Compito 1 (16/1/2013)

Compito 1 (16/1/2013)
1) Scrivere le formule di struttura dei seguenti composti:
clorato di potassio, solfuro acido di calcio, malonato di etile, imidazolo.
2) Calcolare il pH:
a) di una soluzione acquosa ottenuta sciogliendo in un volume finale di un litro 1, 2424 gr. di metilamina
(P.M. = 31,06; Kb = 4,4 x 10-4);
b) della soluzione che si ottiene aggiungendo alla soluzione a) 0,01 moli di acido cloridrico;
c) della soluzione che si ottiene aggiungendo alla soluzione a) 0,02 moli di acido cloridrico;
d) della soluzione che si ottiene aggiungendo sempre alla soluzione a) 0,04 moli di acido cloridrico.
Supporre che le aggiunte successive di acido alla soluzione iniziale non provochino variazioni di volume.
3a) Illustare mediante un opportuno diagramma energetico:
I) cosa è, secondo la teoria dello stato di transizione o del complesso attivato, l'energia di attivazione di una
reazione chimica;
II) come questa energia di attivazione influenza la velocità della reazione;
III) qual'é l'influenza di un catalizzatore positivo sull'energia di attivazione e quindi sulla velocità della reazione
diretta e della reazione inversa.
3b) Calcolare il pH e la pressione osmotica a 25°C della soluzione che si ottiene mescolando 100 mL di acido
nitrico 0, 09 M con 900 mL di idrossido di sodio 0, 0 1 M.
4) Date le due coppie coniugate di ossido-riduzione Fe+++/Fe++ (E° = + 0,77 v) e Ag+/Ag (E° = + 0, 80 v),
a) scrivere, bilanciandola stechiometricamente, la reazione di ossido-riduzione che ha luogo
spontaneamente tra di esse in condizioni standard; calcolare inoltre la variazione di energia libera
standard e la costante di equilibrio di questa reazione a 25° C;
b) stabilire in che senso evolve spontaneamente la reazione suddetta a 25°C in una soluzione in cui si
abbiano le seguenti concentrazioni: [Ag+] = 0, 1M; [Fe+++] = 0,1 M ; [Fe++] = 0, 01M.
5)
Scrivere con la simbologia chimica e completare le seguenti reazioni:
a) 1,3 butadiene
+
......................................................................................….……
acido bromidrico
FeCl3
b) toluene (metil benzene) +
Cloro
............................................................................………
(OH- a freddo)
c) aldeide propionica + aldeide propionica
....................................………
(condensazione aldolica)
ossidazione
d)
acido L-lattico
decarbossilazione
............
riduzione
.............
..............................……
H+
e) saccaroso + acqua
............................................................................................................……
(idrolisi)
6) Trigliceridi:
a) formula generale e proprietà fisiche; oli e grassi;
b) formule di almeno 4 acidi grassi (a scelta, ma indicandone il nome);
c) reazioni di idrolisi e di saponificazione. Proprietà dei saponi;
d) glicerofosfolipidi (fosfogliceridi).
Compito 2 (16/1/2013)
1) Scrivere le formule di struttura dei seguenti composti:
monoidrogeno fosfato di potassio, solfito di sodio, D-riboso-5-fosfato, isoprene
2) Calcolare il pH delle soluzioni risultanti da ciascuna delle seguenti reazioni di neutralizzazione:
a) 400 mL di acido nitrico 0,04 M + 600 mL di idrossido di sodio 0,01 M;
b) 400 mL di acido lattico 0,04 M (Ka = 1, 35 x 10-4) + 600 mL di idrossido di sodio 0,01 M;
c) 200 mL di acido lattico 0,04 M + 800 mL di idrossido di sodio 0,01 M;
d) 200 mL di acido carbonico 0, 04 M (pKa 1 = 6, 35; pKa2 = 10, 22) + 800 mL di idrossido di sodio 0, 01 M.
