QUIZ BREVE - REGIONALI CATEGORIA A

La reazione data è:

HF (aq) + OH^-(aq) ⇌ F^-(aq) + H₂O (aq)

Per calcolare la costante di equilibrio (K) per questa reazione, puoi utilizzare il principio di Le Chatelier e la relazione tra le costanti di equilibrio delle reazioni elementari.

Le due reazioni elementari coinvolte sono:

1. HF ⇌ F^- + H⁺ (K₁)

2. H⁺ + OH^- ⇌ H₂O (K₂)

I valori di K₁ e K₂ sono corretti. Ora, per trovare K per la reazione complessa, moltiplichi questi due K₁ e K₂:

K = K₁ x K₂ = (7,2 ·10^-4) x (1 ·10¹⁴) = 7,2 ·10¹⁰

Quindi, la risposta corretta è la A) 7,2 ·10¹⁰. La reazione complessa ha una costante di equilibrio di 7,2 ·10¹⁰.

La concentrazione molare (M) di una soluzione è definita come la quantità di sostanza (in moli) per unità di volume (in litri) della soluzione stessa.

Nel caso del cloruro di idrogeno (HCl), la sua massa molare è di 36,5 g/mol, il che significa che una mole di HCl pesa 36,5 grammi.

Quando si dice che una soluzione è 1,00 M di HCl, significa che contiene 1 mol di HCl in 1 litro di soluzione. Pertanto, in un litro di soluzione ci sarà una mole di HCl, corrispondente a 36,5 grammi di HCl (poiché la massa molare del HCl è di 36,5 g/mol).

La risposta corretta è la A) 36,5 g di acido in 1 dm³ di soluzione, poiché la concentrazione molare di 1,00 M indica che in un litro di soluzione c'è 1 mol di HCl, equivalente a 36,5 grammi, come confermato dalla massa molare del HCl.

Nel legame ionico gli ioni, come ad esempio Na⁺ e Cl^-, non formano molecole discrete come nel caso dei composti covalenti. Piuttosto, essi si organizzano in un reticolo cristallino tridimensionale esteso, distribuito in tutte e tre le direzioni dello spazio, costituito da un'enorme quantità di ioni. Questo reticolo cristallino non si configura come singole molecole ben definite, bensì come una struttura estesa e regolare composta da ioni che si attraggono e si ripetono in una configurazione reticolare.

Per bilanciare l'equazione chimica data, segui questi passaggi:

1. Identifica le semireazioni di ossidazione (ox) e riduzione (rid). Nella semireazione di riduzione, il cromo (Cr) passa da Cr⁶⁺ a Cr³⁺, guadagnando 3 elettroni. Nella semireazione di ossidazione, l'alcol ((CH₃)₂CHOH) perde 2 elettroni per formare l'acetone ((CH₃)₂CO). Quindi, le semireazioni sono:

_Riduzione: Cr⁶⁺ + 3 e^- → Cr³⁺

_Ossidazione: (CH₃)₂CHOH → (CH₃)₂CO + 2 e^-

2. Bilancia il numero di elettroni scambiati moltiplicando le semireazioni in modo che il numero di elettroni persi sia uguale al numero di elettroni guadagnati. In questo caso, devi moltiplicare la semireazione di riduzione per 2 e la semireazione di ossidazione per 3 per bilanciare il numero di elettroni.

3. Ora puoi scrivere l'equazione chimica bilanciata completa:

3 (CH₃)₂CHOH + 2 CrO₃ + 6 H⁺ → 3 (CH₃)₂CO + 6 H₂O + 2 Cr³⁺

4. Ora che hai l'equazione bilanciata, puoi vedere che per ogni 3 moli di alcol consumate, vengono consumate 2 moli di CrO₃.

5. Poiché hai 1,2 moli di alcol, puoi calcolare quante moli di CrO₃ sono consumate:

Moli di CrO₃ consumate = (1,2 mol alcol) * (2 mol CrO₃ / 3 mol alcol) = 0,8 mol CrO₃

Quindi, 0,8 moli di CrO₃ sono consumate per 1,2 moli di alcol. La risposta corretta è A) 0,80.

Dati del problema: - Numero di moli (n) = 5 moli - Temperatura (T) = 16°C (che deve essere convertita in kelvin) - Volume (V) = 2 dm³ (che può essere convertito direttamente in litri) - Costante dei gas (R) = 0,0821 L·atm/(mol·K) (la costante dei gas per i litri e le atmosfere)

Conversione della temperatura in kelvin: T(K) = T(°C) + 273,15 T(K) = 16°C + 273,15 ≈ 289,15 K

Utilizzando la legge dei gas ideali, puoi calcolare la pressione (P):

P = (n x R x T) / V

P = (5 mol x 0,0821 L·atm/(mol·K) x 289,15 K) / 2 L P ≈ 59,325 atm

Trasformazione della pressione in pascal (Pa): Poiché la risposta corretta deve essere espressa in pascal, convertiamo la pressione da atmosfere (atm) a pascal. Un'atmosfera (atm) è approssimativamente equivalente a 1,013 ·10⁵ Pa.

P(Pa) = P(atm) x 1,013 ·10⁵ Pa/atm P(Pa) ≈ 59,325 atm x 1,013 ·10⁵ Pa/atm ≈ 6,083 ·10⁶ Pa

Esprimiamo la pressione in megapascal (MPa), dove 1 MPa = 10⁶ Pa:

P(MPa) = P(Pa) / 10⁶ P(MPa) ≈ (6,083 ·10⁶ Pa) / 10⁶ ≈ 6 MPa