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La nuova chimica di Rippa

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6Soluzioni degli esercizi

del testo

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Idee per insegnare la chimica con La nuova chimica di Rippa © Italo Bovolenta editore - Zanichelli - 2016

Prova d’ingresso

CONOSCENZE

1D;H 2D 3B4A 5C 6B7D 8D 9B⓾A ⓫B ⓬C⓭D ⓮D ⓯B⓰A ⓱B ⓲C⓳C ⓴A ㉑D㉒C

ABILITÀ

㉓A㉔ 6430cal;3,00·10–4m3;1674J;12·105Pa.

㉕A㉖ 98g;2molidiO2;64g;24,08·1023.

㉗A㉘C㉙C㉚ In200gdiPbO2.

㉛D㉜ 2moli;86,9g;2·NA.

㉝B㉞C㉟ 4,84g/L.

㊱A㊲A㊳D㊴B㊵B㊶C

Capitolo 1La struttura dell’atomo

PROVA DA SOLO

1 [7,5·10–11m];raggiX.

2 [3,70·1017s–1;8,11·10–10m].

3 5.

4 n=6,l=0;n=4,l=1;n=5,l=2;n=4,l=3.

QUESITI

1 Larispostaèdaritenersicorretta,se lostu-dente descrive correttamente l’impiantosperimentale e i risultati delle osservazionifattedaRutherford.Inoltreènecessariochelostudentefacciaesplicitoriferimentoaise-guentipunti:

-lamateriaatomicaèconcentratainunnu-cleocentrale;

-ilnucleohacaricapositiva; - il nucleo ha dimensioni molto ridotte ri-

spettoalvolumeatomico,chequindipresen-taampispazivuoti.

Perchélavalutazionesiapienamentepositi-va è necessario che vengano esplicitate an-chelemotivazionichestavanodietroalcunesceltedelloscienziato,peresempiol’utilizzodimaterialicomeilpiomboel’oroediradia-zionicomeleparticellealfa.

2 Ladomandarichiedechesifacciariferimen-toalmodellodiHuygensesiriportinoipara-metrifondamentalichedescrivonoun’onda(periodo, frequenza, lunghezza d’onda, am-piezza) con le relazioni matematiche che lilegano.Unavalutazionepienamentepositi-varichiedeladescrizionedelfasciolumino-sonellesuecomponenti,elettricaemagne-tica,ancheattraversounarappresentazionegrafica(vedifigura1.7).

3 Ladomandarichiedechesidescrivaindet-taglio lo spettro elettromagnetico facendoesplicito riferimento alle diverse tipologiedi onde, dalle onde radio ai raggi gamma,proposte nella corretta sequenza spettrale.È richiesta inoltre una precisazione circal’intervallo del visibile. Per una valutazio-ne pienamente positiva è essenziale che lo

Capitolo 1 - La struttura dell’atomoProva d’ingresso

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SOLU

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DEL

TES

TO

studentefacciariferimentoaivaloridilun-ghezzad’ondaodifrequenzachedelimitanogli intervalli anche delle altre tipologie dionde dello spettro, indicando, per il visibi-le, lacorrettasequenzadeicoloriprincipali(rosso,arancio,giallo,verde,azzurro,indaco,violetto).

4 Lostudentedevedescriverelemodalitàconcuisiottieneunospettrocontinuo,diassor-bimentoediemissione.Èimportanteinoltreche specifichi a quale tipo di spettro corri-spondalospettroatomicodiunelementoefaccia esplicito riferimento a come l’analisidegli spettri atomici abbia costituito unadelleprovesperimentalipiùrobusteasoste-gnodelmodelloatomicodiBohr.Unavalu-tazionepienamentepositivaèlegataaeven-tualicollegamenticonilconcettodienergiadiionizzazioneedicorponero.

5 Allostudentesirichiedeunabrevedigressio-ne sui fondamenti della teoria quantistica;in particolare deve essere chiarita l’idea diPlancksullaquantizzazionedell’energiaeilconcettoonda-particelladideBroglie.Dava-lutarepositivamentelasceltadellostudentedi esprimere la differenza tra il concetto diquantizzatoedicontinuoattraversosempli-ciesempitrattidallavitaquotidiana(banco-note,acquacheescedalrubinetto,ecc.).Unavalutazione pienamente positiva richiedeunaspiegazionedicomel’applicazionedellateoriaquantisticaalmodelloatomicoabbiapermesso di risolvere le incongruenze delmodellodiRutherford.

6 Lo studente deve chiarire il contributo diEinstein alla conferma della teoria quanti-sticatramitelaspiegazionedell’effettofoto-elettrico.Ènecessarioche lostudenteespli-citiinqualemodoleideediPlanckabbianopermessoaEinsteindiformulareunainter-pretazionecorrettadeldatosperimentale.

7 Si richiede una descrizione del modello diBohr, specificando in particolare i punti diforzaeipuntididebolezzadelsuomodelloteorico. È opportuno che lo studente partadalmodellodiRutherfordperevidenziarelenovitàintrodottedaBohr.Lostudentedeveinoltrefornireunadefinizionediorbitasta-zionaria,specificandoilperchédellaneces-sità, da parte di Bohr, di introdurre questoconcetto all’interno del suo modello. Unavalutazione pienamente positiva richiede

che lo studente colleghi il modello di Bohralleindaginispettroscopichediquegliannie che si faccia cenno alla possibilità di ri-solvere alcuni problemi di interpretazionespettroscopica (atomi polielettronici) tra-mite il successivo modello di Sommerfeld-Bohr.

8 Lo studente deve descrivere e correlare inmodo esaustivo l’idea di stato fondamenta-leedistatoeccitatopropostadaBohrcon idatispettroscopicidegliatomiidrogenoidiecon il concetto di energia di ionizzazione. Èimportante,inoltre,chesifacciariferimentoall’andamento «raggruppato» delle diverseenergie di ionizzazione e alla loro variazio-ne con il numero atomico. Una valutazionepienamentepositivarichiedelariproposizio-nediunoschemaodiungraficocheillustril’andamento delle energie di ionizzazione(vedifigura1.15efigura1.16).

9 Si richiede di fornire una definizione delprincipiodiindeterminazione.Èimportanteche lo studente sottolinei come il principiofaccia riferimento a una caratteristica in-trinsecadei fenomeninaturalienonaunainadeguatezza tecnologica nell’indaginesperimentale. Una valutazione pienamentepositiva necessita di un approfondimentocircaleconseguenzedelprincipioinambitoepistemologicoediunrichiamoalprincipiodicomplementaritàdiBohr.

⓾ Lo studente deve riportare una definizioneidoneadiorbitaleeindicarecomeunorbita-le possa essere descritto in termini di ener-gia, forma e orientazione. È da considerarsipositivamente una comparazione tra i ter-miniorbitaeorbitale.

⓫ Si richiede una descrizione dettagliata deinumeriquanticiedeivaloricheassumono.È da considerarsi positivamente una rap-presentazione schematica come quella difigura1.28.

⓬ Ladomandachiedechesifacciaesplicitori-ferimentoalprincipiodiesclusionediPauli,al principio di Aufbau, alla regola di Hund.È necessario che si esplicitino le differenzeenergetichetragliorbitalis,ped.Unavalu-tazionepienamentepositivarichiedelapre-sentazionedialcuniesempidiriempimentodiorbitalisecondoilsistemadischematizza-zionepropostoneltesto(vedifigura1.34).

Capitolo 1 - La struttura dell’atomo

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VERIFICA LE CONOSCENZE - DOMANDE A SCELTA MULTIPLA

⓭A ⓮D ⓯A ⓰C⓱B ⓲C ⓳C ⓴B㉑A ㉒B ㉓C ㉔B㉕A ㉖A ㉗B ㉘D㉙C ㉚D ㉛C ㉜A㉝B ㉞B ㉟D ㊱B㊲C ㊳B ㊴A ㊵B㊶B ㊷A ㊸B ㊹B㊺D ㊻A ㊼C ㊽D㊾D

VERIFICA LE ABILITÀ - ESERCIZI E PROBLEMI

㊿ [8,7·1019s–1;5,8·1014J].

� [sì;azzurro;piùenergetica].

� [5,7·10–19J].

� [3,0·10–19J];rosso.

� [4,6·1014Hz].

� [592nm].

� [3,0·1014s–1;4,6·1014s–1;7,7·109s–1].

� [0,3cm].

� [1,3·10–9m].

� Na;P;F.Illororaggioatomicoèminore.

� Ca. Il calcio ha il numero atomico maggio-ree ildivarioenergeticotra lasecondae laterzaenergiadiionizzazioneaumentaconilnumeroatomico(vedifigura1.16dellibroditesto).

� [650nm];rosso.

�

28,03

39,69

56,81

65,98

126,81

140,67

154,19

171,00

184,05

196,78

200

150

100

50

0

E i

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Ionizzazioni

Ei

Sono evidenti due scalini energetici tra lasecondaelaterzaionizzazioneetralaquar-ta ionizzazione e le ionizzazioni successive.Unaipotesididisposizioneelettronicadei10elettroni di questo elemento potrebbe esse-re:1s22s22p6.

� [9,27·10–13m].

� Proporzionalitàinversa. Con l’aumento della massa la lunghezza

d’onda diminuisce talmente da non essereapprezzabile. Per avere valori di lunghezzad’ondaapprezzabilipericorpimacroscopiciènecessarioraggiungerevelocitàmoltoele-vate,prossimeaquelladellaluce.

� [2,42·10–12m;3,25·10–36m].

� Alluminio.

1s

2s2p

3s3p

Zolfo.

1s

2s2p

3s3p

Zinco.

1s

2s2p

3s3p

4s3d

�A nonesiste,perchélpuòassumeresolova-loricompresitra0e(n–1).

B sì,esiste. C non esiste, perché, pur essendo teorica-

mente possibile, in effetti nessun ele-mentonaturalearrivaadaverenellasuaconfigurazioneelettronical=5.

D non esiste, perché m può assumere solovaloricompresinell’intervallo (–l, ...–1,0,+1,...+l).

�A lpuòassumeresolovaloricompresitra0e(n–1).

B m può assumere solo valori compresinell’intervallo(–l,...–1,0,+1,...+l).

C quandol=0sideveavereanchem=0.


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� 2d,poichélaformadcorrispondeaunvaloredil=2equindiaunvaloredinchenonpuòessereinferiorea3.

3f,poichélaformafcorrispondeaunvaloredil=3equindiaunvaloredinchenonpuòessereinferiorea4.

� 3d,4s,3p,3s,2p,2s,1s.

� 2s,3p,3d,4p,6s,5f.

� n=5,l=0;n=6,l=1;n=4,l=2;n=5,l=3.

� n=3,l=0;n=4,l=1;n=5,l=2;n=6,l=3.

� –3,–2,–1,0,+1,+2,+3.

� n=3;l=1;m=–1,0,+1.

� Si:s=6;p=8;d=0. Ni:s=8;p=12;d=8. Zn:s=8;p=12;d=10. Rb:s=9;p=18;d=10.

� P:n=3;l=1;m=–1,0,+1. Cl:n=3;l=1;m=–1(0,+1). K:n=4;l=0;m=0. Ga:n=4;l=1;m=–1(0,+1).

� n=4;l=0;m=0;ms=+1/2,–1/2.

� 1s22s22p63s23p63d34s2.

�Ga:coppieelettroniche=1,e–spaiati=1.

1s

2s2p

3s3p

4s

4p

3d

K:coppieelettroniche=0,e–spaiati=1.

1s

2s2p

3s3p

4s

Se:coppieelettroniche=2,e–spaiati=2.

1s

2s2p

3s3p

4s

4p

3d

Mo:coppieelettroniche=0,e–spaiati=1.

1s

2s2p

3s3p

4s

5s4p

3d

4d

� 1s22s22p6. 2p;nelgusciochehan=2.

� Cs:11elettronihannol=0;12elettronihan-nom=–1.

Sn:20elettronihannol=1;20elettronihan-nol=2.

�H=1s1.He=1s2.Li=1s3.Be=1s32s1.B=1s32s2.C=1s32s3.N=1s32s32p1.O=1s32s32p2.

F=1s32s32p3.Ne=1s32s32p4. Lo zolfo (S) si troverebbe all’inizio del terzo

periodo:S=1s32s32p93s1. Il litio (Li) concluderebbe il primo guscio, il

fosforo(P)ilsecondoeilrodio(Rh)ilterzo.

�Al=1s22s22p63s23p1.

1s

2s2p

3s3p

Br=1s22s22p63s23p63d104s24p5.

1s

2s2p

3s3p

4s

4p

3d

Zn=1s22s22p63s23p63d104s2.

1s

2s2p

3s3p

4s3d


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Nb=1s22s22p63s23p63d104s24p64d45s1.

1s

2s2p

3s3p

4s

5s4p

3d

4d

I=1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p5.

1s

2s2p

3s3p

4s

5s4p

5p

3d

4d

� 5gusci. Sottoguscio2s=2e–; sottoguscio4p=6e–; sottoguscio3d=10e–; sottoguscio5s=1e–.

�A Z=9;fluoro. B Z=24;cromo. C Z=32;germanio.

� P=1s22s22p63s23p3.

1s

2s2p

3s3p

As=1s22s22p63s23p63d104s24p3.

1s

2s2p

3s3p

4s

4p

3d

Sb=1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p3.

1s

2s2p

3s3p

4s

5s4p

5p

3d

4d

Tuttietreglielementipresentanolostessonumerodielettronidivalenza,suddivisiconmedesimamodalitàneirispettivisottoguscisep.Questofattoconcordaconl’appartenen-zadeitreelementiallostessogruppo.

�A Sì. B Sì. C Sì. D No;ilnumeroquanticoprincipale,anche

se in teoria può assumere tutti i valorirappresentati da numeri interi naturali,neifattinonassumevaloresuperiorea7.

E No;gliorbitali4dospitanoalmassimo10elettroni.

F Sì. G No;alprimolivellodienergiaèpresente

solol’orbitaleditipos. H Sì.

�A Statoeccitato;cripto(Kr). B Statofondamentale;ittrio(Y). C Statofondamentale;germanio(Ge). D Statofondamentale;cloro(Cl). E Statoeccitato;zinco(Zn). F Statofondamentale;litio(Li).

� 6elettroni.

�Al3+=1s22s22p6. Te2–=1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6. Cl–=1s22s22p63s23p6. Ba2+=1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6.

�D;sitrattadelsilicio(Si).


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Capitolo 2Struttura elettronicae proprietà periodiche

PROVA DA SOLO

1 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p2;5s25p2.

2 1s22s22p63s23p4;3s23p4.

QUESITI

1 Lo studente deve brevemente illustrare ilcriterio di ordinamento, basato sul pesoatomico,sceltodaMendeleev,mettendoloaconfrontoconilmodernoordinamentosullabasedelnumeroatomico.MoltopositivaunaeventualedigressionesulperchéMendeleevnon poteva utilizzare il numero atomicocomecriterioordinativoesulledifferenzeesomiglianzecheiduediversicritericompor-tano. Da valutare positivamente riferimen-tistoriciricavabilianchedallaletturadellaschedan°6«Versolecompetenze-Thedeve-lopmentofthePeriodicTable».

2 Il quesito richiede che si illustri il legametra l’organizzazione del Sistema periodico eil modello atomico a orbitali, in particolareevidenziandolarelazionetravaloriassuntidalnumeroquanticoprincipaleeperiodi.Èinoltre importante che lo studente illustricomeleregolediordinamentodegliorbitalicomportino una configurazione del gusciodivalenzacheècomuneatuttiglielementidellostessogruppo.

3 Il quesito richiede che si illustri il legametra l’organizzazione del Sistema periodico eil modello atomico a orbitali, in particolareevidenziandolarelazionetrailriempimentoelettronicodegliorbitali,gliorbitalicheco-stituisconoilgusciodivalenzaelasuddivi-sioneinblocchi.Lostudentedeverisponderecheglielementidellostessobloccopresenta-no tipologie analoghe di orbitali nel gusciodivalenza.

4 La domanda chiede una digressione foca-lizzata su tutti gli aspetti legati alla teoriaquantistica che si possono ritrovare nel Si-stemaperiodico.Èimportante,perraggiun-

gere una valutazione pienamente positiva,chelostudenteaffrontil’argomentoinmodopiùapprofonditodiquantogiàespressonel-lerisposteaiquesiti2e3,integrandoilqua-drocomplessivoconl’analisidell’andamentodelleproprietàperiodiche.Inparticolareoc-corre fare riferimento alla discretizzazionedeivaloridell’energiadiionizzazione.

5 Lostudentedevechiarireilruolodeglielet-tronidispostinelguscioatomicopiùesterno,spiegando come il loro numero trovi corri-spondenzanelgruppodiappartenenza.

6 Lo studente deve illustrare l’andamento diraggioevolumeatomicolungounperiodoeungruppo,spiegandoneilmotivointermi-nidiattrazionenucleareprotoni-elettroni.Èimportantechedallaspiegazioneemergalaperiodicitàdiquesteduegrandezze.

7 Ilquesitochiededidescrivere lavariazionedivolumeassociataallaperditaoallaacqui-sizione di uno o più elettroni. Lo studentedeve spiegare il fenomeno in termini di at-trazionenucleareprotoni-elettroni.

8 Lostudentedeveillustrarel’andamentodell’e-nergiadiprimaionizzazionelungounperio-doelungoungruppo,spiegandoneilmotivointerminidiattrazionenucleareprotoni-elet-troniedivolumeatomico.Èimportantechedallaspiegazioneemergalaperiodicitàdellagrandezza. Da valutare positivamente unaripresadelleconoscenzeacquisitenelprimocapitolocircalavariazionediscretadeivalo-ridienergiadiionizzazione,adimostrazionedelladistribuzioneordinatadeglielettroniinorbitalienergeticamentedistinti.

9 Lostudentedevefornireunadefinizionecor-rettaedesaustivadellagrandezzaeillustra-re l’andamento dell’elettronegatività lungounperiodoelungoungruppo.Èapprezzabileilraffrontotral’andamentodell’elettronega-tività e il comportamento delle altre gran-dezzeperiodiche.

⓾ La domanda chiede che lo studente spieghil’andamentodell’elettronegativitàsullabasedell’energia di ionizzazione e della affinitàelettronica. Da valutare positivamente il ri-corsoalleconoscenzeteorichepergiustifica-reilcomportamentodeivarielementi,comel’elevataelettronegativitàdeglialogeniedelfluoroinparticolareocomelascarsareattivi-tàdeigasnobili.

