Cinetica chimica - Quiz

Informazioni sul questionario

Argomenti del test

Tempo di realizzazione di una reazione: velocità di reazione: velocità media e velocità istantanea - Fattori che influenzano la velocità di reazione: natura chimica dei reagenti, stato di aggregazione dei reagenti e area di contatto tra le fasi, concentrazione dei reagenti, temperatura e catalisi - Teoria delle collisioni (o teoria degli urti) e teoria dello stato di transizione (o teoria del complesso attivato) - Urti non efficaci, urti efficaci e condizioni necessarie affinché un urto sia efficace: appropriata orientazione (requisito sterico) e sufficiente energia cinetica di collisione (requisito energetico) - S. Arrhenius e l’energia di attivazione (energia potenziale del complesso attivato) - Equazione cinetica (legge cinetica) di reazione - Costante cinetica (o velocità specifica) - Ordine di reazione - Dipendenza della costante cinetica dalla temperatura e dall’energia di attivazione - Equazione di S. Arrhenius - Fattore di frequenza (o fattore preesponenziale) - Relazione tra energia di attivazione e velocità della reazione - Profilo energetico di reazione: diagramma dell’energia potenziale in funzione della coordinata di reazione (o del grado di avanzamento della reazione) di una reazione endotermica, esotermica o termoneutrale (atermica) - Calore di reazione - Entalpia e variazione di entalpia nel corso di una reazione - Legge di J. H. van t’Hoff - J. C. Maxwell e la legge della distribuzione della velocità: grafico della distribuzione statistica dei valori dell’energia cinetica (e della velocità) contro il numero di molecole caratterizzate da ciascun valore dell’energia (o della velocità) - Catalisi e catalizzatori: catalisi omogenea e catalisi eterogenea - Adsorbimento - Catalizzatori negativi (inibitori) - Catalizzatori biologici (enzimi).

Avvertenze per la compilazione

• Prima di ogni domanda è riportato, tra parentesi quadre, l'argomento specifico della domanda.
  
• Ogni domanda ammette una sola risposta esatta.

Misurazione dei risultati

• Punti per ogni risposta esatta: 1.
  
• Punti per ogni risposta errata o non data: 0.

Valutazione

Nei questionari a risposta chiusa si può azzeccare un certo numero di risposte esatte anche tirando a caso. Per cui, se non si vuole utilizzare il metodo della sottrazione di punti in presenza di risposte errate, occorre adottare una scala di valutazione che tenga conto della possibilità che la risposta esatta sia stata data fortuitamente.

Se il test offre quattro possibilità di scelta, dovremo considerare che c'è una probabilità su quattro di cogliere la risposta giusta anche per caso. Pertanto una prova basata su venti domande e alla quale sono state date cinque risposte esatte, non è indice di alcuna abilità, perché lo stesso risultato potrebbe essere ottenuto, a caso, da chiunque.

Quindi, su di una scala da uno a dieci, cinque risposte esatte (P_min. = 5) danno diritto al voto minimo (V_min. = 1), al contrario venti risposte esatte (P_max. = 20) danno diritto al voto massimo (V_max. = 10). Per valutare i casi intermedi si può applicare il metodo grafico o quello analitico. Nel metodo grafico si costruisce un diagramma cartesiano che ha sull'asse delle ordinate il numero di risposte esatte (5 ≤ P ≤ 20) e su quello delle ascisse i voti (1 ≤ V ≤ 10). Si individuano quindi due punti, il primo di coordinate (V_min., P_min.) ed il secondo di coordinate (V_max., P_max.) e si traccia il segmento di retta che li unisce. A questo punto basta entrare da sinistra in corrispondenza del numero di risposte esatte (P) e leggere il voto (V) corrispondente sulle ascisse. Analiticamente basta applicare la formula dell'equazione della retta di estremi (V_min., P_min.) e (V_max., P_max.) e calcolare il voto (V) corrispondente ad un certo numero di risposte esatte (P).

Punteggio minimo

Il punteggio minimo consigliato per poter affrontare l'argomento successivo (corrispondente al voto di sufficienza di 6 su 10, o 18 su 30) è: 13 punti su 20.

Quiz n. 1

Punto aggiunto per ogni risposta corretta:
Punti sottratti per ogni risposta non corretta:
Ignora i coefficienti di domanda:

1 [Reazioni esotermiche] Con riferimento alle variazioni energetiche che si verificano durante una reazione esotermica, individuare l'affermazione falsa.

	L'ammontare di energia potenziale del complesso attivato non influisce sulla quantità totale di energia emessa o assorbita nel corso della reazione.
	L'energia potenziale del complesso attivato, derivata dalla conversione dell'energia cinetica complessiva dei reagenti, viene convertita nuovamente e completamente in energia cinetica dei prodotti.
	In una reazione esotermica la variazione di entalpia è positiva e l'energia prodotta viene emessa sotto forma di calore di reazione.
	Le variazioni energetiche che si verificano nel corso di una reazione esotermica sono descritte graficamente dal profilo energetico di reazione.

