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Test di ammissione alla facoltà di medicina

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

Test di Ammissione alla Facoltà di Medicina: Esempi di Domande e Risposte

I test di ammissione alla facoltà di Medicina sono un passaggio obbligato per poter accedere a questa prestigiosa facoltà. Anche quest’anno, numerosi candidati si confronteranno con le prove di ammissione, le quali richiedono una solida preparazione in diverse materie scientifiche come la chimica, la biologia e la fisica.

Domande e Risposte dei Test di Ammissione

1) Quanti atomi di idrogen di idrogeno sono presenti in una molecola di solfato d’ammonio?

A) 8
B) 10
C) 9
D) 12
E) 6

Risposta corretta: A)
La formula del solfato di ammonio è (NH4)2SO4, che contiene 2×4 = 8 atomi di idrogeno.

2) Con il termine “acqua dura” si indica:

A) acqua non potabile
B) acqua ricca di sali
C) ossido di deuterio
D) perossido di idrogeno
E) acqua pesante

Risposta corretta: B)
L’acqua dura è caratterizzata da un alto contenuto di ioni calcio e magnesio, rendendola ricca di sali.

3) Calcolare la quantità di ammoniaca (17 u.m.a.) contenuta in 500 ml di una soluzione acquosa 0,02 M

A) 0.34 mg
B) 0.34 g
C) 0.17 mg
D) 0.085 g
E) 0.17 g

Risposta corretta: E)
La molarità di una soluzione M è data da M = moli/Volume (in litri); quindi le moli sono date da M x V. La massa di ammoniaca è di 0.17 g.

4) Calcolare qual è la concentrazione percentuale in massa (m/m) di una soluzione ottenuta sciogliendo 5,4 g di NaCl in 535,6 g di acqua.

A) 10%
B) 1.0%
C) 20%
D) 40%
E) 0,10%

Risposta corretta: B)
Il % m/m è dato da: % massa/massa = massa soluto x 100 / massa soluzione = 5.4 x 100 / 535.6 = 1.0%

5) La seguente struttura organica CH3COOCH2CH3 corrisponde a:

A) un acido carbossilico
B) un etere
C) un estere
D) un chetone
E) un fenolo

Risposta corretta: C)
La struttura CH3COOCH2CH3 corrisponde a un estere.

6) Il cicloesanone è:

A) un alcol
B) una aldeide
C) un idrocarburo aromatico
D) un chetone
E) un alchene

Risposta corretta: D)
Il cicloesanone è un esempio di chetone ciclico.

7) Individua la successione numerica che indica correttamente i coefficienti della seguente reazione chimica:

C6H6 + O2 → CO2 + H2O

A) 2, 15 = 12, 6
B) 1, 6 = 3, 3
C) 1, 6 = 6, 3
D) 2, 9 = 12, 6
E) 2, 7 = 3, 1

Risposta corretta: A)
La reazione bilanciata correttamente è: 2 C6H6 + 15 O2 → 12 CO2 + 6 H2O.

8) Se in una reazione gli ioni Ag+ in soluzione si trasformano in atomi del metallo, ciò significa che gli ioni Ag+:

A) perdono protoni
B) si ossidano
C) agiscono da ossidanti
D) acquistano neutroni
E) cambiano il loro numero atomico

Risposta corretta: B)
La trasformazione degli ioni Ag+ in atomi di argento rappresenta un processo di ossidazione.

Prepararsi adeguatamente a queste tipologie di domande può fare la differenza per superare con successo i test di ammissione alla facoltà di Medicina. La competenza e la conoscenza di argomenti di chimica, biologia e fisica sono fondamentali per affrontare con sicurezza i quesiti proposti.Come calcolare la massa del cloro

Supponendo che l’abbondanza relativa dei diversi isotopi del cloro sia: 75% cloro-35 (34,96 u.m.a.) e 25% cloro-37 (36,96 u.m.a.), la massa del cloro risulterebbe:

A) 35.96 u.m.a.
B) 34.96 u.m.a.
C) 39.96 u.m.a.
D) 35.46 u.m.a.
E) 71.92 u.m.a.

