Fasit Kjemien stemmer Forkurs

Transkript

1 Fasit Kjemien stemmer Forkurs Kapittel 1 Kjemiens egenart 1.1 a) 3, b) 5 og c) a) et elektronpar b) tiltrekningskrefter mellom positive og negative ioner c) et elektronpar 1.3 a) Antall protoner i atomkjernen. 1 b) Summen av antall protoner og nøytroner i atomkjernen a) Flere naturlig forekommende isotoper av kobber. b) Nær 56 u fordi den alt overveiende delen av isotopene er jern-56. Noe mindre enn 56 fordi forekomsten av jern-54 er større enn forekomsten av jern-57 og jern Ion nr Ioneladning Antall protoner Antall nøytroner Antall elektroner Atomnummer Nukleontall Ioneformel Mg 2+ P 3 Br Cu 2+ Fe 3+ K a) Atomer med like mange protoner, men ulikt antall nøytroner b) Samme antall protoner i kjernene. Forskjellig antall nøytroner. 1.7 a) p + = 36, n = 48, e = 36 b) p + = 11, n = 12, e = 11 c) p + = 11, n = 12, e = 10

2 1.8 Atom Totalt antall elektroner Antall elektroner i skall K L M N Antall ytterelektroner a - C b - Cl c - Na d - Ca e - Ga Gruppe 1.9 a) 26: atomnummer 26, altså 26 protoner i atomkjernen, 56: nukleontall altså 56 protoner og nøytroner til sammen b) 2 atomer O og 2 atomer H i formelenheten c) 4 oksygenmolekyler med 2 O-atomer i hvert molekyl d) 3 O-atomer og ioneladningen er 2 (minus 2) 1.10 Alle indekser skal oppgis i navn på forbindelser av to ikke-metaller (unntak: mono- brukes bare for siste grunnstoff): a) nitrogendioksid b) dijodpentaoksid c) dihydrogensulfid d) svovelheksafluorid e) karbonmonoksid (mono- forkortes til mon- før oksid) 1.11 a) BN b) O 3 c) Cl 2 O 7 d) XeF 6 e) P 4 O a) I gruppe 3 12 (innskuddsgrunnstoffene) unntatt sinkion (Zn 2+ ) og sølvion (Ag + ) og dessuten (langt) nede i gruppe 13 16, for eksempel Pb 4+ eller Pb 2+ b) i) kobber(i)ion ii) strontiumion iii) litiumion iv) sølvion v) bly(ii)ion vi) aluminiumion vii) tinn(iv)ion

3 1.13 Ladningen på ioner av metaller i gruppe 1 er 1+, gruppe 2 er 2+ og for Al er ladningen 3+: a) Na + + F b) Ca Cl c) 2Al O 2 d) 3Mg N 3 Ladningen for et annet metallion finnes av det negative ionet i saltformelen: e) Formelenheten CuCl 2 har 2Cl (Cl i gruppe 17: Cl ), derfor må Cu ha ladningen 2+: Cu Cl. f) I formelenheten Cr 2 O 3 er det 3O 2 (O i gruppe 16: O 2 ), og da må hvert positive ion ha ladningen 3+: Cr 3+. Ionene fra saltet er 2Cr O I en forbindelse mellom et metall og et ikke-metall blir navnet på det positive ionet og på det negative ionet oppgitt. Vi oppgir ikke antall ioner av hvert slag i formelen: a) natriumfluorid b) kalsiumklorid c) aluminiumoksid d) magnesiumnitrid e) kobber(ii)klorid f) krom(iii)oksid 1.15 a) CaF 2 b) HgCl 2 c) Al 2 S 3 d) PbO Ladningen på det negative ionet regnet ut fra antall H + som det er sammen med i syren: a) Det negative ionet SO 2 4 må ha 2 ladninger ut fra H 2 SO 4. Ionene blir: 2Na SO 4 b) Cu NO 3 c) Ni OH d) Ca ClO 3 e) Na + + HCO 3 Salter får navn etter ionene i saltet. Man oppgir ikke antallet av hver type ion: a) natriumsulfat b) kobber(ii)nitrat c) nikkel(iii)hydroksid d) kalsiumklorat e) natriumhydrogenkarbonat

