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PROVA SCRITTA DI CHIMICA PER INGEGNERIA DELLE TECNOLOGIE PER LA SALUTE
8 FEBBRAIO 2017 B
1. Disegnare la molecola del (S)-2-idrossi-3-metilbutanale
e dare il nome corretto e completo alla molecola qui
indicata:
cis-3-cloro-3-pentenoato di etile
2. Indicare il prodotto della reazione fra il bromopropano e la metilammina. Di che tipo di reazione
si tratta?
+ HBr
Sostituzione nucleofila diretta.
3. Data la reazione Ca(H2PO4)2 + 2 Ca(OH)2 = Ca3(PO4)2 + 4 H2O, partendo da 16,5 g di Ca(HPO4)2 e
da 10 g di Ca(OH)2, quanti g di Ca3(PO4)2 si potranno ottenere?
16,5 g : 234 g/mol = 0,07 mol Ca(H2PO4)2
10 g : 74 g/mol = 0,135 mol Ca(OH)2
Ca(OH)2 è limitante; si formano 0,0676 mol di Ca3(PO4)2 pari a (x 310 g/mol) = 20,9 g
4. Indicare le formule di struttura del 2-butanone, dell’acido butanoico e del 2-clorobutano e
disporle, motivando brevemente, in ordine crescente di temperatura di ebollizione.
<
<
Clorobutano: deboli forze di London < 2-butanone: relativamente polare < acido butanoico, polare +
legame a idrogeno
5. Una soluzione acquosa di Mg(NO3)2 congela a - 1,25°C. Qual è la sua molalità? (Kcrio H2O = 1,86 K
kg mol-1).
1,25 K = 1,86 kg mol-1K-1 m (mol kg-1) 3 m = 0,224 mol kg-1
attenzione: 1,25 K è un T, in quanto tale non gli deve essere sommato 273,15. i = 3
6. Quanti L di propene gassoso (CH2=CH-CH3), misurati a 12°C e 4,5 atm, devono essere bruciati
completamente per ottenere 50 kJ di calore?
La combustione completa del propene è
CH2=CH-CH3 + O2 = 3 CO2 + 3 H2O
H° = 3 (-393,5) + 3 x (-285,8) – 20,4 = - 2058 kJ per mole di propene bruciata
50 kJ : 2058 kJ/mol = 0,024 mol, pari a (PV = nRT) 0,126 L
7. In una pila l’anodo è costituito da un elettrodo standard di argento (Ag+/Ag), mentre il catodo è
un elettrodo costituito da una sbarretta di Pt immersa in una soluzione contenente ioni Fe3+ e
Fe2+. Se la pila ha una differenza di potenziale di 0,14 V, quanto vale il rapporto [Fe3+]/[Fe2+] ?
La reazione completa è Ag + Fe3+ = Ag+ + Fe2+ con E° = (- 0,80 + 0,77) = - 0,03 V
0,14 = - 0,03 + 0,059 log [Fe3+]/[Fe2+] da cui log [Fe3+]/[Fe2+] = 2,88 e [Fe3+]/[Fe2+] = 761
8. Tracciare un diagramma di G° in funzione di T per la reazione N2O5 (g) = 2 NO2 (g) + ½ O2 (g) e dire
se a + 100°C un sistema contenente 2 atm di N2O5 (g), 2 atm di O2 (g) e 2 atm di NO2 (g) tenderà a
reagire verso destra o verso sinistra.
G° = H° - TS° = 77500 J – 373 K x 236 J/K = - 10528 J
G = G° + RTlnQ = - 10528 + 8,31 x 373 x ln (22)  2 / 2 = - 7305 J < 0 spontanea verso destra
ovvero: K = 30
Q = 1,04 < K
9. Si preleva 1 mL di una soluzione a pH 2,3 lo si aggiunge a 49 mL d’acqua. Qual è il pH della
soluzione così risultante?
10-3 L x 5 x 10-3 mol/L = 5 x 10-6 mol H+
in 0,05 L [H+] = 10-4 M pH 4
10. In quanti L di acqua a pH 8 si potrà sciogliere completamente 1 g di Fe(OH)2 (s) ?
1 g : 89,85 g/mol = 1,11 x 10-2 mol Fe(OH)2 = mol Fe2+. pH8 significa [OH-] = 10-6 M
Kps = 4,9 x 10-17 = [Fe2+] [OH-]2 = [Fe2+] x 10-12 da cui [Fe2+] = 4,9 x 10-5 mol /L
1,11 x 10-2 mol : 4,9 x 10-5 mol /L = 226 L