Domande Chimica Semestre Filtro 2025: prove con risposte e commento

Risposta corretta: B — BaSO₄

Il bario, alcalino-terroso del gruppo 2, dà sempre Ba²⁺; lo ione solfato è SO₄²⁻. Cariche uguali e opposte, rapporto 1:1. Attenzione ai vicini: BaS è il solfuro, BaSO₃ il solfito (un ossigeno in meno), e Ba₂SO₄ richiederebbe un impossibile bario monovalente.

Risposta corretta: D — il numero di protoni contenuti nel nucleo

Z conta i protoni ed è ciò che identifica l’elemento. La somma di protoni e neutroni (B) è il numero di massa A; gli elettroni eguagliano i protoni solo nell’atomo neutro, non negli ioni (C).

Risposta corretta: E — in cui tutti gli atomi di carbonio sono ibridati sp3

Essendo saturi, gli alcani hanno solo legami singoli e quindi carboni tutti sp³ con geometria tetraedrica. Gli alcani aciclici possono essere sia lineari sia ramificati, per cui né A né D sono affermazioni sempre vere; l’isomeria geometrica (B) richiede un doppio legame.

Risposta corretta: A — acetone

Il 2-propanolo è un alcol secondario, e l’ossidazione di un alcol secondario si ferma al chetone: si ottiene il propanone, cioè l’acetone. Le aldeidi (C) vengono da alcoli primari. Le opzioni C ed E, oltretutto, hanno due soli atomi di carbonio: l’ossidazione modifica il gruppo funzionale, non accorcia lo scheletro.

Risposta corretta: A — Glicina

Il collagene ripete il motivo (Gly-X-Y)n, dove X e Y sono spesso prolina e idrossiprolina: circa un residuo su tre è glicina. Solo il suo ingombro minimo (catena laterale = un idrogeno) consente ai tre filamenti di avvicinarsi abbastanza da formare la tripla elica.

Risposta corretta: A — b = 6

Il bilanciamento corretto è 3 Cl₂ + 6 NaOH → 5 NaCl + NaClO₃ + 3 H₂O: una dismutazione in cui il cloro passa contemporaneamente da 0 a −1 e da 0 a +5. Quindi a = 3, b = 6, c = 5, d = 1, e = 3, e solo l’opzione A corrisponde.

Risposta corretta: D — dodici atomi di idrogeno

La struttura è CH₂=C(CH₃)-CH(CH₃)-CH₃: 6 carboni e, con un solo grado di insaturazione, formula C₆H₁₂. I carboni sono sei, non cinque né quattro (C, E); i gruppi metile sono tre e non quattro (A); il doppio legame è uno solo (B).

Risposta corretta: B — ∆G = −nFE

Il segno negativo è il punto: una cella con potenziale positivo funziona spontaneamente, e la spontaneità corrisponde a ∆G negativo. La variante con E° (D) vale solo in condizioni standard, mentre la relazione generale usa il potenziale effettivo E.

Risposta corretta: C — 2

La domanda dice “un orbitale”, non “un sottolivello”: per il principio di esclusione di Pauli qualunque orbitale ospita al massimo due elettroni, con spin opposti. Il valore 6 (A) sarebbe la capienza dell’intero sottolivello p, formato da tre orbitali.

Risposta corretta: B — NaHCO₃

Sale di acido debole e base forte: lo ione bicarbonato idrolizza sottraendo protoni all’acqua e il pH sale sopra 7. NaCl, KClO₄ derivano da acido forte + base forte e restano neutri; KHSO₄ e NH₄NO₃ sono acidi.

Risposta corretta: C — Sono tutti polinsaturi

Per definizione omega-3 e omega-6 hanno più di un doppio legame, classificati in base alla posizione del primo a partire dal metile terminale. Non sono sintetizzabili dall’uomo, che manca delle desaturasi necessarie (B). L’acido oleico citato in E è un omega-9 monoinsaturo, il che rende falsa quell’opzione.

