SVAR PÅ OPPGAVER. 1 Forskning i kjemi. 1.1 Forskning. 1.3 Andre forklaringsmodeller. 1.2 Etisk forsvarlig forskning

Transkript

1 SVAR PÅ PPGAVER 1 orskning i kjemi 11 orskning 111 1D, 2B, 3A, P R D U K T E R 2 B S E R V A S J N 3 Y P T E S E 4 R S K E 5 G R U N N RSKNI NG 6 T E S T B 12 Etisk forsvarlig forskning 121 Vannrett: 2 patent 3 etikk 5 jukse 6 oppdragsforskning 7 observasjon Loddrett: 1 hypotese 4 konklusjon ppdragsgiveren kan tenkes å ikke ville publisere forskningsresultater som går imot oppdragsgiverens ønske orskningen styres i bestemte retninger, mens nye funn kanskje kunne finnes andre steder Andre forklaringsmodeller 131 a) Skolemedisin er en betegnelse for tradisjonell, vestlig medisinsk fagkunnskap og virksomhet slik den undervises på universitetene Skole-medisinen baseres på vitenskapelig erfaring med dokumentert effekt og er ofte legemiddelorientert Lov om alternativ behandling av sykdom mv: «Med alternativ behandling menes helserelatert behandling som utøves utenfor helsetjenesten, og som ikke utøves av autorisert helsepersonell Behandling som utøves i helsetjenesten eller av autorisert helsepersonell, omfattes likevel av begrepet alternativ behandling når det brukes metoder som i all vesentlighet anvendes utenfor helsetjenesten» Kilde: wwwlovdatano else- og omsorgsdepartementet, LV b) 132 Tankekartene blir forskjellige fra person til person 200 Svar på oppgaver

2 2 Buffere Repetisjon fra kjemi a) mtrent 100 % av syrepartiklene har avgitt + til vannmolekyler N 3 (aq) + 2 (l) 3 + (aq) + N 3 (aq) b) 3 +, oksoniumion 3 + blir ofte forkortet til + c) Bare en liten del av syrepartiklene har avgitt + til vannmolekyler (g) + 2 (l) 3 + (aq) + (aq) 202 a) ordi det er protoner som overføres b) + -ioner 203 a) og d) Saltenes navn har endelsen -id Syren består av to grunnstoffer og har ikke i formelen b) og c) Saltenes navn har endelsen at for syrene har i formelen Syrene er oksosyrer 204 Syrer: a, b, d og e, baser: c og f a) salpetersyre b) salpetersyrling c) ammoniakk d) hydrogensulfation e) etansyre (eddiksyre) f) kaliumhydroksid 205 a) i) 88,96 u ii86,2 u b) i) 88,96 g ii86,2 g c) i) 88,96 g/mol ii86,2 g/mol d) i) 0,0112 mol ii) 3, mol 206 a) a 2+ 0,2 mol og l 0,4 mol b) I den løsningen vi skal lage, skal det være 0,05 mol al 2 Vi tar derfor ut 0,05 mol/0,2 mol/l = 0,25 L = 250 ml og fortynner med vann til 500 ml c) 55 g 207 a) Kan fungere både som syre og base b) Vannmolekyler reagerer med hverandre og gir samme antall oksoniumioner som hydroksidioner c) K w er lik produktet av konsentrasjonen av ionene fra protolysen av vann og er 1, (mol/l ved 25 o 208 a) K w /[ ] b) Nei, fordi alle vannløsninger inneholder både 3 + -ioner og -ioner, men her er [ 3 + ] >> [ ] c) I rent vann er [ ] = 1, mol/l Ved å tilsette -ioner til vannet (som K) blir [ ] > 1, mol/l 209 a b) 8,2 c) 3 d) 1, a) 7, mol/l b) 3, mol/l c) 1, mol/l = 0,1 mol/l d, mol/l a) 0,3 (i teorien) b) 1 c) 13,3 d) 13, a) l b) S 4 c) S 4 d) e) 2 f) N a) 2 b) 3 c) 3 + d) N 4+ e) a) b) K a = 7, mol/l Svar på oppgaver 201

