zmc6.1

Question 1

Di cosa si occupa la termodinamica?

Answer 1

delle variazioni energetiche che accompagnano le trasformazioni chimiche - e dei trasferimenti di energia da una sostanza a un’altra

Question 2

Una reazione chimica comporta sempre scambi energetici con l’ambiente?

Answer 2

Si, poi può essere esotermica o endotermica

Question 3

Qual è l’unità di misura dell’energia che viene usata in termodinamica?

Answer 3

Joule J o in alterntiva cal

1 cal = 4,184J

Question 4

Cosa si intende con “sistema”?

Answer 4

la porzione di spazio oggetto di studio

Question 5

Cosa si intende con Ambiente in contrapposizione a sistema?

Answer 5

è la porzione di spazio che circonda il sistema

Question 6

Cos’è l’universo termodinamico?

Answer 6

L’insieme di sistema ed ambiente

ovvero della porzione di spazio oggetto di studio e dello spazio che la circonda

Question 7

Come possono essere i sistemi termodinamici?

Answer 7

1) Aperti = scambiano materia ed energia con l’amb.
2) Chiusi = scambiano energia ma non materia
3) Isolati = non scambiano nè energia nè materia

Question 8

Quale può essere un esempio, rispettivamente, di sistema termodinamico aperto, chiuso ed isolato?

Answer 8

1) Una bottiglia d’acqua con un tappo aperto
2) Una bottiglia d’acqua con il tappo chiuso
3) Un thermos

Question 9

L’universo termodinamico è un sistema aperto, chiuso o isolato?

Answer 9

è per definizione isolato (siccome include sia sistema che ambiente non ha altro con cui scambiare energia o materia)

Question 10

Cosa sono le reazioni esoergoniche?

Answer 10

Sono le reazioni che liberano energia, ovvero quelle in cui l’energia dei reagenti è maggiore dell’energia dei prodotti

Question 11

Cosa sono le reazioni endoergoniche?

Answer 11

Sono le reazioni che assorbono energia, ovvero quelle in cui l’energia dei reagenti è minore dell’energia dei prodotti

Question 12

Come si possono anche chiamare le reazioni esoergoniche ed endoergoniche?

Answer 12

Esoenergetiche ed endoenergetiche

Question 13

Come si chiamano le reazioni che liberano o assorbono energia in forma di calore?

Answer 13

Esotermiche ed endotermiche

Question 14

Che cos’è l’Entalpia (H)?

Answer 14

è una funzione di stato che indica il contenuto termico di un sistema immaginabile come energia immagazzinata sotto forma di legami chimici

Question 15

Cosa si intende per calore di reazione?

Answer 15

Il calore (Q) assorbito o liberato dal sistema a pressione costante

Question 16

Che rapporto c’è fra entalpia e calore di reazione?

Answer 16

Il calore di reazione è uguale alla variazione di entalpia di una reazione ΔH = H.prodotti - H.reagenti = Q

Question 17

Come possiamo distinguere le reazioni esotermiche da quelle endotermiche in termini di entalpia?

Answer 17

Esotermiche hanno ΔH < 0 H.Prod minore H.reag

Endotermiche hanno ΔH > 0 H.prod maggiore H.reag

Question 18

Com’è la diferenza di entalpia in due reazioni opposte?

Answer 18

Ha valore uguale ma di segno opposto

Question 19

Alcune bevande in commercio hanno un doppio fondo che se schiacciato e scosso fa scaldare la bevanda. Come funziona?

Answer 19

Il doppio fondo contiene cloruro di calcio e acqua che quando scossi reagiscono generando calore atraverso una reazione esotermica

Question 20

Cosa afferma la Legge di Hess?

Answer 20

Afferma che, essendo una funzione di stato, la differenza di entalpia ΔH dipende solo dagli stati iniziale e finale e non da quanti passaggi avvengono nel frattempo

Question 21

Normalmente, sono le reazioni esotermiche o endotermiche ad essere spontanee?

Answer 21

Esotermiche

Question 22

Da quali fattori dipende la spontaneità di una reazione?

Answer 22

ΔH (differenza di entalpia), T (temperatura) e ΔS (differenza di entropia)

Di conseguenza, dipende dal segno di ΔG (differenza di energia libera)

Question 23

Cos’è l’equazione di Gibbs e cosa significa?

Answer 23

ΔG = ΔH - T*ΔS

dove ΔG è energia libera e T la temperatura assoluta a cui avviene la reazione

L’equazione indica l’andamento dell’energia libera

Question 24

Come può essere una reazione in base al valore della sua ΔG (differenza di energia libera)?

Answer 24

1) Spontanea per ΔG < 0
2) Non spontanea per ΔG > 0
3) All’equilbrio per ΔG = 0

Question 25

Come si comporta la spontaneità di una reazione per i seguenti segni di ΔH e ΔS?

