Fasit til finalerunden i kjemiolympiaden 2005

Transkript

1 Fasit til finalerunden i kjemilymiaden 005 gave 1 (16 eng) 1. D. D. A 4. B D A 9. D B 1. D 1. A B gave (16 eng) 1. 4 Ag(s) (g) 4 (aq) 4 Ag (aq) (l). 0,4 V. 4 Ag(s) (g) S (g) Ag S (s) (l) 4. 1,79 V 5. Større cellesenning betyr med frskyving mt rdukter; dette virker rimelig i g med at det tungtløselige sulfidet vil føre til mer ksidering av sølvet 6. Sølvet må reduseres, erg må elektrner vandre mt mynten r 7 - (aq) (aq) r 4 - (aq) (l). 1,7 V 4. Nernst likning er E celle E 0 celle (R/nF) ln (K), hvr K er likevektsuttrykket fr reaksjnslikningen g n er antall ml elektrner sm verføres i likningen. er er n 1. K [r ] 4 [eddiksyre] / [ ] 16 [r 7 - ] [etanl] Med 4, vil [ ] 10-4 M, de andre knsentrasjnene er gitt å være 1M. Innsatt gir dette følgende: E celle 1,7 (8,15 98 / ) ln ,95 V 1

2 gave (1 eng) 1... a, reaksjnen er sntan 1. ( ) 5 1,969 98,15K Kml 8,145 96,69 R 10 5,95 e e e K RlnK ml 96,69 Kml 198,75 98,15K ml 90 S Kml 198,75 Kml 191,61 1ml Kml 10,68 ml Kml 19,45 ml ml k 9, ml k 0 1ml ml k 0 ml ml k 46,11 ml 1,9bar 1,9bar 1 7,19bar Pa 10,7185 m 10 98,15K Kml 8,145 1,500ml V nr N N 6 N ( ) ( ) ( ) ml k 48,17 ml 48166,0 7,19 1,9 1,9 ln 98,15K Kml 8,145 ml 96,69 RlnQ ( ) 70,6 4,77K Rln Rln Rln RlnK S Kml 118,9 Kml 69,91 Kml 188,8 ml k 44,01 ml k 85,8 ml k 41,8 Kml 118,9 ln0,46 Kml 8,145 ml 44010

3 gave 4 (10 eng) 1. Pltting av ln [N ] g 1 / [N ] mt tiden t viser at det er uttrykket 1 / [N ] sm gir en lineær kurve, erg er reaksjnen av. rden.. r k [N ]. Fra frmelen 1 / [A] (t) k t 1 / [A] 0 ser vi at k stigningstallet til kurven, verdien er ca. 0,01 M -1 s -1 ( M -1 / 180 s) 1. N (g) (g) N (g) (g). N g N. r k [N ] [ ] gave 5 (15 eng) 1. Mlekylet innehlder en nitrgrue, hydrksygruer (alkhl) samt en amidgrue. N S-knfigurasjn R-knfigurasjn Nl Klramfenikl. R-N-l R-N -l (amid syre) 4. Addisjn av brm skjer til det andre -atmet i sidekjeden.

4 Dette fr det dannes et mellmrdukt i reaksjnen sm er et karbkatin, g dette katinet er mer stabilt dersm den sitive ladningen sitter ved det første karbnatmet i kjeden. Dette kan enklest frklares ved at denne frmen danner flest resnansfrmer. adderes først til dbbeltbindingen, deretter vil - adderes til det andre (delvis sitivt ladete) karbnatmet. Stabiliserende resnansfrmer 1. Syklheksen reagerer ved å danne addisjnsrduktet Benzen danner substitusjnsrduktet Grunnen til at frbindelsene reagerer frskjellig er at syklheksen er et alken g benzen er en armatisk frbindelse. Sistnevnte reagerer med brm ved en substitusjns-reaksjn ver t trinn der mellmrduktet gjenvinner den armatiske stabiliteten ved å salte av et rtn istedenfr å addere et brmidin. I syklheksen skjer gså reaksjnen i t trinn. Det først dannede brmniumin reagerer med brmid g gir addisjnsrduktet å en slik måte at brmatmene adderes trans til hverandre. 4

5 . ifen er en armatisk frbindelse (6 π-elektrner!) g er mye mer stabil enn syklentadien. Sistnevnte undergår sntan dimerisering ved en Diels-Alder reaksjn.. Katinet (syklhetatrieniuminet) er mest stabilt idet det innehlder 6-elektrner g således er armatisk. Aninet er meget ustabilt. gave 6 (10 eng) 1. Mlekylfrmel fra elementanalysen er Det er dbbeltbindinger i mlekylet. Siden frbindelsen reagerer med,4d men lar seg ikke ksidere ved hjel av sølvnitratløsning, er det tale m en eller flere av følgende gruer: ketn, ester eller en karbksylsyre. (Aldehyd ville gitt ksidasjn til karbksylsyre med reduksjn av sølvintrat til elementert sølv). ter i IR rundt 175 cm -1 samt ingen bred t ver 100 cm -1 viser at det ikke er snakk m en karbksylsyre, men t litt ulike karbnylgruer. Salting til t frbindelser ved varming i surt miljø, hvrav det ene rduktet er en alkhl, tyder å at frbindelsen innehlder en ester-grue med en etylgrue: Vi mangler nå karbnatmer, 1 ksygen g 5 hydrgenatmer. Vi ser av NMRsekteret at de resterende hydrgenatmer ikke kler med hverandre (de slittede signalene er fra de t hydrgenatmtyene i etylgruen ver). Dette kan kun nås ved at den andre delen av mlekylet har fragmentet Frmelen fr A blir dermed. ene i sekteret er sm følger (fra venstre mt høyre i mlekylet ver):,m (ingen slitting, integral ),40 m (ingen slitting, integral ) ca 4,15m (silttet i 4 ga naber, integral ) g til slutt metylgruen i etylfragmentet ved ca. 1,m (slittet i ga naber, integral ). 5

6 gave 7 (10 eng) 1. nibium (6 halve atmer) g ksygen (1 kvarte atmer). Nb. (siden ksygen har ) 4. aggs lv innsatt θ 10,55 g λ 1,5418Å gir en d-verdi (celle-kant) å d 1,5418Å / ( sin 10,55 ) 4,Å 5. Nibium-radien blir ½ ( x,1^ ) 1,48 Å 6. ksygenradien blir ½ (4,Å x 1,48Å) 0,6Å gave 8 (10 eng) 1. a(). Rød. - Med rundt Ka 1 vil vi ha en buffer mellm 4 g 4 4. (N ) (aq) (l) N (aq) (aq) 5. Den blir basisk når det dannes N 6. Likevekten frskyves mt ksalat, - 4 (aq) 7. a 4 (s) 8. a 4 (s) S 4 (aq) - 4 (aq) a (aq) S - 4 (aq) alt.: a 4 (s) S 4 (aq) - 4 (aq) a (aq) S - 4 (aq) 9. Mengde Mn - 4 sm reagerer er 7,41 ml 0,005M 0,068 mml, g fra likningen ser vi at det da var 5/ 0,068 mml 0,17 mml ksalat (eller tilsvarende kalsium). Knsentrasjnen blir da 0,17 mml / 0,05 L 0,0068M 6