Del 1. Skriv svarene til Del 1 på oppgavearkene. Hvilken av disse blandingene kan gi en buffer når de løses i vann?

Transkript

1 Del 1 Skriv svarene til Del 1 på ppgavearkene Oppgave 1 Flervalgsppgaver a) Buffer Når ph i en bufferløsning er lik pka, er c (syre) = c (base) c (syre) > c (base) c (syre) < c (base) c (base) = 0 b) Buffer Hvilken av disse blandingene kan gi en buffer når de løses i vann? HNO3 g HCl HNO3 g NaOH NaOH g NaCl HCOOH g NaOH c) Buffer Egenskapene til en buffer Under følger fire påstander m en eddiksyre-acetat-buffer I Denne bufferen kan lages ved å blande eddiksyreløsning med fast NaOH til ønsket ph II Når n (eddiksyre) = n (acetat), er ph i løsningen 7,00 III Dette er en sur buffer selv m det tilsettes litt NaOH (base) IV Ved lik knsentrasjn av den sure g basiske kmpnenten er ph i løsningen 4,7 Hvilken av disse kmbinasjnene innehlder bare riktige påstander? I, II g III I, III g IV I, II g IV II, III g IV Eksamen, REA3012 Kjemi 2 Del 1 Side 21 av 36

2 d) Oksidasjnstall Oksidasjnstallet til brm i NaBrO3 er I III IV V e) Redksreaksjner Ved krrsjn av jern vil det første trinnet i prsessen være at jernatmer mister elektrner jerniner mister elektrner jerniner mttar elektrner jernatmer mttar elektrner f) Redksreaksjner Hvilket metall benyttes til galvanisering av jern? natrium sink kbber sølv g) Elektrkjemi Ved katden i en galvanisk celle skjer det en reduksjn når cellen leverer strøm Elektrnene beveger seg fra katden til anden gjennm saltbren anden til katden gjennm saltbren katden til anden gjennm den ytre lederen anden til katden gjennm den ytre lederen Eksamen, REA3012 Kjemi 2 Del 1 Side 22 av 36

3 h) Redksreaksjner I hvilken av disse reaksjnene blir Cl ksidert? Cl2 +2Br Br2 + 2Cl HClO + HCl Cl2 +H2O 2HClO + 2HBr Br2 + Cl2 Cl2 +H2O2 O2 + 2HCl i) Elektrkjemi I en litiumjdid-celle reagerer litium (Li) g jd (I2) til litiumjdid Denne typen celler brukes blant annet i høreapparater Under følger fire påstander m denne cellen I Jd blir redusert når cellen leverer strøm II Jd er en negativ elektrde III Det må være helt vannfritt miljø i cellen IV Litium blir redusert når cellen leverer strøm Hvilken av kmbinasjnene innehlder bare krrekte påstander? I g II I g III I g IV III g IV j) Halvreaksjner Den balanserte reaksjnsligningen fr redksreaksjnen mellm permanganatiner g ksalsyre i sur løsning kan skrives slik: 2MnO 4 (aq) + 5 C 2 O 4 2 (aq) + 16 H + (aq) 2Mn 2+ (aq) + 10 CO 2 (aq) + 8 H 2 O(l) Hvrdan skriver vi halvreaksjnen fr ksidasjnsreaksjnen? MnO 4 (aq) +8 H + (aq) + e Mn 2+ (aq) + 4 H 2 O(l) Mn 2+ (aq) + 4 H 2 O MnO 4 (aq) +8 H + (aq) + e C 2 O 4 2 (aq) 2CO 2 (aq) + 2e 2CO 2 (aq) + 2e C 2 O 4 2 (aq) Eksamen, REA3012 Kjemi 2 Del 1 Side 23 av 36

