Domande di Chimica

Le forze  di van del Waals raggruppano una serie di interazioni deboli tra molecole che avvengono a corto raggio, dato che sono dovute ai dipoli (istantanei o permanenti) delle molecole coinvolte. Un dipolo è una distribuzione di carica elettronica tra due atomi o gruppi di atomi all’interno di una molecola, e può essere permanente, quando un atomo è molto più elettronegativo dell’altro, o istantaneo, per via del movimento degli elettroni. Pertanto, la risposta esatta è la C. Lo stato delle molecole, la loro natura o la presenza di altre forze non condiziona invece l’esistenza delle forze di van der Waals.

Il composto che si dissocia liberando 3 ioni è il cloruro di mercurio, indicato nella risposta E. Negli altri casi abbiamo: A) 4 ioni (3 Na⁺ e PO₄^3-), B) 2 ioni (NH₄⁺ e MnO₄^–), C) 2 ioni (CH₃COO^– e H⁺), D) 2 ioni (K⁺ e OH^–).

La teoria VSEPR (Valence Shell Electron Pair Repulsion) permette di prevedere la struttura geometrica di una molecola in base alle proprietà elettroniche degli atomi che la costituiscono. Per imparare a costruire la formula di struttura di una molecola puoi leggere la lezione dedicata a questo argomento. Per fare pratica, ci sono anche degli esercizi. Nel caso delle formule presentate come alternative, l’unica non lineare è la A, poiché i due atomi di ossigeno dell’anidride solforosa non sono in linea con l’atomo centrale di zolfo, per via degli elettroni di quest’ultimo che piegano i legami con l’ossigeno verso il basso.

L’acido solforico è un acido forte (in prima dissociazione), mentre l’idrossido di sodio è una base forte. In questo caso, la concentrazione di ioni H+ e OH- dipende da una semplice sottrazione tra lo ione presente in maggior misura e quello in minore. Mezzo litro di H₂SO₄ 0,05 M porta 0,05 moli di idrogeno (0,05 M = 0,05 moli per litro, ma ogni mole di H₂SO₄ fornisce due moli di H, quindi mezzo litro ha 0,05 moli di H⁺), mezzo litro di NaOH 0,08 M porta 0,04 moli di OH^–. Resteranno quindi 0,05 – 0,04 = 0,01 moli di H⁺. Il volume totale sarà ovviamente di 1 L (500 mL + 500 mL). La concentrazione di H+ è quindi 0,01 moli / L. Per calcolare il pH si fa il logaritmo di 0,01, cambiato poi di segno: si verifica anche senza calcolatrice (0,01 è infatti 10^-2) che il risultato è quello della risposta D.

Affinché una reazione sia bilanciata deve esservi lo stesso numero di atomi da una parte e dall’altra (quindi tra i prodotti e tra i reagenti). Provando i vari valori proposti (metodo più veloce in una prova del genere, in cui bilanciare la reazione secondo le regole richiederebbe più tempo), si vede che quelli corretti sono scritti nella risposta B.

La risposta esatta è la C. Per ripassare i fondamenti della chimica organica puoi consultare le relative  lezioni, per questa domanda in particolare quelle su alcheni e alcani.

Dato che 0,125 moli è 1/8 di mole, e nella molecola vi sono 8 atomi di ossigeno, la quantità proposta nella domanda avrà esattamente 1 mole di ossigeno (1/8 di 8). La altre sono ovviamente errate, con particolare attenzione  da prestare alla risposta C: a parità di moli il calcio ha una massa superiore all’ossigeno, ma nel fosfato di calcio, come si vede dalla formula, si hanno solo 3 atomi di calcio (quindi 120 g in una mole) contro gli 8 di ossigeno (128 g in una mole).

Per la teoria dietro a questa domanda puoi trovare tutto sulla lezione riguardo la struttura dell’atomo. Per rispondere correttamente bisogna ricordarsi che il numero quantico l è sempre positivo e di valore inferiore a n, e il numero m può assumere valori tra –l e l. L’unica terna che soddisfa questi requisiti è la A.

I composti aromatici sono molecole organiche cicliche in cui gli elettroni dei doppi legami, invece di essere concentrati sulle coppie di atomi che in teoria dovrebbero averli, si distribuiscono lungo tutto l’anello. Questo conferisce stabilità e uniformità alla molecola. Non è invece necessario che si abbiano solo C e H (questo avviene nel caso più semplice del benzene, ma non è obbligatorio). Non sono mai presenti, invece, legami tripli, neanche delocalizzati. La risposta esatta è dunque la C.

Una molecola come AgCl, che quando si scioglie si separa semplicemente in uno ione Ag⁺ e uno Cl^–, avrà come prodotto di solubilità la moltiplicazione tra le concentrazioni dei due ioni alla saturazione (cioè al punto in cui, aggiungendo altro cloruro di argento in acqua, questo non si scioglierà più). La concentrazione di Ag⁺ e Cl^– sarà uguale, e quindi se il prodotto di solubilità è dato dalla concentrazione di uno ione elevata al quadrato (dato che, come detto, la concentrazione è uguale per i due ioni), la concentrazione di Ag⁺ alla saturazione sarà la radice quadrata del prodotto di solubilità. Tra le soluzioni proposte, la radice quadrata di 2,0×10^-10 è la A. Infatti, la radice di 2,0 è circa 1,4, mentre la radice dell’esponente  10^-10 è 10^-5 (cioè l’esponente diviso 2).

Dato che viene eliminata più CO2, l’equilibrio della reazione si sposta verso sinistra, portando così a una minore produzione di ioni idrogeno (H₃O⁺, che è la forma più corretta di H⁺). Si ha quindi un pH meno acido e più basico, cioè alcalino, avendo quindi alcalosi. La risposta esatta è pertanto la D.

Tipica domanda di memoria che richiede di ricordarsi quale sia la legge di Proust. La risposta esatta è la B.