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  CHIMICA ESERCIZI SVOLTI!

                                                                                                                                   sito della Prof. Antonella Mazzone

                                      Lezioni private di Chimica Generale a Napoli!

 

 

Finalmente un SITO con tanti esercizi svolti di CHIMICA GENERALE,

a livello universitario, spiegati in modo chiaro e semplice! 

Questo mio sito nasce quale supporto didattico agli allievi da me preparati, 

nonké come presentazione in rete, del mio lavoro 20ennale di insegnante privata, 

per tutti gli studenti che volessero avere una preparazione "degna", 

e non "mnemonica", per l'esame di Chimica Generale!

Vi ho inserito esercizi da me ideati & svolti, nonché postati in rete,

o direttamente al mio indirizzo e-mail, da voi studenti universitari, 

e che ho ritenuto "interessanti ed originali" da poter essere svolti nel mio sito!

Inoltre ho scritto ottime spiegazioni teoriche, giacché è impossibile

tentare di risolvere gli esercizi di chimica "meccanicamente", 

senza aver capito nulla degli importantissimi concetti che ne sono alla base(!)

Buona lettura e in bocca al lupo a tutti voi studenti!

                                                                             da Antonella Mazzone      

 

ESERCIZI SVOLTI DI CHIMICA

CON LE “SPIEGAZIONI RAGIONATE” della Prof. Antonella Mazzone

tel.fisso: 081-019 11 59

cell.: 347-86 180 48

fax: 081-579 87 05

indirizzo e-mail: chimicachimica@gmail.com

 

 

                                   La sede delle mie lezioni individuali,

                                 è a NAPOLI città, al quartiere Vomero,

                                   ben collegato da Metrò e tangenziali!

 

 

Cliccando sui link elencati a sx, trovate una "marea" di esercizi di Chimica da me svolti!

 

 

Vorrei proporre, come prima spiegazione, una tipologia di esercizio di chimica, che per livello di difficoltà ed interesse, ritengo sia “al top”, degli esercizi sul pH(!):

 


                                    "A ritroso in neutralizzazione":

 

Esercizio 1 ( da me ideato): 

Calcolare quanti ml di una soluzione di NaOH 0,2 M,

devono essere mescolati con

100 ml di una soluzione di CH3COOH 0,2 M,

affinché il pH della soluzione risultante sia 4,05.

Ka di CH3COOH = 1,8 ·10-5.

 

Innanzi tutto trascuri, ai fini del pH, lo ione Na+, in quanto “ione spettatore nel pH”; cioè essendo Na+ derivante dalla base forte NaOH, secondo la reazione “a freccia unica” : NaOH--> NaOH, non sarà possibile la reazione inversa, cioè non sarà possibile che Na+ dia un qualsivoglia contributo al pH della soluzione.

 

Quindi ti rmangono in soluzione, l'acido debole CH3COOH, e OH, la base più forte che ci sia,

i quali reagiscono tra loro secondo la seguente reazione di neutralizzazione :



_________CH3COOH____+____OH-__--->__CH3COO-__+__H2O

moli iniz.0,2m·0,1L=0,02n____0,2M·V_________--
__________eccesso__________difetto

moli finali___0,02-0,2V________---___________0,2V____________

(devi presupporre in difetto OH-, in quanto dal testo dell'esercizio si sa che il pH della soluzione poi risultante dovrà essere acido!)
Quindi metti le due specie rimaste alla fine della neutralizzazione,

CH3COOH e CH3COO-,

in un unico equilibrio in cui siano coinvolte entrambe in soluzione acquosa,

e questo è l'equilibrio di dissociazione di CH3COOH:

________CH3COOH____+__H2O_<=>___CH3COO-__+___H3O+

Miniz:__0,02-0,2V/Vtot._______________0,2V/Vtot.________--

Mequil.0,02-0,2V/Vtot.-x______________0,2V/Vtot.+x_____x=10-4,05(dal pH dato 4,05!)

[questa è una soluzione tampone, in cui cioè hai la presenza contemporanea dei 2 coniugati,

l'acido debole CH3COOH, ed il suo anione coniugato CH3COO-]
V incognito è il volume della soluzione di NaOH da trovare,
Vtot. Chiaram.= 0,1L+V


trascuri -x e +x perché piccole rispetto alle Miniziali, e hai:
Ka=1,8·10-5= 0,2V/Vtot. · 10-4,05/ 0,02-0,2V/Vtot. (si elide Vtot.)
1,8·10-5·(0,02-0,2V) = 1,78·10-5V
3,6·10-7-3,6·10-6V =1,78·10-5V

3,6·10-7= 2,14·10-5V
V=0,0168 litri = 16,8 ml


 

 

 

 

 

 

 

Esercizio 2 (postato in rete):

Ad una soluzione di 100ml di NaOH 0.15M si aggiunge tanto NH4Cl(solido)

(e si presuppone che il volume resti costante) sino a raggiungere un pH=9.3.