Capitolo 2 - Struttura elettronica e proprietà periodiche

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⓫ Lostudentedeveillustrarecomel’andamen-todelleproprietàperiodichesiaingradodifarci prevedere il comportamento chimicocomplessivodiunatomo,valeadire lasuatendenza generale ad acquisire o a cedereelettronidivalenza.Èimportantechenellarispostasiesplicitinoleconnessioniteorichechepermettono,apartiredalleregolediri-empimentodegliorbitali,dideterminarelaconfigurazioneelettronicadivalenza,dacuidiscende la posizione dell’elemento nel Si-stemaperiodicoedacuiconsegue ilvaloredelle proprietà periodiche e quindi il com-portamento metallico o non-metallico. Per-chélavalutazionesiapienamentepositivaèinoltre necessario che lo studente definiscalediversecategoriedielementi,metalli,se-mimetalli,non-metalli,eindichilaloropo-sizionenelSistemaperiodico.

⓬ Lostudentedeveriassumereifattoricheri-tienefondamentalinelladeterminazionedelcomportamento chimico di un elemento; inparticolareèimportantechenominiglielet-troni di valenza e il guscio elettronico piùesterno. Da questi due aspetti discendonol’appartenenza a un determinato gruppo eperiodoe ivaloridelleproprietàperiodiche.Lavalenza,determinatadalnumeroatomicoe dal riempimento di gusci e sottogusci se-condoregoleprecise,èquindiilfattoredacuiinultimaanalisidipendonotuttiglialtri.


⓭C ⓮D ⓯D⓰D ⓱A ⓲D⓳C ⓴A ㉑C㉒B ㉓B ㉔C㉕D ㉖A ㉗A㉘B ㉙C ㉚B㉛A ㉜D


㉝A metallo; B non-metallo; C metallo; D non-metallo.

㉞Sodio(Na) sCloro(Cl) pRutenio(Ru) dOro(Au) dGallio(Ga) pUranio(U) fGadolinio(Gd) f

㉟ Hanno incomuneil fattodiavere ilgusciodivalenzacompleto,perlapresenzadiottoelettroniesterni.Sitrattadicompostigasso-sichimicamenteinerti,inaccordoconvaloridi elettronegatività sostanzialmente nulli.Difattononpartecipanoallaformazionedicomposti.

㊱ Ciascunbloccosidifferenziadaglialtriperiltipodiorbitalichevengonooccupatinelgu-sciodivalenza.Nelbloccosglielementihan-noglielettronidivalenzadispostisoloinor-bitalis;esempioNa,Ca,Cs,Ba.Nelbloccopvengonooccupatidaglielettronidivalenzaorbitalisep;esempioS,P,O,Cl.Nelbloccodglielettronidivalenzavannoariempireor-bitalides;esempioFe,Zn,Au,W.

㊲ Glielementidiunperiodosonoaccomuna-tidal fattodiaverenelgusciodivalenza ilmedesimo livello energetico, rappresentatodalnumeroquanticoprincipale.Litioeazo-toappartengonoal2°periodoinquantoglielettronidivalenzahannon=2;calcioese-lenioappartengonoal4° periodo in quantoglielettronidivalenzahannon=4.

Li=1s22s1. N=1s22s22p3. Ca=1s22s22p63s23p64s2. Se=1s22s22p63s23p63d104s24p4.

㊳ Br=4s24p5;bloccop; Cr=3d54s1;bloccod; P=3s23p3;bloccop; Cs=6s1;bloccos; Cl=3s23p5;bloccop; Zn=3d104s2;bloccod; Te=5s25p4;bloccop; Al=3s23p1;bloccop; Mg=3s2;bloccos.


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㊴ Al=3s23p1; Co=3d74s2; Rb=5s1; P=3s23p3; Kr=4s24p6; He=1s2.

㊵ V=3d34s2; Ta=5d36s2; Be=2s2; C=2s22p2; Pb=6s26p2; S=3s23p4; F=2s22p5; I=5s25p5.

Proprietàchimichesimilisihannonegliele-menticheappartengonoallostessogruppoechepresentanopertantolastessaconfigura-zioneelettronicaesterna:VeTa;CePb;FeI.

㊶ 2s22p3=periodo2,gruppo15; 3d34s2=periodo4,gruppo5; 3s23p5=periodo3,gruppo17; 4d105s25p5=periodo5,gruppo17; 3d84s2=periodo4,gruppo10.

Hanno proprietà chimiche simili i due ele-mentidelgruppo17.

㊷ Rb,K,Ca,Fe,Ni,Sn,B,P,H,C,Br,O,F.

㊸ Il fosforo è l’elemento con le dimensionimaggiorieconminoreenergiadiionizzazio-ne,mentreilcloroèl’elementopiùelettrone-gativo.

㊹A metallo. B non-metallo. C l’elementoB. D l’elementoB.

㊺A Fe–3e–→Fe3+; B Cl+1e–→Cl–; C O+2e–→O2–; D K–1e–→K+.

㊻ N;Se;Ca;Zn.

㊼ Fe;Be;Ge;Ra;At.

㊽ Br;Ca2+;O;Cu+. L’ossigeno è l’elemento con raggio atomico

minore di tutti, poiché appartiene al 2° pe-riodomentreglialtrisonodel4°periodo.

㊾A Vero; il sottoguscio2p ha meno energiadel sottoguscio 3p e il suo riempimentostabilizzamaggiormentel’atomo.

B Falso;l’affinitàelettronicaèdeterminatasuatomineutriallostatogassoso.

C Vero;presentaunvaloredienergiadipri-maionizzazionemoltoelevatopoichéhariempitoilsuogusciodivalenza,cosacheconferisceunafortestabilità.

D Falso; i gas nobili, avendo completato ilguscio di valenza, presentano valori diprima ionizzazione maggiori, poiché ilcompletamento del guscio di valenzaconferisceunafortestabilità.

E Falso; gli elettroni di valenza del calciooccupano un guscio più lontano dal nu-cleorispettoalmagnesio.Èquindipiùfa-cileliberareilsecondoelettronedelcalciorispettoaquellodelmagnesio.


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Capitolo 3Legame chimico

PROVA DA SOLO

1 Dipolo indotto-dipolo indotto (forza di Lon-don);legameidrogeno;legameidrogeno.

2 P–H:no;Si–N:sì(Siδ +;Nδ –);C–O:sì(Cδ +;Oδ –).

QUESITI

1 La domanda chiede che lo studente analiz-ziipossibilimotivicheportanounatomoainteragireconunaltroatomodandoorigineaunlegame.Ènecessariochenellarispostasifacciaunchiaroriferimentoalconcettodilegame come compartecipazione degli elet-troni del solo guscio di valenza. Si richiedeinoltre di discutere l’ipotesi di Lewis secon-do cui il legame si produce per la necessitàdi completare il guscio di valenza (regoladell’ottetto), così da aumentare la stabilitàdella configurazione. Una valutazione pie-namente positiva richiede che lo studentediscutaalcunidatisperimentalicomelare-attivitàchimicadeigasnobili.

2 La domanda chiede di descrivere i diversilegamicovalentisullabasedelladifferenzadi elettronegatività degli elementi coinvol-ti.Perunavalutazionepositivaènecessariochesidescrivacomeladifferenzadielettro-negativitàcomportiunadiversaformadellanubeelettronicaattornoainucleiequindilapossibilitàdidareorigineamolecoleapolario polari. Devonoessere riportati i rispettivivaloridiriferimentodiΔE.Lostudentedeveinoltre discutere il diverso comportamentotramolecoleapolariepolariinterminidiso-lubilitàedipossibilitàdidareorigineadif-ferentitipologiedilegamiintermolecolari.

3 È da ritenersi corretta la risposta che de-scrive il legame ionicocome legamebasatonon sulla compartecipazione elettronica,ma sull’attrazione elettrostatica tra carichedi segno opposto. Sulla base di questa pre-messa lo studente potrà discutere circa laformazione di molecole o di aggregati ioni-ci.Ènecessariochesifacciariferimentoallafortedifferenzadielettronegativitàtraidue

elementicomecausadellaformazionedellecariche, riportando il valore di riferimentodelΔE.Unavalutazionepienamentepositi-vapotràesseredeterminatadauneventua-le approfondimento circa le caratteristichechimico-fisiche dei composti ionici che sivengonoacreare.

4 L’esposizione della teoria del legame di va-lenza deve comprendere le motivazioni chehanno spinto Pauling a una diversa inter-pretazione, le differenze tra i legami sigmae pi greco in termini disovrapposizione or-bitalicaedienergiaestabilitàcomplessiva.Unavalutazionepienamentepositivarichie-dechelostudenteillustriconl’ausiliodidi-segniladiversasovrapposizionetraorbitalidi legame, riportando differenti possibilicombinazioni(orbitalesconorbitales,orbi-talesconorbitalepx,orbitalesconorbitalepxepy,orbitalepxconorbitalepx,orbitalepyconorbitalepy,ecc.), scegliendo inmodooppor-tunoglielementidelSistemaperiodico.

5 È necessario che nel fornire la definizionedi legame dativo lo studente faccia chiaroriferimento alle condizioni che permettonoil formarsi di tale legame. La risposta è daconsiderarsipositivasolosealladefinizionedilegamedativosiaccompagnanoesempidimolecoleincuitalelegamesirealizza.Lostu-dentedeveriportarelaformuladistrutturasecondo la notazione di Lewis degli esempiscelti,posizionandocorrettamenteillegamedativo.

6 Lostudentedeveillustrarelanaturadellega-memetallico,sviluppandogliaspettiteoriciche stanno alla base della sua formazione.È importante,perunavalutazionepositiva,chesicolleghiiltipodilegamealcomporta-mentomacroscopicochimico-fisicodeicom-postimetallici.

7 Sichiedeunadescrizionedei legamisecon-dari,specificando,divoltainvolta,l’energiadilegameequindilaforzadell’interazione.Èimportantechelostudentemotivicorretta-mentel’associazionetrailtipodiinterazioneelastabilitàchequestacomporta.Unavalu-tazionepienamentepositivarichiedechesiriportinoopportuniesempiperciascuntipodiinterazione.

8 Si richiede la definizione della interazioneione-dipolo, specificando le condizioni ne-cessarieperchétaleinterazionesirealizzi.È

Capitolo 3 - Legame chimico

113




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necessariochelarispostacomprendaesem-piincuisiriscontraquestolegame.

9 Lostudentedeveillustrarelecondizionichepermettonolarealizzazionedellegameidro-genoechiarire leconseguenzemacroscopi-chesulleproprietàchimico-fisichedetermi-natenelcomposto.Unavalutazionepositivarichiedeopportuniesempi,comequelliillu-strati in figura 3.31, o riferimenti all’impor-tanzadellegameidrogenoinbiologia(DNA,proteine).Unavalutazionepienamenteposi-tivarichiedeladescrizionedellegameancheattraverso l’ausilio di disegni che illustrinoilreticolospazialeelastrutturatetraedricadell’acqua,o la riproposizionedelgrafico infigura3.31.

⓾ Lo studente deve fornire nella risposta unadefinizione di energia di legame e spiega-re l’importanza di questa grandezza nelladeterminazione della stabilità del legame.Deve inoltre correlare il valore dell’energiaconilvaloredelraggioatomico,motivandola relazione di proporzionalità inversa esi-stente.È importanteche lostudente riportiesempichesupportinoladiscussione.

⓫ La domanda chiede che si chiarisca se tradue atomi dello stesso elemento sia possi-bile che si stabiliscano legami con energiadifferente. Perché la risposta sia corretta ènecessariochelostudentefacciariferimentoall’energia dei legami singoli, doppi e triplichepossonoistaurarsitradueatomiuguali,motivandoledifferenze.Ènecessariochecisiaunchiaroriferimentoallateoriadellega-medivalenza.

⓬ La domanda richiede che si discuta in par-ticolare della relazione tra energia di lega-me, numero di legami e lunghezza di lega-me.Ènecessariochelostudenteargomentiproducendoopportuniesempieriportandodati quantitativi tra quelli presentati nellatabella3.3.


⓭C ⓮D ⓯D ⓰D

⓱C ⓲B ⓳C ⓴B

㉑A ㉒A ㉓D ㉔B㉕B ㉖D ㉗C ㉘B

㉙B ㉚A ㉛D ㉜C

㉝D ㉞A ㉟C ㊱B㊲C ㊳C ㊴A ㊵D㊶C ㊷B ㊸C ㊹D

㊺D ㊻A ㊼C ㊽C㊾A ㊿C �A �D


�A Azoto;•••N• •.

B Cloro;••••Cl•••.

C Indio;• •In•.

D Potassio;K•.

�A ••••O• •;6;2.

B • •Ga•;3;3.

C •Be•;2;2.

D ••••Br• ••;7;1.

E •Ni•;2;2.

F Rb•;1;1.

G ••••S• •;6;2.

H •Zr•;2;2.

I •••Pb•;4;4.

� La molecola di azoto mostra una stabilitàmaggiorediquelladelcloroacausadeltri-plo legame che la caratterizza. Come risul-tatol’azotoèungaspocoreattivoalcontra-rio del cloro. Anche nel caso dell’ossigenola più elevata energia di legame rispettoalfluoroèdeterminatadaldoppiolegame,che conferisce una stabilità maggiore allamolecola.Lareattivitàaumentaviaviacheaumentailgruppodiappartenenza,conunandamento che segue l’incremento dell’e-lettronegatività.

�A C—→O; B P—→Cl; C B—→O; D B—→F.

�E KH,covalenteeteropolare; B LiH,covalenteeteropolare; D HCl,covalenteeteropolare; C HBr,covalenteeteropolare; A H2,covalenteomopolare.


114




�A 3legamicovalentiσ.

H HN

H B 4legamicovalentiσ,2legamidativi.

S

O

O

OO HH

C 3 legamicovalentiσ,1 legamecovalenteπ,1legamedativo.

N

O

OOH

D 2legamiionici,2legamicovalentiσ.

OH O HCa

E 4legamicovalentiσ,2legamicovalentiπ.

Fe OOFeO

F 5legamicovalentiσ,1legamecovalenteπ. O

C OO HH

G 2legamicovalentiσ,2legamidativi.

Cl

O

OOH

�A 6legamiσcovalentieteropolari,1dativo.

P

O

O

OO HH

H B 2legamiσcovalentieteropolari. Mg HH C 1legameionico. Na F

D 3legamiσcovalentieteropolari. Al

Cl

ClCl


E 2legamiσcovalentiomopolari.

HSH

F4legamiσ,2legamiπ,covalentieteropolari.

Al OOAlO

G 6legamiσcovalentieteropolari. Ga

O

OO HH

H

� Sonopresenti4legami.Noncisonodoppiotripli legami. Ilcarbonioutilizza i4orbitaliibridisp3, l’idrogeno ilsuoorbitale1s, il clo-roilsuoorbitale3pcontenenteunelettronespaiato.

C

Cl

H

ClCl

�A C—O;C—→OeC—→Cl; B P—N;P—HeP—→N; C B—Cl;B—HeB—→Cl.

�

Ener

gia

σs

σ*s

2s 2s

Ordinedilegame=1;lamolecolaèstabile.

�

Ener

gia

σs

σ*s

2s 2s

2p

σx

2pπ *y π *z

πy πz

σ *x

Ne2.Ordinedilegame=(8–8)/2=0. La molecola è instabile perché ha ordine di

legame=0.

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� [4,8·10–20J].

� H2;H2O;NH3;CO2.

� KCl:legameione-dipolo; MgO:legameione-dipolo; OF2:interazionedipolo-dipolo; HCl:interazionedipolo-dipolo; BH3:interazionedipolo-dipoloindotto; CO2:interazionedipolo-dipoloindotto; NH3:legameidrogeno.

� HFpuòformarelegamiidrogenoadifferen-zadiHI.

� HF,perchéingradodiformarelegamiidro-geno.

� Le forze di London si producono a seguitodella formazione in una molecola di dipoliistantaneichegeneranodipoliindottinellemolecolevicine.Sitrattadiinterazionidebo-lideltipodipoloindotto-dipoloindotto,tipi-che di molecole apolari gassose come moltielementibiatomici.Leinterazionidipolo-di-polo,invece,siproduconotramolecoleincuisonogiàpresentidipolistabili.

�

Punt

o di

ebo

llizi

one

(°C) 0

–50

–100

–150

–200CH4

SiH4

GeH4SnH4

L'aumentodelpuntodiebollizione,daCH4aSiH4,aGeH4,aSnH4,èdatodall’incrementodel numero atomico e del peso molecolare(vedifigura3.31). Ilmaggiornumerodielet-troni determina un aumento delle forze diLondonacausadellamaggiorepossibilitàdipolarizzazione.

Dal momento che l’idrogeno non è legato aelementifortementeelettronegativi,inque-ste quattro molecole non si assiste alla for-mazionedilegamiidrogeno.

116




Capitolo 4 - Forma delle molecole e proprietà delle sostanze

Capitolo 4Forma delle molecolee proprietà delle sostanze

PROVA DA SOLO

1 Geometrialineare;formalineare.

2 Geometriatetraedrica;formatetraedrica.

3 Il legame C–H presenta una differenza dielettronegatività molto bassa (0,35). Inoltre,la geometria di tipo tetraedrico, la formatetraedricaegliatomiperifericiugualiper-mettono di mantenere la simmetria tra lepurdebolissimecariche.Ilmetanoèquindiunamolecolaapolare.

4 Nella molecola CHCl3 la simmetria geome-trica data dalla forma tetraedrica non èmantenuta a causa della presenza di atomiperifericidiversi.Infattiitreatomidicloro,grazieallapiùforteelettronegatività,rendo-no l’idrogeno parzialmente positivo, deter-minandounaasimmetriadicaricheelettri-che.Ilflussovienequindideviato,sepostoinprossimitàdiunabacchettaelettrizzata.

5 (a)sì,miscibilitàcompleta;(b)no;(c)sì,mi-scibilitàcompleta.

QUESITI

1 Larispostadevecomprendereunasemplicedefinizione di angolo di legame, con indi-cazione della unità di misura. Da valutarepositivamente se nella risposta lo studentesottolineal’importanzadiquestoparametromolecolare per la definizione della geome-triadellamolecola.

2 La domanda richiede una riflessione sulleconseguenze delle diverse possibili disposi-zionispazialidegliatomicheformanolemo-lecole sulle proprietà chimico-fisiche. È ne-cessariochelostudentefacciariferimentoalfattochelapolaritàdellamolecoladipendenonsolodalladifferenzadielettronegativitàtraglielementi,maanchedallaformadellamolecola. Molto positiva anche la conside-razione su come le forze intermolecolari, ingrado di determinare le proprietà chimico-

fisiche di un composto, siano spesso legateallaformadellemolecole.