La soluzione corretta è D): il problema va affrontato applicando la formula: massa del cloro = ( 75 ∙34.96) + ( 25 ∙36.96) / 100 =35.46. Tuttavia non disponendo di calcolatrice bisogna muoversi diversamente. Si può escludere la B) che è la massa del cloro-35, la C) e la E) che danno un numero superiore a quello dell’isotopo più pesante e rimangono la A) e la D). Se qualcuno ricorda il peso atomico del cloro non ha problemi.

Quantità di atomi nel fosfato di magnesio

Quanti atomi di magnesio, fosforo, ossigeno sono presenti nel fosfato di magnesio?

A) 3: 2: 8
B) 1: 1: 3
C) 3: 1: 4
D) 3: 1: 8
E) 3: 2: 6

La risposta corretta è A): la formula del fosfato di magnesio è Mg3(PO4)2 che contiene 3 atomi di magnesio, 2∙1 = 2 atomi di fosforo e 2∙4 = 8 atomi di ossigeno.

Concentrazione delle soluzioni

Date due soluzioni, la prima contenente 0,50 mol di NaCl in 250 ml di acqua e la seconda contenente 0,20 mol di NaCl in 100 ml di acqua, si può affermare che:

A) la seconda soluzione ha concentrazione più che doppia rispetto alla prima
B) la prima soluzione è più concentrata della seconda
C) la prima soluzione è più diluita della seconda
D) le due soluzioni hanno la stessa molalità, ma la prima ha una molarità maggiore
E) le due soluzioni hanno la stessa concentrazione

La risposta corretta è E): la concentrazione molare è data da moli di soluto / volume della soluzione ( in Litri). La prima soluzione ha concentrazione M = 0.50 / 0.250 L= 2 e la seconda soluzione ha concentrazione M = 0.20 / 0.100 L = 2.

In bocca al lupo a tutti!

Gruppi funzionali: U.V., I.R. e M.S.

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

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Gruppi Funzionali in Chimica Analitica: U.V., I.R. e M.S.

Nel campo delle tecniche analitiche U.V., I.R. e M.S., la presenza di diversi gruppi funzionali può essere individuata in base alla struttura molecolare.

Spettro U.V.

Nell’analisi U.V., è possibile individuare la presenza di cromofori coniugati all’interno della molecola. Ad esempio, assorbimenti al di sopra di ~ 210 nm possono escludere la presenza di sistemi coniugati, mentre composti aromatici mostrano un assorbimento intenso tra i 210 e i 220 nm. Inoltre, spettri complessi richiedono un’approfondita ricerca bibliografica per trovare modelli analoghi.

Regioni dello spettro I.R.

Nell’analisi dello spettro I.R., il focus può essere posto sulle tre regioni principali: i legami con l’idrogeno, i legami tripli e il carbonile. Questa tecnica può fornire informazioni essenziali sui gruppi funzionali presenti all’interno della molecola.

Spettro di Massa

Nell’ambito dello spettro di massa, è possibile ottenere informazioni sulla presenza di vari gruppi funzionali attraverso l’osservazione di frammenti di massa specifici. Queste evidenze sperimentali devono essere compatibili con la formula molecolare, fornendo un quadro completo della composizione della molecola.

Infatti, confrontare tutte le osservazioni dei gruppi funzionali con la formula molecolare è essenziale per garantirne la mutua compatibilità. L’obiettivo è assicurare evidenze sperimentali per ciascuna funzione presente in modo che la loro somma e l’indice di difetto di idrogeno si compongano per dare la formula molecolare.

Conclusione

Le tecniche analitiche U.V., I.R. e M.S. si rivelano fondamentali per identificare e analizzare la presenza di gruppi funzionali all’interno delle molecole. Queste informazioni sono cruciali per comprendere la struttura e le proprietà di una vasta gamma di composti chimici.

Bilancio energetico di un sistema fluente stazionario

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

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Bilancio energetico di un sistema fluente stazionario

Il bilancio energetico di un sistema stazionario con flussi continui di correnti fluide

Il bilancio energetico di un sistema che coinvolge movimenti continui di correnti fluide combina la meccanica con la termodinamica. In questo contesto, una pompa fornisce lavoro al sistema, mentre uno scambiatore di calore cede o assorbe calore. Questi processi sono comuni nelle apparecchiature chimiche.

