QUIZ DI "STECHIOMETRIA E BILANCIAMENTO DI REAZIONI" - REGIONALI CATEGORIA C

La densità di un gas è data dal rapporto tra la sua massa molare e il volume molare alle condizioni date. La relazione matematica è espressa come:

Densità = Massa molare / Volume molare

Per confrontare la massa molare di due gas diversi, possiamo scrivere la seguente proporzione utilizzando l'argon (Ar) come riferimento:

(Massa molare di Y) / (Densità di Y) = (Massa molare di Ar) / (Densità di Ar)

Risolvendo per la massa molare di Y (indicata come MY), otteniamo:

MY = MAr * (Densità di Y / Densità di Ar)

Dove:- MY è la massa molare di Y,- MAr è la massa molare dell'argon,- Densità di Y è la densità di Y,- Densità di Ar è la densità dell'argon.

Sostituendo i valori noti, otteniamo:

MY = 39,95 * (1,98 / 1,59)

Risolvendo questa espressione, si ottiene che la massa molare di Y è circa 49,7 u (unità di massa atomica). Quindi, la risposta corretta è la C) 49,7 u.

La risposta esatta è la C (200 mL ≤ V < 300 mL).

La titolazione di 10,0 mmol di acido fosforico (H₃PO₄) con NaOH 0,100 M e indicatore fenolftaleina raggiunge il punto di viraggio quando si titolano i primi due equivalenti di acido fosforico. Per comprendere meglio, possiamo analizzare il processo di titolazione passo dopo passo:

1. Acido fosforico (H₃PO₄):

• Il primo equivalente di H⁺ viene titolato fino a pH 2,12 (pK_a1).
• Il secondo equivalente di H⁺ viene titolato fino a pH 7,21 (pK_a2).
• Il terzo equivalente inizia a titolarsi a pH 10,4 (pK_a3).

2. Fenolftaleina:

• La fenolftaleina vira da incolore a rosa intorno a pH 9-10.

3. Titolazione del secondo equivalente (H₃PO₄):

• La titolazione del secondo equivalente avviene tra i pK_a1 e pK_a2.
• Poiché la titolazione di un acido debole termina 2 unità di pH oltre il suo pK_a, il secondo equivalente si titola a un pH leggermente superiore a 7,21.

4. Calcolo del volume di NaOH richiesto:

• Dato che 100 mL di NaOH 0,1 M contengono 10 mmol di OH^‒, per titolare completamente il secondo equivalente di H₃PO₄ (20 mmol di H⁺), saranno necessari 200 mL di NaOH (10 mmol / 0,1 M).

Quindi, il punto di viraggio avviene quando si titolano i primi due equivalenti di H₃PO₄ e la fenolftaleina vira intorno a pH 9-10.

Poiché 100 mL di NaOH 0,1 M sono sufficienti per titolare il primo equivalente e altri 100 mL sono necessari per titolare il secondo equivalente, il volume totale di NaOH al punto di viraggio sarà di 200 mL.

Pertanto, la risposta corretta è la C (200 mL ≤ V < 300 mL).

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La percentuale dell'isotopo ²⁴Mg può essere trovata attraverso un calcolo basato sulle percentuali degli isotopi noti dell'elemento magnesio e le loro rispettive masse atomiche. In questo caso, la percentuale di ²⁵Mg è data come il 10%. Consideriamo le frazioni molari degli isotopi:

• x rappresenta la frazione di ²⁴Mg
• 0,1 rappresenta la frazione di ²⁵Mg
• 0,9 - x rappresenta la frazione di ²⁶Mg

Utilizzando le masse atomiche e le percentuali degli isotopi, possiamo scrivere un'equazione basata sulla somma delle frazioni molari moltiplicate per le rispettive masse atomiche, uguagliate alla massa atomica nota del magnesio (24,305 u). Risolvendo l'equazione per trovare la frazione di ²⁴Mg otteniamo: x = 0,788 Quindi la percentuale di ²⁴Mg è il 78,8%, che approssimando è pari al 79%, risposta corretta (opzione B).   *****