CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA CHIMICA
PROVA DI CHIMICA I
9CFU
11 gennaio 2016
Cognome ………………………….
Nome ……………………………….
Matricola …………………………..
1
(punti 4)
1) Dei seguenti composti: carbonato di sodio, idruro di berillio,
tetracloruro di carbonio, pentacloruro di fosforo:
1) indicare la formula di struttura;
2) evidenziare l'eventuale presenza di momento dipolare;
3) indicare il n° di ossidazione dell'atomo centrale;
4) stabilire il tipo di ibridizzazione dell'atomo centrale
2
(punti 2)
2 ) Si dispone dei seguenti valori di entalpia molare di evaporazione alla
temperatura di ebollizione in KJ/mol: 28KJ/mol; 0.92 KJ/mol; 2 Kcal/mol;
12 Kcal/mol . (I valori, coerenti, non sono quelli reali)
Attribuirli motivando l'abbinamento a NH3 , H2 , H2O, O2 .
3
(punti 2)
3) Dato l'equilibrio eterogeneo
CO2 (s) <===> CO2 (l)
da quale equazione basata su variabili intensive è regolato ?
4
(punti 2)
4) Tracciare un diagramma di distillazione di soluzioni ottenute
mescolando due liquidi A e B sapendo che:
a) la pressione esterna è pari ad 1 atm.
b) alla temperatura di 80 °C P°A =760 mm Hg e alla temperatura di
90 °C P°B =1atm.
c) ΔH di mescolamento > 0
5
(punti 3)
5) Nei due rami A e B di un tubo ad U separati da una membrana
semipermeabile vengono versati in A 1 litro di una soluzione 10-2 F di
-2
NH4Cl e nell'altro 1 litro di NH310 F. Ad equilibrio raggiunto si stabilisce
il dislivello h. In quale dei due rami il livello è maggiore? Spiegare
brevemente. Ad equilibrio raggiunto il pH delle due soluzioni sarà uguale
o diverso ( A>B ; B>A) ?
-5
KNH3=10 .
6
(punti 3)
6) La generica reazione 2A (g) + B (g) ---> 2C (g) + 250 KJ
avviene in due step :
A (g) + B (g) −−−> D(g)
stadio lento
D (g) + A (g) −−−> 2C (g) stadio veloce
1) Esplicitare la dipendenza funzionale della velocità dalla concentrazione dei
reagenti e dalla temperatura;
2) definire la molecolarità di una reazione.
7
(punti 4)
7) In un recipiente vuoto di volume V vengono introdotte 0,6 moli di C e
0,6 moli di A e 0,3 moli di B e la temperatura portata a 1000 C°.
Si stabilisce l'equilibrio
A +
B <=======> 2 C
+
D
∆H < 0
s
g
s
g
Determinare la composizione del sistema all’ equilibrio noto che il K= 10.
Stabilire inoltre l'influenza sull'equilibrio e sulla costante di equilibrio di:
a) un aumento di temperatura a P costante
b) una diminuzione di volume a T costante
c) un'aggiunta di A a T e P costante.
8
(punti 2)
8 ) Una sostanza ha le seguenti caratteristiche:
a) è solubile in acqua;
b) il pH della soluzione è minore di 7;
c) il fuso non conduce, mentre la soluzione acquosa è conduttrice.
Individuarla tra i seguenti composti: NaCl; glucosio (C6H12O6); CO2;
SiO2. Spiegare brevemente.
9
(punti 3)
9) Si calcoli a 25 °C il pH di una soluzione ottenuta mescolando 500 ml
di CH3COOH 0.1 F con 500 ml di CaCl2.0.1 F .
( KCH3COOH = 10-5 )
10
(punti 5)
10) Il rame metallico in soluzione di acido cloridrico viene ossidato
dall'ossigeno dell'aria a Cu+2.
Bilanciare con il metodo ionico elettronico la relativa reazione.
Schematizzare la pila il cui funzionamento sia basato su detta reazione
indicando le polarità e le reazioni al catodo e all'anodo. Stabilire inoltre
se,ed eventualmente come, varia la massa degli elettrodi durante il
funzionamento della pila.