Energia in gioco

L’energia in entrata o in uscita dalle sezioni considerate è data dalla somma di diversi termini, tra cui l’energia interna per unità di massa, l’energia potenziale relativa al piano di riferimento e l’energia cinetica.

Variazione di energia

La variazione di energia subita dalla massa nel passaggio tra sezioni è espressa da un’equazione che tiene conto della differenza di energia, del lavoro e del calore forniti dall’ambiente. Si applica il principio della conservazione dell’energia per garantire l’equilibrio delle trasformazioni.

L’entalpia

La variazione di entalpia è un aspetto importante del bilancio energetico, in quanto rappresenta la quantità di energia termica e meccanica fornita per unità di tempo. Questa equazione può essere applicata anche a sistemi con più correnti entranti e uscenti, dove è necessario considerare la differenza tra i valori delle grandezze corrispondenti alle varie correnti.

Nel contesto delle apparecchiature dell’industria chimica, spesso si trascura l’energia potenziale e cinetica, semplificando così l’equazione del bilancio energetico in una forma chiamata bilancio entalpico o termico.

Processi di separazione

Chimica

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

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Processi di separazione: definizione e applicazioni

I processi di separazione sono fondamentali in diversi ambiti industriali e scientifici. Per effettuare tali processi, è necessario utilizzare dispositivi che consentano di separare i diversi componenti di una miscela grazie alla cessione di energia. Esistono vari modi per operare nei processi di separazione, come ad esempio fornire calore al sistema in modo che l’acqua evapori, condensandola a una temperatura più bassa, raffreddare il sistema separando l’acqua sotto forma di ghiaccio, o forzare la soluzione a scorrere attraverso una particolare membrana che lasci fluire l’acqua preferenzialmente al sale.

Grado di separazione e bilancio materiale

Il grado di separazione che può essere conseguito in un particolare processo è caratterizzato dal fattore di separazione, il quale riflette il rapporto fra le frazioni molari dei due componenti nelle correnti di uscita. I processi di separazione sono di particolare interesse poiché consentono, ad esempio, la separazione del sale disciolto nell’acqua marina.

Un impianto di separazione può essere considerato come un sistema termodinamico aperto agli scambi di materia ed energia, il cui normale funzionamento si svolge in regime stazionario. In queste condizioni, i parametri intensivi che caratterizzano lo stato del sistema, come la pressione, la temperatura e le concentrazioni delle diverse specie, rimangono costanti nel tempo, ma variano nei diversi punti del sistema, influenzando le velocità dei processi con cui avvengono gli scambi di materia ed energia.

Inoltre, per poter applicare il principio di conservazione della materia in termini quantitativi, si utilizza il bilancio materiale, che esprime l’accumulo di materia entro il sistema come differenza tra l’ingresso e l’uscita di materia. Questo concetto è fondamentale per comprendere i flussi all’interno degli impianti di separazione e ha un ruolo cruciale nell’ottimizzazione dei processi.

Tecnologie di lavorazione dei polimeri

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

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Tecnologie di Lavorazione dei Polimeri: Processi e Applicazioni

Le tecnologie di lavorazione dei polimeri sono determinate dai requisiti degli articoli da produrre, dal tipo di polimero e dalle caratteristiche richieste. Esistono diversi schemi di lavorazione: stampaggio diretto per compressione, stampaggio per trasferimento, stampaggio a iniezione, estrusione, stampaggio per estrusione e soffiatura, termoformatura e calandratura.

Stampaggio Diretto per Compressione

Il processo di stampaggio diretto per compressione è utilizzato per polimeri termoindurenti. Questa tecnologia prevede il riscaldamento del materiale plastico entro un impronta di stampo caldo. Con l’azione del calore e della pressione, il materiale si rammollisce e riempie l’impronta. Una volta completato l’indurimento, l’oggetto può essere estratto dallo stampo. Questo metodo assicura una produzione di grande regolarità e qualità.