Quanti grammi di NH4Cl sono stati aggiunti?

Kb NH3 = 1,810-5.

 

Togliendo per ora Na+ e Cl- (ioni “spettatori nel pH”, perché coniugati di elettroliti forti..),  ti rimangono in soluzione, NH4+ e OH-, che reagisono tra loro secondo la seguente neutralizzazione:

______NH4+__+____ OH-______-->__NH3__+__H2O

 

ni_____ni(?)____0,15M∙0,1L=0,015n____--

_____eccesso______difetto

 

nf ___ni-0,015_______--___________0,015

 

( presupponi in difetto OH-, perché in tal modo rimangono NH3 E NH4+, a costituire una soluzione tampone, in accordo col valore del pH debolmente basico 9,3 che dovrà diventare, tipico di un tampone basico la cui Kb è dell'ordine di 10-5!

Vediamo:

 

_______NH3__+__H2O__<=>__NH4+___+____ OH-

 

Mi___0,015n/0,1L_____________(ni-0,015)/0,1L______--

 

Meq_0,015n/0,1L-x___________(ni-0,015)/0,1L+x_____x[=10-pOH=10-4,7, dal pH 9,3 che deve

                                                                                                                                        risultare!]

 

trascuri -x e +x

 

Kb= 1,810-5=(ni-0,015)/0,1L  10-4,7

                            0,015/0,1L

1,810-5 ∙ 0,015 = (ni-0,015)  10-4,7

2,710-7 = 1,9910-5ni – 2,9910-7

ni NH4+=0,0286nNH4Cl ∙ PM NH4ClNH4Cl che si devono aggiungere....

 

 

 

 

{Se avessimo fatto (sbagliando!):

______NH4+__+____ OH-______-->__NH3__+__H2O

ni_____ni________0,015n__________--

______difetto_____eccesso

nf______--______0,015-ni__________ni

 

e pH direttamente dagli OH-:

cioè (0,015-ni) / 0,1L = 10-4,7

10-4,7  0,1 = 0,015 - ni

ni = 0,015-1,9910-6 = 0,015n, il che è assurdo, ovvero come se non ci fosse stato né eccesso né difetto tra NH4e OH-...

 

 

 

 

Solo se il pH da ottenere fosse stato ben più basico, es. 12, avremmo potuto ritenere in eccesso la base forte OH-, e quindi responsabile di tale pH:

 

______NH4+__+____ OH-______-->__NH3__+__H2O

ni_____ni________0,015n__________--

______difetto_____eccesso

nf______--______0,015-ni__________ni [tali n di NH3, base debole, nulla possono, in aggiunta alla base forte OH-, ai fini di un contributo ad un pH così basico, ovvero ad una concentrazione degli OH- così alta!(10-2M)]

 

e pH direttamente dagli OH-:

cioè [OH-] = (0,015-ni) / 0,1L =10-pOH=10-2 M (dal pH 12)

10-2  0,1 = 0,015 - ni

ni=0,015 – 0,001 = 0,014n ok! }

 

 

 

 

 

 

Esercizio 3 ( ideato):

Quanti grammi di CH3COONa devono essere aggiunti

a 100 ml di una soluzione 0,19M di acido bromidrico HBr,

perché il pH risulti = 2.

Ka CH3COOH= 1,810-5.

 

Togli per ora gli “spettatori nel pH” Na+ e Br-...

e la reazione in soluzione è 

una neutralizzazione tra lo ione CH3COO- e H+, l'acido più forte che ci sia:

 

____CH3COO-__+_____H+______-->___CH3COOH

 

ni____ni(?)______0,19M0,1L=0,019n_______--

____difetto__________eccesso

 

nf____--____________0,019-ni_____________ni

 

Presupponi in eccesso gli H+, perché solo essi possono essere responsabili di un pH così acido, e il contributo dato a tale pH 2, dall'acido debole CH3COOH, è praticamente trascurabile!

Quindi:

[H+] = 0,019-ni / 0,1L = 10-pH = 10-2M (dal pH 2 che devi ottenere)

10-2  0,1 = 0,019 - ni

da cui trovi ni= 0,018n CH3COO- ≡ n CH3COONa ∙ PM CH3COONa = grammi CH3COONa che

devono essere aggiunti!

 

                                                                                                           

 

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