E°Cu+2/Cu= 0.34 V E° O2/H2O = 1,23V
11
CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA CHIMICA
PROVA DI CHIMICA I
9CFU
1 febbraio 2016
Cognome ………………………….
Nome ……………………………….
Matricola …………………………..
12
punti 3
1) Stabilire le formule di struttura dei seguenti composti , precisando l’ibridizzazione
dell’ atomo centrale:
Acido fosforico
PH3
Carbonato di potassio
13
punti 2
2) Il diossido di carbonio fonde a 216.4 K mentre il diossido di silicio fonde a 1610 C°.
Giustificare tale differenza.
14
punti 4
3) Bilanciare con il metodo ionico-elettronico la seguente reazione
NaIO3 + NaI +H2SO4 <===> I2 + Na2 SO4 + H2O
Calcolare, inoltre, i grammi di I2 che si ottengono facendo reagire 2,14gr di NaIO3
con 1,66 gr di NaI in eccesso di H2SO4.
15
punti 3
4) Tracciare l’ andamento del diagramma di stato di un composto puro, noto che la densità
della fase solida è maggiore di quella della fase liquida e che il solido riscaldato a pressione
standard fonde e successivamente evapora. Indicare inoltre l’equazione che descrive la
transizione di fase solido-vapore.
16
punti 2
5) Ordinare le seguenti soluzioni:
HCl 0.01 M; AlCl3 0.01 F; NH3 0.01 M; Ca(OH)2 0.01 M
in funzione crescente della pressione osmotica. KNH3 =1.8 . 10-5
17
punti 3
6) Per l'equilibrio omogeneo
2A + B
C
alla temperatura di 400 °C Kp = 3,125. Determinare la composizione del sistema
all'equilibrio quando in un recipiente alla pressione di 1 atm e alla temperatura di
400 °C vengono introdotte 0.2 moli di A e 0,5 moli di C.
18
punti 3
7) L'ammoniaca è preparata industrialmente in base alla reazione :
3H2 + N2 ----- > 2NH3
operando a ~250 atm. e alla temperatura di ~ 500 °C in presenza di opportuni
catalizzatori. Giustificare la scelta delle suddette condizioni noto che la reazione
di formazione dell’ ammoniaca è esotermica.
19
punti 3
8) Si calcoli a 25 °C il pH di una soluzione ottenuta mescolando 500 ml di NH4Cl
0.1 F ( KNH3 = 1.8.10-5 ) e con 500 ml di NaCl.0.1 F .
20
punti 2
9) Tra i seguenti composti chimici stabilire gli acidi o le basi secondo Bronsted o
secondo Lewis AlCl3 NH3 HSO3- -
21
punti 5
10) Data la seguente pila indicare polarità ed equilibri elettrodici, calcolare la
f.e.m. e stabilire qualitativamente l’ effetto sulla f.e.m. di un aggiunta di NaOH
separatamente prima nello scomparto A e poi in quello B. Stabilire inoltre se ed
eventualmente come varia la massa degli elettrodi con il funzionamento della pila.
Pt
H2
1atm.
NaCl
0,1F
A
NaCl
0,1F
NaOH
0,1 M
Pt
Cl2
0,1atm
B
E°Cl2/ Cl- = 1,36 V .
22
CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA CHIMICA
PROVA DI CHIMICA I
9CFU
1 aprile 2016
Cognome ………………………….
Nome ……………………………….
Matricola …………………………..
23
punti 3
1) Stabilire le formule di struttura dei seguenti composti , precisando l’ibridizzazione
dell’ atomo centrale:
• ione nitrato ,
• tetracloruro di carbonio ,
• solfato di potassio .
24
punti 2
2) Ordinare, spiegando brevemente, i seguenti composti in funzione della
temperatura di ebollizione (dopo averla definita) crescente: O2; CH4; H2O.
La risposta non viene considerata in assenza di opportuna motivazione.
25
punti 4
3) Dopo aver bilanciato con il metodo ionico elettronico la seguente reazione
red/ox, calcolare i grammi di I2 che si ottengono da 19.4 g di cromato di sodio.
