COMPITI DI CHIMICA PRIMA MECCATRONICA Modulo 1: Stati di aggregazione della materia 1. Scrivi qual è lo stato fisico della sostanza contenuta nelle beute e descrivilo in base a forma, volume e movimento delle particelle. 2. Assegna il nome descrivi il fenomeno rappresentato dalle seguenti immagini: 1) 2) 4) 3) 5) 6) 3. Per ciascuna sostanza riportata nelle tabelle indicare in quale stato fisico si trova (solido, liquido, gassoso) alle tre temperature indicate. SOSTANZA T fusione T ebollizione -50°C 15°C 50°C Ottano - 56,8 125,6 Oro 1064,2 2856 esano - 94 69 Sodio 97,8 882,9 SOSTANZA Ottano Oro esano Sodio T fusione - 56,8 1064,2 - 94 97,8 T ebollizione 125,6 2856 69 882,9 -250°C 130°C 250°C SOSTANZA Propano Argento Acido nitrico Mercurio T fusione - 188 962 - 42 -39 T ebollizione -42 2162 83 357 -40°C 85°C 150°C SOSTANZA Propano Argento Acido nitrico Mercurio T fusione - 188 962 - 42 -39 T ebollizione -42 2162 83 357 -150°C 115°C 250°C 4. Per quale motivo in laboratorio si utilizza materiale in vetro? 5. Rivedi sul libro i pittogrammi di sicurezza e studiane il significato. 6. Se un corpo è allo stato solido si può affermare che: (Una sola corretta) ▪ Ha una sua forma caratteristica e ha il volume del recipiente in cui è contenuto ▪ Ha un suo volume e la forma è quella del recipiente in cui è contenuto ▪ Non ha forma né volume propri dato che può scorrere liberamente ▪ Ha una forma propria caratteristica e anche un volume proprio 7. Quando si raffredda un materiale liquido quali delle seguenti trasformazioni non possono avvenire? (più di una corretta) ▪ Evaporazione ▪ Condensazione ▪ Solidificazione ▪ Fusione ▪ Sublimazione ▪ Brinamento 8. Un materiale viene trasferito da un contenitore ad un altro più grande; sapendo che la forma del materiale non cambia, indicare lo stato di aggregazione del materiale. Motiva la risposta. 9. Elenca alcune proprietà chimiche (almeno tre). 10. Se un corpo è allo stato liquido si può affermare che: (Una sola corretta) ▪ Ha una sua forma caratteristica e ha il volume del recipiente in cui è contenuto ▪ Ha un suo volume e la forma è quella del recipiente in cui è contenuto ▪ Non ha forma né volume propri dato che può scorrere liberamente ▪ Ha una forma propria caratteristica e anche un volume proprio 11. Quando si riscalda un materiale liquido quali delle seguenti trasformazioni non possono avvenire? (più di una corretta) ▪ Evaporazione ▪ Condensazione ▪ Solidificazione ▪ Fusione ▪ Sublimazione ▪ Brinamento 12. Un materiale viene trasferito da un contenitore ad un altro più grande; sapendo che in entrambi i casi il materiale riempie completamente il contenitore, indicare lo stato di aggregazione del materiale. Motiva la risposta. 13. Elenca alcune proprietà fisiche (almeno tre). Modulo 2: Miscugli 14. Scrivi e studia lo schema della materia. 15. Indicare il numero delle fasi che si vedono nei seguenti miscugli e descriverle: Acqua e anidride carbonica Coca cola Acqua e benzina Acqua e vino Acqua e sale 16. Acqua e olio Gelato alla stracciatella Birra Sale e pepe Latte e caffè Acqua gasata Acqua e caffè Fanta Acqua e benzina Per ogni materiale indica se è un miscuglio omogeneo (MO) o eterogeneo (ME) bronzo vernice aria granito aceto di vino vino acqua di sorgente acqua marina sabbia aranciata 17. Descrivi l’apparecchiatura mostrata nel disegno (scrivi i nomi di ogni parte). 