3 Sirichiedeunadiscussionesugliaspetticheinfluenzano la geometria di una molecola.È necessario che nella risposta si faccia unchiaroriferimentoallalunghezzaealnume-rodeilegami,all’angolodilegame,allapre-senzadicoppieelettronichenoncondiviseequindialleforzedirepulsionecheessegene-rano.Èimportantechelostudentechiariscacome la geometria dipenda principalmentedalnumerototaledicoppieelettronichenelgusciodivalenza,mentrelaformaeffettiva-menteassuntaè influenzatadalnumerodicoppie di legame e di non legame e quindidagli effetti finali delle forze di repulsionedeterminatedaquesteultimecoppie.

4 Ladomandarichiedeunadefinizionedigeo-metriamolecolareeunadescrizionesinteti-cadellateoriaVSEPR.Ènecessariochenellarispostasiachiaroilriferimentoallapresen-zadicoppiedilegameedinonlegame,agliorbitalidivalenzaeacomeleforzedirepul-sione siano influenzate dal numero e tipodi legamiedaltipodicoppiaelettronicaingioco,dilegameodinonlegame.Perunava-lutazione pienamente positiva è necessariochelostudenteillustriesempidicompostidicuiriportilaformuladistrutturaeindichilageometria, l’angolo di legame, la eventualepresenzadicoppiedinonlegame.

5 La domanda richiede che lo studente ripor-tispecificiesempiincui,aparitàdigeome-triamolecolare,laformarealmenteassuntadalla molecola si differenzia a causa delladiversa presenza di coppie di non legame.Perciascunesempiodevonoessereriportatila struttura di Lewis e l’angolo di legame edeveesseredichiaratalaformafinaleassun-tadallamolecola.

6 Ladomandachiedeunadefinizionediorbi-tale ibrido. Una valutazione positiva com-porta il risalto attribuito dallo studente alfattochegliorbitaliibridisonoisoenergeticie che l’ibridazione produce un incrementodel numero di singoletti e quindi un mag-giornumerodilegamicovalenticheconfe-riscono stabilità alla molecola. La rispostadeveinoltrecontenereunchiaroriferimen-toacomeilnumerodiorbitali ibridideter-mini la geometria della molecola (vedi ta-bella4.2).

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7 La risposta deve necessariamente compren-dere, accanto a una spiegazione scritta, uncontributo illustrato per le tre tipologie diibridazione. Occorre fare riferimento allaconvenzionegraficaconfrecceequadratini,utilizzata per rappresentare il riempimentodegliorbitali,perdimostrarecomesiforma-no gli orbitali ibridi e in quale numero, evi-denziando gli orbitali di partenza coinvolti.Nella scelta esplicativa lo studente può fareriferimentoagliesempiriportatiinfigura4.5.

8 La domanda chiede che si dia una defini-zione del fenomeno di risonanza. È impor-tante che lo studente faccia presente, conopportuni esempi, come la rappresentazio-ne di Lewis non sempre riesca a riprodurrein modo esaustivo la reale condizione dellamolecola. È necessario che nella risposta sievidenzicomelarisonanzanonsiaunfeno-menorealeinsé,maunartificioperrappre-sentareladelocalizzazioneelettronica.

9 La risposta deve contenere un chiaro rife-rimento al concetto di ibrido di risonanzaedevedefinireiltermineformula limite, ri-portando alcune rappresentazioni di Lewisesemplificative.Sempreattraversolapropo-sizionediesempiillustrati,lostudentedevespiegare il motivo della delocalizzazioneelettronicaeinchemodolediverseformuleconcorrono alla stabilità complessiva dell’i-brido,specificandoqualiaspettiinfluisconosullastabilitàdiunaformulalimite(assenzadi dipoli, eventuale carica associata all’ele-mentopiùelettronegativo,ecc.).

⓾ Lostudentedeveillustrareinqualecontestoèpossibilecheunatomoeffettuipiùlegamidiquellinecessarialraggiungimentodell’ot-tettodivalenza,chiarendoilvantaggiochene consegue in termini di stabilità energe-tica. Perché la risposta sia valutata positi-vamente deve emergere il contributo degliorbitalidedevonoesserepresentatiiconcet-ti di ipervalenza e di elettron-deficienza, iltuttocorredatodaopportuniesempi.Dava-lutare in modo pienamente positivo ancheunaeventualeriflessionesullegamedativocomeartificioteoricoperrisolverestrutturediipervalenza.

⓫ Ladomandachiedechevengamessainevi-denza la polarità attraverso la miscibilità elapossibilitàdiformaresoluzioni.Ènecessa-rioinoltreunriferimentoacomeladifferen-

teforma,determinatadalnumerodiatomiedallecoppiedinonlegameeventualmentepresenti, possa annullare o amplificare lapresenzadidipolimolecolariestabilirecosìilcomportamentomacroscopicodelcompo-sto.Lostudentedevepoiproporreunmeto-dosperimentaleperladeterminazionedellapolaritàdiunamolecola.Perchélapropostasia valida devono essere specificati il tipodi solvente, la strumentazione utilizzata, ilcomportamentoattesoel’interpretazionedadarealcomportamentoosservato.

⓬ Ladomandarichiedechelostudentechiari-scailruolodeilegamisecondaridipolo-dipo-loindotto,dipoloindotto–dipoloindottoedeilegami idrogeno nell’influenzare la diversasolubilitàdeicomposti,ioniciomolecolari.Ènecessariochedallarispostaemergailruolodei legami secondari nello stabilire relazio-nitrasolutoesolventechedeterminanounabbassamento dell’energia complessiva delsistemaequindilaformazionedellasoluzio-ne.Lostudentedeveillustrareancheilruolodeilegamisecondarinelcasodiunsolutoso-lidoinunsolventeliquido.Unavalutazionepienamente positiva deve prevedere oppor-tuniesempiperchiarireiconcettiesposti.


⓭C ⓮B ⓯B ⓰D⓱D ⓲A ⓳C ⓴A㉑D ㉒A ㉓D ㉔D㉕C ㉖C ㉗A ㉘C㉙C ㉚C ㉛C ㉜A㉝D ㉞D ㉟A ㊱C㊲C ㊳D ㊴C ㊵B㊶C ㊷A ㊸A ㊹B㊺B ㊻D ㊼D ㊽C㊾A ㊿C �D �C


�A Formapiramidaletriangolare;107,3°. B Formatetraedrica;109,5°. C Formapiegata;104,5°. D Formatriangolareplanare;120°.

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�A Geometriatetraedrica.

H

P

O

HO

HOO

B Geometriatetraedrica.

H

AsH H

C Geometriatriangolareplanare.

Al

Cl

Cl

Cl

D Geometriatetraedrica.

H

NH H

�A Geometriatetraedrica,formapiramidaletriangolare.Peresempio:

H

PH H

B Geometria triangolare planare, formapiegata.Peresempio:

NO O H

C Geometria tetraedrica, forma tetraedrica.Peresempio:

C

H

H

HH

�A Geometriatetraedrica,formapiramidaletriangolare.

CCl

ClCl

B Geometriatetraedrica,formatetraedrica.

H

NH H

H+


C Geometriatetraedrica,formatetraedrica.

H

BH H

H–

D Geometriatetraedrica,formapiegata.

OH H

�A4;geometriaottaedrica,formaplanarequadrata.

B6;geometriaeformalineare.

C1;geometriatriangolareplanare,formapiegata.

D3;geometriaeformatetraedrica.

E2;geometriaeformabipiramidaletriangolare.

F5;geometriatetraedrica,formapirami-daletriangolare.

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�

Lineare Triangolareplanare Tetraedrica Bipiramidale

triangolare

numerodiorbitaliatomicicombinati

unosunop

unosduep

unostrep

unostrep

unod

numerodiorbitaliibridiformati duesp tresp2 quattrosp3 cinquesp3d

numerodiorbitalinonibridatirimanenti duep unop nessuno quattrod

angolodilegame 180° 120° 109,5° 120°e90°

� sp:CO2,BeH2; sp2:BH3,CH2O,BHCl2; sp3:CH2Cl2,CCl4,CHCl3,CH3Cl.

� sp:formalineare; sp2:formatriangolareplanare; sp3:formatetraedrica.

�AGeometriatetraedrica,formatetraedricaopiramidaletriangolare.

P

O

HOH

POHOH HO

OH BGeometriatetraedrica,formapiegata. O

Cl Cl

CGeometriatetraedrica,formatetraedri-ca,espansionedell’ottetto.

Cl

OH

O

O O

DGeometrialineare,ibridazionesp. CH N

EGeometriatriangolareplanare,formatriangolareplanare,ibridazionesp2,

risonanza. O

SO O

O

SO O

O

SO O

O

SO O

FGeometrialineare,formalineare, ibridazionesp. C SS

GGeometriatetraedrica,formatetraedrica,ibridazionesp3.

C

H

HHH

HGeometriatetraedrica,formapiramidaletriangolare,ibridazionesp3.

H

NH H

� Perché le repulsioni esercitate dai doppiettielettronicidinonlegamepossonofarvaria-rel’angolodilegame.

� Perchél’atomodizolfohaunacoppiadielet-tronidinonlegamecheesercitaunarepul-sionemaggiorerispettoaunacoppiaelettro-nicadilegame.

� BBr3:ibridazionedelborosp2; CO2:ibridazionedelcarboniosp; CH2Cl2:ibridazionedelcarboniosp3; BeCl2:ibridazionedelberilliosp.

� 104,5°;sp3;formapiegata;circa90°.

� sp=geometrialineare,sp2=geometriatrian-golareplanare,sp3=geometriatetraedrica.

� La prima formula limite, dal momento chenoncomportaseparazionedicariche,contri-buiscemaggiormenteall’ibridodirisonanza.Tra le altre due formule limite contribuiscemaggiormente quella in cui la carica nega-

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tiva è sull’atomo più elettronegativo, l’ossi-geno,elacaricapositivaèsull’atomomenoelettronegativo,ilcarbonio.

� 1=sp2;2=sp;3=sp;4=sp3;5=sp2.

�

OO O O O

O

SO O O O

S

� La risonanza permette la delocalizzazionedellacaricanegativaineccessosuitreatomidiossigenoequindiconferisceunamaggio-restabilitàcomplessivaallamolecola.

O

NO O

O

NO O

O

NO O

�No, la risonanza è conseguenza di una delo-calizzazione elettronica e la sua formazioneèevidenziatadallalunghezzadeilegami,cherisulta intermedia tra quella di un legamedoppiootriploequelladiunlegamesingolo.Ladelocalizzazionesirealizzaattraversolafor-mazione di un insieme combinato di orbitaliatomici, che danno origine a strutture limitedifferentiperlaposizionedeidoppiotriplile-gami.L’omogeneadistribuzionedeglielettroninellamolecolagarantiscemaggiorestabilità.

�A Apolare. B Apolare. C Polare;nellamolecolaClFèpresenteuna

caricanegativaparzialeincorrisponden-zadell’atomodifluoro.

D Polare.

�A Apolare. B Polare. C Apolare. D Apolare. E Apolare. F Polare. G Polare. H Apolare.

�A Apolare.Geometrialinearechepermetteuna distribuzione simmetrica delle cari-che.IduedipolirelativiailegamiC––Osibilanciano, determinando complessiva-mentelaapolaritàdellamolecola.

CO O

B Apolare. Il legame tra carbonio e bromoè di tipo covalente quasi omopolare. Lastrutturatetraedricaèsimmetricaepuòdareoriginesoloadipoliistantanei,per-mettendo di stabilire soltanto deboli le-gamisecondari.

Br

C

BrBrBr

C Polare. La molecola ha geometria tetrae-drica con forma piramidale triangolare.Sonopresentilegamicovalentipolariicuimomentipolarinonsiannullanoacausadellapresenzadiundoppiettononcondi-viso.Lamolecolaèmoderatamentepolare.

F

NF F

D Polare.Ilcompostoècaratterizzatodale-gamicovalentipolariedaduedoppiettinon condivisi. Oltre che dal tipo di lega-mi, la polarità di una molecola dipendeanchedallageometria,cheinquestocasoètetraedrica,edallaforma,cheèpiegata,percuiiduedipolirelativiaiduelegamiS–Hnonsiannullano.

S

H H

�NelcasodelCCl4sihaunadistribuzionesim-metricadeidipoli,cherendelamolecolanelcomplessoapolare.InCHCl3lastessageome-tria tetraedrica non riesce a garantire unasimmetriadeidipoli.Inparticolare,l’idroge-noassumecaricapositivaalcontrariodegliatomidicloro,cheassumonocaricanegati-va.Lamolecolaèpolare.

C

H

ClClCl

δ–

δ–

δ–δ+

δ+

C

Cl

Cl ClCl

δ–

δ–δ+

δ–

δ–

� Sì.Particolariformedellamolecolapermetto-nodiequilibrareeventualidipolinelmomen-toincuiladistribuzionespazialedegliatomirisulta simmetrica. È il caso del diossido dicarbonio, i cui legami covalenti polari deter-

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minano dipoli che si annullano per effettodellaformalineareassuntadallamolecola.

�Gliionichesiformanoaseguitodellasolu-bilizzazionedelsolidoionicononriesconoaunirsinuovamenteeacristallizzaredinuo-voperché:

–lemolecoledelsolventecircondanogliioniedevitanoilcontattodirettotraquesti;

– le molecole del solvente smorzano con ipropridipolileforzeattrattivetralecaricheelettricheopposte;

– la carica elettrica degli ioni è impegnatadai poli di segno opposto delle molecole disolventechecircondanociascunoione;

– la somma delle energie di legame ione-dipoloèsuperioreaquelladellegameionicooriginario.

�Nelcasodellasoluzionediunsolidoionicoinacquasihailprocessodidissociazione,valeadirelaseparazionedegliionichevengonocircondati dalle molecole d’acqua. L’acquaagiscesia impedendofisicamente laforma-zione del legame ionico sia neutralizzandolecaricheperl’interposizionedeiproprimo-mentidipolari.

Nel caso della dispersione, invece, la mole-colapolareinteragisceconl’acquaprincipal-mente attraverso legami secondari, come illegameidrogeno.L’energianecessariaarom-pere i legami idrogeno tra le molecole delcompostopolareè fornitadalla formazionedei legami idrogeno tra le molecole dell’ac-quaequelledelcompostopolare.

Capitolo 5 - Nomi e formule dei composti chimici

Capitolo 5Nomi e formuledei composti chimici

PROVA DA SOLO

1 +6.

2 +5.

3 Fluorurodiidrogeno;acidofluoridrico. Diidrossidodibario;idrossidodibario. Diossidodiselenio;anidrideseleniosa.

4 I2O7;MnO.

5 Triossocarbonato(IV)dicalcio; carbonatodicalcio. Bis(triossobromato)(V)dimagnesio; bromatodimagnesio. Fluorurodilitio.

6 Ba(NO3)2;LiClO2;K2O2;Fe2(CO3)3.

QUESITI

1 La domanda chiede che si specifichi il di-verso contenuto informativo rappresentatodalle tre modalità simboliche di rappresen-tazione di un composto. Perché la rispostasia completa e raggiunga una valutazionepositivaènecessariochelostudentespecifi-chichelaformulamolecolareesprimeilrap-portonumericotragliatomierappresentalarealecomposizionedelcomposto,mentrelaformulaminimaindicailrapportominimodinumeriinteriesistentetragliatomi.Infi-nelostudentedeveillustrareleinformazio-ni desumibili dalla formula di struttura interminidilegamiedigeometriaspaziale.Èopportunocheladiscussionesiasviluppataa partire da appropriati esempi. Da valuta-repositivamentechesifaccianotare,conilsupportodiesempi,lapossibilecoincidenzatraformulaminimaeformulamolecolare.

2 Larispostacorrettarichiedechelostudentediaunacorrettadefinizionedinumerodios-sidazioneedivalenza,riportandopoiledif-ferenzetraquestidueconcetti.Inparticolareènecessariochelostudentediscutailsignifi-catodelvalorenumericoedelsegno+oppu-re–cheloaccompagnaneln.o.,illustrandoil

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7 Larispostaèdaconsiderarsicompletasolosesiriportanotutteleclassidicompostibina-ripresentateneltesto:idruri,idracidi,ossidibasicieossidiacidi, salibinari.Vavalutatapositivamente una breve spiegazione perciascuna classe, con esempi di composti bi-nari.

8 La risposta è da considerarsi completa solosesiriportanotutteleclassidicompostiter-naripresentateneltesto:idrossidi,ossiacidi,sali ternari.Vavalutatapositivamenteunabreve spiegazione per ciascuna classe, conesempidicompostiternari.

9 Ladomandarichiedechesiriportinoeside-scrivanoleclassidicomposticaratterizzatedalla presenza di un metallo. È necessariochesifacciariferimentoaidruri,ossidibasi-ci,idrossidiesali(binari,ternariequaterna-ri)conopportuniesempi.

⓾ Ladomandarichiedechesiriportinoeside-scrivanoleclassidicomposticaratterizzatedallapresenzadiunnon-metallo.Ènecessa-riochesifacciariferimentoaidracidi,ossidiacidi,ossiacidi,sali(binari,ternariequater-nari)conopportuniesempi.

⓫ Lostudentedeveindicarecomecaratteristi-cadistintivadeisali lacontemporaneapre-senzadiunmetalloediunnon-metallo,inalcunicasiassociatiaossigenoedeventual-menteancheaidrogenoperdarerispettiva-mentesaliternariesaliquaternari.

⓬ Lostudentedevemostraredisaperecostrui-reunsaleapartiredall’ossiacidooidracidodi partenza, individuando nel meccanismodi sostituzione dell’idrogeno con elementimetallici lo schema generale di formazionedi un sale. È necessario che sia evidenziatocome, conoscendo il composto acido di par-tenza,siapossibileprevederequaliequantisalisipossonoformaresullabasedelnume-rodiatomidiidrogenopresenti.Èopportunocheladiscussionesiasupportataconoppor-tuniesempichiarificatori.


motivopercuilavalenzapuòassumeresolovaloripositivi.Ènecessariochesianoriporta-tiesempidicasi incuivalenzaenumerodiossidazione coincidono in valore assoluto ecasiincuiquestacoincidenzanonsiverifica.

3 Lostudentedeveriportareladefinizionedel-la regola dell’ottetto, spiegando che il com-pletamentodelguscioesternofaaumentarela stabilità dell’atomo. Inoltre si chiede chevengamostratoconalcuniesempicomegra-zieallaregoladell’ottettolacorrettascrittu-radellaformulamolecolarerisultifacilitata.A questo proposito è da considerarsi positi-vamenteunaspiegazionedelvaloredelnu-merodiossidazionediunelementoproprioalla luce della regola dell’ottetto, per esem-pioilvalore–1perglialogeni,ivalori–2,+4e+6perglielementidelgruppo16,ilvalore+1e+2deimetalli,rispettivamente,alcaliniealcalino-terrosi.