Stampaggio per Trasferimento

Il processo di stampaggio per trasferimento coinvolge l’introduzione sotto pressione di un materiale riscaldato in uno stampo chiuso, caldo o freddo a seconda del polimero. Dopo il raggiungimento del grado di scorrevolezza richiesto, il materiale è spinto da un pistone in uno stampo chiuso. Questa tecnologia offre una produzione di alta qualità, adatta sia ai polimeri termoplastici che a quelli termoindurenti.

Stampaggio a Iniezione

Il metodo dello stampaggio a iniezione prevede l’iniezione sotto forte pressione di un materiale riscaldato in uno stampo freddo. Questa tecnologia è particolarmente adatta ai materiali termoplastici. Il materiale è iniettato nello stampo mediante un pistone dopo essere stato rammollito in un cilindro di riscaldamento.

Estrusione

L’estrusione consiste nel forzare in continuo un polimero allo stato plastico attraverso una filiera sagomata. Questo processo consente di ottenere vari prodotti come profilati, tubi, lastre, film piatti e fili. È particolarmente adatto per la lavorazione di polimeri termoplastici.

Stampaggio per Estrusione e Soffiatura

Nel processo di stampaggio per estrusione e soffiatura, un tubo cavo di resina viene estratto e posizionato tra le due metà dello stampo ancora allo stato plastico. Successivamente, viene soffiata aria compressa all’interno del tubo, dilatandolo e facendo aderire il polimero alle pareti dello stampo.

Termoformatura

Questo processo prevede il riscaldamento di una lastra di polimero e la sua modellatura secondo il contorno dell’oggetto da produrre. L’apparecchiatura consiste in uno stampo sopra il quale è disposta la lastra di materiale plastico riscaldato. Questa tecnologia è utilizzata per materiali come polistirene, polimetilmetacrilato, cloruro di polivinile e copolimeri.

Calandratura

La calandratura, tra le tecnologie di lavorazione più utilizzate, consente la produzione in continuo di lastre, fogli e film di materiali termoplastici. La calandra è costituita da 3-4 cilindri sovrapposti in linea o disposti in altre configurazioni, e si muovono per far avanzare il materiale. Il processo è ideale per ottenere fogli di spessore da 0.05 a 1.0 mm.

Queste diverse tecnologie di lavorazione offrono soluzioni versatili e efficienti per la produzione di articoli in polimero, adattandosi alle esigenze specifiche dei diversi materiali e prodotti.

Analisi qualitativa degli anioni per via secca

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

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Analisi qualitativa degli anioni

L’analisi qualitativa degli anioni può essere eseguita per via secca o per via umida. Nell’ambito di tale analisi, gli anioni vengono identificati in base alle proprietà dei composti che possono formare. Pertanto, è necessario condurre dei saggi preliminari e dei saggi specifici per individuare la presenza di specifici anioni.

Principali anioni ricercati e metodi di identificazione

Gli anioni più comunemente ricercati includono: acetati, carbonati, fluoruri, cloruri, ioduri, bromuri, solfiti e nitrati. Sulle sostanze iniziali vengono condotti dei saggi preliminari per via secca al fine di individuare la presenza di tali anioni.

– Metodi di identificazione per acetati, solfiti e carbonati

Per identificare la presenza di acetati, la sostanza viene trattata con solfato acido di potassio, e la formazione di un caratteristico odore di aceto rivela la loro presenza. Nel caso dei solfiti, il trattamento con HCl diluito e leggermente riscaldato può evidenziare la presenza di anidride solforosa mediante una cartina imbevuta di K2Cr2O7. Per i carbonati, il trattamento con HCl diluito e acqua di barite può mostrare un intorbidimento della soluzione in presenza di carbonato.

– Reazioni con acido solforico per identificare cloruri, bromuri, ioduri e nitrati

Alcuni anioni reagiscono con acido solforico dando reazioni caratteristiche che consentono la loro identificazione. Ad esempio, il trattamento con acido solforico dei cloruri, dei bromuri, degli ioduri e dei nitrati può mostrarne la presenza attraverso specifiche reazioni e cambiamenti di colore.

In conclusione, l’analisi qualitativa degli anioni per via secca richiede l’esecuzione di diversi saggi preliminari e specifici che consentono di individuare la presenza di acetati, solfiti, carbonati, cloruri, bromuri, ioduri e nitrati.

