Esame nella versione demo di chimica Non lo so. Struttura dell'esame di stato unificato KIM
Il 14 novembre 2016 sono stati pubblicati sul sito della FIPI i documenti approvati. opzioni dimostrative, codificatori e specifiche dei materiali di misurazione di controllo di un singolo esame di stato e il principale esame di stato nel 2017, anche in chimica.
Versione demo dell'Esame di Stato Unificato di Chimica 2017 con risposte
| Variante di compiti + risposte | Scarica la dimostrazione |
| Specifica | variante demo himiya ege |
| Codificatore | codificatore |
Versioni demo dell'Esame di Stato Unificato di Chimica 2016-2015
| Chimica | Scarica demo + risposte |
| 2016 | ege 2016 |
| 2015 | ege 2015 |
Ci sono cambiamenti significativi nella CMM in chimica nel 2017, quindi vengono fornite versioni demo degli anni precedenti come riferimento.
Chimica – cambiamenti significativi: la struttura della prova d'esame è stata ottimizzata:
1. La struttura della parte 1 del CMM è stata radicalmente modificata: i compiti con una sola risposta a scelta sono stati esclusi; I compiti sono raggruppati in blocchi tematici separati, ognuno dei quali contiene compiti di livello di difficoltà sia base che avanzato.
2. Il numero totale di compiti è stato ridotto da 40 (nel 2016) a 34.
3. La scala di valutazione è stata modificata (da 1 a 2 punti) per il completamento di compiti di livello base di complessità, che mettono alla prova l'assimilazione della conoscenza sulla connessione genetica delle sostanze inorganiche e organiche (9 e 17).
4. Il punteggio massimo iniziale per la realizzazione dell'opera nel suo insieme sarà di 60 punti (invece di 64 punti nel 2016).
Durata dell'Esame di Stato Unificato in chimica
La durata totale del lavoro d'esame è di 3,5 ore (210 minuti).
Il tempo approssimativo assegnato per il completamento delle singole attività è:
1) per ogni compito di livello base di complessità della parte 1 – 2–3 minuti;
2) per ogni compito livello più alto difficoltà della parte 1 – 5–7 minuti;
3) per ogni compito alto livello Difficoltà della parte 2 – 10–15 minuti.
Un risultato dell'Esame di Stato Unificato in chimica non inferiore al numero minimo di punti stabilito dà diritto all'ammissione alle università in una specialità in cui l'elenco dei test di ammissione comprende la materia della chimica.
Le università non hanno il diritto di fissare la soglia minima per la chimica al di sotto di 36 punti. Le università prestigiose tendono a fissare la soglia minima molto più alta. Perché per studiare lì gli studenti del primo anno devono avere un'ottima conoscenza.
Sul sito ufficiale della FIPI vengono pubblicate ogni anno le versioni dell'Esame di Stato Unificato di Chimica: dimostrazione, primo periodo. Sono queste opzioni che danno un'idea della struttura del futuro esame e del livello di difficoltà dei compiti e sono fonti di informazioni affidabili durante la preparazione all'Esame di Stato Unificato.
Prima versione dell'Esame di Stato Unificato di Chimica 2017
| Anno | Scarica la prima versione |
| 2017 | variante po himii |
| 2016 | scaricamento |
Versione demo dell'Esame di Stato Unificato di Chimica 2017 della FIPI
| Variante di compiti + risposte | Scarica la versione dimostrativa |
| Specifica | variante demo himiya ege |
| Codificatore | codificatore |
Ci sono cambiamenti nelle versioni 2017 dell'Esame di Stato Unificato in Chimica rispetto al precedente KIM 2016, quindi è consigliabile prepararsi secondo la versione attuale e utilizzare le versioni degli anni precedenti per lo sviluppo diversificato dei laureati.
Materiali e attrezzature aggiuntivi
I seguenti materiali sono allegati a ciascuna versione del documento dell'Esame di Stato unificato di chimica:
− tavola periodica degli elementi chimici D.I. Mendeleev;
− tabella di solubilità di sali, acidi e basi in acqua;
− serie elettrochimica delle tensioni dei metalli.
Durante l'esame è consentito utilizzare una calcolatrice non programmabile. L'elenco dei dispositivi e dei materiali aggiuntivi, il cui utilizzo è consentito per l'Esame di Stato unificato, è approvato con ordinanza del Ministero dell'Istruzione e della Scienza russo.
Per coloro che vogliono continuare gli studi all'università, la scelta delle materie dovrebbe dipendere dall'elenco dei test di ammissione per la specialità scelta
(direzione della formazione).
L'elenco degli esami di ammissione alle università per tutte le specialità (aree di formazione) è determinato per ordine del Ministero dell'Istruzione e della Scienza russo. Ogni università seleziona da questo elenco alcune materie che indica nelle sue regole di ammissione. È necessario familiarizzare con queste informazioni sui siti Web delle università selezionate prima di presentare domanda per la partecipazione all'Esame di Stato Unificato con un elenco di materie selezionate.
Le tipiche attività di test in chimica contengono 10 serie di varianti di attività, compilate tenendo conto di tutte le caratteristiche e i requisiti dell'Esame di Stato Unificato nel 2017. Lo scopo del manuale è fornire ai lettori informazioni sulla struttura e il contenuto del KIM 2017 in chimica, il grado di difficoltà dei compiti.
La raccolta contiene le risposte a tutte le opzioni del test e fornisce soluzioni a tutte le attività di una delle opzioni. Inoltre, vengono forniti esempi di moduli utilizzati nell'Esame di Stato Unificato per la registrazione delle risposte e delle soluzioni.
L'autore degli incarichi è uno scienziato, insegnante e metodologo di spicco che è direttamente coinvolto nello sviluppo di materiali di misurazione del controllo per l'Esame di Stato Unificato.
Il manuale è destinato agli insegnanti per preparare gli studenti all'esame di chimica, nonché agli studenti e ai laureati delle scuole superiori - per l'autopreparazione e l'autocontrollo.
Esempi.
Il cloruro di ammonio contiene legami chimici:
1) ionico
2) polare covalente
3) covalente non polare
4) idrogeno
5) metallo
Dall'elenco di sostanze proposto, seleziona due sostanze con ciascuna delle quali reagisce il rame.
1) cloruro di zinco (soluzione)
2) solfato di sodio (soluzione)
3) acido nitrico diluito
4) acido solforico concentrato
5) ossido di alluminio
CONTENUTO
Prefazione
Istruzioni per eseguire il lavoro
OPZIONE 1
Parte 1
Parte 2
OPZIONE 2
Parte 1
Parte 2
OPZIONE 3
Parte 1
Parte 2
OPZIONE 4
Parte 1
Parte 2
OPZIONE 5
Parte 1
Parte 2
OPZIONE 6
Parte 1
Parte 2
OPZIONE 7
Parte 1
Parte 2
OPZIONE 8
Parte 1
Parte 2
OPZIONE 9
Parte 1
Parte 2
OPZIONE 10
Parte 1
Parte 2
RISPOSTE E SOLUZIONI
Risposte ai compiti della parte 1
Soluzioni e risposte ai compiti della parte 2
Risoluzione dei problemi dell'opzione 10
Parte 1
Parte 2.
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- Esame di stato unificato 2020, Chimica, Versioni tipiche delle attività d'esame degli sviluppatori dell'esame di stato unificato, Medvedev Yu.N., 2020
- Esame di Stato Unificato 2019, Chimica, Esperto in Esame di Stato Unificato, Medvedev Yu.N., Antoshin A.E., Ryabov M.A.
