Soluzioni commentate test chimica

Università degli Studi di Udine - Direzione Scolastica FVG
Progetto: “Moduli formativi dalla Scuola all'Università”
MB2 chimica di base
12/09/2014
RISPOSTE COMMENTATE ALLE SOLUZIONI DEL TEST FINALE
(a cura della prof.ssa Loredana Del Fabbro – L.S. “G.Marinelli” di Udine)
1. Nella reazione sottostante da bilanciare
As2O3 + 6 HCl  2 AsCl3 +3 H2O
i coefficienti stechiometrici sono:
A.
B.
C.
D.
1,2,1,1
1,3,2,1
2,6,2,3
1,6,2,3
2. Quale delle seguenti formule chimiche è errata?
A.
B.
C.
D.
CaO
CaCl2
CaOH
Ca(OH)2
Infatti il Ca forma lo ione Ca2+ che, nella formazione dell’idrossido di calcio, si unirà a 2 ioni ossidrile OH per
formare Ca(OH)2.
3. La formula molecolare del glucosio è la seguente: C6H12O6. Quale fra le seguenti rappresenta la sua
formula minima?
A.
B.
C.
D.
CHO
C2H4O2
C6H12O6
CH2O
Ricordando che la formula molecolare è un multiplo della formula minima, basta osservare che i pedici nella
formula C6H12O6 sono divisibili per 6.
4. Indica qual è la massa della sostanza che contiene 6,022 · 10
A.
B.
C.
D.
16
16
16
16
g
g
g
g
23
molecole.
CH4
O2
O
NH3
Ricordando che 1 mole è la quantità di sostanza che contiene un numero di Avogadro di particelle, di cui va
specificata la natura (atomi, molecole, ioni, ecc.), pari a NA = 6,022 · 10 23 le sostanze elencate che
corrispondono a molecole sono CH4, O2 e NH3. Ricordando inoltre che 1 mole è la quantità di sostanza che
corrisponde esattamente alla massa molecolare della sostanza espressa in grammi, l’unica corrispondenza è
quella del CH4 la cui MM = 16 g/mol.
5. Indica la formula corretta dello ione clorato.
A.
B.
C.
D.
Cl
ClO
ClO3
ClO4
La desinenza –ito o-ato indica che lo ione contiene ossigeno (lo ione Cl  è lo ione cloruro). Gli anioni
ossigenati del Cloro sono ClO (ipoclorito), ClO2(clorito), ClO3 (clorato), ClO4(perclorato) in cui il Cl ha
rispettivamente n.o = +1, +3,+5,+7.
6. Lungo un periodo l’energia di ionizzazione
A.
B.
C.
D.
aumenta
diminuisce
prima diminuisce e poi aumenta
prima aumenta e poi diminuisce
Tolazzi, Strazzolini, Baratta, Comuzzi, Melchior, Bortoluzzi, Del Fabbro
1
Università degli Studi di Udine - Direzione Scolastica FVG
Progetto: “Moduli formativi dalla Scuola all'Università”
MB2 chimica di base
12/09/2014
L’ Energia di prima ionizzazione (Ei) la quantità di energia che è necessario somministrare ad un una mole di
atomi allo stato gassoso per allontanare un elettrone dal livello energetico più esterno e formare una mole di
ioni positivi monovalenti (cationi).
X(g) + EI ion (kJ/mol)  X+(g) + e
Essa è direttamente proporzionale alla carica del nucleo (Z) e inversamente proporzionale alla
distanza dell’elettrone dal nucleo in accordo con la legge di Coulomb:
F
elett
k
Ze
r2
L’energia di prima ionizzazione è una proprietà periodica. Infatti essa:


aumenta da sinistra verso destra in un periodo in quanto aumenta il numero atomico Z e
diminuisce il raggio atomico
diminuisce dall’alto verso il basso in un gruppo: infatti scendendo lungo un gruppo l’elettrone
più esterno viene a trovarsi in un livello energetico con numero quantico principale crescente cioè è
più lontano dal nucleo e quindi meno fortemente trattenuto, per cui sarà necessaria minor energia
per allontanarlo; inoltre gli elettroni più interni creano una specie di schermo (shell effect)
sull’attrazione di quell’elettrone da parte del nucleo.
