Saphira80
15-01-2008, 09:49
Buongiorno a tutti, sono una studentessa lavoratrice e ho l'esame di chimica inorganica e ovviamente non ho potuto seguire le lezioni. Di seguito posto alcuni esercizi d'esame. Se qualcuno volesse utilizzarli e magari postare le risposte ben venga. Io man mano che li faccio posterò le risposte, sarei grata all'anima pia che mi dice se trova qualche errore...
1. 3.50•10^2 mg di citocromo c, una ferroproteina coinvolta nei processi biologici di trasporto di elettroni, sono sciolti in acqua ed il volume finale è portato a 45.5 mL. Calcolare la pressione osmotica della soluzione a 37.0°C, sapendo che la massa molare del citocromo c è 1.30•10^4 g/mol. Calcolare quanto glucosio, C6H12O6, si deve sciogliere in 1 L di acqua per ottenere, alla stessa temperatura, una soluzione isotonica alla precedente.
2. Considerare la seguente reazione di equilibrio:
2HI2 (g) H2 (g) + I2(g)
Scrivere l’espressione della costante di equilibrio in termini di pressioni parziali e di pressione totale. Sapendo che si tratta di una reazione endotermica, stabilire da che parte si sposta l’equilibrio quando su di esso vengono fatte le seguenti perturbazioni dall’esterno:
a) aggiunta di I2 (g);
b) aumento del volume;
c) diminuzione della temperatura.
Inoltre, originariamente un rettore contiene solo HI ad una pressione di 1.00 atm a 520°C. Sapendo che all’equilibrio la pressione parziale di H2 è 0.10 atm, calcolare le pressioni parziali di HI e I2 all’equilibrio e il valore della Kp.
3. L’acido benzoico è un acido debole organico monoprotico, di formula C7H5O2H, presente in molte bacche. Sapendo che la sua costante di dissociazione acida vale Ka = 6.46•10^(-5), calcolare il pH di 250.0 mL di una soluzione acquosa contenente 13.7 g di acido. Indicare le approssimazione fatte.
4. Calcolare il pH di una soluzione ottenuta mescolando 0.900 L di una soluzione di acido acetico 0.150 M (Ka = 1.76•10^(-5)) con 0.100 L di una soluzione di NaOH 1.00 M. Commentare che tipo di soluzione si ottiene.
5. Calcolare il pH di una soluzione 2.42 • 10^(-1) M di cloruro d’ammonio, sapendo che la costante di dissociazione basica dell’ammoniaca è Kb = 1.79 • 10^(-5). Che equilibri sono presenti in soluzione?
6. Il PbCO3 e il PbCl2 sono due sali poco solubili, i cui valori di Kps sono: KpsPbCO3 = 1•10^(-13) e KpsPbCl2 = 1.7•10^(-5), rispettivamente. Quale dei due sali è più solubile in acqua?
7. Applicando la teoria di Lewis e la teoria VSEPR determinare la geometria molecolare dello ione NO3¯. Calcolare il numero sterico e dire se la geometria delle coppie strutturali coincide con la geometria della molecola. Qual è l’ordine di legame?
8. Assegnare, secondo la nomenclatura IUPAC, il nome ai seguenti composti:
a) Cu(NO3)2; b) Mg(ClO3)2; c) NaH2PO4; d) PbO2; e) Fe2(CO3)3
Scrivere le formule dei seguenti composti:
f) iodato di alluminio; g) ammonio solfito; h) acetato di calcio;
i) cloruro di manganese (II); l) triossido di diazoto
9. Quale delle seguenti combinazioni di numeri quantici non è permessa? Giustificare brevemente la risposta. Indicare quali orbitali vengono descritti dalle combinazioni permesse.
(a) n = 2 l = 0 ml = 0 ms = -1/2
(b) n = 1 l = 1 ml = 0 ms = +1/2
(c) n = 2 l = 1 ml = -1 ms = -1/2
(d) n = 6 l = 4 ml = 4 ms = -1/2
10. Bilanciare la seguente reazione di ossidoriduzione, in ambiente acido:
SO42- + Cr3+ → SO32- + Cr2O72-
11. La reazione di fotosintesi, con cui le piante usano energia solare per formare zuccheri e ossigeno molecolare da diossido di carbonio ed acqua, è la seguente:
CO2 + H2O → C6H12O6 + O2
Determinare la quantità di O2, espressa in moli e in grammi, che si forma facendo reagire 60.0 g di acqua con 55.0 L di CO2, misurati alla pressione di 1 atm e alla T = 25 °C. Vi è un reagente limitante? Quale composto è il reagente in eccesso e quante moli non reagite di esso rimangono?