4 Sichiedediriassumereiltipodicalcoloconcuisiopera ilbilanciamentodelnumerodielettroni acquisiti o ceduti nella formazio-ne di un composto molecolare. Attraversoalcuni esempi lo studente deve dimostrarecomesiutilizzanoilnumerodiossidazioneeinumeriscrittialpedicediciascunelementopermantenerelaneutralitàcomplessivadel-lamolecola.Laregoladelladiagonaleèunaesemplificazioneconcuilostudentepuòaiu-tarsinelladiscussione.

5 Lostudentedeveriportareleregoleprincipa-liconlequalisiprocedealladeterminazionedelnumerodiossidazionedeglielementidiun composto molecolare. Perché la rispostaabbiaunavalutazionepositivaènecessarioche si faccia un chiaro riferimento a quan-toriportatonell’elencodel§5.4deltesto.Perunarispostacompletaènecessariochenelladiscussionesi facciariferimento inpartico-lareaipunti1,3,4,5e6dell’elenco.

6 Lostudentedevespecificareicriterigeneraliche sottostanno ai differenti sistemi di no-menclatura.Inparticolaresidevefareriferi-mentoalcalcolodelnumerodiossidazioneeallacodificadelsuovaloreattraversospecifi-cisuffissieprefissi,perilsistematradiziona-le,oalconteggiodegliatomipresenti,perlanomenclaturaIUPAC.Ladomandaèdacon-siderarsicompletasoloselostudenteriportaancheladicituradelnumerodiossidazioneprevistadallanotazionediStock.

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⓭D ⓮A ⓯D ⓰B⓱D ⓲D ⓳C ⓴B㉑C ㉒D ㉓A ㉔A㉕D ㉖C ㉗B ㉘A㉙D ㉚D ㉛C ㉜D㉝A ㉞B ㉟C ㊱D㊲D ㊳C ㊴C ㊵C㊶C ㊷C ㊸C ㊹B㊺C ㊻C ㊼C ㊽B㊾B ㊿D �C �C�C �C �A


�A BinB2O3=+3. B SinH2SO3=+4. C CainCaO=+2. D CrinK2Cr2O7=+6. E MninKMnO4=+7. F SinK2SO4=+6. G NinN2O5=+5. H PinPH3=–3. I CinCO2=+4. J CinCH4=–4. K NinNH3=–3. L ClinCl2O7=+7. M FeinFeCl3=+3. N PinH3PO4=+5. O SrinSrCO3=+2. P PtinPtCl4=+4. Q MninNa2MnO4=+6. R PinPCl5=+5. S TiinTiBr4=+4. T SbinSb2O5=+5.

�A Cl:valenza=5,n.o.=+5; H:valenza=1,n.o.=+1; O:valenza=2,n.o.=–2. B N:valenza=3,n.o.=+3; O:valenza=2,n.o.=–2. C Fe:valenza=2,n.o.=+2; O:valenza=2,n.o.=–2. D Ca:valenza=2,n.o.=+2; S:valenza=2,n.o.=–2.

�A Cl=+7;O=–2. B Al=+3;O=–2. C Ag=+1;Cl=–1. D S=+6;O=–2. E N=+5;O=–2. F Mn=+7;O=–2. G Li=+1;H=–1. H Fe=+2;O=–2.

�A K=+1;N=+5;O=–2. B Mg=+2;S=+6;O=–2. C Ca=+2;S=+4;O=–2. D H=+1;C=+4;O=–2. E H=+1;P=+5;O=–2. F H=+1;B=+3;O=–2. G Mg=+2;Si=+4;O=–2. H Sr=+2;H=+1;O=–2.

�A HClO3. B H2CO3. C Ba(OH)2. D CrO3. E Fe(OH)2. F HNO2. G As2O5. H HIO3.

�A LiH2→LiH. B KO3→K2O. C SO4→SO2oppureSO3. D NaS2→Na2S.

�A S. B OA. C S. D OB. E OB. F OB. G OA. H S.

� Laformuladevepresentarenell’ordine: A unmetallo+idrogeno; B unmetallo+unnon-metallo+ossigeno; C idrogeno+unnon-metallo+ossigeno; D unmetallo+gruppoOH.

�A IU. B TR. C SK. D IU. E IU. F TR. G IU. H SK.

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Capitolo 6 - Radioattività e reazioni nucleari

Capitolo 6Radioattivitàe reazioni nucleari

PROVA DA SOLO

1 22888Ra;220

86Rn;20881Tl.

2 22889Ac; 228

90Th; 21283Bi;49

21Sc; 21084Po.

QUESITI

1 La domanda richiede che lo studente forni-scaunadefinizionediradioisotopoeillustri,nellelineegenerali,ilfunzionamentodiunacceleratorediparticelle.Davalutarepositi-vamente la narrazione della scoperta dellaradioattività.

2 La risposta è da considerarsi positiva se lostudente spiega che i fenomeni legati allaradioattivitàfecerocadereilpresuppostote-oricodellachimicaclassica,secondoilqualepossono trasformarsi solo i composti e nonglielementi.

3 La domanda richiede una definizione delfenomeno del difetto di massa e un appro-fondimento sulle conseguenze teoriche inrelazionealprincipiodiconservazionedell’e-nergia e al principio di conservazione dellamassa.Ènecessariochelostudenteriportilaformula di Einstein e la commenti, eviden-ziandolastrettacorrelazionetraleduegran-dezze, massa ed energia. Sono da valutarsipositivamente collegamenti con fenomeniastronomici, come la produzione di energianeicorpistellari,oconiprocessidifusioneedifissionenucleare.

4 Lostudentedeveapprofondireilmotivopercuinellatrattazionedeiprocessichimicinonsi fasolitamentecennoaldifettodimassa.Inoltrevaspiegatalavaliditàdella leggediLavoisier nel contesto delle reazioni chimi-che.Èdaconsiderarsipositivamenteunadi-scussionesupportatadaesempichefaccianorisaltarelequantitàdimassaedienergiaingioco.

5 Lo studente deve illustrare in modo com-pletolecaratteristichedeiraggialfa,betae


�ANa2O. B Fe2O3. C Cu2O. D Mn2O7. E SnO2. F BaH2. G Nb(OH)5. H Sn(OH)4.

�A Idrossidomanganico;triidrossidodimanganese.

B Stibina;triidrurodiantimonio. C Perossidodipotassio;perossidodidipo-

tassio. D Ammoniaca;triidrurodiazoto. E Ossidoferroso;monossidodiferro. F Ossidorameoso;monossidodidirame. G Perossidodibario;diossidodibario. H Idrossidodialluminio;triidrossidodi

alluminio.

�A H2Te. B H4P2O7. C H2S. D P2O5. E HNO3.

�A Acidosolfidrico;solfurodidiidrogeno. B Anidrideipoclorosa,monossidodidicloro. C Acidobromidrico;bromurodiidrogeno. D Acidopermanganico;acidotetraosso-

manganico(VII).

�A Fe(NO3)3. B Al2(HPO4)3. C K2SO4. D KHSO3. E Li2S. F NaHCO3. G CaBr2.

�A Manganatodisodio;tetraossomangana-to(VI)didisodio.

B Solfatodicalcio;tetraossosolfato(VI)dicalcio.

C Idrogenosolfitodisodio;idrogenotriosso-solfato(IV)disodio.

D Diidrogenofosfatodipotassio;diidroge-notetraossofosfato(V)dipotassio.

E Nitritodilitio;diossonitrato(III)dilitio. F Iodurodibario;diiodurodibario.

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gammainterminidicaricaelettrica,dica-pacitàdipenetrazione,dienergiaediperico-lositàbiologica.Davalutarepositivamenteiriferimentiaesperimentieapersonaggidel-lafisicachehannocontribuitoallostudiodeifenomeniradioattivi.

6 Si richiede l’indicazione dei fattori che in-fluenzanolastabilitàdelnucleoatomico.Inparticolareènecessarioilriferimentoalrap-portoN/Ztraprotonieneutronieallavaria-zionediquestorapportoconl’incrementodelnumeroatomico.Èdaconsiderarsicompletasolounarispostachediscutadellafasciadistabilitànucleare,riportandoivaloridiN/Zchegarantisconolastabilitàdelnucleoalva-riarediZ.Vaconsideratapienamentepositi-valarispostachecomprendeunadiscussio-nesulgraficodifigura6.7eunariflessionesul legameesistentetrastabilitàdelnucleoedenergiadilegame.

7 La risposta è da considerarsi completa solosedescriveinmodoesaustivolecaratteristi-chedelledifferentitipologiedidecadimento,specificandocomevarianoilnumeroatomi-coeilnumerodimassaaseguitodelfenome-noequaletipodiparticellavienerilasciata.Una risposta pienamente positiva richiedeche lo studente riporti esempi di equazioninucleari che illustrino le diverse tipologiedi decadimento. Da considerare molto posi-tivamenteancheladescrizionedelconcettodifamigliaradioattivaelapuntualizzazionesullanaturaprobabilisticadelfenomeno.

8 Lo studente deve riportare la definizione ditempodidimezzamento,specificandocomeil decadimento radioattivo sia un processoprobabilistico a probabilità costante. È ne-cessario che nella discussione si evidenzicome, pur variando il numero di atomi chedecadono, resta costante il rapporto tra nu-cleigenitoripresentienucleifiglichesifor-mano.Èopportunochelostudenteintrodu-ca anche il concetto di attività, mettendoloinrelazionealtempodidimezzamento.Peruna valutazione pienamente positiva è ne-cessario che si accompagni la discussioneconunesempiograficoesiriportinoatitoloesemplificativovalorideltempodidimezza-mento di alcuni radioisotopi. Una rispostacompleta potrà toccare l’argomento dellaradiometriaedell’usodelcarbonio-14perladatazionedeirepertibiologici.

9 Sirichiedeunadescrizionesinteticadelpro-cesso di fissione, a partire dalla definizioneper arrivare a discutere sulle conseguenzeprincipali del fenomeno. È necessario chesi faccia riferimento alla suddivisione delnucleo, alla liberazione di neutroni, allaemissione di energia. La risposta completaprevede che lo studente fornisca una brevedefinizionedireazioneacatena,riportandoalmenounesempio.

⓾ Si chiede una breve discussione del concet-todimassacritica,facendoriferimentoallapossibilitàdiinnescareunareazioneacate-na.Èpositivoogniriferimentoacomeilfe-nomenodiautoalimentazionesiasfruttabi-leperlafabbricazionediordignibellicioperlaproduzionedienergianucleare.

⓫ Ladomandachiedechesiillustriilprocessodi fusione nucleare. Una risposta completacomprendelapresentazionesiadeivantaggidellafusionerispettoallafissionesiadeipro-blemitecnicidisfruttamentolegatiaivinco-li energetici. È da valutare positivamente ilcollegamentoafenomeniastrofisici,comelaproduzionedienergianeicorpistellari.

⓬ Perché la risposta possa essere consideratacompleta e positiva è necessario che si ri-portinoleprincipalidifferenzeesistentitraidue processi, come riassuntenel § 6.11.Davalutarepositivamenteulterioridifferenzeesomiglianzechelostudentepuòrilevare,seopportunamentecircostanziate.


⓭B ⓮B ⓯C⓰C ⓱C ⓲B⓳A ⓴D ㉑B㉒C ㉓D ㉔C㉕B ㉖C ㉗B㉘A


㉙A17protoni,18neutroni,35nucleoni. B17protoni,20neutroni,37nucleoni. C88protoni,138neutroni,226nucleoni. D94protoni,145neutroni,239nucleoni.

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㊷ 136C+ 1

1H→147N.

㊸ 3015P→ 0

+1e+ 3014Si.

㊹ [5,4·1011J;0,20%].

㊺A 2713Al+4

2He→3015P+ 1

0n; B82

35Br→8236Kr+ 0

–1e; C 0

–1e+ 74Be→ 7

3Li; D12

6C+ 21H→13

7N+ 10n.

㊻A244Am→134I+107Mo+3n; B239Pu+n→98Mo+138Te+4n; C 235U+n→101Mo+ 132Sn+3n; D239Pu+n→104Ru+133In+3n.

㉚ [1,04·10–27g].

㉛ Stagno-112 ha 50 protoni e 62 neutroni, in-dio-112ha49protonie63neutroni.Indio-112andràincontroadecadimentoradioattivoα oβ,fintantochesitrasformeràinunisotopostabile.

㉜AUnaparticellaβ–,cioèunelettrone.Colde-cadimentoβ–diminuisceilrapportoneutro-ni/protoni.

B Una particella β+, cioè un positrone. Coldecadimentoβ+aumentailrapportoneutro-ni/protoni.

C In entrambi i casi il nucleo diventa piùstabile.

㉝ Sottolabandadistabilità,inmododaincre-mentare il rapporto neutroni/protoni e ga-rantiremaggiorestabilità.

㉞ Stabile,perchéricadenellafasciadistabilità.

㉟ Decadimento beta–: nel decadimento beta–aumentadiunaunitàilnumerodeiprotoniediminuiscediunaunitàilnumerodeineu-troni.

Decadimentogamma:neldecadimentogam-manonvengonoemesseparticelle.

Decadimento alfa: nessuno dei due nuclidiprodottièunaparticellaalfa.

㊱ 146C→14

7N+ 0–1e;

13755Cs→137

56Ba+ 0–1e;

8536Kr→85

37Rb+ 0–1e;

23993Np→239

94Pu+ 0–1e.

㊲ 24195Am→ 237

93Np+42He;

21084Po→206

82Pb+42He.

㊳A23892U→4

2He+23490Th→ 0

–1e+23491Pa→ 0

–1e+23492U.

B 23592U→4

2He+23190Th→ 0

–1e+23191Pa→4

2He+22789Ac.

㊴ Il decadimentoβ–, perché per emissione diuna particella β– il rapporto tra neutroni eprotonidiventataledaposizionareilradio-isotopo a sinistra della banda di stabilità.L’emissionedellaparticellanegativafadimi-nuiredi1ilnumerodeineutroniefaaumen-taredi1ilnumerodeiprotoni,cioèilnumeroatomicoZ,stabilizzandoilradionuclide:

4019K→ 0

–1e+4020Ca;40

19K→ 0+1e+40

18Ar.

㊵ Poiché sono trascorsi 4 tempi di dimezza-mento,laquantitàresiduaèparia1/24=1/16diquellainiziale:456ng/16=28,5ng.

㊶ 1/8;1/16;1/2;1/16.


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Capitolo 7 - Proprietà delle soluzioni

Capitolo 7Proprietà delle soluzioni

PROVA DA SOLO

1 [16,7%;18,3%;0,0580;3,13M;3,42m].

2 [5,17m].

3 [90g].

4 [1,12g/mL].

5 [1,30g/mL].

6 [0,031bar].

7 [80,5°C].

QUESITI

1 Ilquesitorichiedechesidistinguatraipro-cessidiionizzazioneedissociazioneelettro-litica. Il dato che deve emergere, perché larisposta sia valutabile positivamente, è chela ionizzazione è una reazione chimica du-rante la quale si producono ioni, mentre ladissociazionenonèunareazionemaunali-berazionedi ionigiàesistenti.Unarispostacompletadevespecificarecomenelcasodel-laionizzazionesitrattidimolecolepolari,ti-picamenteacidiebasideboli,chereagisconoconl’acquascindendosiedandocosìorigineaioni.Questisuccessivamentesidissocianoevannoinsoluzioneinformaidratata,valeadirecircondatidamolecoled’acqua.Alcon-trario,ladissociazioneriguardacompostiio-nici, come sali e basi forti, che in soluzioneacquosasemplicementesonosottopostiallascomposizione del reticolo cristallino e allaseparazionedeidiversiioni.Daconsiderarsipositiva la risposta che comprenda esempidei due processi, come la ionizzazione e lasuccessivadissociazionedell’acidocloridricoe la dissociazione elettrolitica dell’idrossidodisodio:

HCl(g)+H2O(l)→H3O+(aq)+Cl–

(aq);

NaOH(s)→Na+(aq)+OH–

(aq).

2 Larispostadeveindicarepossibiliazionivol-teaverificarelapresenzadiioniinsoluzio-ne. In particolare è necessario che si facciariferimentoallaconducibilitàelettricadelle

soluzioni elettrolitiche. Da valutare positi-vamente una discussione sull’influenza delgrado di dissociazione sul valore della con-ducibilità.

3 Si richiede una definizione di elettrolita.Nellaspiegazionedelconcettodiforzadeglielettrolitiènecessariochesiproponganode-gliesempi.

4 È necessario che nella risposta sia fornitauna definizione del grado di dissociazionecomegrandezzamisurabileeseneindichiilmetodo di determinazione. Perché la rispo-stapossaconsiderarsipienamentepositiva,sidevonoindicareivaloricheilgradodidis-sociazione può assumere nei diversi casi dielettrolitiforti,dielettrolitideboliedinon-elettroliti, fornendo per essi una adeguatamotivazione.

5 LarispostadevefornireunadefinizionedelcoefficientediVan’tHoffe ilmetodoper lasua determinazione. È necessario che siaspiegataanchel’importanzadiquestofatto-redicorrezioneel’ambitodiutilizzo,inpar-ticolare facendo riferimento al fatto che leproprietàcolligativedipendonodalnumerodiparticellepresentiinsoluzione,valorechecambiaasecondachesiabbiaachefareconsoluzioni elettrolitiche o non elettrolitiche.DavalutarsipositivamentelaformulazionediesempidideterminazionedelcoefficientediVan’tHoff.

6 La risposta deve riportare la definizione difrazione molare come grandezza adimen-sionale utilizzata nella determinazione dialcuneproprietàcolligative.Lostudentepuòorganizzarelarispostaancheinformadita-bella,riproponendoicontenutidellatabella7.1deltesto.Perchélarispostasiacompleta,ènecessariochesispecifichino,motivandoli,icampidiapplicazionedellediversegrandez-zeutilizzateperesprimerelaconcentrazionedellesoluzioni:lamolaritànelcasodellade-terminazionedellapressioneosmoticaoneicalcolistechiometriciinvolume,lamolalitàper esprimere proprietà colligative e calcolistechiometrici senza che ci sia dipendenzadalla temperatura ambiente, le percentualipeso/pesoopeso/volumenelcasodicalcoliincuinoninteressailpassaggioattraversoilnumerodimoli.

7 Sirichiedeunadefinizionedeltermine«col-ligativo».Larispostadevespecificarecomele

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cessario,inoltre,chenellarispostasichiari-scal’importanzadelprocessoosmoticonellaregolazionedelpassaggiodellesostanzeat-traverso le membrane biologiche, riferendospecifici esempi. La risposta è da ritenersimoltopositivaseestende latrattazionean-cheall’osmosi inversaeallesueapplicazio-nitecniche,eseanalizzaladeterminazionequantitativadellapressioneosmotica.

⓬ Larispostadevefornireunadefinizionechechiariscailsignificatodeltermine«isotoni-co»riferitoallesoluzioni,illustrandoconunesempioilcasoincuisiverificalacondizionediisotonia.


