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CORSO CHIMICA AMMISSIONE LA SAPIENZA agosto 2014 MEDICINA PROF. MARIA VITTORIA BARBARULO © 2014 Prof. Maria Vittoria Barbarulo Liceo Classico Montale Programma del CORSO DI CHIMICA per la prova di ammissione ai corsi di laurea specialistica/magistrale in MEDICINA E CHIRURGIA, ODONTOIATRIA, MEDICINA VETERINARIA, PROFESSIONI SANITARIE dall’Allegato A del Decreto Ministeriale 5 febbraio 2014 concernente Modalità e contenuti prove di ammissione corsi di laurea ad accesso programmato a livello nazionale a.a. 2014/15 lezione CONTENUTI 1 LA COSTITUZIONE DELLA MATERIA - LA STRUTTURA DELL’ATOMO 2 IL SISTEMA PERIODICO DEGLI ELEMENTI 3 IL LEGAME - FONDAMENTI DI CHIMICA INORGANICA 4 LE SOLUZIONI 5 CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 6 LE REAZIONI E LA STECHIOMETRIA I - ACIDI E BASI 7 LE REAZIONI E LA STECHIOMETRIA II - OSSIDORIDUZIONI 8 FONDAMENTI DI CHIMICA ORGANICA I 9 FONDAMENTI DI CHIMICA ORGANICA II © 2014 Prof. Maria Vittoria Barbarulo Liceo Classico Montale V lezione Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA Cinetica Osservazione dei cambiamenti di stato dei reagenti e dei prodotti nel tempo Descrizione sperimentale della velocità di reazione (costante di velocità, ordine di reazione, tempo di dimezzamento) Catalisi Teorie di reazione Termodinamica Osservazione della stabilità relativa degli stati Variazioni e scambi di energia (la legge di Hess) Sistemi all’equilibrio, costante di equilibrio e principio di Le Chatelier RICHIAMI TEORICI E LAVORO COLLEGIALE DI SOLUZIONE DI QUESITI REALIZZATI AD HOC 3 webelements Tavola per Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza VELOCITA’ DI REAZIONE - E’ la diminuzione della concentrazione di reagente per unità di tempo (ovvero l’aumento della concentrazione di prodotto), v = -d[A]/dt = d[P]/dt = k [A] e si esprime in moli al secondo - Fattori che modificano la velocità di reazione: 1. concentrazione 2. stato fisico dei reagenti e prodotti 3. temperatura 4. catalizzatori - Reazioni del I ordine v=f([A]) da cui deriva [A] = [A]0 e -kt Se [A] = 1/2 [A]0, si può determinare il tempo di dimezzamento ln2 = kt1/2 k è la costante di velocità di reazione: dipende dal tipo di reazione e dalla temperatura k = Ce-Ea/RT 5 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza ENERGIA DI ATTIVAZIONE - Ea Scaldando una sostanza la frazione di particelle con energia sufficiente per reagire aumenta. La costante di velocità - k dipende dal tipo di reazione e dalla temperatura k = Ce-Ea/RT 6 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza ENERGIA DI ATTIVAZIONE E CATALISI Un catalizzatore • è una sostanza che modifica la velocità di una reazione (in genere, aumentandola) • non partecipa alla reazione come reagente • è spesso un metallo di transizione, o un ossido di un metallo di transizione, o un enzima in sistemi NB il catalizzatore non modifica il valore della costante di equilibrio Kc cellulari 7 C12H22O11 + H2O C6H12O6 (glc) + C6H12O6 (fru) 8 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza * * Stato della reazione in cui k d = kr 9 sistema non acquista o cede energia, l’energia potenziale dello stato finale Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza II secondo principio TD afferma che "in tutti gli scambi di energia, se il sarà sempre inferiore all’energia dello stato iniziale." DSuniv= DSsist + Dsamb (DSamb = -DHsist /T) Riunendo le due equazioni, si può scrivere DGsist = DHsist – TDSsist In termini di DG un processo può essere: • spontaneo DG < 0 • spontaneo nella direzione opposta DG > 0 • all’equilibrio DG = 0 DG è legato a DHsist e DSsist, ed i casi possibili sono: 1. DH 2. DH 3. DH 4. DH < > < > 0 0 0 0 e e e e DS DS DS DS > < < > 0 0 0 0 processo processo processo processo spontaneo a qualsiasi T non spontaneo a qualsiasi T spontaneo a bassa T spontaneo ad alta T 10 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ 0’ NO è formato nei motori a combustione interna e a contatto con DH°f (kJ/mol) l’aria reagisce con O2 NO (g) + ½ O2 (g) NO2 (g) Partendo da 2,5 moli di NO, la variazione di entalpia della reazione è A. -56 kJ B. 56 kJ/mol C. -140 kJ/mol D. -140 kJ E. 124 kJ O2 (g) 0 NO (g) 90 NO2 (g) 34 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA NO è formato nei motori a combustione interna e a contatto con DH°f (kJ/mol) l’aria reagisce con O2 NO (g) + ½ O2 (g) NO2 (g) Partendo da 2,5 moli di NO, O2 (g) 0 NO (g) 90 NO2 (g) 34 la variazione di entalpia della reazione è A. -56 kJ B. 56 kJ/mol C. -140 kJ/mol D. -140 kJ (2,5mol x 34kJ/mol – 2,5mol x 