Capitolo 12 - Perché avvengono le reazioni chimiche #471842

L'entropia

In relazione alle 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.

Scelta multipla

L'entropia

Tra le frasi seguenti, che si riferiscono all'entropia, indica quelle corrette.

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.

Scelta multipla

L'entropia

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.

Scelta multipla

Il potere calorifico

In relazione al potere calorifico completa le frasi seguenti scegliendo l'espressione corretta nell'elenco. Ricorda: potrebbero non servirti tutte le alternative.

Il potere calorifico della legna è circa 18 000 ________. Questo significa che, per esempio, dalla combustione di 250 g di legna si ottengono circa ________ kJ di energia termica. Invece, il potere calorifico del metano è 36 000 kJ/m³: per confrontare questi due valori, espressi in unità di misura diverse, è necessario conoscere ________ di uno dei due materiali. Noto il potere calorifico di un combustibile solido e la quantità di energia termica necessaria per un certo processo, per determinare ________ di combustibile da bruciare si deve dividere la quantità totale di energia termica per il potere calorifico. Se il potere calorifico è espresso in kJ/m³, con questa operazione si ottiene ________ del combustibile da bruciare.

Posizionamento

Entalpia e entropia

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 con ΔH > 0.

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 dalle basse temperature.

E:

Nella reazione si ha ∆S_amb< 0.

Scelta multipla

L'entalpia

In relazione agli aspetti energetici delle reazioni chimiche indica tra le frasi che seguono l'unica sbagliata.

A:

L'energia chimica di un sistema prima di una reazione è diversa da quella al termine della reazione.

B:

Una reazione esotermica comporta sempre una diminuzione dell'energia chimica del sistema.

C:

Una trasformazione esoenergetica porta alla formazione di prodotti che hanno più energia chimica dei reagenti.

D:

In tutte le reazioni esoenergetiche una parte di energia chimica del sistema si trasforma in altre forme di energia.

E:

In una reazione endoenergetica l'energia assorbita dal sistema per rompere i legami nelle molecole reagenti è maggiore di quella che si libera per effetto della formazione dei legami nelle molecole dei prodotti.

Scelta multipla

Particelle ed energia

In relazione all'energia termica, indica per ogni affermazione se è vera o falsa.

A:

L'energia termica di un sistema è correlata all'energia cinetica di tutte le particelle che lo costituiscono.

B:

Energia termica e calore sono due termini equivalenti per definire una forma dell'energia interna della materia.

C:

L'energia termica, come tutte le altre forme di energia interna, è una grandezza estensiva.

D:

Se in un sistema non cambia il numero di particelle, la sua energia termica rimane sempre costante.

E:

L'energia cinetica delle particelle dipende soltanto dalla velocità con cui queste compiono i moti di traslazione.

F:

I moti di vibrazione non modificano le distanze tra gli atomi e quindi non contribuiscono a definire l'energia termica.

Vero o falso

L'entalpia

Considera la reazione rappresentata dalla seguente equazione:

{2 H}_{2} S(g) + {3 O}_{2} (g) \to {2 H}_{2} O(l) + {2 SO}_{2} (g)

{Δ H_{f}^{\circ}}_{H_{2} S(g)} = - 21 kJ/mol

{Δ H_{f}^{\circ}}_{H_{2} O(g)} = - 286 kJ/mol

{Δ H_{f}^{\circ}}_{{SO}_{2} (g)} = - 297 kJ/mol

Dopo aver eseguito il calcolo del ΔH° della reazione, puoi affermare che ΔH° è ________ di zero e che la reazione è ________.

Completamento chiuso

Risorse energetiche e impatti

Quale impianto consente di ottenere energia elettrica da una sola trasformazione?

A:

Centrale fotovoltaica.

B:

Centrale termoelettrica.

C:

Centrale solare termodinamica.

D:

Centrale nucleare.

E:

Centrale idroelettrica.

Scelta multipla

L'entropia

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 ________. Si tratta di una grandezza ________ e si misura in ________.

Completamento chiuso

Risorse energetiche e impatti

In relazione ai prodotti della combustione di materiali fossili indica tra le seguenti frasi l'unica sbagliata.

A:

La combustione del metano non produce ossidi di zolfo.

B:

Non sempre tutto il combustibile brucia: nei prodotti sono spesso presenti anche ossido di carbonio, idrocarburi incombusti e particolato.

C:

Il termine «particolato» è attribuito alle minuscole particelle solide e liquide che restano a lungo sospese nell'aria.

D:

Le polveri sottili sono tanto più dannose quanto più sono formate da particelle di grandi dimensioni.

E:

Con la sigla PM10 si indicano le polveri sottili con diametro uguale o inferiore a 10 μm.

Scelta multipla

Risorse energetiche e impatti

In relazione alle fonti rinnovabili di energia indica per ciascuna delle seguenti frasi se è vera o falsa.

A:

Si chiamano fonti rinnovabili quelle che si rigenerano in tempi brevi e non sono esauribili, quindi saranno disponibili anche per le generazioni future.

B:

Il risparmio energetico può essere considerato come una forma di energia virtuale, ottenibile modificando le nostre abitudini e costruendo macchine ed edifici più efficienti.

C:

La ricerca nel settore delle energie alternative in Europa non è ancora avviata; per esempio, manca una legge che individui quali sono attualmente le fonti rinnovabili.

D:

L'unico aspetto negativo nell'uso delle fonti rinnovabili è che generano scorie inquinanti difficilmente smaltibili.

E:

Il petrolio è una fonte non rinnovabile, infatti una volta esaurito si riformerà in tempi non paragonabili con quelli "umani".

Vero o falso

L'entalpia

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

A:

Nelle trasformazioni che avvengono a pressione costante il calore acquistato o ceduto è uguale alla variazione di energia interna del sistema.

B:

L'entalpia è una funzione di stato.

C:

La variazione di entalpia (ΔH) di una reazione esotermica è positiva.

D:

Per convenzione l'entalpia di tutti gli elementi nella loro forma stabile nello stato standard ha valore zero.

E:

Per convenzione l'entalpia standard di formazione di una sostanza (ΔH_f°) ha valore zero.

Vero o falso