Simulazione seconda prova in itinere 270115

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POLITECNICO DI MILANO ING. ENG-AEE-MEC Corso di FONDAMENTI DI CHIMICA - sez. MARI – ORA, docente Cristian Gambarotti a.a. 2014/2015 - simulazione II PROVA IN ITINERE –27-01-2015 1 - Nonostante al Passo del Pordoi la giornata sia iniziata con il cielo terso, nel pomeriggio un violento temporale estivo scarica sul gruppo dolomitico del Sella 50mm di acqua nel giro un’ora. Considerando che il gruppo montuoso abbia una superficie pari a 15 km 2 e che sia costituito integralmente di dolomia (MgCO 3•CaCO3), calcolare quanti kg di “r occia” verranno idealmente disciolti durante il temporale (non considerare la T). Kps MgCO3•CaCO3 = 10-17 (4 punti) Svolgimento: PM MgCO3•CaCO3 = 184.4 g/mole MgCO3•CaCO3 → Mg2+ + Ca2+ + 2CO3 2- kps = [Mg 2+][Ca2+][CO3 2-]2 = s × s × (2s)2 = 4s4  s = (Kps/4)1/4 = 4·10-5 moli/litro Lt totali H 2O = (15 × 108 × 0.5) = 7.5·108 Lt moli MgCO 3•CaCO3 disciolto = 7.5·108 × 4·10-5 = 3·104 moli  3·104 × 184.4 = 5532 Kg 2 - Quanto tempo è necessario per preparare elettroliticamente 1000g di Al ad alta purezza sapendo che la cella elettrolitica opera a 250A di corrente? (4 punti) Svolgimento: Processo di riduzione: Al 3+ + 3e- → Al M Al = 27 g/mol  1000/27 = 37.04 moli di Al  37.04 × 3 = 11.12 moli di 3e- richieste q tot = 111.12 × 96485 = 1.072•107 C 1C = 1A × 1sec  sec = 1.072•107 / 250 = 42280 sec necessari ~ 705 minuti 3 - 10mL di HCl 0.5M e 50mL di NH 3 0.1M vengono miscelati. Calcolare il pH della soluzione così ottenuta. Kb (NH3) = 1.8•10-5 (4 punti) Svolgimento: HCl + NH 3 → NH4Cl n HCl = 0.5 × 0.01 = 0.005 moli; n NH 3 = 0.1 × 0.05 = 0.005 moli Si ha neutralizzazione completa, pertanto il pH dipenderà dall’idrolisi acida di NH 4Cl (sale che deriva da acido forte e base debole) c s = (0.005 mol) / (0.01L + 0.05L) = 0.083 M [H 3O+] = {(Kw/Kb) ×…