EKSAMENSOPPGAVE. - Ett A4 ark med selvskrevne notater (begge sider) - Kalkulator. - Molekylbyggesett. Rute

Like dokumenter
EKSAMENSOPPGAVE. KJE-1001 Introduksjon til kjemi og kjemisk biologi

EKSAMENSOPPGAVE. Kalkulator «Huskelapp» -A4 ark med skrift på begge sider. Enkel norsk-engelsk/engelsk-norsk ordbok

EKSAMENSOPPGAVE. Tillatte hjelpemidler: Kalkulator «Huskelapp» - A4 ark med skrift på begge sider Enkel norsk-engelsk/engelsk-norsk ordbok

EKSAMENSOPPGAVE. Kalkulator «Huskelapp» -A4 ark med skrift på begge sider Enkel norsk-engelsk/engelsk-norsk ordbok

EKSAMENSOPPGAVE. Tillatte hjelpemidler: Kalkulator. Huskelapp A4 ark med skrift på begge sider. Enkel norsk-engelsk/engelsk-norsk ordbok

EKSAMENSOPPGAVE. Eksamen i: KJE-6001 Generell kjemi for lærere Dato: Mandag 14. desember 2015 Tid: Kl 09:00 13:00 Sted: Åsgårdvegen 9

EKSAMENSOPPGAVE. Vil det bli gått oppklaringsrunde i eksamenslokalet? Svar: JA Hvis JA: ca. kl. 10:00 og kl. 12:30

b) Beregn varmemengden som blir frigitt hvis metangassen fra a) forbrennes. Anta at reakjonen går isotermt og isobart ved 1 atm og 298K: (5p) Figur 1

EKSAMENSOPPGAVE. Adm. bygget B154. Enkel lommeregner. Rute. Dr. Maarten Beerepoot

EKSAMENSOPPGAVE. Tillatte hjelpemidler: Kalkulator «Huskelapp» -A4 ark med skrift på begge sider Enkel norsk-engelsk/engelsk-norsk ordbok

Universitetet i Oslo Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

EKSAMENSOPPGAVE. Eksamen i:kje-1005 Termodynamikk og kinetikk Dato: Torsdag 05. juni 2014 Tid: Kl 09:00 14:00 Sted: Teorifagbygget, hus 1, plan 2

EKSAMENSOPPGAVE. Kalkulator «Huskelapp» - A4 ark med skrift på begge sider Enkel norsk-engelsk/engelsk-norsk ordbok

EKSAMENSOPPGAVE. MNF-6002 Videreutdanning i naturfag for lærere, Naturfag trinn 2. Kalkulator Rom Stoff Tid: Fysikktabeller (utskrift)

EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

EKSAMENSOPPGAVE. Enkel lommeregner. Rute. Prof. Richard Engh. NB! Det er ikke tillatt å levere inn kladd sammen med besvarelsen

EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

EKSAMENSOPPGÅVE. Kalkulator, Rottmanns tabellar og 2 A4 ark med eigne notater (4 sider).

EKSAMENSOPPGAVE. Eksamen i: KJE Tirsdag 10. desember 2013 Kl 09:00 15:00 Teorifagb., hus 1, plan 2. Adm.bygget, Aud.max. og B154.

Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Trondheim Institutt for kjemi. Bokmål Student nr.:

EKSAMENSOPPGAVE. Vil det bli gått oppklaringsrunde i eksamenslokalet? Svar: JA Hvis JA: ca. kl.10:00 og 12:00

Det er 20 avkryssingsoppgaver. Riktig svar gir 1 poeng, feil eller ingen svar gir 0 poeng.

EKSAMENSOPPGAVE. Enkel lommeregner. Rute. Prof. Richard A. Engh

EKSAMENSOPPGAVE. Oppgavesettet er på 8 sider inklusive forside. Kontaktperson under eksamen: Prof. Richard Engh Telefon:

EKSAMENSOPPGAVE. To dobbeltsidige ark med notater. Stian Normann Anfinsen

EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN MAI 2006

EKSAMENSOPPGAVE. Vil det bli gått oppklaringsrunde i eksamenslokalet? Svar: JA Hvis JA: ca. Kl. 10:00

EKSAMENSOPPGAVE STA «Tabeller og formler i statistikk» av Kvaløy og Tjelmeland. To A4-ark/ 4 sider med egne notater. Godkjent kalkulator. Rute.

