EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

Transkript

1 Side 1 av 7 sider EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001 Eksamen i : KJE-1001 Eksamensdato : Tirsdag 11.desember 2012 Tid : 09:00-15:00 Sted : Teorifagbygget, hus 1, plan 2 og 3 Tillatte hjelpemidler : Kalkulator "Huskelapp" = ett A4-ark med skrift på begge sider Enkel Norsk-Engelsk, Engelsk- Norsk ordbok Oppgavesettet er på 7 sider inklusive forside Kontaktperson under eksamen: Bjørn Olav Brandsdal, tlf

2 Side 2 av 7 sider EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001 Eksamen i : KJE-1001 Eksamensdato : Tysdag 11.desember 2012 Tid : 09:00-15:00 Sted : Teorifagbygget, hus 1, plan 2 og 3 Tillatte hjelpemidler : Kalkulator "Huskelapp" = eit A4-ark med skrift på begge sider Enkel Norsk-Engelsk, Engelsk- Norsk ordbok Oppgåvesettet er på 7 sider inkl. forside Kontaktperson under eksamen: Bjørn Olav Brandsdal, tlf

3 Side 3 av 7 sider Oppgave 1 (Teller 20 av 100 poeng) a) Tegn Lewisstrukturen(e) for følgende molekyler: C 2 H 6 O, C 2 H 4, C 2 H 2, CHCl 3 b) Hvilke intermolekylære krefter fins i rene løsninger av forbindelsene i a). Ranger forbindelsene etter økende kokepunkt. c) Hva er hybridiseringen for karbonatomene i molekylene gitt i a)? d) Hva skjer med kokepunktet og frysepunktet til vann når vi tilsetter CH 4 O? Begrunn svaret. Oppgave 2 (Teller 20 av 100 poeng) Grunnstoffet svovel (S) har 25 kjente isotoper med massetall som varierer fra 26 til 49 amu. Fire av disse er stabile isotoper hvorav 32 S og 34 S er de to dominerende. a) Forklar hva symbolet A Z X forteller oss om et element. Hva betyr A, Z og X? b) Hvordan vil du illustrere symbolet for 32 S og 34 S? Hva er fordelingen av protoner, nøytroner og elektroner i de to isotopene? c) Den atomære masse- enheten (amu) for 32 S=31.97 amu og for 34 S=33.97 amu. Standard atom- masse (molekylvekt) for svovel er amu. Finn prosentvis fordeling av 32 S og 34 S i svovel. d) Forklar kort hva de fire ulike kvantetallene betyr og skriv elektronkonfigurasjonen for svovel. Oppgave 3 (Teller 25 av 100 poeng) En kjemiker får som oppdrag å verifisere mengde virkestoff i Aspirin tabletter. Virkestoffet er acetylsalisyl syre (pka=3.444, Molekylvekt= g/mol) 3 tabletter løses i ml vann ml av løsningen titreres med NaOH 0.051M. Ved ekvivalenspunktet blir ml av NaOH brukt. a) Hvor mye virkestoff finnes det i hver tablett? Gi svaret i mg/tablett. Hvor godt stemmer resultat med mengde stoff angitt på forpakningen (500mg/tablett)? b) Hva er ph vws ekvivalenspunktet? c) Blant disse indikatorer, hvilken kunne man velge for denne titreringen? Begrunn svaret. i. Metyloransje, pka = 3.7 ii. Bromtymolblått, pka = 7 iii. Fenolftalein, pka = 9.4 d) Hva er prosentvis dissosiering av syre i den opprinnelige løsningen?

4 Oppgåve 1 (Tel 20 av 100 poeng) Side 4 av 7 sider a) Teikn Lewisstruktur for fyljande molekyl: C 2 H 6 O, C 2 H 4, C 2 H 2, CHCl 3 b) Kva for intermolekylære vekselvirkningar fins i reine løysningar av molekyla gitt i a). Ranger molekyla etter stigande kokepunkt. c) Angje hybridiseringa for karbonatoma i molekyla gitt i a)? d) Kva skjer med kokepunktet og frysepunktet til vatn når vi tilsett CH 4 O? Grunngje svaret. Oppgåve 2 (Tel 20 av 100) Grunnstoffet svovel (S) har 25 kjende isotopar med massetall som varierer frå 26 til 49 amu. Fire av desse er stabile isotopar der 32 S og 34 S er dei to dominerande. a) Forklar kva symbolet A Z X fortel oss om et element. Kva betyr A, Z og X? b) Korleis vil du illustrere symbolet for 32 S og 34 S? Kva er fordelinga av protoner, nøytroner og elektroner i dei to isotopane? c) Den atomære masse- enhet (amu) for 32 S=31.97 amu og for 34 S=33.97 amu. Standard atom- masse (molekylvekt) for svovel er amu. Finn prosentvis fordeling av 32 S og 34 S i svovel. d) Forklar kort kva dei fire ulike kvantetallene er og skriv elektronkonfigurasjon for svovel. Oppgåve 3 (Tel 25 av 100 poeng) Ein kjemiker får som oppdrag å verifisere mengd virkestoff i Aspirin tablettar. Virkestoffet er acetylsalisyl syre (pka=3.444, Molekylvekt= g/mol) 3 tablettar blir løyst i ml vatn ml av løysinga blir titrert med NaOH 0.051M. Vwd ekvivalenspunktet blir ml av NaOH brukt. a) Kor mykje virkestoff finst det i kvar tablett? Gje svaret i mg/tablett. Kor godt svarar resultatet med mengde stoff angjeve på forpakningen (500mg/tablett)? b) Kva er ph ved ekvivalenspunktet? c) Blant desse indikatorane, kva for ein kunne ein velje for denne titreringen? Grunngje svaret. i. Metyloransje, pka = 3.7 ii. Bromtymolblått, pka = 7 iii. Fenolftalein, pka = 9.4 d) Kva er prosentvis dissosiering av syre i den opphavlege løysinga?