2 [Velocità di reazione] Che cosa si può affermare con riferimento alla velocità di reazione?

	Che la velocità di reazione è inversamente proporzionale all'entalpia di reazione.
	Che la velocità di reazione è direttamente proporzionale all'entalpia di reazione.
	Che la velocità di reazione dipende sia dalla concentrazione dei reagenti sia da quella dei prodotti (di tutti o, eventualmente, solo di alcuni).
	Che, nel caso di reazioni eterogenee, la velocità di reazione dipende dall'estensione dell'area di contatto tra le fasi dei reagenti.

3 [Velocità di reazione] v = k [NO]² [O₂].è l'equazione cinetica sperimentale della reazione 2 NO (g) + O₂ (g) → 2 NO₂ (g). Come varia la velocità di reazione se si raddoppia la concentrazione molare di NO e si triplica quella di O₂?

	Diventa nove volte maggiore.
	Diventa diciotto volte maggiore.
	Diventa sei volte maggiore.
	Diventa dodici volte maggiore.

4 [Equazione cinetica di reazione] La velocità di una certa reazione aA + bB → cC si quadruplica se si raddoppia la concentrazione di A, mentre diventa sedici volte maggiore se si raddoppiano le concentrazioni sia di A che di B. Qual è l'equazione cinetica di reazione?

	v = k [A] [B]2.
	v = k [A]2 [B]2.
	v = k [A]2 [B].
	v = k [A] [B].

5 [Profilo energetico di reazione] Che cos'è il profilo energetico di reazione?

	È un diagramma che mostra la variazione dell'energia cinetica che accompagna il procedere di una reazione in funzione del grado di avanzamento della reazione.
	È un diagramma che mostra la variazione dell'energia potenziale che accompagna il procedere di una reazione in funzione di una coordinata di reazione.
	È un diagramma che mostra la distribuzione statistica dei valori dell'energia cinetica (e della velocità) contro il numero di particelle aventi ciascun valore dell'energia (o della velocità).
	È un diagramma che mostra la variazione della concentrazione (o del numero di moli) dei reagenti o dei prodotti in funzione del tempo occorso perché detta variazione avvenga.

6 [Energia di attivazione] La reazione aA → bB ha energia di attivazione E_a = 45,0 kJ mol^-1 ed entalpia ΔH = 19,0 kJ mol^-1. La reazione cC → dD ha energia di attivazione E_a = 55,0 kJ mol^-1 ed entalpia ΔH = -22,0 kJ mol^-1. Che cosa si può affermare di conseguenza?

	Che la reazione aA → bB è più veloce della reazione cC → dD.
	Che la reazione aA → bB ha un ordine complessivo di reazione minore rispetto alla reazione cC → dD.
	Che la reazione aA → bB è endotermica mentre la reazione cC → dD è esotermica.
	Che la reazione aA → bB è catalizzata mentre la reazione cC → dD non lo è.

7 [Catalizzatori] In che modo i catalizzatori influiscono sulla velocità di reazione?

	Non modificando il meccanismo di reazione, abbassano (catalizzatori positivi) o innalzano (inibitori) l'energia di attivazione del complesso attivato.
	Cambiando il meccanismo di reazione trasformano le reazioni endotermiche in reazioni esotermiche.
	Cambiando il meccanismo di reazione aumentano (catalizzatori positivi) o riducono (inibitori) il numero di particelle aventi il minimo di energia cinetica richiesta per produrre un urto efficace (se orientate correttamente).
	Cambiando il meccanismo di reazione, abbassano (catalizzatori positivi) o innalzano (inibitori) l'energia potenziale dello stato di transizione.

8 [Teoria delle collisioni] Secondo la teoria delle collisioni, che cosa deve verificarsi affinché una data reazione avvenga?

	Per le reazioni esotermiche è sufficiente che le particelle in collisione siano correttamente orientate, mentre per le reazioni endotermiche è necessario anche certo contenuto minimo di energia cinetica, detta energia di attivazione.
	Le particelle che costituiscono i reagenti devono collidere e le collisioni devono avere un orientamento favorevole.
	Le particelle che costituiscono i reagenti devono entrare in contatto tra loro.
	Le particelle che costituiscono i reagenti devono collidere correttamente orientate e possedere nell’insieme un certo minimo di energia cinetica, detta energia di attivazione.

9 [Velocità di reazione] Con riferimento alla velocità di reazione, individuare l'affermazione falsa.

	La legge cinetica di una generica reazione aA + bB → cC + dD è: v = k [A]a [B]b, dove k è la costante cinetica e a e b sono i coefficienti stechiometrici dell'equazione bilanciata.
	La velocità istantanea di reazione al tempo t corrisponde alla pendenza della tangente al grafico "concentrazione-tempo" nel punto corrispondente al tempo t.
	La conoscenza della velocità di una reazione permette di conoscere il tempo necessario perché essa avvenga e di comprendere il modo con cui i reagenti si trasformano nei prodotti (meccanismo di reazione).
	Si definisce velocità media di reazione la variazione, nell'unità di tempo, della concentrazione (o del numero di moli) di un reagente o di un prodotto.

