Scrivere le formule di struttura delle seguenti sostanze, BaO, SO2, CO2, Li2O, SO3, attribuirgli lo stato di aggregazione a 25°C. Sapendo che sono tutte sostanze solubili in acqua, dire quali danno soluzioni acide e quali soluzioni basiche, scrivendo le reazioni che modificano il pH. RISPOSTA: BaO Ba++O2- solido, basica BaO + H2O  Ba(OH)2  Ba++ + 2 OH- SO2 OS=O gas, acida SO2 + H2O  H2SO3 H2SO3 + H2O  HSO3- + H3O+ CO2 O=C=O gas, acida CO2 + H2O  H2CO3 H2CO3 + H2O  HCO3- + H3O+ Li2O 2Li+O2- solido, basica Li2O + H2O  2 LiOH LiOH + H2O  Li+ + OH- SO3 due legami dativi e uno doppio gas, acida SO3 + H2O  H2SO4 H2SO4 + H2O  HSO4- + H3O+ HSO4- + H2O  SO42- + H3O+

Una soluzione acquosa satura di AgOH ha pH = 10. 1 Una soluzione acquosa satura di AgOH ha pH = 10.1. Calcolare il prodotto di solubilità di AgOH. RISPOSTA: Ks = [Ag+] [OH-] = [OH-]2 pOH = 14 – 10.1 = 3.9 [OH-] = 10-3.9 = 1.26 x 10-4 Ks = (1.26 x 10-4)2 = 1.5 x 10-8

La f.e.m. della pila Ag/AgCl (sol. satura) // Cd2+ (0.2 M)/Cd vale 0.927; all’elettrodo d’argento avviene la riduzione. Calcolare il prodotto di solubilità di AgCl. RISPOSTA: E Cd = - 0.4 + (0.059 /2) (log 0.2) = - 0.42 V E Ag = 0.8 + 0.059 log Kps½ fem = 0.927 = 0.8 + 0.059 log Kps½ + 0.42 Kps = 1.2 x 10-10

Si devono produrre 45 kg di cloro da una cella elettrolitica con cloruro di sodio acquoso usando una corrente dell’intensità di 800 A. Quante ore sono necessarie? RISPOSTA: 2 Cl-  Cl2 + 2 e- 45 x 103 / 70.9 = 634 mol  1268 mol e- 1268 x 96500 C = 1.22 x 108 C 1.22 x 108 C / 800 C s-1= 1.53 x 105 s = 42.4 h = 42 ore e 21 min

In una soluzione acquosa 1 In una soluzione acquosa 1.0 M di solfato di rame viene immersa una sbarretta di zinco metallico. Scrivere le eventuali reazioni che avvengono. Se invece viene immersa una barretta di argento che cosa avviene ? RISPOSTA: Cu++ + 2 e-  Cu Zn  Zn++ + 2 e- E° Cu++ / Cu  E° Zn++ / Zn E° Ag+ / Ag  E° Cu++ / Cu non succede niente

Una corrente di 10.0 Ampere viene fatta passare attraverso MgCl2 fuso per 3 ore. Quali sono i prodotti di questa elettrolisi e se c’è un prodotto SOLIDO in che quantità si forma. RISPOSTA: Mg solido e Cl2 gassoso Mg++ + 2 e-  Mg 10 x 3600 x 3 / (2 x 96500) = 0.56 mol

In base ai valori dei potenziali standard di riduzione, stabilisci quale dei seguenti ioni si scarica preferenzialmente all.anodo di una cella elettrolitica: a. Br- E° (Br2/Br-) = 1,07 V b. OH- E° (O2/OH-) = 0,40 V c. Zn2+ E° (Zn2+/Zn) = - 0,76 V d. Cl- E° (Cl2/Cl-) = 1,36 V In base ai valori dei potenziali standard di riduzione, stabilisci quale dei seguenti ioni si scarica preferenzialmente al catodo di una cella elettrolitica: a. H+ E° (H+/H2) = 0,00 V b. Zn2+ E° (Zn2+/Zn) = - 0,76 V c. Cu2+ E° (Cu2+/Cu) = 0,34 V d. Cl- E° (Cl2/Cl-) = 1,36 V

