Il radon, elemento della famiglia dei cosiddetti gas nobili, è ... - Nettuno

1) Il krypton, elemento della famiglia dei cosiddetti gas nobili, è (per l'appunto) un gas a
temperatura ambiente. Esso comunque congela alla temperatura di -157 °C, cristallizzando nel
sistema "cubico a facce centrate". In questo sistema, le particelle (atomi, o molecole, o ioni)
presenti nel reticolo cristallino, supposte sferiche ed in contatto tra loro, occupano soltanto il 74%
dello spazio totale disponibile. Noto che la densità del krypton solido a - 157 °C è 2,2 g/cm 3 ,
calcolare il raggio atomico del krypton.
2) L'idrogeno molecolare si può ottenere per elettrolisi di soluzioni acquose contenenti opportuni
elettroliti (ad es., NaOH alla concentrazione di 300 g/L). Si immagini che da questa elettrolisi si
produca anche ossigeno molecolare, e che ambedue i gas si sviluppino sotto la pressione esterna di
1,00 atm. I potenziali standard dei semielementi dove hanno luogo le semireazioni qui di seguito
indicate appaiono a fianco delle semireazioni stesse.
O2 2 H2O
4e
← 4OH
E0
= + 0,
401V
→ −
−
+ +
2 H2O 2e
← H2
+ 2 OH E0
= −0,
828 V
→ −
−
+
Calcolare l'energia elettrica teoricamente necessaria per produrre 1,00 m 3 di idrogeno, misurato a 25
°C e 1,00 atm. Calcolare anche la massa di ossigeno molecolare che si produce contestualmente.
3) La materia prima per la produzione del silicio è la sìlice, sostanza che, in condizioni ambientali,
è un solido covalente, ed ha formula minima SiO2. Da essa il silicio (grezzo) si ottiene per
trattamento ad alta temperatura con un opportuno riducente (ad es., alluminio o magnesio), che
forma il rispettivo ossido.
Bilanciare l'equazione della reazione di riduzione della sìlice con il magnesio (elemento del 2°
gruppo), stabilendo quante moli di elettroni vengano scambiate tra ossidante e riducente per ogni
mole di silicio che venga prodotta. Calcolare inoltre la massa di magnesio teoricamente necessaria
per produrre 2,00 kg di silicio.
PESI ATOMICI
Kr : 83,8 H : 1,0 Na : 23,0 0 : 16,0 Si : 28,1 Al : 27,0 Mg : 24,3

1) L'ossigeno molecolare si può ottenere per elettrolisi di soluzioni acquose contenenti opportuni
elettroliti (ad es., H2SO4 alla concentrazione di 150 g/L). Si immagini che da questa elettrolisi si
produca anche idrogeno molecolare, e che ambedue i gas si sviluppino sotto la pressione esterna di
1,00 atm. I potenziali standard dei semielementi dove hanno luogo le semireazioni qui di seguito
indicate appaiono a fianco delle semireazioni stesse.
O2 4H3O 4e
← 6H
2O
E0
= + 1,
229 V
→
+ −
+ +
2 H3 O 2e
← H2
+ 2 H2O
E0
= 0,
000 V
→
+ −
+
Calcolare l'energia elettrica teoricamente necessaria per produrre 1,00 m 3 di ossigeno, misurato a 25
°C e 1,00 atm. Calcolare anche la massa di idrogeno molecolare che si produce contestualmente.
2) Lo xenon, elemento della famiglia dei cosiddetti gas nobili, è (per l'appunto) un gas a
temperatura ambiente. Esso comunque congela alla temperatura di -107 °C, cristallizzando nel
sistema "cubico a facce centrate". In questo sistema, le particelle (atomi, o molecole, o ioni)
presenti nel reticolo cristallino, supposte sferiche ed in contatto tra loro, occupano soltanto il 74%
dello spazio totale disponibile. Noto che la densità dello xenon solido a -107 °C è 2,7 g/cm 3 ,
calcolare il raggio atomico dello xenon.
3) La materia prima per la produzione del silicio è la sìlice, sostanza che, in condizioni ambientali,
è un solido covalente, ed ha formula minima SiO2. Da essa il silicio (grezzo) si ottiene per
trattamento ad alta temperatura con un opportuno riducente (ad es., alluminio o magnesio), che
forma il rispettivo ossido.
Bilanciare l'equazione della reazione di riduzione della sìlice con l'alluminio (elemento del 3°
gruppo), stabilendo quante moli di elettroni vengano scambiate tra ossidante e riducente per ogni
mole di silicio che venga prodotta. Calcolare inoltre la massa di alluminio teoricamente necessaria
per produrre 1,00 kg di silicio.
PESI ATOMICI
Xe : 131,3 H : 1,0 S : 32, 1 0 : 16,0 Si : 28,1 Al : 27,0 Mg : 24,3