Chimica - Scuola secondaria di secondo gradoTermodinamica chimicaEntropiaEntropia standard

15. Perché avvengono le reazioni chimiche

20 esercizi
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Chimica

Il principio di conservazione dell'energia è ________ a spiegare perché molte trasformazioni sono spontaneamente non invertibili. Bisogna infatti riferirsi alla ________ dell'energia. Nel diciannovesimo secolo gli sviluppi degli studi di termodinamica portarono a definire una nuova grandezza di stato, che misura la dispersione della energia; questa grandezza fu chiamata ________ ed è collegata al ________ assorbito o ceduto da un sistema. Si tratta di una grandezza estensiva e si misura in ________.
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Chimica

Indica quali, tra le frasi seguenti, sono corrette.
A: L'entropia delle sostanze gassose dipende soltanto dalla temperatura.
B: Durante i passaggi di stato l'entropia di una sostanza resta costante perché la temperatura non cambia.
C: Allo zero assoluto l'entropia di una sostanza cristallina pura vale zero.
D: L'entropia non è collegata alla struttura particellare della materia.
E: A seguito dell'ebollizione l'aumento di entropia di una sostanza è maggiore di quello che si misura a seguito della fusione.
Scelta multipla
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Chimica

Per ciascuna delle seguenti frasi, indica se è vera o falsa.
A: In un sistema isolato una trasformazione spontanea aumenta o lascia invariata l'entropia.
B: In un sistema isolato, la variazione di entropia ΔS dopo una trasformazione è sempre maggiore di zero.
C: L'entropia totale dell'universo è in continuo aumento.
D: Le trasformazioni non spontanee sono sempre impossibili.
E: Il principio dell'aumento dell'entropia serve a spiegare le trasformazioni in cui non vale il principio di conservazione dell'energia.
Vero o falso
1

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Chimica

Completa le frasi seguenti scegliendo l'espressione corretta nell'elenco sottostante.
Il frigorifero può essere considerato un ________ nel quale un fenomeno ________ avviene a spese di un altro fenomeno ________. Infatti per ottenere il trasferimento di ________ dall'interno del frigorifero alla stanza occorre una trasformazione che fornisca ________: per esempio la ________ del metano che avviene nelle centrali elettriche e che serve per fornire l'energia elettrica che fa funzionare il ________ del frigorifero. L'interno del frigorifero ________ e la parete esterna accanto alla serpentina ________.
Posizionamento
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Chimica

Il ________ liberato o assorbito dal sistema determina la variazione di entropia dell'ambiente (ΔSamb). In una reazione chimica esotermica l'energia termica ________ dalla reazione viene ceduta all'ambiente e produce ________ di entropia dell'ambiente, come per esempio succede in tutte le reazioni di combustione. Al contrario nelle trasformazioni ________ l'entropia ________ diminuisce.
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Chimica

Osserva la figura e indica fra le affermazioni le due sbagliate.
A: La figura mostra una reazione in cui si ha una diminuzione di entropia del sistema.
B: La figura mostra una reazione in cui viene prodotta una sostanza gassosa.
C: Se in una reazione da reagenti allo stato condensato si forma almeno un prodotto gassoso l'entropia del sistema aumenta sicuramente.
D: La figura mostra una reazione sicuramente endotermica dato che si forma un prodotto gassoso.
E: La figura mostra una reazione in cui i reagenti sono sostanze allo stato condensato.
Scelta multipla
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Chimica

Indica fra le seguenti affermazioni l'unica corretta.
A: Il brinamento provoca un aumento di entropia nell'ambiente.
B: Durante la solidificazione aumentano i modi in cui si può disperdere l'energia del sistema.
C: Nella condensazione di un vapore si ha una diminuzione di entropia sia del sistema sia dell'ambiente.
D: La fusione provoca un aumento di entropia nell'ambiente.
E: Durante l'evaporazione diminuiscono i modi in cui si può disperdere l'energia del sistema.
Scelta multipla
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Chimica

