QUIZ DI "ACIDI E BASI" - REGIONALI CATEGORIA A

Il pH di una soluzione indica quanto sia acida o basica. Un pH inferiore a 7 indica una soluzione acida, mentre un pH superiore a 7 indica una soluzione basica. Una soluzione con pH 7 è considerata neutra.

Ora, analizziamo i composti dati:

A) KClO₄: Il clorato di potassio è un sale formato da un metallo alcalino (K) e l'anione del perclorato (ClO₄^-), che deriva da un acido forte (HClO₄). Poiché sia il potassio che il perclorato sono provenienti da specie ioniche forti, il sale produce una soluzione neutra in acqua.

B) NaNO₃: Il nitrato di sodio è un altro sale di un metallo alcalino (Na) e l'anione del nitrato (NO₃^-), che deriva da un acido forte (HNO₃). Anche questo composto forma una soluzione neutra in acqua.

C) NH₄Br: Il bromuro di ammonio è formato da ammonio (NH₄⁺) e bromuro (Br^-). L'ammonio deriva da un acido debole (NH₃), e quindi la sua soluzione sarà leggermente acida a causa della presenza dell'ammonio come acido debole coniugato.

D) NH₃: L'ammoniaca è una base debole. Quando si scioglie in acqua, forma ioni idrossido (OH^-) e ammonio (NH₄⁺). La presenza di ammoniaca rende la soluzione leggermente basica.

Quindi, la risposta corretta è C) NH₄Br, poiché il bromuro di ammonio contiene l'acido debole coniugato NH₄⁺ della base debole NH₃, il che conferisce alla soluzione una leggera acidità.

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Per spiegare meglio la risposta:

1. Iniziamo calcolando la massa della soluzione. La densità della soluzione è data come 1,20 g/mL, il che significa che in ogni millilitro (mL) di soluzione ci sono 1,20 grammi di soluzione.
2. Il volume totale della soluzione è dato come 1000 mL, che è equivalente a 1 litro. Pertanto, la massa totale della soluzione in un litro è 1,20 g/mL x 1000 mL = 1200 grammi (g).
3. La domanda afferma che la soluzione è al 37% in massa (m/m) di HCl. Quindi, calcoliamo quanto rappresenta il 37% di 1200 g: 0,37 x 1200 g = 444 g.
4. Ora calcoliamo le moli di HCl in questa massa. La massa molare dell'HCl è la somma delle masse atomiche di idrogeno (H) e cloro (Cl), che è circa 1 + 35,45 = 36,45 g/mol.
5. Per calcolare il numero di moli, dividiamo la massa di HCl (444 g) per la sua massa molare (36,45 g/mol): 444 g / 36,45 g/mol ≈ 12,18 mol.
6. La concentrazione molare (M) è definita come il numero di moli di soluto (HCl) per litro di soluzione. Poiché abbiamo calcolato che ci sono circa 12,18 moli di HCl in 1 litro di soluzione, la concentrazione molare dell'acido è di circa 12,18 M.
7. La risposta corretta è quindi la A, "12,2 M," che rappresenta la concentrazione molare dell'acido HCl in questa soluzione.

Le piogge acide sono il risultato dell'inquinamento atmosferico da ossidi di zolfo e azoto, che reagiscono con l'umidità atmosferica per formare acidi solforico (H₂SO₄) e nitrico (HNO₃). L'affermazione B è errata perché il pH delle piogge acide non è fissato a 5,6. In realtà, può variare notevolmente a seconda della concentrazione di tali acidi.

Analizziamo le differenti possibilità di risposta
- Affermazione corretta (A): Il termine "piogge acide" fu coniato dal chimico inglese Robert Angus Smith, che studiava la pioggia acida a Londra durante il XIX secolo.
- Affermazione errata (B): Il termine "piogge acide" non indica piogre con pH fisso a 5,6.
- Affermazione corretta (C): Durante i temporali, il pH della pioggia può diminuire a causa della formazione di acido nitrico (HNO₃) derivante dai fulmini.
- Affermazione errata (D): Il pH tipico delle piogre acide può essere inferiore a 4 a causa dell'acidità derivante dagli ossidi di zolfo e azoto.

Pertanto, la risposta corretta è la B) perché il pH delle piogge acide non è sempre 5,6, ma può variare in base alle condizioni atmosferiche e alla presenza di inquinanti.