Transcript Risultati Esame Scritto “Chimica Generale ed Inorganica con

Risultati Esame Scritto “Chimica Generale ed Inorganica con Laboratorio”,
(Chimica Industriale). 06-02-2014
ARCIULO ROMINA
BISEGNA ANTONIO
CICCORICCO CHIARA
ELIA ALESSIO
GUERRI LUCA
MARCIANO VALERIA
MARSELLA SIMONE
OLIVA ELEONORA
PACIACCONI GABRIELE
PELLICCIONI DAVIDE
PELLINI ANDREA
PIETROSANTI FRANCESCA
PINO FEDERICA
ROSERBA CARLO
ROSSETTI DAVIDE
SALAH UDDIN
TEOLIS FLAMINIA
TOCCI MATTEO
*NC < 5
ORALI: 13-02-2014, stanza 7 (I piano NEC), ore 930.
Voto
7.5
NC*
12.5
7.5
8
NC
11.5
8
NC
23
9
NC
NC
7
NC
NC
NC
8
Ammessi
SI
Prova scritta per l’esame di “Chimica Generale ed Inorganica con Laboratorio” (Chimica
Industriale). 06.02.2014
1. (a) Scrivere la formula bruta dei seguenti composti: (i) Dicromato di calcio; (ii) Solfito di
ammonio; (iii) Metasilicato di litio; (iv) Acido ortoarsenioso.
(b) Scrivere le formule di struttura dei seguenti composti, indicando le ibridazioni, la geometria e
gli angoli di legame: i) acido nitrico; ii) ione perclorato.
2. (a) Calcolare a 25°C la costante Kp del seguente equilibrio:
NH4HS(s) ⇆ NH3(g) + H2S(g)
sapendo che, a 25°C, la pressione gassosa totale all’equilibrio è 0.66 atm.
(b) Se all’equilibrio del punto (a) viene aggiunta ammoniaca (0.20 atm), quali saranno le pressioni
parziali dei gas al nuovo equilibrio?
3. Dalla reazione tra monossido di piombo e ammoniaca gassosa, a 25°C in un recipiente del
volume di 10.0 L, si ottengono azoto, acqua e piombo metallico.
(a) Calcolare il volume di azoto ottenuto dalla reazione tra 50.0 g di monossido di piombo e 7.50
g di ammoniaca, misurato a 25°C ed alla pressione di 1.00 atm
(peso atomico: Pb = 207.2 uma; O = 16.00 uma; N = 14.01 uma; H = 1.008 uma);
(b) calcolare la pressione esercitata dalle sostanze allo stato gassoso al termine della reazione.
4. Calcolare il pH:
(a) di una soluzione ottenuta sciogliendo 0.83 g di idrossido di calcio in 0.860
di acqua (peso atomico: Ca = 40.08 uma; O = 16.00 uma; H = 1.008 uma);
(b) dopo l’aggiunta di 10.5 g di perclorato di ammonio alla soluzione del punto (a) (K b (NH3) =
1.8x10-5) (peso atomico: Cl = 35.45 uma; O = 16.00 uma; N = 14.01 uma; H = 1.008 uma).
5. La seguente pila
(‒)
Cu
[Cu3(PO4)2]=0.10 M
[ClO3-]= 1.0 M
[H+] = x
Pt(Cl2)
(+)
pCl2 = 1.00 atm
ha una f.e.m. di 1.004 V.
(a) Scrivere le semi-reazioni agli elettrodi (bilanciare con il metodo ionico-elettronico).
(b) Determinare il pH della soluzione catodica, sapendo che i potenziali standard degli elettrodi
sono E°( Cu2+ / Cu)= 0.34 V e E°(ClO3-, H+ /Cl2 )= 1.47 V.
SOLUZIONI
1. (a) CaCr2O7; (NH4)2SO3;Li2SiO3;H3AsO4
(b) i) acido nitrico: sp2, 120°, triangolare, 2 legame semplici, 1 legame doppio ii) sp3, 109°, 1
legame semplice e 3 legami doppi, tetraedrica;
2. (a) Kp = pNH3·pH2S = (Ptot/2)2 = (0.66/2)2 = 0.109
(b)
NH4HS(s) ⇆
NH3(g) + H2S(g)
Pin
0.33+0.20
0.33
var
-x
-x
Pfin
(0.53-x)
(0.33- x)
Kp= pNH3·pH2S = (0.53-x)(0.33-x) = 0.109
x2 - 0.86x + 0.0659 = 0 x = 0.0850
pNH3·= 0.53-x = 0.445 atm; pH2S = 0.33-x = 0.245 atm; P = 0.690 atm.
3. a. mol PbO = 50.0 g / 223.2g/mol = 0.225; mol NH3 = 7.5 g / 17.0 g/mol = 0.441
0.225/3=0.075<0.441/2=0.221
quindi NH3 che reagisce =0.225x2/3=0.15 NH3 in eccesso = 0.441-0.15= 0.291 mol
3PbO (s) + 2 NH3(g) → 3 Pb(s) + N2(g) + 3 H2O(l)
niniz.
0.225
0.441
nform.
0.225
0.075
0.225
nfin
-0.291
0.225
0.075
0.225
VN2 = nRT/P = (0.075*0.0821*298)/1.0 = 1.83 L
ngas= 0.291+0.075=0.366; Ptot = ngas*R*T/V= (0.366*298*0.0821)/10.0 = 0.90 atm.
4. a) nCa(OH)2 = 0.83/[40+(2x16)+(2x1)] = 0.01121 moli [OH-]=(0.0112x2)/0.86=0.026 M
pOH = -log 0.026= 1.6 pH = 12.4
b) nNH4ClO4 = 10.5/[14+(4)+35.5+(4x16)] = 0.0894 moli
Ca(OH)2 + 2 NH4ClO4
→
2 NH3 + 2 H2O + Ca(ClO4)2
ni :
0.01121
0.08936
0
nf :
0
0.08936-(2*0.01121)
2*0.01121
nf :
0
0.06694
0.02242
+
Tampone NH3/NH4
NH3 + H2O ⇆
NH4+ + OHKb 
[NH 4 ][OH  ]
[NH 3 ]
c
pOH  pK b  log s
cb
(a)
[OH - ]  K b
[NH 3 ]
[NH 4 ]
= -log 1.5x10-5 x log (0.0224/0.0999) = 5.32 pH= 8.78
5.
+
1x│ 2ClO3 + 10 e + 12 H3O → Cl2 + 18 H2O
5x │ Cu → Cu2+ + 2e
+
2ClO3 + 5 Cu + 12 H3O → Cl2 + 5 Cu2+ + 18 H2O
(b) (‒) ECu2+ / Cu = 0.34 + (0.059/2) log[Cu2+] = 0.34 + (0.059/2) log[0.3] = 0.325 V
(+) EClO3-, H+/Cl2 = f.e.m. + ECu2+ / Cu = 1.004 + 0.3246 = 1.329 V
EClO3-, H+/Cl2 = 1.47 + (0.059/10) log[H+]12 = 1.329 V
[H+] = 10-2
pH=2.0