Indica quali, tra le frasi seguenti, sono vere.
A: Una trasformazione in un sistema chiuso può avvenire sicuramente se determina un aumento dell'entropia del sistema.
B: Una trasformazione in un sistema chiuso può avvenire sicuramente se la somma ΔSsist + ΔSamb è maggiore di zero.
C: Durante l'ebollizione si ha ΔSsist 0.
D: Se una trasformazione determina ΔSsist < 0 e ΔSamb < 0 si può affermare con certezza che non può avvenire.
E: Nel passaggio di stato da ghiaccio a acqua si verifica che ΔSsist > 0 e ΔSamb < 0.
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Chimica

Considera le reazioni rappresentate dalle seguenti equazioni e poi indica fra le affermazioni sottostanti l'unica sbagliata.

1) 2 C(s) + O2(g) → 2 CO(g) + q

2) N2O5(s) + q → 2 NO2(g) + ½ O2(g)

3) C6H12O6(s) → 2 C2H5OH(l) + 2 CO2(g) + q

4) CaCO3(s) + q → CaO(s) + CO2(g)
A: Le reazioni 1 e 3 avvengono sempre.
B: Le reazioni 1 e 4 determinano entrambe un aumento di entropia dell'ambiente.
C: Le reazioni 2 e 4 sono endotermiche.
D: La reazione 2 determina un aumento dell'entropia del sistema, ma non di quella dell'ambiente.
E: Nella reazione 4 le particelle dei prodotti sono in grado di disperdere energia più che quelle dei reagenti.
Scelta multipla
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Chimica

Indica se ciascuna affermazione è vera o falsa.
A: Nella reazione 2 H2O(l) + O2(g) + q → 2 H2O2(l) si ha ΔSsist < 0.
B: Nella reazione 2 H2O(l) + O2(g) + q → 2 H2O2(l) si ha ΔSamb > 0.
C: La reazione 2 H2O(l) + O2(g) + q → 2 H2O2(l) è impossibile.
D: La reazione NO2(g) + CO(g) → NO(g) + CO2(g) + q può avvenire.
E: Tutte le reazioni impossibili sono endotermiche.
Vero o falso
1

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Chimica

Considera la seguente equazione di reazione e poi indica fra le affermazioni sottostanti l'unica corretta.

2 NO(g) + O2(g) → 2 NO2(g) + q
A: Nella reazione ΔSsist e ΔSamb hanno lo stesso segno.
B: Si tratta di una reazione endotermica.
C: È una reazione favorita da una diminuzione di temperatura.
D: Nella reazione si ha ΔSsist > 0.
E: Nella reazione si ha ΔSamb< 0.
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Chimica

Completa le frasi seguenti scegliendo l'espressione corretta nell'elenco sottostante.
Una grandezza ________ particolarmente utile per prevedere se una trasformazione può avvenire o no è l'________ e si indica con il simbolo ________. Essa è collegata a ________ (entalpia) , S (________) e T (temperatura assoluta) dalla relazione G=H-T·S. Per una reazione in cui ________ e temperatura dei reagenti sono uguali a quelle dei prodotti la relazione diventa ΔG=ΔH-T·ΔS. Perché una trasformazione possa avvenire ΔG deve essere minore di zero.
Posizionamento
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Chimica

Gibbs stabilì che l'________ del sistema nei processi spontanei ________ sempre. Una trasformazione ha sicuramente luogo quando ΔS>0 e ________: in questo caso la relazione ΔG = ΔH − T·ΔS risulta sempre minore di zero. ΔG risulta invece sicuramente positivo quando ________ e ΔH>0. Se ΔS>0 e ΔH>0, affinché la reazione possa avvenire il valore della ________ diventa determinante.
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Chimica

Considera la seguente equazione di reazione e i relativi valori di ΔH°f e S°, poi indica fra le affermazioni l'unica corretta.