Na2CrO4 + NaI + H2SO4 <------> I2 + Na2S04 + Cr2( SO4 )3 + H2O
26
punti 3
4) Tracciare l' andamento qualitativo del diagramma di distillazione di due liquidi
A e B noto che ΔHmesc. > 0 e che A é più volatile di B. Individuare un punto
bicomponente ed uno monocomponente in cui la varianza sia zero
27
punti 3
5) Nei due rami A e B di un tubo ad U separati da una membrana
-2
semipermeabile vengono versati in A 1 litro di una soluzione 10 F di NaCl e
-2
nell'altro 1 litro di NH3 10 M.
Ad equilibrio raggiunto si stabilisce il dislivello h. In quale dei due rami il livello è
maggiore?
Ad equilibrio raggiunto la soluzione nel ramo A ha pH maggiore minore o uguale
rispetto a quello nel ramo B? Spiegare brevemente. KNH3 = 10-5.
28
punti 2
6) La seguente reazione RCl + OH- ------> ROH + Cl- avviene secondo il
seguente meccanismo:
1° stadio lento RCl
----> R+ + Cl2° stadio veloce R+ + OH- ----> ROH
Indicare l' espressione della velocità in funzione della concentrazione dei reagenti e
della temperatura.
29
punti 3
7) In un recipiente chiuso alla temperatura T si stabilisce il seguente equilibrio :
X (g) + Y (s) <===> 2 Z (g)
Noto che la costante Kp = 9 , calcolare la composizione della fase gassosa
espressa come % in volume alla pressione di 3 atm .
30
punti 4
8) Ad opportuna temperatura vengono introdotte in un recipiente vuoto, avente
volume V, quantità equimolecolari di HCl e NH3 gassosi. Si instaura il seguente
equilibrio:
HCl(g) + NH3(g) <===> NH4Cl(s)
ΔH< 0
e si misura un valore di pressione P.
Calcolare la varianza.
Stabilire inoltre l' effetto sulla pressione e sulla massa del solido di:
a) una diminuzione di temperatura a volume costante;
b) un aumento di volume a temperatura costante;
c) un' aggiunta di NH4Cl(s) a V e T costante.
Si trascuri il volume occupato dal solido rispetto al volume del recipiente.
31
punti 3
9) Calcolare il pH di una soluzione ottenuta mescolando 100 ml di CH3COONa 0.2
M con 100 ml di cloruro di sodio 0.2M. (KCH3COOH = 10-5)
32
Punti 3
10)Stabilire le polarità e calcolare la f.e.m. a 25° della pila:
Pt
H2(1 atm.)
KCl 0.2 M
KCl 0.1 M
Pt
Cl2 (1 atm.)
E°Cl2/Cl- = 1.36 V
33
INGEGNERIA CHIMICA
CHIMICA I a.a. 2015-16
3 giugno 2016
Cognome ………………………….
Nome ……………………………….
Matricola …………………………..
34
punti 5
1) Rappresentare le formule di struttura delle seguenti composti, precisando
l'ibridizzazione degli atomi centrali e l’eventuale presenza di momento di
dipolo: nitrato di potassio , trifluoruro di boro, tetracloruro di carbonio ,
tricloruro di fosforo , acido carbonico .
35
punti 2
2) Disporre in ordine crescente di temperatura critica, dopo averla definita, i
seguenti composti:
NH3
CClH3 CH4 Ne O2
spiegandone brevemente il motivo.
36
punti 3
3) Calcolare da quanta pirite al 80% in FeS2 si deve partire per ottenere 5 tonnellate
di H2SO4 con una resa del processo del 90 %.
37
punti 4
4) Tracciare l’ andamento qualitativo del diagramma di stato di una sostanza pura dai
seguenti dati:
• A pressione di 1 atmosfera la sostanza in fase solida riscaldata sublima.
• La fase solida ha densità minore rispetto a quella liquida.
Indicare l’ equazione che descrive le curve ed individuare un sistema bifasico
monovariante
38
punti 2
5) La generica reazione
X (g) + 2Y (g) ---> 2Z (g)
ΔH = 250 KJ
è di primo ordine rispetto ad X ed a Y.
Esplicitare la dipendenza funzionale della velocità, dalla concentrazione dei
reagenti e dalla temperatura
39
punti 3
6) In un recipiente rigido inizialmente vuoto alla temperatura T vengono introdotte 2
moli di X e una mole di Y; si stabilisce il seguente equilibrio:
2 X(g) + Y(s) <-------> Z(g) +2 W(g)
e alla pressione di una atmosfera sono presenti 0,8 moli di W . Calcolare il valore del
Kc alla temperatura T.
