PROVA SCRITTA DI CHIMICA 30/01/2014 (allievi dei c.d.l. in Ingegneria Edile e Ingegneria Informatica) _____________________________________________________________ Nome e Cognome: N. di matricola: 1) Un composto ha massa molare MM=134,0 g/mol. Esso è costituito da 34,3% in massa di Na, 17,9% di C e 47,8% di O. Trovare la formula minima e molecolare del composto. Considero 100g di composto: n(Na)=1,49 mol, n(C)=1,49 mol, n(O)=2,99 mol. Formula minima NaCO2, formula molecolare Na2C2O4. 2) In un recipiente da 20,0 L vi è azoto N2 alla pressione di 1,0 atm. Un secondo recipiente di volume 12,0 L viene riempito con N2 alla pressione di 0,5 atm. 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 dal gas è 32,0 L. Ptot =0,81 atm. 3) Calcolare la variazione di energia libera standard ∆G° e la costante di equilibrio K eq a 298K per la reazione: PCl3 (g) + Cl2 (g) PCl5 (g). ∆G°= -35,4 kJ, ∆G°= - RT·ln K eq, da cui Keq = 1,6·106. 4) Calcolare il pH di una soluzione acquosa di acetato di sodio CH3COONa (idrolisi basica) con concentrazione molare [CH3COO ]=0,10 M. - - -10 - -6 All’equilibrio Kb= [CH3COOH]·[OH ] / [CH3COO ] = 5,9·10 . Da cui [OH ] = 7,7·10 M. pOH= 5,1. pH = 14 - pOH= 8,9. 5) Per una certa reazione in fase gassosa la resa dei prodotti all’equilibrio cresce aumentando la temperatura e aumentando 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} 3NO (g) N2O (g) + NO2 (g) La reazione è endotermica e porta ad un aumento delle moli gassose, {a}. °°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°° °°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°°° °°°°°°°°°°°°°°°°°° 6) Si vuole fondere un blocco di Zn di massa 7,0 kg che si trova alla T iniziale di 50°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 = 1003,6 kJ, qfusione = n(Zn)·∆H° = 779,3 kJ, q totale = 1782,9 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. 8) Bilanciare in ambiente basico: Cr(OH)3 (s) + Br2 (aq) → CrO42- (aq)+ Br- (aq) 2 Cr(OH)3 + 3 Br2 + 10 OH- → 2 CrO42- + 6 Br- + 8 H2O 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.