1) - +
2) + -
3) + +
4) - -

Answer 25

1) ΔG è negativo e la reazione è sempre spontanea
2) ΔG è positivo e la reazione non è mai spontanea

3) ΔG può essere positivo o negativo in base al valore della temperatura: spontanea solo a T elevata
4) ΔG può essere positivo o negativo in base al valore della temperatura: spontanea solo a T basse

Question 26

La termodinamica considera anche la velocità delle reazioni?

Answer 26

No, si interessa solo degli scambi di energia. Ad occuparsi delle velocità c’è la cinetica chimica

Question 27

Cosa studia la cinetica chimica?

Answer 27

Studia la velocità delle reazioni e i fattori che la influenzano

Question 28

Cosa afferma la Teoria delle collisioni?

Answer 28

Data una reazione chimica, affinchè due reagenti A e B reagiscano è necessario che:

1) A e B si urtino (la velocità di reazione è direttamente proporzionale al numero di collisioni al secondo)
2) L’urto sia efficace energeticamente e spazialmente, ovvero le particelle devono urtarsi con sufficiente energia cinetica e con orientamenti reciproci specifici

Question 29

Cos’è l’Energia di attivazione Ea?

Answer 29

è il valore soglia dell’energia al di sotto del quale gli urti non portano alla formazione di prodotti, ovvero l’energia minima richiesta per la formazione del “complesso attivato”

Question 30

Cos’è il complesso attivato?

Answer 30

è un aggregato di atomi a vita infinitesima in cui si stanno rompendo i vecchi legami e si stanno formando i legami nuovi

Question 31

Cos’è lo “Stato di transizione” in riferimento all’energia di attivazione di una reazione?

Answer 31

è il momento in cui si forma il complesso attivato in quanto l’energia di attivazione raggiunge il valore soglia

Question 32

Il valore di Ea (energia di attivazione) è una costante o varia?

Answer 32

Varia per ogni reazione

Question 33

In che modo sono correlati Ea (energia di attivazione), concentrazione dei reagenti, e velocità di reazione?

Answer 33

Ea è indipendente dalla concentrazione dei reagenti ed è inversamente proporzionale alla velocità di reazione

Question 34

Quali formule possiamo usare per calcolare la velocità di reazione?

Answer 34

v = - Δ[A] / Δt
dove Δ[A] è la concentrazione molare del reagente

v = k[A]^m
dove k = costante di velocità (c. cinetica)
dove m = ordine di reazione

k ed m vanno determinati sperimentalmente

Question 35

Che relazione c’è fra la velocità di reazione e la concentrazuibe di reagente?

Answer 35

La velocità di reazione cresce al crescere della concentrazione di reagente

Question 36

Come varia la velocità di reazione al variare dell’ordine di reazione?

Answer 36

• Ordine Zero = velocità indipendente dalla concentrazione di reagente [A]
• Primo ordine = v direttamente proporzionale ad [A]
• Secondo ordine = v direttamente proporzionale al quadrato di [A]
• …e così via (cambia esponente)

Question 37

Quali fattori fanno aumentare la velocità di una reazione?

Answer 37

1) Temperatura
2) Superficie di contatto
3) Catalizzatori

Question 38

Per quali motivi, rispettivamente, temperatura, superficie di contatto e catalizzatori aumentano la velocità di una reazione?

Answer 38

1) La temperatura aumenta l’energia cinetica
2) La superficie di contatto aumenta le probabilità di avere urti utili
3) i catalizzatori abbassando l’energia di attivazione

Question 39

Cosa sono i catalizatori?

Answer 39

Sostanze che aumentano la velocità di una reazione abbassandone l’energia di attivazione e senza parteciparvi direttamente

Question 40

I catalizzatori possono cambiare la spontaneità di una reazione? perchè?

Answer 40

No, in quanto non fanno variare nè ΔG (energia libera), nè ΔH (entalpia)

Question 41

Quali sono le 5 caratteristiche dei catalizzatori?

Answer 41

1) fanno avvenire la reazione con un meccanismo diverso da quello originale non catalizzato
2) rendono più efficaci gli urti fra reagenti
3) si ritrovano inalterati a fine reazione
4) non compaiono nelle equazioni di reazione
5) sono selettivi per una specifica reazione

Question 42

Come si chiamano i catalizzatori nell’ambito delle reazioni biologiche?

Answer 42

Enzimi

Question 43

é possibile fare avvenire la reazione di sintesi dell’acqua a temperatura ambiente senza il normalmente necessario innesco?

Answer 43

Si, se si aggiungono catalizzatori

Question 44

A cosa servono platino, palladio, rodio e ossido di cerio presenti nelle maglie metalliche di certe marmitte?

Answer 44

Nelle marmitte catalitiche questi metalli reagiscono con i gas tossici di scarico per formare altri gas meno tossici