Risposta corretta: E — NH₄Cl

Speculare al quesito 10: sale di base debole (ammoniaca) e acido forte. Lo ione ammonio cede un protone all’acqua e il pH scende sotto 7. Gli altri sono neutri (A, B, C) o basico (D).

Risposta corretta: E — una base azotata legata covalentemente ad un pentoso

Nucleoside = base + zucchero. Aggiungendo uno o più fosfati si passa al nucleotide, che è quanto descrivono le opzioni A e B. Il legame N-glicosidico è covalente, non a idrogeno (C).

Risposta corretta: A — E’ un acido grasso insaturo omega-6

L’acido arachidonico è 20:4 ω-6, precursore degli eicosanoidi (prostaglandine, trombossani, leucotrieni). Ha 20 atomi di carbonio, non 24 (B), e deriva per allungamento e desaturazione dall’acido linoleico — quindi in ultima analisi dalla dieta, non dal colesterolo (C).

Risposta corretta: A — La solubilità diminuisce

A differenza di quanto accade per la maggior parte dei solidi, la solubilità dei gas cala all’aumentare della temperatura: le molecole disciolte acquistano energia sufficiente a sfuggire dal liquido. È la ragione per cui l’acqua calda “sfiata” bollicine e per cui il riscaldamento delle acque riduce l’ossigeno disponibile ai pesci.

DOMANDE A CON MODALITÀ A COMPLETAMENTO

Completamento: ISOMERIA

L’isomeria geometrica cis/trans (E/Z) richiede che ciascuno dei due carboni del doppio legame porti sostituenti diversi. Nel 1-butene il C1 porta due idrogeni identici, quindi la condizione cade.

Completamento: TEMPERATURA

Salendo la temperatura cresce la frazione di molecole con energia sufficiente a lasciare la fase liquida, e con essa la tensione di vapore. L’ebollizione avviene quando questa eguaglia la pressione esterna.

Completamento: TIROSINA

Essenziale significa “non sintetizzabile dall’organismo”. Poiché la tirosina si ottiene per idrossilazione della fenilalanina, è quest’ultima a essere essenziale e la tirosina no. La logica si ribalta nella fenilchetonuria, dove il difetto enzimatico rende la tirosina condizionatamente essenziale.

Completamento: UNO — oppure 1

Nel dipeptide Asp-Gly l’unico gruppo amminico libero è l’α-NH₂ N-terminale dell’aspartato: quello della glicina è impegnato nel legame peptidico. La catena laterale dell’acido aspartico è carbossilica, non amminica, e quindi non contribuisce.

Completamento: AMMINOACIDI — accettabile anche AMINOACIDI

Le proteine sono polimeri di α-amminoacidi uniti da legami peptidici, cioè legami ammidici fra il carbossile di un residuo e il gruppo amminico del successivo. La grafia con una sola “m” è diffusa per influenza dell’inglese, ma i dizionari italiani preferiscono la doppia.

Completamento: 11 — oppure UNDICI

Eptano = 7 carboni di catena principale, più un etile (2) e due metili (2): totale 11.

Completamento: COSTANTE — accettabile anche INVARIATO

La legge di Boyle vale a temperatura e quantità di sostanza costanti: in quelle condizioni P·V = nRT è un numero fisso, e pressione e volume sono inversamente proporzionali.

Completamento: ZERO — oppure NULLO

Regola cardine per assegnare i numeri di ossidazione: nella molecola neutra la somma è zero, in uno ione poliatomico è pari alla carica dello ione.

Completamento: ATP

Adenosina trifosfato: adenina + ribosio (che insieme fanno l’adenosina) + tre fosfati. Con il deossiribosio al posto del ribosio si avrebbe dATP, nucleotide del DNA.

Completamento: PRODOTTO

Kc è il rapporto fra il prodotto delle concentrazioni dei prodotti e quello dei reagenti, ciascuna elevata al proprio coefficiente stechiometrico: [C]c[D]d / [A]a[B]b.