Equazione di Maxwell-Boltzmann: velocità molecolari

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

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Equazione di Maxwell-Boltzmann: velocità molecolari

La distribuzione delle velocità molecolari secondo l’equazione di Maxwell-Boltzmann

L’equazione di Maxwell-Boltzmann, che rappresenta la base della teoria cinetica dei gas, fornisce la distribuzione delle velocità per un gas a una determinata temperatura. Da questa funzione di distribuzione sono derivabili la velocità più probabile, la velocità media e la velocità quadratica media.

Secondo i postulati dell’energia cinetica, le particelle gassose si muovono con diverse velocità in modulo, direzione e verso, e cambiano costantemente a causa degli urti. È possibile calcolare statisticamente la frazione di particelle che ha una velocità compresa tra un qualunque valore v e v + dv, indipendentemente dalla direzione e verso, anche se non è possibile conoscere la velocità delle singole particelle. Questo calcolo è espresso dalla relazione di Maxwell-Boltzmann nella seguente forma:
dn/N = 4 π ( m/ 2π kT)^3/2 v^2 dv e^-mv^2/ 2 kT.

La curva della funzione rappresenta la variazione della frazione di particelle rispetto a quelle totali che hanno una velocità compresa tra v e v + dv. La funzione assume valore zero quando v = 0 e tende a zero quando la velocità tende a infinito, assumendo valori positivi finiti per qualsiasi altro valore della velocità. La funzione assume il valore massimo a una velocità che rappresenta la velocità più probabile (v_pp).

La velocità media delle particelle, derivata dalla precedente equazione, risulta essere maggiore della velocità più probabile. La velocità più probabile può essere calcolata ponendo la derivata uguale a zero, risultando in v_pp = √(2 kT/m). La velocità media si ottiene dall’espressione v dv/N, che porta a v = √(8 kT/πm).

La curva della figura rappresenta un sistema gassoso a temperatura costante. Un aumento della temperatura comporta un appiattimento della curva e uno spostamento verso destra sia della velocità più probabile che di quella media. Questo significa che un aumento di temperatura ha l’effetto di aumentare la velocità delle particelle e distribuire una stessa frazione di particelle entro un intervallo di velocità sempre più ampio.

L’espressione della distribuzione di energia cinetica traslazionale per un gas ideale è:
dn/N = 2π ( 1/π kT)^3/2 E^1/2 e^-E/kT dE.

Questa funzione è analoga, ma non identica, alla curva di distribuzione delle velocità. Anche in questo caso, l’energia più probabile è minore di quella media e aumenta con l’aumento della temperatura. Dalla legge di distribuzione dell’energia è possibile calcolare la frazione di particelle che ha energia maggiore di un qualsiasi valore E*, la quale aumenta rapidamente all’aumentare della temperatura e diminuisce al diminuire del valore di E* per una stessa temperatura.

pH di acidi forti diluiti e concentrati. Esercizi svolti

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

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pH di acidi forti diluiti e concentrati. Esercizi svolti

pH di acidi forti: esercizi svolti e considerazioni su diluizione e concentrazione

Il pH degli acidi forti completamente ionizzati è determinato dal logaritmo della loro concentrazione con segno contrario. Ad esempio, una soluzione di HCl 0.1 M avrà un pH di 1.

Quando si tratta di acidi molto diluiti, è importante considerare l’autoionizzazione dell’acqua. Ad esempio, una soluzione di HCl 1.0 · 10^-8 M non può avere un pH inferiore a 7 a causa dell’equilibrio dell’acqua.

Per acidi molto diluiti, la concentrazione di ioni idrogeno derivante dall’autoionizzazione dell’acqua può diventare significativa. Ad esempio, il pH di una soluzione 1.0 · 10^-7 M di HCl è 6.8, tenendo conto dell’autoionizzazione.

Nei casi di acidi concentrati, come ad esempio una soluzione di HCl al 32%, la definizione di pH può portare a valori inferiori a zero, il che può generare perplessità. Tuttavia, la scala di pH non è limitata tra 0 e 14 in presenza di acidi o basi molto concentrate.