4 2.1 Kapittel 2 Bindinger, oppbygning og egenskaper a) Se side 30 b) C, N, O, F 2.2 Antall ytterelektroner som kan avgis fra hvert atom er henholdsvis 1, 2, og 3. Ionene er Na +, Mg 2+ og Al a) elektronprikkstruktur b) 1 ytterelektron c) Alle atompartiklene unntatt ytterelektronet (11 protoner, 12 nøytroner og 10 elektroner). 2.4 Sett inn alt fra fasiten her ikke bare figuren. Pass på siste utgave som er riktig, (feil tidligere) <figur fra Kjemien stemmer 2KJ studiebok, s. 146, oppgave 3.10> 2.5 (Det mest negative atomet (δ-), står lengst mot høyre i en periode, eller øverst i en gruppe.) a) (δ+)n - O(δ-) b) (δ+)b - N(δ-) c) (δ-)s - H(δ+) d) (δ+)br - Cl(δ-) 2.6 a) gruppe b) gruppe 1 13 og langt nede i gruppe c) gruppe Ionebinding: a, d og f; polar kovalent: c; upolar kovalent: b og e. 2.8 a) 3 og 5, b) 5, c) 4, d) 1, e) a) ionebinding b) metallbinding c) (polar) kovalent binding d) hydrogenbinding 2.10 a) C, D og E er grunnstoffer, og A og B er kjemiske forbindelser b) B: XY, C:X, D: X 8 c) E, d) A og C, e) D, f) B og E g) B, h) B Lettløselige: a), b), c). Tungt løselig: e). Uløselig: d), f). a) K 2 SO 4, b) (NH 4 ) 2CO 3, c) Cu(NO 3 ) 2, d) AgCl, e) PbCl 2, f) BaSO 4.

5 Kapittel 3 Stoffmengde og konsentrasjon 3.1 a) mol b) 5 mol 3.2 a) 2, b) 3, c) 1, a) 180,2 u b) 180,2 g c) 180,2 g/mol 3.4 a) 28,01 g/mol b) 114,2 g/mol c) 310,2 g/mol d) 375,2 g/mol % 3.6 a) 100 g b) 204 g 3.7 a) 0,41 g b) 9,0 g c) Hydrogengass (tetthet 0,082 g/l) har lavere tetthet enn luft, mens ballongen med karbondioksidgass (tetthet 1,8 g/l) har høyere tetthet enn luft. 3.8 urea, 47 % 3.9 a) i) NO 2 ii) N 2 O 4 b) Beklager: Det er feil i oppgaven i boken. Det skulle stått 8,16 % H (ikke 8,16 % O). C 3 H 6 O ,25 masseprosent ,23 g

6 3.12 a) Stoffmengde (n) b) Masse (m) c) Volum (V) d) Molar masse (M) e) Konsentrasjon (c) 3.13 a) 4,0 mol b) 0,001 mol 3.14 a) 29 g b) 570 g ,00 M ,00 M 3.17 Ca 2+ : 0,04 mol/l; Cl : 0,08 mol/l ,17 L

7 Kapittel 4 Stoffer reagerer 4.1 I svaret er kjemisk reaksjon forkortet KR og fysisk forandring FF. Noen av situasjonene ligger i grenselandet og kan være begge deler, avhengig av hvordan KR og FF defineres. a) KR og FF (en «oppløsningsreaksjon», men dampes vannet av, får man igjen koksalt) b) KR c) KR d) KR e) KR f) KR og FF g) KR h) FF i) FF 4.2 a) Ca(s) + H 2 O(l) H 2 (g) + Ca(OH) 2 (aq) b) FeCl 2 (s) + Cl 2 (g) FeCl 3 (s) c) Al(s) + O 2 (g) Al 2 O 3 (s) 4.3 a) Ca(s) + 2H 2 O(l) H 2 (g) + Ca(OH) 2 (aq) b) 2FeCl 2 (s) + Cl 2 (g) 2FeCl 3 (s) c) 4Al(s) + 3O 2 (g) 2Al 2 O 3 (s) 4.4 a) 6 molekyler b) 1,5 mol c) 1 L 4.5 a) 2H 2 (g) + O 2 (g) 2H 2 O(l) b) O 2 er i overskudd, 20 H 2 O-molekyler c) 4,0 mol d) 9,0 kg 4.6 4CuO(s) + CH 4 (g) 4Cu(s) + CO 2 (g) + 2H 2 O(g) 4.7 a) FeCr 2 O 4 (s) + 4C(s) Fe(s) + 2Cr(s) + 4CO(g) b) 465 kg c) 43 % 4.8 a) En eksoterm reaksjon med oksygen der produktet ikke kan oksideres videre. Karbondioksid og vann. b) En eksoterm reaksjon med oksygen der produktet kan brenne videre. Karbondioksid, karbonmonoksid, vann, sot og PAH (polysykliske aromatiske hydrokarboner). c) Det er mest lønnsomt å få alt forbrent slik at maksimal energi frigjøres. Mindre forurensning. 4.9 Rekkefølgen blir: iii>ii>iv>i>v.

