A
SOLUZIONI DELL’ESAME DI CHIMICA PER INGEGNERIA INFORMATICA E
MECCANICA DEL 2/2/2004
1) Si abbiano due soluzioni acquose, una 0,01 M in HCl ed una 0,01 M in HCN. Dire quale fra
queste soluzioni sarà più acida e dare una breve spiegazione del perché. (KaHCN. = 4,9•10-10).
HCl è un acido più forte e quindi più dissociato; quindi a parità di concentrazione renderà più
acida la soluzione2) La reazione H2 + I2 (g)
quantità di prodotto?
2 HI(g) è endotermica. Cosa fareste per produrre una maggiore
Se una reazione è endotermica, l’equazione di Van’t Hoff predice che l’innalzamento della
temperatura sposterà l’equilibrio verso i prodotti.
3) Bilanciare la seguente reazione di ossidoriduzione:
Na BrO3 + H2S Æ NaBr + S + H2O
E calcolare i grammi di S che si ottengono se si formano 75 g di NaBr
3
Br+5 + 6 e
S-2
Br+5 + 3 S-2
Br-1
S + 2e
0
Br-1 + 3 S0
Na BrO3 + 3 H2S Æ NaBr + 3 S + 3 H2O
75/103 = 0,73 mol di NaBr per una mol di NaBr si formano3 mol di S per 0,73 mol si
formano 0,73 x 3 x 32 =70,08 g di S.
4) Si abbia una pila Cu / Cu++ 0,1 M // Co++ 0,1 M / Co. Determinare la polarità dei due
semielementi, scrivere la reazione globale, e calcolare di quanto varia in peso l’elettrodo del polo
positivo, se la pila eroga corrente di intensità 2 A per 45 minuti.
Dai valori dei potenziali redox il Cu++/Cu costituirà il polo positivo. La quantità di corrente
erogata sarà di 2 x 45 x 60 = 5400 coulomb. Per poterla erogare si sono ridotti 1,78 g di Cu.
5) Scrivere le formule di struttura di BeH2 e di H2S indicando la geometria delle molecole.
H
H Be
H
S
H
lineare sp
6) La reazione A + B
angolare sp3
C ha ∆H° > 0 e ∆G° 298 > 0. Dire cosa fareste per produrre C.
La produzione di C è legata al ∆G. Basta quindi mettersi in condizioni in cui il ∆G ( non
il ∆G °) sia negativo e si ne avrà la formazione.
7) 25 g di carbonio vengono bruciati in presenza di un eccesso di ossigeno. Se la miscela dei gas,
dopo la reazione, occupa un volume di 50 L, misurati alla pressione di 1,3 atm e 18°C, quale
volume occupava tutto l’ossigeno prima della combustione? (si consideri il volume del carbonio
trascurabile).
Scrivendo la reazione di combustione C + O2 Æ CO2 si osserva che per una mol di O2 si forma una
mol di CO2. Quindi non variando il numero di mol non varierà neanche il volume (a parità di
pressione e temperatura.
8) In base ai due grafici relativi alle reazioni A Æ B e C Æ D, sapendo che l’asse dei tempi è
uguale per entrambi le reazioni,
[ ]
[ ]
A
C
B
D
t
t
dire quale delle due reazioni possiede l’energia di attivazione più bassa e quale ha la posizione
dell’equilibrio più spostata versi i prodotti.
Dai due diagrammi si nota che la posizione di equilibrio viene raggiunta più velocemente nel
secondo caso, che quindi avrà una minore energia di attivazione,e nello stesso caso si raggiunge
l’equilibrio avendo una maggior concentrazione di prodotti rispetto ai reagenti.
9) La temperatura di ebollizione di H2O è notevolmente più elevata di quella di H2S, mentre quella
di CH4 è inferiore a quella di SiH4. Dare una spiegazione del motivo.
Nell’acqua è presente il legame idrogeno che non è presente nelle altre molecole, per le quali
prevalgono le interazioni dipolo-dipolo.
10) Calcolate il ∆H° della reazione CO (g) + H2O (l)
HCOOH (l) sapendo che le entalpie
di formazione di CO (g) , H2O (l) e HCOOH (l) sono rispettivamente –110, -286 e –409 kJ/mol.
Entalpia di formazione vuol dire la formazione dei prodotti a partire dagli elementi, quindi
C + ½ O2 Æ CO - 110 kJ/mol
H2 + ½ O2 Æ H2O - 286 kJ/mol
C + O2 + H2 Æ HCOOH
-409 kJ/mol ; combinando le reazioni avremo
110 kJ/mol
CO Æ C + ½ O2
H2O Æ H2 + ½ O2
286 kJ/mol
C + O2 + H2 Æ HCOOH
-409 kJ/mol
CO + H2O Æ
HCOOH
- 13 kJ/mol