3 2016 a) At den kan avgi mer enn ett + per formelenhet b) K a1 > K a2 fordi det første + avgis mye lettere enn det neste; det skal mindre energi til for å fjerne + fra et nøytralt molekyl enn fra et negativt ion c) Det er gjerne flere tierpotenser i forskjell på K a1 og K a2 Vi kan derfor se bort fra [ 3 + ] som dannes i andre protolysetrinn 2017 a) Vi avgjør først om syren er sterk eller svak or en sterk syre vet vi at [ 3 + ] er lik syrens konsentrasjon, derfor kan vi fort regne ut p = log[ 3 + ] or en svak syre må vi slå opp i en tabell og finne syrekonstanten og så lage en oversikt over konsentrasjonen før protolyse og ved likevekt for å regne ut [ 3 + ] Deretter kan vi regne ut p i løsningen b) p = 0 i saltsyren og p = 2,4 i eddiksyren 2018 a) [ 3 + ] = 4, mol/l, p =3,4 b) [ 3 + ] = 1, mol/l, p = 4,8 c) [ 3 + ] = 6, mol/l, p = 2, a) Agl(s) Ag + (aq) + l (aq) l (aq) er den korresponderende basen til en sterk syre Ingen endring i løselighet med endring i p b) a 3 (s) a 2+ (aq) (aq) 3 2 reagerer med syre: 3 2 (aq) (aq) 2 (g) (l) og løseligheten øker i en sur løsning c) e( (s) e 2+ (aq) + 2 (aq) ydroksidioner reagerer med 3 +, og løseligheten øker i en sur løsning 2021 B Na 2 Na 3 Natriumdihydrogen-fosfat Kalsium-fosfat a a( 2 a a( 2 Natriumfosfat Na 2 a 3 ( Kalsiumhydrogen-fosfat Kalsiumdihydrogen-fosfat Natriumhydro gen-fosfat Na 2 Na 3 a 3 ( Na 2 Kalsiumfosfat Kalsiumhydrogen-fosfat a( 2 Na 2 Natriumfosfat Natriumhydrogen-fosfat Kalsiumdihydrogen-fosfat Natriumhydrogen-fosfat a 3 ( Na 3 Natriumdihydrogen-fosfat Kalsiumhydrogen-fosfat Natrium-fosfat Natriumdihydrogen-fosfat Na 2 a Kalsiumdihydrogen-fosfat Kalsium-fosfat 202 Svar på oppgaver

4 21 Buffere gir kontroll med p 211 a) i) Nei, fordi l fra Nal ikke er en basisk komponent ii) Ja, N er en svak syre, og N er den korresponderende basen iii) Ja, 3 (aq) er en svak syre, og 3 (aq) er den korresponderende basen b) Det er for lite 3 i forhold til 3 c) Bufferligningen: p = pk a + log 212 Se tips i grunnboken på side a) pk a = 7,2 b) pk a = 10,3 c) pk a = 4,2 214 a) vann Na 2 (s) 2Na + 2 (aq) + (aq) vann Na 2 (s) Na + (aq) + 2 (aq) b) Sur komponent: 2 2 Basisk komponent: c) Syrekonstanten for den sure komponenten, K a = 6, mol/l d) p = pk a + log [base] [syre] 6,9 = 7,21 + log [ 0,10 mol L 2 [ ] = 0,0492 mol/l e) Volumet av løsningen er oppgitt til 1,0 L Stoffmengde Na 2 er 1,0 L 0,0492 mol/l = 0,0492 mol Molar masse for Na 2 er 142,0 g/mol Det er nødvendig å tilsette 142,0 g/mol 0,0492 mol = 7,0 g natriumhydrogenfosfat 2 ] [base] [syre] 215 Når p = pk a er det like mye sur komponent som basisk komponent i løsningen 216 a) Sur komponent: 3 Basisk komponent: 3 b) 4,65 c) i) p = 4,65 ii0 ml 0,50 M l gir en stoffmengde på 0,020 L 0,50 mol/l = 0,010 mol Det øker stoffmengden syre fra 0,55 mol til 0,56 mol og reduserer stoffmengden base fra 0,45 mol til 0,44 mol p = 4,74 + log = 4,64 iii) Tilsetning av 0,050 mol Na minker stoffmengden syre fra 0,55 mol til 0,50 mol og øker stoffmengden base fra 0,45 mol til 0,50 mol Da er p = pka = 4,74 fordi stoffmengden syre er den samme som stoffmengden base 217 a) p = 3,74 b) p = 4, a) p = 9,48 b) p = 9,39 c) p = 9, a) p = 7,2 b) p = 3,9 c) p = 3,9 0,44 V 0,56 V 2110 [l ] : [l] = 1 : [laktat] > [melkesyre] Svar på oppgaver 203