8 Kapittel 5 Reaksjonsfart og likevekt 5.1 a) A: eksoterm, B: endoterm b) B har lavest aktiveringsenergi 5.2 a) Gir stor overflate for luftas oksygen å reagere på (stor konsentrasjon) b) Reaksjonshastigheten øker med temperaturen c) Åpen trekk gir størst konsentrasjon av oksygen 5.3 Tilsette så mye sukker i vannet at ikke alt løses ved den bestemte temperaturen. 5.4 Likevekten forskyves a) mot høyre, b) mot venstre, c) mot venstre, d) ikke, e) mot høyre, f) ikke. 5.5 a) 2 b) 1 c) 4 d) Her oppgis bare benevningene: a) (mol/l) 1 b) ingen benevning 5.7 Må settes med brøkstrek og K da rett ut for likhetstegnet og streken. a) K= [NH 3 ] 2 [N 2 ] [H 2 ] 3 b) 2,09 (mol/l) 2

9 Kapittel 6 Syrer og baser 6.1 a)i) En syre er en partikkel eller et stoff som kan avgi H + ii) En base er en partikkel eller et stoff som kan motta H + b) i) H 3 O + ; ii) OH c) i) En enprotisk syre er en partikkel som bare kan avgi en H + for eksempel HCl ii) En toprotisk syre er en partikkel som bare kan avgi to H + f. eks. H 2 SO a) Sterk syre: HCl. Svak syre: CH 3 COOH. En syre klassifiseres som sterk syre hvis nærmere 100 % av syrepartiklene avgir H + til vann, og som svak syre hvis syren i liten grad avgir H + til vann. b) Syrestyrke uttrykker i hvilken grad syren avgir H + til vannmolekyler, mens konsentrasjon er et uttrykk for fortynningsgrad. c) Sterke syrer reagerer tilnærmet fullstendig med vann, og protolysegraden er tilnærmet 100 %. Da er det ikke noe poeng i å oppgi Ka, som er uendelig stor. d) Sterk syre har relativt høy elektrisk ledningsevne sammenliknet med samme konsentrasjon av en svak syre. 6.3 Må settes med brøkstrek og K a da rett ut for likhetstegnet og streken. a) K a = [CN ] [ H 3 O + ] [HCN] b) [HCN] >> [CN ] 6.4 Sterk base: OH, O 2 Svak base: NH a) i) 0,42 %, ii) 1,3 %, iii) 4,2 % b) For en svak base vil protolysegraden i prosent øke når konsentrasjonen avtar. 6.6 a) I rent vann er teoretisk sett OH -konsentrasjonen i utgangspunktet 1, mol/l. Ved å tilsette OH -ioner til vannet (som KOH) blir [OH ] > 1, mol/l b) [H 3 O + ] [OH ] = 1, (mol/l) 2. c) [OH ] = 1, mol/l, løsningen er basisk d) Nei, fordi alle vannløsninger inneholder både H 3 O + -ioner og OH -ioner, men her er [H 3 O + ]>> [OH ]. 6.7 a) [H 3 O + ] = 10 ph og ph= log[h 3 O + ] b) i) [H 3 O + ] = 10 ph, ph=3, ii) ph= log[h 3 O + ]= log [ ]=2,7 c)