10 [Velocità media di reazione] Nella reazione 2 O₃ (g) → 3 O₂ (g) la velocità media di formazione dell'ossigeno (O₂) è 6,0·10^-5 mol L^-1 s^-1, qual è la velocità media (v) di decomposizione dell'ozono (O₃)?

	v = 3,0·10-5 mol L-1 s-1.
	v = 2,0·10-5 mol L-1 s-1.
	v = 1,5·10-5 mol L-1 s-1.
	v = 4,0·10-5 mol L-1 s-1.

11 [Velocità media di reazione] Perché aumentando la temperatura aumenta la velocità di reazione?

	Perché diminuisce l'energia di attivazione.
	Perché diminuisce l'entalpia di reazione.
	Perché aumenta la frequenza delle collisioni tra le particelle dei reagenti.
	Perché diminuisce l'energia potenziale del complesso attivato.

12 [Energia di attivazione] Che cos'è l'energia di attivazione?

	È la "barriera" di energia potenziale che i reagenti devono superare per trasformarsi nei prodotti della reazione.
	È l'energia che occorre fornire alla reazione se la reazione è endotermica.
	È l'energia che si libera nel corso di una reazione esotermica.
	È la differenza tra l'entalpia complessiva dei prodotti e l'entalpia complessiva dei reagenti.

13 [Urti efficaci] In che cosa si trasforma l'energia cinetica dei reagenti durante un urto efficace?

	In energia potenziale delle particelle dei prodotti.
	In entalpia complessiva dei prodotti se la reazione è endotermica.
	In energia potenziale del complesso attivato.
	In calore di reazione se la reazione è esotermica.

14 [Legge cinetica] Che cos'è la legge cinetica (equazione cinetica)?

	È un'equazione che correla la velocità di reazione istantanea alla concentrazione molare dei reagenti.
	È un'equazione che correla la velocità media di reazione all'entalpia di reazione.
	È un'equazione che correla la velocità media di reazione alla temperatura.
	È un'equazione che correla la costante cinetica al fattore pre-esponenziale, all'energia di attivazione e alla temperatura assoluta.

15 [Catalisi] Che differenza c’è tra catalisi omogenea e catalisi eterogenea?

	Nella catalisi omogenea sia il catalizzatore che i reagenti sono distribuiti nella medesima fase, mentre nella catalisi eterogenea il catalizzatore si trova in una fase diversa da quella dei reagenti.
	Nella catalisi omogenea l'aggiunta del catalizzatore fa aumentare la velocità di reazione, mentre nella catalisi eterogenea la fa diminuire.
	Nella catalisi omogenea l'aggiunta del catalizzatore non fa variare l'entalpia di reazione, mentre nella catalisi eterogenea lo fa diminuire.
	Nella catalisi omogenea sia il catalizzatore che i prodotti della reazione sono distribuiti nella medesima fase, mentre nella catalisi eterogenea il catalizzatore si trova in una fase diversa da quella dei prodotti.

16 [Fattori che influenzano la velocità di reazione] Tra i seguenti fattori, qual è l'unico che non influenza la velocità di reazione?

	La temperatura del sistema di reazione.
	La pressione dei reagenti di una reazione in fase gassosa.
	La differenza di entalpia tra i reagenti ed i prodotti della reazione.
	La concentrazione molare dei reagenti di una ossido-riduzione in soluzione acquosa.

17 [Adsorbimento] Con riferimento all'adsorbimento, individuare l'affermazione falsa.

	L'adsorbimento consiste nell'adesione di sostanze disciolte o aerodisperse a ridosso di una superficie di interfase.
	Tipico esempio di adsorbimento si ha nella sintesi dell’ammoniaca a partire da una miscela gassosa di idrogeno e azoto insufflata su una superficie di ferro metallico a struttura porosa.
	In catalisi omogenea, l’interfase coinvolta nell'adsorbimento è spesso l’interfase solido-solido o quella liquido-liquido
	Tipico esempio di adsorbimento si ha nelle reazioni di idrogenazione in cui l'idrogeno è adsorbito dal platino finemente suddiviso.

18 [Reazioni endotermiche] Con riferimento alle variazioni energetiche che si verificano durante una reazione endotermica, individuare l'affermazione falsa.

	In una reazione endotermica l'entalpia complessiva dei prodotti è maggiore dell'entalpia complessiva dei reagenti.
	Le variazioni energetiche, nel corso di una reazione endotermica sono descritte graficamente dal profilo energetico di reazione.
	Le reazioni endotermiche hanno un effetto raffreddante, perché c’è una conversione dell'energia cinetica in energia potenziale. Non appena l’energia cinetica totale diminuisce, diminuisce anche l’energia cinetica media, abbassando la temperatura.
	In una reazione endotermica la quantità di energia restituita dal complesso attivato è superiore all'energia di attivazione.

19 [Complesso attivato] Che cos'è il complesso attivato?

