Capitolo 9 - Energia e velocità delle reazioni chimiche #105516

A:

Calore e lavoro sono energie in transito, quindi non accumulabili dal sistema.

B:

Il lavoro è convertibile in calore.

C:

Il calore è determinato da una variazione di temperatura.

D:

Il calore non è convertibile in lavoro.

Vero o falso

A:

Calore e lavoro sono considerati positivi se producono un aumento dell'energia interna.

B:

Il calore è positivo se rilasciato, il lavoro è negativo se effettuato dal sistema sull'ambiente.

C:

Il calore è negativo se rilasciato, il lavoro è positivo se effettuato dal sistema sull'ambiente.

D:

Il calore è positivo se assorbito, il lavoro è negativo se effettuato dal sistema sull'ambiente.

Vero o falso

Il primo principio della termodinamica afferma che:

A:

in un sistema chiuso la variazione di energia interna è uguale a zero.

B:

in un sistema isolato la variazione di energia interna aumenta sempre.

C:

la differenza tra due stati energetici di un sistema è nulla se il sistema è isolato.

D:

l'energia interna varia in funzione del lavoro effettuato e del tipo di modificazioni attraverso le quali il sistema evolve.

Scelta multipla

L'energia gioca un ruolo fondamentale in chimica. L'insieme dell'energia associata ai ________ chimici e alle forze ________ è detta energia ________ . Tanto più ________ sono i legami tanto minore è l'energia ________ complessiva del sistema. Durante una ________ chimica si assiste ad una trasformazione della materia: alcuni ________ si rompono e altri formano, molti ________ cambiano posizione, e tutto ciò produce una ________ dell'energia chimica del sistema. Tutte le ________ sono quindi associate a un preciso comportamento ________ , determinato da uno ________ di energia tra ________ e ________ chimico.

Completamento aperto

A:

Una lattina chiusa, piena di una bevanda gassata è un sistema isolato.

B:

Un forno di cucina in funzione è un sistema chiuso.

C:

Un congelatore in funzione, finché non viene aperto, è un sistema isolato.

D:

Un becher entro cui si ha una reazione chimica è un sistema aperto.

Vero o falso

In un generico sistema chimico possiamo affermare che:

A:

calore e lavoro sono due funzioni di stato;

B:

una funzione di stato è indipendente dallo stato iniziale e finale del sistema;

C:

il lavoro è una funzione di stato, il calore no;

D:

il calore è una funzione di stato, il lavoro no.

Vero o falso

Un sistema in cui avvenga una reazione chimica è influenzabile:

A:

dalla temperatura se è isolato;

B:

dalla pressione se è aperto;

C:

dalla temperatura se è chiuso;

D:

dalla pressione se è chiuso.

Vero o falso

Con il termine energia ________ si intende l'energia associata alla ________ reciproca assunta dagli ________ e dalle ________ . Corrisponde quindi alla ________ di tutte le energie di ________ , sia che si tratti di legami ________ sia ________ . Si può considerare una forma di energia ________ .
Con energia ________ si descrive l'energia associata al ________ degli atomi o delle molecole. Corrisponde quindi alla sommatoria dell'energia ________ di tutte le particelle del sistema.
L'insieme di queste due forme di energia, che coesistono nel sistema chimico, prende il nome di energia ________ . L'energia interna varia a seguito di una ________ chimica, e la sua variazione è definita solo dallo stato ________ e da quello ________ del sistema chimico. Per questo è detta ________ di stato.

Completamento aperto

Il gas atmosferico triossido di zolfo (ΔH°_f = –395,8 kJ/mol) si combina con l'acqua piovana (ΔH°_f = –285,8 kJ/mol) formando acido solforico (ΔH°_f = –813,99 kJ/mol), fortemente corrosivo. Qual è il ΔH° della reazione?

A:

–132,4 kJ/mol.

B:

–1495,6 kJ/mol.

C:

–923,1 kJ/mol.

D:

+132,4 kJ/mol.

Scelta multipla

Indica l'ordine di reazione delle seguenti reazioni.

A: 2HI → H₂ + I₂ v = k [HI]²

B: (CH₃)₂N₂ → N₂ + C₂H₆ v = k [(CH₃)₂N₂]

C: H_2(g) + Br_2(g) → 2 HBr_(g) v = k [H₂][Br₂]^1\2

D: Trasformazione dell'ergosterolo in vitamina D₂ v = k

Domande in serie

A:

Il calore scambiato durante una trasformazione isobara è detto calore di reazione.

B:

L'entalpia è una funzione di stato come l'energia interna.

C:

L'entalpia assume valori sempre positivi quando il sistema è chiuso.