4 k) Analyse En elev skal analysere en blanding sm består av t hvite salter Saltene løses fullstendig i vann Løsningen blir sur Hvis man tilsetter sølvnitratløsning til saltløsningen, dannes det et hvitt bunnfall Hvis man tilsetter en mettet natriumsulfatløsning til saltløsningen, dannes det et hvitt bunnfall Hva kan saltblandingen bestå av? BaCl2 g NH4Cl NaOH g NH4Cl CaCO3 g CH3COONa Pb(NO3)2 g NH4NO3 l) Analyse En elev skulle finne knsentrasjnen av saltet CaCl2 i en vannløsning ved hjelp av fellingstitrering Eleven frtynnet løsningen ti ganger før titreringen Han pipetterte ut 25,0 ml av den frtynnede løsningen g titrerte med 0,100 ml/l AgNO3-løsning Reaksjnen i titrerklben er Ag + (aq) + Cl (aq) AgCl(s) Frbruket av sølvnitratløsning var 25,0 ml Knsentrasjnen av CaCl2 i den pprinnelige løsningen var 0,100 ml/l 0,200 ml/l 0,500 ml/l 1,00 ml/l m) Analyse En elev skulle finne ut hvilket av disse saltene en løsning innehldt: ammniumklrid, natriumhydrksid eller natriumacetat Det er bare ett av disse saltene sm er i løsningen Tilsetning Ba(NO3)2 BTB Observasjn Ingen synlig reaksjn Blå farge Hvilket salt innehldt løsningen? Løsningen innehldt ammniumklrid Løsningen innehldt natriumhydrksid Løsningen innehldt natriumacetat Det er ikke mulig å si på grunn av fr få pplysninger Eksamen, REA3012 Kjemi 2 Del 1 Side 24 av 36

5 n) Analyse 1 H-NMR 1H-NMR-spekteret viser en frbindelse med t karbnatmer Dette er spekteret til etanl ksalsyre eddiksyre dimetyleter ) Analyse MS Massespekteret viser en frbindelse sm består av karbn g hydrgen Den kjemiske frmelen til frbindelsen er C5H6 C5H8 C5H10 C5H12 p) Destillasjn Destillasjn egner seg til å skille en blanding av prpann g butann pentan-2-n g pentan-3-n vann g pentan-2-n glukse g fruktse Eksamen, REA3012 Kjemi 2 Del 1 Side 25 av 36

6 q) Organiske reaksjner Når stffet med kjemisk frmel CH3CHCHCH3 reagerer med vann, kan disse t prduktene dannes: CH3CH2CH(OH)CH3 g CH3CH(OH)CH2CH3 Denne reaksjnen er en kndensasjn addisjn hydrlyse ksidasjn r) Organiske reaksjner Plymerisering av glukse til cellulse er en addisjnsreaksjn hydrlyse substitusjnsreaksjn kndensasjn s) Aminsyrer Meteritter sm har falt ned på jrden, innehlder rganisk materiale, blant annet aminsyrer sm ikke frekmmer naturlig på jrden Én av aminsyrene sm ble funnet, g sm ikke finnes naturlig på jrden, var Eksamen, REA3012 Kjemi 2 Del 1 Side 26 av 36

7 t) Bikjemi Figuren under viser den delen av mlekylet FAD sm blir redusert når den fungerer sm hydrgenbærer Det skjer ved at t hydrgenatmer binder seg til mlekylet Den reduserte frmen fr FAD heter FADH2 Strukturfrmlene A, B, C g D i rammen under viser mulige strukturfrmler fr FADH2 Hvilken frmel er riktig? figur A figur B figur C figur D u) Organiske reaksjner Figuren til høyre viser tre rganiske frbindelser, A, B g C Sett ring rundt eller fr hver påstand A) Både frbindelsen A g frbindelsen C kan addere Br2 frdi de har dbbeltbindinger B) Kjemisk frmel til frbindelsen B er C6H10O C) Frbindelsen B kan ksideres av krmsyrereagens D) Frbindelsen A dannes ved eliminasjn av vann fra syklheksanl Eksamen, REA3012 Kjemi 2 Del 1 Side 27 av 36

