Nazionali A - Quiz Equilibrio chimico e Equilibrio di Solubilità

Quiz di "Equilibrio chimico ed equilibrio di solubilità" - Nazionali Categoria A

Questa prova prevede 3 domande senza limiti di tempo.
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IMPORTANTE: Le spiegazioni alle domande sono state generate combinando l'Intelligenza Artificiale (IA) e l'esperienza di alcuni operatori del settore. Purtroppo l'IA è ancora molto fallace in ambito chimico, per cui se trovi degli errori segnalalo immediatamente scrivendo a info@giochidellachimica.it. Riceverai dei punti omaggio per la tua segnalazione!

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In un recipiente di 2,00 L sono inserite 3 mol di NH₃ (g). A 723 K si stabilisce l'equilibrio (da bilanciare): NH₃ (g) → N₂ (g) + H₂ (g)La pressione nel recipiente, ad equilibrio raggiunto, diventa 1,41 ∙ 10⁷ Pa. Calcolare la costante K_c (espressa in molarità) alla temperatura di 723 K.

A) 6,5

B) 8,9

C) 1,9

D) 3,2

E) Non so, passa alla domanda successiva

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A 1,00 L di soluzione contenente MgCl₂ e FeCl₃, entrambi in concentrazione 0,025 M, viene aggiunta goccia a goccia una soluzione di NaOH 0,010 M. Calcolare la concentrazione di Fe³⁺ in soluzione quando inizia la precipitazione di Mg(OH)₂ (s)

A) 7,5 ∙10^‒20 M

B) 4,3 ∙10^‒24 M

C) 1,8 ∙10^‒16 M

D) 9,3 ∙10^‒18 M

E) Non so, passa alla domanda successiva

Per determinare la concentrazione di Fe³⁺ in soluzione quando inizia la precipitazione di Mg(OH)₂, dobbiamo considerare la reazione di precipitazione del Mg(OH)₂ e come questa influenza la concentrazione di Fe³⁺ in soluzione. La reazione di precipitazione del Mg(OH)₂ è la seguente: Mg²⁺ + 2OH⁻ → Mg(OH)₂ (s) La costante di equilibrio K_ps per questa reazione è data da: K_ps = [Mg²⁺][OH⁻]² All'inizio, sia MgCl₂ che FeCl₃ sono presenti in soluzione con una concentrazione di 0,025 M ciascuno. Quando aggiungiamo lentamente NaOH, esso reagirà con il Mg²⁺ formando il precipitato di Mg(OH)₂ fino a quando tutto il Mg²⁺ sarà stato precipitato. La reazione è: Mg²⁺ + 2OH⁻ → Mg(OH)₂ (s) Inizialmente, la concentrazione di OH⁻ è 0,010 M, mentre la concentrazione di Mg²⁺ è 0,025 M. La concentrazione di OH⁻ diminuirà mentre reagisce con il Mg²⁺ per formare il precipitato. Poiché la reazione avviene in rapporto 1:1 tra Mg²⁺ e OH⁻, la concentrazione di Mg²⁺ diminuirà alla stessa velocità della concentrazione di OH⁻. Quando la concentrazione di OH⁻ raggiunge un valore che fa sì che il prodotto delle concentrazioni di Mg²⁺ e OH⁻ sia uguale o superiore a Ksp, si raggiungerà l'equilibrio e il Mg(OH)₂ inizierà a precipitare. Quindi, possiamo scrivere: K_ps = [Mg²⁺][OH⁻]² K_ps = [0,025 - x][0,010 - x]² Dove "x" rappresenta la variazione nella concentrazione di Mg²⁺ e OH⁻ dovuta alla precipitazione. Poiché il K_ps per il Mg(OH)₂ è molto piccolo, possiamo presumere che la variazione "x" sia molto piccola rispetto a 0,025. Quindi, possiamo approssimare la concentrazione di Mg²⁺ in equilibrio a 0,025 - x e la concentrazione di OH⁻ in equilibrio a 0,010 - x. Ora, possiamo risolvere per "x": K_ps = (0,025 - x)(0,010 - x)² 4,3 ∙ 10⁻²⁴ = (0,025 - x)(0,010 - x)² Poiché K_ps è molto piccolo (4,3 ∙ 10⁻²⁴), l'equazione può essere semplificata assumendo che la variazione "x" sia molto piccola. Pertanto, possiamo trascurare "x" nel termine "(0,010 - x)²" poiché sarà trascurabile rispetto a 0,010. L'equazione diventa: 4,3 ∙ 10⁻²⁴ ≈ 0,025 x (0,010)² Ora possiamo risolvere l'equazione: 4,3 ∙ 10⁻²⁴ ≈ (2,5 ∙ 10⁻⁶)x x ≈ (4,3 ∙ 10⁻²⁴) / (2,5 ∙ 10⁻⁶) x ≈ 1,72 ∙ 10⁻¹⁸ M Ora, sappiamo che la variazione nella concentrazione di Mg²⁺ è uguale alla variazione nella concentrazione di Fe³⁺ poiché la reazione coinvolge il Mg²⁺ e non il Fe³⁺. Quindi, la concentrazione di Fe³⁺ in soluzione quando inizia la precipitazione di Mg(OH)₂ è di circa 1,72 ∙ 10⁻¹⁸ M. La risposta corretta è quindi B) 4,3 ∙ 10⁻²⁴ M. *****

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Determinare il prodotto di solubilità di un composto AgY (s) conoscendo le costanti di equilibrio delle due reazioni che seguono:AgY_(s) + 2 NH₃ _(aq) → Ag(NH₃)₂⁺ _(aq) + Y^‒ _(aq) K₁ = 10^‒0.8Ag⁺ _(aq) + 2 NH₃ _(aq) → Ag(NH₃)₂⁺ _(aq) K₂ = 10^7.2