EKSAMENSOPPGAVE. Alle skrevne og trykte. Godkjent kalkulator.

1. UTTAKSPRØVE. til den 44. Internasjonale Kjemiolympiaden i Washington DC, USA. Oppgaveheftet skal leveres inn sammen med svararket

BOKMÅL EKSAMENSOPPGAVE I KJE Eksamen i : KJE Eksamensdato : Mandag 22.februar. Tid : 09:00-15:00. Sted : Administrasjonsbygget, B.154.

EKSAMENSOPPGÅVE. Kalkulator, 2 ark (4 sider) med eigne notater og Rottmanns tabeller. Ragnar Soleng

EKSAMENSOPPGAVE. Vil det bli gått oppklaringsrunde i eksamenslokalet? Svar: JA / NEI Hvis JA: ca. Kl 10.00

EKSAMENSOPPGAVE. Eksamen i: Kje-1005 Termodynamikk og Kinetikk Dato: Torsdag 6.juni 2013 Tid: Kl 09:00 14:00 Sted: Teorifagbygget, hus 1, plan 3

EKSAMENSOPPGAVE Njål Gulbrandsen / Ole Meyer /

Eksamensoppgåve i KJ1041 Kjemisk binding, spektroskopi og kinetikk

EKSAMENSOPPGAVE Bjarte Aarmo Lund

EKSAMENSOPPGAVE. 4 (1+3) Det er 12 deloppgaver (1abc, 2abcd, 3abc, 4ab) Andrei Prasolov

Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Trondheim Institutt for kjemi. Bokmål Student nr.:

Kjemisk likevekt. La oss bruke denne reaksjonen som et eksempel når vi belyser likevekt.

EKSAMENSOPPGÅVE. Mat-1005, Diskret matematikk. Godkjent kalkulator, Rottmanns tabellar og 2 A4 ark med eigne notater (4 sider).

1. Oppgaver til atomteori.

EKSAMENSOPPGAVE. Fag: Generell og uorganisk kjemi. Faglig veileder: Kirsten Aarset Eksamenstid, fra - til: LO 400 K.

NORGES TEKNISK NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR KJEMI

EKSAMENSOPPGAVE. Linjal, kalkulator (hva som helst typ)

Fasit til norsk finale

MENA1001 Deleksamen 2017 Forside

KJM2600-Laboratorieoppgave 2

EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

EKSAMEN I TMT4105 KJEMI

NORGES TEKNISK NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR KJEMI

KJ1042 Øving 3: Varme, arbeid og termodynamikkens første lov

KAPITEL 1. STRUKTUR OG BINDINGER.

Auditorieoppgave nr. 1 Svar 45 minutter

Universitetet i Oslo Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

EKSAMENSOPPGAVE. Kalkulator Rom Stoff Tid: Fysikktabeller (Bok/utskrift fra bok)

EKSAMENSOPPGAVE. linjal, kalkulator (hva som helst typ) Vil det bli gått oppklaringsrunde i eksamenslokalet? Svar: JA Hvis JA: ca. kl.

Eksamen. Emnekode: KJEMI1/FAD110. Emnenavn: Kjemi 1. Dato: Tid (fra-til): Tillatte hjelpemidler: Kalkulator, KjemiData.

LØSNINGSFORSLAG TIL ØVING NR. 11, VÅR 2014

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

KANDIDATEN MÅ SELV KONTROLLERE AT OPPGAVESETTET FULLSTENDIG

EKSAMEN I EMNE TMT4110 KJEMI. BOKMÅL (Nynorsk s. 5 7) Lørdag 12. juni 2010 Tid: 9:00 13:00

EKSAMENSOPPGAVE. Vil det bli gått oppklaringsrunde i eksamenslokalet? Svar: JA / NEI Hvis JA: ca. kl. 10

EKSAMENSOPPGAVE. Kalkulator med tomt minne

LØSNINGSFORSLAG TIL ØVING NR. 13, HØST 2009

Universitetet i Oslo Det matematisk -naturvitenskapelige fakultet

EKSAMENSOPPGAVE. ü Kalkulator med tomt dataminne ü Rottmann: Matematisk Formelsamling. rute

gass Faglig kontakt under eksamen/fagleg kontakt under eksamen: Professor Edd A.Blekkan, tlf.:

BOKMÅL NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR KJEMI KJ1041 KJEMISK BINDING, SPEKTROSKOPI OG KINETIKK HØSTEN 2010

KJ1042 Grunnleggende termodynamikk med laboratorium. Eksamen vår 2011 Løsninger

EKSAMENSOPPGAVE. linjal, kalkulator (hva som helst typ)

Studium/klasse: Masterutdanning i profesjonsretta naturfag. 8 (inkludert denne og vedlegg)

EKSAMENSOPPGAVE. Adm.bygget, rom K1.04 og B154 Ingen. Vil det bli gått oppklaringsrunde i eksamenslokalet? Svar: JA / NEI Hvis JA: ca. kl.