18. L’apparecchiatura mostrata per quale tecnica di separazione si utilizza? torrone acciaio 19. Come separeresti la sostanza 1 e la sostanza 2 in base alle loro caratteristiche? Spiega nel dettaglio. Sostanza 1: Tfus = -10°C; Teb = 120°C; d = 0,87 g /ml Sostanza 2: Tfus = - 45°C; Teb = 150°C; d = 1,18 g /ml Sostanza 1 e sostanza 2 immiscibili tra loro Sostanza 1: Tfus = 45°C; Teb = 120°C; d = 0,87 g /ml Sostanza 2: Tfus = - 45°C; Teb = 150°C; d = 1,18 g /ml Sostanza 1 e sostanza 2 immiscibili tra loro Sostanza 1: Tfus = 5°C; Teb = 120°C; d = 0,87 g /ml Sostanza 2: Tfus = - 45°C; Teb = 150°C; d = 1,18 g /ml Sostanza 1 e sostanza 2 miscibili tra loro Sostanza 1: Tfus = 45°C; Teb = 120°C; d = 0,87 g /ml Sostanza 2: Tfus = - 45°C; Teb = 150°C; d = 1,18 g /ml Sostanza 1 e sostanza 2 miscibili tra loro Modulo 3: Tavola periodica e sostanze pure 20. Ripassa la tavola periodica: cosa sono i periodi e i gruppi (principali e secondari), i nome dei gruppi principali, come si distinguono i non metalli dai metalli. 21. Ripassa i simboli chimici dei principali elementi della tavola periodica (dall’1 al 20,25,26,27,28,29,30,35,47,50,53,56,78,79,80,82) Nello schema che richiama la tavola periodica, scrivi nelle caselle appropriate le lettere corrispondenti alle definizioni: A Alogeno del terzo periodo B Gas nobile del terzo periodo C Elemento del terzo gruppo con numero atomico maggiore D Metallo alcalino con il numero atomico minore E L’elemento appartenente al sesto periodo e al quinto gruppo F Lantanide con numero atomico minore G Alogeno del quinto periodo H Gas nobile del quarto periodo I Elemento del sesto gruppo con numero atomico minore L Metallo alcalino con il numero atomico maggiore M L’elemento appartenente al quarto periodo e al quinto gruppo N Attinide con numero atomico minore 22. 23. Fe Cu2O Per ogni sostanza elencata dire se si tratta di un elemento(E) o di un composto (C): NaCl S KBr SO2 He Ne NO2 Na Ca Fe2O3 Modulo 4: Atomo e le particelle subatomiche 24. Dare la definizione di atomo. 25. Spiega le differenze tra il modello atomico di Dalton, Thomson e Rutheford. 26. 27. Elenca le particelle subatomiche e indica le loro caratteristiche in base a massa, carica e posizione nell’atomo. Dare la definizione di numero atomico e di numero di massa. 28. Dare la definizione di ione, catione e anione. 29. Dare la definizione di isotopo. 30. Completa la seguente tabella: 31. Numero di protoni 4 Numero di neutroni 3 Numero di elettroni 2 35 32 36 15 12 15 4 5 2 4 3 4 35 32 35 17 12 18 8 5 10 Numero atomico Numero di massa Nome Ione elemento (catione anione) Completa i seguenti esercizi e dire, per ogni elemento, se si tratta di uno ione e in caso affermativo stabilire che tipo di ione. 13 12 ++ X= p= e= n= 20 16 X= p= e= n= -- 19 17 21 19 X= p= e= n= + 20 17 X= p= e= n= - 19 16 X= p= e= n= X= p= e= n= Modulo 5: I legami 32. Cosa significa configurazione elettronica? 33. Nella configurazione elettronica quali sono gli elettroni esterni? 