Una lega Cu / Sn (30.0 g) viene trattata con un eccesso di soluzione di HCl. Si sviluppano 3.75 L di gas a 23°C e 740 mm Hg. Calcolare la % di Cu nella lega. (E°Cu2+ / Cu = 0.34 V; E°Sn2+ / Sn =  0.14 V). RISPOSTA: Sn + 2 H3O+  Sn++ + H2 + 2 H2O PV = n RT n H2 = 3.75 x 740 / 0.082 x 296 x 760 = 0.15 mol 0.15 x 118.7 + X g Cu = 30 g X = 12.14  40.5%

Per la reazione. CO2(g) + H2(g)  CO(g) + H2O(g). Kc è uguale a 1 Per la reazione CO2(g) + H2(g)  CO(g) + H2O(g) Kc è uguale a 1.69 a 990°C. 1) Qual è la concentrazione di CO in equilibrio con 1.00 M di H2 e CO2 e 0.65 M H2O? 2) Questa reazione presenta un H uguale a + 10 kcal. Quale dei seguenti fattori aumenta il numero di moli di CO all’equilibrio? a) aumento di V a T costante b) aumento di P a T costante c) aggiunta di H2O(g) a T costante d) aumento di temperatura e) rimozione di parte di idrogeno dalla miscela. RISPOSTA: 1) Kc = [CO] [H2O] / [CO2] [H2] 1.69 = X x 0.65 / 1.00 x 1.00  X = [CO] = 2.6 M 2) d)

Valutare in modo qualitativo i segni di H° e S° delle seguenti reazioni. Rappresentare graficamente G° = f(T): a) H2O (s)  H2O (g) b) Zn (l)  Zn (s) c) Cl2 (g)  2 Cl (g) RISPOSTA: a) H° 0 S° 0 b) H° 0 S° 0 c) H° 0 S° 0

E’ possibile ottenere acqua liquida alla temperatura di 120°C E’ possibile ottenere acqua liquida alla temperatura di 120°C? Spiegare con un grafico opportuno. RISPOSTA: Sì, bisogna mettersi a P Pa  1 atm

Calcolare come varia la spontaneità della reazione al variare della temperatura. Esprimere il risultato con un grafico dimensionato G° = f (T) NH4Cl (s)  NH3 (g) + HCl (g) RISPOSTA: H° = - 11.0 – 22.1 + 75.1 = 42.0 kcal/mol G°298 K = - 3.98 – 22.7 + 48.7 = 22.02 kcal/mol 22.02 = 42.0 – 298 x S° S° = 0.067 kcal/K mol G° = 0 0 = 42.0 – T x 0.067 T = 626 K Reazione spontanea per T > 626 K

Carbonio grafite viene addizionato a un reattore che contiene biossido di carbonio gassoso alla pressione di 0.824 atm alla temperatura T, che viene mantenuta costante. La pressione all’interno del reattore aumenta perché avviene la reazione che produce monossido di carbonio. All’equilibrio la pressione è di 1.366 atm. Scrivere la reazione bilanciata del processo e calcolare il valore della costante d’equilibrio (Kp). RISPOSTA: C (s, graf) + CO2(g) ↔ 2 CO(g) Inizio 0.824 0 Variazione - x + 2x Equilibrio 0.824 – x 2x Ptot equil = PCO2 + PCO = (0.824 – x ) + 2x = 1.366 atm x = 0.542 atm PCO2 = 0.824 – 0.542 = 0.282 atm PCO = 1.084 atm Kp = (PCO2)2 / (PCO) = 1.0842 / 0.282 = 4.17 atm