Chimica - Scuola secondaria di secondo grado Termodinamica chimica Entropia Entropia standard

9. 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 ________. Occorre infatti riferirsi alla ________ dell'energia. Nel diciannovesimo secolo gli sviluppi degli studi di termodinamica portarono a definire una nuova ________, che misura la ________ dell'energia; questa grandezza fu chiamata ________ ed è collegata al ________ assorbito o ceduto da un sistema. Si tratta di una grandezza ________ e si misura in ________.

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Chimica

Tra le frasi seguenti, che si riferiscono all'entropia, indica quelle corrette.
Attenzione: le risposte corrette sono più di una.

A: L'entropia è una grandezza macroscopica e quindi non è collegata alla struttura particellare della materia

B: Allo zero assoluto l'entropia di una sostanza cristallina pura vale zero.

C: Durante i passaggi di stato l'entropia di una sostanza resta costante perché la temperatura non cambia

D: L'aumento di entropia di una sostanza a seguito dell'ebollizione è maggiore di quello che si misura a seguito della fusione

E: L'entropia delle sostanze gassose dipende soltanto dalla temperatura

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Chimica

In relazione all'entropia, per ciascuna delle seguenti frasi, indica se è vera o falsa.

A: In un sistema isolato una trasformazione spontanea lascia sempre invariata l'entropia.

B: In un sistema isolato una trasformazione spontanea determina sempre un aumento di entropia

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 si applica alle trasformazioni in cui non vale il principio di conservazione dell'energia

Vero o falso

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Chimica

Il frigorifero può essere considerato un ________ nel quale avviene un fenomeno ________, in quanto si ha trasferimento di ________ dall'interno del frigorifero all'ambiente esterno. Il funzionamento del frigorifero si basa sulla circolazione di un ________. Questo materiale subisce due trasformazioni: una ________ che essendo una trasformazione endotermica sottrae ________ all'interno del frigorifero e poi una ________ che essendo una trasformazione ________ produce calore che si disperde nell'ambiente. La sostanza riprende così il suo ciclo. Questo ciclo avviene perché il frigorifero utilizza ________ prodotta da un fenomeno ________ per esempio dalla ________ del metano nelle centrali termoelettriche. Complessivamente si ha quindi ________ dell'entropia.

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Chimica

Il ________ liberato o assorbito dal sistema durante una trasformazione determina la variazione di ________ dell'ambiente. In una reazione chimica esotermica l'energia termica ________ dalla reazione viene ceduta all'ambiente e determina ________, come per esempio succede in tutte le reazioni di ________. Nelle trasformazioni ________ al contrario l'________ dell'ambiente diminuisce.

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Chimica

Osserva la figura che vuole rappresentare una reazione chimica e indica fra le affermazioni le due sbagliate

A: Nella reazione viene prodotta una sostanza gassosa

B: Nella reazione si ha una diminuzione di entropia del sistema

C: I reagenti sono sostanze allo stato condensato

D: Le informazioni sono insufficienti per stabilire come varia l'entropia dell'ambiente

E: La reazione è sicuramente endotermica dato che si forma un prodotto gassoso

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Chimica

Indica fra le seguenti affermazioni, che si riferiscono alla variazione di entropia nei passaggi di stato, l'unica corretta.

A: Nella condensazione di un vapore si ha una diminuzione di entropia sia del sistema sia dell'ambiente

B: Durante la solidificazione aumentano i modi in cui si può disperdere l'energia del sistema

C: Il brinamento provoca un aumento di entropia nell'ambiente

D: Durante l'evaporazione diminuiscono i modi in cui si può disperdere l'energia del sistema

E: La fusione provoca un aumento di entropia nell'ambiente

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Chimica

In relazione alla variazioni di entropia nel sistema e nell'ambiente, 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 ∆S_sist +∆S_amb è maggiore di zero

C: Nel passaggio di stato da ghiaccio ad acqua si verifica che ∆S_sist> 0 e ∆S_amb< 0

D: Se una trasformazione determina ∆S_sist< 0 e ∆S_amb< 0 si può affermare con certezza che non può avvenire.

E: Durante l'ebollizione si ha ∆S_sist< 0 e ∆S_amb > 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)                         ΔH < 0
2) N₂O₅(s) + q → 2 NO₂(g) + ½ O₂(g)
3) C₆H₁₂O₆(s) → 2 C₂H₅OH(l) + 2 CO₂(g) + q
4) CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g)                    ΔH > 0

A: Le reazioni 1 e 3 avvengono sempre

B: La reazione 2 determina un aumento dell'entropia del sistema, ma non di quella dell'ambiente.

C: Le reazioni 1 e 4 determinano entrambe un aumento di entropia dell'ambiente.

D: Nella reazione 4 le particelle dei prodotti sono in grado di disperdere energia più che quelle dei reagenti

E: Le reazioni 2 e 4 sono endotermiche

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Chimica

Indica se le affermazioni, relative alla fattibilità di una reazione, sono vere o false.