7. Tra un atomo di un elemento e il suo catione c’è differenza di
A.
B.
C.
D.
un elettrone
uno o più elettroni
uno protone
uno o più protoni
Ad es. fra l’atomo di Ca (20 protoni e 20 elettroni) e lo ione Ca2+ (20 protoni e 18 elettroni) c’è un differenza di
2 elettroni.
8. Che tipo di interazioni si hanno fra gli atomi nella molecola di metano
A.
B.
C.
D.
legame covalente
legame idrogeno
legame ionico
interazioni di van der Waals
Il metano ha formula CH4: Poiché C e H sono non-metalli a diversa elettronegatività fra C e H si instaura un
legame covalente (debolmente polare).
9. La specie KBr è
A.
B.
C.
D.
una miscela
una molecola non polare
una molecola polare
un composto ionico
Infatti K è un metallo alcalino (gruppo IA) a bassa energia di ionizzazione (1 solo e  nel livello di valenza),
mentre Br è un alogeno (gruppo VIIA) ad alta affinità elettronica (7 e  nel livello di valenza). Il K trasferisce 1
elettrone al Br. Ciò porta alla formazione di uno ione K+ e uno ione Cl fra cui si stabilisce un’intensa forza di
attrazione elettrostatica (legame ionico).
10. Nella reazione di ossidoriduzione seguente
2 KMnO4 + 10 FeSO4 +8 H2SO4  K2SO4 + 2 MnSO4 + 5 Fe2(SO4)3 +8 H2O
Quale coefficiente stechiometrico verrà assegnato all'acqua?
A.
B.
C.
D.
5
4
10
8
Tolazzi, Strazzolini, Baratta, Comuzzi, Melchior, Bortoluzzi, Del Fabbro
2
Università degli Studi di Udine - Direzione Scolastica FVG
Progetto: “Moduli formativi dalla Scuola all'Università”
MB2 chimica di base
12/09/2014
11. Una soluzione 0,5 M di NaOH viene titolata con HCl 0,1 M
In base alla seguente tabella quale indicatore è il più adatto per evidenziare il punto di equivalenza?
Risposta
A.
B.
C.
D.
Vedi teoria
indicatore
Intervallo di viraggio
Blu di bromotimolo
6 …...7,6
Fenolftaleina
8........9,8
metilarancio
3,2........4,4
Rosso cresolo
7,2........8,8
degli indicatori acido-base riportata nelle dispense di
colore
Forma indissociata
Giallo
Incolore
Rosso
Giallo
laboratorio.
Forma
dissociata
blu
fucsia
Giallo arancio
rosso
12. Trovandoti di fronte a un metallo sconosciuto, quale dei seguenti metodi di identificazione
riterresti utilizzabile anche senza disporre di un laboratorio?
A.
B.
C.
D.
Saggio alla fiamma
Punto fusione
Densità
Reattività con ossigeno
La densità è l’unica proprietà che può essere misurata anche non disponendo di un laboratorio. Come? Si
misura la massa del campione metallico con una bilancia per alimenti; si mette in un cilindro graduato
(vanno bene quelli che vengono venduti con i frullatori) una quantità nota d’acqua (il livello dell’acqua sarà il
nostro zero), si inclina leggermente il cilindro e si lascia scivolare lungo la parete il cubetto: si legge il volume
del cubetto cioè la misura dell’innalzamento del livello dell’acqua. Poiché d = m/V è possibile calcolare la
densità del metallo e confrontarla con i dati di densità dei metalli disponibili sul web (o su un libro di fisica o
chimica).
13. Quale dei seguenti gas si avvicina di più al comportamento ideali in condizioni normali?
A.
B.
C.
D.
