Esercizi di chimica: Equazioni, reazioni e calcoli su elementi, gas e composti organici

Trovate nella tavola periodica degli elementi di D.I. Mendeleev cinque elementi chimici che possono formare particelle contenenti lo stesso numero di elettroni contenuti nel catione di manganese nello stato di ossidazione più elevato.
        1) Descrivete la posizione nella tavola periodica degli elementi degli elementi chimici trovati.
        2) Tutte le particelle citate, formate dagli elementi trovati, denominatele e calcolate il numero totale di elettroni, protoni e neutroni in tali particelle (10 punti).

Bilanciate i coefficienti nell’equazione della reazione redox con il metodo del bilancio elettronico:
        CuFeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + Cu(NO3)2 + NO↑ + H2SO4 + H2O.
        Calcolate il volume di gas (condizioni normali) che si libererà nell’interazione del calcopirite con 73,5 g di soluzione di acido nitrico, con frazione massica dell’acido 30 % (10 punti).

Una miscela di permanganato di potassio e carbonato di calcio di massa 35,8 g è stata trattata con eccesso di acido cloridrico concentrato; il volume dei gas liberati è stato 10,08 L (condizioni normali). Calcolate:
        a) le frazioni massiche delle sostanze nella miscela iniziale (in %);
        b) il volume dei gas (condizioni normali) che si libererebbe decomponendo la stessa quantità di miscela (10 punti).

Il «gas d’acqua» in presenza di un catalizzatore si trasforma in una sostanza organica preziosa ma pericolosa, contenente per massa 37,50 % di carbonio e 50,00 % di ossigeno.

Che cos’è il «gas d’acqua», come si ottiene e dove si usa?

Di quale sostanza organica si tratta, quale valore e quale pericolosità presenta? Fornite l’equazione per la produzione di questa sostanza, indicando le condizioni in cui avviene la reazione (10 punti).

Durante la combustione di 10 t di carbone fossile si sono formate 2,5 t di cenere, 1,8 t di acqua e 26,5 t di miscela di anidride carbonica e diossido di zolfo. Calcolate la frazione massica (in %) di zolfo nella massa di carbone considerata (10 punti).

Le sostanze A, B, C, D partecipano alle seguenti trasformazioni:
Stabilite tutte le sostanze e scrivete le corrispondenti equazioni delle reazioni chimiche, indicando le condizioni di svolgimento. Si sa che:
a) i fiumi trasportano ogni anno nei mari e negli oceani circa 1,5·10^6 t della sostanza A, senza che la composizione salina dell’acqua cambi praticamente;
b) decomponendo 10 g della sostanza B si formano 5,6 g della sostanza D e un gas che può accumularsi sul fondo di cantine e grotte;
c) la sostanza C contiene 17,1 % di azoto e 58,5 % di ossigeno, oltre a un elemento metallico che entra nella composizione del marmo (10 punti).

Avete a disposizione qualsiasi elemento semplice e qualsiasi apparecchiatura chimica di laboratorio. Fornite le reazioni chimiche per ottenere in laboratorio monossido di carbonio, fosfina, metano, silano e gas esilarante. In tutte le equazioni indicate le condizioni di svolgimento (10 punti).