- OGE 2019, Chimica. 32 opzioni, Attività di test tipiche degli sviluppatori dell'OGE, Molchanova G.N., Medvedev Yu.N., Koroshenko A.S., 2019
- Chimica, Esame di Stato unificato, Preparazione alla certificazione finale, Kaverina A.A., Medvedev Yu.N., Molchanova G.N., Sviridenkova N.V., Snastina M.G., Stakhanova S.V., 2019
Specifica
controllare i materiali di misurazione
per aver sostenuto l'esame di stato unificato nel 2017
in chimica
1. Scopo dell'Esame di Stato Unificato KIM
L'Esame di Stato Unificato (di seguito denominato Esame di Stato Unificato) è una forma di valutazione oggettiva della qualità della formazione delle persone che hanno completato programmi di istruzione secondaria educazione generale, utilizzando compiti di forma standardizzata (controllo dei materiali di misurazione).
L'esame di stato unificato è condotto in conformità con la legge federale del 29 dicembre 2012 n. 273-FZ "Sull'istruzione nella Federazione Russa".
I materiali di misurazione di controllo consentono di stabilire il livello di padronanza da parte dei laureati della componente federale dello standard statale di istruzione generale secondaria (completa) in chimica, livelli di base e specializzati.
I risultati dell'esame di stato unificato di chimica sono riconosciuti dalle organizzazioni educative dell'istruzione professionale secondaria e dalle organizzazioni educative dell'istruzione professionale superiore come risultati dei test di ammissione in chimica.
2. Documenti che definiscono il contenuto dell'Esame di Stato Unificato KIM
3. Approcci alla selezione dei contenuti e allo sviluppo della struttura dell'Esame di Stato Unificato KIM
La base per gli approcci allo sviluppo dell'Esame di Stato unificato KIM del 2017 in chimica erano quelle linee guida metodologiche generali che sono state determinate durante la formazione dei modelli di esame anni precedenti. L'essenza di queste impostazioni è la seguente.
- I KIM si concentrano sulla verifica dell'assimilazione di un sistema di conoscenza, che è considerato un nucleo invariante del contenuto dei programmi di chimica esistenti per le organizzazioni di istruzione generale. Nella norma, questo sistema di conoscenze è presentato sotto forma di requisiti per la formazione dei laureati. Questi requisiti corrispondono al livello di presentazione degli elementi di contenuto testati nella CMM.
- Al fine di garantire la possibilità di valutazione differenziata dei risultati scolastici dei diplomati dell'esame di stato unificato KIM, la padronanza dei programmi educativi di base in chimica viene verificata a tre livelli di complessità: base, avanzato e alto. Materiale didattico, sulla base del quale si basano le assegnazioni, viene selezionato in base alla sua rilevanza per la formazione scolastica generale dei diplomati.
- Il completamento dei compiti del lavoro d'esame comporta l'implementazione di un determinato insieme di azioni. Tra questi, i più indicativi sono, ad esempio, quali: identificare le caratteristiche di classificazione delle sostanze e delle reazioni; determinare il grado di ossidazione degli elementi chimici utilizzando le formule dei loro composti; spiegare l'essenza di un particolare processo, la relazione tra composizione, struttura e proprietà delle sostanze. La capacità del candidato di svolgere varie azioni durante l'esecuzione del lavoro è considerata un indicatore di assimilazione del materiale studiato con la necessaria profondità di comprensione.
- L'equivalenza di tutte le versioni del lavoro d'esame è garantita mantenendo lo stesso rapporto tra il numero di compiti che mettono alla prova la padronanza degli elementi di base del contenuto delle sezioni chiave del corso di chimica.
4. Struttura dell'Esame di Stato Unificato KIM
Ogni versione della prova d'esame è costruita secondo un unico piano: la prova è composta da due parti, inclusi 40 compiti. La parte 1 contiene 35 compiti con una risposta breve, inclusi 26 compiti di livello base di complessità (i numeri di serie di questi compiti: 1, 2, 3, 4, ... 26) e 9 compiti di livello maggiore di complessità ( i numeri di serie di queste attività: 27, 28, 29, …35).
La parte 2 contiene 5 compiti di alto livello di complessità, con una risposta dettagliata (i numeri di serie di questi compiti: 36, 37, 38, 39, 40).
Per completare le attività 1–3, utilizza la seguente serie di elementi chimici. La risposta nei compiti 1–3 è una sequenza di numeri sotto i quali sono indicati gli elementi chimici in una determinata riga.
1) Na 2) K 3) Si 4) Mg 5) C
Compito n. 1
Determina quali atomi degli elementi indicati nella serie hanno quattro elettroni al livello energetico esterno.
Risposta: 3; 5
Il numero di elettroni nel livello energetico esterno (strato elettronico) degli elementi dei sottogruppi principali è uguale al numero del gruppo.
Pertanto, dalle opzioni di risposta presentate, il silicio e il carbonio sono adatti, perché sono nel sottogruppo principale del quarto gruppo della tabella D.I. Mendeleev (gruppo IVA), cioè Le risposte 3 e 5 sono corrette.
Compito n. 2
Tra gli elementi chimici indicati nella serie, seleziona tre elementi che si trovano nella Tavola Periodica degli Elementi Chimici D.I. Mendeleev sono nello stesso periodo. Disporre gli elementi selezionati in ordine crescente in base alle loro proprietà metalliche.
Annota i numeri degli elementi selezionati nella sequenza richiesta nel campo della risposta.
Risposta: 3; 4; 1
Degli elementi presentati, tre si trovano in un periodo: sodio Na, silicio Si e magnesio Mg.
Quando ci si sposta all'interno di un periodo della tavola periodica, D.I. Mendeleev (linee orizzontali) da destra a sinistra, è facilitato il trasferimento degli elettroni situati sullo strato esterno, cioè Le proprietà metalliche degli elementi vengono migliorate. Pertanto, le proprietà metalliche di sodio, silicio e magnesio aumentano nella serie Si Compito n.3 Tra gli elementi indicati nella serie, selezionare due elementi che presentano lo stato di ossidazione più basso, pari a –4. Annota i numeri degli elementi selezionati nel campo della risposta. Risposta: 3; 5 Secondo la regola dell'ottetto, gli atomi degli elementi chimici tendono ad avere 8 elettroni nel loro livello elettronico esterno, come i gas nobili. Ciò può essere ottenuto donando elettroni dall'ultimo livello, quindi quello precedente, contenente 8 elettroni, diventa esterno o, al contrario, aggiungendo ulteriori elettroni fino a otto. Il sodio e il potassio appartengono ai metalli alcalini e si trovano nel sottogruppo principale del primo gruppo (IA). Ciò significa che c'è un elettrone ciascuno nello strato elettronico esterno dei loro atomi. A questo proposito, è energeticamente più vantaggioso perdere un singolo elettrone che acquistarne altri sette. La situazione con il magnesio è simile, solo che si trova nel sottogruppo principale del secondo gruppo, cioè ha due elettroni a livello elettronico esterno. Va notato che sodio, potassio e magnesio sono metalli e uno stato di ossidazione negativo è in linea di principio impossibile per i metalli. Lo stato di ossidazione minimo di qualsiasi metallo è zero e si osserva nelle sostanze semplici. Gli elementi chimici carbonio C e silicio Si non sono metalli e appartengono al sottogruppo principale del quarto gruppo (IVA). Ciò significa che il loro strato di