5 2112 b) Na + Na c) orskjell på én + i formlene d) Den svake syren er en sur komponent i bufferen og kan nøytralisere tilsatt base, samtidig som det negative ionet i saltet er en basisk komponent og kan nøytralisere tilsatt syre e) p = 2,84 f) Sitronsyre er ikke et helseskadelig stoff, og pverdien for bufferen ligger i et hudvennlig pområde 2113 B, for da er [ 3 ] = [ 3 ] 2114 a) Reaksjon: A + Na + + Na + + A + 2 Vi setter startkonsentrasjonen for den svake syren (A) lik x Etter tilsetning av 50 % sterk base er [A] = 0,5x og [A ] = 0,5x p = pk a + log [base] [syre] = pk a + log 1 = pk a b) Etter tilsetning av 10 % sterk base er [A] = 0,9x og [A ] = 0,1x pk a + log 0,11 = pk a 0,95 = pk a 1 c) Etter tilsetning av 90 % sterk base er [A] = 0,1x og [A ] = 0,9x pk a + log 9 = pk a + 0,95 = pk a Riktige svar: b) øy konsentrasjon av hver av de to bufferkomponentene gir større bufferkapasitet enn lav konsentrasjon d) En buffer har høy bufferkapasitet dersom det er omtrent like store stoffmengder av en svak syre og av dens korresponderende base 2116 Stoffmengde eddiksyre 1,0 mol, og det tilsettes 0,8 mol natriumhydroksid ellesvolum = V 0,8 V 0,2 V p = 4,74 + log = 5,34 2) Ingen forandring fordi forholdet mellom den sure og den basiske komponenten er det samme 22 Naturlige buffere i vann 221 Vannrett 2 Bufferområdet 8 alvtitrerpunktet 9 Alkalinitet Loddrett 1 Buffersystem 2 Bufferkapasitet 3 Karbonatsystemet 4 Bufferligningen 5 Kalkstein 6 Buffer 7 Granitt 222 a) Rent vann mettet med 2 -gass har p = 5,7 på grunn av karbonsyre; 2 (g) + 2 (l) 2 3 (aq) Lav p i regnvann kan også skyldes andre stoffer som N 2 (g) og S 2 (g) som gir salpetersyre og svovelsyre b) Kalkrik grunn inneholder kalkstein (a 3 ) som løst i vann gir 3 -ioner som nøytraliserer karbonsyren slik at p øker 204 Svar på oppgaver

6 c) Alkaliniteten til vann er et mål for vannets innhold av negative ioner med baseegenskaper Vannets alkalinitet kan bestemmes ved å måle den mengden syre som gjør at p synker under en gitt p-verdi, vanligvis laveste p-verdi i bufferområdet d) i) Nedbrytningsprodukter kan forsure vannet og gi fiskedød ii) Nedbryningsprodukter kan forsure vannet og føre til tæring på ledningsnettet og vannlekkasjer e) i) Tilsette tabletter som inneholder løselige salter av 3 og 3 ii) Behandle vann med kalkstein og karbondioksid 223 a) i) Karbonat ( 3 ) gir basisk løsning i vann: 3 (aq) + 2 (l) 3 (aq) + (aq), der -ionene gir basisk løsning ii) 3 (aq) (l) 3 (aq) + 2 (l) og 3 (aq) (l) 2 3 (aq) + 2 (l) og 2 3 (aq) 2 (g) + 2 (l) b) Karbonat og hydrogenkarbonat er et syre-basepar der karbonatet er den basiske komponenten i bufferen og hydrogenkarbonat er den sure komponenten i bufferen 224 a) I disse punktene på kurven: i) p 10, ii) p 6,5, iii) p 8, iv) p 4 b) mrådene p = 10 ± 1 og p = 6,5 ± 1 c) 3 (aq) (aq, tilsatt) 2 3 (aq) + 2 (l) Karbonsyre løses i vannet slik at vannet mettes Da er p = 5,6 Ved lavere p vil vi anta at karbonsyren spaltes slik at karbondioksidgass og vann dannes: 2 3 (aq) 2 (g) + 2 (l) vilken p-verdi vi ser gassbobler ved, vil også avhenge av hvor mye karbonat som opprinnelig var løst 225 a 3 (s) + 3 (aq) a 2+ (aq) + 3 (aq) + 3 (aq) eller a 3 (s) (aq) a 2+ (aq) (aq) + 2 (g)+ 2 (l) mmol 227 a) Samle litt spytt i et reagensglass og fortynne med litt vann Ta tilsvarende mengde rent vann i et reagensglass Tilsette en indikator med omslagsområde omkring p 4 5 og tilsette fortynnet saltsyre dråpevis til fargeomslag i de to reagensglassene Sjekke om det trengs flere dråper før fargeomslag i reagensglasset som inneholder spytt Tilsvarende gjennomføres på basisk side ved tilsetning av fortynnet natronlut og med en indikator med fargeomslag omkring p 8 10 En buffer skal kunne motvirke p-endring ved tilsetning av både syre og base b) Protolyselikevekten for hydrogenkarbonat ved tilsetning av syre: 3 (aq) (aq, tilsatt) 2 3 (aq) + 2 (l) Karbonsyren som dannes, er ustabil og spaltes til karbondioksidgass og vann: 2 3 (aq) 2 (g) (l) Protolyselikevekten ved tilsetning av base: 3 (aq) + (aq, tilsatt) 3 (aq) + 2 (l) Protolyselikevekten for hydrogenfosfat ved tilsetning av syre: (aq) (aq, tilsatt) 2 (aq) + 2 (l) Protolyselikevekten ved tilsetning av base: (aq) + 3 (aq, tilsatt) (aq) + 2 (l) Svar på oppgaver 205