34. Perché si da’ tanta importanza agli elettroni esterni? Di cosa sono responsabili? 35. Fare la configurazione elettronica del Fosforo, del Cloro, del Neon, del Potassio, del Calcio, dell’Azoto. 36. Individua nell’esercizio precedente il periodo e il gruppo dell’elemento osservando la configurazione elettronica e assicurati della corrispondenza con la tavola periodica. 37. Cosa rappresentano i puntini nella configurazione di Lewis? 38. Fare la configurazione di Lewis dei seguenti atomi: Iodio, Bario, Alluminio, Indio, Selenio, Rubidio, Germanio, Arsenico, Bromo, Cesio, Gallio e Fosforo. 39. Individua nell’esercizio precedente gli elettroni spaiati e i doppietti elettronici. 40. Disegnare, tramite la configurazione di Lewis, le seguenti molecole: 41. PH2F CH2Br2 O2 LiCN NH2Br CHF3 Individua nell’esercizio precedente i legami semplici, doppi e tripli. 42. Dare la definizione di elettronegatività, di come varia nella tavola periodica e di ∆e. 43. Dare la definizione di legame covalente e legame ionico. 44. Schematizza come si classificano i legami in base al ∆e. 45. Stabilisci il tipo di legame presente nelle molecole dell’esercizio 30. N2 KCN 46. Individua la relazione tra elettroni esterni, legami ed elettronegatività. 47. Un atomo ha 17 neutroni e 19 protoni : a b c d e f g Qual è il numero atomico dell’atomo? Qual è il numero di massa? Quale carica possiede il nucleo dell’atomo? Quale atomo è? Quanti elettroni sono presenti nell’atomo neutro? Disegna la configurazione elettronica nei tre modi visti evidenzia nel punto precedente gli elettroni esterni (o di legame) 48. Un atomo ha 17 neutroni e 16 protoni : a b c d e f g Qual è il numero atomico dell’atomo? Qual è il numero di massa? Quale carica possiede il nucleo dell’atomo? Quale atomo è? Quanti elettroni sono presenti nell’atomo neutro? Disegna la configurazione elettronica nei tre modi visti evidenzia nel punto precedente gli elettroni esterni (o di legame) 49. Dare la definizione di orbitale, descrivi i principali orbitali che conosci, indica da quanti sottolivelli sono formati e disegna la forma dei due tipi visti in classe. 50. Completa la seguente tabella: elemento Br 51. Z periodo 31 gruppo 3 3 4 2 Configurazione Elettroni di elettronica legame 1s22s22p63s23p4 1s22s22p63s23p3 Completa la seguente tabella: Numero Elemento di protoni A B C D E F G H 18 16 12 16 20 17 8 20 Numero di neutroni 15 11 5 13 15 11 5 16 Numero Numero Numero Nome Ione di atomico di massa elemento (catione elettroni carica anione) 18 18 10 18 18 18 10 18 Nella tabella ci sono atomi tra loro isotopi? Motiva la risposta. 52. Vero o falso? Correggi quelle che ritieni false. 1. 2. 53. tutti gli elettroni che circondano il nucleo partecipano alla formazione dei legami. I gas nobili non hanno valore di elettronegatività perché si legano solo tra loro dando origine ad un legame covalente puro. Tra quali elementi della tavola periodica è facile che si instauri un legame ionico? 