elettroni esterno contiene 4 elettroni. Per questo motivo per questi elementi è possibile sia cedere questi elettroni sia aggiungerne altri quattro per un totale di 8. Gli atomi di silicio e carbonio non possono aggiungere più di 4 elettroni, quindi il loro stato di ossidazione minimo è -4. Compito n. 4 Dall'elenco fornito, seleziona due composti che contengono un legame chimico ionico. Risposta 1; 3 Nella stragrande maggioranza dei casi, la presenza di un legame di tipo ionico in un composto può essere determinata dal fatto che le sue unità strutturali includono contemporaneamente atomi di un metallo tipico e atomi di un non metallo. Sulla base di questa caratteristica, stabiliamo che esiste un legame ionico nel composto numero 1 - Ca(ClO 2) 2, perché nella sua formula puoi vedere atomi del tipico calcio metallico e atomi di non metalli: ossigeno e cloro. Tuttavia, in questo elenco non ci sono altri composti contenenti atomi sia metallici che non metallici. Oltre alla caratteristica di cui sopra, si può dire la presenza di un legame ionico in un composto se la sua unità strutturale contiene un catione ammonio (NH 4 +) o i suoi analoghi organici - cationi alchilammonio RNH 3 +, dialchilammonio R 2 NH 2 +, cationi trialchilammonio R 3 NH + e tetraalchilammonio R 4 N +, dove R è un radicale idrocarburico. Ad esempio, il legame di tipo ionico si verifica nel composto (CH 3) 4 NCl tra il catione (CH 3) 4 + e lo ione cloruro Cl −. Tra i composti indicati nel compito c'è il cloruro di ammonio, in cui si realizza il legame ionico tra il catione ammonio NH 4 + e lo ione cloruro Cl − . Compito n.5 Stabilire una corrispondenza tra la formula di una sostanza e la classe/gruppo a cui appartiene tale sostanza: per ogni posizione indicata da una lettera, selezionare dalla seconda colonna, indicata da un numero, la posizione corrispondente. Annotare nel campo della risposta i numeri delle connessioni selezionate. Risposta: A-4; B-1; ALLE 3 Spiegazione: I sali acidi sono sali ottenuti come risultato della sostituzione incompleta di atomi di idrogeno mobili con un catione metallico, un catione di ammonio o alchilammonio. Negli acidi inorganici, che vengono insegnati nel curriculum scolastico, tutti gli atomi di idrogeno sono mobili, cioè possono essere sostituiti da un metallo. Esempi di sali inorganici acidi nell'elenco presentato sono il bicarbonato di ammonio NH 4 HCO 3 - il prodotto della sostituzione di uno dei due atomi di idrogeno nell'acido carbonico con un catione di ammonio. Essenzialmente, un sale acido è un incrocio tra un sale normale (medio) e un acido. Nel caso di NH 4 HCO 3 - la media tra il sale normale (NH 4) 2 CO 3 e l'acido carbonico H 2 CO 3. Nelle sostanze organiche, solo gli atomi di idrogeno che fanno parte dei gruppi carbossilici (-COOH) o dei gruppi ossidrilici dei fenoli (Ar-OH) possono essere sostituiti da atomi di metalli. Cioè, ad esempio, l'acetato di sodio CH 3 COONa, nonostante nella sua molecola non tutti gli atomi di idrogeno siano sostituiti da cationi metallici, è un sale medio e non acido (!). Gli atomi di idrogeno nelle sostanze organiche attaccati direttamente a un atomo di carbonio non sono quasi mai in grado di essere sostituiti da atomi di metallo, ad eccezione degli atomi di idrogeno con un triplo legame C≡C. Gli ossidi che non formano sali sono ossidi di non metalli che non formano sali con ossidi o basi basici, cioè non reagiscono affatto con essi (molto spesso) o danno un prodotto diverso (non un sale) in reazione con loro. Si dice spesso che gli ossidi non salini siano ossidi di non metalli che non reagiscono con basi e ossidi basici. Tuttavia, questo approccio non sempre funziona per identificare gli ossidi che non formano sali. Ad esempio, la CO, essendo un ossido che non forma sale, reagisce con l'ossido basico di ferro (II), ma non per formare un sale, ma un metallo libero: CO+FeO = CO2+Fe Gli ossidi non salini del corso di chimica scolastica includono ossidi di non metalli nello stato di ossidazione +1 e +2. In totale, si trovano nell'Unified State Exam 4: questi sono CO, NO, N 2 O e SiO (personalmente non ho mai incontrato quest'ultimo SiO nei compiti). Compito n. 6 Dall'elenco di sostanze proposto, seleziona due sostanze con ciascuna delle quali il ferro reagisce senza riscaldamento. Risposta: 2; 4 Il cloruro di zinco è un sale e il ferro è un metallo. Un metallo reagisce con il sale solo se è più reattivo di quello presente nel sale. L'attività relativa dei metalli è determinata dalla serie delle attività dei metalli (in altre parole, dalla serie delle tensioni dei metalli). Il ferro si trova a destra dello zinco nella serie di attività dei metalli, il che significa che è meno attivo e non è in grado di sostituire lo zinco dal sale. Cioè, la reazione del ferro con la sostanza n. 1 non si verifica. Il solfato di rame (II) CuSO 4 reagirà con il ferro, poiché il ferro si trova a sinistra del rame nella serie di attività, cioè è un metallo più attivo. Gli acidi nitrico concentrato e solforico concentrato non sono in grado di reagire con ferro, alluminio e cromo senza riscaldamento a causa di un fenomeno chiamato passivazione: sulla superficie di questi metalli, sotto l'influenza di questi acidi, si forma un sale insolubile senza riscaldamento, che agisce come guscio protettivo. Tuttavia, quando riscaldato, questo rivestimento protettivo si dissolve e la reazione diventa possibile. Quelli. poiché è indicato che non c'è riscaldamento, la reazione del ferro con conc. HNO 3 non perde. L'acido cloridrico, indipendentemente dalla concentrazione, è un acido non ossidante. I metalli che si trovano a sinistra dell'idrogeno nella serie di attività reagiscono con acidi non ossidanti e rilasciano idrogeno. Il ferro è uno di questi metalli. Conclusione: avviene la reazione del ferro con acido cloridrico. Nel caso di un metallo e di un ossido metallico, una reazione, come nel caso di un sale, è possibile se il metallo libero è più attivo di quello che fa parte dell'ossido. Il Fe, secondo la serie di attività dei metalli, è meno attivo dell'Al. Ciò significa che Fe non reagisce con Al 2 O 3. Compito n.7 Dall'elenco proposto, seleziona due ossidi che reagiscono con la soluzione di acido cloridrico, ma non reagire