7 3 Redoksreaksjoner Repetisjon fra kjemi a) ledig elektronpar b) bindingselektroner (tre par) c) evnen til å trekke til seg elektroner i en kovalent binding, polar kovalent binding d) dipol, en negativ ende på N-atomet og positiv mellom -atomene 302 B 303 a, b, c, d 304 a) Innskuddsgrunnstoffene (gruppene 3 12) og metaller (langt nede) i gruppene Unntak: sinkion og sølvion, som alltid har bestemte ladninger (Zn 2+ og Ag + ) b) Ioner av alkalimetaller (gruppe 1) og jordalkalimetaller (gruppe 2), aluminium i gruppe 13, og sinkion og sølvion c) 1) kalsiumklorid 2) kobber(ii)klorid 3) jern(iii)oksid 4) aluminiumklorid d) a 2 2) Pb 2 3) e 4) Znl 2 e) 1) Na 3 2) a 3 ( 3) Al 305 B 306 K reagerer kraftig med vann og må derfor oppbevares i parafin Jern ødelegges raskere enn kobber i fuktig luft Sølv og gull finnes fritt i naturen, mens metallene lenger til venstre i rekken har «reagert» og bare finnes som kjemiske forbindelser 307 a) Systemet er stoffene som deltar i reaksjonen (både utgangsstoffene og produktene), alt det andre er omgivelsene b) Med entalpi menes «varmeinnholdet i stoffene», Entalpiendringen er energien som utveksles mellom system og omgivelser når alt går til varme c) vis er negativ, er reaksjonen eksoterm, og hvis er positiv, er reaksjonen endoterm 31 Reduksjon og oksidasjon er gamle begreper 311 ksidasjon reaksjon med oksygen; reduksjon gjøre mindre, dvs ta bort oksygen fra et oksid 312 Meteoritter kommer fra verdensrommet der det ikke er oksygen På jorden oksideres jernet av oksygenet i luften 313 a) u(s) + 2 (g) u(s) + 2 (g) b) u(s) er svart, u(s) er rødbrunt, 2 (g) vil kondensere på glassrøret c) reduksjon d) hydrogen som blir oksidert 314 1, 2A, 3B, 4D 32 Utvidelse av begrepene oksidasjon og reduksjon 321 4Al Al() Svar på oppgaver