Diossido di carbonio
Metano
Idrogeno
Cloro
Un gas ideale o perfetto è un gas che risponde ai seguenti requisiti:
A. le sue particelle devono essere puntiformi in modo che il loro volume sia del tutto trascurabile
rispetto al volume del gas (che coincide con il volume del contenitore)
B. le sue particelle devono essere così lontane da poter considerare nulle le forze attrattive fra di esse
C. le sue particelle devono essere perfettamente elastiche, in modo che, urtandosi, non disperdano
energia.
In base a questi requisiti l’H2 (la molecola più semplice) è quello che meglio, in c.n., rappresenta il modello
del gas perfetto.
14. Qual è l’ordine crescente delle temperature di ebollizione dei composti che l’H forma con gli
elementi del gruppo VIA a P = 1 atm?
A.
B.
C.
D.
H2O, H2S, H2Se, H2Te
H2S, H2O, H2Se, H2Te
H2Te, H2Se, H2S, H2O
H2S, H2Se, H2Te, H2O
Tolazzi, Strazzolini, Baratta, Comuzzi, Melchior, Bortoluzzi, Del Fabbro
3
Università degli Studi di Udine - Direzione Scolastica FVG
Progetto: “Moduli formativi dalla Scuola all'Università”
MB2 chimica di base
12/09/2014
15. La legge di Dalton relativa ai miscugli gassosi stabilisce che:
A. La pressione parziale di un componente è pari al prodotto del numero di moli del componente
medesimo per la pressione totale del sistema.
B. La somma delle pressioni parziali dei singoli componenti è uguale a (RT)/V
C. La somma delle pressioni parziali dei singoli componenti è uguale a (n totRT)/V
D. La pressione totale è uguale al prodotto della frazione molare di un componente qualsiasi per la sua
pressione parziale
La legge di Dalton stabilisce che la pressione totale esercitata da una miscela di gas (A,B,C…) è uguale alla
somma delle pressioni parziali dei singoli gas: P tot = PA +PB+PC+… dove la pressione parziale del componente
i-esimo sarà data da
Pi  ni 
RT per cui
RT
RT
RT
RT
Ptot  nA 
 nB 
 nC 
 ...  ntot
V
V
V
V
V
16. Determinare la pressione esercitata da 0,915 moli di CO 2 contenute in un volume di 0,352 L alla
temperatura di 200,5 °C. Si consideri il gas ideale.
A. 185 atm
B. 101 atm
C. 101·103 atm
D. 43 atm
Applicando l’equazione di stato dei gas perfetti PV = nRT sarà
Pn
RT
0, 0821 L  atm / mol  K  473, 6 K
 0,915 mol
 101 atm
V
0,352 L
17. Il colore dominante degli estintori è:
A.
B.
C.
D.
Bianco
Arancio
Rosso
Grigio
18. Un gascromatografo è:
A.
B.
C.
D.
Una strumentazione analitica che opera in fase gassosa
Un misuratore di pressione per gas
Una stampante a colori a getto di gas
Un rilevatore di gas
La gascromatografia è una tecnica cromatografica impiegata a scopo analitico. Essa si basa sulla
ripartizione dei componenti di una miscela da analizzare tra una fase stazionaria e una fase mobile gassosa,
in funzione della diversa affinità di ogni sostanza della miscela con le fasi.
19. La Formula Molecolare:
A.
B.
C.
D.
Permette di calcolare il Volume di una Molecola.
Consente di attribuire il nome corretto a una Sostanza.
È espressione della Massa Molecolare di una Sostanza
Fornisce indicazioni sulle Proprietà Chimiche della Sostanza

20. Il Nome commerciale :
A.
B.
C.
D.
È indicativo della purezza di una sostanza
Può essere liberamente usato da chiunque sul Mercato
Dà indicazioni sul valore di una sostanza
È soggetto a protezione e non può essere usato liberamente
21. L’ibridazione degli orbitali del Carbonio:
A.
B.
C.
D.