con una soluzione di idrossido di sodio. Annota i numeri delle sostanze selezionate nel campo della risposta. Risposta: 3; 4 La CO è un ossido che non forma sali; non reagisce con una soluzione acquosa di alcali. (Va ricordato che, tuttavia, in condizioni difficili - alta pressione e temperatura - reagisce ancora con alcali solidi, formando formiati - sali di acido formico.) SO 3 - ossido di zolfo (VI) è un ossido acido, che corrisponde all'acido solforico. Gli ossidi acidi non reagiscono con acidi e altri ossidi acidi. Cioè, SO 3 non reagisce con l'acido cloridrico ma reagisce con una base: idrossido di sodio. Non adatto. CuO - ossido di rame (II) - è classificato come un ossido con proprietà prevalentemente basiche. Reagisce con HCl e non reagisce con la soluzione di idrossido di sodio. Si adatta MgO - ossido di magnesio - è classificato come un tipico ossido basico. Reagisce con HCl e non reagisce con la soluzione di idrossido di sodio. Si adatta ZnO, un ossido con pronunciate proprietà anfotere, reagisce prontamente sia con basi forti che con acidi (così come con ossidi acidi e basici). Non adatto. Compito n. 8 Risposta: 4; 2 Nella reazione tra due sali di acidi inorganici, il gas si forma solo quando si mescolano soluzioni calde di nitriti e sali di ammonio a causa della formazione di nitrito di ammonio termicamente instabile. Per esempio, NH4Cl + KNO2 =t o => N2 + 2H2O + KCl Tuttavia, l'elenco non comprende né i nitriti né i sali di ammonio. Ciò significa che uno dei tre sali (Cu(NO 3) 2, K 2 SO 3 e Na 2 SiO 3) reagisce con un acido (HCl) o con un alcali (NaOH). Tra i sali degli acidi inorganici, solo i sali di ammonio emettono gas quando interagiscono con gli alcali: NH4++OH = NH3+H2O I sali di ammonio, come abbiamo già detto, non sono nella lista. L'unica opzione rimasta è l'interazione del sale con l'acido. I sali tra queste sostanze includono Cu(NO 3) 2, K 2 SO 3 e Na 2 SiO 3. La reazione del nitrato di rame con acido cloridrico non avviene, perché non si forma alcun gas, nessun precipitato, nessuna sostanza leggermente dissociante (acqua o acido debole). Il silicato di sodio reagisce con l'acido cloridrico, ma a causa del rilascio di un precipitato gelatinoso bianco di acido silicico, anziché di gas: Na2SiO3 + 2HCl = 2NaCl + H2SiO3 ↓ Rimane l'ultima opzione: l'interazione tra solfito di potassio e acido cloridrico. Infatti, come risultato della reazione di scambio ionico tra solfito e quasi tutti gli acidi, si forma acido solforoso instabile, che si decompone istantaneamente in ossido di zolfo gassoso incolore (IV) e acqua. Compito n. 9 Annotare i numeri delle sostanze selezionate sotto le lettere corrispondenti nella tabella. Risposta: 2; 5 La CO 2 è un ossido acido e deve essere trattato con un ossido basico o con una base per convertirlo in un sale. Quelli. Per ottenere il carbonato di potassio dalla CO 2, è necessario trattarlo con ossido di potassio o idrossido di potassio. Pertanto, la sostanza X è ossido di potassio: K2O + CO2 = K2CO3 Il bicarbonato di potassio KHCO 3, come il carbonato di potassio, è un sale dell'acido carbonico, con l'unica differenza che il bicarbonato è un prodotto della sostituzione incompleta degli atomi di idrogeno nell'acido carbonico. Per ottenere un sale acido da un sale normale (medio), è necessario trattarlo con lo stesso acido che ha formato questo sale, oppure trattarlo con un ossido acido corrispondente a questo acido in presenza di acqua. Pertanto, il reagente Y è l'anidride carbonica. Passandolo attraverso una soluzione acquosa di carbonato di potassio, quest'ultimo si trasforma in bicarbonato di potassio: K2CO3 + H2O + CO2 = 2KHCO3 Compito n. 10 Stabilire una corrispondenza tra l'equazione della reazione e la proprietà dell'elemento azoto che presenta in questa reazione: per ogni posizione indicata da una lettera, selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. Annotare i numeri delle sostanze selezionate sotto le lettere corrispondenti nella tabella. Risposta: A-4; B-2; ALLE 2; G-1 A) NH 4 HCO 3 è un sale che contiene il catione ammonio NH 4+. Nel catione ammonio l'azoto ha sempre uno stato di ossidazione pari a -3. Come risultato della reazione, si trasforma in ammoniaca NH 3. L'idrogeno quasi sempre (ad eccezione dei suoi composti con i metalli) ha uno stato di ossidazione pari a +1. Pertanto, affinché una molecola di ammoniaca sia elettricamente neutra, l'azoto deve avere uno stato di ossidazione pari a -3. Pertanto, non vi è alcun cambiamento nel grado di ossidazione dell'azoto, vale a dire non presenta proprietà redox. B) Come mostrato sopra, l'azoto nell'ammoniaca NH 3 ha uno stato di ossidazione pari a -3. Come risultato della reazione con CuO, l'ammoniaca si trasforma in una sostanza semplice N 2. In qualsiasi sostanza semplice, lo stato di ossidazione dell'elemento da cui è formata è zero. Pertanto, l'atomo di azoto perde la sua carica negativa e poiché gli elettroni sono responsabili della carica negativa, ciò significa che l'atomo di azoto li perde a seguito della reazione. Un elemento che perde alcuni dei suoi elettroni a seguito di una reazione è chiamato agente riducente. C) Come risultato della reazione di NH 3 con lo stato di ossidazione dell'azoto pari a -3, si trasforma in ossido nitrico NO. L'ossigeno ha quasi sempre uno stato di ossidazione pari a -2. Pertanto, affinché una molecola di ossido nitrico sia elettricamente neutra, l'atomo di azoto deve avere uno stato di ossidazione pari a +2. Ciò significa che l'atomo di azoto come risultato della reazione ha cambiato il suo stato di ossidazione da -3 a +2. Ciò indica che l'atomo di azoto ha perso 5 elettroni. Cioè, l'azoto, come nel caso del B, è un agente riducente. D) N 2 è una sostanza semplice. In tutte le sostanze semplici, l'elemento che le forma ha uno stato di ossidazione pari a 0. Come risultato della reazione, l'azoto viene convertito in nitruro di litio Li3N. L'unico stato di ossidazione di un metallo alcalino diverso da zero (lo stato di ossidazione 0 si verifica per qualsiasi elemento) è +1. Pertanto, affinché l'unità strutturale Li3N sia elettricamente neutra, l'azoto deve avere uno stato di ossidazione pari a -3. Si scopre che come risultato della reazione, l'azoto ha acquisito una carica negativa, il che significa l'aggiunta di elettroni. L'azoto è un agente ossidante in questa reazione. Compito n. 11 Stabilire una corrispondenza tra la formula di una sostanza e i reagenti con ciascuno dei quali tale sostanza può interagire: per ogni posizione indicata da una lettera, selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. D) ZnBr 2 (soluzione) 1) AgNO3, Na3PO4, Cl2 2) BaO, H2O, KOH 3) H2, Cl2, O2 4) HBr, LiOH, CH3COOH 5) H3PO4, BaCl2, CuO Annotare i numeri delle sostanze selezionate sotto le lettere corrispondenti nella tabella. Risposta: A-3; B-2; ALLE 4; G-1 A) Quando l'idrogeno gassoso viene fatto passare attraverso lo zolfo fuso, si forma idrogeno solforato H 2 S: H2 + S =t o => H2S Quando il cloro viene fatto passare sullo zolfo frantumato a temperatura ambiente, si forma il dicloruro di zolfo: S + Cl2 = SCl2 Per superare l'esame di stato unificato, non è necessario sapere esattamente come reagisce lo zolfo con il cloro e, di conseguenza, essere in grado di scrivere questa equazione. La cosa principale è ricordare a livello fondamentale che lo zolfo reagisce con il cloro. Il cloro è un forte agente ossidante, lo zolfo spesso presenta una duplice funzione: ossidante e riducente. Cioè, se lo zolfo viene esposto a un forte agente ossidante, che è il cloro molecolare Cl2, si ossiderà. Lo zolfo brucia con una fiamma blu nell'ossigeno per formare un gas dall'odore pungente - anidride solforosa SO2: B) SO 3 - l'ossido di zolfo (VI) ha proprietà acide pronunciate. Per tali ossidi, le reazioni più caratteristiche sono le reazioni con acqua, nonché con ossidi e idrossidi basici e anfoteri. Nell'elenco al numero 2 vediamo l'acqua, l'ossido principale BaO e l'idrossido KOH. Quando un ossido acido interagisce con un ossido basico, si forma un sale dell'acido corrispondente e il metallo che fa parte dell'ossido basico. Un ossido acido corrisponde ad un acido in cui l'elemento formante acido ha lo stesso stato di ossidazione dell'ossido. L'ossido SO 3 corrisponde all'acido solforico H 2 SO 4 (in entrambi i casi lo stato di ossidazione dello zolfo è +6). Pertanto, quando SO 3 interagisce con gli ossidi metallici, si