Chimica - Scuola secondaria di secondo grado Termodinamica chimica Energia libera di Gibbs Spontaneità delle reazioni

Capitolo 18 - Termodinamica: il motore delle reazioni chimiche

20 esercizi

SVOLGI

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Chimica

Le trasformazioni spontanee

Quale delle seguenti condizioni deve verificarsi affinché una reazione chimica sia almeno teoricamente possibile?

A: i reagenti sono tutti o allo stato liquido o allo stato gassoso

B: aumento dell'energia chimica dei reagenti

C: aumento di energia e diminuzione del disordine

D: diminuzione di energia e aumento del disordine

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Chimica

Reazioni esotermiche ed endotermiche

Per ciascuna affermazione indica se si riferisce a una reazione esotermica o endotermica.

A: Diminuisce l'energia e aumenta l'entropia nei prodotti.

B: Si formano molecole meno stabili con legami più deboli.

C: Si forma calore che si trasferisce nell'ambiente.

D: Aumenta l'energia potenziale del sistema.

Domande in serie

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Chimica

Una funzione di stato: l'entropia

Considera
- un mazzo di carte nuovo e un mazzo di carte usato;
- una zolletta di zucchero e la stessa zolletta di zucchero sciolta in acqua.
Indica per ciascuna coppia qual è il sistema a maggior entropia.

A: le carte usate e la zolletta sciolta in acqua

B: le carte nuove e la zolletta sciolta in acqua

C: le carte nuove e la zolletta di zucchero indisciolta

D: le carte usate e la zolletta di zucchero indisciolta

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Chimica

Le unità di misura dell'energia

La temperatura di 6 kg d'acqua scende da 47,5 a 38,6 °C. Quanta energia espressa in kcal e kJ viene perduta?

A: 22,34 kcal; 53,4 kJ

B: 223,4 kcal; 3,4 kJ

C: 53,4 kcal; 223,4 kJ

D: 534 kcal; 223,4 kJ

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Chimica

I propellenti per razzi

L'idrogeno è usato come propellente per razzi. La sua combustione avviene secondo la reazione

2H_2(g) + O_2(g) → 2H₂O_(g)

Quanto calore viene prodotto dalla combustione di 100 g di idrogeno (il potere calorifico dell'idrogeno è 120 · 10³ kJ/kg)?

A: 34,150 kcal

B: 34,15 kcal

C: 3415 kcal

D: 341,5 kcal

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Chimica

Calcolo del calore standard di reazione

Calcola il ΔH ° della reazione tra il gas inquinante dell'aria SO₃ e l'acqua piovana con formazione di acido solforico.
ΔH°_fSO₃ = - 395,2 kJ/mol;
ΔH°_{fH₂O_(l)} = - 285,8 kJ/mol;
ΔH°_{f H₂SO₄} = - 811,27 kJ/mol.

A: 154,9 kcal

B: 1549 kcal

C: 145,9 kcal

D: 15,49 kcal

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Chimica

La variazione di entropia nei sistemi chimici

Dati i sistemi
a) 2CO_(g) + O_2(g) → 2CO_2(g)
b) 2O_3(g) → 3O_2(g)
prevedi se nei due la variazione di entropia ΔS sarà positiva o negativa.

A: negativa in entrambi i casi

B: positiva in entrambi i casi

C: a) positiva; b) negativa

D: a) negativa; b) positiva

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Chimica

L'aumento di entropia di un sistema

Quale tra i seguenti processi non comporta un aumento di entropia?

A: N₂_(g) + 3H₂_(g) → 2NH₃_(g)

B: Ca_(s) + H₂SO_4(l) → CaSO_4(s) + H_2(g)

C: H₂O_(g) ↔ H₂O_(l)

D: CaCO₃_(s) → CaO_(s) + CO_{2</sub_(g)}

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Chimica

Calcolo della variazione di entropia standard

Sapendo che:

ΔS°_Ca(OH)₂ = 76,1 J · mol^-1 · k^-1;
ΔS°_H₂SO₄ = 157 J · mol^-1 · k^-1;
ΔS°_CaSO₄ = 107 J · mol^-1 · k^-1;
ΔS°_{H₂O_(l)} = 69,96 J · mol^-1 · k^-1;

qual è il valore di ΔS° per la reazione seguente?