12. Una soluzione contenente 2.12 g di un composto, non volatile ed indissociato, in 201.5 mL di acqua (d = 0.996 g/mL) presenta un abbassamento crioscopico di 0.218 °C. Determinare la formula molecolare del composto, sapendo che kc dell’acqua è 1.86 °C•kg/mol e che il composto contiene 26.71% di C, 2.27% di H e 71.03% di O.
13. In un recipiente del volume di 5.00 L vengono introdotte 2.00•10-2 mol di N2 e 4.00•10-2 mol di O2. La temperatura viene portata a 2499 K. Si stabilisce l’equilibrio:
N2 (g) + O2 (g) 2 NO (g)
Calcolare il valore della costante di equilibrio Kp sapendo che all’equilibrio la pressione parziale di NO è 1.50 atm. Esprimere la Kp oltre che in termini di pressioni parziali, anche in termini di pressione totale.
b) Una volta raggiunto l’equilibrio, dire come questo si modifica nei seguenti casi:
b1) aumentando la concentrazione di O2;
b2) diminuendo la concentrazione di NO;
b3) aumentando la pressione nel recipiente di reazione.
14. Calcolare il pH di una soluzione ottenuta diluendo 120.0 mL di una soluzione 3.0 M di acido ipocloroso a 150.0 mL con acqua (la costante di dissociazione acida per HClO è Ka = 3.0•10-8). Indicare le approssimazioni che sono state applicate. Qual è il pH finale se a questa soluzione si aggiungono 50 mL di una soluzione di NaOH 3.6 M?
15. AgBr e Ag3PO4 sono due sali poco solubili, i cui rispettivi Kps sono: per AgBr Kps = 5.3•10-13 e per Ag3PO4 Kps = 1.4•10-16. Dire e motivare quale dei due sali è il più solubile.
16. Applicando la teoria di Lewis e la teoria VSEPR determinare la geometria molecolare del tetrafluoruro di silicio, SCl2. Indicare l’ordine di legame. Calcolare il numero sterico e dire se la geometria delle coppie strutturali coincide con la geometria della molecola.
RISPOSTE:
1.
msoluto= 3.50·10^2 mg = 0,350g
V= 45.5 ml=0,045L
T= 37° C=310,15 K
Mmsoluto=1.30*10^4 g/mol
M molarità =(msoluto/Mmsoluto)/V(L)= (0,350/1,30*10^4)/0,045= 5,98291*10^(-4) M
Posmotica=MRT=5,98291*10^(-4)*0,082058*310,15=1,5226668*10^(-2)
La pressione osmotica è di 1,5226668*10^(-2)
m glucosio in 1 L d'acqua per sol = P osmotica
P osmotica = M glucosio * RT
Mm glucosio=180,10g
Mglucosio= Posmotica/RT= 1,5226668*10^(-2)/(0,082058*310,15)=5,98291*10^(-4) M
moli n glucosio per 1L acqua= M*V= 5,98291*10^(-4) *1 = 5,98291*10^(-4)
grammi glucosio m glucosio= 5,98291*10^(-4) * 180,10= 1,07752209*10^(-1) g
sono necessari 1,07752209*10^(-1)g di glucosio per ottenere una soluzione isotonica
2)
Kp=PH2*PI2/PHI^2 PRESSIONE PARZIALE
K=X I2 P * X H2 P / X HI P^2 PRESSIONE TOTALE
2HI ---> H2 + I2
a) aggiunta di I2 Si perturba l'equilibrio e per ripristinarlo il sistema trasforma parte dell I2 e del H2 in HI, <H, >HI. L'equilibrio si sposta verso sx
b) aumento V Diminuisce la pressione..ma la reazione non e dipendente dalla pressione quindi non accade nulla
c) diminuzione T essendo la reazione endotermica ovvero una reazione che ha biscogno di calore pe avvenire.. se noi diminuiamo la temperatura, spostiamo la reazione verso sinistra ovvero verso i reagenti
P= 1 atm M(HI)=P/RT=1/(0,082058*793,15)=1,5364688*10^(-2)
T= 520°C=520+273,15=793,15 K 2HI2 <--> H2 + 2I2
equilibrio: Prif H2 = 0,10 atm M(H2)=0,10/0,082058*793,15=1,536^10^(-3)
calcolare Prif di HI e I2 all'equilibrio e Kp
non ho neanche capito cosa chiede!!! AIUTO!!!!!!!!!!