90kJ/mol) = - 140kJ E. 124 kJ Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ CH3COONa cristallizza spontaneamente in una soluzione sovrasatura, se si lascia trascorrere un po’ di tempo o se si aggiunge un germe di cristallizzazione. Dal punto di vista termodinamico quali sono le variazioni delle grandezze interessate? A. DS <0, DH <0 B. DS <0, DG >0 C. DS >0, DH >0 D. DS >0, DG >0 E. DG <0, DH >0 0’ Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA CH3COONa cristallizza spontaneamente in una soluzione sovrasatura, se si lascia trascorrere un po’ di tempo o se si aggiunge un germe di cristallizzazione. Dal punto di vista termodinamico quali sono le variazioni delle grandezze interessate? A. DS <0, DH <0 l’entropia diminuisce per la formazione di una struttura cristallina ordinata ed il processo è esotermico (es. ghiaccio caldo o scaldamani) B. DS <0, DG >0 C. DS >0, DH >0 D. DS >0, DG >0 E. DG <0, DH >0 14 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ Un catalizzatore ha l’effetto di A - spostare l’equilibrio di una reazione verso i prodotti B - coordinare due reazioni enzimatiche C - diminuire il rendimento di una reazione D - far avvenire reazioni non spontanee E - modificare la velocità di una reazione 0’ Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA Un catalizzatore ha l’effetto di A - spostare l’equilibrio di una reazione verso i prodotti B - coordinare due reazioni enzimatiche C - diminuire il rendimento di una reazione D - far avvenire reazioni non spontanee E - modificare la velocità di una reazione un catalizzatore è una specie chimica che è in grado di aumentare (o, meno spesso, diminuire) la velocità di una reazione senza essere consumato alla fine della reazione stessa 16 30’ 60’ 0’ La sostanza A è gradualmente trasformata nella sostanza B, che, a sua volta, è trasformata in C; il grafico illustra la variazione delle concentrazioni di A, B e C: cosa rappresentano le curve a, b e c? quantità Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA b a c A. a [A], b [B], c [C] B. a [B], b [C], c [A] C. a [A], b [C], c [B] D. a [B], b [A], c [C] E. a [C], b [B], c [A] tempo La sostanza A è gradualmente trasformata nella sostanza B, che, a sua volta, è trasformata in C; il grafico illustra la variazione delle concentrazioni di A, B e C: cosa rappresentano le curve a, b e c? quantità Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA b a c A. a [A], b [B], c [C] B. a [B], b [C], c [A] C. a [A], b [C], c [B] D. a [B], b [A], c [C] E. a [C], b [B], c [A] tempo Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ 0’ Se si aumenta la pressione in condizioni isoterme, l’equilibrio della reazione (reagenti e prodotti in fase gassosa) 2SO2 + O2 ⇄ 2SO3 A. si sposta a sinistra B. si sposta a destra C. non subisce alcuna variazione D. si sposta per incrementare il contenuto di entropia E. si sposta per produrre O2 Se si aumenta la pressione in condizioni isoterme, l’equilibrio Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA della reazione (reagenti e prodotti in fase gassosa) 2SO2 + O2 ⇄ 2SO3 A. si sposta a sinistra B. si sposta a destra la pressione è causata dalle collisioni tra le particelle e le pareti interne del reattore: maggiore il numero di particelle, maggiore la pressione; perciò, in accordo con il principio di Le Chatelier, il sistema aumenta la produzione di SO3 per contrastare l’aumento di pressione C. non subisce alcuna variazione D. si sposta per incrementare il contenuto di entropia E. si sposta per produrre O2 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ 0’ Il tempo di dimezzamento dei CFC nell’atmosfera è importante per valutarne gli effetti ambientali: se t1/2 è breve, A - la concentrazione dei CFC è normale B - i CFC si decompongono in un’unica reazione C - possono non arrivare alla stratosfera e, perciò, non reagire con O3 D - si disperdono più rapidamente E - la trasformazione dei CFC dipende dalle condizioni atmosferiche locali Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA Il tempo di dimezzamento dei CFC nell’atmosfera è importante per valutarne gli effetti ambientali: se t1/2 è breve, A - la concentrazione dei CFC è normale B - i CFC si decompongono in un’unica reazione C - possono non arrivare alla stratosfera e, perciò, non reagire con O3 il t1/2 è il tempo necessario perché la concentrazione di una data sostanza si dimezzi rispetto al valore iniziale; ne consegue che, nel caso dei CFC, la riduzione dell’ozonosfera potrebbe essere limitata D - si disperdono più rapidamente E - la trasformazione dei CFC dipende dalle condizioni atmosferiche