8 322 a) oks: Al Al e, red: l 2 + 2e 2l b) (2Al + 3l 2 2Al l ), 2Al(s) + 3l 2 (g) 2All 3 (s) 323 a) oks: e, red: Ag + + e Ag bag 2 (s) 4Ag(s) + 2 (g) 324 a) +VI b) +IV c) 0 d) +IV e) +II f) II og N 2, N, N 2 3, N 2, N a) og b) +III c) +VI d) +II e) +IV f) +VI 328 III +III +V N 3 N N 3 ksidasjonstallet øker, nitritt- og nitratbakteriene oksiderer altså nitrogen 329 a) K 2 S 4 og r 2 (S 4 ) 3 som gir K 2 r 2 (S 4 ) 4 Enkleste formelenheten: Kr(S 4 b) Li 2 og o i forholdet 1 : 1 som gir Li 2 o 2 c) Li 2 og o 2 3 i forholdet 1 : 1 som gir Li 2 o 2 4, eller delt på 2: Lio 2 d) Na og Al 3 i forholdet 3Na : 1Al 3, som gir Na 3 Al a) Det er ett kaliumion (K + ) i formelen med ioneladningen +1 og to sulfationer, S 4, med samlet ioneladning 4 Dette gir et ladningsoverskudd på 3, slik at krom må ha ladningen +3 (r 3+ ), og oksidasjonstallet til krom i forbindelsen er +III b) Vi tar utgangspunkt i de fleratomige ionene N 4+ og S 4 N 4+ har ioneladningen +1 Det er to S 4 -ioner som til sammen gir ioneladningen 4 Det ene jernionet må da ha ioneladningen +3 (e 3+ ), og oksidasjonstallet blir +III c) Det to negative ioner i dobbeltsaltet: 3 og Da det er to hydroksidioner, blir summen av negative ladninger 4 De to kobberionene i formelen må ha ladningen +4, og hvert kobberion har formelen u 2+ ksidasjonstallet til kobber er +II 3211 a) Ja, redoksreaksjon ksidasjonstallet til Li øker fra 0 til +I, og det avtar for l fra 0 til I b) Ja, oksidasjonstallet til S både minker og øker i reaksjonen: Det er II i 2 S og +IV i S 2, og det endres til 0 i S c) Ja, oksidasjonstallet til sølv minker fra +I til 0 (red), mens oksidasjonstallet til kobber øker fra 0 til +II (oks) d) Nei, en fellingsreaksjon, ingen endringer i oksidasjonstallene e) Nei, en syrebasereaksjon, ingen endringer i oksidasjonstallene 3212 a) Li 2, Be, B 2 3, 2, N 2 5 osv ksidasjonstallet øker fra +I for Li til +V for N i periode 2 og til +VII for l i periode 3 b) I Nei c) +VII d) i) +IV, ii) +I, iii) +V, iv) +III, v) +I a) S 3 (g) + 2 (l) 2 S 4 (aq) ksidasjonstall (T) = +VI i begge tilfeller b) 2 (g) + 2 (l) 2 3 (aq), T = +IV i begge tilfeller c) Det samme oksidasjonstallet Svar på oppgaver 207

9 d) 2 S 3 (+IV) e) l f) l A) Samme oksidasjonstall (+V) i oksidet som i syren 3216 A 3217 a) ksygendefinisjon ydrogendefinisjonen Elektrondefinisjonen ksidasjonstalldefinisjonen ksidasjon Reduksjon e +e økning i okisdasjonstall minking i okisdasjonstall b) or salter der redoksreaksjonen består av to halvreaksjoner c) ksidasjonstalldefinisjonen 3218 a, c, e, f ksidasjonstallene til grunnstoffene endres i disse reaksjonene 3219 a) -gruppen er bundet til et -atom som selv er bundet til bare ett -atom b) To -atomer fjernes først, og aldehydet 3 2 dannes Deretter kommer ett -atom inn, og karboksylsyren 3 2 dannes c) I +I +III propan-1-ol propanal propansyre d) Natriumdikromat i svovelsyre, kalt kromsyrereagens 3220 a) b) II 0 +II +IV metanol metanal metansyre karbondioksid c) ksidasjonstallet for øker i hver reaksjon, altså er reaksjonene oksidasjoner 33 Balansering av redoksreaksjoner 331 oks 2 ( 2e ) +IV I 0 0 +I I Si Sil l red(+4e ) Balansert ligning med tilstandssymboler: Sil 4 (l) (g) Si(s) + 4l(g) 332 1) 2) 3) 4) oks 3 ( 4e ) +I +V II 0 +I I 2Kl Kl red2 (+6e ) +IV II Ligningen blir 2Kl 3 (s) + 3(s) 2Kl(s) (g) vert l-atom reduseres fra +V til I, slik at oksidasjonstallet avtar med 6 enheter vert -atom oksideres fra 0 til +IV, slik at oksidasjonstallet øker med 208 Svar på oppgaver

