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Sommario degli esercizi presentati durante il corso. La procedura di soluzione non viene data in questa sede ma a lezione. Per analoghi esercizi provvisti di soluzione e correzione elettronica, fare riferimento alla voce "esercizi" o "autovalutazioni" nel materiale didattico. Esercizi su atomo, molecola, peso atomico 1) Calcolare i pesi molecolari delle seguenti sostanze: fosfato trisodico cloruro di calcio solfato acido di potassio nitrato di ammonio carbonato di calcio bicarbonato di sodio 2) Calcolare la composizione percentuale in peso del bicarbonato di sodio 3) La concentrazione dell'urea nel sangue viene espressa in mg di azoto ureico presenti in 100 mL di siero. Il valore normale e' < 20 mg/100mL. Sapendo che la formula dell'urea e' CON2H4 calcolare a quanti mg di urea corrispondono 20 mg di azoto ureico. 4) La composizione percentuale in peso di un certo composto, determinata mediante analisi chimica, risulta: H=6,7%; C=26,7%; O=35,6%; N=31%. Determinare il peso molecolare minimo e la formula corrispondente. 5) La composizione percentuale in peso di un certo composto risulta: H=10,3%; C=62,1%; O=27,6%. Il peso molecolare risulta 58. Determinare la formula (o le possibili formule). Esercizi sulla grammomolecola 1) Quanti grammi di cloruro di sodio e' necessario pesare per ottenere 0,25 moli di questo composto? [Risposta: 14,6 g] 2) Quante moli di cloruro di sodio sono contenute in 2,5 g di questo composto? [Risposta: 0,043 moli] 3) Quante moli di glucosio (PM=180) sono contenute in 5 g di questo composto? A quante molecole corrisponde questa quantita' di sostanza? [Risposta: 1,67 x 1022 molecole] 4) Quante moli di fosfato trisodico sono contenute in 1 g di questa sostanza? [Risposta: 0,0061 moli] Esercizi sulle leggi dei gas 1) Quale volume occupano 3 g di idrogeno alla pressione di 1 atm e alla temperatura di 25 C? [Risposta 35,6 L] 2) Quale pressione esercitano 3 g di ossigeno contenuti in recipiente del volume di 1 L alla temperatura di 20 C? [Risposta: 2,26 atm] 3) Qual e' la densita' dell'idrogeno alla temperatura di 25 C e alla pressione di 1 atm? (suggerimento: si puo' ragionare su qualsiasi quantita' del gas; provare con 1 mole) [Risposta: d=0,082 g/L] 4) Quante moli di azoto sono contenute in un recipiente del volume di 20 L alla pressione di 1 atm e alla temperatura di 25 C ripieno di questo gas? E quante moli di azoto sarebbero contenute nello stesso recipiente e nelle stesse condizioni se questo fosse pieno di aria? [Risposta: 0,646 moli] 5) La densita' di un gas perfetto alla temperatura di 25 C e alla pressione di 1 atm risulta pari a 1,15 g/L. Calcolare il peso molecolare del gas. [Risposta: 28 UMA] 6) Calcolare la composizione percentuale in peso dell'aria, assumendo che essa sia costituita soltanto da azoto per l'80% in volume e ossigeno per il 20% in volume. [Risposta: ossigeno 22%; azoto 78%] 7) 1 L di ossigeno alla temperatura di 20 C e alla pressione di 0,8 atm e' miscelato con 1 L di azoto alla temperatura di 25 C e alla pressione di 1 atm. La miscela viene quindi equilibrata a 1 atm e 25 C. Calcolare il volume della miscela e le frazioni molari dei due gas. [Risposta: 1,82 L] 8) Un paziente respira una miscela di aria (65% in volume) e ossigeno (35% in volume) entrambi misurati a T=25 C e P=1 atm. Qual e' la percentuale in volume di ossigeno nella miscela respirata dal paziente? E la sua pressione parziale? Esercizi sulle soluzioni e sulle proprieta' colligative 1) Una soluzione e' stata preparata dissolvendo 1 g di cloruro di sodio in 100 mL d'acqua. Calcolare la concentrazione molare del sale (si trascuri la variazione di volume). [Risposta: 0,17 M] 2) Una soluzione e' stata preparata diluendo con acqua 3 mL della soluzione dell'esercizio precedente fino al volume di 100 mL. Calcolare la concentrazione molare della soluzione risultante. [Risposta: 0,009M] 3) 100 mL di una soluzione 0,2 M di acido cloridrico sono stati mescolati con 250 mL di una soluzione 0,05 M dello stesso soluto. Calcolare la concentrazione della soluzione risultante. [Risposta: 0,0929 M] 4) 1 mL di una soluzione al 40% (peso/peso) di H2SO4 con densita' d=1,38 g/mL viene diluito con acqua fino al volume di 500 mL. Qual e' la concentrazione dell'acido solforico nella soluzione finale? 5) Una soluzione preparata dissolvendo 7 g di un soluto che non dissocia in 500 mL di acqua presenta una pressione osmotica pari a 3 atm. Determinare il peso molecolare del soluto. 