Innhold. Forord... 11

EKSAMENSOPPGAVE. INF-1101 Datastrukturer og algoritmer. Adm.bygget, rom K1.04 og B154 Ingen

EKSAMEN TMT4112 KJEMI

HØGSKOLEN I STAVANGER

Universitetet i Oslo

EKSAMENSOPPGAVE. KRAFT I og II Hall del 2 Kraft sportssenter Ingen

NORGES TEKNISK NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR KJEMI

DET TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE FAKULTET

EKSAMENSOPPGAVE. Vil det bli gått oppklaringsrunde i eksamenslokalet? Svar: NEI

KJ1042 Grunnleggende termodynamikk med laboratorium. Eksamen vår 2013 Løsninger

EKSAMENSOPPGAVE. GEO-2010 Marine geofag

EKSAMENSOPPGAVE. Adm.bygget, rom B154 2 ark med egne notater (4 sider) Godkjent kalkulator Rottman. Matematisk formelsamling

EKSAMENSOPPGAVE. linjal, kalkulator (hva som helst typ)

Fasit oppdatert 10/9-03. Se opp for skrivefeil. Denne fasiten er ny!

EKSAMENSOPPGAVE. B154 «Tabeller og formler i statistikk» av Kvaløy og Tjelmeland. To A4-ark (4 sider) med egne notater. Godkjent kalkulator.

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

1. UTTAKSPRØVE. til den. 42. Internasjonale Kjemiolympiaden 2010 i Tokyo, Japan

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG

EKSAMENSOPPGAVE. Adm.bygget, Aud.max. ü Kalkulator med tomt dataminne ü Rottmann: Matematisk Formelsamling. rute

NORGES TEKNISK NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR KJEMI

EKSAMENSOPPGAVE. To dobbeltsidige ark med notater. Stian Normann Anfinsen

EKSAMENSOPPGAVE Georg Elvebakk NB! Det er ikke tillatt å levere inn kladd sammen med besvarelsen

EKSAMENSOPPGAVE. Godkjent kalkulator; Rottmanns tabeller; To A4 ark egne notater (håndskrevne, trykte, eller blandede).

Universitetet i Oslo Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet løsningsforslag

Språkform: Bokmål Navn: Truls Gundersen, Energi og Prosessteknikk Tlf.: (direkte) / (mobil) / (sekretær)

Transkript:

Fakultet for naturvitenskap og teknologi EKSAMENSOPPGAVE Eksamen i: KJE-6004 Fysikalsk og uorganisk kjemi for lærere Dato: Fredag 08.06.2018 Klokkeslett: 09:00 til 13:00 Sted: TEO-1. Plan 3 Tillatte hjelpemidler: - Ett A4 ark med selvskrevne notater (begge sider) - Kalkulator - Molekylbyggesett Type innføringsark (rute/linje): Antall sider inkl. forside: Kontaktperson under eksamen: Telefon/mobil: Rute 8 Kathrin. opmann (Oppgave 1,2,3), Tlf: 776 23109 /47 356 356 Tor Olav Berg (Oppgave 4,5,6), Tlf: 416 64 157 Vil det bli gått oppklaringsrunde i eksamenslokalet? Svar: JA ca. kl 9:45 (Kathrin. opmann) og ca. kl 10:45 (Tor Olav Berg) Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no

