Politecnico di Milano – Corso: Chimica Generale 1° sem. Data: 23/11/2015 “I° Scritto” Cognome/Nome __________________________ N° matricola __________________________ 10. La massa molare della nicotina è 162.1 g/mo!. Essa contiene 74.0 % di carbonio, 8.7 % di idrogeno, e 17.3 % di azoto. Determinarne la formula empirica e quella molecolare. Giustificare sempre le risposte!!! 1. Eseguire i seguenti calcoli trattando correttamente le cifre significative: a. 53.987 mg – 0.053110 g = ________ b. (1.3·103)×(5.724·10-4) =_________ c. 0.0422 : 2.020·103 = _________ 11. Scrivere la parola della frase che meglio si adatta alla descrizione sottostante: 2 Un pezzo di una tubazione di plastica in PVC sposta 60 mL quando è posto in un contenitore d'acqua. Se il tubo ha una massa di 78 g, qual è la densità del PVC? a) degli elettroni sono espulsi da metalli usando luce di una specifica frequenza b) molto vicino al valore vero c) numero totale di protoni e neutroni nel nucleo di un atomo 3. Il composto CH3I bolle a 41 °C. Nella scala assoluta tale temperatura corrisponde a ___K? d) parte di un campione che ha composizione e proprietà uniformi 4. Classificare le seguenti proprietà in intensive o estensive, chimiche o fisiche: Proprietà entalpia densità esplosività massa corrodibilità intensiva/estensiva e) energia richiesta per allontanare un secondo elettrone da un atomo fisica/chimica 12. Scrivere la parola della frase che meglio si adatta alla descrizione sottostante: f) capacità di un atomo ad attrarre elettroni quando l'atomo è legato in un composto 5. La densità energetica nel sistema S.I. ha le seguenti unità: m−1·kg·s−2. Come si esprime in termini di potenza (Watt) o energia (J)? g) distanza tra due creste di un'onda h) frequenze della luce emesse da un elemento i) la più piccola particella di un elemento che conserva le proprietà dell'elemento a bassa temperatura 6. Si abbia 0.125 moli di ciascuno dei seguenti elementi o composti: Ca, Si, CaC2 e SiO2. Quale campione ha la massa maggiore (fornendone il valore)? l) afferma l'impossibilità di conoscere nello stesso tempo la velocità e la posizione di una particella in movimento 7. Un tipico nucleo atomico è dell’ordine di: a) 3 fm b) 10 Ǻ c) 100 m d) 2·10-3 pm 13. La lunghezza d'onda uscente da un laser ad argon è 488.0 nm. Calcolare: a) la frequenza di questa lunghezza d'onda della radiazione elettromagnetica, e b) l'energia trasportata da una mole di questi fotoni. 8. Qual è l’atomo mancante nella seguente reazione dell'azoto-14 con particelle alfa? 147 N 178 O 9. Determinare la formula empirica di un composto che contiene il 21.2% di azoto, 6.1 % di idrogeno, 24.2% di zolfo e 48.5% di ossigeno. 14. Come variano il raggio degli atomi e il potenziale di Ia ionizzazione lungo la tabella periodica? 1 16.Il gallio è un (metallo) (nonmetallo) (metalloide) ___________ avente simbolo ______ e un numero atomico di _______. E' collocato nel gruppo ______ e nel periodo _______ della tabella periodica. L'elemento ha ______ protoni nel nucleo. Lo ione Ga3+ possiede ____ elettroni. L'isotopo più abbondante del gallio è 69 Ga, un isotopo con _________ neutroni nel nucleo. Un metallo appartenente allo stesso periodo del gallio è ______ (fornire nome e simbolo). 15. Un elemento X è costituito da due isotopi di massa 78.92 e 80.91. Un campione di X risulta composto per il 50.69% di 79X e per il 49,31% di 81X. Quale è la massa atomica media di X nel campione? a) 97.28 b) 79.41 c) 79.92 d) 79.90 17. Riempire le caselle vuote della tabella sottostante (segnalare i composti covalenti). Catione Anione Mg2+ [PF6]- Formula ICl3 Fe2O3 Nome Solfato di calcio biidrato NaBH4 [Ni(H2O)(NH3)3]Cl2 NH4+ Dodecano S2O82Fe(SCN)3 18. Assegnare il numero di ossidazione a ciascun atomo sottolineato: (a) Ni(CO)4 ____ (b) HS2⎯ ____ (c) l2O7____ (d) [Cd(CN)4]2⎯ ____ (f) CH3COCN ___ , ___ e ___ 19. L'acido solforico (H2SO4) reagisce con ammoniaca (NH3) producendo il fertilizzante solfato di ammonio ((NH4)2SO4). Qual è la resa teorica di solfato di ammonio che si può ottenere da 2,0 kg di acido solforico? Si è trovato che si formano 2.2 kg of fertilizzante. Determinare la resa %. 