10 4 enheter 12 er miste felles multiplum for 4 og 6, slik at Kl 3 og Kl multipliseres med 2, mens og 2 multipliseres med 3 for at elektronregnskapet skal gå opp 333 a) +II +III + 8/3 e + e 2 3 e 3 4 b) 2 c) a) oks 4( 2e ) II +II II 0 +IV II e e red (+ e ) e 3 4 (s) + 4(g) 3e(s) (g) oks 2 ( 2e ) +I II 0 +I II S S red(+2 2e ) c) Ligningen balansert blir: 3N 2 (g) + 2 (l) 2N 3 (aq) + N(g) oks 4 ( 5e ) III +I 0 +II II +I II 4N N + 2 red5 2(+2e ) ra oksidasjonstallene ser vi at N blir oksidert, og fem elektroner tenkes avgitt De to -atomene i 2 tar opp i alt fire elektroner Minste felles multiplum for 5 og 4 er 20 ksidasjonen multipliseres med 4 og reduksjonen med 5 Nå er tre av koeffisientene bestemt, men ikke for vann Vi teller opp og ser at på venstre side er det 10 -atomer, og på høyre side 4 -atomer i nitrogenmonooksid slik at det må være 6 -atomer fra 6 2 Det gir 12 -atomer som vi også har på venstre side Den balanserte reaksjonsligningen blir: 4N N b) Den balanserte ligningen blir: 2 2 S S oks 2( e ) +IV II +I II +I +V II +II II N N 3 + N red (+2e ) Det er to elektroner som tas opp i reduksjonen, og det er balansert for at to elektroner da avgis i oksidasjonen Det fører til at antallet N-atomer på høyre side må være to i oksidasjonen og én i reduksjonen, til sammen tre N-atomer gså på venstre side må vi da ha tre N-atomer Vi har 3N 2 +? 2 2N 3 + 1N Antall -atomer på høyre side er bestemt til = 7 På venstre side er det 6 i (3N 2 ), og det trengs derfor 1 fra vann Da blir også antall -atomer lik 2 på begge sider av likhetstegnet 335 apb + Pb 2 Pb 3 4 b) Pb 3 4 (s) + 2(s) 3Pb(s) (g) c7 kg Pb 336 a) e(s) + S(s) es(s) b) e e e (oks), S + 2e S 2 (red) 337 abr (aq) + l 2 (g) Br 2 (l) + 2l (aq) b) 193 L 338 Svar på oppgaver 209

11 339 a) (oks) e 2+ (aq) e 3+ (aq) + e (red) Mn 4 (aq) (aq) + 5e Mn 2+ (aq) (l) ksidasjonsreaksjonen må multipliseres med 5 for å få like mange elektroner avgitt som det tas opp i reduksjonen Ved å addere de to ligningene får vi den oppgitte ligningen b) 1,14 g jern (stoffmengde Mn 4 : 4, mol, stoffmengde jern i 10 ml: 2, mol) IV II 0 +I II a) S 2 (aq) + I 2 (aq) (l) +I + VI II I 4 + (aq) + S 4 (aq) + 2I (aq) S oksideres fra +IV til +VI, og I reduseres fra 0 til I b red: I 2 + 2e 2I oks: S S e c) Stivelse og I 2 gir blå farge, mens stivelse og I er fargeløs I kolben er det svoveldioksid, og jod blir tilsatt fra byretten Når det ikke lenger er mer, S 2 til å redusere jod, vil ekstra jod ved ekvivalenspunktet sammen med stivelse farge løsningen blå 3311 a) +I I +I II b) ksidasjonstallet til er I i hydrogenperoksid, avtar til II i vann og øker til 0 i 2 Dette er altså en redoksreaksjon c) +VII II +I +I I +II +I II 0 2Mn Mn I en tabell finner vi de to halvreaksjonene: (red) Mn e Mn (oks) 2 2 2e Ved å multiplisere ligningen for reduksjonen med 2 og for oksidasjonen med 5 får vi: 2Mn e 2Mn e (redoksmn Mn d) 1) Permanganatløsningen i byretten er fiolett, mens mangan(ii) som dannes i kolben under titreringen, er fargeløs Når en eller to dråper permanganat tilsettes hydrogenperoksidløsningen i kolben etter at ekvivalenspunktet er nådd, blir løsningen farget svakt fiolett Stoffmengde Mn 4 brukt: 0,0200 mol/l 0,0282 L = 5, mol Stoffmengde 2 2 i 20 ml: 5/2 5, mol = 1, mol Stoffmengde (N i prøven: 1, mol Masseprosent (N : 13 % I I 0 0 Lys a) 1) AgBr(s) Ag(s) + Br (i filmsjiktet) Dette er en redoksreaksjon siden oksidasjonstallet for Ag og Br endres 2) I de lyseste områdene er det blitt dannet mest Ag(s) på filmen b) Reaksjonen er balansert, og 1 mol AgBr svarer til 2 mol Na 2 S 2 3 0,125 g AgBr = 6, mol Det trengs derfor 1, mol Na 2 S 2 3 Det tilsvarer 52,0 ml av natriumtiosulfatløsningen c) 1) og 2) Na 2 S 3 og Na 2 3 løst i vann gir basiske løsninger og vil derfor nøytralisere + -ionene som dannes i oksidasjonen av hydrokinon Likevekten for hydrokinon drives over mot høyre og gjør at flere elektroner dannes som kan redusere Ag + 34 Redoksreaksjoner og energi 341 a) 3 b c) Begge prosesser skjer i mange trinn, og de foregår i levende organismer otosyntesen krever energi, og det skjer en reduksjon av i karbonforbindelsen 210 Svar på oppgaver

