PROVA SCRITTA DI CHIMICA 30/01/2014
(allievi dei c.d.l. in Ingegneria Edile e Ingegneria Informatica)
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Nome e Cognome:
N. di matricola:
1) Un composto ha massa molare MM=166,2 g/mol. Esso è costituito da 47,1% in massa di K, 14,4% di C e
38,5% di O. Trovare la formula minima e molecolare di composto.
Considero 100g di composto: n(K)=1,20 mol, n(C)=1,20 mol, n(O)=2,41mol. Formula minima KCO2, formula
molecolare K2C2O4.
2) Un recipiente da 2,0 L viene riempito con x moli di elio He alla pressione di 418 mmHg. Un secondo
recipiente da 4,0 L viene riempito con x moli di metano CH4 alla pressione di 684 mmHg. Successivamente i
due recipienti vengono collegati in modo tale che i due gas si mescolino a temperatura costante. Calcolare la
pressione finale dopo il mescolamento.
Dopo il mescolamento il volume occupato da ciascun gas è 6,0 L.
(PHe·VHe)iniz = (PHe·VHe)fin, da cui (PHe)fin = 418 mmHg · 2,0L /6,0L= 139 mmHg. Analogamente viene calcolata
la pressione parziale del metano (PCH4)fin = 456 mmHg. Ptot = (PHe)fin + (PCH4)fin = 595 mmHg.
3) Calcolare la variazione di energia libera standard ∆G° e la costante di equilibrio K eq a 298K per la
reazione: SO2 (g) + 1/2 O2(g)
SO3 (g).
∆G°= -70,9 kJ, ∆G°= - RT·ln K eq, da cui Keq = 2,7·1012.
4) Calcolare il pH di una soluzione acquosa di ammoniaca NH3 con concentrazione molare [NH3]=0,01 M.
+
-
-5
-
-4
All’equilibrio Kb= [NH4 ]·[OH ] / [NH3] = 1,7·10 . Da cui [OH ] = 4,1·10 M. pOH= 3,4. pH = 14 - pOH= 10,6.
5) Per una certa reazione in fase gassosa la resa dei prodotti all’equilibrio aumenta abbassando la
temperatura e riducendo il volume del reattore. A quale delle seguenti reazioni ci si riferisce:
{a} SO3 (g) SO2 (g) + 1/2O2 (g)
{b} CO (g) + 2H2 (g) CH3OH (g)
{c} 2 HCl (g)
H2 (g) + Cl2 (g)
La reazione è esotermica e porta ad una diminuzione delle moli gassose, {b}.
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6) Si vuole fondere un blocco di Zn di massa 3,5 kg che si trova alla T iniziale di 30°C. La temperatu ra di
fusione dello zinco è 419,5°C, la sua entalpia stan dard di fusione vale ∆H°=7,28 kJ/mol e il suo calore
specifico vale cp= 0,388 J/g°C. Trovare quanto calore è necessario f ornire per la completa fusione del blocco
di Zn.
qriscaldamento = m·cp·∆T = 528,94 kJ, qfusione = n(Zn)·∆H° = 389,7 kJ, q totale = 918 kJ.
7) Ad una soluzione acquosa di cloruro di potassio [KCl]=0,10 M viene aggiunto nitrato di rame CuNO3.
+
Calcolare la concentrazione molare di ioni Cu necessaria per iniziare la precipitazione di CuCl.
CuCl(s)
+
-
-7
+
-6
Cu (aq) + Cl (aq) Kps= 1,9·10 . Per [Cu ] > 1,9·10 M inizia la precipitazione del CuCl.
PH3 (g) + CrO42- (aq) → P4 (s) + Cr(OH)4- (aq)
4 PH3 + 4 CrO42- + 4 H2O → P4 + 4 Cr(OH)4- + 4 OH-
8) Bilanciare in ambiente basico:
2+
2+
2+
9) In una pila Zn|Zn ||Cu |Cu nella semicella del rame vi è una soluzione [Cu ] = 0,5 M di volume 100,0
mL. Calcolare la carica elettrica che può attraversare la cella. Per quanto tempo la pila può erogare 2,5 A ?
La carica elettrica Q= n(elettroni)· F = 9650 C. I = Q/t da cui t = 3860 s.
10) 6CREDITI
Spiegare perché l’elio He ha l’energia di prima ionizzazione più elevata di tutti gli altri elementi.
He ha solo 2 elettroni nell’orbitale 1s che ha raggio minore degli altri orbitali. Ciascun elettrone scherma solo
parzialmente l’altro elettrone, inoltre non ci sono elettroni interni che possono schermare i due elettroni.
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