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POLITECNICO DI MILANO B-D FONDAMENTI DI CHIMICA 11/10/2010 Ing. Mecc., Energ., Aerosp. – (Sez. SPL-Z;Famulari) Milano Bovisa Esercizio 1 (Punti 3) Un composto incognito contenente C, H e O viene bruciato consumando 320 g di O2. Si producono in questo modo 352 g di CO2 e 144 g di H2O. Determinare la formula molecolare del composto, sapendo che la sua massa molecolare è pari a 88 g/mol, e quindi bilanciare correttamente la reazione. (3 punti) Risp: 10 moli di O2, 8 di CO2 e 8 di H2O. CxHyOz + 10 O2 (g) ⇒8 CO2 (g) + 8 H2O (g) C8H16Oz + 10 O2 (g) ⇒ 8 CO2 (g) + 8 H2O (g) Z=16+8‐20=4 C8H16O4 = 176 g/mol. Poiché la massa molecolare del composto incognito è pari a 88 g/mol, si avrà 2∙C4H8O2 2 C4H8O2 + 10 O2 (g) 8 CO2 (g) + 8 H2O (g) Esercizio 2 (Punti 4) L’acetilene, C2H2, può essere ottenuto per aggiunta controllata di acqua al carburo di calcio, CaC2 secondo la reazione non bilanciata: CaC2 (s) + H2O (l) → Ca(OH)2 (s) + C2H2 (g). Calcolare il calore svolto se si fanno reagire 125 kg di carburo di calcio con un eccesso di acqua a 10°C e 1 atm, ed il volume di acetilene ottenuto, misurato nelle stesse condizioni assumendo una resa del processo pari al 70%. [ΔH°f (CaC2, s) = ‐60 kJ/mol ΔH° f (Ca(OH) 2 s) =‐987kJ/mol ΔH° f (C 2 H 2 g)= 227kJ/mol ΔH° f (H 2 O, l)=‐286)kJ/mol] Risp:ΔH° f (Ca(OH) 2 s) = ‐987 kJ/mol ΔH° f (C 2 H 2 g) = 227kJ/mol ΔH° f (H 2 O, l)=‐286) kJ/mol Reazione bilanciata: CaC2 (s) + 2 H2O → Ca(OH)2 (s) + C2H2 (g) . Per questa reazione: ΔH° = ΔH°f (Ca(OH)2 s) + ΔH°f (C2H2 g) – ΔH°f (CaC2 s) – 2 ΔH°f (H2O, l) = [‐987 + 227 + 60 – 2 · (‐286)] kJ/mol = ‐128 kJ/mol di CaC2 Le moli di CaC2 sono 1.25 · 105 g / 64.1 g mol‐1 = 1.95 · 103 mol, per cui il calore svolto è q = ‐nCaC2· ΔH°reaz = 1.95 · 103 mol · 128 kJ/mol = 250 MJ. Resa 100% Æ quindi 70% = 175 MJ. Il…