Corso di Laurea in Fisica

Corso di chimica

Esame del 14 gennaio 2010

 

 

Esercizio n. 1A (4 punti)

 

Una sostanza ha la seguente composizione percentuale in massa: C 38,69%, H 9,75%, O 51,57%.  Sapendo che 4,65 g della sostanza in un recipiente di 5,00 L a 420 °C esercitano una pressione di 0,850 atm, stabilire la formula molecolare della sostanza.

Si utilizzi la costante dei gas R = 0,082 L atm mol^-1 K^-1 

 

{C₂H₆O₂}

 

Esercizio n. 1B (4 punti)

 

Una campione di 2,650 g di gas occupa un volume di 428 mL a 742 mm Hg e 24,3 °C. L'analisi di questo composto indica che esso è costituito in massa per il 15,5% da C, 23,0% da Cl e 61,5%  da F. Quale è la sua formula molecolare?

Si utilizzi la costante dei gas R = 0,082 L atm mol^-1 K^-1 

 

{C₂ClF₅}

 

 

Esercizio n. 2, A e B (3 punti)

 

35,00 g di metanolo (CH₃OH) vengono mescolati con 35,15 g di acqua. Calcolare le frazioni molari dei due componenti nella soluzione.

 

{x(CH3OH) = 0,359; x(H2O) = 0,642}

 

 

Esercizio n. 3, A (2 punti)

Ad una certa temperatura, la tensione di vapore dell’acqua è 0,200 atm e quella dell’etanolo è 0,360 atm. Quale è la pressione totale della miscela dei gas in equilibrio con una soluzione liquida equimolecolare delle due sostanze? La soluzione è da ritenere ideale.

 

{0,280 atm}

 

Esercizio n. 3, B (2 punti)

 

L' acqua a 20 °C  ha una tensione di vapore di 2,4 kPa. Alla stessa temperatura il glicole etilenico ha una tensione di vapore di 0,5 kPa. Quale è la pressione totale a 20 °C  della miscela dei gas in equilibrio con una soluzione liquida equimolecolare delle due sostanze? La soluzione è da ritenere ideale.

 

{1,45 kPa}

 

 

Esercizio n. 4, A (4 punti)

 

Sapendo che le energie libere standard di formazione del glucosio C₆H₁₂O₆, di CO₂  H₂O sono rispettivamente – 911, –393 e –238 kJ mol^-1, calcolare ΔG per la reazione (da bilanciare):

C₆H₁₂O₆ (s) + O₂(g) → CO₂(g) + H₂O(l).

Si calcoli inoltre la variazione di energia di Gibbs quando è bruciato 1 grammo di glucosio.

 

{- 15,9 kJ }

 

 

Esercizio n 4, B (4 punti)

 

La reazione di combustione dell'ottano è la seguente (da bilanciare):

C₈H₁₈ + O₂ ® CO₂ + H₂O

Quanti kJ si sviluppano bruciando 1 grammo di ottano C₈H₁₈?

DH_f°(C₈H₁₈) = -253,19 kJ mol^-1; DH_f°(CO₂) = -393,60 kJ mol^-1; DH_f°(H₂O) = -241,90 kJ mol^-1

 

{- 44,5 kJ}

 

 

Esercizio n. 5, A (4 punti)

 

Date le semicelle formate da nichel metallico immerso in una soluzione di NiCl₂ 310^-4 M e Fe immerso in una soluzione di FeCl₂ 110^-3 M, (a) descrivere la cella secondo la notazione usuale; (b) calcolare il potenziale di cella; (c) scrivere la reazione di ossidoriduzione complessiva.

E°(Ni²⁺/Ni)= -0,25 V; E°(Fe²⁺/Fe)= -0,44 V

 

{E_Cella= 0,175 V}

 

Esercizio n. 5, B (4 punti)

 

Sia data una cella  formata da una barra di nichel in soluzione di Ni(NO₃)₂ 1.0 ´10^-4 M e da una barra di cromo in soluzione di Cr(NO₃)₃  2 ´10^-3 M. (a) Descrivere la cella secondo la notazione usuale; (b) calcolare il potenziale di cella; (c) scrivere la reazione di ossidoriduzione complessiva.

E°(Ni²⁺/Ni)= -0,25 V; E°(Cr³⁺/Cr) = -0.74 V

 

{E_Cella= 0,175 V}

 

 

Esercizi a risposta aperta (13 punti)

 

 

Esercizio n. 6 (5 punti)

 

Discutete l'importanza fondamentale dell'idrogeno in chimica tenendo conto di quanto avete studiato (a) nella lezione sulla preparazione dell'idrogeno e le celle combustibili;(b) a proposito di acidi e basi, (c) in elettrochimica.

 

 

Esercizio n. 7 (4 punti)

 

Sia la reazione A →B una reazione di primo ordine. (a) Date una definizione generale di ordine di reazione; (b) in riferimento alla reazione A →B  descrivete con un diagramma l'andamento di [A] in funzione del tempo; (c) dimostrate che per una reazione del primo ordine il tempo di dimezzamento è costante.

 

Esercizio n. 8  (4 punti)

 

Confrontate la seguente immagine mnemonica con la tavola periodica e spiegate il significato delle notazioni (n)s, (n-1)d, ecc