40
punti 3
7) Per l' equilibrio omogeneo 2 A(g) + B (g) <-------> 2 C (g) + D(s)
Stabilire l' influenza sul Keq e sull' equilibrio di :
(a) un aumento di pressione a temperatura costante
(b) un aumento di temperatura a pressione costante
(c) un aggiunta di D a temperatura costante
ΔH< 0
41
punti 5
8) Ordinare le seguenti soluzioni
(CH3COO)2Ca ; CH3COONa ; Ca(OH)2 ; CH3COOH ; NaCl tutte 0.1 M
a)in funzione crescente del pH
b)in funzione crescente della temperatura di ebollizione
KNH3 = 10-5 ; KCH3COOH =10-5
La soluzione non richiede elaborazione numerica.
Calcolare invece il pH della soluzione di CH3COONa.
42
punti 3
9) Calcolare la f.e.m. della seguente pila:
Zn
ZnSO4 0,1M
A
NaCl 0,1 M
B
Pt
Cl2
p=1atm
Stabilire inoltre, durante il funzionamento della pila, se ed eventualmente come varia:
a) la massa degli elettrodi;
b) il pH nello scomparto B.
E° Zn+2/Zn = - 0.76 E° Cl2/Cl- = 1.36V
43
INGEGNERIA CHIMICA
Chimica I - A. A. 2015-16
1 luglio 2016
Cognome ………………………….
Nome ……………………………….
Matricola …………………………..
44
Punti 5
1) Stabilire le formule di struttura dei seguenti composti :
tricloruro di alluminio
acido carbonico
C2H2
Solfato di sodio
tricloruro di fosforo.
Indicare inoltre l’ ibridizzazione dell’ atomo centrale, l’ eventuale presenza
momento di dipolo e il numero di ossidazione dell’ atomo C in C2H2.
di
45
Punti 2
2) Disporre in ordine crescente di volatilità i seguenti composti:
PH3
CH4
H2O
He
Cl2
spiegandone brevemente il motivo.
46
Punti 3
3) Bilanciare con il metodo ionico - elettronico la seguente reazione redox :
Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + N2 + H2O
Calcolare inoltre il volume di N2 che si sviluppa a condizioni standard mettendo a
reagire 0.6 g di Zn con 500 c c di HNO3 0,1M
Ar (Zn)= 65.4
47
Punti 3
4) Tracciare l’ andamento qualitativo del diagramma di distillazione di due liquidi A
e B miscibili in tutti i rapporti con ΔH mesc < 0, noto che:
- B è più volatile di A;
- alla concentrazione C1 residuo e distillato hanno la stessa composizione.
Stabilire inoltre cosa si ottiene nel residuo e nel distillato sottoponendo a distillazione
frazionata una soluzione di concentrazione C > C1.
48
Punti 3
5) Determinare la pressione osmotica a 20°C di un’acqua minerale contenente per
litro: 10 mg di carbonato di calcio, 15 mg di solfato di sodio e 200 mg di cloruro di
sodio.
49
Punti 2
6) Data la generica reazione 2X (g) + Y (g) ---> 2Z (g) + 200 KJ indicare
la generica espressione della velocità in funzione della concentrazione dei reagenti,
noto che la reazione non è elementare.
Esplicitare la dipendenza funzionale della velocità dalla temperatura tramite un’
opportuna relazione.
50
Punti 3
7) Per l'equilibrio omogeneo
A + B <-------> C
alla temperatura di 400 °C Kp = 3,125.Determinare la composizione del sistema
all'equilibrio, espressa come percentuale in volume, quando in un recipiente alla
pressione di 1 atm e alla temperatura di 400 °C vengono introdotte 2 moli di A,
1mole di B e 0,5 moli di C.
51
Punti 3
8) Per l' equilibrio omogeneo 2X(g) + Y (g) <-------> 2Z (g)
Stabilire l' influenza sul Keq e sull' equilibrio di :
a) una diminuzione di pressione a temperatura costante,
b) un aumento di temperatura a pressione costante,
c) una aggiunta di una sostanza D che reagisca con Z.
