CORSO MEDICINA LA SAPIENZA agosto 2014 CHIMICA AMMISSIONE PROF. MARIA VITTORIA BARBARULO © 2014 Prof. Maria Vittoria Barbarulo Liceo Classico Montale.

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1 CORSO MEDICINA LA SAPIENZA agosto 2014 CHIMICA AMMISSIONE PROF. MARIA VITTORIA BARBARULO © 2014 Prof. Maria Vittoria Barbarulo Liceo Classico Montale

2 Programma del CORSO DI CHIMICA per la prova di ammissione ai corsi di laurea specialistica/magistrale in MEDICINA E CHIRURGIA, ODONTOIATRIA, MEDICINA VETERINARIA, PROFESSIONI SANITARIE dall’Allegato A del Decreto Ministeriale 5 febbraio 2014 concernente Modalità e contenuti prove di ammissione corsi di laurea ad accesso programmato a livello nazionale a.a. 2014/15 © 2014 Prof. Maria Vittoria Barbarulo Liceo Classico Montale lezioneCONTENUTI 1LA COSTITUZIONE DELLA MATERIA - LA STRUTTURA DELL’ATOMO 2IL SISTEMA PERIODICO DEGLI ELEMENTI 3IL LEGAME - FONDAMENTI DI CHIMICA INORGANICA 4LE SOLUZIONI 5CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 6LE REAZIONI E LA STECHIOMETRIA I - ACIDI E BASI 7 LE REAZIONI E LA STECHIOMETRIA II - OSSIDORIDUZIONI 8FONDAMENTI DI CHIMICA ORGANICA I 9FONDAMENTI DI CHIMICA ORGANICA II

3 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 3 V lezione CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA Cinetica Osservazione dei cambiamenti di stato dei reagenti e dei prodotti nel tempo Descrizione sperimentale della velocità di reazione (costante di velocità, ordine di reazione, tempo di dimezzamento) Catalisi Teorie di reazione Termodinamica Osservazione della stabilità relativa degli stati Variazioni e scambi di energia (la legge di Hess) Sistemi all’equilibrio, costante di equilibrio e principio di Le Chatelier RICHIAMI TEORICI E LAVORO COLLEGIALE DI SOLUZIONE DI QUESITI REALIZZATI AD HOC

4 webelements Tavola per

5 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - E’ la diminuzione della concentrazione di reagente per unità di tempo (ovvero l’aumento della concentrazione di prodotto), v = -d[A]/dt = d[P]/dt = k [A] e si esprime in moli al secondo - Fattori che modificano la velocità di reazione: 1.concentrazione 2.stato fisico dei reagenti e prodotti 3.temperatura 4.catalizzatori - Reazioni del I ordine v=f([A]) da cui deriva [A] = [A] 0 e -kt Se [A] = 1/2 [A] 0, si può determinare il tempo di dimezzamento ln2 = kt 1/2 k è la costante di velocità di reazione: dipende dal tipo di reazione e dalla temperatura k = Ce -Ea/RT VELOCITA’ DI REAZIONE

6 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 6 ENERGIA DI ATTIVAZIONE - E a Scaldando una sostanza la frazione di particelle con energia sufficiente per reagire aumenta. La costante di velocità - k dipende dal tipo di reazione e dalla temperatura k = Ce -Ea/RT

7 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 7 ENERGIA DI ATTIVAZIONE E CATALISI Un catalizzatore è una sostanza che modifica la velocità di una reazione (in genere, aumentandola) non partecipa alla reazione come reagente è spesso un metallo di transi- zione, o un ossido di un metallo di transizione, o un enzima in sistemi cellulari NB il catalizzatore non modifica il valore della costante di equilibrio K c

8 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 8 C 12 H 22 O 11 + H 2 O  C 6 H 12 O 6 (glc) + C 6 H 12 O 6 (fru)

9 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 9 * * Stato della reazione in cui k d = k r

