1. Qual è il valore delle espressioni

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Politecnico di Milano – Chimica Generale Cognome/Nome_________________________________

1° sem. Data: 25/11/2014 “I ^a verifica” N° matricola __________________________

N.B. Fornire sempre una breve giustificazione della risposta.

1. Qual è il valore delle espressioni

a) (0.41 H 10 ³ ) H (3.65 H 10 ^-4 ) : (1.5) = _____

b) 3.50 kJ + 1260.36 J + 5.425H10 ³ J = _____

2. Nel sistema S.I. le unità per la quantità di sostanza, energia e massa, sono:

a) Quali di queste sono grandezze intensive?

3. Il composto CH 3 CH 2 OH bolle a 60.0 °C ad una pressione di 350 mmHg. Nella scala assoluta tale temperatura corrisponde a T =_____ e la pressione in unità SI vale P = _____ (valore e unità di misura)?

4. Si sono ottenuti i seguenti risultati per la molarità di una soluzione di idrossido di sodio:

0.1029, 0.1055, 0.1036, 0.1032, e 0.1024.

Calcolare la media e la deviazione standard per il gruppo di dati. Che criteri si applicano per stabilire un livello di confidenza del 95%?

5. Quale delle seguenti è una proprietà chimica dell’elemento potassio?

a) Si ottengono gocce lucenti quando si scalda cautamente il potassio in atmosfera di azoto.

b) Un cubo di potassio, dallo spigolo di 1 dm, pesa meno di un 1 L di acqua.

c) L’idrossido di potassio si ottiene per cauta aggiunta del potassio all’acqua.

d) Campioni di potassio possono essere laminati in fogli sottili e tirati in fili sottili.

6. La formula chimica del catalizzatore di Wilkinson [((C 6 H 5 ) 3 P) 3 PtCl] contiene in totale quanti atomi? __________

7. Quali dei seguenti sono elementi della serie d?

a) Re b) Bi c) K d) Th e) Zn

8. Qual è la massa di 100 atomi di rame? (N Av = 6.022×10 ²³ /mol)

___________

9. Quanti neutroni, protoni ed elettroni sono presenti nel seguente atomo? ¹⁵³ ₆₄ Gd

n: _______ p: ______ e: _______

10. Completare la seguente reazione nucleare:

²⁰ Ne  _____  ²⁴ Mg  

11. Un elemento immaginario X consiste di due isotopi di massa 100.00 e 102.00. Un

campione di X è risultato composto per l’80%

di ¹⁰⁰ X e per il 20% di ¹⁰² X. Quale è la massa atomica media di X nel campione?

12. Un campione di 1.00 g di cobalto-60 (MW = 59.92 g/mol) ha un’attività di 1.1×10 ³ Ci (1 Curie = 3.700×10 ¹⁰ atomi che decadono/secondo).

Determinare la costante di velocità del processo.

a) 3.700×10 ^-10 s ^-1 b) 4.1×10 ^-9 s ^-1 c) 1.01×10 ²² s

13. Il Samario è un (metallo) (nonmetallo) (metalloide) ___________ avente simbolo ______ ed un numero atomico di _____. E' collocato nel Gruppo ___ e nel Periodo ____ della tabella periodica.

L'elemento ha ____ protoni nel nucleo. Lo ione Sm(III) ha formula ____ e possiede ___ elettroni.

L'isotopo più abbondante del samario ha numero di massa 152, un isotopo con ____

neutroni nel nucleo. Il metallo alcalino dello stesso periodo del Samario è ______ .

14. Un campione di acido oleico (formula C 18 H 34 O 2 ) ha fornito la seguente analisi

elementare: C 75.94% H 12.08% O 11.03%.

Questi dati sono compatibili con un prodotto puro.

15. Indicare quali di questi composti o elementi esistono in forme polimeriche o come singole molecole, giustificando le risposte:

Se(s), Na 2 O(s), Ir(s), NO 2 (g), H 2 S(l)

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16. Riempire le caselle vuote della tabella sottostante (segnalare tra le note i composti non ionici).

Catione Anione Formula Nome Note

CaSO 4 ·2H 2 O

Carbonato di magnesio SF 6

Idrossido di cromo(III) C 12 H 26

[Ag(NH 3 ) 2 ] ⁺ PO 4 3-

HCOOH

Esacloroiridato(IV) di diammonio

17. Assegnare il numero di ossidazione a ciascun atomo sottolineato.

a) P 4 O 10 _____ b) CH 3 CN ___ ___ c) NO 3 ⎯ ______ d) H 2 PO 4 ⎯ _______ e) [Pt(NH 2 ) 2 Cl 2 ] ____

18. Scrivere l’equazione corrispondente alla reazione di combustione del butano con aria in eccesso.

19. Classificare le seguenti reazioni dopo averle completate e bilanciate:

Tipo di Reazione Reazione

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ S ₂ O ₈ ²⁻ (aq) + I ⎯(aq) → SO ₄ ²⁻ (aq) + I ₂ (s) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Ca(OH) 2 (s) + 2 CH 3 COOH(aq) 

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ N 2 (g) + H 2 (g) → NH 2 NH 2 (l)

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ PtCl ₂ (aq) + NH ₃ (aq)  [Pt(NH ₃ ) ₂ Cl ₂ ](s) _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Na 2 CO 3 ·10H 2 O(s)  Na ₂ CO 3 (s) + H 2 O(g)

20. Quanti grammi di ammoniaca si formeranno se un grammo di idrogeno reagisce completamente secondo la seguente equazione? N 2 (g) + 3H 2 (g) → 2NH 3 (g)

A. 2.0 B. 5.7 C. 8.5 D. 17

21. L’acido solforico concentrato, H 2 SO 4 , è puro al 96.0 % (p/p) ed ha una densità di 1.84 g/mL. Calcolare la molarità dell’acido solforico concentrato.