otterranno sali di acido solforico - solfati contenenti lo ione solfato SO 4 2-: SO3 + BaO = BaSO4 Quando reagisce con l'acqua, un ossido acido viene convertito nell'acido corrispondente: SO3 + H2O = H2SO4 E quando gli ossidi acidi interagiscono con gli idrossidi metallici, si forma un sale dell'acido corrispondente e dell'acqua: SO3 + 2KOH = K2SO4 + H2O C) L'idrossido di zinco Zn(OH) 2 ha proprietà tipiche anfotere, cioè reagisce sia con ossidi e acidi acidi che con ossidi e alcali basici. Nell'elenco 4 vediamo sia gli acidi - HBr bromidrico e acido acetico, sia gli alcali - LiOH. Ricordiamo che gli alcali sono idrossidi metallici solubili in acqua: Zn(OH)2 + 2HBr = ZnBr2 + 2H2O Zn(OH)2 + 2CH 3 COOH = Zn(CH 3 COO) 2 + 2H 2 O Zn(OH)2 + 2LiOH = Li2 D) Il bromuro di zinco ZnBr 2 è un sale, solubile in acqua. Per i sali solubili, le reazioni di scambio ionico sono le più comuni. Un sale può reagire con un altro sale, a condizione che entrambi i sali siano solubili e si formi un precipitato. ZnBr 2 contiene anche lo ione bromuro Br-. Una caratteristica degli alogenuri metallici è la capacità di reagire con gli alogeni Hal 2, che si trovano più in alto nella tavola periodica. Così? i tipi di reazioni descritti si verificano con tutte le sostanze dell'elenco 1: ZnBr2 + 2AgNO3 = 2AgBr + Zn(NO3)2 3ZnBr2 + 2Na3 PO4 = Zn3 (PO4) 2 + 6NaBr ZnBr2 + Cl2 = ZnCl2 + Br2 Compito n. 12 Stabilire una corrispondenza tra il nome di una sostanza e la classe/gruppo a cui appartiene tale sostanza: per ogni posizione indicata da una lettera selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. Annotare i numeri delle sostanze selezionate sotto le lettere corrispondenti nella tabella. Risposta: A-4; B-2; IN 1 Spiegazione: A) Il metilbenzene, noto anche come toluene, ha la formula di struttura: Come puoi vedere, le molecole di questa sostanza sono costituite solo da carbonio e idrogeno, quindi il metilbenzene (toluene) è un idrocarburo B) La formula strutturale dell'anilina (amminobenzene) è la seguente: Come si può vedere dalla formula di struttura, la molecola dell'anilina è costituita da un radicale idrocarburico aromatico (C 6 H 5 -) e un gruppo amminico (-NH 2), quindi l'anilina appartiene alle ammine aromatiche, cioè risposta corretta 2. B) 3-metilbutanale. La desinenza “al” indica che la sostanza è un'aldeide. Formula strutturale di questa sostanza: Compito n. 13 Dall'elenco proposto, seleziona due sostanze che sono isomeri strutturali dell'1-butene. Annota i numeri delle sostanze selezionate nel campo della risposta. Risposta: 2; 5 Spiegazione: Gli isomeri sono sostanze che hanno la stessa formula molecolare ma una struttura diversa, cioè sostanze che differiscono nell'ordine di connessione degli atomi, ma con la stessa composizione delle molecole. Compito n. 14 Dall'elenco proposto, seleziona due sostanze che, interagendo con una soluzione di permanganato di potassio, causeranno un cambiamento nel colore della soluzione. Annota i numeri delle sostanze selezionate nel campo della risposta. Risposta: 3; 5 Spiegazione: Gli alcani, così come i cicloalcani con una dimensione dell'anello di 5 o più atomi di carbonio, sono molto inerti e non reagiscono con soluzioni acquose di agenti ossidanti anche forti, come, ad esempio, permanganato di potassio KMnO 4 e dicromato di potassio K 2 Cr 2 O7. Pertanto, le opzioni 1 e 4 vengono eliminate: quando si aggiunge cicloesano o propano a una soluzione acquosa di permanganato di potassio, non si verificherà alcun cambiamento di colore. Tra gli idrocarburi della serie omologa del benzene, solo il benzene è passivo all'azione di soluzioni acquose di agenti ossidanti; tutti gli altri omologhi vengono ossidati, a seconda dell'ambiente, o ad acidi carbossilici o ai loro sali corrispondenti. Pertanto, l'opzione 2 (benzene) viene eliminata. Le risposte corrette sono 3 (toluene) e 5 (propilene). Entrambe le sostanze scoloriscono la soluzione viola di permanganato di potassio a causa delle seguenti reazioni: CH 3 -CH=CH 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O → CH 3 -CH(OH)–CH 2 OH + 2MnO 2 + 2KOH Compito n. 15 Dall'elenco fornito, seleziona due sostanze con cui reagisce la formaldeide. Annota i numeri delle sostanze selezionate nel campo della risposta. Risposta: 3; 4 Spiegazione: La formaldeide appartiene alla classe delle aldeidi: composti organici contenenti ossigeno che hanno un gruppo aldeidico all'estremità della molecola: Le reazioni tipiche delle aldeidi sono reazioni di ossidazione e riduzione che si verificano lungo il gruppo funzionale. Nell’elenco delle risposte per la formaldeide sono caratteristiche le reazioni di riduzione, in cui l’idrogeno viene utilizzato come agente riducente (cat. – Pt, Pd, Ni), e l’ossidazione – in questo caso, la reazione di uno specchio d’argento. Quando ridotta con idrogeno su un catalizzatore al nichel, la formaldeide viene convertita in metanolo: La reazione dello specchio d'argento è la reazione di riduzione dell'argento da una soluzione di ammoniaca di ossido d'argento. Quando sciolto in una soluzione acquosa di ammoniaca, l'ossido d'argento viene convertito in un composto complesso: diammina idrossido d'argento (I) OH. Dopo l'aggiunta di formaldeide, si verifica una reazione redox in cui l'argento viene ridotto: Compito n. 16 Dall'elenco fornito, seleziona due sostanze con cui reagisce la metilammina. Annota i numeri delle sostanze selezionate nel campo della risposta. Risposta: 2; 5 Spiegazione: La metilammina è il composto organico più semplice della classe delle ammine. Caratteristica ammine è la presenza di una coppia di elettroni solitari sull'atomo di azoto, per cui le ammine mostrano le proprietà delle basi e agiscono come nucleofili nelle reazioni. Pertanto, a questo proposito, dalle risposte proposte, la metilammina come base e nucleofilo reagisce con il clorometano e l'acido cloridrico: CH 3 NH 2 + CH 3 Cl → (CH 3) 2 NH 2 + Cl − CH3NH2 + HCl → CH3NH3 + Cl− Compito n. 17 È specificato il seguente schema di trasformazioni della sostanza: Determina quali delle sostanze indicate sono le sostanze X e Y. Annotare i numeri delle sostanze selezionate sotto le lettere corrispondenti nella tabella. Risposta: 4; 2 Spiegazione: Una delle reazioni per la produzione di alcoli è la reazione di idrolisi degli aloalcani. Pertanto, l'etanolo può essere ottenuto dal cloroetano trattando quest'ultimo con una soluzione acquosa di alcali, in questo caso NaOH. CH 3 CH 2 Cl + NaOH (aq) → CH 3 CH 2 OH + NaCl La reazione successiva è la reazione di ossidazione dell'alcol etilico. L'ossidazione degli alcoli viene effettuata su un catalizzatore di rame o utilizzando CuO: Compito n. 18 Stabilire una corrispondenza tra il nome della sostanza e il prodotto, che si forma principalmente quando questa sostanza reagisce con il bromo: per ogni posizione indicata da una lettera selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. Risposta: 5; 2; 3; 6 Spiegazione: Per gli alcani, le reazioni più caratteristiche sono le reazioni di sostituzione dei radicali liberi, durante le quali un atomo di idrogeno viene sostituito da un atomo di alogeno. Pertanto, bromurando l'etano si può ottenere il bromoetano e bromurando l'isobutano si può ottenere il 2-bromoisobutano: Poiché i piccoli anelli delle molecole di ciclopropano e ciclobutano sono instabili, durante