OPPGAVE 1 (16%) Det periodiske system er lagt ved som hjelpemiddel (se side 8). 1a. (6p) Forklar følgende begreper: I) kovalent binding II) metallisk binding III) ionebinding 1b. (6p) Angi hvilken type binding (kovalent, metallisk eller ionebinding) du forventer for følgende 3 stoffer. Begrunn svaret. I) CO II) F III) NaCl 1c. (2p) Forklar hva ioniseringsenergi betyr. 1d. (2p) vem har lavest første ioniseringsenergi i grunntilstanden, et nøytralt neonatom (Ne) eller et nøytralt oksygenatom (O)? Begrunn svaret. OPPGAVE 2 (14%) 2a. (3p) Elektronkonfigurasjonen for et nøytralt C atom i grunntilstanden er 1s 2 2s 2 2p 2. vor mange valenselektroner har et C atom? 2b. (6p) Din kollega har karakterisert et molekyl som hun tror består av to nøytrale karbonatomer som har gått sammen til å danne et nøytralt C2 molekyl. un ber deg om å bruke molekylorbitalteori for å vurdere om det er sannsynlig at et slikt molekyl eksisterer. Bruk informasjon gitt i oppgave 2a og MO diagrammet i Figur 2.1 for å finne bindingsorden ( bond order på engelsk) for C2 og vurder om C2 kan forventes å danne en stabil binding. Tegn MO diagrammet med alle elektroner i din besvarelse. UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 2

Figur 2.1 Molekylorbital (MO) diagram for C2 2c. (5p) I Figur 2.1 er molekylorbitalene MO2 og MO8 begge oppgitt til å være σ* orbitaler. I) Forklar hva σ og * står for. II) Bruk informasjonen gitt i Figur 2.1 til å tegne molekylorbitalene MO2 og MO8 og de atomorbitaler du forventer de er generert fra. OPPGAVE 3 (20%) 3a. (8p) Et nøytralt N atom har 5 valenselektroner og et nøytralt O atom har 6 valenselektroner. Bruk denne informasjon til å tegne Lewis-strukturen, inklusive relevante resonansstrukturer, for følgende to molekyler: I) NO2 + II) NO2 UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 3

3b. (4p) NO2 + er et lineært molekyl, mens NO2 er bøyd (Figur 3.1). Begrunn hvorfor NO2 foretrekker å ha en bøyd geometri. (a) Figur 3.1 Geometrier av (a) NO2 + og (b) NO2. Bindingslengder er i Ångstrøm og vinkler i grader ( ). 3c. (8p) Geometrien til NO2 sees i Figur 3.1(b). Oppgi minimum 3 symmetrielementer (utover identitetselementet E) for NO2. Du kan tegne elementene eller beskrive dem med ord. (b) Oppgave 4 (20%) Glukose (C612O6) er en av de viktigste energikildene for levende organismer og hos mennesker brukes det blant annet til å genere energi gjennom celleånding. Den generelle likningen for celleånding kan uttrykkes som følgende: C 6 12 O 6 (s) + 6O 2 (g) 6CO 2 (g) + 6 2 O(l) + varme LIKNING 4.1 jernen får nesten alt av energi fra glukose og er dermed viktig for kognitive funksjoner. Lave nivåer av glukose kan føre til en redusering av psykologiske prosesser som konsentrasjon, selvkontroll og beslutningstaking. jernen forbruker ca. 5,6 mg glukose pr 100 g hjernevev pr minutt, dermed vil en eksamenskandidat med en gjennomsnittlig hjernemasse på 1300 g forbruke ca. 21,84 gram glukose i løpet av en 5 timers eksamen. 4a. (7p) Bruk Likning 4.1 for å beregne hvor mange gram oksygen (O2) som forbrukes i omdannelsen av 21,84 g glukose. Anta ideell gass og bruk den ideelle gassloven (Likning 4.2) for å beregne hvor stort volum oksygen (O2) dette tilsvarer. Anta trykk på 1 atm og 20 C (R = 0,08206 atm L K -1 mol -1 ). PV = nrt LIKNING 4.2 UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 4