12 2 elleåndingen frigir energi, og det skjer en oksidasjon av i karbonforbindelsen a) N 3 9 (l) 12 2 (g) (l) + 6N 2 (g) + 2 (g) b) S > 0 fordi det dannes mange molekyler av ett molekyl, og det dannes (bare) gasser < 0 fordi det er et sprengstoff som reagerer eksotermt Reaksjonen er altså spontan 344 a) b) or å vise at dette er en redoksreaksjon, bruker vi molekylformlene for hvert av stoffene: Det gjennomsnittlige oksidasjonstallet til i glukose er 0 og i etanol II I karbondioksid er oksidasjonstallet til +IV ksidasjonstallet til karbon både øker og minker i reaksjonen, som derfor er en redoksreaksjon c) 1 mol druesukker gir 2 mol etanol, og druesaften må derfor inneholde minst 19,6 masseprosent druesukker, dvs omtrent 200 g per liter 345 a 2 + N N På grunn av svakt surt miljø vil N 3 foreligge som N 4+ Regnskapet for elektroner og atomtyper stemmer S S b) 2 og 2 35 Antioksidanter og frie radikaler Stor overflate, oksygenet i lufta kommer til, og reaksjonsfarten øker med temperaturen 353 a) brenne svovel i luft b) +IV i alle c) svovelsyrling, 2 S 3, der S har oksidasjonstall +IV d) Antioksidanten kan oksideres i stedet for maten Den blir omdannet til forbindelser av 2 S 4, sulfater, der S har oksidasjonstall +VI e) oksidasjonstallet til S endres ikke (+IV) f) E 224 K 2 S 2 5 E 225 as 2 5 E 226 as 3 E 227 a(s vitamin oksideres lettere enn andre stoffer i mat som ikke bør bli oksidert -vitamin er derfor et reduksjonsmiddel som kan redusere e 3+ -ioner slik at mest mulig jern foreligger som e 2+ -ioner og derfor kan tas opp i tarmen 355 Svar på oppgaver 211

