EKSAMEN TMT4112 KJEMI



Like dokumenter
EKSAMEN TMT4112 KJEMI

EKSAMEN TMT4112 KJEMI

EKSAMEN TMT4112 KJEMI

EKSAMEN TMT4112 KJEMI

EKSAMEN TMT4112 KJEMI

EKSAMEN TMT4112 KJEMI

EKSAMEN TMT4112 KJEMI

EKSAMEN I TMT4105 KJEMI

EKSAMEN TMT4110 og TMT4112 KJEMI

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

Universitetet i Oslo Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN I EMNE TMT4110 KJEMI Lørdag 12. juni 2010 Tid: 9:00 13:00

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

Eksamensoppgave i TMT4110 Kjemi

Side 1 av 14 LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN I TMT4105 KJEMI. Fredag 28. mai 2004

Universitetet i Oslo Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet løsningsforslag

Kjemi og miljø. Elektrokjemi Dette kompendiet dekker følgende kapittel i Rystad & Lauritzen: 10.1, 10.2, 10.3, 10.4 og 10.5

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN MAI 2006

UNIVERSITETET I OSLO

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN AUGUST 2007

KJ1042 Grunnleggende termodynamikk med laboratorium. Eksamen vår 2011 Løsninger

Elektrokjemi: Studie av overføring av kjemisk energi til elektrisk energi og omvendt.

Universitetet i Oslo Det matematisk -naturvitenskapelige fakultet

8. Ulike typer korrosjonsvern. Kapittel 10 Elektrokjemi. 1. Repetisjon av noen viktige begreper. 2. Elektrolytiske celler

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

2. Hva er formelen for den ioniske forbindelsen som dannes av kalsiumioner og nitrationer?

Universitetet i Oslo Det matematisk -naturvitenskapelige fakultet

Studie av overføring av kjemisk energi til elektrisk energi og omvendt. Vi snakker om redoks reaksjoner

LØSNINGSFORSLAG TIL ØVING NR. 11, VÅR 2014

KANDIDATEN MÅ SELV KONTROLLERE AT OPPGAVESETTET ER FULLSTENDIG

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

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

EKSAMENSOPPGAVE. KJE-1001 Introduksjon til kjemi og kjemisk biologi

Innhold. Forord... 11

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

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

Universitetet i Oslo Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

KANDIDATEN MÅ SELV KONTROLLERE AT OPPGAVESETTET FULLSTENDIG

NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET Institutt for materialteknologi Faglig kontakt under eksamen: Dagfinn Bratland, tlf.

EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

LØSNINGSFORSLAG. Faglig kontakt under eksamen: Førsteamanuensis Hilde Lea Lein Tlf.:

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

KJ1000 Generell kjemi

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

EKSAMENSOPPGAVE I TMT4110 KJEMI

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

FLERVALGSOPPGAVER REDOKS-/ELEKTORKJEMI

KJ1042 Grunnleggende termodynamikk med laboratorium. Eksamen vår 2013 Løsninger

Kapittel 17 Mer om likevekter

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG

Eksamensoppgave i TMT4110 Kjemi

Finalerunde Kjemiolympiaden 2003 Blindern 4. april 2003 Kl

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

EKSAMEN I EMNE TMT4110 KJEMI - bokmålsutgave

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

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

Prøveeksamen i Fysikk/kjemi Løsningsforslag Prøve 8

EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

KJ1042 Grunnleggende termodynamikk med laboratorium. Eksamen vår 2012 Løsninger

Prøveeksamen i Fysikk/kjemi Løsningsforslag Prøve 4

Auditorieoppgave nr. 1 Svar 45 minutter

TALM1008 Fysikk og Kjemi Løsning kjemidel eksamen 19/5-14

1. Oppgaver til atomteori.

Kapittel 9 Syrer og baser

3. Massevirkningsloven eller likevektsuttrykk for en likevekt

NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET Institutt for materialteknologi Faglig kontakt under eksamen: Dagfinn Bratland, tlf.

Universitetet i Oslo Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

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

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

Kapittel 4 Ulike kjemiske reaksjoner og støkiometri i løsninger

EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

Prøveeksamen i Fysikk/kjemi Løsningsforslag Prøve 5

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

KJEMIOLYMPIADEN UTTAKINGSPRØVE.

Fasit til norsk finale for uttak til den. 41. internasjonale kjemiolympiaden i Cambridge, England, juli 2009

ORDINÆR EKSAMEN 3. juni Sensur faller innen 27. juni 2011.