In queste situazioni, è importante considerare la definizione e l’interpretazione del pH in modo appropriato, tenendo conto delle specifiche caratteristiche delle soluzioni concentrate.

Esercizi di elettrochimica

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

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Esercizi di elettrochimica: come risolverli utilizzando le equazioni di Nernst e della costante di equilibrio

Per affrontare gli esercizi di elettrochimica è necessario utilizzare diverse equazioni che mettono in relazione l’energia libera con il potenziale elettrochimico, la costante di equilibrio e la solubilità dei prodotti.

1) Calcolo della costante di equilibrio dai potenziali di riduzione

Per esempio, per calcolare la costante dell’equilibrio di una reazione a 25°C come Ce^4+ + Fe^2+ ⇄ Ce^3+ + Fe^3+, si possono utilizzare i potenziali normali di riduzione delle specie coinvolte.

Dai dati tabulati dei potenziali standard di riduzione si può calcolare il potenziale standard della reazione, ad esempio δE° = 1.63 V – 0.77 V = 0.86 V.

Utilizzando la formula ΔG° = – nFE° si ottiene il valore dell’energia libera associata alla reazione: ΔG° = – (1) ( 96500 Coulomb/mol) ∙ (0.86 V) = – 8.3∙10^4 J/mol.

Applicando la formula ΔG° = – RT ln K si ottiene il valore della costante di equilibrio K = 3.54 ∙ 10^14.

2) Calcolo dei potenziali elettrodici con sali poco solubili

Un altro esercizio tipico riguarda il calcolo del potenziale elettrodico per Ag/AgI (s)/ I^- (0.01 M) utilizzando l’equazione di Nernst.

La reazione complessiva può essere considerata come la somma di varie semireazioni, dalle quali si possono ottenere i valori dei potenziali standard di riduzione.

Applicando l’equazione di Nernst si può trovare il potenziale dell’elettrodo, che dipenderà dalla concentrazione delle specie coinvolte nella reazione.

In questo modo, risolvere gli esercizi di elettrochimica richiede l’applicazione di formule e relazioni specifiche, ma fornisce una panoramica dettagliata sulle reazioni elettrochimiche e sulle loro proprietà termodinamiche.

Soluzioni tampone biologiche

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

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Soluzioni tampone biologiche: importanza nel mantenimento del pH corporeo

Le soluzioni tampone biologiche sono fondamentali per mantenere il corpo ad un corretto pH in modo da permettere l’ottimale svolgimento dei processi biochimici. Molte reazioni chimiche sono influenzate dall’acidità della soluzione in cui avvengono. Le soluzioni tampone hanno la caratteristica di opporsi a drastiche variazioni di pH dopo l’aggiunta o la rimozione di piccole quantità ioni H+ o OH-. Le reazioni biochimiche sono particolarmente sensibili al pH poiché le molecole biologiche contengono gruppi di atomi che possono caricarsi o essere neutri in base al pH, il che influisce sull’attività biologica della molecola.

Tampone fosfato

Il tampone fosfato è presente nel fluido interno di tutte le cellule ed è costituito da H2PO4- che funge da donatore di ioni H+ e dallo ione idrogeno fosfato HPO4^2- che funge da accettore di ioni H+. Questi ioni poliatomici stabiliscono un equilibrio che risulta influenzato dall’aggiunta di ioni H+ o OH-. La costante di equilibrio per questo tampone è di 6.23 × 10^-8 a 25°C. Nei mammiferi, il fluido cellulare ha un pH che oscilla tra 6.9 e 7.4 e il tampone diidrogeno fosfato/idrogeno fosfato è efficace nel mantenere il pH all’interno di questo range.

Tampone acido carbonico/idrogeno carbonato

Il tampone acido carbonico/idrogeno carbonato è presente nel plasma sanguigno e funziona in modo simile al tampone fosfato. La sua costante acida è 7.9 × 10^-7 e il pKa è 6.1 alla temperatura corporea. La concentrazione degli ioni HCO3- e dell’acido carbonico H2CO3 è controllata da due sistemi fisiologici indipendenti: la respirazione e i reni. Questo tampone permette alla soluzione di rispondere efficacemente alla gran parte delle sostanze rilasciate nel sangue.