54. L’elettronegatività è: 1. L’energia liberata dagli atomi quando assumono carica negativa 2. L’energia che serve per strappare l’elettrone più esterno così da avere un catione 3. Un indice rappresentativo della capacità di un atomo di attrarre su di sé una carica negativa 4. Un indice rappresentativo della capacità di un atomo di attrarre su di sé una carica positiva 55. Quando un atomo forma un legame chimico: (una sola risposta giusta) Assume la struttura del gas nobile che si trova nello stesso periodo con otto protoni nel nucleo Cede elettroni e si trasforma nel gas nobile che segue Si trasforma nel gas nobile più vicino Assume la configurazione elettronica del gas nobile più vicino 56. 57. Il legame covalente puro è: (una sola risposta giusta) 1. Un legame in cui due atomi hanno una grande differenza di elettronegatività e condividono due o più elettroni spaiati 2. Un legame in cui la differenza di elettronegatività è nulla e c’è la condivisione di due o più elettroni spaiati 3. Un legame in cui la differenza di elettronegatività è nulla e c’è la condivisione di solo due elettroni spaiati 4. Un legame in cui la la differenza di elettronegatività è nulla e si formano due ioni Quale dei seguenti modelli spiega meglio il legame metallico? (una sola risposta giusta) (p.4) Gli ioni positivi del metallo possono muoversi in una direzione e gli elettroni nell’altra Gli elettroni sono bloccati in posizioni rigide tra gli ioni positivi del metallo Gli ioni negativi del metallo formano una struttura ordinata e gli elettroni di legame hanno un’elevata mobilità Gli ioni positivi del metallo formano una struttura ordinata e gli elettroni di legame hanno un’elevata mobilità 58. Il legame covalente polare è: (una sola risposta giusta) 1. Un legame in cui due atomi hanno una discreta differenza di elettronegatività e condividono due o più elettroni spaiati 2. Un legame in cui due atomi hanno una grande differenza di elettronegatività e condividono due o più elettroni spaiati 3. Un legame in cui la differenza di elettronegatività è nulla e c’è la condivisione di solo due elettroni spaiati 4. Un legame in cui la differenza di elettronegatività è nulla e si formano due ioni Modulo 6: Trasformazioni fisiche e trasformazioni chimiche 59. Dare la definizione di fenomeno chimico e fenomeno fisico e elencare quali criteri ti permettono di capire se è avvenuta una trasformazione chimica. 60. Indica se le seguenti trasformazioni sono di tipo chimico (C) o di tipo fisico (F): 61. Ghiaccio che si scioglie Cottura di una torta Una ringhiera che arrugginisce Lievitazione del pane Scoppio dell’airbag Produzione di sale da acqua di mare Una banana che annerisce Fuochi di artificio Taglio della carta Bruciare la legna Colorazione di capelli Taglio di capelli Cartavetrare Sublimazione Formazione della pioggia Frutta che marcisce Indica, per ogni classe di composti, gli elementi che lo costituiscono (metallo, non metallo, H, O), nell’ordine corretto (la formula generale): Sale ternario ossiacidi Idruri non metallici ossido basico Sale binario Idrossido Idracido Ossiacido 62. Completa la seguente tabella: Composto binario/ternario sostanza Formula generale Tipo di composto Cl2O3 H2SO3 Ca(ClO3)2 NaNO3 CuH2 NH3 FeCl2 Co2O3 Ni2O3 H2SO4 N2O3 NaOH NH3 Ca(OH)2 FeCl2 Mg(ClO5)2 63. Completa le seguenti tabelle: N (+5) O2 O2 H 2O H 2O Mn(OH)3 + + Ni(+3) S (+6) O2 O2 H 2O H 2O + + 64.Partire dall’oro, fare reagire con ossigeno e il composto che si forma fare reagire con H 2O. Mostrare le reazioni e bilanciarle. 