13 1082 a) 1) + 2) Teflon dannes av monomeren tetrafluoreten ved addisjonsreaksjoner b) 1) A: 2-fluoretansyre (2-fluoreddiksyre), B: 2-hydroksyetansyre (2-hydroksyeddiksyre) 2) substitusjon c) K a = [ 3 + ] [ ]/[] [] [ = 3 + ] 10 = 5,3 [ ] K = 0,014 a 3, d) Løselighetsproduktet for a 2 er 3, M 3 I en mettet løsning av a 2 er [a 2+ ] [ ] 2 = 3, M 3 Anta at vi lager en løsning med 1,0 mol/l a 2+ Da er [ ] = 3, /1,0 (mol/l = 5, mol/l Dette svarer til at ca 99 % av fluoridionene felles 10 mg fluorid/l svarer til [ ]= 5, mol/l 1083 a) Jern kan ruste, noe plastmaterialet ikke gjør Plasten er like sterk som jernet og lettere b) Se grunnboken c) 1) Se grunnboken side 232 2) To molekyler bindes sammen ved at et lite molekyl som vann avgis er er det kondensasjonsreaksjon d) I en kondensasjon må hver monomer ha to funksjonelle grupper, derfor er 3) mulig, og stoffene kan danne et polyamid (nylon-6,6, se grunnboken side 233) ver av forbindelsene akrylonitril og styren i 4) kan danne polymerer ved addisjonsreaksjoner Sammen kan de danne en kopolymer med en blanding av de to stoffene a) 1) a 2 (s) (l) a( (aq) (g) 2) Lede gassen ned i en bromløsning som blir avfarget, antenne gassen som gir mye sot ved forbrenning b) 4P 3 (g) (g) P 4 6 (s) (g), er en redoksreaksjon på grunn av reaksjon med oksygengass ksidasjonstallet til P øker fra III i fosfin til +III i oksidet, mens det avtar for fra 0 til II P 4 6 (s) (l) 4 3 P 3 (aq) er ingen redoksreaksjon ksidasjonstallene endres ikke, for P i fosforsyrling er det +III c) 1) 2) osv 3) Avfarging av løsningen d) ørst addisjon av metanol: = 3 (etenylmetyleter), så addisjon av hydrogen: 2 = (etylmetyleter) 1085 a) A-1, B-3, -4, D-5, E-8-7, G-6, -2 b) 1: E, 2: B, 3:, 4: G, 5: og, 6: A og D Svar på oppgaver 259

14 LÆREPLANEN I KJEMI Kompetansemål Kjemi 2 orskning Mål for opplæringen er at eleven skal kunne finne fram til og presentere eksempler på aktuell kjemirelatert forskning innen miljø og industri publisere rapporter fra egne forsøk, med og uten digitale verktøy drøfte hvordan forskere sikrer at forskningen er etisk forsvarlig gjøre rede for trekk ved vitenskapelig metode i kjemi, og gi eksempler på forklaringsmodeller som ikke er forenlige med kjemiens forklaringer Analyse Mål for opplæringen er at eleven skal kunne påvise metaller i legeringer og ioner i salter og gjøre rede for resultatene utføre analyser med kolorimetri og tolke enkle massespektre og 1-NMR-spektre planlegge og gjennomføre enkle vannanalyser og vurdere analyseresultatene i forhold til vannets bruksområde forklare hvordan buffere virker, og beregne p og kapasitet i buffere rganisk kjemi 2 Mål for opplæringen er at eleven skal kunne gjøre rede for reaksjonstypene oksidasjon, substitusjon, addisjon, eliminasjon, kondensasjon og hydrolyse, og gjøre forsøk med minst to av dem forklare reaksjonsmekanismen ved addisjon og eliminasjon gjøre påvisningsreaksjoner på enkle organiske forbindelser gjøre rede for og utføre kromatografi, destillasjon og omkrystallisering gjøre rede for struktur og egenskaper til aminosyrer, proteiner, lipider, karbohydrater og ATP forklare rollen til hydrogen som energibærer i fotosyntese og celleånding forklare betydningen av stereoisomeri i biokjemiske reaksjoner gjøre forsøk med enzymer og forklare hvordan de fungerer Redoksreaksjoner Mål for opplæringen er at eleven skal kunne gjøre forsøk med enzymer og forklare hvordan de fungerer balansere redoksreaksjoner ved hjelp av halvreaksjoner og oksidasjonstall gjøre forsøk med korrosjon og forklare hvordan korrosjon kan hindres planlegge og utføre analyser ved hjelp av redokstitrering gjøre forsøk med elektrokjemiske celler og gjøre rede for spontane og ikke-spontane redoksreaksjoner beregne kapasiteten og cellepotensialet til et batteri og utbyttet i en elektrolyse gjøre forsøk med antioksidanter og forklare virkningen av dem Materialer Mål for opplæringen er at eleven skal kunne beskrive den kjemiske strukturen og egenskapene til noen syntetiske polymerer og tilsatsstoffer til dem gi eksempler på nanomaterialer, hvordan de framstilles, hva som skiller dem fra vanlige materialer, og hva de kan brukes til vurdere miljømessige konsekvenser ved produksjon og deponering av tradisjonelle og nye materialer 260 Læreplanen i kjemi