22. Una soluzione acquosa contiene 101.9 ppm (mg/L) di ioni Fe ²⁺ . A) Calcolare la concentrazione di Fe ²⁺

in molarità. B) Una porzione di 4.00 mL di tale soluzione viene diluita a 250 mL (in matraccio graduato) con acqua deionizzata. Calcolare in ppm la concentrazione finale della soluzione di Fe ²⁺ diluita.

23. Quanti chilogrammi di zolfo sono contenuti in 10 kg di acid solforico?

A. 6.53 B. 3.26 C. 1.95 D. 1.63

24. 25 mL di una soluzione di idrossido di potassio, KOH, reagiscono completamente con 18.5 mL di una soluzione dell’acido diprotico H 2 C 2 O 4 0.25 M. Qual è la molarità della soluzione di KOH?

25. Identificare l’agente limitante e calcolare la resa e l’economia atomica di C 6 H 5 Br 2 per la reazione:

C 6 H 6 + 2 Br 2 C 6 H 4 Br 2 + 2HBr , sapendo che si è partiti da 78 g di benzene e 160 g di bromo e si sono ottenuti 110 g di C 6 H 5 Br 2 .

26. 300 grammi di un composto a 10 °C sono scaldati con 14640 Joule di energia. Qual è la temperatura

finale del composto, sapendo che il calore specifico di questo composto è 2.44 J·g ^-1 ·K ^-1 .

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27. A campione di fruttosio, C 6 H 12 O 6 , di massa 4.50 g viene bruciato in un calorimetro a bomba. La capacità termica del calorimetro è 2.115×10 ⁴ J·°C ^-1 e la temperatura del calorimetro sale da 23.49 °C a 27.71 °C.

Calcolare il valore del calore q per la combustione di 1 mole di fruttosio. La massa molare del fruttosio è 180.159 g/mol.

28. Date le equazioni termochimiche a 25°C sotto riportate,

2KCl(s) + 3 O 2 (g) → 2KClO 3 (s) H = +78.0 kJ P 4 (s) + 6 Cl 2 (g) → 4PCl 3 (g) H = -1148.0 kJ P 4 (s) + 2 O 2 (g) + 6 Cl 2 (g) → 4 POCl 3 (g) H = -2168.8 kJ

determinare il H per la reazione: KClO 3 (s) + 3 PCl 3 (g) → 3POCl 3 (g) + KCl (s)

29. L’energia reticolare di CaS è 3100 kJ·mol ^-1 . L’energia reticolare approssimata di KCl sarà:

a) 716 kJ·mol ^-1 b) 310 kJ·mol ^-1 c) 1033 kJ·mol ^-1 d) 1550 kJ·mol ^-1

30. Classificare ognuno dei seguenti ossidi in metallici, ionici, reticoli covalenti o molecolari, e ordinarli secondo variazioni di entalpia crescenti per i relativi processi di dissoluzioni in acqua:

a) HI(g) b) CH 3 COOH c) C(grafite) d) W e) NaI.

31. Quale tra le seguenti radiazioni porta più energia e quale ne porta meno? Fornirne il valore per 1 mole di fotoni. (h = 6.6260755H10 ^-34 J·sec, R H = 109677.581 cm ^-1 ):

a) Luce con  = 10 Hz b) Raggi  c) Microonde d) Luce visibile e) Luce con  = 2537 Å

32. Riempire gli spazi bianchi sottolineati:

Lo stato ad energia più bassa di un atomo è lo stato _____________, e gli stati ad energia superiore sono gli stati _____________. La meccanica quantistica ci dice l’elettrone può essere descritto da ___________________________ e che un livello energetico principale, detto ___________ può essere suddiviso in _______________. I tipi di queste suddivisioni, in ordine di energia crescente, sono _____, ______, ______, e ______ . Le regioni di spazio in cui si ha il 95% di probabilità di trovare elettroni in un atomo sono dette __________ . Il sottostrato s ha ______, quello p ha ______, quello d ha ______ e quello f ha ______ livelli degeneri. Ciascun orbitale può ospitare _____ elettroni che differiscono per _______. La forma dell’orbitale p è descritta da _______________ e ha simmetria _________________.

33. Usando la notazione spettroscopica [1s ² 2s ² …], scrivere le configurazioni elettroniche per i seguenti ioni:

(a) As ^3- (notazione completa) ________________________________________

(b) Bi ³⁺ ________________________________________

34. Per la regola di Hund quanti elettroni spaiati possiedono i seguenti atomi o ioni in fase gas Na ⁺ , Fe, Rh ³⁺ , N ^3- , Se ^- ? Scriverne di due la configurazione elettronica.

35. Stimare il valore del campo elettrico efficace (Z eff ) sentito dall’elettrone più esterno del catione bivalente dell’atomo con la seguente configurazione elettronica: 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ⁶ 4s ² 3d ¹⁰ 4p ³ .

36. Cosa si intende per regola diagonale nell’assegnazione dei livelli energetici in atomi plurielettronici?