D:

L'entalpia si misura in joule poiché corrisponde a una variazione di calore.

Vero o falso

La variazione di energia ________ di un sistema e data dalla somma di ________ e ________ . L'energia interna viene rilasciata o ________ durante le reazioni. I processi chimici sono in grado di rilasciare ________ oppure possono svolgere un ________ . Una reazione che rilascia calore viene definita ________ , mentre una reazione che assorbe calore viene definita ________ . Le quantità di calore trasferite si possono misurare con il ________ .
Nelle reazioni chimiche che avvengono a ________ costante, l' ________ è la ________ di stato che consente di calcolare il calore ________ , per esempio nelle reazioni di formazione delle molecole. In questo caso si parla di ________ di formazione.
Anche in una trasformazione a volume ________ , cioè in un sistema ________ , la variazione di energia ________ corrisponde al calore ________ con l'ambiente, dal momento che il lavoro è zero, poiché non si hanno variazioni di .

Completamento aperto

La legge di Hess afferma che:

A:

la variazione di entalpia in una reazione costituita da più stadi dipende solo dagli stadi iniziale e finale.

B:

è possibile determinare la spontaneità di una reazione dalla somma algebrica delle variazioni di entalpia a prescindere dalla quantità di materia presente nel sistema.

C:

è possibile stabilire la variazione di entalpia solo in sistemi chiusi essendo l'entalpia una grandezza estensiva.

D:

la somma algebrica delle variazioni di entalpia di ciascuno stadio di reazione permette di determinare l'energia interna complessiva del sistema.

Scelta multipla

A:

Una reazione endotermica con ∆S > 0 è sempre spontanea.

B:

Una reazione esotermica con ∆S > 0 è sempre non spontanea.

C:

Una reazione con ∆H < 0 e ∆S < 0 è spontanea a basse temperature.

D:

Una reazione con ∆H > 0 e ∆S < 0 è spontanea a alte temperature.

Vero o falso

La ________ delle reazioni chimiche può essere prevista con un'altra ________ di stato, l' ________ di Gibbs, che tiene conto sia dell'entalpia che dell'entropia. Se il processo è ________ e il disordine ________ la variazione di energia libera sarà ________ di zero e il processo risulterà sempre ________ , in tutte le condizioni. Nel caso di una reazione ________ con diminuzione del disordine, la variazione di energia libera sarà ________ di zero e la trasformazione risulterà ________ . Esistono condizioni in cui la ________ contribuisce a determinare la spontaneità o meno di un processo. Per esempio se il processo è endotermico e si verifica ________ del disordine, sarà ________ probabile una trasformazione spontanea a ________ temperature.

Completamento chiuso

La velocità di reazione:

A:

aumenta se aumenta la densità dei reagenti;

B:

diminuisce se si abbassa la temperatura;

C:

rimane costante in presenza di catalizzatori;

D:

dipende dall'energia di attivazione.

Vero o falso

Quale delle seguenti affermazioni NON è in accordo con la teoria degli
urti?

A:

Perché una reazione avvenga le molecole dei reagenti si devono scontrare con energia sufficiente a superare l'energia di attivazione.

B:

Lo scontro tra due molecole deve avvenire con la giusta orientazione e sufficiente energia cinetica.

C:

La velocità di reazione è inversamente proporzionale al numero di urti efficaci.

D:

Il numero di atomi presenti nelle molecole dei reagenti può influenzare la velocità di reazione.

Scelta multipla

La decomposizione di NO in N₂ e O₂ è catalizzata dal platino. In quale caso la reazione è più veloce?

A:

Se si aggiunge Pt nella stessa quantità di NO e si abbassa la temperatura.

B:

Se si aggiunge Pt nella stessa quantità di NO e si alza la temperatura.

C:

La reazione è indipendente dalla quantità di Pt presente.

D:

Se si aggiunge 1/5 di Pt rispetto alla quantità di NO.

Scelta multipla

L'energia di attivazione:

A:

influisce sulla velocità e sulla spontaneità complessiva di reazione;

B:

aumenta in presenza di catalizzatori;

C:

influenza la costante cinetica secondo la legge di Arrhenius;

D:

aumenta in funzione della temperatura del sistema.

Vero o falso

A:

L'energia di attivazione è tanto minore quanto più è instabile il complesso attivato.

B:

In una reazione esotermica il complesso attivato ha un contenuto energetico molto maggiore di quello dei prodotti.

C:

La velocità di reazione aumenta con l'incremento della temperatura perché si ha un maggior numero di urti efficaci.

D:

Lo stato di transizione è lo stato energetico raggiunto dalle molecole dei reagenti a seguito di un urto efficace.

Vero o falso