Transcript 8 FEBBRAIO 2017

PROVA SCRITTA DI CHIMICA PER INGEGNERIA DELLE TECNOLOGIE PER LA SALUTE
8 FEBBRAIO 2017
1. Disegnare la molecola del 2-fenil propanoato di
metile e dare il nome corretto e completo alla
molecola qui indicata:
(S)-3-idrossi-3-metilpentanale
2. Indicare il prodotto della reazione fra il benzene e la miscela H2SO4 / HNO3. Di che tipo di reazione
si tratta?
HNO3 / H2SO4
sostituzione elettrofila aromatica
3. Data la reazione Ca(H2PO4)2 + 2 Ca(OH)2 = Ca3(PO4)2 + 4 H2O, partendo da 15 g di Ca(HPO4)2 e da
10 g di Ca(OH)2, quanti g di Ca3(PO4)2 si potranno ottenere?
15 g : 234 g/mol = 0,064 mol Ca(H2PO4)2
10 g : 74 g/mol = 0,135 mol Ca(OH)2
Ca(H2PO4)2 è limitante; si formano 0,064 mol di Ca3(PO4)2 pari a (x 310 g/mol) = 19,84 g
4. Indicare le formule di struttura dell’acido etanoico, dell’etanoato di sodio e del 2-cloroetano e
dire, motivando brevemente, quale di queste sostanze è solida, quale è liquida e quale è gassosa
in condizioni ambiente.
Na+
cloroetano gas, basse forze di London; acido etanoico (acetico) liquido, legame idrogeno; etanoato di sodio
solido, legame ionico.
5. Una soluzione acquosa di Mg(NO3)2 congela a - 0,74°C. Qual è la sua molalità? (Kcrio H2O = 1,86 K
kg mol-1).
0,74 K = 1,86 kg mol-1K-1 m (mol kg-1) 3
m = 0,13 mol kg-1
attenzione: 0,74 K è un T, in quanto tale non gli deve essere sommato 273,15. i = 3
6. Calcolare quanto calore viene prodotto dalla combustione completa di 140 L di propene gassoso
(CH2=CH-CH3), misurati a 12°C e 4,5 atm.
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
140 L x 4,5 atm : (0,082 atm L mol-1K-1 285 K) = 27 mol
27 mol x 2058 kJ/mol = 55566 kJ
7. In una pila il catodo è costituito da un elettrodo standard di argento (Ag+/Ag), mentre l’anodo è
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+ + Fe2+ = Ag + Fe3+ con E° = (0,80 - 0,77) = 0,03 V
0,14 = 0,03 - 0,059 log [Fe3+]/[Fe2+] da cui log [Fe3+]/[Fe2+] = - 1,86 e [Fe3+]/[Fe2+] = 0,0137
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 0°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 – 273 K x 236 J/K = 13072 J
G = G° + RTlnQ = 13072 + 8,31 x 273 x ln (22)  2 / 2 =
15431 J > 0 spontanea verso sinistra
ovvero: K = 3 x 10-3 Q = 1,04 > K
9. Si prelevano 10 mL da una soluzione a pH 10,3 e si aggiungono a 190 mL d’acqua pura. Qual è il
pH della soluzione così risultante?
10-2 L x 2 x 10-4 mol/L = 2 x 10-6 mol OH-
in 0,2 L [OH-] = 10-5 M pOH = 5 pH 9
10. In quanti m3 di acqua a pH 5 si potrà sciogliere completamente 1 g di Fe(OH)3 (s) ?
1 g : 106,85 g/mol = 9,36 x 10-3 mol Fe(OH)3 = mol Fe3+. pH5 significa [OH-] = 10-9 M
Kps = 2,6 x 10-39 = [Fe2+] [OH-]3 = [Fe2+] x 10-27 da cui [Fe2+] = 2,6 x 10-12 mol /L
9,36 x 10-3 mol : 2,6 x 10-12 mol /L = 3,6 x 109 L = 3,6 x 106 m3