EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

Transkript

1 Side 1 av 6 sider EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001 Eksamen i : KJE-1001 Eksamensdato : Mandag 25.februar 2013 Tid : 09:00-15:00 Sted : Aud. Max. Tillatte hjelpemidler : Kalkulator "Huskelapp" = ett A4-ark med skrift på begge sider Enkel Norsk-Engelsk, Engelsk- Norsk ordbok Oppgavesettet er på 6 sider inklusive forside Kontaktperson under eksamen: Bjørn Olav Brandsdal, tlf

2 Side 2 av 6 sider Oppgave 1 (teller 20 av 100 poeng) a) Tegn Lewisstrukturer for følgende molekyler: 2 CO 3, IO2F 2, ClO 4, PCl5 b) Angi hybridisering for sentralatomet og den geometriske anordningen av elektronpar rundt dette for molekylene gitt i a). c) Hva menes med et resonanshybrid? Illustrer med et eksempel. d) Tegn de tre resonansstrukturene som cyanationet NCO! kan ha og beregn formalladninger på de enkelte atomene. Diskuter bidraget hver av disse resonansstrukturene har for resonanshybridet. Oppgave 2 (teller 10 av 100 poeng) Ioniseringsenergi er mengden energi som kreves for å fjerne et elektron fra et isolert atom eller ion. For følgende par av atomer forklar hvilket som har høyest ioniseringsenergi, og begrunn svaret ut i fra elektronstrukturen for atomene. a) He og Ne b) N og O Oppgave 3 (teller 20 av 100 poeng) Metanol kan lages ved flere katalyserte reaksjoner, som for eksempel: CO(g) + 2H 2 (g)! CH 3 OH(l) a) G, H og S er viktige termodynamiske størrelser. Beskriv kort hva de står for og hvorfor endringer i disse er interessante for kjemiske reaksjoner. b) Avgjør om reaksjonen er spontan eller ikke-spontan. Bruk oppgitte termodynamisk data. c) Favoriseres framstillingen av metanol ved høy eller lav temperatur? Begrunn svaret. Bruk oppgitte termodynamisk data. d) Flytende metanol kan oksideres i luft og danne formaldehyd (CH 2 O) og vann. Beregn G for denne reaksjonen ved 100 C. Bruk oppgitte termodynamiske data. Anta at H og S ikke varierer med temperaturen. Oppgave 4 (teller 20 av 100 poeng) I denne oppgaven er temperaturen 25 C. a) Hva blir ph i løsningen hvis en blander 100 ml vann og 100 ml 0.1 M NaOH? b) Hva blir ph i løsningen hvis en blander 50 ml 0.1 M HCl og 100 ml 0.1 M NaOH? c) Hva blir ph i løsningen hvis en blander 0.2 mol maursyre (pk a = 3.75) med 0.1 mol NaOH og fortynner til en liter? d) Følgende salter løses i vann: i. CH 3 COONa ii. NaNO 3 iii. NH 4 Cl Hvordan vil disse saltene påvirke ph-verdien til vannet? Begrunn svaret uten bruk av utregninger.

3 Side 3 av 6 sider Oppgave 5 (teller 15 av 100 poeng) Du skal lage et batteri (galvanisk element) som skal bestå av en metallstav (M a ) i en løsning 2 av M + 2 a (aq) koblet til en metallstav (M b ) i en løsning av M + b (aq). Du kan velge mellom følgende metaller, med tilhørende standard elektrodepotensialer: Cu 2+ (aq) + 2e! " Cu(s) E 0 = +0.34V Ti 2+ (aq) + 2e! " Ti(s) Zn 2+ (aq) + 2e! " Zn(s) E 0 =!1.63V E 0 =!0.76V a) Velg et elektrodepar som gir en batterispenning ved standardbetingelse på over 1.8 volt og skriv reaksjonsligning. Regn ut cellepotensialet for denne reaksjonen. b) Angi hvilken elektrode som er anode og regn ut G for reaksjonen. Fardays konstant er C/mol. c) Balanser følgende reaksjonsligning som skjer i surt vandig miljø: IO + SO I + SO Oppgave 6 (teller 15 av 100 poeng) I en laboratorieøvelse om kinetikk undersøkte dere hastigheten til følgende reaksjon: 6 I ( aq) + BrO ( aq) + 6 H + ( aq) 3 I ( aq) + Br ( aq) + 3 H O( l) a) Finn den gjennomsnittlige hastigheten av forbruk av bromat ( BrO 3 ) når det ble forbrukt M bromat i løpet av 151 sekunder. b) I dette eksperimentet tilsetter man stivelse, hvorfor blir dette tilsatt? m n p c) Reaksjonshastigheten, v, kan skrives som: v = k I BrO 3 H +. Benytt data i tabellen til å bestemme k, m, og p. (Hint: m og n har samme reaksjonsorden). Forsøk Hastighet (v) M s -1 [I - ] M -!" BrO 3 # $ M [H + ] M

4 Side 4 av 6 sider Termodynamiske data

5 Side 5 av 6 sider

6 Side 6 av 6 sider Det periodiske systemet