10 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 10 II secondo principio TD afferma che "in tutti gli scambi di energia, se il sistema non acquista o cede energia, l’energia potenziale dello stato finale sarà sempre inferiore all’energia dello stato iniziale." S univ = S sist + s amb S amb = -H sist /T) Riunendo le due equazioni, si può scrivere G sist = H sist – TS sist In termini di G un processo può essere: spontaneo G < 0 spontaneo nella direzione oppostaG > 0 all’equilibrio G = 0 G è legato a H sist e S sist, ed i casi possibili sono: H 0 processo spontaneo a qualsiasi T H > 0 e S < 0 processo non spontaneo a qualsiasi T H < 0 e S < 0 processo spontaneo a bassa T H > 0 e S > 0 processo spontaneo ad alta T

11 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 30’ 0’ NO è formato nei motori a combustione interna e a contatto con l’aria reagisce con O 2 NO (g) + ½ O 2 (g)  NO 2 (g) Partendo da 2,5 moli di NO, la variazione di entalpia della reazione è A. -56 kJ B. 56 kJ/mol C. -140 kJ/mol D. -140 kJ E. 124 kJ  H° f (kJ/mol) O 2 (g)0 NO (g)90 NO 2 (g)34

12 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA NO è formato nei motori a combustione interna e a contatto con l’aria reagisce con O 2 NO (g) + ½ O 2 (g)  NO 2 (g) Partendo da 2,5 moli di NO, la variazione di entalpia della reazione è A. -56 kJ B. 56 kJ/mol C. -140 kJ/mol D. -140 kJ  (2,5mol x 34kJ/mol – 2,5mol x 90kJ/mol) = - 140kJ E. 124 kJ  H° f (kJ/mol) O 2 (g)0 NO (g)90 NO 2 (g)34

13 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 30’ 0’ CH 3 COONa cristallizza spontaneamente in una soluzione sovrasatura, se si lascia trascorrere un po’ di tempo o se si aggiunge un germe di cristallizzazione. Dal punto di vista termodinamico quali sono le variazioni delle grandezze interessate? A. S <0, H <0 B. S 0 C. S >0, H >0 D. S >0, G >0 E. G 0

14 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 14 CH 3 COONa cristallizza spontaneamente in una soluzione sovrasatura, se si lascia trascorrere un po’ di tempo o se si aggiunge un germe di cristallizzazione. Dal punto di vista termodinamico quali sono le variazioni delle grandezze interessate? A. S <0, H <0  l’entropia diminuisce per la formazione di una struttura cristallina ordinata ed il processo è esotermico (es. ghiaccio caldo o scaldamani) S 0 C. S >0, H >0 D. S >0, G >0 E. G 0 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA

15 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 30’ 0’ Un catalizzatore ha l’effetto di A - spostare l’equilibrio di una reazione verso i prodotti B - coordinare due reazioni enzimatiche C - diminuire il rendimento di una reazione D - far avvenire reazioni non spontanee E - modificare la velocità di una reazione

16 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 16 Un catalizzatore ha l’effetto di A - spostare l’equilibrio di una reazione verso i prodotti B - coordinare due reazioni enzimatiche C - diminuire il rendimento di una reazione D - far avvenire reazioni non spontanee E - modificare la velocità di una reazione  un catalizzatore è una specie chimica che è in grado di aumentare (o, meno spesso, diminuire) la velocità di una reazione senza essere consumato alla fine della reazione stessa 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA

17 La sostanza A è gradualmente trasformata nella sostanza B, che, a sua volta, è trasformata in C; il grafico illustra la variazione delle concentrazioni di A, B e C: cosa rappresentano le curve a, b e c? A. a  [A], b  [B], c  [C] B. a  [B], b  [C], c  [A] C. a  [A], b  [C], c  [B] D. a  [B], b  [A], c  [C] E. a  [C], b  [B], c  [A] 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 30’ 0’ tempo quantità b c a