⓭A ⓮B ⓯B⓰C ⓱D ⓲D⓳D ⓴B ㉑B㉒A ㉓C ㉔B㉕D ㉖A ㉗C㉘D ㉙B ㉚B㉛C ㉜B ㉝D㉞C ㉟C ㊱C㊲C ㊳D ㊴D㊵A ㊶B


㊷Anonsiscioglie; Bsiscioglie,siionizzaesidissocia; Csiscioglieesidissocia; Dsiscioglie; Esiscioglieesidissocia; Fsiscioglie,siionizzaesidissocia; Gsiscioglieesidissocia; Hnonsiscioglie.

㊸ [0,36].

㊹ [0,62].

㊺ [0,30mol].

㊻ [2,1%].

diverseproprietàdipendanosolodalnume-rodiparticelleenondallanaturachimicadisolutoesolvente.

8 La risposta deve contenere una definizionedellaleggediRaoult,ilsuoambitodiappli-cazioneealmenounasuaespressioneinter-minimatematici.Davalutarsipositivamen-telapresentazionedellaleggerimodulatainfunzione della frazione molare. La rispostaè da ritenersi completa se corredata da ungrafico che illustri la relazione tra psolventeeXsolvente. Da considerare infine eccellente laproposizionediesempidiapplicazionedellaleggetrattidall’esperienzaquotidiana.

9 La risposta deve contenere una definizionedeiduefenomeni,l’innalzamentoebulliosco-picoel’abbassamentocrioscopico,corredatada esempi illustrativi tratti dall’esperienzaquotidiana, come la salatura dell’acqua du-rante la cottura dei cibi, lo spargimento disalilungolestradeininverno,l’usodiliquidiantigelo per le automobili ecc. È inoltre ne-cessario che venga proposta una formula-zionedeifenomeniinterminimatematici.Èda considerarsi completa la risposta solo sesi illustrano tramite grafici le relazioni trapressionedivaporeetemperatura,sesispe-cifica il motivo dell’uso della molalità nelleformulerelativeainnalzamentoebulliosco-picoeabbassamentocrioscopico,sesispiegail significato delle costanti ebullioscopica ecrioscopica e, infine, se si indica l’eventua-le modifica della relazione matematica nelcasodisolutidissociati.

⓾ Larispostadevefornireunadefinizionedelprocesso di diffusione. Da considerarsi po-sitivamente una discussione che introducailconcettodigradienteesottolineilaspon-taneità del movimento particellare voltoall’annullamento del gradiente e quindi alraggiungimento dell’equilibrio. Esempi difenomenididiffusionepresidall’esperienzaquotidiana, come la diluizione di una solu-zione o l’espansione di un gas, e presi dallabiologia, come lo spostamento di sostanzeattraverso una membrana cellulare, sonovalutatimoltopositivamente.

⓫ Perché la risposta sia considerata positiva,deveprevedereunadescrizionedelsistemaentro cui si verifica il fenomeno osmotico,con presenza di concentrazioni diverse e diunamembranasemipermeabile,oltreaunaillustrazione dettagliata del processo. È ne-

Capitolo 7 - Proprietà delle soluzioni

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㊼ Δpsolvente=p°solvente–psolvente (1)

quindiinbaseallaleggediRaoult Δpsolvente=p°solvente–(X solvente·p°solvente) dacui,mettendoinevidenzap°solvente, siottiene Δpsolvente=p°solvente(1–Xsolvente) (2)

Poichélasommadellefrazionimolaridiunasoluzioneèsempreparia1,cioè

X solvente+X soluto=1 sipuòscrivereche X soluto=1–X solvente

e,sostituendonella(2),sigiungeinfineall'espressione

Δpsolvente=p°solvente·X soluto.

㊽ [0,09].

㊾ [1,26m].

㊿ [2,01m].

� [0,0102m].

� [491,8g].

� [123g].

� [80,6°C].

�A–11,16°C; B–11,16°C; C–5,58°C; D–9,30°C. CaCl2;NaCl<Ca3(PO4)2<C6H12O6.

� [1,36m].

� [3,85bar].

� [0,17;0,83].

� [2,93M;3,12m;0,10].

� [144g].

� [0,64mol/L].

� [1,71m].

� [500mL].

� [0,092mol/L].

� [57,0g].

� [3,17·10–2bar].

� [101,25°C;–4,58°C].

Capitolo 7 - Proprietà delle soluzioni Capitolo 8 - Reazioni chimiche

Capitolo 8Reazioni chimiche

PROVA DA SOLO

1 [999g;563g].

2 [6,15g].

3 Idrogeno.

4 LiOH.

5 [30L].

6 [66,9%].

7 I2O+H2O→2HIO.

8 2N2+5O2→2N2O5;2HNO3→N2O5+H2O.

QUESITI

1 Larispostaèdaconsiderarsicompletasesifariferimento, anche in termini generici, allastabilità derivante dalla variazione energe-ticaassociataaciascunareazionechimica.Ènecessariochedallarispostaemergacomeladifferenza tra le trasformazioni chimiche equellefisichesiainerentealfattochesolonelprimo caso si assiste a un riarrangiamentodellamateria.Unarispostapienamentepo-sitivaillustraesempitrattidallarealtàquo-tidiana.

2 Perchélarispostaabbiaunavalutazionepo-sitiva è necessario che si faccia riferimentoalla legge di conservazione della massa diLavoisier, eventualmente enunciandola. Daconsiderarsipienamentepositivaunarispo-stacheriportilaproceduraperilcorrettobi-lanciamentodellereazioni.

3 Sirichiedeunadefinizionedellastechiome-triacomebrancadellachimicaeunadiscus-sione dei possibili valori che i coefficientipossonoassumere.Daconsiderarsicompletauna risposta in cui si specifichi, attraversosemplici esempi, il ruolo moltiplicativo deicoefficientipertuttiglielementipresentiinuna molecola. Molto positiva una rispostachedimostriattraversoesempicomeicoef-ficientipossanoassumerevaloriinteriofra-zionari.

130




nedelnumerodiossidazioneesesispecificailsignificatodeitermini«ossidare»e«ridur-re».Devonoinoltreesserepropostiesempidireazioniredox,comelacombustione,lafoto-sintesiel’ossidazionedelglucosiodurantelarespirazionecellulare.

9 Si richiede di discutere di due tipologie direazione, individuandone le differenze. Inparticolaredeveemergerechenelcasodellereazioni di dissociazione ionica si assiste alpassaggio in soluzione di ioni già presentinelcomposto,senzaformazionedinuovile-gamiprimari,mentrenelcasodellereazionididecomposizionesiformanonuovilegamiprimarieiprodottisonomolecoleneutre.Daconsiderarepositivamenteeventualiesempidei due tipi di reazione. Molto positivo l’ap-profondimentosuldiversotipodilegame,io-nicoocovalente,checaratterizzalesostanzereagentineiduecasi.

⓾ Si richiede di illustrare, attraverso esempi,ladifferenzatraidueprocessi,sostituzionesemplice e doppio scambio. Da considerarsipositiva la presentazione delle più comunisostituzioni e la discussione su come la di-versareattivitàtraglielementi ingiocoin-fluenziilprocesso.

⓫ Larispostadeveillustrareesempidireazio-ni di neutralizzazione. È necessario che gliesempisianocorrettamenteclassificaticomereazionididoppioscambiotracomposticoncaratteristicheopposte,acideebasiche,conformazione di composti con caratteristicheneutre, i sali, e che si specifichi il senso deltermine«neutralizzazione».

⓬ La risposta è completa se riporta esempi direazioni in cui si forma un precipitato. Davalutarsi positivamente l’uso della correttasimbologia per indicare il precipitato. Mol-to positiva la discussione sulla formazionedelprecipitatointerminidisolubilitàdiunprodottoedicomelasolubilitàpossaessereinfluenzatadaiparametrichimico-fisicidelsistema.

Capitolo 8 - Reazioni chimiche

4 È necessario che dalla risposta emerga ilsignificato dei coefficienti stechiometricicome rapporti quantitativi tra sostanze, echevengaspecificatoilsensoditalirapportisuscalamicroesuscalamacro.Perchélari-spostasiacompletaènecessariochesidiscu-ta della stechiometria in fase gassosa, spe-cificando il significato volumetrico assuntodaicoefficientistechiometricie facendounchiaroriferimentoall’equazionedistatodeigasperfettiealprincipiodiAvogadro.Moltopositiva la risposta incuisi facciapresentelapossibilitàdellavariazionenelcorsodellareazionechimicadelnumerocomplessivodimolitrareagentieprodotti.

5 Si richiede una definizione di reagente li-mitante. Da considerarsi positivamente ilriferimentoaesempitrattidallarealtàquo-tidiana.Moltopositivalarispostaincuigliesempi riportati facciano emergere comenonsempreilreagentelimitantecorrispon-de all’elemento o al composto presente inminore quantità in peso e come sia impor-tantelaconoscenzadelrapportostechiome-tricotraireagenti.

6 Sirichiedel’illustrazioneindettagliodelme-tododellatitolazione.Larispostaèdaconsi-derarsipositivasolosesispecificanofinalitàelimitidiimpiegodelmetodo.Perchélari-spostasiacompletaènecessariochesiripor-tiunesempiodititolazioneechesiutilizzinoiterminicorrettiperindividuarelasostanzada titolare e la sostanza con cui si procedeallatitolazione.

7 La risposta è da considerarsi positiva se sifornisce una definizione di resa teorica, diresa effettiva e di resa percentuale, possi-bilmente accompagnate dalle rispettive re-lazioni matematiche. Perché la risposta siacompletaèinoltrenecessariochesidiscuta,anchegenericamente,dellemotivazionicheportanounareazioneadavereunaresa in-feriore a quella attesa, facendo riferimentoalgradodipurezzadellesostanze,allapreci-sionedeglistrumentiedelleprocedure,aglierroridell’operatore.

8 La risposta è da considerarsi positiva se siidentificano i processi ossidoriduttivi cometrasformazioniincuisihatrasferimentodielettronidaalcuniatomiadaltri.Larispostaècompletasolosesifapresentecheloscam-bioelettronicoèriconoscibiledallavariazio-

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⓭C ⓮D ⓯C⓰A ⓱D ⓲B⓳D ⓴D ㉑B㉒A ㉓A ㉔B㉕A ㉖A ㉗D㉘A ㉙B ㉚D㉛A ㉜A ㉝D㉞D ㉟A ㊱C㊲D ㊳A ㊴B㊵B ㊶B ㊷A㊸A ㊹B ㊺D㊻A ㊼B


㊽A 2HClO+Ca(OH)2→Ca(ClO)2+2H2O; reazionedidoppioscambio. B 2HI+2K→2KI+H2; reazionedisostituzione. C BeCl2+2NaI→2NaCl+BeI2; reazionedidoppioscambio. D Al2(SO4)3+6LiF→2AlF3+3Li2SO4; reazionedidoppioscambio. E 2H2S+Pb(OH)4→PbS2+4H2O; reazionedineutralizzazione. F 2HCl+Sn(OH)2→SnCl2+2H2O; reazionedineutralizzazione. G C+O2→CO2; reazionedisintesi. H C3H8+5O2→3CO2+4H2O; reazionedicombustione. I CaSO3→CaO+SO2; reazionedidecomposizione. J HNO2+KOH→KNO2+H2O; reazionedineutralizzazione.

㊾A HCl(aq)+KOH(s)→K+(aq)+Cl–

(aq)+H2O(l);

B NH+4(aq)+Cl–

(aq)+NaOH(s)→ Na+

(aq)+Cl–(aq)+NH3(g)↑+H2O(l);

C 2Ag+(aq)+2NO–

3(aq)+H2S(g)→ 2HNO3(aq)+Ag2S(s)↓;

D 2K+(aq)+2NO–

3(aq)+2Ag+(aq)+CrO2–

4(aq)→ 2Ag+

(aq)+2NO–3(aq)+2K+

(aq)+CrO2–4(aq).

㊿A PCl3+Cl2→PCl5; B 2KMnO4→O2+MnO2+K2MnO4; C Cl2O3+H2O→2HClO2; D NaOH+NaHSO3→Na2SO3+H2O.

� [7,48·105mol].

� [30,24g].

� [2000g].

� [7,08gdiAl;62,9gdiBr2].

� [292,3g].

� [0,165mol].

� [Na;0,48g].

� [0,136L;37,5g].

� [11g].

� [34,0%].

�A[696g]; B[133L]; C[292g].

�APb(NO3)2+2KBr→PbBr2+2KNO3; equazioneionicanetta: Pb2+

(aq)+2Br–(aq)→PbBr2(s).

BNi(NO3)2+Na2CO3→NiCO3+2NaNO3; equazioneionicanetta: Ni2+

(aq)+CO2–3(aq)→NiCO3(s).

CCa(NO3)2+Na2SO4→CaSO4+2NaNO3; equazioneionicanetta: Ca2+

(aq)+SO2–4(aq)→CaSO4(s).

DCaCl2+2KF→CaF2+2KCl; equazioneionicanetta: Ca2+

(aq)+2F–(aq)→CaF2(s).

� [CH4;90,4mol].

� [98,5g].

� [1,27M].

� [1,40L].

� [27,4mL].

� [71,1%].

� [85,5%].

� 2NaCl+H2SO4→Na2SO4+2HCl; reazionedidoppioscambio. [20,27g;12,45L].

� [O2].

� [HCl].

� [9,52g;0,09mol;14,6g;55%].

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Capitolo 9 - Energia e velocità delle reazioni chimiche

Capitolo 9Energia e velocitàdelle reazioni chimiche

PROVA DA SOLO

1 [2,52·104kJ].

2 Entrambelereazionisonoesotermiche, conΔH<0.

3 [–1411kJ/mol].

4 [180kJ/mol].

5 a)spontanea;b)spontanea.

QUESITI

1 Larispostaècompletasesiriportanolecor-rettedefinizionidelletretipologiedisistema,associate a esempi tratti dalla realtà quoti-diana. Molto positiva l’eventuale discussio-nesucomeunsistemaisolatosimantengatalesoloalivelloteorico,mentrenellarealtàcostituiscaunacondizionetemporanea.

2 Dallarispostaènecessariocheemergacomel’energia chimica sia una forma di energiapotenziale, associata ai legami chimici equindiallestrutturemolecolari,comel’ener-giatermicasiailrisultatodeimotidellepar-ticelleecomel’energia internasia l’energiacomplessivadelsistema.

3 Larispostaèdaconsiderarsipositivasefor-nisce una definizione del primo principiodellatermodinamicaeunasuaproposizioneinterminimatematici.Larispostaècomple-taseillustraiconcettidicaloreedilavoroesespecificalaconvenzioneusataperisegni.Èinoltrenecessariochenelladiscussionesiamesso in risalto il valore teorico di questoprincipioesianodefiniti isuoi limitidiap-plicabilità.

4 La risposta deve contenere una definizionedelconcettodifunzionedistato,conesempitrattianchedallarealtàquotidiana.

5 Sirichiedeunadefinizionedientalpiaeunadiscussionesulsuosignificato.Ènecessariochesispecifichiche ilsuoutilizzoè limita-to alle trasformazioni a pressione costante.


�A C+O2→CO2; B Al2O3+3H2O→2Al(OH)3; C Ca+Cl2→CaCl2; D N2O3+H2O→2HNO2.

�A 2HI→H2+I2; B 2HgO→2Hg+O2; C PbCO3→PbO+CO2; D 2H3PO4→P2O5+3H2O.

�A Ag2O+H2→2Ag+H2O; B 3Ca+2H3PO3→Ca3(PO3)2+3H2; C Al+3AgNO3→Al(NO3)3+3Ag; D CuSO4+Zn→ZnSO4+Cu.

�A FeS+2NaClO3→Na2S+Fe(ClO3)2; B Na2S+H2SO4→Na2SO4+H2S; C 2AlCl3+3Ca(OH)2→3CaCl2+2Al(OH)3; D Pb(NO3)2+K2CrO4→PbCrO4+2KNO3.

�A H2SO3+Sr(OH)2→SrSO3+2H2O; B H3PO3+3LiOH→Li3PO3+3H2O; C 2HNO3+Mg(OH)2→Mg(NO3)2+2H2O; D 3HCl+Ga(OH)3→GaCl3+3H2O.

�A FeCl3+3RbOH→Fe(OH)3+3RbCl; reazionedidoppioscambio. B Pb(NO3)2+2NaCl→2NaNO3+PbCl2; reazionedidoppioscambio. C NiO+H2O→Ni(OH)2; reazionedisintesi. D H2SO4+Zn→ZnSO4+H2; reazionedisostituzione. E Mg3N2+6H2O→3Mg(OH)2+2NH3; reazionedidoppioscambio. F 2Al+3H2SO4→Al2(SO4)3+3H2; reazionedisostituzione. G KCN+HCl→HCN+KCl; reazionedidoppioscambio. H 2HI→H2+I2; reazionedidecomposizione.

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Èimportanteancheindicarelemotivazionidellaintroduzionediquestagrandezzaperladeterminazionedellevariazionienergeticheassociatealletrasformazionichimiche.Mol-to positiva una discussione sul significatodellagrandezzaattraversolariproposizionedeipassaggicheportanoallasuadefinizionematematica.Larispostaècompletasolosesifornisce anche una definizione di entalpiadiformazione.Moltopositivaladiscussione,ancheattraversoesempi,dicome l’entalpiadi formazione abbia notevole valore infor-mativo relativamente alla formazione deidiversicomposti.

6 Sirichiedeunadiscussione,interminiqua-litativi, sulla relazione tra la grandezza en-tropiaeiprocessiditrasformazionechimica.Ènecessariocheemergacomequestagran-dezzasiacorrelataalgradodidisordinediunsistema e fornisca informazioni importanticircalaspontaneitàdiunprocessochimico.

7 La domanda chiede una discussione deldiverso concetto di spontaneità espressodall’entropia e dall’entalpia, arrivando adefinire quindi, anche matematicamente,l’energia libera come la grandezza in gradodifornireunaindicazionecomplessivadellaspontaneitàdiunareazione.Nelladiscussio-neènecessariosianospecificatiivalorichelegrandezzetermodinamichedevonoassu-mere nel caso in cui la trasformazione siaspontaneaoppurenonspontanea.

8 La risposta è completa se fornisce una de-finizione dei termini «esotermico» ed «en-dotermico» e dei termini «esoergonico» ed«endoergonico», facendoriferimentorispet-tivamente ai valori assunti dall’entalpia edall’energialibera.Davalutarepositivamen-teladiscussionedellaspontaneitàdiunare-azioneinrelazioneallavariazionediental-piaedienergialibera.