Consente di ridurre la potenzialità di legame
Consente di ottenere legami più forti, minimizzando l’energia della molecola
Rappresenta una forma di allotropia
Sposta gli orbitali ad un livello più elevato
Tolazzi, Strazzolini, Baratta, Comuzzi, Melchior, Bortoluzzi, Del Fabbro
4
Università degli Studi di Udine - Direzione Scolastica FVG
Progetto: “Moduli formativi dalla Scuola all'Università”
MB2 chimica di base
12/09/2014
L'ibridazione è un procedimento di combinazione matematica di un certo numero di orbitali (orbitali s, p, d)
con contenuto energetico poco diverso (quindi orbitali di valenza) di uno stesso atomo che permette di
ottenere nuovi orbitali ibridi equivalenti (isoenergetici) con i lobi orientati lungo le direzioni dei possibili
legami che l'atomo centrale di una o più molecole può formare con altri atomi.
La caratteristica più importante degli orbitali ibridi è il loro "carattere direzionale". Il numero di orbitali ibridi
ottenuti è uguale al numero di quelli che vengono combinati, cosicché il numero totale di orbitali di valenza
dell'atomo non cambia.
Il processo di ibridazione può essere accompagnato dalla promozione di uno o più elettroni in orbitali a più
alta energia; ciò comporta una spesa energetica iniziale da parte dell'atomo che è tuttavia largamente
compensata nel momento in cui esso va a legarsi con altri atomi a formare una molecola: l'energia totale del
sistema risulta infatti più bassa.
22. Un atomo di Idrogeno si definisce Terziario quando:
A.
B.
C.
D.
È legato a un C terziario
Si trova in media isotopica naturale
Fa parte di un terzetto di idrogeni
Rappresenta un terzo della molecola
Gli atomi di idrogeno sono classificati come primari (1°), secondari (2°) e terziari (3°) a seconda del tipo
di carbonio a cui sono legati.



Un idrogeno primario si trova su un atomo di C legato a un altro atomo di carbonio.
Un idrogeno secondario si trova su un atomo di C legato ad altri due atomi di carbonio.
Un idrogeno terziario si trova su un atomo di C legato ad altri tre atomi di carbonio.
L’H legato al 3° atomo di C nella figura a destra è un H terziario perché legato a un C terziario.
23. Data la generica reazione esotermica
aA(g) + bB(g)
cC(g) + dD(g)
Indicare quale delle seguenti affermazioni è quella corretta.
A.
B.
C.
D.
L'equilibrio si sposta verso sinistra all'aumentare della temperatura
L'equilibrio si sposta verso sinistra al diminuire della temperatura
L'equilibrio non si modifica al variare della temperatura
L'equilibrio si sposta verso destra all'aumentare della temperatura
Infatti in base al principio dell’equilibrio mobile di Le Chatelier le reazioni esotermiche (che avvengono cioè
con liberazione di calore) sono sfavorite da un aumento di temperatura per cui un aumento di questa
provoca lo spostamento dell’equilibrio verso sinistra cioè verso i reagenti.
24. Data la reazione di equilibrio:
aA(g) + bB(s)
cC(g) + dD(g)
indicare se e come si modifica l'equilibrio per aggiunta del componente B a temperatura costante.
A.
B.
C.
D.
L'equilibrio si sposta a destra
L'equilibrio si sposta a sinistra
L'equilibrio dipende dalla quantità di B aggiunta.
L'equilibrio non si modifica
Infatti il reagente B è allo stato solido. Le concentrazioni di solidi e liquidi puri non sono incluse nella
costante di equilibrio e si possono considerare a concentrazione costante.
Tolazzi, Strazzolini, Baratta, Comuzzi, Melchior, Bortoluzzi, Del Fabbro
5
Università degli Studi di Udine - Direzione Scolastica FVG
Progetto: “Moduli formativi dalla Scuola all'Università”
MB2 chimica di base
12/09/2014
25. Il pH di una soluzione di NaOH 0.001 M è:
A. 3
B. 11
C. 7
D. 14
Trattandosi di una base forte il PH sarà fortemente basico pH > 7. Ricordando che pH + pOH =14 e che pOH
= - Log [OH] = - Log 10-3 = 3 sarà pH = 14 – 3 = 11.