18 La sostanza A è gradualmente trasformata nella sostanza B, che, a sua volta, è trasformata in C; il grafico illustra la variazione delle concentrazioni di A, B e C: cosa rappresentano le curve a, b e c? A. a  [A], b  [B], c  [C] B. a  [B], b  [C], c  [A] C. a  [A], b  [C], c  [B] D. a  [B], b  [A], c  [C] E. a  [C], b  [B], c  [A] UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA tempo quantità b c a

19 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 30’ 0’ Se si aumenta la pressione in condizioni isoterme, l’equilibrio della reazione (reagenti e prodotti in fase gassosa) 2SO 2 + O 2 ⇄ 2SO 3 A.si sposta a sinistra B.si sposta a destra C.non subisce alcuna variazione D.si sposta per incrementare il contenuto di entropia E.si sposta per produrre O 2

20 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA Se si aumenta la pressione in condizioni isoterme, l’equilibrio della reazione (reagenti e prodotti in fase gassosa) 2SO 2 + O 2 ⇄ 2SO 3 A.si sposta a sinistra B.si sposta a destra  la pressione è causata dalle collisioni tra le particelle e le pareti interne del reattore: maggiore il numero di particelle, maggiore la pressione; perciò, in accordo con il principio di Le Chatelier, il sistema aumenta la produzione di SO 3 per contrastare l’aumento di pressione C.non subisce alcuna variazione D.si sposta per incrementare il contenuto di entropia E.si sposta per produrre O 2

21 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 30’ 0’ Il tempo di dimezzamento dei CFC nell’atmosfera è importante per valutarne gli effetti ambientali: se t 1/2 è breve, A - la concentrazione dei CFC è normale B - i CFC si decompongono in un’unica reazione C - possono non arrivare alla stratosfera e, perciò, non reagire con O 3 D - si disperdono più rapidamente E - la trasformazione dei CFC dipende dalle condizioni atmosferiche locali

22 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 22 Il tempo di dimezzamento dei CFC nell’atmosfera è importante per valutarne gli effetti ambientali: se t 1/2 è breve, A - la concentrazione dei CFC è normale B - i CFC si decompongono in un’unica reazione C - possono non arrivare alla stratosfera e, perciò, non reagire con O 3  il t 1/2 è il tempo necessario perché la concentrazione di una data sostanza si dimezzi rispetto al valore iniziale; ne consegue che, nel caso dei CFC, la riduzione dell’ozonosfera potrebbe essere limitata D - si disperdono più rapidamente E - la trasformazione dei CFC dipende dalle condizioni atmosferiche locali 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA

23 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 30’ 0’ Gli enzimi possono accelerare una reazione: A)modificando la forma della curva di energia potenziale che connette il substrato al prodotto B)conservando l’energia libera della reazione C)rendendo spontanea una reazione endoergonica D)fornendo energia al substrato E)modificando la stabilità delle molecole del substrato

24 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 24 Quasi tutti i processi industriali sono catalitici, utilizzano cioè nel mezzo di reazione un catalizzatore, ovvero una sostanza che non partecipa formalmente alle reazioni chimiche che avvengono durante il processo, ma ne aumenta la velocità e, a volte, la selettività. NB Il valore della costante di equilibrio K c non varia. CATALISI

25 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 25 Gli enzimi possono accelerare una reazione: A)modificando la forma della curva di energia potenziale che connette il substrato al prodotto  l’energia di attivazione dello stato di transizione è ridotta B)conservando l’energia libera della reazione C)rendendo spontanea una reazione endoergonica D)fornendo energia al substrato E)modificando la stabilità delle molecole del substrato 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA

26 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 30’ 0’ Una costante di equilibrio pari a 10 -5 per una data reazione implica che A.all’equilibrio saranno presenti il 50% di prodotto e 50% di reagente B.la reazione è favorevole e all’equilibrio sarà presente una notevole quantità di prodotto C.la reazione non è favorevole e all’equilibrio sarà presente una minima quantità di prodotto D.K c riguarda la velocità di reazione e non la quantità di prodotto formato E.l’equilibrio è eterogeneo: le specie sono presenti in diverse fasi

