Una delle materie più caratteristiche del TOLC-I, soprattutto per chi vuole fare ingegneria, è chimica. Infatti, molti dei test per ingegneria non prevedono una sezione di chimica come il TOLC e molti studenti non sono sufficientemente preparati per affrontare questa sezione!
Come prepararsi per la sezione di Chimica se si ha poca e nessuna conoscenza di questa materia?
Non ti preoccupare perché, nonostante i quesiti sembrino molto diversi tra loro, in realtà i più ricorrenti sono due: i bilanciamenti delle reazioni e i calcoli di molarità (o di concentrazione molare). Chiaramente ci saranno altri tipi di quesiti, ma queste due tipologie sono sicuramente le più comuni.
Qui di seguito una breve introduzione al bilanciamento di una reazione!
Prova subito le simulazioni gratuite dei test di ingresso di Unitest!
I calcoli di molarità (o di concentrazione molare)
Ricordiamo che, di norma, una reazione chimica ha una o più molecole a sinistra (partenza della reazione, detti reagenti) che si trasformano (→) in una o più altre molecole (detti prodotti), riportate a destra della freccia. Una molecola si trova scritta nella forma: nXmYq. Questa forma indica che ogni molecola è formata da m atomi dell’elemento X e q atomi dell’elemento Y e ci sono in totale n molecole nella reazione. In assenza di numero, si sottintende 1.
Possiamo dedurre che il totale di atomi dell’elemento X nella molecola è pari a n x m (in quanto ci sono n molecole con m atomi X ciascuno), e gli atomi dell’elemento Y sono n x q.
Ma cos’è una mole?
La mole è una quantità (in grammi) che contiene un numero predefinito (approssimativamente fisso, pari a numero di Avogadro, non necessario ricordarlo per l’esame) di atomi. La mole di una sostanza chimica è approssimabile come una quantità di sostanza la cui massa in grammi coincide numericamente con la massa atomica o molecolare della sostanza stessa. Ad esempio, data la massa atomica del sodio, di 23 u, corrisponde a una mole di sodio di 23 grammi (quantità in grammi uguale alla massa atomica) o 23 g/mol.
La massa atomica (ossia la massa dell’atomo) è pari a circa la somma di neutroni e protoni, che hanno circa lo stesso peso. Approssimativamente un protone o un neutrone pesano 1u. Gli elettroni hanno una massa significativamente più piccola per cui non vengono generalmente considerati nella massa atomica. Quindi, prendiamo l’atomo di idrogeno il più semplice) che ha nella sua forma più comune un protone e un elettrone. Non considerando l’elettrone, possiamo dire che la massa atomica è pari a 1u. Quindi l’idrogeno avrà una massa molare di 1g/mol.
Se invece avessimo 3H2, la sua massa molare sarebbe pari al numero di molecole (3) moltiplicato il numero di atomi in ogni molecola (2) moltiplicato per la massa molare dell’idrogeno (1 g/mol), ossia 3 x 2 x 1 g/mol = 6 g/mol.
Vediamo ora un esempio di quesito standard.
Esempio di quesito sulla massa molare
Considerando la reazione 3H2 + N2 à 2NH3 e che la massa atomica dell’idrogeno è 1 u e quella dell’azoto è 14 u, quante moli di ammoniaca (NH3) ottengo con 12 grammi di idrogeno e 84 grammi di azoto?
- A. 1
- B. 2
- C. 3
- D. 4
- E. Nessuna delle precedenti
Risposta: D. Prima di tutto calcoliamo il peso molare di 3H2 e di N2 (i reagenti). Questo sono rispettivamente 3 x 2 x 1 grammi/mol = 6 g/mol di 3H2 e 2 x 14 grammi/mol = 28 g/mol di N2. Con 12 grammi di idrogeno posso far avvenire “2 reazioni”, in quanto 12/6 =2, mentre con 84 grammi di azoto posso fare avvenire 84/28 = 3 reazioni. Posso far avvenire quindi al massimo 2 reazioni. Si vede che per ogni reazione ottengo 2 moli di ammoniaca. Per due reazioni ottengo quindi 4 moli di ammoniaca.
Prova questo e tanti altri quesiti spiegati con il corso TOLC-I di Unitest.app!
Prova subito le simulazioni gratuite dei test di ingresso di Unitest!