3)
Reazione di dissociazione dell acido benzoico:
C6H5COOH ---> C6H5COO- + H+
Concentrazione iniziale acido benzoico in 250 ml di acqua:
M (molarità) = n moli / litri soluzione
n moli = g / PM
quindi sostituendo….
M = g / PM * L soluzione = 13.7 / 122 * 0.25 = 0.4492 M
Ora possiamo costruire una tabella ICE:
[C6H5COOH] <--> [H+] [C6H5COO-]
Iniziale (M) 0.4492 0 0
Variazione parte che si dissocia - x +x +x
All equilibrio (M) 0.4492 - x x x
A questo punto sostituiamo nell’equazione della Ka i valori ottenuti;
Ka = [H+][C6H5COO-] / [C6H5COOH] = x * x / 0.4492 – x
N.B. essendo la Ka molto piccola anche x che e la parte di acido che si dissocia sara molto piccola quindi il valore x al denominatore puo essere trascurato e viene quindi omesso!
Risulta:
Ka = x^2 / 0.4492
Siccome noi conosciamo anche la Ka (Ka = 6.46*10^-5) possiamo risolvere l’equazione per trovare x ovvero la molarita di H+!!!!
6.46*10^-5 = x^2 / 0.4492
6.46*10^-5 * 0.4492 = x^2
2.9 * 10^-5 = x^2 facendo la radice quadrata noi otteniamo:
x = 5.3868 * 10^-3
questa e la concentrazione degli ioni H+ in soluzione!
Ora sapendo che il pH = -log [H+]
Gli H+ derivano sia dall’acido che dall’autoprotolisi dell’acqua, essendo quelli derivanti dal acido in quantita dell’ordine di 10^-3 e quelli derivanti dall acqua dell ordine di 10^-7, possiamo trascurare quelli derivanti dall acqua xke sn in numero circa 1000 volte inferiore rispetto a quelli derivanti dall’acido!
Ora ci troviamo il ph:
pH = - log 5.3868 * 10^-3 = 2.2686
1. 3.50•10^2 mg di citocromo c, una ferroproteina coinvolta nei processi biologici di trasporto di elettroni, sono sciolti in acqua ed il volume finale è portato a 45.5 mL. Calcolare la pressione osmotica della soluzione a 37.0°C, sapendo che la massa molare del citocromo c è 1.30•10^4 g/mol. Calcolare quanto glucosio, C6H12O6, si deve sciogliere in 1 L di acqua per ottenere, alla stessa temperatura, una soluzione isotonica alla precedente.
2. Considerare la seguente reazione di equilibrio:
2HI2 (g) H2 (g) + I2(g)
Scrivere l’espressione della costante di equilibrio in termini di pressioni parziali e di pressione totale. Sapendo che si tratta di una reazione endotermica, stabilire da che parte si sposta l’equilibrio quando su di esso vengono fatte le seguenti perturbazioni dall’esterno:
a) aggiunta di I2 (g);
b) aumento del volume;
c) diminuzione della temperatura.
Inoltre, originariamente un rettore contiene solo HI ad una pressione di 1.00 atm a 520°C. Sapendo che all’equilibrio la pressione parziale di H2 è 0.10 atm, calcolare le pressioni parziali di HI e I2 all’equilibrio e il valore della Kp.
3. L’acido benzoico è un acido debole organico monoprotico, di formula C7H5O2H, presente in molte bacche. Sapendo che la sua costante di dissociazione acida vale Ka = 6.46•10^(-5), calcolare il pH di 250.0 mL di una soluzione acquosa contenente 13.7 g di acido. Indicare le approssimazione fatte.
4. Calcolare il pH di una soluzione ottenuta mescolando 0.900 L di una soluzione di acido acetico 0.150 M (Ka = 1.76•10^(-5)) con 0.100 L di una soluzione di NaOH 1.00 M. Commentare che tipo di soluzione si ottiene.
