Esame 3/2/14

Corso di Laurea in Ottica ed Optometria
Prova Scritta di Chimica Generale ed Inorganica
3 febbraio 2014
Cognome e Nome…………………………………………………N. di Matricola…………………..
1) Scrivere la formula bruta ed indicare il numero di ossidazione di tutti gli elementi nei seguenti
composti:
a) Ortofostato di sodio
b) Nitrito di magnesio
c) Solfuro ferrico
d) Permanganato di potassio
2) Bilanciare con il metodo ionico elettronico la seguente reazione redox:
-
…..Hg + ….. NO3 + …..H+ → …..Hg2+ + …….NO + …..H2O
3) Un composto ha formula Na2X, dove X è un elemento incognito. Sapendo che da 10,0 g di Na2X
si ottengono 4,1 g di X, calcolare il peso atomico dell’elemento X.
4) Sapendo che il bicarbonato di ammonio a 200° C si decompone secondo la reazione:
NH4HCO3 (s) NH3 (g) + CO2 (g) + H2O (g)
calcolare quanti litri complessivi di gas, a 200° C e 0,95 atm di pressione si ottengono dalla
decomposizione completa di 0,158 g di bicarbonato di ammonio. (R=0,0821 atm x l x K-1)
5) Una soluzione viene preparata sciogliendo 1,2 g di acido cloridrico in 500 ml di acqua; calcolare
la molarità della soluzione e la pressione osmotica che esercita, misurata a 22°C.
6) Calcolare il pH di una soluzione 0,10 M di NaClO, sapendo che per HClO (Ka = 2,95 x10-8).
7) L’idrossido di magnesio ha prodotto di solubilità Ks = 3,4 x10-11. Calcolare la solubilità
dell’idrossido di magnesio in moli/l e in mg/l.
8) Calcolare la f.e.m. della seguente pila:
Ni | Ni2+ 0,010 M || pH=3 (O2 P=1,0 atm) Pt
E°Ni2+/Ni= -0,25 V; E°O2/H2O = 1,23 V
(RT/F)2,3= 0,059 V
Corso di Laurea in Ottica ed Optometria
Soluzioni Prova Scritta di Chimica Generale ed Inorganica
3 febbraio 2014
1) Scrivere la formula bruta ed indicare il numero di ossidazione di tutti gli elementi nei seguenti
composti:
+1 +5 -2
e) Ortofostato di sodio
Na3PO4
+2
f) Nitrito di magnesio
+1 -2
Mg(NO2)2
+3
g) Solfuro ferrico
-2
Fe2S3
+1 +7 -2
h) Permanganato di potassio
KMnO4
2) Bilanciare con il metodo ionico elettronico la seguente reazione redox:
Hg → Hg2+ + 2 e-
x3
-
NO3 + 3 e- + 4 H+ → NO + 2 H2O
x2
____________________________________
-
3 Hg + 2 NO3 + 8 H+ → 3 Hg2+ + 2 NO + 4 H2O
3) Un composto ha formula Na2X, dove X è un elemento incognito. Sapendo che da 10,0 g di Na2X
si ottengono 4,1 g di X, calcolare il peso atomico dell’elemento X.
g Na
5,9
=
= 0,256
PA Na
23
gNa = gNa2X-gX = 10 – 4,1 = 5,9 g
nNa =
nX=1/2 nNa = 0,128
gX
4,1
=
= 31,97 ≅ 32 g/mol (S)
n X 0,128
PAX =
4) Sapendo che il bicarbonato di ammonio si decompone secondo la reazione:
NH4HCO3 (s) NH3 (g) + CO2 (g) + H2O (g)
calcolare quanti litri complessivi di gas, a 200° C e 0,95 atm di pressione si ottengono dalla
decomposizione completa di 0,158 g di bicarbonato di ammonio. (R=0,0821 atm x l x K-1)
PMNH4HCO3= PAN+4PAH+PAC + 3PAO=79 g/mol
nNH3= nH2O= nCO2= n°NH4HCO3
T= 473 K
Vgas = n gas
nNH4HCO3=
g NH 4 HCO 3
PA NH 4 HCO 3
=
0,158
= 0,002
79
ngas= nNH3+ nH2O+ nCO2= 3 n°NH4HCO3= 0,006
RT 0,006 × 0,821 × 473
=
= 0,245 l
P
0,95
5) Una soluzione viene preparata sciogliendo 1,2 g di acido cloridrico in 500 ml di acqua; calcolare
la molarità della soluzione e la pressione osmotica che esercita, misurata a 22°C.
PMHCl= 36,45 g/mol
HCl H+ + ClΤ= 295 Κ
V= 0,5 l
MHCl =
n HCl
g HCl
1,2
=
=
= 0,066
V
V × PA HCl 0,5 × 36,45
ν=2 α=1
Π= [1+α(ν−1]MRT=2MRT=2x0,066x0,0821x293= 3,19 atm
6) Calcolare il pH di una soluzione 0,10 M di NaClO, sapendo che per HClO (Ka = 2,95 x10-8).
NaClO Na+ + ClO- dissociazione del sale; l’anione ClO- è la base coniugata dell’acido HClO
ClO- + H2O HClO + OH- reazione di idrolisi
cS-x ≈ cS
x
x
Ki =
Kw
10 −14
=
= 3,4 × 10 −7
−8
Ka
2,95 × 10
[OH-] = x =
Ki =
[HClO][OH − ]
[ClO − ]
=
x2
cS
K i × c S = 0,1 × 3,3 × 10 −7 =1,8 × 10 −4 M
pOH = -log[OH-] = 3,73
pH = 14- pOH =10,27
7) L’idrossido di magnesio ha prodotto di solubilità Ks = 3,4 x10-11. Calcolare la solubilità
dell’idrossido di magnesio in moli/l e in mg/l.
Ni(OH)2 Ni2+ + 2 OHs
2s
s=
3
KS= [Ni2+][OH-]2 = s(2s)2=4s3
K S 3 3,4 × 10 −11
=
= 2 x10-4 M
4
4
PMMg(OH)2= 58,3 g/mol
smg/l=sx PMMg(OH)2x1000=2 x10-4x58,3 x1000=11,9 mg/l
8) Calcolare la f.e.m. della seguente pila:
Ni | Ni2+ 0,010 M || pH=3 (O2 P=1,0 atm) Pt
E°Ni2+/Ni= -0,25 V; E°O2/H2O = 1,23 V
Polo + O2+ 4e- + 4H+ →2 H2O
E+ = E°O2/H2O +
(RT/F)2,3= 0,059 V
[H+]=10-pH=10-3M
PO2= 1,0 atm
0,059
logPO2[H+]4= E°O2/H2O +0,059 log [H+]= 1,23+0,059log10-3= 1,05 V
4
Polo - Ni2+ + 2e- → Ni
E- = E°Ni2+/Ni +
Epila = E+-E-= 1,05-(-0,31) = 1,36 V
0,059
0,059
log[Ni2+]=-0,25 +
log0,01= -0,31 V
2
2

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