Scuola Galileiana di Studi Superiori – anno 2009/2010 – prova di chimica Soluzioni
1) Ka2 / [H+] = [HPO42−] / [H2PO−]
pH = 7.30 corrisponde a [H+] = 5.01 × 10−8. Sostituendo i valori si ottiene:
[HPO42−] / [H2PO−] = 6.2 × 10−8 mol L−1 / 5.01 × 10−8 mol L−1 = 1.24
2) Il peso molecolare di CaCO3 è: 100.08. Il contenuto teorico di Ca nel CaCO3 puro è
(40.08/100.08) × 100 ≅ 40%. Se il contenuto di Ca è del 30% in massa nel campione considerato ciò significa che il contenuto di CaCO3 nel campione è pari a (30/40) × 100 = 75%.
3) 5.5 L mol-1 = [PCl5] / [PCl3] [Cl2] = x × 10 (L) / (1 − x) (2 – x) Da cui x = 0.46 moli di PCl5
Ripetendo il calcolo con le moli iniziali di PCl3 pari a 5 e quelle all’equilibrio 5 – x, si ricava che le moli di PCl5 nel secondo caso sono 1.34.
4) Dalla CO2 liberata si calcolano le moli di carbonio: 44/44 = 1. Analogamente le moli acqua sono 27/18 = 1.5 per cui le moli di idrogeno sono 1.5 × 2 = 3. Si conclude che una mole di composto contiene 2 moli di carbonio e 6 moli di idrogeno. Pertanto il composto in esame è: CH3OCH3 (risposta B).
5) Dalle due semireazioni:
2 x ( MnO4- + 8 H+ + 5e- = Mn2+ + 4 H2O ) 5 x ( H2O2 = O2 + 2 H+ + 2e- ) si ricava che il processo redox bilanciato è il seguente:
2 MnO4- + 5 H2O2 + 6 H+ = 2 Mn2+ + 5 O2 + 8 H2O
6) 3 < 2 < 1 (le interazioni intramolecolari risultano più efficaci passando dal composto lineare 1 al più ramificato 3)
7) (a) Qualsiasi acido monoprotico forte (es. HCl, HBr, HNO3, HClO4) (b) no, dato che per H2SO4 [H+] > cacido
8) In 1 L di soluzione finale ci sono 0.2 moli di acido nitrico. Il volume della soluzione di acido al 69.8% in peso, che contiene le 0.2 moli, è:
V = 0.2 mol / 15.7 (mol L−1) = 12.7 × 10−3 L Il volume dell’acqua è 1 – 12.7 × 10−3 = 0.9873 L
15.7 è la molarità di una soluzione di acido nitrico al 69.8% che si determina considerando che la massa di HNO3 puro in 1 L di soluzione è data da:
1000 cm3 × 1.42 g cm−3 × 0.698 per cui la molarità è:
1000 cm3 × 1.42 g cm−3 × 0.698 / 63 (PMHNO3) × 1 L = 15.7 mol L−1
9) Si risponde al quesito considerando l’effetto della diversa tensione di vapore delle due soluzioni a differente concentrazione poste in un contenitore chiuso.