	È l'energia cinetica minima che devono possedere nell’insieme le molecole dei reagenti per raggiungere, se correttamente orientate, lo stato di transizione.
	È l'aggregato altamente instabile che, modificando il meccanismo di reazione, abbassa l’energia potenziale dello stato di transizione aumentando, di conseguenza, la velocità della reazione.
	È l'aggregato intermedio a bassa energia potenziale nel quale i legami tra i prodotti sono parzialmente formati mentre quelli tra i reagenti sono parzialmente rotti.
	È l'aggregato intermedio ad alta energia potenziale che si forma nel momento della reazione detto stato di transizione e che evolve o verso la formazione dei prodotti o ridando i reagenti.

20 [Teoria delle collisioni] Che cosa si può affermare con riferimento alla teoria delle collisioni?

	Che, secondo questa teoria, la velocità di reazione è direttamente proporzionale al numero di collisione per secondo fra le particelle che costituiscono i reagenti.
	Che, secondo questa teoria, quasi tutte le collisioni tra le particelle che costituiscono i reagenti portano alla formazione dei prodotti.
	Che, secondo questa teoria, man mano che una reazione procede aumenta la frequenza degli urti efficaci tra le particelle dei reagenti
	Che, secondo questa teoria, le particelle dei reagenti devono essere correttamente orientate e possedere un certo valore minimo di energia cinetica costante per qualsiasi reazione chimica.

Quiz n. 2

Punto aggiunto per ogni risposta corretta:
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1 [Energia di attivazione] Con riferimento all'energia di attivazione, individuare l'affermazione falsa.

	L’energia di attivazione è la minima energia cinetica totale che i reagenti devono fornire alle loro collisioni affinché abbia luogo la reazione chimica.
	L’energia di attivazione è legata alla costante cinetica k dall'equazione di Arrhenius.
	L’energia di attivazione è direttamente proporzionale alla temperatura assoluta per cui, aumentando la temperatura aumenta la velocità di reazione.
	L’energia di attivazione corrisponde alla differenza tra l’energia potenziale del complesso attivato e la somma dell'energia potenziale dei reagenti.

2 [Catalisi] Una reazione catalizzata ha energia di attivazione E_a = 61,0 kJ mol^-1 ed entalpia ΔH = -31,0 kJ mol^-1. Fra le seguenti coppie di valori, quale potrebbe riferirsi alla reazione non catalizzata?

	Ea = 61,0 kJ mol-1 e ΔH = -42,0 kJ mol-1.
	Ea = 61,0 kJ mol-1 e ΔH = 31,0 kJ mol-1.
	Ea = 72,0 kJ mol-1 e ΔH = -31,0 kJ mol-1.
	Ea = 55,0 kJ mol-1 e ΔH = -31,0 kJ mol-1.

3 [Teoria cinetico-molecolare] Secondo la teoria cinetico-molecolare, perché l'aumento di temperatura del sistema fa aumentare la velocità di reazione?

	Perché aumentando la temperatura aumenta la differenza tra l’energia potenziale complessiva dei prodotti e l’energia potenziale complessiva dei reagenti.
	Perché aumentando la temperatura aumenta il numero di particelle aventi il minimo di energia cinetica richiesta per produrre un urto efficace (se orientate correttamente).
	Perché aumentando la temperatura diminuisce il valore dell'energia cinetica minima richiesta per produrre un urto efficace (se orientate correttamente).
	Perché aumentando la temperatura si riduce la differenza tra l’energia potenziale complessiva dei prodotti e l’energia potenziale complessiva dei reagenti.

4 [Teoria delle collisioni] Non sempre la collisione tra le particelle dei reagenti conduce alla formazione del prodotto. Perché?

	Perché le collisioni tra le particelle dei reagenti, anche se correttamente orientate, sono efficaci solo quando comportano una variazione di entalpia positiva o nulla.
	Perché le particelle dei reagenti, anche se correttamente orientate, devono possedere nell'insieme un certo minimo di energia cinetica detta energia di attivazione.
	Perché le particelle dei reagenti, anche se correttamente orientate, devono possedere nell'insieme un’energia potenziale superiore all'energia potenziale complessiva dei prodotti.
	Perché le collisioni tra le particelle dei reagenti, anche se correttamente orientate, sono efficaci solo quando comportano una variazione di entalpia negativa.

5 [Legge cinetica] Con riferimento alla legge cinetica, individuare l'affermazione falsa.

	La legge cinetica che descrive una certa reazione viene ricavata sperimentalmente e non può essere formulata basandosi semplicemente sulla stechiometria della reazione data.
	La costante cinetica k della reazione considerata è indipendente dalla concentrazione iniziale dei reagenti e dalla temperatura.
	L’ordine complessivo della reazione considerata è dato dalla somma degli ordini di reazione relativi ai diversi reagenti.
	La legge cinetica è un'equazione che mette in relazione la velocità di reazione istantanea con la concentrazione iniziale del reagente considerato.