9 Larispostadeveillustrare,sfruttandolare-lazione matematica che definisce l’energialibera,inqualicondizionièpossibilecheunprocesso endotermico possa rivelarsi spon-taneo.Positivaunadiscussioneesemplifica-tivachediscutadeisegnidiΔS,ΔHeΔGedelruolo della temperatura. Molto positiva laproposizionediesempi.

⓾ Larispostaèdaconsiderarsipositivasefor-nisce una definizione di velocità in ambitochimico,illustrandoindettagliol’equazione

cinetica di una reazione. La risposta è com-pleta solo se si specificano i termini dell’e-quazioneeinparticolareilruolodegliespo-nenti nella definizione dell’ordine di unareazione. Positiva la proposizione di graficicheillustrinoildiversoandamentodellere-azionididifferenteordineeanchelaspecifi-cazionedicomel’ordinedireazionesiacorre-latoallavelocità.

⓫ Ladomanda chiede unadiscussione artico-latasuiparametriingradodiinfluenzarelavelocità di una reazione. Perché la rispostasiacompletadevecontenereriferimentiallaconcentrazione,algradodisuddivisionedeireagenti, all’effetto sterico, alla temperatu-ra,all’energiadiattivazioneeaicatalizzato-ri.Perciascunodiquestifattorideveesserespecificatol’effettosullavelocitàdireazione.Da considerarsi positiva la proposizione diesempi che illustrino le diverse situazionitrattate.

⓬ La risposta deve riportare la definizione dienergia di attivazione e la discussione sulsuosignificatointerminidienergianecessa-riaallarotturadeilegamieallaformazionedelcomplessoattivato.Perchélarispostasiacompletaènecessariocitareicatalizzatoriediscuterneilruolo.Ènecessario,inoltre,chelarispostasiacorredatadiungraficocheil-lustriilprofiloenergeticodiunareazioneelevariazionidienergiadiattivazioneaseguitodellapresenzadicatalizzatori.


⓭B ⓮D ⓯B ⓰D⓱D ⓲A ⓳B ⓴B㉑C ㉒B ㉓C ㉔D㉕B ㉖B ㉗A ㉘B㉙B ㉚A ㉛B ㉜B㉝C ㉞A ㉟A ㊱C㊲A ㊳B ㊴A ㊵C㊶B ㊷A ㊸A ㊹C㊺C ㊻A ㊼C ㊽C㊾D ㊿A �A �C�B �C �B �B

134




�108 [–4,19kJ].

�109 [–133,18kJ].

�110 [1,0 ·10–3mol/min;3,0·10–3mol/min; 2,0·10–3mol/min].

Velo

cità

(mol

/min

)

0,004

0,003

0,002

0,001

0

Tempo (min)0 10 20 30

Lavelocitàdireazioneprimaaumenta,rag-giungeunvaloremassimo,poidiminuisce.

�111 [6,4L·mol–1·min–1].

�112 [4,17·10–8mol/(L·s)].

�113 [1/16;3,125g].

�114 [53,3s].

�115 [9,34mol/(L·s);5,88mol/(L·s);8,4mol/(L·s)].

�116 [PrimoordinerispettoadA; primoordinerispettoaB; secondoordineglobale; 2,5 · 103L/(mol·s);20mol/(L·s)].

�117 [60 · 106anni].

�118 [Secondoordine;k=6,7 · 10–7L/(mol·s)].

�119 [Altempo0laconcentrazionedeireagenti].

�120 [1,5 · 10–2mol/(L·s)].

�121 C�122 [78,8kJ].

�123 [30,9kg].

�124 [1,68 · 1013L/(mol·s)].

�125 [1,52 · 10–1L/(mol·s)].

�A �D �B �B�A �D �C �D�A �A �C �B�C �B �B �D�C �D �A �C�C �C �D �C


�A[170dm3]; B[0,812m3]; C[4120kJ].

� [15,1kJ].

� [115,46kJ].

� [169,2J;2086J].

� [240kJ].

� [2880kJ;1230bar].

� [4,2·104J;1,61·105J].

� [45,4L·bar].

� [300J].

� [81kJ/mol;endotermica].

� [Esotermica;7,6kJ].

� [12388kJ].

� [–42kJ/mol].

� [445kJ].

� [–285,8kJ].

� [–280kJ].

� [965,8kJ].

� [–106kJ].

� [–3268kJ].

� [–281,5kJ;esotermica].

�101 [–269,7J/K].

�102 [Spontanea,ΔG=–9,5kJ;506K].

�103 [Nonspontanea;ΔG<0seT>1 115K].

�104 [–62J/mol;444J/mol].

�105 [ΔG=0kJ].

�106 [–50,8kJ/mol].

�107 [–80,5J/K].


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Capitolo 10 - L’equilibrio chimico

Capitolo 10L’equilibrio chimico

PROVA DA SOLO

1 (a)K=[NO]2[Cl2]/[NOCl]2; (b)K=[NO2]2/[N2O4]; (c)K=[SO2]2[O2]/[SO3]2.

2 [1,0·10–3]. Il quoziente di reazione Q ha un valore

(1,0 · 10–3) notevolmente inferiore rispettoallacostantediequilibrioKeq.PoichéQ<Keqilsistemanonèall’equilibrioedèprevedibi-leunaumentodellaconcentrazionedell’am-moniaca, cui corrisponde una diminuzionedelle concentrazioni di idrogeno e di azoto.QuestatendenzaproseguefinoacheQ=Keq.

3 L’aggiuntadibiossidodizolfospostailsiste-ma verso i prodotti, in accordo con il prin-cipio di Le Châtelier, mentre l’aggiunta ditriossidodizolfospostalareazioneversolaformazionedeireagentiiniziali.

4 L’aumento di pressione fa spostare il siste-manelladirezionechecomportaunadimi-nuzione di volume, quindi verso un minornumerodimoli.Inquestocasol’equilibriosispostadadestraversosinistra,cioèsiformapiùtriossidodizolfo.

5 Per produrre una quantità maggiore di ac-quadobbiamodiminuirelatemperatura,inquantolareazioneèesotermicaetendeali-berarecalore.

6 [7,7g/L].

7 [3,97·10–11].

8 [2,0·10–12g/L].

9 IlquozientedireazioneQvale8,3·10–10,men-treilvalorediKpsè8,5·10–17.PoichéQ>Kps,cioèilquozientedireazionehaunvalorepiùaltodelprodottodisolubilità,ilprecipitatosiforma.

QUESITI

1 Perchélarispostaabbiaunavalutazionepo-sitivaènecessariofareunchiaroriferimen-toalfattochel’equilibriochimicoèunacon-

dizionechesirealizzaseilsistemaèchiuso,vale adire se non si verifica perdita di ma-teria. Il raggiungimento dell’equilibrio con-ferma la reversibilità della trasformazionechimica in atto. Inoltre, deve essere fornitaunadefinizionedireazioneacompletamen-to,evidenziandocomeinquestocasononsiapossibileilraggiungimentodell’equilibrioacausadellacompletatrasformazionedeire-agentineiprodotti:ilfenomenorisultairre-versibile.Èimportantechesifacciapresentecome spesso le reazioni a completamentoriguardino i sistemi aperti, con fuoruscitacontinuadeiprodottichesiallontananodalsistema via via che si formano. La rispostaèdaconsiderarsimoltopositivasecorreda-ta da esempi di reazioni a completamento,comelacombustione.

2 Larispostapuòesserevalutatapositivamen-te, se si fa chiaro riferimento all’equilibriochimico come a una condizione originatadalraggiungimentodiunaugualevelocitàdelle reazioni diretta e inversa e dalla co-stanzaneltempodiquestacondizione.Deveinoltreemergerechequestofattoèrilevabi-le macroscopicamente dalla costanza delleconcentrazioni delle sostanze in gioco. Ladinamicità dell’equilibrio chimico deve in-vece essere ricondotta al fatto che all’equi-librioleduereazionicontinuanocomunqueadavvenire.Èimportantequindicheemer-ga ladifferenzatraciòcheapparea livellomacroscopico equanto accade a livello mi-croscopico.

3 Ladomandarichiedechesidiscutasullepos-sibili modificazioni indotte sull’equilibriochimico.Inparticolaresichiedediragionaresulfattochel’equilibrioècaratterizzatodal-la costanza della velocità delle reazioni di-rettaeinversa,elavelocitàdipendedamol-tepliciparametri.Unarispostapositivadevecontenere quindi riferimenti ai parametriche,sevariati, sono ingradodialterare l’e-quilibrio,cometemperaturaeconcentrazio-ne.Larispostaècompletasesiindicacomesimodificaunsistemaall’equilibrioasegui-to dell’intervento sui vari parametri. Moltopositivoilriferimentoaesempimutuatidaaltriambiti,comeunsistemadivasicomu-nicanti.

4 Sirichiedel’enunciazionedellaleggediazio-nedimassa.Larispostaècompletasecom-prende anche la formulazione matematica

136




esempidiapplicazionedelprincipioasegui-todellavariazionedellaconcentrazione,del-latemperaturaedellapressione.

9 La risposta deve illustrare la condizione diequilibrio chimico in termini termodina-mici.Ènecessariochesidiscutailvaloreas-sunto da∆G, possibilmente illustrando congraficiilprofiloenergeticodiunsistemachi-micoall’equilibrio.

⓾ Si richiede una discussione del concetto distabilità dell’equilibrio, motivata dai valoriassuntidal∆G.Dallarispostadeveemerge-re,ancheconl’aiutodigrafici,comelastabi-litàdell’equilibriodipendadalfattocheognispostamento determinerebbe una variazio-ne di energia libera positiva. Una rispostapienamentepositivadiscutedellapossibili-tà termodinamica di raggiungere la condi-zionediequilibriopartendosiadaireagentisiadaiprodotti.

⓫ La risposta deve contenere una definizio-ne quantitativa del prodotto di solubilità elaspecificazionedeltipodisoluzioneincuiquestarelazionesiutilizza.Èinoltrenecessa-rio che venga chiarito, possibilmente attra-versounesempio,ilsignificatodellacostan-tedelprodottodisolubilitàechesidefiniscala solubilità di una sostanza. Una rispostapienamentepositivaevidenzial’importanzadialcuniparametrifisici,comelatempera-tura, e illustra la relazione tra solubilità eprecipitazionecheprendecomeriferimentoilvaloredelquozientedireazione.

⓬ La domanda chiede che si spieghi l’effet-to dello ione in comune, definendolo e illu-strandoloconunesempioappropriato.


⓭A ⓮C ⓯B ⓰C⓱A ⓲C ⓳D ⓴C㉑A ㉒B ㉓C ㉔A㉕A ㉖A ㉗A ㉘D㉙A ㉚C ㉛C ㉜D㉝C ㉞D ㉟B ㊱A㊲A ㊳C ㊴B ㊵C㊶D ㊷D ㊸C ㊹C


dellalegge,conspecificazionedeiparametricoinvolti.Èdaconsiderarsimoltopositivalaproposizione dei passaggi matematici cheportano alla formulazione della legge. Unarisposta pienamente positiva mette in evi-denzaladipendenzadellacostanteKeqdallatemperatura,consideratal’influenzadique-stoparametrosuivaloricineticidelsistema.

5 Larispostadeveillustrare,apartiredaivalo-richelacostantediequilibriopuòassumere,ilsignificatoespressointerminicineticiediequilibrio del sistema. È sufficiente la pre-sentazioneditrecasigenerali:

Keq>1,Keq<1,Keq=1.

6 Ladomandarichiedechesimettanoacon-fronto,commentandoledifferenze,ilsignifi-catoel’espressionematematicadellacostan-tediequilibrionelcasodisistemiacquosi,disistemiallostatogassosoedisistemietero-genei.Ènecessarioinparticolarechesifac-ciariferimentoall’usodigrandezzediverse,concentrazionenelcasodisistemiacquosiepressione nel caso di sistemi gassosi, e allaeliminazione dall’espressione matematicadeivalori relativiaicompostipurieaipre-cipitati nel caso dei sistemi eterogenei, for-nendoleopportunemotivazioni.Unarispo-stapienamentepositivariportalarelazionequantitativa tra la costante Kc, espressa intermini di concentrazioni molari, e la co-stanteKp,espressainfunzionedellepressio-ni parziali. Per spiegare la determinazionequantitativa della costante nel caso dell’e-quilibrioneisistemigassosioccorre,inoltre,chesifacciariferimentoallaleggediDaltonsullepressioniparziali.

7 La risposta deve evidenziare come il quo-ziente di reazione si ricavi dalla stessaespressioneusatapercalcolarelacostantediequilibrio,conivalori,però,chenonneces-sariamente si riferiscono alle condizioni diequilibrio.Larispostaèpienamentepositivasesiillustranoilsignificatodelquozientedireazione e il suo potere predittivo circa l’e-voluzione del sistema, ipotizzando i diversicasiincuiilquozientesiamaggiore,minoreougualeallacostantediequilibrio.

8 Si richiede ladefinizionedelprincipiodiLeChâtelier con la spiegazione del concetto diequilibrio mobile, avvalendosi di esempi diinterventi perturbativi. Perché la rispostasia completa è necessario che si forniscano

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㊺B ㊻D ㊼D ㊽B㊾D ㊿A �C �B�B �A �C �A�B �D


� 2NH3+4O2↔N2O5+3H2O; vd=kd·[NH3]2·[O2]4; vi=ki·[N2O5]·[H2O]3.

�A2SO2+O2↔2SO3. B Nel diagramma velocità-tempo devono

comparireleduecurve,quelladellavelocitàdella reazione diretta, che ha inizialmenteunvalore>0,equelladellareazioneinversa,cheha inizialmentevalore0. Laprimacur-va ha andamento discendente, la secondacurvaandamentoascendente.Apartiredaltempocorrispondentealloropuntodiinter-sezione,l’andamentodelleduecurverimanecostanteedèrappresentatodaunasemiret-taparallelaall’assedelleascisse.

� Condizionediequilibrio:vd=vi

kd·[N2]·[H2]3=ki·[NH3]2

kd/ki=[NH3]2/[N2]·[H2]3

ponendoKeq=kd/kisiha: Keq=[NH3]2/[N2]·[H2]3. Reazione:N2+3H2↔2NH3.

� La camera di scoppio del cilindro non è unsistema chiuso, perché il ciclo di funziona-mentodelmotoreascoppioprevedel’allon-tanamentodeiprodottidellacombustioneelanuovaimmissionedeireagenti.Pertantoilsistemanonraggiungel’equilibrio.

�[N2O] [O2] [N2O4]

1,75·10–1 3,4·10–1 4,60·10–3

4·10–2 1,91 1,4·10–2

3,40 8·10–2 1,02·10–2

� IlgraficocorrettoèC. Poiché la quantità iniziale di prodotto è 0,

tutto il prodotto che si forma deriva dalladiminuzione dei due reagenti. Più precisa-mente,lemolecolediBrClprodottesononel-lo stesso numero di quelle totali di Br2 e di

Cl2consumate.QuestaconsiderazioneportaaescludereigraficiBeD. Il fattochelaco-stantediequilibrioabbiavalore2 lasciain-tendere che le concentrazioni all’equilibriodi prodotti e reagenti non siano troppo di-verse. Questa seconda considerazione portaaescludereilgraficoA,nelqualelaconcen-trazionediCl2èprossimaa0.

� [12,0;1,38 · 10–2].

� [5,9 · 10–2mol/L].

� [25;25].

� Keq=[NO]2·[Br2]/[NOBr]2.[1,65 · 10–1].

� [6,3 · 10–3mol/(L·s);4,4 · 10–3mol/(L·s)].

� [8,4 · 10–3].

� [0,1 824;5,053 · 10–5].

� [0,27].

� [0,156;6,31 · 10–3].

� [3,0 · 10–4].

� [2,1 · 10–2].

� [2,64 · 10–2mol].

� [1,1 · 1023].

� [2,0 · 10–3mol/L;0,259].

� [0,321mol/L].

�

[PCl5] [PCl3] [Cl2] Q Verso3,00·10–2 4,78·10–2 4,78·10–2 7,62·10–2 ←2,65·10–2 2,55·10–2 1,12·10–2 1,08·10–2 →35,0·10–2 3,01·10–2 5,56·10–2 4,78·10–3 →

� [B].

� [11;7,5 · 10–6].

� IlrapportostechiometricotraCO,Cl2eCOCl2è1:1:1.Pertantoilnumerodimolidiprodot-toformatequandoilnumerodimolidiCOèpassatoda1,8mola1,3molè0,5mol,men-treilnumerodimolidiCl2èdiminuitoda2,1mola1,6mol.

Il quoziente di reazione Q a questo puntorisulta7,2,valoreinferioreaquellodellaco-stantediequilibrio(Kc=8,3):ilsistemanonharaggiuntol’equilibrio.

Per raggiungere l’equilibrio sarà favorita lareazionediretta.

138




� Nel terzo schema, che rappresenta il nuovoequilibrio, figurano complessivamente piùatomi di iodio di quelli presenti negli sche-miprecedentieloiodiononèstatoaggiuntoal sistema. Questo fatto determina, inoltre,una variazione del valore della costante diequilibrio, che nelle nuove condizioni do-vrebbetornarealvaloreoriginario.

� [6,82;3,62]. Poichélareazioneconsiderataèesotermica,

latemperaturapiùbassafavoriscelareazio-nediretta,conformazionedimaggioriquan-titàdiprodottiepertantovalorepiùelevatodella costante di equilibrio. L’esperimento1conKeq=6,82>3,62èquellocondottoallatemperaturadi500°C.

A L’aumento di pressione non provoca al-cuna alterazione dell’equilibrio, perchénella reazione il numero delle moli allostatogassosoèlostessoneireagentieneiprodotti;

B ladiminuzionedipressionenonprovocaalcuna alterazione dell’equilibrio, perchénella reazione il numero delle moli allostatogassosoèlostessoneireagentieneiprodotti;

C prevalelareazionedirettafinoaquandoilvaloredellacostantediequilibrioritor-naalvaloreiniziale;

D prevalelareazionedirettafinoaquandoilvaloredellacostantediequilibrioritor-naalvaloreiniziale.

� La reazione è esotermica, pertanto bassetemperature favoriscono lo spostamentodell’equilibrio verso la formazione dei pro-dotti. La formazione dei prodotti è favoritaanche da basse pressioni, perché il numerodelle moli dei prodotti allo stato gassoso èmaggioredelnumerodellemolideireagentiallostatogassoso(10contro9).L’elevatacon-centrazionedeireagentièunulteriorefatto-re che favorisce la formazione dei prodotti,maoccorretenerecontochetuttelesostanzesitrovanoallostatogassosoecheunaumen-todelleconcentrazionideterminaancheunaumento della pressione. A questo fatto sipotrebbe ovviare con l’allontanamento deiprodottiappenasiformano.