locali 22 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ 0’ Gli enzimi possono accelerare una reazione: A) modificando la forma della curva di energia potenziale che connette il substrato al prodotto B) conservando l’energia libera della reazione C) rendendo spontanea una reazione endoergonica D) fornendo energia al substrato E) modificando la stabilità delle molecole del substrato Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza CATALISI Quasi tutti i processi industriali sono catalitici, utilizzano cioè nel mezzo di reazione un catalizzatore, ovvero una sostanza che non partecipa formalmente alle reazioni chimiche che avvengono durante il processo, ma ne aumenta la velocità e, a volte, la selettività. NB Il valore della costante di equilibrio Kc non varia. 24 Gli enzimi possono accelerare una reazione: Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA A) modificando la forma della curva di energia potenziale che connette il substrato al prodotto l’energia di attivazione dello stato di transizione è ridotta B) conservando l’energia libera della reazione C) rendendo spontanea una reazione endoergonica D) fornendo energia al substrato E) modificando la stabilità delle molecole del substrato 25 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ Una costante di equilibrio pari a 10-5 per una data reazione implica che A. all’equilibrio saranno presenti il 50% di prodotto e 50% di reagente B. la reazione è favorevole e all’equilibrio sarà presente una notevole quantità di prodotto C. la reazione non è favorevole e all’equilibrio sarà presente una minima quantità di prodotto D. Kc riguarda la velocità di reazione e non la quantità di prodotto formato E. l’equilibrio è eterogeneo: le specie sono presenti in diverse fasi 0’ Una costante di equilibrio pari a 10-5 per una data Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA reazione implica che A. all’equilibrio saranno presenti il 50% di prodotto e 50% di reagente B. la reazione è favorevole e all’equilibrio sarà presente una notevole quantità di prodotto C. la reazione non è favorevole e all’equilibrio sarà presente una minima quantità di prodotto Kc = [prodotto]/[reagente] D. Kc riguarda la velocità di reazione e non la quantità di prodotto formato E. l’equilibrio è eterogeneo: le specie sono presenti in diverse fasi Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ Indicare la costante di velocità a 25°C per la decomposizione di N2O5 , sapendo che la cinetica è del I ordine e t1/2 è pari a 4x104 secondi (ln2=0,7) A – circa 1,8x10-5 s-1 B – circa 2,8x10-5 s-1 C – circa 1,8x104 s-1 D – circa 5,8x10-5 s-1 E – circa 1,8x105 s-1 0’ Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA Indicare la costante di velocità a 25°C per la decomposizione di N2O5 , sapendo che la cinetica è del I ordine e t1/2 è pari a 4x104 secondi (ln2=0,7) A – circa 1,8x10-5 s-1 ln2 = kt1/2, da cui k = 0,7/4x104s = 1,75x10-5 s-1 B – circa 2,8x10-5 s-1 C – circa 1,8x104 s-1 D – circa 5,8x10-5 s-1 E – circa 1,8x105 s-1 29 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ La velocità di una reazione rappresenta A. la quantità totale di prodotti formati per unità di tempo B. la diminuzione della concentrazione di reagente per unità di tempo C. l’energia cinetica posseduta dai reagenti al momento dell’urto D. il tempo necessario perché tutti i reagenti si trasformino nei prodotti E. l’energia cinetica delle particelle di prodotto formate 0’ Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA La velocità di una reazione rappresenta A. la quantità totale di prodotti formati per unità di tempo B. la diminuzione della concentrazione di reagente per unità di tempo v= - d[R]/dt e si esprime in moli al secondo; è possibile utilizzare anche la formula v=d[P]/dt, basata sulla concentrazione del prodotto in formazione C. l’energia cinetica posseduta dai reagenti al momento dell’urto D. il tempo necessario perché tutti i reagenti si trasformino nei prodotti E. l’energia cinetica delle particelle di prodotto formate 31 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ Un equilibrio si definisce omogeneo A. se non è presente un precipitato B. se reagenti e prodotti sono nella stessa fase C. se il prodotto è puro D. se reagenti e prodotti sono puri E. se si verifica tra sostanze allo stato elementare 0’ Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA Un equilibrio si definisce omogeneo A. se non è presente un precipitato B. se reagenti e prodotti sono nella stessa fase ad esempio, una reazione in soluzione acquosa C. se il prodotto è puro D. se reagenti e prodotti