QUIZ DI "CHIMICA GENERALE - ARGOMENTI VARI" - REGIONALI CATEGORIA C

La cromatografia ionica (IC) è una tecnica analitica utilizzata per separare e quantificare gli ioni presenti in una soluzione. Quando si desidera analizzare gli anioni, come il cloruro (Cl^-) o il solfato (SO₄^2-), in una soluzione, si utilizza una colonna di separazione a scambio di anioni. In questa colonna, gli ioni anionici vengono trattenuti da gruppi funzionali a carica positiva o da cationi legati alla fase stazionaria della colonna.

Tuttavia, per sopprimere gli ioni negativi dell'eluente tamponato e garantire una buona rilevazione, si utilizza una seconda colonna chiamata colonna di soppressione. Il suo ruolo è quello di sopprimere gli ioni OH^- rilasciati dalla prima colonna e gli ioni bicarbonato del tampone, convertendoli in acqua (H₂O) e anidride carbonica (CO₂). In altre parole, la colonna di soppressione elimina gli ioni che interferirebbero con la rilevazione degli anioni di interesse.

La fase stazionaria della colonna di soppressione contiene gruppi funzionali con carica negativa, di solito gruppi solfonici (-SO₃^-). Questi gruppi solfonici interagiscono con gli ioni positivi (come H⁺) per neutralizzarli, impedendo loro di interferire con la rilevazione degli anioni. Di conseguenza, la risposta B, "la fase stazionaria della colonna di soppressione contiene gruppi solfonici negativi," è corretta.

Quindi, in sintesi, la fase stazionaria della colonna di soppressione nella cromatografia ionica contiene gruppi funzionali a carica negativa e svolge un ruolo fondamentale nella soppressione degli ioni positivi presenti nell'eluente tamponato, contribuendo così all'analisi precisa degli anioni.

Nella tavola periodica degli elementi, i gruppi rappresentano colonne verticali. Gli elementi all'interno di un gruppo hanno lo stesso numero di elettroni nella loro orbitale più esterna (noti come elettroni di valenza) e condividono alcune proprietà chimiche simili. Il gruppo 15 della tavola periodica è noto anche come il gruppo dei pnictogeni e include gli elementi azoto (N), fosforo (P), arsenico (As), antimonio (Sb) e bismuto (Bi). Man mano che si scende lungo il gruppo, si osserva un aumento del carattere metallico. Il carattere metallico tende ad aumentare dall'alto in basso all'interno di un gruppo. I metalli solitamente hanno bassa energia di ionizzazione (energia necessaria per rimuovere un elettrone da un atomo neutro) e bassa elettronegatività (tendenza a attrarre elettroni verso di sé in una legame chimico). Tra gli elementi del gruppo 15, il bismuto (Bi) è l'elemento che ha più carattere metallico. Questo è perché mentre si scende lungo il gruppo, l'aumento delle dimensioni atomiche e la schermatura degli elettroni interni risultano in un'aumentata facilità nel perdere gli elettroni di valenza, conferendo un carattere metallico maggiore. Gli elementi più in basso nel gruppo hanno quindi caratteristiche metalliche più pronunciate rispetto agli elementi più in alto.   *****  

Per calcolare il potenziale elettrodico (E) di un elettrodo di rame (Cu) immerso in una soluzione satura di carbonato di rame (CuCO₃) a 25 °C, possiamo seguire questi passaggi:

1. Trovare la concentrazione di Cu²⁺ nella soluzione satura di CuCO₃ utilizzando la costante di prodotto di solubilità (K_ps) della reazione:CuCO₃ → Cu²⁺ + CO₃^2-La relazione tra K_ps e le concentrazioni degli ioni è data da:K_ps = [Cu²⁺][CO₃^2-]Poiché la solubilità è satura, possiamo assumere che la concentrazione di CO₃^2- sia uguale a zero (considerando che CuCO₃ è poco solubile). Quindi, K_ps = [Cu²⁺], da cui otteniamo:[Cu²⁺] = √K_ps = √(2,5 × 10^-10) = 1,58 × 10^-5 M

2. Ora possiamo utilizzare l'equazione di Nernst per calcolare il potenziale elettrodico (E):E = E° + (0,059/2) log[Cu²⁺]Dove E° è il potenziale standard di riduzione per la coppia Cu²⁺/Cu, che è 0,337 V.

Sostituendo i valori noti:E = 0,337 + (0,059/2) log(1,58 × 10^-5) ≈ 0,195 V

Quindi, la risposta corretta è D) 0,195 V.