6 [Velocità media di reazione] Se la velocità media di decomposizione dell’ammoniaca NH₃, secondo l'equazione 2 NH₃₍ (g) → 3 H₂ (g) + N₂ (g) è 1,0·10^-5 mol L^-1 s^-1, qual è la velocità media (v) di formazione dell'idrogeno H₂?

	v = 6,7·10-6 mol L-1 s-1.
	v = 1,5·10-5 mol L-1 s-1.
	v = 3,0·10-5 mol L-1 s-1.
	v = 4,0·10-5 mol L-1 s-1.

7 [Costante cinetica di reazione] Che cosa si può affermare con riferimento al valore della costante cinetica di reazione k?

	Che aumenta esponenzialmente al diminuire della temperatura assoluta e all'aumentare dell'energia di attivazione.
	Che aumenta esponenzialmente all'aumentare della temperatura assoluta e al diminuire dell'energia di attivazione.
	Che aumenta esponenzialmente all'aumentare della concentrazione dei reagenti.
	Che aumenta esponenzialmente all'aumentare dell'ordine complessivo di reazione.

8 [Catalisi] Che cosa cambia, esattamente, nel meccanismo di reazione in seguito all'aggiunta di un catalizzatore?

	Cambia il valore assoluto della variazione di entalpia della reazione.
	Cambia l'energia di attivazione della reazione.
	Cambia il valore assoluto del calore di reazione della reazione.
	Cambia il segno della variazione di entalpia della reazione.

9 [Ordine complessivo di reazione] Che cosa si intende per ordine complessivo di reazione?

	La somma degli esponenti, ricavati sperimentalmente, a cui elevare le concentrazioni molari dei reagenti per ottenere l'equazione cinetica.
	La somma dei coefficienti stechiometrici da anteporre ai reagenti per ottenere l'equazione chimica bilanciata.
	Una qualunque proprietà dei reagenti o dei prodotti, correlata con le loro concentrazioni, utilizzata per descrivere il grado di avanzamento di una reazione chimica.
	La differenza tra l'energia cinetica complessiva dei reagenti e l'energia cinetica complessiva dei prodotti.

10 [Velocità di reazione] Il metano e l'ossigeno dell'aria non reagiscono a temperatura ambiente. Che cosa si può affermare di conseguenza?

	Che nell'aria la concentrazione dell'ossigeno è troppo bassa perché la reazione possa avvenire.
	Che tra le molecole di metano e quelle di ossigeno non avvengono urti efficaci.
	Che la combustione del metano è un processo endotermico.
	Che la combustione del metano è un processo esotermico.

11 [Equazione di Arrhenius] Che cosa si può affermare a proposito della costante cinetica che compare nell'equazione di Arrhenius?

	Che è inversamente proporzionale alla temperatura e direttamente proporzionale all'energia di attivazione.
	Che è inversamente proporzionale al fattore di frequenza A.
	Che è indipendente dalla temperatura e dall'energia di attivazione ed è direttamente proporzionale alla concentrazione dei reagenti.
	Che è direttamente proporzionale alla temperatura e inversamente proporzionale all'energia di attivazione.

12 [Legge di distribuzione di Maxwell-Boltzmann] Che cos'è legge di distribuzione di Maxwell-Boltzmann?

	È il grafico della variazione dell’entalpia delle particelle in una miscela di reazione in funzione del grado di avanzamento della reazione.
	È il grafico della distribuzione statistica dei valori dell'energia cinetica (e della velocità) in una miscela di reazione contro il numero di particelle aventi ciascun valore dell'energia (o della velocità).
	È il grafico della variazione dell'energia potenziale delle particelle in una miscela di reazione in funzione del grado di avanzamento della reazione.
	È il grafico della variazione dell'energia cinetica delle particelle in una miscela di reazione in funzione di una coordinata di reazione.

13 [Legge di van t’Hoff?] Che cosa afferma la legge di J. H. van t’Hoff?

	Che le costanti cinetiche e con esse le velocità di reazione crescono esponenzialmente con la temperatura.
	Che, generalmente, la velocità di reazione si raddoppia per ogni aumento di temperatura di un grado.
	Che l'effetto di una variazione di temperatura sulla velocità di reazione è tanto più marcato quanto più alta è l'energia di attivazione.
	Che, generalmente, la velocità di reazione raddoppia per ogni aumento di temperatura di dieci gradi.

14 [Fattori che influenzano la velocità di reazione] Perché la velocità di reazione dipende dalla concentrazione dei reagenti?

	Perché aumentando la concentrazione dei reagenti, e quindi il numero di particelle, aumenta la pressione e quindi la probabilità che le particelle si urtino con conseguente aumento della velocità di reazione.
	Perché aumentando la concentrazione dei reagenti ,e quindi il numero di particelle, diminuisce l'energia di attivazione con conseguente aumento della velocità di reazione.
	Perché aumentando la concentrazione dei reagenti, e quindi il numero di particelle, aumenta in proporzione la probabilità che esse si urtino con conseguente aumento della velocità di reazione.
	Perché aumentando la concentrazione dei reagenti aumenta l'energia cinetica media delle particelle e quindi il numero di urti efficaci con conseguente aumento della velocità di reazione.

