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NOME E COGNOME
CFU
MATRICOLA
INDICAZIONI PROVA ORALE
PROVA SCRITTA DI CHIMICA PER INGEGNERIA GESTIONALE - 14 FEBBRAIO 2014
1. Calcolare il pH di una soluzione acquosa 10-2 M di acido cianidrico (HCN).
L’acido cianidrico è un acido DEBOLE, con Ka = 9,1 x 10-10. Applicando la formula
approssimata [H+] = √ Ka Ca = √ (9,1 x 10-10 x 10-2)= 3,02 x 10-6.
pH = - log (3,02 x 10-6) = 5,52. 3,02 x 10-6 << 10-2 approssimazione accettabile.
2. Calcolare ∆E per la pila Co/Co2+ (aq, 0,01 M) // Ni2+ (aq, 10-4 M) / Ni, scrivendo la reazione
nel verso in cui avviene spontaneamente e indicando le polarità degli elettrodi.
∆E Co2+/Co = - 0,28 + 0,059/2 log (10-2) = - 0,339 V + catodo riduzione
∆E Ni2+/Ni = - 0,257 + 0,059/2 log (10-4) = - 0,375 V
- anodo ossidazione
∆E = - 0,339 + 0,375 =0,036 V per la reazione spontanea Co2+ + Ni = Ni2+ + Co
3. Calcolare quanti g di Ag2S si potranno sciogliere, al massimo, in 1 m3 d'acqua contenente 1
ppm in massa di ioni S=.
1 ppm = 1 g S= ogni milione di g (= 103 L = 1 m3) d’acqua. 1 g : 32 g/mol = 0,03 mol/m3 = 3 x
10-5 mol/L = [S=]
Kps = 1,1 x 10-49 = [Ag+]2[S=] ovvero [Ag+]2 = 1,1 x 10-49 : = 3 x 10-5 = 3,7 x 10-45
[Ag+] = 6,05 x 10-23 mol/L = 6 x 10-20 mol/m3 x 248 g/mol = 1,5 x10-17 g in 1 m3.
4. Calcolare il calore totale sviluppato dalla combustione completa di una miscela gassosa
composta al 25% di etano (CH3CH3) e al 75% di propano (CH3CH2CH3) in volume, contenuta
in un recipiente da 10 L alla pressione di 2,84 atm e a 28°C.
n gas = (2,84 atm x 10 L ) : (0,082 atm L mol-1 K-1 x 301 K) = 1,15 mol gas
di cui 1,15 x 0,25 = 0,288 mol etano e 1,15 x 0,75 = 0,863 mol propano
etano: C2H6 + 7/2 O2 = 2 CO2 (g) + 3 H2O(liq) ∆H°comb = - 1560 kJ
propano: C3H8 + 5 O2 = 3 CO2 (g) + 4 H2O(liq) ∆H°comb = - 2220 kJ
∆H°totale = - 1560 kJ/mol x 0,288 mol – 2220 kJ/mol x 0,863 mol =
- 449 – 1915 = - 2365 kJ
5. Calcolare a quale temperatura il sistema I2 (s) = I2(g) si troverà in equilibrio alla pressione di 1
atm.
∆G° = - RTlnK = 0 se K = p (I2 (g)) = 1 atm
∆G°=∆H° - T∆S° = 62400 J – T x (260,7 – 116,1) = 0 se T = 62400 J : 144,6 J/K =431 K, pari a
158°C.
6. 46 mg di sodio metallico, Na, vengono aggiunti a 5 L d'acqua pura. Indicare la reazione che
avviene e calcolare quanti mL di una soluzione a pH 2 si devono aggiungere alla soluzione
risultante per portarla a neutralità.
Na + H2O = Na+ + OH- + ½ H2 (g)
0,046 g : 23 g/mol = 2 x 10-3 mol Na = mol OHoccorre aggiungere 2x 10-3mol : 10-2 mol/L = 0,2 L = 200 mL di soluzione a pH2 per
neutralizzarle.
7. In un recipiente da 3,5L vuoto e mantenuto a 350°C si introducono 80 g di Ag2O(s), che si
decompone formando Ag e O2. Calcolare il valore della pressione che si ottiene
all'equilibrio all'interno del recipiente.
Ag2O(s) = 2 Ag(s) + ½ O2(g)
Kp = p(O2)1/2
A 350°C ∆G° = 31050 – 623 x 66,6 = - 10442 J = - 8,31 x 623 x lnK da cui K = 7,5 e p = 56,5
atm.(> 1 in quanto ∆G° < 0).
8. Una polvere bianca viene sciolta in acqua. La soluzione acquosa, che risulta neutra, viene
sottoposta ad elettrolisi e agli elettrodi si sviluppano prodotti gassosi. Di quale, fra le
seguenti sostanze, potrebbe trattarsi?
CuBr2 C6H12O6 NH4Cl KCl SiO2
Motivare la
scelta
SiO2, reticolo covalente, non si scioglie in acqua. NH4Cl si scioglie ma dà idrolisi acida. C6H12O6 si
scioglie ma senza dissociarsi (zucchero) e la soluzione non conduce corrente. CuBr2, in seguito a
elettrolisi, darebbe luogo alla formazione di Cu al catodo (E° >0). Quindi la sostanza in questione è
KCl.
9. Bilanciare la reazione di ossidoriduzione ClO4− + NO + H2O = Cl− + NO3− + H+ e calcolare
quanti g di NaClO4 occorre impiegare per far reagire completamente 14,5 L di NO misurati
a 18°C e 1,08 atm.
3 ClO4− + 8 NO + 4 H2O = 3 Cl− + 8 NO3− + 8 H+
14,5 L x 1,08 atm : (0,082 atm L mol-1 K-1 x 291 K) = 0,656 mol di NO, che richiedono 0,656
mol x 3/8 = 0,246 mol NaClO4 x 122,44 g/mol = 30 g NaClO4.
10. 8 g di NH4NO3 vengono sciolti in 100 mL d'acqua pura inizialmente a 20°C. Dopo la
dissoluzione la temperatura dell'acqua è di 14°C. Calcolare l'entalpia di dissoluzione del
nitrato d'ammonio.
8 g : 80 g/mol = 0,1 mol
q assorbito dalla dissoluzione = 100 g x 4,184 J g-1K-1 x 6 K = 2510,4 J
quindi ∆Hdiss = + 25104 J/mol > 0 perché endotermica

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