5 Side 5 av 7 sider e) Beregn ph av løsningen like før ekvivalenspunktet (VNaOH=32.10mL). Tips: før ekvivalenspunktet er løsningen formelt en buffer. NB: Det er tillatt å tilnærme små ukjente tall i beregninger, for eksempel C A + x C A så lenge resultatet gir x < 5% av C A. Oppgave 4 (Teller 15 av 100 poeng) Kinetikken til reaksjonen: A + B C+ D blir undersøkt ved å måle starthastighet i følgende forsøk: forsøk nr. C A (mol/l) C B (mol/l) v (mol/(ls)) * * * * * * * * * 10-3 a) Skriv hastighetsloven for reaksjonen og angi reaksjonens totale orden. b) Regn ut halveringstid for reaksjonen. c) Hva er konsentrasjonen av B etter 32 sekunder i de tre ulike forsøkene? Oppgave 5 (Teller 20 av 100 poeng) På laboratoriekurset har dere utført en oppgave om løselighet av Ca(OH) 2 (s), der dere skulle bestemme de termodynamiske størrelsene ΔG, ΔH og ΔS ved hjelp av løselighetsproduktet (K sp ) til Ca(OH) 2 ved to ulike temperaturer. K sp = 4, ved 25 C. -1 Gasskonstanten (R) = 8,314 J mol -1 K a) Sett opp en balansert ligning for når Ca(OH) 2 (s) løser seg i vann. Sett også opp uttrykket for løselighetsprodukt for Ca(OH) 2 (s). b) Hvis 0,05 g Ca(OH) 2 (s) løses i 1 L vann ved 25 C. Hva blir ph i denne løsninga? Er denne løsninga mettet, umettet eller overmettet? Begrunn svaret. c) Hva blir ph i en mettet løsning av Ca(OH) 2 ved 25 C? d) En ny måling av løselighetsproduktet til Ca(OH) 2 ble utført ved 80 C og K sp ble bestemt til å være 1, Beregn ΔH og ΔS for Ca(OH) 2, hvis vi antar at disse ikke forandrer seg med temperaturen i dette temperaturintervallet. HINT: Benytt dere av relasjonen mellom ΔG og K sp.

6 Side 6 av 7 sider d) Berekn ph av løysinga like før ekvivalenspunktet (VNaOH=32.10mL). Tips: før ekvivalenspunktet er løysinga formelt ein buffer. NB: Det er tillate å tilnærma små ukjende tal i utrekningar, til dømes C A + x C A så lenge resultatet gjev x < 5% av C A. Oppgåve 4 (Tel 15 av 100 poeng) Kinetikken til reaksjonen: A + B C+ D blir undersøkt ved å måle starthastighet i fylgjande forsøk: forsøk nr. C A (mol/l) C B (mol/l) v (mol/(ls)) * * * * * * * * * 10-3 a) Skriv hastigheitslova for reaksjonen og angje reaksjonens totale orden. b) Regkn ut halveringstid ved reaksjonen. c) Kva er konsentrasjonen av B etter 32 sekund i dei tre ulike forsøka? Oppgåve 5 (Tel 20 av 100 poeng) På laboratoriekurset har vi utført ei oppgåve om løyseligheit av Ca(OH) 2 (s), der ein skulle finne dei termodynamiske størrelsane ΔG, ΔH og ΔS ved hjelp av løyseligheitsproduktet (K sp ) til Ca(OH) 2 ved to ulike temperaturar. K sp = ved 25 C. -1 Gasskonstanten (R) = J mol -1 K a) Sett opp ei balansert likning for når Ca(OH) 2 (s) løyser seg i vatn. Sett også opp eit uttrykk for løyseligheitsproduktet for Ca(OH) 2 (s). b) 0.05 g Ca(OH) 2 (s) vert løyst opp i 1 L vatn ved 25 C. Kva blir ph i denne løysninga? Er denne løysninga mettet, umetta eller overmetta? Grunngje svaret. c) Kva blir ph i ei metta løysning av Ca(OH) 2 ved 25 C? d) Ei ny måling av løyseligheitsproduktet til Ca(OH) 2 blei utført ved 80 C og K sp blei bestemt til å vera Berekn ΔH og ΔS for Ca(OH) 2 om ein antar at desse ikkje forandrar seg med temperaturen i dette temperaturintervallet. (HINT: Nytt relasjonen mellom ΔG og K sp.)

7 Det periodiske systemet Side 7 av 7 sider