65.Partire dallo zolfo (+4, +6), fare reagire con ossigeno e il composto che si forma fare reagire con H2O. Mostrare le reazioni e bilanciarle 66.Partire dal nichel, fare reagire con ossigeno e il composto che si forma fare reagire con H 2O. Mostrare le reazioni e bilanciarle. 67.Partire dall’azoto (+3, +5), fare reagire con ossigeno e il composto che si forma fare reagire con H2O. Mostrare le reazioni e bilanciarle. 68.Partire dall’oro, fare reagire con ossigeno e il composto che si forma fare reagire con H 2O. Mostrare le reazioni e bilanciarle. 69.Partire dal cloro (+1,+3, +5, +7), fare reagire con ossigeno e il composto che si forma fare reagire con H2O. Mostrare le reazioni e bilanciarle. 70.Partire dal ferro, fare reagire con ossigeno e il composto che si forma fare reagire con H 2O. Mostrare le reazioni e bilanciarle. 71.Definisci la legge di Lavoisier (entrambi gli enunciati). 72.Indicare il numero di ossidazione di tutti gli elementi nei seguenti composti: Fe I2O MnO Co2O3 Cr2O3 Mn2O5 73. P8 H3PO4 FeH2 H2S Ni(OH)3 CaI2 H2SO3 Mg(NO3)2 Co Li2O Mn2O3 Co2O3 Cr2O5 Mn2O7 S8 H2SO4 FeH2 H2S Co(OH)3 CaI2 H2SO3 Fe(NO3)3 Nella seguente reazione chimica indica quali sono i reagenti e quali i prodotti: CO + H2O CO2 + H2 74. Considera le seguenti reazione chimica, già bilanciate e rispondi alle domande: Na2O + Cl2O5 2 NaClO3 se faccio reagire 3,5g di ossido di sodio (Na2O) con 1,2g di anidride clorica (Cl 2O5) quanti grammi di clorato di sodio (NaClO3) ottengo? K2O + Cl2O3 2 KClO2 se faccio reagire 7,5g di ossido di potassio (K2O) con 5,2g di anidride clorosa (Cl 2O3) quanti grammi di clorito di potassio (KClO2) ottengo? 75. Bilancia le seguenti reazioni chimiche: Ca + H3PO4 SbCl3 + Li + H2S HCl FeCl3 + H2S H2O CO Fe2O3 K3PO4 + Sb2S3 Mg(NO3)2 Fe2S3 CO2 Co2S3 Na2O + H2O NaOH Li3PO4 + Ba + Ca(NO3)2 H3PO4 CoCl3 + K Ni2O3 + H2S HBr Be + CH4 + HCl + Fe CO2 + KNO3 HCl + Ni Ca3(PO4)2 + LiNO3 Ba3(PO4)2 + Co2S3 + H2 HCl H2 Be3(PO4)2 + H2 O2 CO2 + Hg(NO3)2 NaNO3 + HgI2 NaOH + H3PO4 Na3PO4 + H2O K2O + H2O NaI Li + H2 KBr + H3PO4 HCl Mg3(PO4)2 + H2S + H2 KOH CoCl3 + CO + LiCl + K2O + + Ca3(PO4)2 + + + Mg + K3PO4 + HCl H3PO4 Mg(NO3)2 H2O KOH LiCl + H2 Mg3(PO4)2 + Mg3(PO4)2 + H2 KNO3 Modulo 7: La quantità chimica 76. Dare la definizione di mole. 77. Calcola la massa molare di Ni(OH)3 78. Quanti grammi sono contenuti in 7,7 · 1023 molecole di CoBr2. 79. Calcola quante molecole sono presenti in 122g di Au(OH)3. 80. A quante moli corrispondono 9,3 · 10 81. A quante moli corrispondono 54g di Na3PO4. 82. Quanti grammi sono contenuti in 11,7 moli di Cr2O3. 83. Calcola quante molecole sono presenti in 5,3 moli di AlCl 3. 84. Calcola quante molecole sono presenti in 4,3 moli di Ni(OH) 3? 85. A quante moli corrispondono 6,4 · 10 86. Quanti grammi sono contenuti in 9,1 · 1023 molecole di Co2S3? 87. Calcola quante molecole sono presenti in 87g di Mn(OH)3? 88. Calcola la massa molare di Fe2(SO3)3 89. A quante moli corrispondono 120g di BeSO4? 90. Quanti grammi sono contenuti in 11.7 moli di Fe2O3? 91. Dare la definizione di unità di massa atomica. 23 24 atomi di zolfo. atomi di ferro?