5. Calcolare il pH di una soluzione 2.42 • 10^(-1) M di cloruro d’ammonio, sapendo che la costante di dissociazione basica dell’ammoniaca è Kb = 1.79 • 10^(-5). Che equilibri sono presenti in soluzione?
6. Il PbCO3 e il PbCl2 sono due sali poco solubili, i cui valori di Kps sono: KpsPbCO3 = 1•10^(-13) e KpsPbCl2 = 1.7•10^(-5), rispettivamente. Quale dei due sali è più solubile in acqua?
7. Applicando la teoria di Lewis e la teoria VSEPR determinare la geometria molecolare dello ione NO3¯. Calcolare il numero sterico e dire se la geometria delle coppie strutturali coincide con la geometria della molecola. Qual è l’ordine di legame?
8. Assegnare, secondo la nomenclatura IUPAC, il nome ai seguenti composti:
a) Cu(NO3)2; b) Mg(ClO3)2; c) NaH2PO4; d) PbO2; e) Fe2(CO3)3
Scrivere le formule dei seguenti composti:
f) iodato di alluminio; g) ammonio solfito; h) acetato di calcio;
i) cloruro di manganese (II); l) triossido di diazoto
9. Quale delle seguenti combinazioni di numeri quantici non è permessa? Giustificare brevemente la risposta. Indicare quali orbitali vengono descritti dalle combinazioni permesse.
(a) n = 2 l = 0 ml = 0 ms = -1/2
(b) n = 1 l = 1 ml = 0 ms = +1/2
(c) n = 2 l = 1 ml = -1 ms = -1/2
(d) n = 6 l = 4 ml = 4 ms = -1/2
10. Bilanciare la seguente reazione di ossidoriduzione, in ambiente acido:
SO42- + Cr3+ → SO32- + Cr2O72-
11. La reazione di fotosintesi, con cui le piante usano energia solare per formare zuccheri e ossigeno molecolare da diossido di carbonio ed acqua, è la seguente:
CO2 + H2O → C6H12O6 + O2
Determinare la quantità di O2, espressa in moli e in grammi, che si forma facendo reagire 60.0 g di acqua con 55.0 L di CO2, misurati alla pressione di 1 atm e alla T = 25 °C. Vi è un reagente limitante? Quale composto è il reagente in eccesso e quante moli non reagite di esso rimangono?
12. Una soluzione contenente 2.12 g di un composto, non volatile ed indissociato, in 201.5 mL di acqua (d = 0.996 g/mL) presenta un abbassamento crioscopico di 0.218 °C. Determinare la formula molecolare del composto, sapendo che kc dell’acqua è 1.86 °C•kg/mol e che il composto contiene 26.71% di C, 2.27% di H e 71.03% di O.
13. In un recipiente del volume di 5.00 L vengono introdotte 2.00•10-2 mol di N2 e 4.00•10-2 mol di O2. La temperatura viene portata a 2499 K. Si stabilisce l’equilibrio:
N2 (g) + O2 (g) 2 NO (g)
Calcolare il valore della costante di equilibrio Kp sapendo che all’equilibrio la pressione parziale di NO è 1.50 atm. Esprimere la Kp oltre che in termini di pressioni parziali, anche in termini di pressione totale.
b) Una volta raggiunto l’equilibrio, dire come questo si modifica nei seguenti casi:
b1) aumentando la concentrazione di O2;
b2) diminuendo la concentrazione di NO;
b3) aumentando la pressione nel recipiente di reazione.
14. Calcolare il pH di una soluzione ottenuta diluendo 120.0 mL di una soluzione 3.0 M di acido ipocloroso a 150.0 mL con acqua (la costante di dissociazione acida per HClO è Ka = 3.0•10-8). Indicare le approssimazioni che sono state applicate. Qual è il pH finale se a questa soluzione si aggiungono 50 mL di una soluzione di NaOH 3.6 M?
15. AgBr e Ag3PO4 sono due sali poco solubili, i cui rispettivi Kps sono: per AgBr Kps = 5.3•10-13 e per Ag3PO4 Kps = 1.4•10-16. Dire e motivare quale dei due sali è il più solubile.
16. Applicando la teoria di Lewis e la teoria VSEPR determinare la geometria molecolare del tetrafluoruro di silicio, SCl2. Indicare l’ordine di legame. Calcolare il numero sterico e dire se la geometria delle coppie strutturali coincide con la geometria della molecola.