Completamento: CISTEINA

Il gruppo tiolico (–SH) della cisteina è l’unico fra gli amminoacidi proteici a potersi ossidare formando un ponte disolfuro (–S–S–) con un secondo residuo. Il legame covalente che ne risulta stabilizza la struttura terziaria e quaternaria.

Completamento: DATIVO — oppure COORDINATIVO

L’azoto dell’ammoniaca mette a disposizione il proprio doppietto non condiviso, mentre il protone entra nel legame senza portare elettroni: entrambi gli elettroni provengono da un solo atomo, ed è la definizione di legame dativo. Una volta formato lo ione NH₄⁺ i quattro legami N–H sono peraltro indistinguibili.

Completamento: COVALENTI

È il legame covalente, fondato sulla condivisione di coppie di elettroni, a tenere insieme gli atomi di una molecola e a renderla un’entità discreta e riconoscibile. Il legame ionico non produce molecole ma reticoli cristallini estesi, in cui parlare di “una singola unità” è arbitrario: il cloruro di sodio solido non contiene molecole di NaCl, solo un’alternanza indefinita di ioni. Da qui l’aggettivo “permanente” usato nel testo del quesito.

Completamento: UGUALE — accettabile anche PARI

Dalla Henderson-Hasselbalch, pH = pKa quando le concentrazioni di acido e base coniugata coincidono. In quel punto il tampone assorbe con la stessa efficacia aggiunte di acido e di base, e il potere tampone è massimo.

Completamento: RECIPROCO — accettabile anche INVERSO

pH = log(1/[H₃O⁺]), formulazione equivalente al più consueto pH = −log[H₃O⁺]. Il segno meno e il reciproco esprimono la stessa cosa.

Completamento: MOLARITÀ

Moli di soluto per litro di soluzione. Da distinguere dalla molalità, che si riferisce ai chilogrammi di solvente e per questo non varia con la temperatura.

Risposta corretta: D — sono epimeri

Glucosio e galattosio differiscono per la configurazione di un solo carbonio chirale, il C4: è la definizione di epimeri, una sottoclasse dei diastereoisomeri. Gli enantiomeri (A) sarebbero immagini speculari con tutti i centri invertiti; i tautomeri (B) interconvertono per migrazione di un idrogeno.

Risposta corretta: E — riduzione della solubilità del sale

È l’effetto dello ione a comune, cioè il principio di Le Châtelier applicato all’equilibrio di solubilità: aumentando la concentrazione di uno degli ioni, l’equilibrio si sposta verso il solido indisciolto e parte del sale precipita. Il prodotto di solubilità Kps resta invariato.

Risposta corretta: A — atomico

Stesso Z, cioè stesso numero di protoni: è ciò che li rende lo stesso elemento. Differiscono nei neutroni e quindi nel numero di massa, il che esclude B ed E.

Risposta corretta: A — NaCl

Na+ e Cl− hanno cariche unitarie opposte, quindi rapporto 1:1. Le formule con indici (B, D) violerebbero la neutralità; C ed E contengono potassio, non sodio.

Risposta corretta: B — È la forma in cui viene accumulato il glucosio, principalmente nel fegato e nei muscoli

Il glicogeno è la riserva animale di glucosio, depositata soprattutto in fegato e muscolo scheletrico. È fortemente ramificato (contro A), grazie ai legami α-1,6 che si affiancano agli α-1,4, ed è composto esclusivamente da glucosio (contro E). La glicemia misura il glucosio libero nel sangue, non il glicogeno (C).

Risposta corretta: D — Fluoro

Sommando gli elettroni — 2 + 2 + 5 — si ottiene Z = 9, cioè il fluoro. La configurazione 2p5, a un elettrone dall’ottetto, spiega perché sia l’elemento più elettronegativo. Il neon (C) sarebbe 2p6, l’ossigeno (A) 2p4.