26. In quale delle seguenti soluzioni il sale poco solubile AgCl (Kps =
solubilità?
1.8x1010) presenta maggior
A. Soluzione acquosa 0.1 M di NaCl
B. Acqua pura
C. Soluzione 0.1 M di AgNO3
D. Presenta la stessa solubilità in tutte e tre le soluzioni precedenti.
Considerando l’equilibrio di solubilità in acqua di AgCl
AgCl(s)
Ag+(aq) + Cl(aq)
se si aggiunge una soluzione di NaCl che si dissocia in ioni Na+ e Cl o di AgNO3 che si dissocia in ioni Ag+ e
NO3l’aumento della concentrazione di ioni Cl o Ag+ sposterà l’equilibrio verso sinistra (principio di Le
Chatelier) diminuendo la solubilità del sale (effetto dello ione a comune). L'aggiunta di uno ione in comune
ad una soluzione satura contenente un sale poco solubile provoca la diminuzione della solubilità del sale e
ne determina la precipitazione.
27. Cosa indica 2?
A.
B.
C.
D.
La probabilità che un elettrone si muova di moto ondulatorio
La probabilità di trovare un elettrone in una certa zona dello spazio intorno al nucleo
L’intensità di emissione di un elettrone
Nessuna delle precedenti
 è l’ampiezza dell’onda associata con il moto di una particella nella posizione definita dalle coordinate x,y,z
ed è tale per cui il suo quadrato 2 rappresenta la probabilità di trovare un elettrone in una certa zona dello
spazio attorno al nucleo.
28. Quale delle seguenti affermazioni NON è corretta?
A. La teoria atomica di Bohr si ispira al modello atomico planetario.
B. Il modello di Bohr permette di costruire un diagramma energetico a livelli discreti per l’atomo di
idrogeno
C. Nello sviluppo del suo modello atomico Bohr postula la quantizzazione del momento angolare
D. Nel modello atomico di Bohr l’energia non è quantizzata.
Nel modello atomico di Bohr l’energia dell’elettrone è quantizzata cioè può assumere solo determinati valori
cui corrispondono orbite stazionarie.
29. La lunghezza d’onda di de Broglie per una palla da baseball avente massa di 145 g che si muove
alla velocità di 30 m s1 è (h = 6,6261 x 1034 J s):
A.
B.
C.
D.
7,27 x 107 m
7,27 x 107 s
1.5 x 1034 m
nessuna delle precedenti
Tenuto conto del dualismo onda-particella ad un corpo di massa m (kg) che si muove con velocità v è
associata una radiazione (indicata come onda di materia) la cui lunghezza d’onda λ (m) è data da λ = h/mv.
Pertanto λ = 6,6261 x 1034 J· s /0,145 kg ·30 m/s = 1.5 x 1034 m
Tolazzi, Strazzolini, Baratta, Comuzzi, Melchior, Bortoluzzi, Del Fabbro
6
Università degli Studi di Udine - Direzione Scolastica FVG
Progetto: “Moduli formativi dalla Scuola all'Università”
MB2 chimica di base
12/09/2014
30. Quale delle seguente combinazione di numeri quantici è permessa?:
A.
B.
C.
D.
n = 2, l = 2, m = 1, ms = 1/2
n = 2, l = 1, m = 0, ms = -1/2
n = 2, l = 0, m = 1, ms = -1/2
nessuna delle precedenti
Infatti ricordate che per n = 2 essendo 0  l  n – 1 sarà l =0,1 e poiché –l < m < +l sarà m = -1, 0, +1.
Tolazzi, Strazzolini, Baratta, Comuzzi, Melchior, Bortoluzzi, Del Fabbro
7