In conclusione, le soluzioni tampone biologiche svolgono un ruolo essenziale nel mantenimento dell’equilibrio del pH corporeo, garantendo che le reazioni biochimiche avvengano in modo ottimale.

Equazione di Van der Waals. Esercizi svolti

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

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Equazione di Van der Waals. Esercizi svolti

Equazione di Van der Waals: spiegazione e esercizi svolti

L’equazione di Van der Waals è un modello matematico sviluppato per descrivere il comportamento dei gas reali, in contrasto con la legge dei gas ideali. Può essere espressa dalla seguente formula:

[ p = frac{nRT}{V-nb} – frac{n^{2}a}{V^{2}} ]

Dove:
– p è la pressione in atmosfere
– V è il volume in litri
– n è il numero di moli
– T è la temperatura in Kelvin
– R è la costante universale dei gas (0.08206 atm L/mol K)
– a e b sono costanti specifiche per il gas considerato.

Una volta compresa l’equazione di Van der Waals è possibile risolvere esempi pratici, come nel calcolare la pressione di un determinato gas in determinate condizioni. Ad esempio, prendiamo in considerazione il cloro (Cl2). Se volessimo calcolare la pressione esercitata da 70.9 g di Cl2 a 0.0°C in un volume di 22.41 L, possiamo applicare l’equazione. Convertendo la temperatura in Kelvin (0.0 + 273.15 = 273.15 K) e i grammi in moli (70.9 g / 70.9 g/mol = 1.00), possiamo sostituire i valori nella formula ottenendo il risultato di 0.990 atm.

Un altro caso potrebbe essere calcolare la pressione di 1.00 moli di CO2 alla temperatura di 0.0 °C se occupano un volume di 3.00 L. In questo caso si può applicare sia l’equazione dei gas ideali che l’equazione di Van der Waals. Utilizzando l’equazione dei gas ideali si arriverebbe a una pressione di 7.47 atm, mentre applicando l’equazione di Van der Waals si otterrebbe un valore leggermente diverso, pari a 7.18 atm.

In conclusione, l’equazione di Van der Waals offre un modello più accurato per il comportamento dei gas reali, consentendo di calcolare con maggiore precisione la loro pressione in condizioni specifiche.

Equilibri simultanei. Esercizi svolti

Fabrice Deseaux

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15 Novembre 2023

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Equilibri simultanei: esercizi svolti e spiegazioni

Gli equilibri simultanei si verificano quando più equilibri si instaurano nella stessa soluzione e, se hanno componenti in comune, si influenzano l’un l’altro. Spesso si verificano in presenza di un sale derivante da base forte e acido debole in una soluzione tamponata a un dato pH.

Un altro esempio di equilibri simultanei è la presenza di un sale poco solubile se il catione può formare complessi. Un esempio è il cloruro di argento in soluzione ammoniacale. Uno dei casi più noti è il mare, dove il biossido di carbonio presente nell’aria si solubilizza dando acido carbonico.

Esercizi svolti sugli equilibri simultanei

Esercizio 1: Solubilità del solfuro di zinco in una soluzione tamponata a pH 10.0

Innanzitutto, partiamo calcolando il valore della concentrazione dello ione H3O+ dal pH e consideriamo l’effetto sulla dissociazione di H2S. Successivamente, consideriamo la concentrazione dello ione S2- prima della dissoluzione di ZnS e calcoliamo la solubilità del sale poco solubile ZnS.

Esercizio 2: Previsione della precipitazione di AgOH da una soluzione tamponata a pH 9.00

Calcoliamo il valore della concentrazione dello ione H3O+ dal pH e la concentrazione dello ione OH-. Successivamente, consideriamo l’equilibrio tra l’ione Ag+ e il complesso Ag(NH3)2+ e calcoliamo la concentrazione di NH3. Infine, calcoliamo la concentrazione di NH3 e la possibilità di precipitazione di AgOH.

Con questi esempi, possiamo comprendere meglio come affrontare problemi legati agli equilibri simultanei e applicare le conoscenze acquisite in contesti pratici.