QUIZ DI "EQUILIBRIO CHIMICO ED EQUILIBRIO DI SOLUBILITA' " - REGIONALI CATEGORIA A

La reazione data è:

M₂Y₃ (aq) → 2 M³⁺ (aq) + 3 Y^2- (aq)

Sapendo che all'equilibrio [Y^2-] = 0,030 M, possiamo notare che la concentrazione di Y^2- rappresenta il sale dissociato in soluzione. Quindi, [Y^2-] è anche uguale alla concentrazione delle particelle ioniche prodotte dalla dissociazione del sale.

La reazione mostra che ogni molecola di M₂Y₃ produce 3 ioni Y^2- in soluzione. Quindi, se indichiamo con "x" la concentrazione iniziale di M₂Y₃ che si è dissociata, otteniamo:

[Y^2-] = 3x

Poiché [Y^2-] è noto essere uguale a 0,030 M, possiamo scrivere:

0,030 M = 3x

Ora, risolviamo per "x":

x = 0,030 M / 3 = 0,010 M

Ora sappiamo che la concentrazione di M₂Y₃ che si è dissociata è 0,010 M. Per calcolare il grado di ionizzazione (α), possiamo dividere la concentrazione di M₂Y₃ dissociato per la concentrazione iniziale del sale:

α = (0,010 M) / (0,080 M) = 0,125

Per esprimere α come percentuale, moltiplichiamo per 100:

α = 0,125 x 100% = 12,5%

La reazione data è la seguente:

HCl + H₂O → H3O⁺ + Cl^-

Questa è una reazione di dissociazione dell'acido cloridrico (HCl) in acqua. Quando l'HCl si scioglie in acqua, si comporta come un acido forte e si dissocia completamente in ioni idronio (H₃O⁺) e ioni cloruro (Cl^-). Quindi, i prodotti della reazione sono idronio (H₃O⁺) e cloruro (Cl^-).

Le risposte A, B e C sono errate:

A) Cl₂, O₂, H₂

Queste non sono i prodotti della reazione tra HCl e H₂O. La reazione non produce cloro molecolare (Cl₂), ossigeno molecolare (O₂) o idrogeno molecolare (H₂).

B) Cl₂, HClO

Anche questa risposta è errata. La reazione non forma cloro molecolare (Cl₂) né acido ipocloroso (HClO).

C) Cl₂, O₂

Anche questa risposta è errata. La reazione non produce cloro molecolare (Cl₂) né ossigeno molecolare (O₂).

D) Nessuna delle precedenti risposte è corretta

Questa è la risposta corretta. Come spiegato sopra, i prodotti della reazione sono idronio (H3O⁺) e cloruro (Cl^-), e nessuna delle risposte A, B o C è accurata rispetto alla reazione data.

Per calcolare il pH a cui inizia a precipitare Co(OH)₂ (s) in una soluzione 0,010 M di CoCl₂ a cui viene aggiunto NaOH solido, dobbiamo considerare la reazione di precipitazione di Co(OH)₂, la concentrazione dei reagenti e il K_ps (prodotto di solubilità).

La reazione di precipitazione del Co(OH)₂ da Co²⁺ è la seguente:

Co²⁺ (aq) + 2OH^- (aq) -> Co(OH)₂ (s)

Dalla reazione, vediamo che 1 molecola di Co²⁺ reagisce con 2 molecole di OH^-. Inizialmente, abbiamo una soluzione 0,010 M di Co²⁺ da CoCl₂. Poiché la concentrazione iniziale di OH^- è zero, dobbiamo determinare il punto in cui la concentrazione di OH^- supera la solubilità di Co(OH)₂.

Il K_ps (prodotto di solubilità) per Co(OH)₂ è 2,5 x 10^-16, il che ci dice che il prodotto delle concentrazioni di Co²⁺ e OH^- non può superare questo valore.

Poiché 1 molecola di Co²⁺ reagisce con 2 molecole di OH^-, possiamo scrivere:

K_ps = [Co²⁺][OH^-]²

Iniziamo con una concentrazione di 0,010 M di Co²⁺ da CoCl₂ e supponiamo che aggiungiamo x M di OH^-. Poiché la reazione ha un rapporto di 1:2 tra Co²⁺ e OH^-, avremo una concentrazione di 2x M di OH^-.

Ora possiamo scrivere l'equazione del K_ps:

2,5 x 10^-16 = (0,010 M)(2x M)²

Risolvendo per x:

x = radice quadrata di ((2,5 x 10^-16)/(0,010 M)) = 5 x 10^-8 M

Ora che sappiamo la concentrazione di OH^-, possiamo calcolare il pH. Poiché il pH è definito come il logaritmo negativo della concentrazione di ioni idrogeno (H⁺), possiamo usare il seguente rapporto:

pH = -log(OH^-)

pH = -log(5 ·10^-8) = -log(5) - log(10^-8) = -0,7 + 8 = 7,2

Quindi, il pH a cui inizia a precipitare Co(OH)₂ è di 7,2. La risposta corretta è la D, 7,2.