la bromurazione gli anelli di queste molecole si aprono, quindi si verifica una reazione di addizione: A differenza dei cicli del ciclopropano e del ciclobutano, il ciclo del cicloesano è ampio e comporta la sostituzione di un atomo di idrogeno con un atomo di bromo: Compito n. 19 Stabilire una corrispondenza tra le sostanze reagenti e il prodotto contenente carbonio che si forma durante l'interazione di queste sostanze: per ciascuna posizione indicata da una lettera, selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. Annota i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti. Risposta: 5; 4; 6; 2 Compito n. 20 Dall'elenco proposto di tipi di reazione, selezionare due tipi di reazione, che includono l'interazione dei metalli alcalini con l'acqua. Annota i numeri dei tipi di reazione selezionati nel campo della risposta. Risposta: 3; 4 I metalli alcalini (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) si trovano nel sottogruppo principale del gruppo I della tabella D.I. Mendeleev e sono agenti riducenti, che donano facilmente un elettrone situato al livello esterno. Se denotiamo il metallo alcalino con la lettera M, la reazione del metallo alcalino con l'acqua sarà simile a questa: 2M + 2H2O → 2MOH + H2 I metalli alcalini sono molto reattivi nei confronti dell'acqua. La reazione procede rapidamente con il rilascio di una grande quantità di calore, è irreversibile e non richiede l'uso di un catalizzatore (non catalitico) - una sostanza che accelera la reazione e non fa parte dei prodotti della reazione. Va notato che tutte le reazioni altamente esotermiche non richiedono l'uso di un catalizzatore e procedono in modo irreversibile. Poiché il metallo e l'acqua sono sostanze in diversi stati di aggregazione, questa reazione avviene al confine di fase e, quindi, è eterogenea. Il tipo di questa reazione è la sostituzione. Le reazioni tra sostanze inorganiche sono classificate come reazioni di sostituzione se una sostanza semplice interagisce con una complessa e, di conseguenza, si formano altre sostanze semplici e complesse. (Tra un acido e una base si verifica una reazione di neutralizzazione, a seguito della quale queste sostanze si scambiano componenti e si formano un sale e una sostanza leggermente dissociante). Come accennato in precedenza, i metalli alcalini sono agenti riducenti, donando un elettrone dallo strato esterno, pertanto la reazione è redox. Compito n. 21 Dall'elenco proposto di influenze esterne, seleziona due influenze che portano ad una diminuzione della velocità di reazione dell'etilene con l'idrogeno. Annota i numeri delle influenze esterne selezionate nel campo della risposta. Risposta 1; 4 Per la velocità reazione chimica influenzano i seguenti fattori: cambiamenti di temperatura e concentrazione dei reagenti, nonché l'uso di un catalizzatore. Secondo la regola empirica di van't Hoff, ad ogni aumento di 10 gradi della temperatura, la costante di velocità di una reazione omogenea aumenta di 2-4 volte. Di conseguenza, una diminuzione della temperatura porta anche ad una diminuzione della velocità di reazione. La prima risposta è corretta. Come notato sopra, la velocità di reazione è influenzata anche dai cambiamenti nella concentrazione dei reagenti: se la concentrazione di etilene aumenta, aumenterà anche la velocità di reazione, il che non soddisfa i requisiti del compito. Una diminuzione della concentrazione di idrogeno, il componente iniziale, al contrario, riduce la velocità di reazione. Pertanto, la seconda opzione non è adatta, ma la quarta è adatta. Un catalizzatore è una sostanza che accelera la velocità di una reazione chimica, ma non fa parte del prodotto. L'uso di un catalizzatore accelera la reazione di idrogenazione dell'etilene, che anch'essa non corrisponde alle condizioni del problema, e quindi non è la risposta corretta. Quando l'etilene reagisce con l'idrogeno (su catalizzatori Ni, Pd, Pt), si forma l'etano: CH2 =CH2(g) + H2(g) → CH3 -CH3(g) Tutti i componenti coinvolti nella reazione e il prodotto sono sostanze gassose, pertanto anche la pressione nel sistema influenzerà la velocità di reazione. Da due volumi di etilene e idrogeno si forma un volume di etano, pertanto la reazione consiste nel ridurre la pressione nel sistema. Aumentando la pressione, accelereremo la reazione. La quinta risposta non è corretta. Compito n. 22 Stabilire una corrispondenza tra la formula del sale e i prodotti dell'elettrolisi di una soluzione acquosa di questo sale, che sono stati rilasciati sugli elettrodi inerti: ad ogni posizione, FORMULA DEL SALE PRODOTTI PER L'ELETTROLISI Annota i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti. Risposta 1; 4; 3; 2 L'elettrolisi è un processo redox che si verifica sugli elettrodi quando una corrente elettrica continua passa attraverso una soluzione o un elettrolita fuso. Al catodo avviene prevalentemente la riduzione dei cationi che hanno la maggiore attività ossidativa. All'anodo, gli anioni che hanno la maggiore capacità riducente vengono ossidati per primi. Elettrolisi della soluzione acquosa 1) Il processo di elettrolisi delle soluzioni acquose al catodo non dipende dal materiale del catodo, ma dipende dalla posizione del catione metallico nella serie di tensione elettrochimica. Per i cationi in una serie Processo di riduzione Li+ - Al 3+: 2H 2 O + 2e → H 2 + 2OH − (H 2 viene rilasciato al catodo) Processo di riduzione Zn 2+ - Pb 2+: Me n + + ne → Me 0 e 2H 2 O + 2e → H 2 + 2OH − (H 2 e Me verranno rilasciati al catodo) Processo di riduzione Cu 2+ - Au 3+ Me n + + ne → Me 0 (Me viene rilasciato al catodo) 2) Il processo di elettrolisi delle soluzioni acquose all'anodo dipende dal materiale dell'anodo e dalla natura dell'anione. Se l'anodo è insolubile, ad es. inerte (platino, oro, carbone, grafite), quindi il processo dipenderà solo dalla natura degli anioni. Per gli anioni F − , SO 4 2- , NO 3 − , PO 4 3- , OH − processo di ossidazione: 4OH − - 4e → O 2 + 2H 2 O oppure 2H 2 O – 4e → O 2 + 4H + (l'ossigeno viene rilasciato all'anodo) processo di ossidazione degli ioni alogenuri (tranne F-) 2Hal − - 2e → Hal 2 (alogeni liberi vengono rilasciati) processo di ossidazione degli acidi organici: 2RCOO − - 2e → R-R + 2CO 2 L'equazione complessiva dell'elettrolisi è: A) Soluzione di Na 3 PO 4 2H 2 O → 2H 2 (al catodo) + O 2 (all'anodo) B) Soluzione di KCl 2KCl + 2H 2 O → H 2 (al catodo) + 2KOH + Cl 2 (all'anodo) B) Soluzione di CuBr2 CuBr 2 → Cu (al catodo) + Br 2 (all'anodo) D) Soluzione di Cu(NO3)2 2Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O → 2Cu (al catodo) + 4HNO 3 + O 2 (all'anodo) Compito n. 23 Stabilire una corrispondenza tra il nome del sale e il rapporto di questo sale con l'idrolisi: per ogni posizione indicata da una lettera, selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. Annota i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti. Risposta 1; 3; 2; 4 L'idrolisi dei sali è l'interazione dei sali con l'acqua, che porta all'aggiunta della molecola d'acqua del catione idrogeno H + all'anione del residuo acido e (o) del gruppo ossidrile OH - molecola d'acqua al catione metallico. I sali formati da cationi corrispondenti a basi deboli e anioni corrispondenti ad acidi deboli subiscono idrolisi. A) Cloruro di ammonio (NH 4 Cl) - un sale formato da acido cloridrico forte e ammoniaca (una