Transcript chimica - esercitazione su termochimica in preparazione al compito.

Esercitazione di chimica
1. Completa le seguenti reazioni di sintesi aggiungendo il reagente o il prodotto mancante e
bilanciandole.
2Li + H2 → 2LiH
Al + 3AgNO3
→ Al(NO3)3 + Ag
CO2 + H2O → H2CO3
Ga2O3 + 2Al → Al2O3 + 2Ga
BaO + H2O →Ba(OH)2
AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3
SO2 + H2O → H2SO3
FeCl3 + 3NH4OH → Fe(OH)3 + 3NH4Cl
CO2 + H2O → H2CO3
2. Calcola a quali temperature la reazione di decomposizione del carbonato di calcio è spontanea.
CaCO3 (s)  CaO (s) + CO2 (g)
H = +178,1 kJ/mol S = +0,162 kJ/mol  K
G = H-TS
178,1 KJ-T(0,162 KJ) <0
H-TS < 0
T> 1098,76 K
3. Per la reazione ½ N2 (g)+ ¾ H2(g)  NH3(g) si ha H = – 11.000kcal/mole; S = – 33,1 cal/K. La
reazione è possibile alla temperatura di 600 Kelvin?
G<0 perché sia spontanea
G= -11000Kcal + 600K (0,0331 Kcal/K)= -10984 Kcal
4. Considera le 2 reazioni rappresentate dalle seguenti equazioni:
1) 2 S(s) + 3 O2(g) → 2 SO3(g) ΔH = −791,44 kJ
2) 2 SO2(g) + O2(g) → 2 SO3(g) ΔH = −197,78 kJ
Applicando la legge di Hess calcola il ΔH della reazione:
3) S(s) + O2(g) → SO2(g)
La legge di Hess, nota anche come legge della somma delle entalpie, afferma che, per una reazione
chimica, ∆H resta invariato sia che la reazione si svolga in un unico stadio sia che si svolga in più
stadi.
Sottraendo membro a membro le due reazioni ottengo
2 S + 2 O2 → 2 SO2
H= (-791,44 KJ +197,78KJ) / 2 = -296.83 KJ
5. Calcolare la quantità di benzene che occorre bruciare per riscaldare 3.00 Kg di acqua dalla
temperatura di 30°C alla temperatura di 40°C. Il calore specifico dell’acqua è pari a 4.186 J/g°C e
dalla combustione di 1 mole di benzene si ottengono 3268 kJ.
Q=cmT= 4,186 j/g°C * 3000 g -* 10°C= 125,6 KJ
Massa= 0,0385 moli * 78 g/mole= 3,003 g
n= 125,6 KJ : 3268 Kj/mole= 0,0385 moli
6. Calcolare la variazione di Energia Libera Standard per la reazione di ossidazione del glucosio:
C6H12O6 (s) + 6 O2 (g) = 6 CO2 (g) + 6H2O (l) Sapendo che le Energie Libere Standard di formazione
sono: C6H12O6 (s) = -218 kcal moli-1 ; CO2 (g) = -94.0 kcal moli-1; H2O (l) = -57.0 kcal moli-1
ΔG° = Σ ΔG°f (prodotti) - Σ ΔG°f (reagenti) = [6(-94.0) + (6(-57.0)] - [-218 + 0 ] =
= -688 kcal moli-1
7. La concentrazione di atomi di trizio (isotopo radioattivo dell'idrogeno) nell'aria è circa di 5 * 10-15
mol/litro. Il suo tempo di dimezzamento è circa 12 anni. Quanto tempo è richiesto affinché si
abbia una riduzione del 90% della concentrazione di trizio in assenza di processi di formazione
dello stesso?
Riduzione del 90% vuol dire che rimane 1/10 della quantità iniziale.
Quindi:
(1/2)n = 1/10 n= log1/2 0,1= log10 0.1 / log10 ½ = -1/-0.301 = 3,32 tempi di dimezzamento
Ossia 3,32 * 12 anni= 39,84 anni