Corso di Laurea in Fisica

Corso di chimica

 

Testo per una simulazione degli esami dell'A.A. 2009-2010

 

 

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[Esercizi numerici (15 punti). All'esame il punteggio complessivo potrebbe essere diverso, ma comunque <18]

 

 

Esercizi numerici (15 punti)

 

 

Esercizio n. 1 (4 punti)

 

 

Esercizio n. 2 (3 punti)

 

 

 

 

 

Esercizio n. 3 (3 punti)

 

 

 

Esercizio n. 4  (5 punti)

 

Per la reazione CO (g) + H2O (g) Û CO2 (g) + H2 (g) si ha Kp = 10, ad una certa

temperatura T. Se la reazione è all’equilibrio, stabilire che cosa avviene a T cost se:

a) il volume del reattore viene dimezzato;

b) viene introdotto del vapore d’acqua nel sistema.

Calcolare la T alla quale la Kp assume tale valore.

 

DH°f (CO2 g) = -393,5 kJ

DH°f (H2O g) = -241,8 kJ 

DH°f(CO g)= - 110,5 kJ

 

S°(CO2 g)= 213,6 J/K

S°(H2 g) = 130,6 J/K

S°(H2O g) = 188,7 J/K

S°(CO g) =197,9 J/K

 

a) La reazione avviene senza variazione del numero di moli gassose, per cui non è

influenzata da una variazione di volume e il sistema resta all’equilibrio.

b) L’aggiunta di uno dei reagenti sposta l’ equilibrio a destra verso i prodotti, formando ulteriore CO2 e H2, e consumando parte dell’ H2O aggiunta e del CO presente inizialmente.

 

Per ricavare la T si sfrutta la DG° = -RT lnKeq, e inizialmente si usa DG° = DH° - TDS°

 

DH°= DH°f (CO2 g) - DH°f (H2O g) - DH°f(CO g) = -393,5kJ +241,8kJ + 110,5kJ = -

41,2 kJ

 

DS°= S°(CO2 g)+S°(H2 g)- S°(H2O g)- S°(CO g) = 213,6J/K + 130,6J/K – 188,7J/K –

197,9 kJ/K = -42,4J/K

 

DG° = DH° - TDS° =-41,2 kJ/mol + 42,4´10^-3 kJ/Kmol´T(K)= -RT lnKeq da cui

T=668K

 

Domande a risposta aperta (15 punti)

 

Esercizio n. 5   (4 punti)

 

Definite (a) una soluzione satura; (b) la solubilità di un sale; (c) il prodotto di solubilità

 

Esercizio n. 6 (4 punti)

 

Descrivete con l'aiuto di un diagramma isobaro il processo di distillazione di una soluzione perfetta di due liquidi A e B,  con A più volatile di B.

 

Esercizio n. 7  (4 punti)

 

Il seguente diagramma esprime le condizioni per cui una reazione è spontanea a qualsiasi temperatura. Scrivete la relazione termodinamica pertinente e illustrate nei dettagli il significato e i limiti del diagramma.

 

 

Esercizio n. 8 (3 punti)

 

Descrivete con l'aiuto di un disegno qual'è la funzione del ponte salino in una cella galvanica