3)
a)
b)
c)
d)
La costante di equilibrio per la reazione omogenea in fase gassosa
A+B
C + D è uguale a 1 x 104 a 25° C :
calcolare la variazione di energia libera standard per la reazione suddetta e dire in che direzione avviene
spontaneamente se le concentrazioni dei reagenti e dei prodotti sono unitarie, spiegandone il motivo;
se un recipiente chiuso da 1 litro a 25 °C contiene 0,001 moli di A e di B e 0,1 moli di C e di D, dire se la
miscela è all'equilibrio o in quale senso tenderà spontaneamente a trasformarsi, spiegandone il motivo;
sapendo che la costante di equilibrio della reazione é uguale a 5 x 10 4 a 100 °C, dire se il processo é
esotermico od endotermico;
indicare tutti i metodi per spostare l'equilibrio verso destra, cioé per aumentare la quantità dei prodotti C e
D.
4)
Disporre i seguenti gruppi di composti in ordine di acidità o basicità crescente, discutendo le relazioni tra
struttura chimica e forza acida o basica:
a) acido perclorico, acido cloroso;
b) etanolo, etantiolo (alcol tioetilico);
c) acido maleico, acido fumarico (prima e seconda dissociazione);
d) acetammide, etilammina;
e) pirrolo, piridina.
5) Scrivere con la simbologia chimica e completare le seguenti reazioni:
H+
ossidazione
a) 1-pentene +
acqua
..............
.......................................................…….……
b)
benzene
+
acido nitrico
..............
+
bromo
c) D-
....................................…….….
...........................................…….….....
(blanda ossidazione)
ossidazione
decarbossilazione
...........................
d) acido -idrossi butirrico
H+
e)
lattoso
+
acqua
.........................................................................................…….……
(idrolisi)
6) Aminoacidi proteici: a) formule di almeno 4 aminoacidi (a scelta, ma indicandone il nome); b) proprietà
fisiche e proprietà acido-base. Punto isoelettrico e potere tampone; c) principali reazioni; d) proprietà e
importanza biologica del legame peptidico.
Compito 3 (16/1/2013)
1) Scrivere le formule di struttura dei seguenti composti:
acido carbonico, formiato di sodio, acido malico, pirimidina
2)
a)
b)
c)
d)
Dato 1 litro di una soluzione 0,005 M di acido acetico (K a = 1,8 x 10-5), calcolare:
il pH iniziale;
il pH dopo l'aggiunta di 1 mL di una soluzione 1M di idrossido di potassio;
il pH dopo l'aggiunta di 2,5 mL di una soluzione 1M di idrossido di potassio;
il pH dopo l'aggiunta di 5 mL di una soluzione 1M di idrossido di potassio.
Trascurare le variazioni di volume per effetto delle aggiunte successive della soluzione di base.
3)
Considerata la reazione : glucoso(s) + ossigeno(g)
anidride carbonica(g) + acqua(l)
H°(Kcal. x mole-1) = - 673; S°(cal. x mole-1 x grado-1)= + 43,3,
indicare:
a)
di che tipo di reazione si tratta, scrivendo le formule di reagenti e prodotti e bilanciandola
stechiometricamente;
b) se l'entalpia favorisce o no, e perchè, la reazione;
c) qual' é il contributo dato dall'entropia e perchè;
d) se la reazione è spontanea a 25° C.
4a) Data la reazione omogenea in fase gassosa N2 + 3 H2
2 NH3, calcolare il valore numerico della costante
di equilibrio della suddetta reazione a 25 °C, sapendo che a questa temperatura e ad equilibrio raggiunto un
recipiente chiuso di un litro contiene 0,01 moli di H2 e di N2 e 2,5 moli di NH3;
4b) sapendo che la costante di equilibrio di questo processo a 727 °C è uguale a 2,37 x 10
sintesi dell’ammoniaca è esotermica od endotermica;
-3
dire se la reazione di
4c) indicare tutti i metodi per spostare l’equilibrio verso destra , cioè per aumentare la quantità di NH 3 prodotta
dalla reazione.
5)
Scrivere con la simbologia chimica e completare le seguenti reazioni:
a)
propene
+
....................................................................………………….
acido iodidrico
AlCl
3
b)
benzene
+
cloruro di acetile
c)
anidride acetica
+
etanolo
...................................................................................……..
...............................................................................................………
a caldo
d) acetato di etile
+ idrossido di sodio
............................................................................……
H+
e)
maltoso
+
.............................................................................................…………..
acqua
(idrolisi)
6) Monosaccaridi:
a) formule dei monosaccaridi di preminente interesse biologico;
b) proprietà fisiche. Mutarotazione. Strutture semiacetaliche cicliche;
c) principali reazioni. Legame glicosidico.