sono puri E. se si verifica tra sostanze allo stato elementare 33 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ La teoria del complesso attivato (o teoria dello stato di transizione) assume che esista un equilibrio tra A. complesso attivato e reagenti B. complesso attivato e prodotti C. prodotti e reagenti D. reagenti, prodotti e complesso attivato E. sistema e ambiente 0’ Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA La teoria del complesso attivato (o teoria dello stato di transizione) assume che esista un equilibrio tra A. complesso attivato e reagenti la teoria pone in relazione la velocità di reazione con l’equilibrio tra complesso attivato e reagenti (o stato di transizione), corrispondente un massimo nei valori di energia dei reagenti, man mano che essi procedono lungo la coordinata di reazione B. complesso attivato e prodotti C. prodotti e reagenti D. reagenti, prodotti e complesso attivato E. sistema e ambiente Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ 0’ Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 37 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ 0’ La costante di equilibrio di una reazione all’aumentare della temperatura A. varia linearmente B. è costante C. si riduce se DH >0 D. diminuisce se la reazione è esotermica E. aumenta per le sintesi e diminuisce per le decomposizioni Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA La costante di equilibrio di una reazione all’aumentare della temperatura A. varia linearmente B. è costante C. si riduce se DH >0 D. diminuisce se la reazione è esotermica la variazione della costante di equilibrio con la temperatura puo' essere predetta sulla base del principio di Le Chatelier: se una reazione e' endotermica, un aumento di temperatura (cioe' un'immissione di calore nel sistema) favorisce la formazione dei prodotti, si verifica il contrario se la reazione è esotermica E. aumenta per le sintesi e diminuisce per le decomposizioni 39 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ Un elevato valore di Ea implica che una data reazione A. sia spontanea B. sia altamente endotermica C. sia all’equilibrio D. si svolga molto rapidamente E. abbia una costante di velocità forte- mente dipendente dalla temperatura 0’ Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA Un elevato valore di Ea implica che una data reazione A. sia spontanea B. sia altamente endotermica C. sia all’equilibrio D. si svolga molto rapidamente E. abbia una costante di velocità fortemente dipendente dalla temperatura maggiore il valore di Ea, maggiore la dipendenza di k da T k = Ce-Ea/RT Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ 0’ Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA nota Benchè il rapporto tra il numero di particelle reagenti/ed il numero di particelle prodotto sia 3:2, l’aumento di volume non è efficace: si ritiene, infatti, che la reazione avvenga in due fasi, la prima della quali porta alla formazione del dimero N2O2, è veloce e determina un nuovo rapporto 1:1 43 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ 0’ Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 45 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ La variazione di entalpia di una reazione A. è sempre tendente a zero B. è uguale a zero se la reazione è spontanea C. è maggiore di zero in una reazione esotermica D. è minore di zero in una reazione endotermica E. è negativa in una reazione esotermica 0’ Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA La variazione di entalpia di una reazione A. è sempre tendente a zero B. è uguale a zero se la reazione è spontanea C. è maggiore di zero in una reazione esotermica D. è minore di zero in una reazione endotermica E. è negativa in una reazione esotermica legge di Hess DH = Hprodotti - Hreagenti 47 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ 0’ L’energia libera G di una reazione A. diminuisce se la reazione è spontanea, aumenta se è presente un catalizzatore B. diminuisce sempre C. diminuisce se la reazione è spontanea, aumenta se la reazione non è spontanea D. aumenta se la reazione è spontanea, diminuisce se la reazione non è spontanea E. resta costante Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA L’energia libera G di una reazione A. diminuisce se la reazione è spontanea, aumenta se è presente un catalizzatore B. diminuisce sempre C. diminuisce se la reazione è spontanea, aumenta se la reazione non è spontanea (DG<0 o DG>0) D. aumenta se la reazione è spontanea, diminuisce se la reazione non è spontanea E. resta costante 49 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ L’ATP A. B. è formato da una base pirimidinica nella forma idrolizzata è un prodotto importante del ciclo di Krebs C. è un nucleoside D. contiene desossiribosio E. presenta una variazione di energia libera negativa nel processo di idrolisi 0’ 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza L’ATP A. B. è formato da una base pirimidinica nella forma idrolizzata è un prodotto importante del ciclo di Krebs C. è un nucleoside D. contiene desossiribosio E. presenta una variazione di energia libera negativa nel processo di idrolisi ATP + H2O ADP + HPO42-(in forma di Pi) + H+ DG°= -30 kj/mol (DH°= -20 kj/mol DS°= 34 j/K*mol) I 36 ATP prodotti nella combustione completa del glucosio corrispondono a 1080 kj/mol utilizzabili per processi metabolici 51 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ 0’ Si ritiene che i seguenti meccanismi possano essere alla base della distruzione dell’ozonosfera 1 2 O3 + Cl ClO + O2 ClO + O Cl + O2 Quale specie chimica è l’intermedio di reazione e quale il catalizzatore? A. Cl in entrambi i casi B. ClO2 e Cl2 C. O2 e O D. ClO e Cl E. Atomi di ossigeno Si ritiene che i seguenti meccanismi possano essere alla Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA base della distruzione dell’ozonosfera 1 2 O3 + Cl ClO + O2 ClO + O Cl + O2 Quale specie chimica è l’intermedio di reazione e quale il catalizzatore? A. Cl in entrambi i casi B. ClO2 e Cl2 C. O2 e O D. ClO e Cl la reazione netta non coinvolge né ClO , né Cl : atomi Cl agiscono come un catalizzatore continuamente rigenerato E. Atomi di ossigeno Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ In una cella d’elettrolisi (indicare l’affermazione scorretta) A. si verificano trasformazioni con DG<0 B. si utilizzano elettroliti fusi o in soluzione C. si osserva la conversione di energia elettrica in energia chimica D. si può effettuare il processo di cromatura E. si può ottenere Al dalla bauxite 0’ Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA In una cella d’elettrolisi (indicare l’affermazione scorretta) A. si verificano trasformazioni con DG<0 NO, è necessario fornire dall'esterno energia elettrica al sistema perché il processo possa avvenire B. si utilizzano elettroliti fusi o in soluzione C. si osserva la conversione di energia elettrica in energia chimica D. si può effettuare il processo di cromatura E. si può ottenere Al dalla bauxite 55 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ In quale dei seguenti processi la variazione di entropia è positiva? A - Solidificazione del bromo B - Dissoluzione del glucosio in acqua C - Condensazione del vapore acqueo D - Raffreddamento dell’azoto liquido da -20ºC a -30ºC E - Cristallizzazione del solfato di rame 0’ Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA In quale dei seguenti processi la variazione di entropia è positiva? A - Solidificazione del bromo B - Dissoluzione del glucosio in acqua nel processo di solubilizzazione, la struttura cristallina altamente ordinata del solido e quella parzialmente ordinata dell’acqua vengono distrutte C - Condensazione del vapore acqueo D - Raffreddamento dell’azoto liquido da -20ºC a -30ºC E - Cristallizzazione del solfato di rame 57 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA 60’ 30’ 0’ Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza 5 - CENNI DI CINETICA E TERMODINAMICA >1e<2 59 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza La prossima lezione sarà dedicata a LE REAZIONI E LA STECHIOMETRIA - ACIDI E BASI 60 Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza UN BUON TESTO DI CHIMICA P. Atkins e L. Jones Fondamenti di chimica ed. Zanichelli UN BUON TESTO PER I QUESITI… NON SOLO DI CHIMICA F. Longo e A. Jannucci UNITUTOR MEDICINA ed. Zanichelli HELP DESK [email protected] 61 ALCUNI SITI UTILI http://venus.unive.it/chem2000/homes/basso.htm Prof. Maria Vittoria Barbarulo – Liceo classico Montale Progetto di ORIENTAMENTO IN RETE a.a. 2014/15 UNIVERSITÀ DI ROMA La Sapienza http://scienzapertutti.lnf.infn.it/ http://www.minerva.unito.it/Chimica&Industria/Dizionario/DizRub rica.htm http://www.chemguide.co.uk/index.html http://www.chm.bris.ac.uk/webprojects2002/pdavies/ http://ishtar.df.unibo.it/ma/index.htm http://www.colorado.edu/physics/2000/cover.html http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html http://www.rsc.org/education/teachers/resources/periodictable/p re16/order/atomicnumber.htm http://chemed.chem.wisc.edu/chempaths/ http://www.chemistry.wustl.edu http://accessoprogrammato.miur.it/2014/index.html http://www.universitaly.it/index.php/ 62