15 [Velocità di reazione] Che cosa si può affermare con riferimento alla velocità di reazione?

	Che la velocità di scomparsa di un reagente è uguale alla velocità di formazione di un prodotto.
	Che la velocità di scomparsa di un reagente aumenta gradualmente con il procedere della reazione.
	Che la velocità di scomparsa di un reagente è pari alla metà della velocità di formazione di un prodotto se, nell'equazione chimica bilanciata, il loro rapporto stechiometrico è 1 : 2.
	Che la velocità di formazione di un prodotto è generalmente minore all'inizio della reazione.

16 [Catalisi] Perché la formula molecolare di un catalizzatore non compare assieme ai reagenti nell'equazione della reazione catalizzata?

	Perché tali sostanze subiscono solo trasformazioni di tipo fisico.
	Perché tali sostanze agiscono in quantità minime rispetto ai reagenti, per cui si possono escludere dall’equazione di reazione senza violare la legge di conservazione delle masse.
	Perché tali sostanze, pur partecipando direttamente al processo reattivo dando luogo a composti intermedi, non si consumano nel corso della reazione.
	Perché tali sostanze non partecipano direttamente al processo reattivo.

17 [Reazioni esotermiche] Che hanno di particolare i legami chimici presenti nelle molecole dei prodotti di una reazione esotermica?

	Un contenuto energetico minore rispetto ai legami che erano presenti nelle molecole dei reagenti.
	Un contenuto energetico maggiore rispetto ai legami che erano presenti nelle molecole dei reagenti.
	Un contenuto energetico uguale a quello dei legami che erano presenti nelle molecole dei reagenti.
	Sono più numerosi di quelli che erano presenti nelle molecole dei reagenti.

18 [Reazioni endotermiche] In quale dei seguenti casi la reazione è endotermica?

	Al termine della reazione, l'entalpia del sistema è aumentata di trenta joule.
	Al termine della reazione, la temperatura del recipiente di reazione è aumentata di trenta gradi centigradi.
	Al termine della reazione, il calore di reazione ceduto e stato di trenta calorie.
	Al termine della reazione, la temperatura del sistema è aumentata di trenta kelvin.

19 [Energia di attivazione] Che cos'è si può affermare con riferimento all'energia di attivazione?

	Che l'energia di attivazione è direttamente proporzionale all'entalpia di reazione.
	Che l'energia di attivazione ha valori positivi nelle reazioni endotermiche e negativi in quelle esotermiche.
	Che l'energia di attivazione è inversamente proporzionale alla costante cinetica k.
	Che le reazioni endotermiche hanno energia di attivazione maggiore rispetto a quelle esotermiche.

20 [Teoria delle collisioni] Perché avvenga una reazione è necessaria, ma non sufficiente, la collisione tra le particelle dei reagenti. Cos'altro occorre?

	Occorre che gli urti avvengano con la giusta direzionalità e con energia almeno pari all'energia di attivazione.
	Occorre un’elevata energia di attivazione ed un’elevata temperatura.
	Occorre un’elevata concentrazione dei reagenti nella miscela di reazione.
	Occorre che l'entalpia dei reagenti sia maggiore di quella dei prodotti.

Quiz n. 3

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1 [Catalizzatori] Ognuna delle reazioni seguenti è stata velocizzata usando un metodo differente. In quale è stato usato un catalizzatore?

	Nella decomposizione dell'ozono O3 (g) in ossigeno O2 (g), in un recipiente irradiato con radiazioni ultraviolette.
	Nella combustione del fosforo bianco P4 (s) in presenza di ossigeno O2 (g) puro.
	Nello "spegnimento" della calce viva CaO (s) in acqua H2O (l), triturando preventivamente l'ossido di calcio frammenti millimetrici.
	Nella decomposizione termica dell'aldeide acetica CH3CHO (g) in metano CH4 (g) e ossido di carbonio CO (g), in presenza di vapori di iodio I2 (g).

2 [Catalizzatori] Cosa cambia in una reazione in seguita all'aggiunta di un catalizzatore?

	Aumenta il rendimento della reazione.
	Le reazioni esotermiche diventano endotermiche.
	Aumenta la velocità media della reazione.
	Le reazioni di equilibrio diventano quantitative.

3 [Ordini di reazione] v = k [IO₃^1-] [I^1-]² [H₃O¹⁺]² è l'equazione cinetica sperimentale di una certa reazione. Che cosa si può affermare con riferimento agli ordini di reazione?

	Che la reazione è di ordine -1 rispetto a IO31- e di ordine -1 complessivamente.
	Che la reazione è del primo ordine rispetto a IO31- e del quinto ordine complessivamente.
	Che la reazione è di ordine zero rispetto a IO31- e del quarto ordine complessivamente.
	Che gli ordini di reazione possono essere determinati solo sperimentalmente e non coincidono con gli esponenti delle concentrazioni molari dell'equazione cinetica.

4 [Reazioni endotermiche] Quale delle seguenti affermazioni fa riferimento ad una reazione endotermica?