8 v) Plymere Figuren viser strukturen til t ulike plymere Sett ring rundt eller fr hver påstand A) Plymer 1 heter plybuten B) Plymer 1 er en herdeplast C) Mnmeren til plymer 2 er H2C=CHCH2Cl D) Tilsetning av dietylftalat til plymer 2 gjør plymeren myk w) Fett g fettsyrer Sett ring rundt eller fr hver påstand A) Smeltepunktet til fettsyren stearinsyre C17H35COOH er høyere enn til fettsyren linlensyre C17H29COOH B) Triglyserider spaltes ved basisk hydrlyse C) Fettherding skjer ved addisjn av vann til dbbeltbindinger D) Lettmargarin innehlder bare fettsyrer med lav mlekylmasse Eksamen, REA3012 Kjemi 2 Del 1 Side 28 av 36

9 x) Aminsyrer Sett ring rundt eller fr hver påstand A) Aminsyrer er faste stffer ved rmtemperatur B) Aminsyrer er uplare g ikke vannløselige C) Aminsyren glycin er ikke kiral (har ikke speilbildeismeri) frdi R-gruppen er hydrgen De andre aminsyrene er kirale D) T aminsyrer reagerer til et dipeptid ved en addisjnsreaksjn Eksamen, REA3012 Kjemi 2 Del 1 Side 29 av 36

10 Oppgave 2 a) Gassen i behlderen på kjemilabratriet består av butan C4H10 Når lufttilgangen på gassblusset stenges, endres fargen på flammen fra blå til gul Det skjer da en ufullstendig frbrenning av butangassen siden det blant annet dannes karbn, karbnmnksid g vann Svar: Frklar hva sm menes med ufullstendig frbrenning Skriv den balanserte reaksjnsligningen fr reaksjnen mellm butan g ksygen når prduktet bare er karbnmnksid g vann Frklar at karbnmnksid gså kan frbrennes med ksygen Hva vil være reduksjnsmiddelet i en slik reaksjn? Eksamen, REA3012 Kjemi 2 Del 1 Side 30 av 36

11 b) En stffblanding innehlder 1 g sølvklrid, 1 g kalsiumkarbnat g 1 g kbbernitrat Frklar hvrdan du vil gå fram fr å skille stffene fr deretter å framstille rent kbbernitrat g rent sølvklrid (Hint: løselighet) Svar: Eksamen, REA3012 Kjemi 2 Del 1 Side 31 av 36

12 c) Figuren under viser stffet L-dpa Dette stffet benyttes sm medisin Svar: Skriv navnet på de gruppene i mlekylet sm det er ringet rundt Marker fenylgruppen Frklar hva slags funksjnelle grupper mlekylet har Det er viktig at det er L-dpa g ikke D-dpa sm brukes sm medisin Marker det kirale senteret i mlekylet g frklar hvrfr det er kiralt L-dpa Eksamen, REA3012 Kjemi 2 Del 1 Side 32 av 36

13 d) Krmatgrafering er en metde sm kan brukes til å skille fargestffer i grønne blader Til denne krmatgraferingen kan man bruke papir eller tynnsjiktplater Blader fra grønnsaken spinat knuses i en mrter De knuste bladene tilsettes litt alkhl I alkhlen løses kartenider, xantfyller, klrfyll a g b g andre fargestffer Rf-verdiene er størst fr kartenidene, deretter følger de i den rekkefølgen de er gitt i teksten Svar: Frklar hvrdan man i praksis skal gå videre fr å gjennmføre denne krmatgraferingen Bruk gjerne skisser når du frklarer Lag en skisse av hvrdan krmatgrammet vil se ut etter endt krmatgrafering Eksamen, REA3012 Kjemi 2 Del 1 Side 33 av 36

