L'equilibrio chimico è una condizione dinamica in cui la velocità della reazione diretta è uguale a quella della reazione inversa. Le concentrazioni di reagenti e prodotti restano costanti ma non necessariamente uguali. Le reazioni continuano ma senza variazioni nette.
2. Quale delle seguenti affermazioni sul pH è corretta?
💡Spiegazione
Il pH è una scala logaritmica: una differenza di 1 unità di pH corrisponde a un fattore 10 nella concentrazione di H⁺. Quindi una soluzione a pH 3 ha una concentrazione di H⁺ dieci volte maggiore di una a pH 4 ed è quindi 10 volte più acida.
3. La velocità di reazione dipende da quale dei seguenti fattori?
💡Spiegazione
La velocità di reazione è influenzata da molteplici fattori: concentrazione dei reagenti (più molecole = più urti), temperatura (più energia cinetica), catalizzatori (abbassano l'energia di attivazione) e superficie di contatto (nelle reazioni eterogenee).
4. L'elettrolisi è un processo che:
💡Spiegazione
L'elettrolisi è un processo elettrochimico che utilizza energia elettrica (da una fonte esterna) per far avvenire una reazione chimica non spontanea. Esempio: l'elettrolisi dell'acqua produce idrogeno e ossigeno.
5. La forza elettromotrice (f.e.m.) di una pila è data da:
💡Spiegazione
La f.e.m. di una cella galvanica si calcola come: f.e.m. = E°(catodo) - E°(anodo). Se il valore è positivo, la reazione è spontanea. Il catodo ha il potenziale di riduzione maggiore, l'anodo il minore.
6. L'equazione di Nernst permette di calcolare:
💡Spiegazione
L'equazione di Nernst permette di calcolare il potenziale di un elettrodo (o di una cella) quando le condizioni non sono standard (concentrazioni diverse da 1 M, pressioni diverse da 1 atm): E = E° - (RT/nF)·ln(Q).
7. La costante di equilibrio Keq dipende da:
💡Spiegazione
La costante di equilibrio Keq dipende esclusivamente dalla temperatura. Non cambia variando le concentrazioni iniziali, la pressione o il volume (anche se l'equilibrio può spostarsi, il valore di Keq resta lo stesso alla stessa temperatura).
8. In una cella galvanica (pila), l'ossidazione avviene:
💡Spiegazione
In una cella galvanica l'ossidazione (perdita di elettroni) avviene all'anodo, che è il polo negativo. La riduzione (acquisto di elettroni) avviene al catodo, polo positivo. Gli elettroni fluiscono spontaneamente dall'anodo al catodo attraverso il circuito esterno.
9. Un catalizzatore agisce:
💡Spiegazione
Un catalizzatore accelera la reazione abbassando l'energia di attivazione, offrendo un percorso di reazione alternativo a minor energia. Non si consuma e non modifica la posizione dell'equilibrio né la variazione di entalpia della reazione.
10. Secondo il principio di Le Chatelier, se si aumenta la concentrazione di un reagente, l'equilibrio:
💡Spiegazione
Il principio di Le Chatelier afferma che un sistema all'equilibrio, perturbato, reagisce in modo da opporsi alla perturbazione. Aggiungendo un reagente, il sistema favorisce la reazione diretta per consumare l'eccesso, spostando l'equilibrio verso i prodotti.
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