	Al termine di una certa reazione, l'entalpia del sistema è diminuita di 28,5 kJ.
	Al termine della sintesi di un certo composto, la temperatura del recipiente di reazione è aumentata di 30,5°C.
	Al termine di una certa reazione, l'entalpia del sistema è aumentata di 64,0 kJ.
	Durante la decomposizione di una certa sostanza, la temperatura del recipiente di reazione è rimasta costante.

5 [Velocità di reazione] Che cosa si può affermare con riferimento alla velocità di reazione?

	Che la velocità di trasformazione dei reagenti in prodotti cresce col procedere della reazione.
	Che la velocità di formazione di un prodotto è maggiore all’inizio della reazione.
	Che la velocità di scomparsa di un reagente è uguale a qualsiasi altra velocità di scomparsa di reagenti o di formazione di prodotti.
	Che la velocità di formazione di un prodotto è maggiore alla fine di una reazione.

6 [Velocità di reazione] v = k [F₂] [ClO₂] è l'equazione cinetica sperimentale della reazione F₂ (g) + 2 ClO₂ (g) → FClO₂ (g). Come varia la velocità di reazione se si triplica concentrazione molare sia di F₂ sia quella di ClO₂?

	Diventa dodici volte maggiore.
	Diventa nove volte maggiore.
	Diventa sei volte maggiore.
	Diventa diciotto volte maggiore.

7 [Equazione cinetica di reazione] Per la reazione AsO₃^3- (aq) + 2 Ce⁴⁺ (aq) + H₂O (l) → AsO₄^3- (aq) + 2 Ce³⁺ (aq) + 2 H¹⁺ (g), si osserva sperimentalmente che la velocità della reazione raddoppia se si raddoppia la concentrazione di AsO₃^3-, mentre diventa otto volte maggiore se si raddoppiano le concentrazioni sia di AsO₃^3- che di Ce⁴⁺. Qual è l'equazione cinetica di reazione?

	v = k [AsO33-]2 [Ce4+]2.
	v = k [AsO33-] [Ce4+].
	v = k [AsO33-]2 [Ce4+].
	v = k [AsO33-] [Ce4+]2.

8 [Velocità di reazione] Con riferimento alla velocità di reazione, individuare l'affermazione falsa.

	La velocità di reazione media può essere ricavata dalla stechiometria dell'equazione chimica bilanciata.
	La velocità di reazione è direttamente proporzionale alla temperatura assoluta.
	La velocità di reazione è una grandezza intensiva.
	La velocità di reazione è inversamente proporzionale all'energia di attivazione.

9 [Velocità di reazione] Perché aumentando la temperatura aumenta la velocità di reazione?

	Perché aumenta il numero di particelle con un’energia cinetica almeno uguale all'energia di attivazione.
	Perché cambia il meccanismo di reazione e diminuisce l'energia potenziale dello stato di transizione.
	Perché si abbassa l'energia potenziale del complesso attivato.
	Perché viene favorita l'orientazione corretta delle particelle che costituiscono i reagenti.

10 [Catalizzatori] Le seguenti affermazione riguardano i catalizzatori. Una di esse è falsa. Quale?

	I catalizzatori modificano il profilo energetico della reazione che catalizzano.
	Uno stesso catalizzatore può catalizzare più di una reazione ed una stessa reazione più essere catalizzata da catalizzatori diversi.
	I catalizzatori agiscono essenzialmente abbassando l'energia di attivazione degli stessi complessi attivati che si formerebbero in assenza di catalizzatori.
	I catalizzatori pur partecipando direttamente al processo reattivo, non sono consumati nel corso della reazione e non compaiono tra i prodotti.

11 [Catalizzatori] In che modo i catalizzatori influiscono sulla velocità di reazione?

	Cambiando il meccanismo di reazione abbassano (catalizzatori positivi) o innalzano (inibitori) l'energia cinetica complessiva dei reagenti.
	Cambiando il meccanismo di reazione innalzano (catalizzatori positivi) o abbassano (inibitori) la temperatura del sistema di reazione.
	Cambiando il meccanismo di reazione abbassano (catalizzatori positivi) o innalzano (inibitori) l'energia potenziale complessiva dei reagenti.
	Cambiando il meccanismo di reazione abbassano (catalizzatori positivi) o innalzano (inibitori) l'energia di attivazione della reazione.

12 [Velocità di reazione] Si vuole produrre idrogeno gassoso (H₂) facendo reagire lo zinco [Zn (s)] con una soluzione acquosa di acido cloridrico HCl (aq). Qual è il metodo, tra i seguenti, che produce più velocemente idrogeno, a parità di tutte le altre possibili condizioni?

	Limatura di zinco in soluzione acquosa di HCl 1,5 M.
	Limatura di zinco in soluzione acquosa di HCl 1,0 M.
	Filo di zinco in soluzione acquosa di HCl 1,0 M.
	Lamina di zinco in soluzione acquosa di HCl 1,5 M.