Ca(OH)₂_(s) + H₂SO_4(l) → CaSO_4(s) + 2H₂O_(l)

A: - 13,82 J · k^-1

B: - 56,14 J · k^-1

C: 13,82 J · k^-1

D: 56,14 J · k^-1

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Chimica

L'aumento di energia interna di un sistema

In quale dei seguenti casi aumenta l'energia interna del sistema?

A: decomposizione dell'acqua

B: combustione di una candela

C: formazione di acqua dagli elementi

D: solidificazione della lava

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Chimica

Il lavoro di espansione

In quale tra le seguenti reazioni si avrà la maggior quantità di energia interna trasformata in lavoro di espansione?

A: CH_4(g) + 2O_2(g) → CO_2(g) + 2H₂O_(g)

B: CO_2(g)+ H₂O_(l) → H₂CO_3(aq)

C: CaCO_3(s) + 2HCl_(aq) → CaCl_2(aq) + H₂O_(l) + CO_2(g)

D: HCl_(aq) + NaOH_(aq) → NaCl_(aq) + H₂O_(l)

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Chimica

Calcolo della variazione di energia libera standard

La reazione di idrolisi dell'urea ha ΔH° = 119,2 kJ e ΔS° = 354,8 Jk^-1. Qual è il ΔG corrispondente?

A: 13,4 kcal

B: 105,4 kJ

C: - 1,06 · 10⁵ kJ

D: 13,4 kJ

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Chimica

Le funzioni di stato

Le funzioni di stato sono grandezze la cui ________________ solo dal percorso della trasformazione e ________ dallo stato iniziale e finale. Il lavoro ________ una funzione di stato.

Completamento chiuso

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Chimica

Lavoro, calore ed energia interna di un sistema

A: Il lavoro si considera positivo se è fatto sul sistema.

B: Il calore si considera positivo se è emesso dal sistema ed è ceduto dal sistema.

C: L'energia interna U è una grandezza intensiva.

D: L'energia interna è la somma dell'energia termica e dell'energia chimica.

Vero o falso

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Chimica

Le proprietà termodinamiche di un sistema

Se un sale si scioglie spontaneamente in acqua e la soluzione si raffredda, come sono variate le proprietà termodinamiche del sistema?

A: ΔG > 0; ΔH < 0

B: ΔG > 0; ΔH > 0

C: ΔG 0

D: ΔG < 0; ΔH < 0

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Chimica

Gli scambi di calore

Per ogni reazione indica se è esotermica o endotermica.

A: fotosintesi clorofilliana

B: combustione

C: respirazione cellulare

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Chimica

Spontaneità delle reazioni

Ogni sistema tende, per sua natura, a raggiungere uno stato di ________ energia e di ________ disordine o ________. Da ciò dipende anche il fatto che una reazione avvenga o meno: le reazioni che avvengono nel senso indicato dalla freccia di reazione sono ________. Tutte le reazioni spontanee liberano energia utilizzabile per produrre ________.

Completamento chiuso

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Chimica

L'entropia dei sistemi

Considera:
- un bicchiere d'acqua a temperatura ambiente e uno a 50 °C;
- 1 g di sale grosso e 1 g di sale fino.
Indica per ciascuna coppia qual è il sistema a maggior entropia.

A: l'acqua a temperatura ambiente e il sale fino

B: l'acqua a 50 °C e il sale grosso

C: l'acqua a temperatura ambiente e il sale grosso

D: l'acqua a 50 °C e il sale fino

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Chimica

Calcolo del calore standard di combustione

Qual è il ΔH° della reazione
CH_4(g) + 2O_2(g) → CO_2(g) + H₂O_(l)?

    · ΔH°_fCH₄ = - 74,9 kJ/mol;
    · ΔH°_fCO₂ = - 393,5 kJ/mol;
    · ΔH°_{fH₂O_(l)} = - 285,8 kJ/mol;

A: 8903 kcal

B: 890,3 kcal

C: 2128 kcal

D: 212,8 kcal

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Chimica

La variazione di entalpia nella reazione di combustione del benzene

Il ΔH° della reazione di combustione del benzene è 6542 kJ. Qual è il ΔH per la combustione di 150 g di benzene secondo la reazione C₆H_6(l) + 15O_2(g) → 12CO_2(g) + 6H₂O_(l) ?

A: 1258,08 kJ

B: 12580,8 kJ

C: 125,808 kJ

D: 125,808 kJ

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