RISPOSTE:
1.
msoluto= 3.50·10^2 mg = 0,350g
V= 45.5 ml=0,045L
T= 37° C=310,15 K
Mmsoluto=1.30*10^4 g/mol
M molarità =(msoluto/Mmsoluto)/V(L)= (0,350/1,30*10^4)/0,045= 5,98291*10^(-4) M
Posmotica=MRT=5,98291*10^(-4)*0,082058*310,15=1,5226668*10^(-2)
La pressione osmotica è di 1,5226668*10^(-2)
m glucosio in 1 L d'acqua per sol = P osmotica
P osmotica = M glucosio * RT
Mm glucosio=180,10g
Mglucosio= Posmotica/RT= 1,5226668*10^(-2)/(0,082058*310,15)=5,98291*10^(-4) M
moli n glucosio per 1L acqua= M*V= 5,98291*10^(-4) *1 = 5,98291*10^(-4)
grammi glucosio m glucosio= 5,98291*10^(-4) * 180,10= 1,07752209*10^(-1) g
sono necessari 1,07752209*10^(-1)g di glucosio per ottenere una soluzione isotonica
2)
Kp=PH2*PI2/PHI^2 PRESSIONE PARZIALE
K=X I2 P * X H2 P / X HI P^2 PRESSIONE TOTALE
2HI ---> H2 + I2
a) aggiunta di I2 Si perturba l'equilibrio e per ripristinarlo il sistema trasforma parte dell I2 e del H2 in HI, <H, >HI. L'equilibrio si sposta verso sx
b) aumento V Diminuisce la pressione..ma la reazione non e dipendente dalla pressione quindi non accade nulla
c) diminuzione T essendo la reazione endotermica ovvero una reazione che ha biscogno di calore pe avvenire.. se noi diminuiamo la temperatura, spostiamo la reazione verso sinistra ovvero verso i reagenti
P= 1 atm M(HI)=P/RT=1/(0,082058*793,15)=1,5364688*10^(-2)
T= 520°C=520+273,15=793,15 K 2HI2 <--> H2 + 2I2
equilibrio: Prif H2 = 0,10 atm M(H2)=0,10/0,082058*793,15=1,536^10^(-3)
calcolare Prif di HI e I2 all'equilibrio e Kp
non ho neanche capito cosa chiede!!! AIUTO!!!!!!!!!!
3)
Reazione di dissociazione dell acido benzoico:
C6H5COOH ---> C6H5COO- + H+
Concentrazione iniziale acido benzoico in 250 ml di acqua:
M (molarità) = n moli / litri soluzione
n moli = g / PM
quindi sostituendo….
M = g / PM * L soluzione = 13.7 / 122 * 0.25 = 0.4492 M
Ora possiamo costruire una tabella ICE:
[C6H5COOH] <--> [H+] [C6H5COO-]
Iniziale (M) 0.4492 0 0
Variazione parte che si dissocia - x +x +x
All equilibrio (M) 0.4492 - x x x
A questo punto sostituiamo nell’equazione della Ka i valori ottenuti;
Ka = [H+][C6H5COO-] / [C6H5COOH] = x * x / 0.4492 – x
N.B. essendo la Ka molto piccola anche x che e la parte di acido che si dissocia sara molto piccola quindi il valore x al denominatore puo essere trascurato e viene quindi omesso!
Risulta:
Ka = x^2 / 0.4492
Siccome noi conosciamo anche la Ka (Ka = 6.46*10^-5) possiamo risolvere l’equazione per trovare x ovvero la molarita di H+!!!!
6.46*10^-5 = x^2 / 0.4492
6.46*10^-5 * 0.4492 = x^2
2.9 * 10^-5 = x^2 facendo la radice quadrata noi otteniamo:
x = 5.3868 * 10^-3
questa e la concentrazione degli ioni H+ in soluzione!
Ora sapendo che il pH = -log [H+]
Gli H+ derivano sia dall’acido che dall’autoprotolisi dell’acqua, essendo quelli derivanti dal acido in quantita dell’ordine di 10^-3 e quelli derivanti dall acqua dell ordine di 10^-7, possiamo trascurare quelli derivanti dall acqua xke sn in numero circa 1000 volte inferiore rispetto a quelli derivanti dall’acido!
Ora ci troviamo il ph:
pH = - log 5.3868 * 10^-3 = 2.2686