13 [Velocità di reazione] Se la velocità media di ossidazione dell’ammoniaca NH₃, secondo l'equazione chimica bilanciata 4 NH₃ (g) + 5 O₂ (g) → 6 H₂O (g) + 4 NO (g) è 2,4·10^-5 mol L^-1 s^-1, qual è la velocità media (v) di formazione dell'acqua H₂O?

	v = 1,6·10-5 mol L-1 s-1.
	v = 3,0·10-5 mol s-1.
	v = 1,2·10-5 mol L-1 s-1.
	v = 3,6·10-5 mol L-1 s-1.

14 [Costante cinetica] Per una certa reazione di ordine zero, si trova che il valore numerico della costante cinetica k è 5,03·10^-4, seguito da quale unità di misura?

	k = 5,03·10-4 mol-1 L-1 s-1.
	k = 5,03·10-4 mol2 L-2 s-1.
	k = 5,03·10-4 mol L-1 s-1.
	k = 5,03·10-4 s-1.

15 [Velocità di reazione] Se nella reazione seguente: 2 O₃ (g) → 3 O₂ (g) la velocità media di formazione dell'ossigeno (O₂) è 6,0·10^-5 mol L^-1 s^-1, qual è la velocità media (v) di decomposizione dell'ozono (O₃)?

	v = 4,0·10-5 mol L-1 s-1.
	v = 1,5·10-5 mol L-1 s-1.
	v = 3,0·10-5 mol L-1 s-1.
	v = 2,0·10-5 mol L-1 s-1.

16 [Catalisi omogenea] Di seguito sono riportati quattro differenti processi chimici che si svolgono in presenza di un catalizzatore. Per quale di essi si può parlare di catalisi omogenea?

	Sintesi dell'ammoniaca da azoto (N2) ed idrogeno (H2) in presenza di ferro metallico in polvere.
	Decomposizione dei gas di scarico delle auto mediante la marmitta catalitica.
	Decomposizione dell'ozono (O3) in ossigeno (O2) in presenza di atomi di cloro (Cl•).
	Riduzione di oli vegetali con idrogeno molecolare (H2) in presenza di nichel metallico in polvere.

17 [Energia di attivazione] Che cos'è l'energia di attivazione?

	È la differenza tra l'energia potenziale complessiva dei reagenti e l'energia potenziale complessiva dei prodotti.
	È la differenza tra l'energia potenziale del complesso attivato e l'energia potenziale complessiva dei reagenti o dei prodotti.
	È la differenza tra l'energia cinetica complessiva dei reagenti e l'energia cinetica complessiva dei prodotti.
	È la differenza tra l'entalpia complessiva dei reagenti e l'entalpia complessiva dei prodotti.

18 [Reazioni endotermiche] Quale delle seguenti affermazioni riguarda una reazione endotermica?

	Terminata la reazione, l'entalpia del sistema è aumentata di 27,8 J.
	Terminata la reazione, la temperatura del recipiente di reazione è aumentata di 56,7 °C.
	Terminata la reazione, il sistema ha rilasciato 1,34 kcal.
	Terminata la reazione, la temperatura del sistema è aumentata di 25,9 K.

19 [Catalisi eterogenea] In quale dei seguenti casi si può parlare di catalisi eterogenea?

	Ossidazione dell’anidride solforosa SO2 (g) ad anidride solforica SO3 (g) in presenza di ossido di azoto NO (g).
	Decomposizione termica dell'aldeide acetica CH3CHO (g) in presenza di vapori di iodio I2 (g).
	Ossidazione dell’anidride solforosa SO2 (g) ad anidride solforica SO3 (g) in presenza di platino metallico.
	Trasformazione di un aldeide in enolo in soluzione acquosa in presenza di ioni idronio H3O+ (aq).

20 [Velocità di reazione] Per far avvenire la reazione SO₂ (g) + 2 H₂S (g) → 2 H₂O (g) + 2 S (s) a temperatura ambiente, occorre aggiungere una goccia d'acqua. Che cosa se ne deve concludere di conseguenza?

	Che l’acqua agisce come solvente dell’anidride solforosa (SO2) e dell'acido solfidrico (H2S).
	Che l’acqua agisce come catalizzatore della reazione tra anidride solforosa (SO2) ed acido solfidrico (H2S).
	Che l’acqua agisce come prodotto della reazione tra anidride solforosa (SO2) ed acido solfidrico (H2S).
	Che l’acqua agisce come reagente della reazione tra anidride solforosa (SO2) ed acido solfidrico (H2S).

Risorse

• Cinetica chimica
• Velocità di reazione
• Teoria delle collisioni
• Teoria dello stato di transizione
• Energia di attivazione
• Coordinata di reazione
• Equazione cinetica
• Ordine di reazione
• Equazione di Arrhenius
• Distribuzione di Maxwell-Boltzmann
• Catalisi
• Catalizzatori

Quiz di chimica generale ed inorganica

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Bibliografia

• Peter William Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman, Fondamenti di chimica generale, Bologna, Zanichelli, 2018, ISBN 97-888-0867-012-0.

Collegamenti esterni

• Rodomontano, Chimica generale, rodomontano.altervista.org. URL consultato il 4 gennaio 2020.

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