soluzioni 25gen17B corr

PROVA SCRITTA DI CHIMICA PER INGEGNERIA DELLE TECNOLOGIE PER LA SALUTE
25 GENNAIO 2017 B
1. Un sistema chiuso a 250°C in cui si è instaurato l’equilibrio PCl5 (g) = PCl3 (g) + Cl2 (g) contiene 6 mol di
PCl5 (g) , 8 mol di Cl2 (g) 8 mol di PCl3 (g); quanto vale la pressione totale?
G° = (- 288600 + 374900) – 523 (311,7 + 223,1 – 364,1) = 86300 J – 523 K x 170,7 J/K = - 2976 J
ln K = 0,685
K = 1,98 = p(PCl3) p(Cl2) / p (PCl5) = [(8/20)2/(6/20)] x P
1,98 = 0, 533 P da cui P = 3,7 atm
2. 5 g di fosforo solido (P) vengono fatti reagire con 2,5 L di Cl2 (g) misurati a 12°C e 0,94 atm, secondo la
reazione 2 P(s) + 5 Cl2 (g) = 2 PCl5 (g). Quanti g di PCl5 si possono formare al massimo?
5 g : 30,97 g/mol = 0,16 mol P
(2,5 L x 0,94 atm : 0,082 atm L mol-1K-1285K) = 0,1 mol Cl2
E’ limitante Cl2, che reagisce con 0,1 x 2/5 = 0,04 mol P formando 0,04 mol PCl5, pari a
0,04 mol x 208,24 g/mol = 8,33 g
3. Disegnare, e disporre in ordine crescente di temperatura di ebollizione, le molecole 1-propanolo, 1propanale, 1 propanammide, spiegando in breve.
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propanale piccola molecola polare, propanolo legame idrogeno, propanammide polare con legame
idrogeno
4. A 2 L di una soluzione di acido formico 0,016 M vengono aggiunti 0,8 g di NaOH. Qual è il pH di questa
soluzione tampone?
0,016 mol/L x 2 L = 0,032 mol HCOOH
0,8 g : 40 g/mol = 0,02 mol OHSono quindi presenti 0,012 mol HCOOH e 0,02 mol di HCOOpH = pKA + log ([HCOO-] / [HCOOH]) = 3,74 + log (0,02/0,012) = 3,96
5. Bilanciare la reazione Al + H3O+ = Al3+ + H2 + H2O e calcolarne E quando p(H2) = 1 atm, [Al3+] = 10-3 M
e il pH è 7.
Al + 3 H3O+ = Al3+ + 3/2 H2 + 3 H2O con E = (1,66 – 0) + 0,059/3 log[(10-7)3 103] = 1,3 V
6. Una certa quantità di carbonio C(grafite) viene bruciata, e il calore sviluppato viene ceduto ad un blocco
di stagno di massa 15 kg, inizialmente a 10°C. Il metallo alla fine raggiunge la temperatura di 185°C.
Quanto carbonio è stato bruciato?
q fornito = 15 kg x 0,227 kJ/kg K x 175 K = 596 kJ
C + O2  CO2 H°comb = - 393,5 kJ/mol quindi si devono bruciare
596 kJ : 393,5 kJ/mol = 1,5 mol C
x 12 g/mol = 18 g
7. 19 g di una proteina vengono sciolti in 240 mL d’acqua. Questa soluzione ha una pressione osmotica
di 0,347 atm a 20°C. Calcolare la massa molare della proteina.
(0,347 atm x 0,24 L) : (0,082 atm L mol-1K-1 293 K) = 3,46 x 10-3 mol di proteina
19 g : 3,46 x 10-3 mol = 5481 g/mol
8. A 10 m3 di una soluzione acquosa 0,01 M di ioni Pb2+ viene aggiunto 1 L di soluzione 0,1 M del sale
solubile Na2SO4. Si osserverà precipitazione di solfato di piombo?
[SO4=] = 0,1 mol : 104L = 10-5 M
[Pb2+] [SO4=] = 10-7 > 1,8 x 10-8 = Kps quindi si osserva precipitazione
9. Disegnare la molecola del 2-metil-4-cloroeptanoato di metile e dare il nome corretto e completo alla
molecola qui indicata:
trans-6-metil-4-epten-2-one
10. Indicare e denominare il prodotto della reazione fra cloruro di butanoile e metilammina.
+ CH3NH2
N-metilbutanammide