20. Completare le seguenti reazioni con i prodotti mancanti e quindi bilanciarle: a) TiCl4 + H2O → TiO2 + ___________________________________________________ c) CaCl2 + H2O → ___________________________________________________ 21. Scrivere le reazioni di prima e seconda dissociazione dell'acido carbonico (biprotico) nonché quella di dissoluzione del carbonato di calcio (sale poco solubile in acqua) in una soluzione acquosa 1 Molare di acido nitrico. 22. Classificare le seguenti reazioni dopo averle completate e bilanciate (scrivendone, ove appropriato, l’equazione ionica netta): Tipo di Reazione (redox, A/B, diss. com.) Reazione _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ PCl5(s) + H2O(l) + HCl ↓ + HNO3 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Pb(NO3)2 + H2SO4 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Cs(s) + O2(g) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ C2H5-N=N-C2H5 (g) C4H10(g) + N2(g) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Cu(s) + HNO3(aq) Cu(NO3)2 + NO + H2O 2 23. Determinare quanti grammi di K2Cr2O7 sono necessari per produrre 50.00 g di iodio molecolare secondo la seguente equazione. Assegnare a ogni composto lo stato fisico (s, l, g) in cui si trova a 25°C e 1 atm. K2Cr2O7 + 6NaI + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3I2 + 7H2O + 3Na2SO4 + K2SO4 24. Dopo aver scritto la reazione di salificazione completa dell'acido fosforico con l'idrossido di sodio, stabilire quale volume di NaOH 0.150 M è richiesto per far reagire completamente 50.0 mL di acido fosforico (H3PO4) 0.100 M. 25. Ordinare i seguenti gas in ordine di forze di attrazione intermolecolare crescenti, indicandone la natura. a. NH3 b. CH4 c. O2 d. He e. HF 26. Stabilire i tipi di legami (ionico, covalente, covalente polare o metallico) presenti nei seguenti composti e il loro stato fisico a condizione normale (c.n.): a. PCl5 b. MgCl2 c. CCl4 d. Fe2O3 e) Na/Hg 27. L’ammoniaca si produce con il processo Haber usando azoto e idrogeno gassosi. Se 85.90 grammi di azoto sono fatti reagire con 21.66 grammi di idrogeno e la reazione fornisce 98.67 grammi di ammoniaca, qual è la resa percentuale della reazione? 28. Quale sequenza di punti di fusione vi aspettate per i seguenti composti ionici: a) NaCl, b) CsBr, c) MgCl2 d) CaCl2 e) Na2O f) CaO 29. Cosa s'intende per idratazione di uno ione e di che entità è l’energia d'idratazione di Ca2+ in kJ/mol? 30. Calcolare la molarità di una soluzione preparata facendo assorbire 42 grammi di HBr gas in 136 grammi di acqua a 20°C. La densità a 20°C della soluzione finale è 1.191 g/mL. Determinare poi la frazione molare dell'HBr nella soluzione. 31. Qual è il U per un sistema che passa per i seguenti due stadi: Stadio 1: Il sistema assorbe 60 J di calore mentre si compie un lavoro di 40 J su di esso. Stadio 2: Il sistema rilascia 30 J di calore mentre compie 70 J di lavoro. 32. Un campione di 1.55 g di CH4O è bruciato in un calorimetro. Se il calore di combustione molare di CH4O è -725 kJ·mol-1, e assumendo che 2.0 litri di acqua assorbano completamente il calore di combustione, quale variazione di temperatura subirà l'acqua? (cH2O = 1 cal·g-1·K-1) 1 CH4O(l) + x O2(g) CO2(g) + y H2O(l) Hºc = -725.8 kJ 33. Date le energie di dissociazione di legame (N≡N 946 kJ/mol; F-F 159 kJ/mol; N-F 272 kJ/mol) calcolare l’entalpia standard molare (∆Hº) di formazione di NF3. 1/2 N2(g) + 3/2 F2(g) → NF3(g) 3