14 Del 2 Skriv svarene til Del 2 på vanlige svarark Del 2 består av tre ppgaver: ppgave 3, ppgave 4 g ppgave 5 Du skal bare svare på t av dem Du velger selv hvilke ppgaver du vil svare på Oppgave 3 a) Karl skal lage en buffer med ph rundt 6,5 Frklar hvrfr Karl bør bruke en syre sm har pka rundt 6,5 fr å lage denne bufferen b) Nina skal lage en buffer med ph 7,0 Til det bruker hun passe mengder av natriumsaltene NaH2PO4 g Na2HPO4 1) Nina måler ph-verdien i bufferløsningen hun har laget Den er 7,3 Må Nina tilsette mer NaH2PO4 eller Na2HPO4 fr å få riktig ph-verdi? 2) Finn ph-verdien i en NaH2PO4/Na2HPO4-buffer der knsentrasjn (ml/l) av natriumsaltene er den samme 3) Finn frhldet mellm den basiske g sure kmpnenten i en NaH2PO4/Na2HPO4-buffer når ph-verdien er 7,0 c) 1) I tabellen under er det ppgitt infrmasjn til tre frbindelser Hvilken av disse vil være minst egnet til å lage en buffer? Begrunn svaret ditt Navn Benzsyre Tris(hydrksymethyl)- Natriumhydrgensulfat aminmetan Kjemisk frmel C6H5COOH (HH2)3CNH2 NaHSO4 Strukturfrmel Løselighet i vann 3,4 g/l 50 g per 100 ml vann g per 100 ml vann Ka 6, , ,05 2) Med utgangspunkt i tabellen ver skal Anders lage en buffer med ph = 7,6 Han skal lage 1,0 L av bufferløsningen Knsentrasjnen av den basiske kmpnenten skal være 0,10 ml/l Frklar hvilke stffer du vil anbefale Anders å bruke fr å lage denne bufferen Vis gså nødvendige beregninger sm Anders må gjøre 3) Beregn bufferkapasiteten til denne bufferen Eksamen, REA3012 Kjemi 2 Del 2 Side 9 av 20

15 Oppgave 4 Ingredienser til et hårfargemiddel fr permanent farge blandes sammen like før fargebehandlingen begynner Hårfargen innehlder blant annet ksidasjnsmiddelet hydrgenperksid, ulike typer diaminer g fargekblingsstffer Denne blandingen beveger seg inn i hårets struktur, g her skjer det en langsm reaksjn mellm stffene De nye mlekylene blir så stre at de ikke kmmer ut igjen g frblir inne i hårstrukturen a) Diaminer i hårfargeprdukter kan påvises ved en fargereaksjn med vanillin 1,4-benzendiamin reagerer da slik: HO O CH 3 H C O + H 2 N NH 2 HO - H 2 O O CH 3 C H N NH 2 1) Frklar hvrfr det systematiske navnet på vanillin er 4-hydrksy-3- metksybenzaldehyd 2) Er reaksjnen ver en eliminasjnsreaksjn eller en kndensasjnsreaksjn? 3) Skriv reaksjnen fr påvisning av 2,5-diamin-metylbenzen på den samme måten b) Hydrgenperksid kan reagere slik: H2O2 +2H + +5e - 2H2O (I) eller slik: H2O2 O2 +2H + +2e - (II) 1) Frklar uten å bruke ksidasjnstall hvrfr H2O2 blir redusert i halvreaksjn (I) g ksidert i halvreaksjn (II) 2) Innhldet av perksid i hårfargemiddel kan bestemmes ved titrering med kaliumpermanganat Når 0,486 g av hydrgenperksidløsningen ble titrert med 0,0200 ml/l kaliumpermanganatløsning, var frbruket 17,1 ml Skriv en balansert titreringsreaksjn g beregn prsentinnhldet av hydrgenperksid i prøven c) En type fargekblingsstff er butan-2,3-din Denne frbindelsen framstilles slik: But-3-en-2-l A reagerer med hydrgenklrid til B B ksideres til C C reagerer med hydrksidiner til D i en substitusjnsreaksjn D verføres til butan-2,3 din 1) Frbindelsen B er kiral Tegn strukturfrmelen til B 2) Frklar hva slags reaksjn D butan-2,3-din er 3) Lag en skisse sm antyder hvrdan 1 H-NMR-spekteret til butan-2,3-din vil se ut Eksamen, REA3012 Kjemi 2 Del 2 Side 10 av 20