27 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA Una costante di equilibrio pari a 10 -5 per una data reazione implica che A.all’equilibrio saranno presenti il 50% di prodotto e 50% di reagente B.la reazione è favorevole e all’equilibrio sarà presente una notevole quantità di prodotto C.la reazione non è favorevole e all’equilibrio sarà presente una minima quantità di prodotto  K c = [prodotto]/[reagente] D.K c riguarda la velocità di reazione e non la quantità di prodotto formato E.l’equilibrio è eterogeneo: le specie sono presenti in diverse fasi

28 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 30’ 0’ Indicare la costante di velocità a 25°C per la decomposizione di N 2 O 5, sapendo che la cinetica è del I ordine e t 1/2 è pari a 4 x 10 4 secondi (ln2=0,7) A – circa 1,8 x 10 -5 s -1 B – circa 2,8 x 10 -5 s -1 C – circa 1,8 x 10 4 s -1 D – circa 5,8 x 10 -5 s -1 E – circa 1,8 x 10 5 s -1

29 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 29 Indicare la costante di velocità a 25°C per la decomposizione di N 2 O 5, sapendo che la cinetica è del I ordine e t 1/2 è pari a 4 x 10 4 secondi (ln2=0,7) A – circa 1,8 x 10 -5 s -1  ln2 = kt 1/2, da cui k = 0,7/4 x 10 4 s = 1,75 x 10 -5 s -1 B – circa 2,8 x 10 -5 s -1 C – circa 1,8 x 10 4 s -1 D – circa 5,8 x 10 -5 s -1 E – circa 1,8 x 10 5 s -1 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA

30 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 30’ 0’ La velocità di una reazione rappresenta A. la quantità totale di prodotti formati per unità di tempo B. la diminuzione della concentrazione di reagente per unità di tempo C. l’energia cinetica posseduta dai reagenti al momento dell’urto D. il tempo necessario perché tutti i reagenti si trasformino nei prodotti E. l’energia cinetica delle particelle di prodotto formate

31 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 31 La velocità di una reazione rappresenta A. la quantità totale di prodotti formati per unità di tempo B. la diminuzione della concentrazione di reagente per unità di tempo  v= - d[R]/dt e si esprime in moli al secondo; è possibile utilizzare anche la formula v=d[P]/dt, basata sulla concentrazione del prodotto in formazione C. l’energia cinetica posseduta dai reagenti al momento dell’urto D. il tempo necessario perché tutti i reagenti si trasformino nei prodotti E. l’energia cinetica delle particelle di prodotto formate 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA

32 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 30’ 0’ Un equilibrio si definisce omogeneo A.se non è presente un precipitato B.se reagenti e prodotti sono nella stessa fase C.se il prodotto è puro D.se reagenti e prodotti sono puri E.se si verifica tra sostanze allo stato elementare 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA

33 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 33 Un equilibrio si definisce omogeneo A.se non è presente un precipitato B.se reagenti e prodotti sono nella stessa fase  ad esempio, una reazione in soluzione acquosa C.se il prodotto è puro D.se reagenti e prodotti sono puri E.se si verifica tra sostanze allo stato elementare 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA

34 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 30’ 0’ La teoria del complesso attivato (o teoria dello stato di transizione) assume che esista un equilibrio tra A.complesso attivato e reagenti B.complesso attivato e prodotti C.prodotti e reagenti D.reagenti, prodotti e complesso attivato E.sistema e ambiente

35 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA La teoria del complesso attivato (o teoria dello stato di transizione) assume che esista un equilibrio tra A.complesso attivato e reagenti  la teoria pone in relazione la velocità di reazione con l’equilibrio tra complesso attivato e reagenti (o stato di transizione), corrispondente un massimo nei valori di energia dei reagenti, man mano che essi procedono lungo la coordinata di reazione B.complesso attivato e prodotti C.prodotti e reagenti D.reagenti, prodotti e complesso attivato E.sistema e ambiente