A: La reazione BaCO₃(s) + q → BaO(s) + CO₂(g) può avvenire perché ha ∆S_sist> 0

B: La reazione 2 N₂O₅(s) + q → 3 NO₂(g) + O₂(g) non può avvenire perché ha ∆S_amb< 0

C: La reazione 2 H₂O₂(l) → 2 H₂O(l) + O₂(g) + q non può mai avvenire

D: La reazione NO₂(g) + CO(g) → NO(g) + CO₂(g) + q può avvenire sempre

E: La reazione 2 K(s) + 2 H₂O(l) → 2 KOH(aq) + H₂(g) + q può avvenire solo a bassa temperatura

Vero o falso

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Chimica

In relazione alle informazioni che puoi trarre dalla seguente equazione, indica fra le seguenti affermazioni l'unica corretta.

2 NO(g) + O₂(g) → 2 NO₂(g) + q

A: Si tratta di una reazione endotermica

B: Nella reazione si ha ∆S_sist > 0

C: Nella reazione ∆S_sist e ∆S_amb hanno lo stesso segno

D: È una reazione favorita da una diminuzione di temperatura

E: Nella reazione si ha ∆S_amb< 0

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Chimica

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 ________. Per una reazione in cui ________ e temperatura dei reagenti sono uguali a quelle dei prodotti la relazione diventa ________. Perché una trasformazione possa avvenire ________ deve essere ________ di zero.

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Chimica

Gibbs stabilì che l'________ del sistema nei processi spontanei ________ sempre. Una trasformazione ha sicuramente luogo quando ________ e ________: in questo caso la relazione ∆G = ∆H - T∙∆S risulta sempre minore di zero. ∆G risulta invece sicuramente positivo quando ________ e ________: in queste condizioni la reazione ________. Nel caso in cui si verifica che ∆S < 0 e ∆H < 0 oppure che ∆S > 0 e ∆H > 0, affinché la reazione possa avvenire diventa determinante il valore della ________.

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Chimica

Considera la seguente equazione di reazione e i relativi valori di ΔH_f° e S° dei reagenti e dei prodotti, poi indica fra le affermazioni seguenti l'unica corretta.

                           Pb(s) + CuO(s)   → PbO(s) + Cu(s)
ΔH_f° (kJ/mol)         0          -157              -217           0
S° (kJ/mol·K)     0,0648     0,0435          0,0687     0,0333

A: A 25°C il valore di ∆G° è positivo

B: È una reazione sicuramente possibile a temperatura ambiente

C: Il valore di ∆H° risulta positivo

D: Il valore di ∆S° risulta positivo

E: I valori di ∆H° e quello di ∆S° hanno segno opposto

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Chimica

Basandoti sulle informazioni che si possono ricavare dalla seguente equazione, indica l'unica affermazione sbagliata.

2 H₂(g) + O₂(g) → 2 H₂O(g) + q

A: Si tratta di una reazione di combustione

B: Il ∆S_amb risulta positivo

C: Il ∆G è sicuramente negativo

D: Il ∆H è negativo

E: Il ∆S_sist è negativo

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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 ΔH<0 e ΔS>0

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(g)
ΔH_f° (kJ/mol)                     – 1207         − 635         − 394
S° (kJ/mol·K)                    0,0929        0,0398        0,214

A: Il valore di ΔH° è + 178 kJ

B: Il valore di ΔS° è + 0,161 kJ/K

C: Il valore di ΔG° è + 130 kJ a temperatura ambiente

D: A temperatura ambiente la reazione è impossibile

E: La reazione diventa possibile solo se la temperatura è molto minore di quella ambiente

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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) → CO(g) + 3 H₂(g) ∆H>0

In base alle informazioni che puoi trarre dall'equazione quale affermazione è sicuramente sbagliata?

A: La reazione è endotermica

B: La reazione è possibile sempre

C: La reazione avviene con aumento dell'entropia del sistema

D: Nel processo industriale il ΔG della reazione è sicuramente negativo

E: La reazione avviene con diminuzione dell'entropia dell'ambiente

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Chimica

Il metanolo, CH₃OH è un importante "intermedio", cioè una sostanza che viene preparata industrialmente in grandi quantità perché 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: La reazione avviene con diminuzione di entropia del sistema

B: Come per tutte le reazioni di sintesi si verifica un ΔH > 0

C: Nelle condizioni in cui avviene la reazione si ha ΔG < 0

D: La presenza di un catalizzatore non influenza il valore di ΔG

E: A una determinata temperatura il valore dell'energia libera non cambia

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Chimica

Considera la figura e l'equazione di una delle reazioni che avvengono nell'altoforno. In base ai dati forniti stabilisci per ciascuna affermazione se è vera o falsa.

                               Fe₂O₃(s) + 3 C(s) → 2 Fe(s) + 3 CO(g)
ΔH_f° (kJ/mol)         - 824            0                0            - 111
S° (kJ/mol·K)         0,0874      0,0057        0,0273      0,1977

A: Il valore di ΔS° è +0,5432 kJ/K

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

E: ΔG è sempre negativo a qualunque temperatura

Vero o falso

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