Risposta corretta: D — scissione di molecole per effetto dell’acqua

Il termine stesso lo dice — hydro + lysis: l’acqua rompe un legame inserendo H su un frammento e OH sull’altro. È la reazione inversa della condensazione, che invece forma legami liberando acqua (A).

Risposta corretta: A — CO₂/HCO₃⁻, H₂PO₄⁻/HPO₄²⁻, proteina/proteinato

Il discriminante è la coppia fosfato: al pH del sangue (~7,4) la coppia attiva è H₂PO₄⁻/HPO₄²⁻, il cui pKa è circa 7,2. Le opzioni che chiamano in causa H₃PO₄ (B, C) sbagliano di diversi ordini di grandezza, perché quel primo equilibrio ha pKa ~2.

Risposta corretta: C — Basica per il fenomeno dell’idrolisi salina

Le moli di acido acetico sono 0,5 · 0,2 = 0,1, esattamente quante quelle di NaOH aggiunte: la neutralizzazione è stechiometricamente completa e non resta né acido né base in eccesso. Ma il prodotto è acetato di sodio, sale di acido debole e base forte: lo ione acetato idrolizza sottraendo protoni all’acqua e il pH sale sopra 7. Ecco perché “neutra” (D) è la trappola del quesito.

Risposta corretta: E — ossidoriduzioni

Definizione stessa di redox: una specie cede elettroni e si ossida, l’altra li acquista e si riduce. Le semireazioni (D) sono i due tronconi in cui si scompone il processo per bilanciarlo, non il nome della reazione complessiva.

Risposta corretta: A — Il glicogeno è un omopolisaccaride

Omopolisaccaride perché costituito da un solo tipo di monomero, il glucosio. Presenta però due tipi di legame glicosidico, α-1,4 lungo la catena e α-1,6 ai punti di ramificazione, il che rende falsa C. L’amido è vegetale e anch’esso omopolisaccaride (contro B e D).

Risposta corretta: A — Colesterolo

Il colesterolo è il precursore degli ormoni steroidei e un componente strutturale delle membrane, ma non è esso stesso un ormone: non ha una ghiandola che lo secerne né un recettore che ne medi l’azione ormonale. Tutti gli altri elencati sono ormoni veri e propri, sessuali o corticosurrenalici.

Risposta corretta: C — sono generalmente idrofobi e lipofili

È la proprietà che definisce operativamente la classe: i lipidi sono insolubili in acqua e solubili nei solventi organici — dunque D è esattamente rovesciata. Gli insaturi sono liquidi a temperatura ambiente per via dei ripiegamenti cis che ostacolano l’impacchettamento (contro A), e gli steroidi sono a pieno titolo lipidi (contro E).

Risposta corretta: B — 4

HCl è un acido forte, completamente dissociato: 0,1 mM = 10−4 M dà [H+] = 10−4 M e pH = 4. L’insidia è l’unità: leggere “0,1 M” invece di “0,1 mM” porta a rispondere 1.

Risposta corretta: E — Frazione molare

Legge di Raoult: pi = xi · p°i. Essendo una proprietà colligativa, dipende dal numero di particelle e non dalla loro massa, e la frazione molare è appunto l’unica unità delle cinque elencate che conta particelle.

DOMANDE CON MODALITÀ A COMPLETAMENTO

Completamento: 2 — oppure DUE

C₆H₁₀ ha due gradi di insaturazione: uno è l’anello, l’altro il doppio legame. I carboni insaturi, cioè sp², sono quindi i due impegnati nel doppio legame.

Completamento: DILUITA

Attraverso una membrana semipermeabile il solvente migra spontaneamente verso la soluzione più concentrata, diluendola. La pressione osmotica è la contropressione da applicare per fermare esattamente quel flusso.

Completamento: TAMPONE

L’equazione pH = pKa + log([base]/[acido]) descrive le soluzioni tampone, dove coesistono un acido debole e la sua base coniugata in concentrazioni confrontabili.

