Problema n.1 Bilanciare la seguente reazione redox utilizzando il metodo ionico elettronico: H 2 S (aq) + NO 3

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Antonia Vanni
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1 Problema n.1 Bilanciare la seguente reazione redox utilizzando il metodo ionico elettronico: 2 (aq) + N 3 (aq) + + (aq) (s) + N (g) + 2 (l). Calcolare i grammi di (s) ed il volume di N (g) a 25 C ed 1 atm, ottenuti facendo reagire 500 ml di una soluzione M di 2. criviamo separatamente la semireazione di ossidazione e quella di riduzione utilizzando le specie chimiche indicate. i ricordi il concetto di numero di ossidazione, si scriva il numero degli elettroni coinvolti e si bilanci la carica utilizzando (in questo caso di soluzione acida) gli ioni + (aq). Il bilancio della massa (del numero di atomi) si ottiene utilizzando molecole d acqua: 3x 2 (aq) (s) + 2e (aq) 2x N 3 (aq) +3e (aq) N (g) +2 2 (l) 3 2 (aq) + 2 N 3 (aq) (aq) 3 (s) + 2 N (g) (l) Gli elettroni vengono eliminati (in questo caso la prima semireazione deve essere moltiplicata per 3 e la seconda per 2) e le stesse specie chimiche nei due lati dell equazione chimica semplificate. ra si nota che il rapporto molare 2 (aq) / (s) vale 1, quindi le moli di 2 (500/1000)0.500 = mol sono anche le moli di zolfo prodotte. I grammi di zolfo sono x = 8.02 g. Le moli di N(g) prodotte sono (2/3) x = mol. Applicando l equazione dei gas ideali calcoliamo il volume di N(g) corrispondente: V = n R T / P = x x 298 / 1 = 4.08 L ( R = Lxatmxmol 1 xk 1 ). Problema n.2 crivere la formula di struttura di Lewis dei seguenti composti, specificando la geometria molecolare secondo il modello VEPR: acido ipofosforoso, acido perclorico, anidride solforica e acido solfidrico. Acido ipofosforoso 3 P 2. E un ossiacido monoprotico, il numero di ossidazione del fosforo è +1. La formula di struttura di Lewis e la geometria molecolare secondo il modello VEPR sono

2 P P Come evidente dalla figura la geometria è tetraedrica (classe molecolare AX 4 ). Acido perclorico Cl 4. E un ossiacido monoprotico. Il numero di ossidazione del cloro è +7. La formula di Lewis e la geometria molecolare secondo il modello VEPR sono Cl Cl La geometria è tetraedrica ( classe molecolare AX 4 ). Anidride solforica 3. Il numero di ossidazione dello zolfo è +6. La formula di Lewis e la geometria molecolare secondo il modello VEPR sono le seguenti La geometria molecolare è trigonale planare (classe molecolare AX 3 ). Acido solfidrico 2. E un idracido diprotico. Il numero di ossidazione dello zolfo è 2. La formula di Lewis e la geometria molecolare secondo il modello VEPR sono le seguenti

3 La geometria molecolare è angolare (classe molecolare AX 2 E 2 ). Problema n.3 Calcolare il p delle seguenti soluzioni acquose: a) Cl 0.70 M; b) 100 ml Cl 0.70 M ml NaCl 0.70 M; c) 100 ml Cl 0.70 M ml NaCl 0.35 M. (Ka Cl = 3.50 x 108). a) Il p dell acido ipocloroso si calcola con la relazione [ + ] (Ka Ca) = , da cui p = b) La soluzione contenente l acido debole ed il suo sale rappresenta una soluzione tampone ed il p si calcola attraverso la relazione [ + ] Ka (Ca/Cs) = [(0.70x100/200)/(0.70x100/200)]= p = c) Abbiamo sempre una soluzione tampone con i seguenti dati [ + ] Ka (Ca/Cs) = [(0.70x100/200)/(0.35x100/200)]= p = Problema n.4 a) Calcolare la pressione osmotica a 25 C di una soluzione acquosa ottenuta mescolando 100 ml di cloruro di potassio M con 200 ml di solfato di sodio M. b) A parità di concentrazione molale mettere in ordine di temperatura di ebollizione crescente le seguenti soluzioni acquose: solfato di sodio, acido acetico, cloruro di sodio, saccarosio. a) Nel volume totale di L abbiamo il seguente numero di moli di soluto:

4 moli dalla soluzione di KCl = 0.1 x x 2 = mol (KCl è un elettrolita forte con grado di dissociazione α=1 e coefficiente di van t off i = ν = 2 ioni per formula); moli dalla soluzione di Na 2 4 = 0.2 x 0.05 x 3 = mol (Na 2 4 è un elettrolita forte con grado di dissociazione α=1 e coefficiente di van t off i = ν = 3 ioni per formula). La concentrazione molare totale dei soluti vale c = / = M e la pressione osmotica π = c R T = x x 298 = 2.76 atm. b) L innalzamento ebullioscopico è dato dalla relazione ΔT eb = K eb m i, dove K eb è la costante ebullioscopica del solvente, m la molalità del soluto (mol di soluto per Kg di solvente) ed i il binomio di van t off, i = [1 + α ( ν 1 ) ]. L ordine decrescente dell innalzamento ebullioscopio è Na 2 4 (i = 3) > NaCl (i = 2) > C 3 C ( i = 1 + α) > saccarosio ( i = 1, non elettrolita). Problema n.5 Calcolare la solubilità del cromato di argento a) in una soluzione acquosa satura; b) in una soluzione acquosa di nitrato di argento 0.50 M. (K ps Ag 2 Cr 4 = 9.0 x ) L equilibrio di solubilità è il seguente 2 Ag 2 Cr 4(s) 2 Ag+ (aq) + Cr 4 (aq) K ps = [Ag + ] 2 2 [Cr 4 ] = s s a) Nella soluzione acquosa satura K ps = (2 s) 2 s = Quindi possiamo scrivere 4 s 3 = da cui otteniamo s s = 3 ( /4) = mol L 1 b) In una soluzione di AgN M (AgN 3 (aq) Ag + (aq) + N 3 (aq) ) la solubilità diventa s : K ps = (2 s ) 2 s = ra si deve notare che s < s per effetto dello ione a comune che sposta l equilibrio di solubilità a sinistra. Quindi 0.50 >> 2s s = / (0.50) 2 = mol L 1

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