10 6.8 a) ph = 4 b) ph = 2 c) ph = a) 1,3 b) 2,3 c) 11, a) mol/l b) 7, mol/l c) mol/l 6.11 [OH ] = 0,020 mol/l [Ca 2+ ] = 0,010 mol/l 6.12 a) nøytral, KCl K + + Cl b) sur, NH 4 NO 3 NH NO 3 c) basisk, Na 3 PO 4 3Na PO 4 d) sur, NaH 2 PO 4 Na + + H 2 PO a) 0,300 M b) 0,150 M 6.14 a) CO 2 (g) i lufta løses i vannet. b) Tap av et surt oksid fører til at blodet blir mer basisk a) uforandret b) øker c) uforandret d) avtar

11 Kapittel 7 Redoksreaksjoner 7.1 a) CuO(s) + H 2 (g) Cu(s) + H 2 O(g) b) CuO(s) er svart, Cu(s) er rødbrunt, H 2 O(g) vil kondensere på glassrøret c) reduksjon d) hydrogengass er reduksjonsmidlet og blir selv oksidert 7.2 a) Al Al e (oks.), Cl 2 + 2e 2Cl (red.) b) (2Al + 3Cl 2 2Al Cl, 2Al(s) + 3Cl 2 (g) 2AlCl 3 (s) c) Oksidasjonstallet til Al øker fra 0 til +III, oksidasjonstallet til Cl minker fra 0 til I. 7.3 a) + VI b) + IV c) 0 d) + IV e) + II f) II 7.4 a) Li Li + e (oks.) og Cl e 2Cl (red.) b) Oksidasjonstallet til S både minker og øker i reaksjonen: Det er II i H 2 S og +IV i SO 2, og det endres til 0 i S. c) 2 elektroner avgis fra Cu til 2Ag + d) Ingen redoksreaksjon, men en fellingsreaksjon e) En syrebasereaksjon, ingen endringer i oksidasjonstallene 7.5 a) sølv og platina b) Fe(s) + Cu 2+ (aq) Fe 2+ (aq) + Cu(s) c) Fe(s) + CuSO 4 (aq) FeSO 4 (aq) + Cu(s) eller Fe(s) + Cu 2+ (aq) + SO 2 4 (aq) Fe 2+ (aq) + SO 2 4 (aq) + Cu(s) d) Den blå Cu 2+ -løsningen avfarges, og rød-svart kobber dannes på jernstaven. 7.6 a) jern, aluminium, bly og tinn b) 2Al(s) + 6HCl(aq) 2AlCl 3 (aq) + 3H 2 (g) c) 2Al(s) + 6H + (aq) 2Al 3+ (aq) + 3H 2 (g) eller 2Al(s) + 6H 3 O + (aq) 2Al 3+ (aq) + 3H 2 (g) + 6H 2 O(l) d) Det bruser så en gass blir utviklet, metallbiten forsvinner etter hvert. 7.7 a) i) Mg ii) Ag iii) H 2 iv) Zn b) i) Mg 2+ ii) Ag + iii) H + iv) Zn 2+ c) 2 elektroner: Mg Mg e d) ii) Ag Ag + + e iii) H 2 2H + + 2e iv) Zn Zn e

12 7.8 B 7.9 a) Fe Fe e, O 2 + 2H 2 O + 4e 4OH, 2Fe(s) + O 2 (aq) + 2H 2 O(l) 2Fe(OH) 2 (s) b) 4Fe(OH) 2 (s) + O 2 (aq) + 2H 2 O(l) 4Fe(OH) 3 (s) c) Jern(II)forbindelser er grønnaktige, jern(iii)forbindelser er gulbrune Messing- eller kobberspiker 7.11 a ) 2Al(s) + 3Cl 2 (g) 2AlCl 3 (s) b) 2PbS(s) + 3O 2 (g) 2PbO(s) + 2SO 2 (g) c) 2I (aq) + ClO (aq) + 2H + (aq) I 2 (aq) + Cl (aq) + H 2 O(aq) d) 5Fe 2+ (aq) + MnO 4 (aq) + 8H + (aq) 5Fe 3+ (aq) + Mn 2+ (aq) + 4H 2 O(l)