� [9,2 · 10–23mol/L;8,8 · 10–21g/L].

� [8 · 10–3g/L;2 · 10–4mol/L;7,6· 10–3g/L; 4 · 10–4mol/L].

� [8,9;3,7]. IlquozientedireazioneQ(3,7)èinferiorealla

costantediequilibrioKp(8,9).PoichéQ<Kpilsistemanonèall’equilibrioedèprevedibileunaumentodellapressioneparzialedelpro-dottoN2O4cuicorrispondeunadiminuzionedella pressione parziale del reagente NO2.QuestatendenzaproseguiràfinoacheQ=Kp.

� [0,282;0,282;0,218;0,218].

� [29,3]. L’aggiunta del reagente idrogeno, a parità

dellecondizioniditemperaturaepressione,sposta l’equilibrio verso la formazione delprodotto,laformaldeide.

� L’aumentodipressione sul sistemaall’equi-librioprovocalospostamentodell’equilibrioverso la formazione dei reagenti, che nellareazionecompaionoconunnumerodimoliminorerispettoaiprodotti(7contro8).Pre-vale pertanto la reazione inversa, fino alraggiungimentodiunanuovacondizionediequilibrio.

�A prevalelareazioneinversafinoaquandoilvaloredellacostantediequilibrioritor-naalvaloreiniziale;

B prevalelareazionedirettafinoaquandoilvaloredellacostantediequilibrioritor-naalvaloreiniziale;

C prevalelareazionediretta,endotermica; D nonsihaalcunaalterazionedell’equilibrio,

perchéilnumerodellemoliallostatogas-sosoèlostessoneireagentieneiprodotti;

E prevalelareazioneinversa,esotermica; F prevalelareazioneinversafinoaquando

ilvaloredellacostantediequilibrioritor-naalvaloreiniziale.

�A prevalelareazioneinversa,perchéilnu-mero delle moli dei reagenti allo statogassoso è minore del numero delle molideiprodottiallostatogassoso;

B prevale la reazione diretta, perché il nu-mero delle moli dei prodotti allo statogassosoèmaggioredelnumerodellemolideireagentiallostatogassoso;

C prevalelareazioneinversa,endotermica; D prevalelareazionediretta,esotermica; E prevalelareazionedirettafinoaquando

ilvaloredellacostantediequilibrioritor-naalvaloreiniziale.


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�AKps=[Ca2+]3·[PO43–]2.

BKps=[Mg2+]·[NH4+]·[PO4

3–]. CKps=[Ag+]2·[CrO4

2–]. DKps=[Ca2+]·[OH–]2.

� [7,5 · 10–5mol/L;2,5 · 10–2g/L].

� [2,8 · 10–18;diminuisce].

� [3,42 · 10–5mol/L].

� [2,6 · 10–6M;3,5 · 10–10M;4,7 · 10–11M].

� [4,3 · 10–5g;5,72 · 10–11g].

�101 [6,91 · 10–3mol/L;0,512g/L].

�102 La situazioneC. Infatti, nelle situazioni Ae B le particelle in soluzione, indipendente-mentedallaquantità,nonsonoseparate inioni,mentreunsalevainsoluzionesempresottoformadiioniseparati.

Capitolo 10 - L’equilibrio chimico Capitolo 11 - Acidi e basi

Capitolo 11Acidi e basi

PROVA DA SOLO1 a)H2Oèl’acidoeOH–èlasuabaseconiugata; HCO3

–èlabaseeH2CO3ilsuoacidoconiugato. b)HCNèl’acidoeCN–èlasuabaseconiugata; H2OèlabaseeH3O+ilsuoacidoconiugato. c)HClèl’acidoeCl–èlasuabaseconiugata; NH3èlabaseeNH4

+ilsuoacidoconiugato.

2 H3PO4+H2O↔H2PO4–+H3O+

H3PO4èl’acidoeH2PO4–èlasuabaseconiugata;

H2OèlabaseeH3O+èilsuoacidoconiugato.

3 [1,0].

4 [1,0·10–3M].

5 [2,17].

6 [10,63].

7 (a)pH neutro, poiché entrambi gli ioni delsalederivanodaelettrolitiforti;

(b)pHacido,poichéilsalederivadaHFeNH3e la costante di dissociazione dell’acidoHF è più grande della costante di disso-ciazionedellabaseNH3;

(c) pHbasico,poichéilsalederivadallabaseforteKOHedall’acidoH3PO4relativamen-tedebole;

(d)pHbasico,poichéilsalederivadallabaseforteNaOHedall’acidodeboleCH3COOH.

8 IlpHèbasico,poichéilsale,chesièprodottodallareazionetraunugualenumerodimolidell’acido e della base, deriva da una baseforteedaunacidodebole.

9 [9,38].

⓾ [12,95].

⓫ [9,09N].

⓬ [112,5mL;8,55].

⓭ [0,83N].

QUESITI

1 LarispostadevenecessariamentefornireunadefinizionediacidoebasesecondolateoriadiArrheniuseunadefinizionesecondolate-

140




7 Perchélarispostaabbiaunavalutazionepo-sitivadeveriportarelaproceduraperdeter-minareilvaloredelpHnelcasodiunacidodeboleodiunabasedebole.Ènecessariochesi faccia riferimento al ruolo della costantedidissociazionedell’acidoodellabaseechesiricavilarelativaespressionematematica.

8 Larispostadevefornireunadefinizionedelprocesso di idrolisi salina, specificando checosa accade in soluzione a seconda dell’ori-gine del sale in uso. È necessario che si for-niscanoesempidisaliadiversaorigineesidiscutasullaaciditàobasicitàdellasoluzio-nerisultante.Unarispostapienamenteposi-tiva riporta anche la relazione matematicaperladeterminazionedelpH.

9 Ladomandachiedechesianoindicateindet-taglioqualisostanzedevonoessereusateperdare origine a soluzioni tampone, discuten-donellospecificochecosaaccadequandosiinterviene sul sistema alterando le concen-trazioni.Ènecessariochesiariportata lare-lazionematematicaperilcalcolodelpHnelcaso di una soluzione tampone e che sianosegnalatiesempidisistemitamponeinam-bitobiologico.

⓾ La risposta deve fornire una definizionedi acido poliprotico e deve proporre alcuniesempisignificativi.Sideveinoltrediscute-re sulle differenze nella dissociazione degliacidimonoproticiediquellipoliproticiesuipossibilieffettisulpHdellasoluzionefinaledeterminatidallaliberazionediunnumerodiversodiioniossonioapartiredallostessonumerodimolidiacido.Occorrecomunquefarepresenteche,quandosihaunasoluzio-ne di un acido poliprotico, è solo la primadissociazioneadeterminare inrealtà ilpH.Lesuccessivedissociazioniriguardanoacidideboliodebolissimi(unicaparzialeeccezio-neloioneidrogenosolfato),cheinfluenzanoilvaloredelpHsolosesifaricorsoaunnu-merodicifresignificativeelevato.

⓫ Si richiede una spiegazione dettagliata delprocesso di titolazione, applicato al caso direazionitraacidiebasi.Inparticolareèim-portantechesidiscutasulruolodell’indica-tore per una valutazione colorimetrica delpHdellasoluzione.Èanche importantechenella risposta emerga la specificità di ogniindicatoreelanecessitàdiscegliereinmodoappropriatol’indicatoredausarenellatitola-

Capitolo 11 - Acidi e basi

oriadiBrønstedeLowry.Unarispostacom-pletaepositivadiscutegliambitidiapplica-zioneeilimitidelledueteorieeleeventualisomiglianzeedifferenzetradiesse,facendoricorsoancheaopportuniesempi.

2 La risposta deve necessariamente fornireunadefinizionediacidoebasesecondolate-oriadiLewis.SideveinoltredimostrareconopportuniesempicomelateoriadiLewisdifatto comprenda le teorie precedenti, allar-gandonegliambitidiapplicabilità.

3 La domanda richiede che si formuli in ter-mini matematici la capacità di acidi e basidi interagire con l’acqua in soluzione. Unarispostapienamentepositivaillustra,ancheattraverso esempi, il significato del valoredellacostantedidissociazioneinterminidiforzadegliacidiedellebasi.

4 Perché la risposta sia positiva deve esse-re illustrato in modo chiaro il fenomeno diautoionizzazione dell’acqua e quindi il suocomportamentoanfotero.Sidevonodefinirecorrettamente i prodotti della dissociazioneedevonoessereespressiinterminiquantita-tivi i valori delle rispettive concentrazioni edellacostantediequilibrio.Sirichiedeinfinechesidiscutadicomeilvariaredelleconcen-trazioni dei prodotti della autoionizzazionedell’acqua determini la neutralità, acidità obasicità delle soluzioni, accompagnando ladiscussioneconesempi.

5 Larispostadeve illustrare l’importanzachehannolaforzadell’acidoedellabaseelapos-sibilitàperquesticompostidiesseremonoopoliproticiperladeterminazionedellecarat-teristichedellasoluzionefinaleprodotta.Larispostadeveessereopportunamentecorre-datadaesempiesplicativi.

6 Perchélarispostaabbiaunavalutazionepo-sitivadeveriportareunacorrettadefinizio-ne del pH, motivando l’intervallo di valoriche la scala di pH può assumere in base alprodottoionicodell’acqua.Sidevequindiil-lustrareilcasodiunacidoediunabasefortee ricavare la relazione matematica che per-mettedideterminarelaconcentrazionedel-lo ione ossonio e dello ione idrossido. La ri-spostaèpienamentepositivasesiriportanoesempidicalcolodelpHrelativiasoluzionidiacidiobasifortiesispiegaperchénonsiricorreall’utilizzodellacostantedidissocia-zionedell’acidoodellabasepresainesame.

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zioneinbasealdifferentepuntodiviraggio.Nellaillustrazionedelprocessodititolazioneè da considerarsi pienamente positivo l’usodellacorrettaterminologia,conlaspiegazio-nedelconcettodipuntoequivalenteelapro-posizione di una curva di titolazione esem-plificativa.

⓬ Ladomandarichiedelaspiegazionedelcon-cetto di equivalente chimico e la esplicita-zionedellacorrispondenzatraequivalenteemole,conesempirelativiadacidiebasimonoe poliprotici. Si deve inoltre definire la nor-malitàeconfrontarequestagrandezzaconlamolarità.Ènecessario,perchélarispostasiavalutata in modo pienamente positivo, chesi riportino e mettano a confronto esempidicalcolodellanormalitàedellamolaritàdiacidiebasimonoproticiepoliprotici.


⓭B ⓮C ⓯B ⓰B⓱D ⓲C ⓳D ⓴D㉑A ㉒D ㉓A ㉔D㉕C ㉖C ㉗B ㉘B㉙D ㉚A ㉛C ㉜A㉝B ㉞B ㉟C ㊱D㊲B ㊳B ㊴C ㊵C㊶C ㊷B ㊸B ㊹B㊺D ㊻D ㊼A ㊽B㊾B ㊿C �A �B�C �D �D �A�B �D �A �D�A �A �B �D�B �D �A �C�C �B �B �A�C �B �B �D�D �B �C �D�C �D �B �C�C �B �A �C�B �D �B �C�C �B �C �A�B �C �B �C�101 C �102 B �103 A �104 C�105 C


�106 ANa++H2O+NH3+Br–; NH4

+/NH3;H2O/OH–. BHSO4

–+H2PO4–;

H2SO4/HSO4–;H2PO4

–/HPO42–.

CHSO4–+NH4

+; H2SO4/HSO4

–;NH4+/NH3.

DI–+H3O+; HI/I–;H3O+/H2O.

�107 AHNO3/NO3–;N2H5

+/N2H4. BCH3COOH2

+/CH3COOH;HClO4/ClO4–.

CH2Se/HSe–;H3O+/H2O. DH2PO4

–/HPO42–;HCO3

–/CO32–.

�108 AFeBr3acido,Br–base; BCu2+acido,NH3base; CH+acido,PH3base; DCO2acido,OH–base.

�109 BasidiArrhenius:A,C,F. BasidiBrønstedeLowry:B,D,E,F.

�110 AcididiLewis:A,B,E.BasidiLewis:C,D,F.

�111 L’ammoniacanonpuòcomportarsidaacidodi Lewis in quanto l’azoto non può accetta-redoppiettielettronici.AncheloioneossidononpuòcomportarsidaacidodiLewis,poi-chéperl’ossigenoèimpossibileaccettareal-tridoppiettielettronici.

�112 AHF. BH2CrO4. CHIO3. DHCO3

–.

�113

Acidoconiugato BaseconiugataHCl Cl–

NH4+ NH3

HNO3 NO3–

HCO3– CO3

2–

HI I–

HS– S2–

H3PO4 H2PO4–

142




�127 [5,1].

�128 [1,30].

�129 [1,70].

�130 [0,001M].

�131 [1,76·10–5].

�132 [10;4].

�133 [12,3].

�134 [3,4].

�135 [2,7·10–6M;5,6].

�136 [13,7].

�137 [11,5].

�138 [4,6;8,2].

�139 [12,2].

�140 [2,4].

�141 [13,4].

�142 [9,9·10–3M;10].

�143 [11,4;11,1;10,8].

�144 [3,52].

�145 [0,08g].

�146 [10–6M;4,0·10–6M].

�147 [110mL].

�148 [19mg].

�149 [2,14·10–3M;3,52·10–4].

�150 [50mL;50mL].

�151 [(1ª)12,1;(2ª)11,7;(3ª)7,3;(1ª+2ª+3ª)11,8].

�152 [10–5].

�153 [99L].

�154 [13].

�155 [4,7].

�156 [9,1].

�157 [8,97].

�158 [4,5].

�159 [1,1·10–5M;4,98].

�160 [3,0·10–12M;3,3·10–3M;4,4·10–1M;3,3·10–3M].

�161 [7]. IlclorurodipotassioKClèunsale,chepuò

essere considerato come derivato dalla re-azione tra un acido forte, l’acido cloridrico

�114

Acidoconiugato

Sostanza Baseconiugata

H3O+ H2O OH–

NH4+ NH3

H2S HS– S2–

PH4+ PH3

HCN CN–

H2SO4 HSO4– SO4

2–

H3PO3 H2PO3– HPO3

2–

�115 H2O<HIO<HCN<HClO<H2S<H2CO3< HF<H3PO4<HClO2<HIO3.

�116 KOH>NaOH>Ca(OH)2>Mn(OH)2> Mg(OH)2>AgOH>NH3.

�117 C<B<A<D.

�118 C>A>B>D.

�119 AH3PO4→H2PO4–+H+

H2PO4–→HPO4

2–+H+

HPO42–→PO4

3–+H+; BH2CO3→HCO3

–+H+

HCO3–→CO3

2–+H+; CH2SiO3→HSiO3

–+H+

HSiO3–→SiO3

2–+H+; DH3PO3→H2PO3

–+H+

H2PO3–→HPO3

2–+H+

HPO32–→PO3

3–+H+; EH4SiO4→H3SiO4

–+H+

H3SiO4–→H2SiO4

2–+H+

H2SiO42–→HSiO4

3–+H+

HSiO43–→SiO4

4–+H+; FH2SO3→HSO3

–+H+

HSO3–→SO3

2–+H+.

�120 C<D<A<B.

�121 C<A<D<B.

�122 AH2S. BHCl. CPH3(≈AsH3). DHClO.

�123 A1,12·10–12. B6,10·10–13. C2,38·10–2. D1,79·10–6.

�124 [1].

�125 [5,26].

�126 [2,6].


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HCl,conunabaseforte,l’idrossidodipotas-sioKOH.Pertantolesoluzionidiquestosale,qualunquesiailvaloredellaconcentrazione,non danno luogo a idrolisi salina e il pH simantieneneutro.

�162 [4,7].

�163 [9,14].

�164 [9,1;9,0].

�165 ACH3COO–+H2O↔CH3COOH+OH–. pH>7perchéCH3COOHèunacidodebolee

rimangonoioniidrossidoineccesso. BNH4

++H2O↔NH3+H3O+. pH<7perchéNH3èunabasedeboleeriman-

gonoioniossonioineccesso. Cnessunareazionediidrolisi. pH = 7 perché il pH rimane quello neutro

dell’acqua. DFe3++6H2O↔Fe(OH)3+3H3O+. pH<7perchéFe(OH)3èunabasedeboleeri-

mangonoioniossonioineccesso.

�166 [6,49].

�167 ANonsitrattadiunsistematampone,per-chéilsaleèformatodaunacidodeboleedaunabaseanch’essadebole.

BNonsitrattadiunsistematampone,per-ché il sale è formato da un acido forte e daunabaseanch’essaforte.

CSitrattadiunsistematampone,nelqualesonopresentiunabasedeboleeunsuosaleformatoconunacidoforte.

DSitrattadiunsistematampone,nelqualesonopresentiunacidodeboleeunsuosaleformatoconunabaseforte.

�168 [0,56M;27,9g].

�169 [7,1].

�170 [20,0g].

�171 [0,75M].

�172 [0,34N;0,82g].

�173 [A10,86;B10,70;C100mL;D4,63;Eb].

�174 L’indicatore da usare è la fenolftaleina(pKa=9,4),perchéilpuntoequivalente,nel-latitolazionetraunacidodeboleeunabaseforte,sitrovaincampobasicoelafenolfta-leinaèl’unicotragliindicatorielencaticonpuntodiviraggioincampobasico.

�175 [4,0·10–2M;12,6;1,6·10–1M;13,2].

Capitolo 11 - Acidi e basi Capitolo 12 - Elettrochimica

Capitolo 12Elettrochimica

PROVA DA SOLO1 Sono reazioni di ossidoriduzione la (a) e la

(b).In(a)Al2O3èlaspecieossidanteeCOèlaspecieriducente.In(b)Hg2+èlaspecieossi-danteeAlèlaspecieriducente.

2 2Al+3Hg2+→2Al3++3Hg. Lo ione mercurico Hg2+ è l’agente ossidante,

l’alluminiometallicoAlèl’agenteriducente.Lo ionealluminioAl3+è laspecieossidata, ilmercurioelementareHgèlasostanzaridotta.

3 5K2S+2KMnO4+8H2SO4→ 5S+6K2SO4+2MnSO4+8H2O. [14,54g].

4 2CrO22–+4H2O2+OH–+H+→

2CrO42–+5H2O.

[5,03g].

5 3SO2+2KMnO4+2H2O→ 2MnO2+K2SO4+2H2SO4. [176,2g].

6 LoioneferricoFe3+hamaggiorepotereossi-dantedelloionerameicoCu2+.

7 LoionecalcioCa2+hamaggiorepotereridu-centedelloionesodioNa+.

8 Avvienelareazioneinversa. [+2,77V].

9 [0,91V;–0,02V].

⓾ [5,21g].