6) La concentrazione della creatinina nel siero di un paziente risulta pari a 1 mg/dL. Il paziente e' cateterizzato e in un'ora produce 60 mL di urina. La concentrazione della creatinina nell'urina del paziente risulta pari a 90 mg/dL. Quale volume di siero e' stato filtrato dai reni del paziente in un minuto? Esercizi sull'equilibrio chimico. 1) In un recipiente del volume di 10 L sono state introdotte 1 mole di idrogeno e 1 mole di azoto. Quando la reazione omogenea in fase gassosa N2 + 3H2 <==> 2NH2 ha raggiunto la condizione di equilibrio, la concentrazione di ammoniaca risulta 0,02 M. Determinare la costante di equilibrio. [Risposta: 13 M-2] 2) In un recipiente del volume di 10 L sono state introdotte 1 mole di idrogeno, 1 mole di azoto e 1 mole di ammoniaca. Quando la reazione omogenea in fase gassosa N2 + 3H2 <==> 2NH3 ha raggiunto la condizione di equilibrio, la concentrazione di ammoniaca risulta 0,07 M. Determinare la costante di equilibrio. [Risposta: 14 M-2] 3) In un recipiente del volume di 10 L viene introdotta 1 mole di pentacloruro di fosforo. Quando la reazione omogenea in fase gassosa PCl5 <==> PCl3 + Cl2 raggiunge la condizione di equilibrio, la pressione nel recipiente risulta pari a 3 atm alla temperatura di 25oC. Calcolare la costante di equilibrio Kc (suggerimento: conviene utilizzare la legge di Ostwald). [Risposta: 0,0069 M] 4) Il prodotto di solubilita' del cloruro di argento e' 10-10 M2. Quale concentrazione di ione argento puo' essere presente in una soluzione 0,01 M di HCl? [Risposta: 10-8 M] 5) In un recipiente del volume di 5 L vengono introdotte 1,5 millimoli di idrogeno e 1 millimole di anidride carbonica. Quando la reazione chimica in fase gassosa omogenea: CO2 + H2 <==> CO + H2O ha raggiunto la condizione di equilibrio, nel recipiente e' presente una millimole di idrogeno. Calcolare la costante di equilibrio. [Risposta: 0,5] 6) La Kp della reazione chimica in fase gassosa omogenea CO2 + H2 <==> CO + H2O e' pari a 0,5 a 25oC. Quale sara' la pressione parziale del CO in una miscela ad equilibrio ottenuta a partire da 0.01 moli di CO2 e 0,005 moli di H2 in un recipiente del volume di 10 L? (L'acqua sara' allo stato gassoso se la sua pressione parziale risultera' inferiore alla tensione di vapore saturo, 18 mmHg a 25 C) [Risposta P CO= P H2O = 5,21 mmHg] 7) Un recipiente del volume di 10 L contiene una mole di anidride solforica (SO3). Questo composto va incontro alla reazione chimica in fase gassosa omogenea: 2SO3 <==> 2SO2 + O2. Sapendo che la pressione totale del gas contenuto nel recipiente, misurata alla temperatura di 25oC e' pari a 3 atm, e' possibile determinare la Kp e la Kc della reazione? [Risposta: Kc = 6,87 x 10-3 M; Kp = 0,168 atm] 8) Un farmaco agisce come inibitore di un enzima; la reazione chimica tra farmaco ed enzima puo' essere rappresentata come: F + E <==> EF e la sua costante di equilibrio risulta 105 M-1. Quale concentrazione del farmaco e' necessario raggiungere per ottenere che l'80% dell'enzima sia inibito? [suggerimento: potrebbe essere conveniente fare riferimento alla costante dell'equilibrio di dissociazione del farmaco: Kd = 10-5 M] Esercizi sull'equilibrio acido-base 1) Calcolare il pH di 1 litro di una soluzione acquosa 0,05 M di acido acetico (Ka = 1,8 x 10-5 M): come tale; dopo l'aggiunta di 25 mL di NaOH 1 M; dopo l'aggiunta di ulteriori 25 mL di NaOH 1 M. [Risposta: i tre valori del pH sono 3,0; 4,75; 8,72] 2) Calcolare il pH di 1 litro di una soluzione acquosa 0,02 M di ammoniaca (Kb = 1,8 x 10-5 M): come tale; dopo l'aggiunta di 10 mL di HCl 1 M; dopo l'aggiunta di ulteriori 10 mL di HCl 1 M. 3) Calcolare il pH di una soluzione acquosa contenente 1 mL di acido acetico glaciale (100% peso/peso, d=1,05 g/mL) e 1 g di acetato di sodio in un volume finale di 500 mL. 4) Calcolare il pH di una soluzione acquosa contenente 2 mL di ammoniaca (30% peso/peso, d=0,91 g/mL) in un volume finale di 750 mL. 5) Una soluzione e' stata preparata diluendo 1 mL di acido solforico concentrato (98% peso/peso, d=1,85 g/mL) e 2 mL di ammoniaca (30% peso/peso, d=0,91 g/mL) in 1 L di acqua. Qual e' il pH? [Risposta: pH=2,3] 6) Alla soluzione dell'esercizio precedente e' stato aggiunto 1 mL della soluzione di ammoniaca (30% peso/peso, d=0,91 g/mL). Qual e' il pH? 7) A 250 mL di un tampone contenente acido acetico 0,05 M e acetato di sodio 0,03 M viene aggiunto 1 mL di HCl 2 M. Qual e' il pH? 8) A 500 mL di un tampone contenente ammoniaca 0,04 M e cloruro di ammonio 0,05 M vengono aggiunti 2 mL di NaOH 2 M. Qual e' il pH? 9) Un paziente presenta i seguenti parametri: PCO2 nell'aria espirata 55 mmHg; concentrazione del bicarbonato nel siero 31 mM. Noti il coefficiente di solubilita' della CO2 (0,031 mM/mmHg) e il suo pKa (6,1), calcolare il pH del sangue di questo paziente. |