base debole) subisce idrolisi nel catione. NH 4 Cl → NH 4 + + Cl - NH 4 + + H 2 O → NH 3 H 2 O + H + (formazione di ammoniaca disciolta in acqua) L'ambiente della soluzione è acido (pH< 7). B) Solfato di potassio (K 2 SO 4) - un sale formato da acido solforico forte e idrossido di potassio (alcali, cioè una base forte), non subisce idrolisi. K2SO4 → 2K++SO42- C) Carbonato di sodio (Na 2 CO 3) - un sale formato da acido carbonico debole e idrossido di sodio (alcali, cioè una base forte), subisce idrolisi nell'anione. CO 3 2- + H 2 O → HCO 3 - + OH - (formazione di ione bicarbonato debolmente dissociante) Il mezzo della soluzione è alcalino (pH > 7). D) Solfuro di alluminio (Al 2 S 3) - un sale formato da un acido idrosolfuro debole e idrossido di alluminio (base debole), subisce un'idrolisi completa per formare idrossido di alluminio e idrogeno solforato: Al2S3 + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2S L'ambiente della soluzione è vicino alla neutralità (pH ~ 7). Compito n. 24 Stabilire una corrispondenza tra l'equazione di una reazione chimica e la direzione di spostamento dell'equilibrio chimico all'aumentare della pressione nel sistema: per ogni posizione indicata da una lettera, selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. EQUAZIONE DI REAZIONE A) N2(g) + 3H2 (g) ↔ 2NH3 (g) B) 2H 2 (g) + O 2 (g) ↔ 2H 2 O (g) B) H 2 (g) + Cl 2 (g) ↔ 2HCl (g) D) SO 2 (g) + Cl 2 (g) ↔ SO 2 Cl 2 (g) DIREZIONE DELLO SPOSTAMENTO DELL'EQUILIBRIO CHIMICO 1) si sposta verso la reazione diretta 2) si sposta verso la reazione inversa 3) non vi è alcuno spostamento dell'equilibrio Annota i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti. Risposta: A-1; B-1; ALLE 3; G-1 Una reazione è in equilibrio chimico quando la velocità della reazione diretta è uguale alla velocità della reazione inversa. Lo spostamento dell'equilibrio nella direzione desiderata si ottiene modificando le condizioni di reazione. Fattori che determinano la posizione di equilibrio: - pressione: un aumento di pressione sposta l'equilibrio verso una reazione che porta ad una diminuzione di volume (al contrario, una diminuzione di pressione sposta l'equilibrio verso una reazione che porta ad un aumento di volume) - temperatura: un aumento della temperatura sposta l'equilibrio verso una reazione endotermica (una diminuzione della temperatura viceversa sposta l'equilibrio verso una reazione esotermica) - concentrazioni delle sostanze di partenza e dei prodotti di reazione: un aumento della concentrazione delle sostanze di partenza e l'allontanamento di prodotti dalla sfera di reazione sposta l'equilibrio verso la reazione diretta (al contrario, una diminuzione della concentrazione delle sostanze di partenza e un aumento dei prodotti di reazione sposta l'equilibrio verso la reazione diretta reazione inversa) - i catalizzatori non influenzano lo spostamento dell’equilibrio, ma ne accelerano solo il raggiungimento A) Nel primo caso la reazione avviene con diminuzione di volume, poiché V(N 2) + 3V(H 2) > 2V(NH 3). Aumentando la pressione nel sistema, l'equilibrio si sposterà dalla parte con un volume minore di sostanze, quindi in avanti (verso la reazione diretta). B) Nel secondo caso la reazione avviene anche con diminuzione di volume, poiché 2V(H 2) + V(O 2) > 2V(H 2 O). Aumentando la pressione nel sistema, anche l'equilibrio si sposterà verso la reazione diretta (verso il prodotto). C) Nel terzo caso la pressione non cambia durante la reazione, perché V(H 2) + V(Cl 2) = 2V(HCl), quindi l'equilibrio non si sposta. D) Nel quarto caso la reazione avviene anche con diminuzione di volume, poiché V(SO 2) + V(Cl 2) > V(SO 2 Cl 2). Aumentando la pressione nel sistema, l'equilibrio si sposterà verso la formazione del prodotto (reazione diretta). Compito n. 25 Stabilire una corrispondenza tra le formule delle sostanze e il reagente con cui è possibile distinguerne le soluzioni acquose: per ogni posizione indicata da una lettera, selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. FORMULE DELLE SOSTANZE A) HNO3 e H2O B) NaCl e BaCl2 D) AlCl 3 e MgCl 2 Annota i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti. Risposta: A-1; B-3; ALLE 3; G-2 A) L'acido nitrico e l'acqua possono essere distinti utilizzando un sale - carbonato di calcio CaCO 3. Il carbonato di calcio non si dissolve in acqua e, quando interagisce con l'acido nitrico, forma un sale solubile - nitrato di calcio Ca(NO 3) 2 e la reazione è accompagnata dal rilascio di anidride carbonica incolore: CaCO3 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O B) Il cloruro di potassio KCl e l'NaOH alcalino possono essere distinti da una soluzione di solfato di rame (II). Quando il solfato di rame (II) interagisce con KCl, la reazione di scambio non avviene; la soluzione contiene ioni K +, Cl -, Cu 2+ e SO 4 2-, che non formano sostanze a bassa dissociazione tra loro. Quando il solfato di rame (II) reagisce con NaOH, si verifica una reazione di scambio, a seguito della quale precipita l'idrossido di rame (II) (base blu). C) Il cloruro di sodio NaCl e il cloruro di bario BaCl 2 sono sali solubili che possono essere distinti anche da una soluzione di solfato di rame (II). Quando il solfato di rame (II) interagisce con NaCl, la reazione di scambio non avviene; la soluzione contiene ioni Na +, Cl -, Cu 2+ e SO 4 2-, che non formano sostanze a bassa dissociazione tra loro. Quando il solfato di rame (II) interagisce con BaCl 2, si verifica una reazione di scambio, a seguito della quale precipita il solfato di bario BaSO 4. D) I cloruri di alluminio AlCl 3 e i cloruri di magnesio MgCl 2 si dissolvono in acqua e si comportano diversamente quando interagiscono con l'idrossido di potassio. Il cloruro di magnesio con alcali forma un precipitato: MgCl2 + 2KOH → Mg(OH)2 ↓ + 2KCl Quando gli alcali reagiscono con il cloruro di alluminio, si forma prima un precipitato, che poi si dissolve per formare un sale complesso - tetraidrossialluminato di potassio: AlCl 3 + 4KOH → K + 3KCl Compito n. 26 Stabilire una corrispondenza tra la sostanza e il suo ambito di applicazione: per ogni posizione indicata da una lettera selezionare la posizione corrispondente indicata da un numero. Annota i numeri selezionati nella tabella sotto le lettere corrispondenti. Risposta: A-4; B-2; ALLE 3; G-5 R) L'ammoniaca è il prodotto più importante dell'industria chimica, la sua produzione è di oltre 130 milioni di tonnellate all'anno. L'ammoniaca viene utilizzata principalmente nella produzione di fertilizzanti azotati (nitrato e solfato di ammonio, urea), medicinali, esplosivi, acido nitrico e soda. Tra le opzioni di risposta proposte, l'ambito di applicazione dell'ammoniaca è la produzione di fertilizzanti (Quarta opzione di risposta). B) Il metano è l'idrocarburo più semplice, il rappresentante termicamente più stabile di un numero di composti saturi. È ampiamente utilizzato come combustibile domestico e industriale, nonché come materia prima per l'industria (Seconda risposta). Il metano è per il 90-98% un componente del gas naturale. C) Le gomme sono materiali ottenuti per polimerizzazione di composti con doppi legami coniugati. L'isoprene è uno di questi tipi di composti e viene utilizzato per produrre uno dei tipi di gomme: D) Gli alcheni a basso peso molecolare vengono utilizzati per produrre