Energy Engineering - Fondamenti di chimica

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POLITECNICO Dl MILANO ING. ENG-AER-MEC. Corso di Fondamenti di Chimica Esame 29 Agosto 2022 Awertenze: scrivere le soluzioni sull'apposito foglio che va completato con tutti i dati richiesti prima di iniziare la prova e che deve essere consegnato alla fine senza la minuta. I.e soluzioni vanno scritte nello stesso ordine numerico degli esercizi proposti. I calcoli devono essere indicati per esteso e le risposte devono essere motivate. DOMANDA 1 (4 punti). L'analisi elementare di un composto gassoso ha fornito la seguente composizione % in massa: carbonio 52.2%, idrogeno 13.1% e ossigeno 34.7%. Determinare la formula molecolare del composto incognito sapendo che alla temperatura di 25 0C e alla pressione di ().785 atm la densità del gas è pari a 1.48 g/L. DOMANDA 2 (3 punti). Una delle reazioni responsabile dell'assottigliamento dello strato di ozono è quella tra 03 e l'ossido nitrico NO che viene scaricato dai jet ad alta quota: 03 (g) + NO (g) 02 (g) + N02(g) Calcolare la massa di N02 che si produce quando in condizioni normali 330 ml di 03 reagiscono con 490 mL di NO. DOMANDA 3 (3 punti). Quale sostanza all'interno di ciascuna delle seguenti coppie avrà il punto di ebollizione più alto? Spiegare in maniera chiara e concisa la vostra risposta, disegnando ove necessario le corrispondenti strutture di Lewis. A) Ne oppure Kr B) N02 oppure C02 C) NH3 oppure BH3 D) LiF oppure Csl DOMANDA 4 (4 punti). Bilanciare le seguenti reazioni redox: a) Cr207 2- + H2C204 0 Cr3+ + C02 (Ambiente Acido) b) Zn + N03- + NH3 (Ambiente Basico) DOMANDA 5 (3 punti). Il pH di una soluzione di acido benzoico (C6HsCOOH) 0.072 M è pari a 2.68. Calcolare la Ka dell' acido. DOMANDA 6 (3 punti). Calcolare il calore prodotto quando 4.2 L di H2 reagiscono con un eccesso di N? alla pressione di 200 atm e alla temperatura di 523 K considerando che per la formazione di NH3 AH O -- - 46.19 kJ/mol. DOMANDA 7 (3 punti). Una pila è costituita da un elettrodo di Cu immerso in una soluzione ottenuta sciogliendo 74.7 g di CuS04 in 2.5 L di acqua e un elettrodo di Zn immerso in una soluzione ottenuta sciogliendo 76.8 g di ZnS04 in 4.00 L di acqua a 25 0C. Indicare il diagramma di cella, specificando l'anodo e il catodo, scrivere la reazione complessiva che avviene e calcolare la f.e.m. Si supponga che non ci siano variazioni di volume in seguito alla dissoluzione dei sali in acqua. Sono noti i seguenti dati: EO (Cu 2+/Cu) = +0.34 V; EO (Zn 2+/Zn) = -0.76 V DOMANDA 8 (3 punti). Data la seguente reazione esotermica, scrivere l'espressione per la Kp e spiegare l'effetto di ciascuna delle seguenti perturbazioni sulla posizione dell'equilibrio, 3N0 (g) (g) +N02 (g) a) Si aggiunge alla miscela N20 (g) b) La miscela viene raffreddata c) Si aggiunge alla miscela argon gassoso. d) Alla miscela si aggiunge argon gassoso, mentre sia la pressione totale che la temperatura del gas vengono mantenute costanti DOMANDA 9 (3 punti). Per ciascuna delle affermazioni seguenti, stabilire se è VERA o FALSA, motivando la risposta. A) Si definiscono ISOTOPI due atomi di uno stesso elemento contenenti un diverso numero di protoni nel nucleo. B) La legge di Hess afferma che ogni cristallo perfetto a O K possiede entropia nulla. C) II legame a idrogeno si forma quando un atomo di idrogeno si lega contemporaneamente a due atomi motto elettronegativi formando legami di tipo covalente polari DOMANDA IO (4 punti). La solubilità del CaS04 in acqua pura a 250C vale ss 6.11 IO 3 M. Si calcoli la solubilità molare di questo sale in una soluzione acquosa 0.01M di NaS04.