Pb(s) + CuO(s) → PbO(s) + Cu(s)

ΔH°f (kJ/mol)
Pb(s): 0
CuO(s): −157
PbO(s): −217
Cu(s): 0

S° (kJ/mol⋅K)
Pb(s): 0,0648
CuO(s): 0,0435
PbO(s): 0,0687
Cu(s): 0,0333
A: I valori di ΔH° e quello di ΔS° hanno segno opposto.
B: Il valore di ΔS° risulta positivo.
C: È una reazione sicuramente possibile a temperatura ambiente.
D: A 25°C il valore di ΔG è positivo.
E: Il valore di ΔH° risulta positivo.
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Chimica

Osserva la seguente equazione di reazione e poi indica l'affermazione sbagliata.

2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(g) + q
A: Il ΔG è sicuramente negativo.
B: Il ΔSamb risulta positivo.
C: Il ΔH è negativo.
D: Il ΔSsist è negativo.
E: Si tratta di una reazione di combustione.
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Chimica

Una reazione che non è possibile ad alta temperatura può diventare possibile a bassa temperatura?
A: Sì, se ΔH<0 e ΔS<0.
B: Sì, se ΔH>0 e ΔS<0.
C: Sì, se ΔH0.
D: Sì, se ΔH>0 e ΔS>0.
E: No, una reazione che non è possibile ad alta temperatura non può mai diventare possibile a bassa temperatura.
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Chimica

Considera la seguente equazione di reazione e, in base ai valori di ΔH°f e S° delle sostanze coinvolte, indica fra le affermazioni l'unica sbagliata.

CaCO3(s) → CaO(s) + CO2(s)

ΔH°f (kJ/mol)
CaCO3(s): -1207
CaO(s): -635
CO2(s): -394

S° (kJ/mol⋅K)
CaCO3(s): 0,0929
CaO(s): 0,0398
CO2(s): 0,214
A: Il valore di ΔH° è positivo.
B: Il valore di ΔG° è positivo.
C: La reazione diventa possibile solo se la temperatura è molto minore di quella ambiente.
D: Il valore di ΔS° è positivo.
E: A temperatura ambiente la reazione è impossibile.
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Chimica

Per produrre l'idrogeno a livello industriale si effettua una reazione che è descritta dalla seguente equazione:

CH4(g) + H2O(g) + q → CO(g) + 3 H2(g)

In base a queste informazioni quale affermazione è sicuramente sbagliata?
A: La reazione si effettua a temperature elevate per aumentare la resa.
B: Nel processo industriale il ΔG della reazione è sicuramente negativo.
C: La reazione è possibile sempre.
D: La reazione è endotermica.
E: La reazione avviene con aumento dell'entropia del sistema.
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Chimica

Il metanolo, CH3OH, è un importante "intermedio" cioè una sostanza che viene preparata industrialmente in grandi quantità poiché costituisce il reagente per altre preparazioni chimiche.
L'equazione della reazione di sintesi è la seguente:

CO(g) + 2 H2(g) → CH3OH(g)

Quale delle affermazioni seguenti è sicuramente sbagliata?
A: Nelle condizioni in cui avviene la reazione si ha ΔG < 0.
B: Come per tutte le reazioni di sintesi si verifica un ΔH > 0.
C: La reazione avviene con diminuzione di entropia.
D: La presenza di un catalizzatore non influenza il valore di ΔG.
E: La trasformazione raggiunge sicuramente uno stato di equilibrio.
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Chimica

Sulla base di figura ed equazione di una delle reazioni che avvengono nell'altoforno, stabilisci se ciascuna affermazione è vera o falsa.

Fe2O3(s) + 3 C(s) → 2 Fe(s) + 3 CO(g)

ΔH°f (kJ/mol)
Fe2O3: -824
C: 0
Fe: 0
CO: -111

S° (kJ/mol⋅K)
Fe2O3: 0,0874
C: 0,0057
Fe: 0,0273
CO: 0,1979
A: Il valore di ΔS° è positivo.
B: Il valore di ΔH° è negativo.
C: Nella zona a 500 °C la reazione è impossibile.
D: Nella zona a 1200 °C la reazione è impossibile.
Vero o falso
1

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