Test di verifica del corso di Principi di Chimica Generale e Inorganica per gli studenti del corso di SE. Data ___________________________ Nome ____________________ Cognome _______________________ Matricola ____________________ Anno di corso: primo anno secondo anno terzo anno 1. Un campione di olio essenziale di timo (T. capitatus ) conteneva il 9.2% in peso di -terpinene (C10H16). Calcolare il numero di molecole di -terpinene contenute in 5 g di olio essenziale e la sua concentrazione molare sapendo che la densità dell’olio era pari a 0.85 g/mL. PM(C10H16) = 136 g di -terpinene = 0.092 x 5 = 0.46 g n = 0.46/136 = 3.38x10-3 mol N = nxN0 =3.38x10-3x6.02x1023 = 2,04x1021 molecole V = g/d = 5/0.85 = 5.88 mL = 5.88x10-3 L [-terpinene] = n/V = 3.38x10-3/5.88x10-3 = 0.575 M 2. L’entalpia di legame del Cl2 è pari a 242 kJ/mol. Scrivere la reazione termochimica cui questa entalpia fa riferimento, e convertire l’entalpia di legame in cal/mol. Cl–Cl(g) Cl(g) + Cl(g) 242 kJ = 242 x1000/4,184 = 57839 cal 3. Una miscela di ossigeno e vapore d’acqua viene raccolta a 25 °C in un contenitore di 6 L alla pressione di 1.2 atm. Sapendo che la tensione di vapore dell’acqua a 25 °C vale 23.8 mmHg calcolare la frazione molare dell’acqua e dell’ossigeno e le loro concentrazioni molari. P = PH2O + PO2 = 1.2 atm PH2O = 23.8/760 = 0,0313 atm PO2 = 1.2 - PH2O = 1.2 -0,0313 = 1,169 atm Pi = Xi Pt e Xi = Pi/Pt XH2O = 0,0313/1,2 = 0,026 XO2 = 1 – 0,026 = 0,974 PV = nRT quindi concentrazione molare = n/V = P/RT [O2] = PO2 / RT = 1,169/0,082 x 298 = 0,048 M [H2O] = PH2O / RT = 0,0313 / 0,082 x 298 = 1,28x10-3 M 4. Scrivere la formula bruta del carbonato di alluminio: Al2(CO3)3 5. Quanti grammi di acido solforico sono necessari per neutralizzare 10 g di ossido di ferro (III)? Scrivere la reazione bilanciata. PM (Fe2O3) = 159.6 PM(H2SO4) = 98,1 3 H2SO4 + Fe2O3 Fe2(SO4)3 + 3 H2O n(Fe2O3) = 10/159,6 = 0,063 mol Dai coefficienti stechiometrici della reazione segue che : n(H2SO4) = 3 n(Fe2O3) = 3x0,063 = 0,189 mol g(H2SO4) = n x PM = 0,189 x 98,1 = 18,54 g. 6. Una soluzione di HNO2 ha un pH di 3.50. Sapendo che la Ka di questo acido a 25 °C è 4.5x10-4 calcolare la concentrazione molare dell’acido. HNO2 H+ + NO2Ka = [H+] [NO2-] / [HNO2] = [H+]2 / [HNO2] [H+] = 10-3,50 = 3,16x10-4 M [HNO2] = [H+]2 / Ka = (3,16x10-4)2 / 4.5x10-4 = 2,22x10-4 M 7. Calcolare il pH e il pOH di una soluzione di KOH contenente 7 g di base in 900 mL di soluzione. Questa soluzione viene successivamente neutralizzata (in modo parziale) aggiungendo 2 g di HNO3. Calcolare il pH e il pOH della soluzione finale. PM(KOH) = 56,1 PM(HNO3) = 63 n KOH = 7/56,1 = 0,125 mol [KOH] = 0,125 / 0,9 = 0,1386 M pOH = -log0,1386 = 0,86 pH = 14 – 0,86 = 13,14 n HNO3 = 2 / 63 = 0,0317 mol n KOH in eccesso = 0,125 – 0,0317 = 0,0933 mol [KOH] = 0,0933/0,9 = 0,104 M pOH = -log0,104 = 0,98 pH = 14 – 0,98 = 13,02 8. Un tampone è costituito da HNO2 e dal sale sodico della sua base coniugata (scriverne la formula) in uguale concentrazione. Calcolare il pH sapendo che la Kb = 2.22x10-11. tampone: HNO2 + NaNO2 Ka x Kb = Kw Ka = Kw/Kb = 10-14/2,22x10-11 = 4,5x10-4 [H+] = Ka [acido]/[base] dato che [acido] = [base] allora [H+] = Ka = 4,5x10-4 M quindi pH = pKa = -log(4,5x10-4) = 