Δ H < 0.
52
Punti 3
9 ) Calcolare a 25 °C il pH di una soluzione ottenuta mescolando 500 ml di NH3 0.1
F ( KNH3 = 10-5 ) e con 500 ml di NaCl.0.1 F .
53
Punti 3
10) Stabilire la polarità e determinare la f.e.m. a 25° della pila:
Pt
H2 (1 atm.)
CaCl2 0.01 M
CaCl2 0.1 M
Pt
Cl2 (2 atm.)
54
INGEGNERIA CHIMICA
CHIMICA I
a.a. 2015-16
12 settembre 2016
Cognome ………………………….
Nome ……………………………….
Matricola …………………………..
55
Punti 5
1) Rappresentare le formule di struttura delle seguenti specie chimiche , precisando
numero di ossidazione e ibridizzazione degli atomi centrali :
1. ione nitrato,
2. idruro di boro,
3. diossido di zolfo,
4. solfato di potassio,
5. POCl3.
56
Punti 2
2) Abbinare ai seguenti composti CH4, NH3, N2, PH3, H2O le relative temperature
critiche (dopo averla definita): 374,1°C; 405,8,8 K; 51,3; -82,1 °C; 420 K,
giustificando la risposta .
57
Punti 3
3) Una sostanza organica (non elettrolita) ha dato all'analisi elementare i seguenti
risultati: C = 40.00%; H = 6.66%; O = 53.33%. Determinare la formula molecolare
noto che una sua soluzione acquosa contenente 1,2 g/100 c.c. a 25 °C ha una
pressione osmotica di 2.44 atm.
58
Punti 3
4) Tracciare l' andamento qualitativo di un diagramma di distillazione di due liquidi X
e Y miscibili in tutti i rapporti con comportamento ideale (ΔHmesc = 0) e tali che X
sia più volatile di Y.
Indicare sul grafico i seguenti punti:
a) sistema bifasico monovariante;
b) sistema monofasico bivariante;
c) sistema bifasico zerovariante.
59
Punti 3
5) Calcolare la temperatura di congelamento di una soluzione ottenuta mescolando
volumi uguali delle seguenti soluzioni: saccarosio (non elettrolita) e Fe(NO3)3 ,
tutte a concentrazione 0,02 m (Kcr (H2O)= 1,86 K kg/mole).
60
Punti 2
6) Da misure sperimentali risulta per la generica reazione 2A +B ----> 2C che
raddoppiando sia la concentrazione di A che quella di B la velocità raddoppia,
indicare l' espressione della velocità in funzione di tutte le grandezze che la
influenzano (concentrazione reagenti e temperatura).
61
Punti 3
7) Ad opportuna temperatura vengono introdotte in un recipiente vuoto, avente volume
V, quantità equi molecolari di A e B gassosi. Si instaura il seguente equilibrio:
A(g) + B(g) <------> C(s)
ΔH<0
e si misura un valore di pressione P.
Stabilire l' effetto sulla pressione e sulla massa del solido di:
a) un' aumento di temperatura a volume costante;
b) una diminuzione di volume a temperatura costante;
c) un' aggiunta di C(s) a V e T costante.
Si trascuri il volume occupato dal solido rispetto al volume del recipiente.
62
Punti 2
8) Calcolare inoltre il valore del Kp se alla temperatura T il valore della P è pari a 0,2
atm.
63
Punti 2
9) Calcolare il pH di una soluzione 0.05 M in (NH4)2SO4; Kb = 1.8 x 10-5.
64
Punti 3+2
10)
a) Bilanciare, con il metodo ionico-elettronico, la seguente reazione di ossido
riduzione:
KMnO4 + SnCl2 + HCl
→
KCl + MnCl2 + SnCl4 + H2O
e calcolare quanti mL di una soluzione di SnCl2 0.26 M si devono utilizzare per
ridurre completamente, secondo la reazione del precedente esercizio, 1.14 g
KMnO4.
Ar(K)=39.098, Ar(Mn)=54.94, Ar(O)=16.00
b) Schematizzare inoltre la pila funzionante in base alla reazione di cui al punto a)
65