36 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 30’ 0’

37 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 37 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA

38 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 30’ 0’ La costante di equilibrio di una reazione all’aumentare della temperatura A. varia linearmente B. è costante C. si riduce se H >0 D. diminuisce se la reazione è esotermica E. aumenta per le sintesi e diminuisce per le decomposizioni

39 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 39 La costante di equilibrio di una reazione all’aumen- tare della temperatura A.varia linearmente B.è costante C.si riduce se H >0 D. diminuisce se la reazione è esotermica  la variazione della costante di equilibrio con la temperatura puo' essere predetta sulla base del principio di Le Chatelier: se una reazione e' endotermica, un aumento di temperatura (cioe' un'immissione di calore nel sistema) favorisce la formazione dei prodotti, si verifica il contrario se la reazione è esotermica E.aumenta per le sintesi e diminuisce per le decomposizioni 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA

40 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 30’ 0’ Un elevato valore di E a implica che una data reazione A.sia spontanea B.sia altamente endotermica C.sia all’equilibrio D.si svolga molto rapidamente E.abbia una costante di velocità forte- mente dipendente dalla temperatura

41 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA Un elevato valore di E a implica che una data reazione A.sia spontanea B.sia altamente endotermica C.sia all’equilibrio D.si svolga molto rapidamente E.abbia una costante di velocità fortemente dipendente dalla temperatura  maggiore il valore di E a, maggiore la dipendenza di k da T k = Ce -Ea/RT

42 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 30’ 0’

43 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 43 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA Benchè il rapporto tra il numero di particelle reagenti/ed il numero di particelle prodotto sia 3:2, l’aumento di volume non è efficace: si ritiene, infatti, che la reazione avvenga in due fasi, la prima della quali porta alla formazione del dimero N 2 O 2, è veloce e determina un nuovo rapporto 1:1 nota

44 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 30’ 0’

45 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 45 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA

46 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 30’ 0’ La variazione di entalpia di una reazione A. è sempre tendente a zero B. è uguale a zero se la reazione è spontanea C. è maggiore di zero in una reazione esotermica D. è minore di zero in una reazione endotermica E. è negativa in una reazione esotermica

47 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 47 La variazione di entalpia di una reazione A. è sempre tendente a zero B. è uguale a zero se la reazione è spontanea C. è maggiore di zero in una reazione esotermica D. è minore di zero in una reazione endotermica E. è negativa in una reazione esotermica  legge di Hess H = H prodotti - H reagenti 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA

48 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 30’ 0’ L’energia libera G di una reazione A.diminuisce se la reazione è spontanea, aumenta se è presente un catalizzatore B.diminuisce sempre C.diminuisce se la reazione è spontanea, aumenta se la reazione non è spontanea D.aumenta se la reazione è spontanea, diminuisce se la reazione non è spontanea E.resta costante

49 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 49 L’energia libera G di una reazione A.diminuisce se la reazione è spontanea, aumenta se è presente un catalizzatore B.diminuisce sempre C.diminuisce se la reazione è spontanea, aumenta se la reazione non è spontanea (G 0) D.aumenta se la reazione è spontanea, diminuisce se la reazione non è spontanea E.resta costante 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA

50 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 30’ 0’ L’ATP A.è formato da una base pirimidinica B.nella forma idrolizzata è un prodotto importante del ciclo di Krebs C.è un nucleoside D.contiene desossiribosio E.presenta una variazione di energia libera negativa nel processo di idrolisi 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA

51 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 51 L’ATP A.è formato da una base pirimidinica B.nella forma idrolizzata è un prodotto importante del ciclo di Krebs C.è un nucleoside D.contiene desossiribosio E.presenta una variazione di energia libera negativa nel processo di idrolisi  ATP + H 2 O  ADP + HPO 4 2- (in forma di P i ) + H + G°= -30 kj/mol (H°= -20 kj/mol S°= 34 j/K*mol) I 36 ATP prodotti nella combustione completa del glucosio corrispondono a 1080 kj/mol utilizzabili per processi metabolici 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA

52 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 30’ 0’ Si ritiene che i seguenti meccanismi possano essere alla base della distruzione dell’ozonosfera 1 O 3 + Cl   ClO  + O 2 2 ClO  +  O   Cl  + O 2 Quale specie chimica è l’intermedio di reazione e quale il catalizzatore? A.Cl  in entrambi i casi B.ClO 2 e Cl 2 C.O 2 e  O  D.ClO  e Cl  E.Atomi di ossigeno

53 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA Si ritiene che i seguenti meccanismi possano essere alla base della distruzione dell’ozonosfera 1 O 3 + Cl   ClO  + O 2 2 ClO  +  O   Cl  + O 2 Quale specie chimica è l’intermedio di reazione e quale il catalizzatore? A.Cl  in entrambi i casi B.ClO 2 e Cl 2 C.O 2 e  O  D.ClO  e Cl   la reazione netta non coinvolge né ClO , né Cl  : atomi Cl agiscono come un catalizzatore continuamente rigenerato E.Atomi di ossigeno

54 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 30’ 0’ In una cella d’elettrolisi (indicare l’affermazione scorretta) A.si verificano trasformazioni con G<0 B. si utilizzano elettroliti fusi o in soluzione C. si osserva la conversione di energia elettrica in energia chimica D. si può effettuare il processo di cromatura E. si può ottenere Al dalla bauxite 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA

55 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 55 In una cella d’elettrolisi (indicare l’affermazione scorretta) A. si verificano trasformazioni con G<0  NO, è necessario fornire dall'esterno energia elettrica al sistema perché il processo possa avvenire B. si utilizzano elettroliti fusi o in soluzione C. si osserva la conversione di energia elettrica in energia chimica D. si può effettuare il processo di cromatura E. si può ottenere Al dalla bauxite 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA

56 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 30’ 0’ In quale dei seguenti processi la variazione di entropia è positiva? A - Solidificazione del bromo B - Dissoluzione del glucosio in acqua C - Condensazione del vapore acqueo D - Raffreddamento dell’azoto liquido da -20ºC a -30ºC E - Cristallizzazione del solfato di rame

57 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 57 In quale dei seguenti processi la variazione di entropia è positiva? A - Solidificazione del bromo B - Dissoluzione del glucosio in acqua  nel processo di solubilizzazione, la struttura cristallina altamente ordinata del solido e quella parzialmente ordinata dell’acqua vengono distrutte C - Condensazione del vapore acqueo D - Raffreddamento dell’azoto liquido da -20ºC a -30ºC E - Cristallizzazione del solfato di rame 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA

58 60’ UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 30’ 0’

59 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 59 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA > 1 e < 2

60 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 60 La prossima lezione sarà dedicata a LE REAZIONI E LA STECHIOMETRIA - ACIDI E BASI

61 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 61 UN BUON TESTO DI CHIMICA P. Atkins e L. Jones Fondamenti di chimica ed. Zanichelli UN BUON TESTO PER I QUESITI … NON SOLO DI CHIMICA F. Longo e A. Jannucci UNITUTOR MEDICINA ed. Zanichelli H ELP D ESK  mvbar@libero.it

62 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale 62 ALCUNI SITI UTILI http://venus.unive.it/chem2000/homes/basso.htm http://scienzapertutti.lnf.infn.it/ http://www.minerva.unito.it/Chimica&Industria/Dizionario/DizRub rica.htm http://www.chemguide.co.uk/index.html http://www.chm.bris.ac.uk/webprojects2002/pdavies/ http://ishtar.df.unibo.it/ma/index.htm http://www.colorado.edu/physics/2000/cover.html http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html http://www.rsc.org/education/teachers/resources/periodictable/p re16/order/atomicnumber.htm http://chemed.chem.wisc.edu/chempaths/ http://www.chemistry.wustl.edu http://accessoprogrammato.miur.it/2014/index.html http://www.universitaly.it/index.php/