plastiche, in particolare l'etilene viene utilizzato per produrre una plastica chiamata polietilene: N CH2 =CH2 → (-CH2 -CH2 -) n Compito n. 27 Calcolare la massa di nitrato di potassio (in grammi) che deve essere sciolta in 150 g di una soluzione con una frazione in massa di questo sale del 10% per ottenere una soluzione con una frazione in massa del 12%. (Scrivi il numero al decimo più vicino.) Risposta: 3,4 g Spiegazione: Sia x g la massa di nitrato di potassio disciolta in 150 g di soluzione. Calcoliamo la massa di nitrato di potassio disciolta in 150 g di soluzione: m(KNO 3) = 150 g 0,1 = 15 g Affinché la frazione in massa del sale fosse del 12%, è stato aggiunto x g di nitrato di potassio. La massa della soluzione era (150 + x) g Scriviamo l'equazione nella forma: (Scrivi il numero al decimo più vicino.) Risposta: 14,4 g Spiegazione: Come risultato della combustione completa di idrogeno solforato, si formano anidride solforosa e acqua: 2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O Una conseguenza della legge di Avogadro è che i volumi dei gas nelle stesse condizioni sono legati tra loro nello stesso modo del numero di moli di questi gas. Quindi, secondo l'equazione di reazione: ν(O2) = 3/2ν(H2S), pertanto, i volumi di idrogeno solforato e ossigeno si relazionano tra loro esattamente nello stesso modo: V(O2) = 3/2V(H2S), V(O 2) = 3/2 · 6,72 l = 10,08 l, quindi V(O 2) = 10,08 l/22,4 l/mol = 0,45 mol Calcoliamo la massa di ossigeno richiesta per la combustione completa dell'idrogeno solforato: m(O2) = 0,45 mol 32 g/mol = 14,4 g Compito n. 30 Usando il metodo del bilancio elettronico, crea un'equazione per la reazione: Na2SO3 +...+KOH → K2MnO4 +...+H2O Identificare l'agente ossidante e l'agente riducente. Mn +7 + 1e → Mn +6 │2 reazione di riduzione S +4 − 2e → S +6 │1 reazione di ossidazione Mn +7 (KMnO 4) – agente ossidante, S +4 (Na 2 SO 3) – agente riducente Na2SO3 + 2KMnO4 + 2KOH → 2K2MnO4 + Na2SO4 + H2O Compito n. 31 Il ferro è stato sciolto in acido solforico concentrato caldo. Il sale risultante è stato trattato con un eccesso di soluzione di idrossido di sodio. Il precipitato marrone che si formava veniva filtrato e calcinato. La sostanza risultante è stata riscaldata con ferro. Scrivi le equazioni per le quattro reazioni descritte. 1) Il ferro, come l'alluminio e il cromo, non reagisce con l'acido solforico concentrato, ricoprendosi di una pellicola protettiva di ossido. La reazione avviene solo quando riscaldata, rilasciando anidride solforosa: 2Fe + 6H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4) 2 + 3SO 2 + 6H 2 O (quando riscaldato) 2) Il solfato di ferro (III) è un sale solubile in acqua che entra in una reazione di scambio con un alcali, a seguito della quale precipita l'idrossido di ferro (III) (un composto marrone): Fe2(SO4)3 + 3NaOH → 2Fe(OH)3 ↓ + 3Na2SO4 3) Gli idrossidi metallici insolubili si decompongono dopo calcinazione nei corrispondenti ossidi e acqua: 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O 4) Quando l'ossido di ferro (III) viene riscaldato con ferro metallico, si forma l'ossido di ferro (II) (il ferro nel composto FeO ha uno stato di ossidazione intermedio): Fe 2 O 3 + Fe → 3FeO (quando riscaldato) Compito n. 32 Scrivi le equazioni di reazione che possono essere utilizzate per effettuare le seguenti trasformazioni: Quando scrivi le equazioni di reazione, usa le formule strutturali delle sostanze organiche. 1) La disidratazione intramolecolare avviene a temperature superiori a 140 o C. Ciò avviene a seguito dell'estrazione di un atomo di idrogeno dall'atomo di carbonio dell'alcol, situato uno dopo l'altro nell'idrossile dell'alcol (nella posizione β). CH 3 -CH 2 -CH 2 -OH → CH 2 =CH-CH 3 + H 2 O (condizioni - H 2 SO 4, 180 o C) La disidratazione intermolecolare avviene a temperature inferiori a 140 o C sotto l'azione dell'acido solforico e alla fine si riduce alla scissione di una molecola d'acqua da due molecole di alcol. 2) Il propilene è un alchene asimmetrico. Quando si aggiungono alogenuri di idrogeno e acqua, un atomo di idrogeno viene aggiunto a un atomo di carbonio con un legame multiplo associato a un gran numero di atomi di idrogeno: CH2 =CH-CH3 + HCl → CH3 -CHCl-CH3 3) Trattando il 2-cloropropano con una soluzione acquosa di NaOH, l'atomo di alogeno viene sostituito da un gruppo ossidrile: CH 3 -CHCl-CH 3 + NaOH (aq) → CH 3 -CHOH-CH 3 + NaCl 4) Il propilene può essere ottenuto non solo dal propanolo-1, ma anche dal propanolo-2 mediante la reazione di disidratazione intramolecolare a temperature superiori a 140 o C: CH 3 -CH(OH)-CH 3 → CH 2 =CH-CH 3 + H 2 O (condizioni H 2 SO 4, 180 o C) 5) In ambiente alcalino, agendo con una soluzione acquosa diluita di permanganato di potassio, avviene l'idrossilazione degli alcheni con formazione di dioli: 3CH 2 =CH-CH 3 + 2KMnO 4 + 4H 2 O → 3HOCH 2 -CH(OH)-CH 3 + 2MnO 2 + 2KOH Compito n. 33 Determinare le frazioni di massa (in %) di solfato di ferro (II) e solfuro di alluminio nella miscela se, trattando 25 g di questa miscela con acqua, è stato rilasciato un gas che ha reagito completamente con 960 g di una soluzione al 5% di rame ( II) solfato. In risposta, annotare le equazioni di reazione indicate nella dichiarazione del problema e fornire tutti i calcoli necessari (indicare le unità di misura della quantità richiesta quantità fisiche). Risposta: ω(Al2S3) = 40%; ω(CuSO4) = 60% Quando una miscela di solfato di ferro (II) e solfuro di alluminio viene trattata con acqua, il solfato si dissolve semplicemente e il solfuro si idrolizza per formare idrossido di alluminio (III) e idrogeno solforato: Al2S3 + 6H2O → 2Al(OH)3 ↓ + 3H2S (I) Quando l'idrogeno solforato viene fatto passare attraverso una soluzione di solfato di rame (II), il solfuro di rame (II) precipita: CuSO4 + H2S → CuS↓ + H2SO4 (II) Calcoliamo la massa e la quantità di solfato di rame(II) disciolto: m(CuSO4) = m(soluzione) ω(CuSO4) = 960 g 0,05 = 48 g; ν(CuSO 4) = m(CuSO 4)/M(CuSO 4) = 48 g/160 g = 0,3 mol Secondo l'equazione di reazione (II) ν(CuSO 4) = ν(H 2 S) = 0,3 mol e secondo l'equazione di reazione (III) ν(Al 2 S 3) = 1/3ν(H 2 S) = 0, 1 mole Calcoliamo le masse del solfuro di alluminio e del solfato di rame (II): m(Al2S3) = 0,1 mol · 150 g/mol = 15 g; m(CuSO4) = 25 g – 15 g = 10 g ω(Al2S3) = 15 g/25 g 100% = 60%; ω(CuSO4) = 10 g/25 g 100% = 40% Compito n. 34 Quando si brucia un campione di un composto organico del peso di 14,8 g, si ottengono 35,2 g di anidride carbonica e 18,0 g di acqua. È noto che la densità relativa del vapore di questa sostanza rispetto all'idrogeno è 37. Durante lo studio delle proprietà chimiche di questa sostanza, è stato stabilito che quando questa sostanza interagisce con l'ossido di rame (II), si forma un chetone. In base ai dati delle condizioni dell'attività: 1) effettuare i calcoli necessari per stabilire la formula molecolare di una sostanza organica (indicare le unità di misura delle grandezze fisiche richieste); 2) trascrivere la formula molecolare della sostanza organica originaria; 3) elaborare una formula strutturale di questa sostanza, che riflette inequivocabilmente l'ordine dei legami degli atomi nella sua molecola; 4) scrivere l'equazione per la reazione di questa sostanza con l'ossido di rame(II) utilizzando la formula strutturale della sostanza. FORMULA DELLA SOSTANZA
REAGENTI