QUESITI

1 La risposta è valutabile positivamente se sirispondeinmodoaffermativoesifornisco-noesempidireazioninonredox,comelerea-zionididoppioscambioolereazionidineu-tralizzazione.

2 Deveesserefornitaunadefinizionedelpro-cessodiossidoriduzione,dacuirisultichealvariare del numero di ossidazione dei dueelementiingiococorrispondeunpassaggiodielettronidall’elementochelicedeaquelloche li acquisisce. Nella risposta deve esserechiarito come l’aumento, o la diminuzione,

144




plessiva e quindi il flusso spontaneo deglielettroni. Molto positiva la presentazione diesempicheutilizzinoidatitabellatineltesto.

7 Sichiedeunadescrizionedellacellaelettro-liticaintuttelesuepartieunaspiegazionediquantoavvieneaidueelettrodi.Peresserecompletalarispostadevepresentareacorre-dounaillustrazionegraficadelsistemaelet-trolitico.

8 Perché la risposta abbia una valutazionepositiva,dalconfrontodeveemergerechia-ramente la differenza per quanto riguardailsegnodeidueelettrodiecomeleduecellepresentino processi opposti, spontaneo nelcasodellapila,nonspontaneonelcasodellacella elettrolitica. La risposta deve eviden-ziarechenelprimocasosiproduceenergiaelettrica da un processo chimico, mentrenel caso della cella elettrolitica si fornisceenergia elettrica per convertirla in energiachimica. Una risposta pienamente positivaindividuagliaspetti incomuneaiduepro-cessi, come il fatto che il catodo sia la sededellariduzione,dovesiaccumulanoglielet-troni,mentrel’anodosialasededellaossida-zione,dovesiaccumulanoicationi.

9 Discutendo delle pile, si chiede di chiarireche cosa si intende col termine «scarico».Nellarispostavannoindicati l’azzeramentodella f.e.m., la completa conversione dell’e-nergiachimicainenergiaelettricael’azzera-mentodellavariazionedienergialibera.Larisposta è valutata pienamente positiva sevengono riproposti i riferimenti ai concettidiequilibriochimicoedilavoroutile.

⓾ La risposta deve contenere una discussionesull’equazionediNernstesulsuoambitodiapplicazione alle condizioni non standarde durante il funzionamento di una pila. Ènecessario che l’espressione dell’equazionevengacorrettamenteriportataediscussaneisuoiterminimatematici.

⓫ Sichiedeunadefinizionediequivalenteelet-trochimicocomemassadisostanzaingradodi scambiare una mole di elettroni. Una ri-sposta completa riporta la relazione mate-matica che lega massa equivalente, massamolareemolidielettroniscambiati.Èimpor-tantechesifacciariferimentoall’usodelcon-cettodiequivalenteancheapropositodellereazioniacido-baseechesievidenzicomeneisistemielettrochimicipossarisultareutilela

Capitolo 12 - Elettrochimica

deln.o.individual’elementochecede,oquel-lochericeve,glielettroniepermettedista-bilireladirezionedelflussoelettronico.Mol-topositivounparalleloconladefinizionediacidoebase diBrønsted e Lowry, in cui siaevidenziatocomeunaspeciechimicapossacomportarsi da riducente o da ossidante infunzione del comportamento dell’altra spe-cieconlaqualeèmessaareagire.

3 La risposta è completa se contiene tutte leinformazioninecessarieaindividuareleduecelleeidueelettrodi,sesidescrivechecosaaccadeinciascunacellaeaciascunelettro-do,sesiindicanolecaratteristichedelcircu-itoesternoesesispecificailruolodelsettoporosoodelpontesalinocomechiusuradelcircuito interno. Una risposta pienamentepositiva prevede anche l’illustrazione deiconcettiespostiattraversounariproposizio-negraficadellapilaDaniell.

4 Si richiede una definizione del concetto dipotenzialediriduzione.Larispostadevefaremergerecomesitrattidiunagrandezzaingradodifornireunamisuradellatendenzanaturalediunelementoaridursioaossidar-si.Unarispostapienamentepositivadiscutesul significato del potenziale di riduzione,trovando collegamenti con la posizione nelSistema periodico dei vari elementi e quin-di con la loro elettronegatività. Una rispo-sta completa discute dell’assegnazione delpotenziale di riduzione standard di un ele-mento e illustra la semicella a idrogeno, dicui specifica l’importanza nella costruzionedellascaladeipotenzialidiriduzione.

5 Larispostadeveriportareunadefinizionedid.d.p.odif.e.m.incuisiaindicatoilmetodoperladeterminazionedellagrandezza.Unarispostapienamentepositivadiscuteanchedelsignificatodellad.d.p.interminidispon-taneità della reazione. Da valutare moltopositivamenteilparagoneconilconcettodienergiapotenzialeelaproposizionediesem-picheillustrinolaproporzionalitàtradiva-rioenergeticoespontaneitàdelprocesso.

6 La risposta deve contenere una descrizionedettagliata del flusso di elettroni che, attra-versoilcircuitoesterno,simuovonodall’ano-doversoalcatodo.Deveinoltrechiarirecomesia possibile, date due semireazioni di ridu-zione e noti i valori di potenziale standard,ricostruire la trasformazione chimica com-

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definizionedinormalitàdiunasoluzione.

⓬ Si chiede che vengano correttamente ripor-tate e discusse le due leggi di Faraday. Nelcasodellasecondaleggeèdavalutarsiposi-tivamente la segnalazione della sua utilitàperladeterminazionedellamassadiunaso-stanzacheinuncertotemposidepositaaunelettrododuranteunprocessoelettrolitico.


⓭B ⓮A ⓯C ⓰A⓱D ⓲B ⓳B ⓴B㉑A ㉒B ㉓A ㉔B㉕B ㉖D ㉗B ㉘A㉙D ㉚A ㉛B ㉜B㉝A ㉞D ㉟B ㊱A㊲A ㊳B ㊴C ㊵A㊶A ㊷B ㊸C ㊹D㊺A ㊻A ㊼C ㊽B㊾D ㊿A �D �B�A �D �B �D�B �B �C �B�A �B �D �A�B �A �C


�AOssidanteH2SO4;riducenteZn; BOssidanteH2O;riducenteNa; COssidanteHNO3;riducenteH3AsO3; DOssidanteFe2O3;riducenteAl; EOssidanteHNO2;riducenteH2S.

�AH2S+2HNO3→H2SO3+2NO+H2O; BAl+3AgNO3→Al(NO3)3+3Ag; CMnO2+4HCl→MnCl2+Cl2+2H2O; D3Cu+8HNO3→3Cu(NO3)2+2NO+4H2O; E3PbCl2+HIO3+6HCl→3PbCl4+HI+3H2O.

�A20H2O+8Cr3++3IO4–→8CrO4

2–+3I–+40H+; B4MnO4

–+5C+12H+→5CO2+4Mn2++6H2O; CMn2++2BiO4

3–+8H+→MnO42–+2Bi3++4H2O;

DCr2O72–+3S2–+14H+→3S+2Cr3++7H2O;

ESO42–+Zn+4H+→Zn2++SO2+2H2O.

� [524g].

� [27,93g;18,62g]. Lamassaequivalentedelferronelcomposto

FeS, in cui Fe ha n.o. = +2, corrisponde allametà della massa molare (55,85/2 g), men-trenelcompostoFeCl3,incuiFehan.o.=+3,corrisponde a un terzo della massa molare(55,85/3g).

�ASpecieossidante:Ni2+; specieriducente:Al. BSemireazioneall’anodo: 2Al→2Al3++6e–; semireazionealcatodo: 3Ni2++6e–→3Ni.

�ASemireazionediriduzione: Au3++3e–→Au; semireazionediossidazione: Cd→Cd2++2e–; reazionecomplessiva: 2Au3++3Cd→2Au+3Cd2+. BSemireazionediriduzione: Cd2++2e–→Cd; semireazionediossidazione: Fe→Fe2++2e–; reazionecomplessiva: Cd2++Fe→Cd+Fe2+. CSemireazionediriduzione: Au3++3e–→Au; semireazionediossidazione: Ag→Ag++e–; reazionecomplessiva: Au3++3Ag→Au+3Ag+. DSemireazionediriduzione: Cu2++2e–→Cu; semireazionediossidazione: Cr→Cr3++3e–; reazionecomplessiva: 3Cu2++2Cr→3Cu+2Cr3+.

�ABr2/Br–//Cl2/Cl–;

BPb2+/Pb//Pb4+/Pb2+.

� Il funzionamento della pila provoca il con-sumo dell’anodo, dove lo zinco passa in so-luzione come ione Zn2+. L’aumento dellaconcentrazionedegliionizincoinsoluzioneostacola il passaggio in soluzione di altriioni, pertanto la cessione di elettroni attra-verso il circuito esterno avviene con mag-gioredifficoltàe ladifferenzadipotenzialeelettricodellapiladiminuisce.Lacessazionedel funzionamento può avvenire per totale

146




� [411F].

� [1,2F;44g].

� [193000C].

� [386000C].

� [279000C;15h30min].

� [0,091g].

� [38000s].

� [224g].�101 [16g].�102 [12h58min].�103 [531000C].�104 A Ilversodelflussodeglielettronièsbagliato;

gliionisolfatodevonoavereduecarichene-gativeenonpositive;leduesoluzionisonoseparatedaunsettoporosoenondaunamembranasemipermeabile.

B Mancailsettoporoso. C Nell’equazione di ossidazione dello ione

cloruroCl–mancailcoefficiente2ade–.


consumo dell’anodo di zinco o per la totaledeposizionealcatododegliionirameCu2+insoluzione.

� [0,972g].

�ASpecieossidante:Sn2+; specieriducente:Mg. BSemireazionediossidazione: Mg→Mg2++2e–; semireazionediriduzione: Sn2++2e–→Sn. CMg2+/Mg//Sn2+/Sn. DMg+Sn2+→Mg2++Sn.

� AlsemielementoaoroAu3+/Au. [0,70V].

� [1,30V]. Dadestraversosinistra.

�D. Il catione Ag+, che ha il potenziale di ri-duzionestandardpiùaltoepertantoaccettaelettroniconmaggiorefacilità.

� f.e.m.=0,62V.Ilprocessospontaneoè: Zn+Sn2+→Zn2++Sn.

� Si riducono per primi gli ioni rameici Cu2+

e successivamente gli ioni idrogeno H+. Gliioni sodio Na+ non possono ridursi a spesedegli atomi di zinco Zn. Queste previsionipossono essere effettuate in base ai poten-ziali di riduzione standard degli elementi,daiqualirisultachelesemireazionidiridu-zione degli ioni Cu2+ e H+ hanno entrambepotenziale di riduzione standard superioreaquellodellasemireazionediriduzionedel-lo zinco, mentre lasemireazionedi riduzio-nedelloioneNa+hapotenzialediriduzionestandardinferioreaquellodellasemireazio-nediriduzionedellozinco.

� [0,404V].

� [1,04V].

� [0,2M].

� [1,58V].

� [0,31V].

� 2MnO4–+10I–+16H+→2Mn2++5I2+8H2O.

[0,99V].

� [202g].

� [31,47F;9,271F<31,47F].

� [0,14F].

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Capitolo 13Le proprietàdei composti organici

PROVA DA SOLO

1 a)isomeriadiposizione; b)isomeriageometrica.

2H — C — C — C — C — H

iso-Pentano

H| 1°

1°

1°2° 2°

|H

H|

|H

|H

H|

|H — C — H

H|

|H


1B 2C 3D 4C5B 6C 7D 8A9C ⓾A ⓫B ⓬D⓭D ⓮B ⓯B ⓰B⓱A ⓲B ⓳A ⓴C

Capitolo 13 - Le proprietà dei composti organici

VERIFICA LE ABILITÀ - DOMANDE APERTE

㉑Apuntadatrapano; Bmano,piede,orecchio; CANNA,OTTO,INNI.

㉒Avero; Bvero; Cfalso; Dfalso.

㉓A14; B5; C4; D19.

㉔Asaturo,sp3; Binsaturo,sp3esp2; Cinsaturo,sp2; Dinsaturo,sp3,sp.

㉕Acompostidifferentichenonsonoisomeridicatena;

Bcompostidifferentichesonoisomeridicatena;

Cdifferenticonformazionidellastessamolecola.

㉖Ano; Bno.

VERIFICA LE ABILITÀ - EXERCISE

㉗AlkeneAlkyne

CarbanionCarbocation

Geometric isomerAddition

SubstitutionThe series of carbon atoms chains

EliminationSaturated compounds

CH3CHO + CH3OH CH3CHOH — OCH3

R3C — CR3

CH3CH2Br H2C === CH2 + HBr

RC ≡≡≡ CR

CH3(CH2 )nCH3 (n = 1,2,3 …)

R2C === CR2

CH3CH3 + Br2 CH3CH2Br + HBr

cis-FHC === CHF and trans-FHC === CHF

CH3 — CO — CH–2

CH3 — C + H — CH3

148




Capitolo 14Gli idrocarburi

PROVA DA SOLO

1

H3C — CH — CH — CH3

CH3 |

CH3 |

2H3C — CH — CH — CH2 — CH2 — CH2 — CH3

CH3 |

CH2CH3 |

3 Esacloroetano.

4 H3C — CH2 — CH = CH — CH2 — CH3

5 H3C — CH = CH — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH3


1B 2C 3B 4B5A 6B 7A 8C9C ⓾B ⓫B ⓬C⓭B ⓮C ⓯B ⓰B⓱C ⓲C ⓳B ⓴C


㉑ACH3 — CH2 — CH2 — CH3

BCH3 — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH3

㉒ACH3 — (CH2)2 — CH3

BCH3 — (CH2)5 — CH3

㉓

AH — C — C — C — C — C — H

H|

H|

H|

H|

H|

|H

|H

|H

|H

|H

BH — C — C — C — C — C —C — C — C — H

H|

H|

H|

H|

H|

H|

H|

H|

|H

|H

|H

|H

|H

|H

|H

|H

CCH3 — (CH2)8 — CH3

DC6H14

Capitolo 14 - Gli idrocarburi

㉔Asì;Bsì;Cno;Dno.

㉕A3-metilpentano; B2-metilesano; C2-metilesano; D2,4-dimetilesano.

㉖Anonèbasatosullacatenapiùlunga:2,2-dimetilbutano;

Blacatenacarboniosaènumeratadallaestremitàsbagliata:2,2,3-trimetilbutano;

Clacatenacarboniosaènumeratadallaestremitàsbagliataeigruppialchilicinonsonoelencatialfabeticamente:

3-etil-4metilesano; Dglistessigruppialchilicisonoelencati

separatamente:2,4-dimetilesano.

㉗A16;B6;C5;D15.

㉘AC6H12;BC6H12;CC4H8;DC7H14.

㉙A6;B2;C2;D3.

㉚Ano;Bno;Cno;Dsì.

㉛Am-diclorobenzeneBo-dinitrobenzene

Cl

Cl

NO2

NO2

Co-bromostirene Dp-bromofenolo

HC=CH2

Br OH

Br

VERIFICA LE ABILITÀ - EXERCISES

㉜A18;B4;C13;D22.

㉝Aoctane; Bcyclopentane; Cpentane; Dcyclopentane.

㉞ C C — C — C — C (1-pentyne); C — C C — C — C (2-pentyne); C C — C — C (3-methyl-1-butyne). |

C

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Capitolo 15Gruppi funzionalie polimeri di sintesi

PROVA DA SOLO

1 CH3CH2CH2CH2CH2CH2OH

2 3-pentanolo.

H2SO43 2CH3 — CH2 — CH2 — CHO + O2 ⎯⎯⎯→ 2CH3 — CH2 — CH2 — COOH


1C 2C 3B 4C5C 6B 7B 8A9C ⓾B ⓫A ⓬B⓭B ⓮C ⓯C ⓰D⓱A ⓲C ⓳B ⓴B㉑C


㉒ACH3CH2CH2CHO + H2 ⎯→ CH3CH2CH2CH2OH

BCH3CH2COOH + CH3OH ⎯→ CH3CH2COOCH3 + H2O

㉓ACH3 — CH2 — CH2 — CH2 — OH primario

BCH3 — CH2 — CH — CH3

OH |

secondario

CCH3 — C — CH3

OH |

|CH3

terziario

DCH3 — C — CH2 — CH2OH

CH3 |

|CH3

primario

ECH3 — C — CH — CH3

CH3 |

|CH3

OH |

secondario

FCH3 — CH — CH3

OH |

secondario

Capitolo 15 - Gruppi funzionali e polimeri di sintesi

㉔ACH3CH2 — NH2

BCH3CH2CH2 — N — CH2CH2CH3

H|

CCH3CH2 CH2CH2 — N — CH2CH2CH2CH3

CH2CH2CH2CH3 |

DCH3CH2 CH2CH2 — N — CH3

H |

㉕ACH3CH2CH2CHCOOH

CH3 |

BCH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2C — OCH2CH3

O

CCH3CH2CH2CH2C — OCH2CH2CH2CH3

O

DCOOH

㉖ACH3CH2CH2CH2COOH acidopentanoico BCH3COOCH2CH3 etiletanoato(etilacetato) CCH3CH2CH2CH2OH butanolo DCH3CH2CHOHCH3 2-butanolo ECH3CH2CH2COOH acidobutanoico FC6H5Br bromobenzene

㉗A CH2 — CH — CH3 |CH2

|OH

|CH3

2-metil-1-butanolo

BCH3 — CH — CH2 — CH2 |OH

|OH

1,3-butandiolo

CCH3 — CH — CH — CH3 |CH3

|OH

3-metil-2-butanolo

D

OH

HO

1,3-ciclopentadiolo

㉘A4;B3;C1;D0.

㉙A1-eptanolo; B1-propanolo; C1,2-etandiolo;

㉚A3;B3;C3;D3.

150




Capitolo 15 - Gruppi funzionali e polimeri di sintesi

㉛Asì;Bsì;Cno;Dsì.

㉜AC4H10O;BC4H8O;CC4H8O;DC4H6O2.

㉝ACH3CH2CHCH2CH3 |OH

B — CH2CHCH3 |OH

CCH3CH2OH

DCH3CH2CH2CHCH2CH2OH

CH2CH3 |

ECH3OH

VERIFICA LE ABILITÀ - EXERCISES

㉞ACH3 — CH — CH2 — CH3

OH |

butan-2-ol

BH3C — CH — CH — CH2 — CH3

OH |

CH2 — CH3 |

3-ethylpentan-2-ol

COH

cyclopentanol

㉟A2;B2.

㊱ACH3 — CH2 — CO — CH3

O

BCH3 — CO — (CH2)7CH3

O

CCH3 — CH2 — CH2 — CO — CH2CH3

O

㊲ Because the butylamine forms hydrogenbondsbetweenthemolecules.

Thepentanemaynotformhydrogenbonds.

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