Completamento: ACIDO

Per Brønsted-Lowry l’acido è il donatore di protoni e la base l’accettore. È una definizione più ampia di quella di Arrhenius, che pretendeva il rilascio di H+ o OH− in acqua: qui il solvente non entra nella definizione, e diventa possibile parlare di acidi e basi anche in ammoniaca liquida o in fase gassosa. Ne discende inoltre il concetto di coppia coniugata — cedendo il protone l’acido si trasforma nella propria base coniugata.

Completamento: DENSITÀ

Ghiacciando, i legami a idrogeno bloccano le molecole d’acqua in un reticolo esagonale più aperto del liquido: il volume aumenta e la densità scende a ~0,92 g/cm³. È un’anomalia dell’acqua rispetto alla quasi totalità delle sostanze.

Completamento: MAGGIORE — oppure SUPERIORE

Innalzamento ebullioscopico: i soluti non volatili abbassano la tensione di vapore, e serve quindi più calore per raggiungere la pressione esterna. Nella fisiologica il NaCl si dissocia in due ioni, il che raddoppia l’effetto colligativo.

Completamento: RIGIDA — accettabili anche PLANARE, PIATTA

Ruotare attorno al doppio legame richiederebbe di rompere il legame π, energeticamente proibitivo: la molecola resta rigida. Ne segue anche la planarità, dato che i carboni sp² dispongono i sostituenti su un unico piano — ed è per questo che sono accettate entrambe le famiglie di risposte.

Completamento: NO

L’autoprotolisi dell’acqua è endotermica, quindi Kw cresce con la temperatura: vale 10−14 a 25 °C ma circa 10−13 a 60 °C. L’acqua pura resta neutra a ogni temperatura, ma il pH di neutralità scende sotto 7 quando fa più caldo.

Completamento: GLICINA

Stesso contenuto del quesito 5 di Chimica del primo appello: la ripetizione (Gly-X-Y)n porta la glicina a circa un terzo dei residui totali del collagene.

Completamento: SEMIREAZIONI

Il metodo scompone la redox in semireazione di ossidazione e di riduzione, bilanciate separatamente per atomi e cariche — in ambiente acido si usano H₂O e H+ — e poi ricombinate pareggiando gli elettroni scambiati.

Completamento: REAGENTI

L’energia di attivazione è il dislivello fra i reagenti e il complesso attivato, il massimo del profilo energetico. Non va confusa con il ΔH di reazione, che misura invece la differenza fra reagenti e prodotti; un catalizzatore abbassa la prima e lascia intatto il secondo.

Completamento: NEUTRONI

Complementare al quesito 3 di questa stessa prova: i protoni definiscono l’elemento e restano fissi, i neutroni variano e con essi il numero di massa A = Z + N. Il carbonio, per esempio, esiste come 12C, 13C e 14C.

Completamento: HENRY

La legge di Henry lega la quantità di gas disciolto alla sua pressione parziale sopra il liquido. Vale per soluzioni diluite e gas che non reagiscono con il solvente, ed è alla base della fisiopatologia della malattia da decompressione.

Completamento: CALORE

A pressione costante ΔH = Qp: l’entalpia è definita proprio perché in queste condizioni — le più comuni in laboratorio e in biologia — coincide con il calore scambiato. A volume costante il ruolo spetta invece all’energia interna.

Completamento: ELETTRONEGATIVO

Per assegnare i numeri di ossidazione si finge che ogni legame covalente sia ionico e si attribuiscono entrambi gli elettroni all’atomo più elettronegativo. In H₂O gli elettroni vanno all’ossigeno, che risulta −2 mentre ciascun idrogeno è +1. Fra atomi uguali gli elettroni si dividono a metà.

Completamento: CARBONICO

L’urea, CO(NH₂)2, si ottiene formalmente sostituendo con due gruppi amminici i due ossidrili dell’acido carbonico: è quindi la sua diammide.