3,35 Test di verifica del corso di Principi di Chimica Generale e Inorganica per gli studenti del corso di SE. Data ___________________________ Nome ____________________ Cognome _______________________ Matricola ____________________ Anno di corso: primo anno secondo anno terzo anno 1. Un campione di olio essenziale di bergamotto conteneva il 7.07% in peso di -pinene (C10H16) e il 3.96% in peso di linalolo (C10H18O). Calcolare il numero di molecole dei due componenti presente in 7 g di olio essenziale e la concentrazione molare sapendo che la densità dell’olio è pari a 0.85 g/mL. PM(C10H16) = 136 e PM(C10H18O) = 154 g di -pinene = 0.0707 x 7 = 0.495 g g di linalolo = 0.0396 x 7 = 0.277 g n -pinene = 0.495/136 = 3.64 x 10-3 mol e N = nxN0 =3.64x10-3x6.02x1023 = 2,19x1021 molecole n linalolo = 0.277/154 = 1,8 x 10-3 mol e N = nxN0 =1,8x10-3x6.02x1023 = 1,08x1021 molecole V = g/d = 7/0.85 = 8.23 mL = 8,23x10-3 L [-pinene] = n/V = 3.64x10-3/8,23x10-3 = 0.44 M [linalolo] = n/V = 1,8x10-3/8,23x10-3 = 0.219 M 2. L’entalpia di legame dell’acido bromidrico HBr è pari a 87476 cal/mol. Convertire questa entalpia in kJ/mol. Scrivere inoltre la reazione termochimica cui questa entalpia fa riferimento. H–Br(g) H(g) + Br(g) 87476 cal = 87476 x 4,184/1000 = 366 kJ 3. La reazione N2O4(g) 2 NO2(g) ha una costante di equilibrio Kp = 11 atm a 100 °C. Sapendo che la pressione parziale di N2O4 è 150 mmHg calcolare la pressione totale della miscela in atm. PN2O4 = 150 /760 = 0,197 atm Kp = P2NO2 / PN2O4 PNO2 = √( Kp x PN2O4) = √(11 x 0,197) = 1,47 atm P = PNO2 + PN2O4 = 1,47 + 0,197 = 1,67 atm 4. Scrivere la formula bruta del solfito di ammonio: (NH4)2SO3 5. Quanti grammi di acido solforico sono necessari per neutralizzare 20 g di ossido di magnesio? Scrivere la reazione bilanciata. H2SO4 + MgO MgSO4 + H2O PM(H2SO4) = 98,1 e PM(MgO) = 40,3 n(MgO) = 20/40,3 = 0,496 mol Dai coefficienti stechiometrici della reazione segue che : n(H2SO4) = n(MgO) = 0,496 mol g(H2SO4) = n x PM = 0,496 x 98,1 = 48,66 g. 6. Una soluzione di ammoniaca ha un pH di 9.02. Calcolare la sua concentrazione sapendo che la Kb = 1.8x10-5. pOH = 14 -9,02 = 4,98 [OH-] = 10-4,98 = 1,05x10-5 M NH4OH NH4+ + OHKb = [OH-]x [NH4+]/[ NH4OH] = [OH-]2/[ NH4OH] [NH4OH] = [OH-]2/Kb = (1,05x10-5)2 /1,8x10-5 = 6,09x10-6 M 7. Calcolare il pH e il pOH di una soluzione di NaOH contenente 10 g di base in 2500 mL di soluzione. Questa soluzione viene successivamente neutralizzata (in modo parziale) aggiungendo 4 g di HNO3. Calcolare il pH e il pOH della soluzione finale. PM(NaOH) = 40 PM(HNO3) = 63 n NaOH = 10/40 = 0,25 mol [NaOH] = 0,25 / 2,5 = 0,1 M pOH = -log0,1 = 1,00 pH = 14 – 1 = 13 n HNO3 = 4 / 63 = 0,0635 mol n NaOH in eccesso = 0,25 – 0,0635 = 0,186 mol [NaOH] = 0,186/2,5 = 0,0744 M pOH = -log0,0744 = 1,13 pH = 14 – 1,13 = 12,87 8. Calcolare il punto di ebollizione di una soluzione acquosa di glucosio (C6H12O6) ottenuta solubilizzando 20 g dello zucchero in 650 mL di acqua. La costante ebullioscopica dell’acqua vale 0.51 °C kg/mol. PM glucosio = 180 n glucosio = 20 / 180 = 0,1111 siccome la dH2O = 1 g/mL allora 650 mL = 650 g = 0,650 Kg molalità = 0,1111/0,65 = 0,171 molale T = Keb x molalità = 0,51 x 0,171 = 0,09 °C Teb = 100 + 0,09 = 100,09 °C