4b. (7p) På laboratoriet ble det utført et bombekalorimetrieksperiment der Δ for forbrenningen av glukose ble bestemt til 2808 kj/mol, gjennom blant annet å måle temperaturendringen. Beregn den totale entalpien, i joule, som frigjøres når 21,84 g glukose forbrennes. Bruk verdien til å bestemme temperaturendringen til en 1300 g hjerne, når det forbrennes 21,84 g glukose. Bruk Likning 4.3 og den spesifikke varmekapasiteten til hjernen, Chjerne = 3630 J/kg* C. Vi antar konstant trykk. = C P T LIKNING 4.3 4c. (6p) Forbrenningen av glukose for energi krever oksygen som blir pustet inn gjennom lungene og transportert rundt i kroppen. For en voksen kvinne er den totale lungekapasiteten ca. 4,2 L. Ved hvile så brukes ikke den totale kapasiteten til lungene og ca. 0,5 L luft pustes inn og ut. 1 L luft består av ca. 0,0498 mol molekyler. Vi tenker oss at innpusten ved hvile (0,5 L) skjer i varmere omgivelser på ca. 37 C og at trykket i lungene går fra 1,44 atm til 1,27 atm. Beregn arbeidet som utføres. Likning kan finnes i Tabell 4.1. TABELL 4.1: TERMODYNAMISKE STØRRELSER I ULIKE REVERSIBLE PROSESSER FOR IDEELLE GASSER w q ΔU Δ Konstant V 0 ncv(t2-t1) ncv(t2-t1) ncp(t2-t1) Konstant P nr(t2-t1) ncp(t2-t1) ncv(t2-t1) ncp(t2-t1) Konstant T -nrtln(v2/v1) nrtln(v2/v1) 0 0 Adiabatisk ncv(t2-t1) 0 ncv(t2-t1) ncp(t2-t1) C V = 3 2 R C P = C V + R (R = 8,314 J K -1 mol -1 ) UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 5

Oppgave 5 (15%) Når glukose forbrennes så dannes det CO2, se Likning 4.1. os dyr omdannes CO2 i kroppen til bikarbonat (2CO3) som kan brukes til å opprettholde syrebasebalansen i kroppen og gjør det lettere å transportere karbondioksid ut av vevet. Reaksjonslikningen for dette kan skrives som: CO 2 (g) + 2 O(l) 2 CO 3 (aq) Likning 5.1 Reaksjonen er en førsteordens reaksjon med en hastighetskonstant 0,03 s -1. Regulering av CO2 er viktig, og store endringer i konsentrasjon kan påvirke organismen på flere måter. Til enhver tid er det ca. 1,2 mm med CO2 i blodomløpet. 5a. (8p) vis 21,84 gram glukose forbrennes ifølge Likning 4.1, hvor lang tid tar det før 1,2 mm av produsert CO2 er igjen hvis det omdannes til bikarbonat? Skriv opp hastighetsloven for reaksjonen vist i Likning 5.1 og bruk passende likning fra Tabell 5.1. Anta at all gassen løses i 750 ml vann etter at det er produsert. TABELL 5.1 Integrert hastighetslov 0. ordens [A] = [A] 0 kt 1. ordens ln[a] = ln[a] 0 kt 2. ordens [A] 0 [A] = 1 + kt[a] 0 5b. (7p) Kinetikken til enzymer kan beskrives ved hjelp av Lineweaver-Burk ligningen, gitt nedenfor i Likning 5.2. Tegn et generelt Lineweaver-Burk plott og angi hvordan Vmax og KM kan finnes ut fra plottet. Forklar hva anti-konkurrerende, konkurrerende og blandet inhibering er med utgangspunkt i binding til enzymet. 1 v = 1 + K m 1 V max V max [S] 0 Likning 5.2 UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 6

Oppgave 6 (15%) Glukose kan finnes på to former, α og β, som vist i Likning 6.1. Forskjellen er posisjonen til hydroksylgruppen i karbon 1 posisjonen (til høyre i strukturen). Glukose kan gå mellom disse to formene ved å utføre en ringåpning og en rotasjon som gir den andre formen, denne prosessen kalles mutarotasjon. Mange enzymer er svært spesifikke i hvilket substrat de bruker og kan i noen tilfeller eksklusivt bruke den ene formen. Når glukose løses i vann vil det skje en mutarotasjon fra den ene til den andre formen til de er i likevekt. C 2 O C 2 O O O O O O O O O O O -Glukose -Glukose Likning 6.1 6a. (8p) Ved likevekt så har man at ΔG = 1,339 kj/mol for Likning 6.1. Bestem likevektskonstanten til glukose mutarotasjonen ved å bruke Likning 6.2. Anta at reaksjonen skjer ved 20 C. (R = 8,314 J K -1 mol -1 ) G = G + RTlnK Likning 6.2 6b. (7p) Når man endrer temperaturen for mutarotasjonen så endres likevektskonstanten. Når temperaturen går fra 20 C til 37 C så dobles likevektskonstanten. Bruk van`t offs ligning (Likning 6.3) og bestem Δr for reaksjonen. (R = 8,314 J K -1 mol -1 ) ln K 2 ln K 1 = r R ( 1 1 ) T 2 T 1 Likning 6.3 UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 7

Vedlegg 1: Det periodiske system UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 8