EKSAMENSOPPGAVE. Faglig veileder: Kirsten Aarset, Bente Hellum og Jan Stubergh Gruppe(r): 1-elektro, 1-maskin, 3-almen Dato: 17 desember 2001

Kap 4. Typer av kjemiske reaksjoner og løsningsstøkiometri

Sammendrag, forelesning onsdag 17/ Likevektsbetingelser og massevirkningsloven

TALM1008 Fysikk og Kjemi Løsning kjemidel kont august 2013

Prøveeksamen i Fysikk/kjemi Løsningsforslag Prøve 6

Norsk finale Fasit

FLERVALGSOPPGAVER SYRER OG BASER

2. UTTAKSPRØVE. til den 1. Nordiske kjemiolympiaden. i København

Finalerunde Kjemiolympiaden 2002 Blindern 19. april 2002 Kl

EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

1. UTTAKSPRØVE.

LØSNINGSFORSLAG TIL ØVING NR. 13, HØST 2009

Figur s Figurer kapittel 9: Elektrokjemi. ytre krets. ioner. oksidasjon. reduksjon. indre krets

Universitetet i Oslo

Naturfag 2, Na210R510

1. UTTAKSPRØVE. til den 1. Nordiske kjemiolympiaden. i København

1. UTTAKSPRØVE. til den 2. Nordiske kjemiolympiaden 2017 i Stockholm og den 49. Internasjonale kjemiolympiaden 2017 i Nakhon Pathom, Thailand

9 SYRER OG BASER. Syre: HCl H (aq) + Cl (aq) Her er Cl syreresten til HCl. Arrhenius' definisjon begrenser oss til vannløsninger.

LØSNINGSFORSLAG TIL ØVING NR. 6, HØST 2009

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

Eksamensoppgave i KJ2050, Analytisk kjemi, grunnkurs

Avdeling for ingeniørutdanning. Øvinger. Generell kjemi

Transkript:

Eksamen TMT4112, 18. desember-2009 Side 1 av 6 NTNU NORGES TEKNISK- VITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR MATERIALTEKNOLOGI Faglig kontakt under eksamen: Kjell Wiik; Tel.: 73594082/Mob. tel.: 922 65 039 Bokmål EKSAMEN TMT4112 KJEMI Fredag 18. desember, 2009 Tid: kl. 0900 1300 (4 timer) Hjelpemidler: B2-Typegodkjent kalkulator med tomt minne, i henhold til utarbeidet liste. Aylward & Findlay: SI-Chemical Data. (referert til som SI-CD i teksten) Sensuren faller i uke 2 (2010). Oppgave 1. (Elektrokjemi) a) Følgende cellediagram beskriver en galvanisk celle: Zn(s) Zn 2+ (aq, 1 M) Cu 2+ (aq, 1 M) Cu(s) Konsentrasjonen av metallioner er etablert ved å løse hhv. kopper- og sinksulfat i vann. i) Tegn den galvaniske cellen og angi hva som er anode og katode samt hvordan elektroner og ioner beveger seg. Oppgi også polaritet (+ eller -) på elektrodene. ii) Skriv opp totalreaksjonen og beregn G o for denne reaksjonen. Hva er standard cellespenning basert på beregnet fri energi? b) For cellen: Ag(s) Ag + (aq, mettet AgBr) Ag + (aq, 0,100 M) Ag(s) Har man målt en cellespenning lik 0,305V ved 25 o C. i) Beregn [Ag + ] i den mettede AgBr-løsningen.

Eksamen TMT4112, 18. desember-2009 Side 2 av 6 ii) Beregn løselighetsproduktet, K sp, for AgBr ved 25 o C. c) Når et tradisjonelt bilbatteri (blyakkumulator) leverer strøm kan vi skrive totalreaksjonen som følger: Pb(s) + PbO 2 (s) + 4H + (aq) + 2SO 4 2- (aq) 2PbSO 4 (s) + 2H 2 O(l) i) Angi anode og katodereaksjonen og beregn standard cellepotensial ut fra data I SI-CD ii) For å starte en bil må bilbatteriet levere en strøm på 450 A i 10 sekunder. Beregn hvor mange gram bly (metall) som må oksideres til 2-verdige blyioner (i PbSO 4 ) i denne prosessen. Oppgave 2. (Korrosjon) a) En lagertank av jern (Fe) er nedgravd i fuktig jord med rikelig tilgang på oksygen. Angi tre mulige måter å beskytte lagertanken mot korrosjon. b) Figuren nedenfor viser Pourbaix-diagrammet for jern i vann ved 25 o C. i) Med utgangspunkt i diagrammet forklar meget kort hva begrepene Passivitet og Immunitet betyr. ii) Betong er et sprøtt materiale og må forsterkes med armeringsjern når det benyttes som bygningsmateriale. Anta at en eventuell katodereaksjon foregår uten tilgang på oksygen og gi et begrunnet svar på hvilket krav som må stilles til betongens ph-verdi dersom ikke armeringsjernet skal tæres bort av korrosjon.

Eksamen TMT4112, 18. desember-2009 Side 3 av 6 iii) To mulige katoderekasjoner er angitt i diagrammet, hhv. uten tilgang og med tilgang på oksygen. Angi halvreaksjonene (på reduksjonsform) som beskriver disse to katodereaksjonene. iv) Vis (kort) hvordan Nernst likning kan benyttes til å generere linjen for katodereaksjonen som finner sted ved tilgang på oksygen. (Tips: Du antar at aktiviteten av oksygen oppløst i H 2 O er 1. Kfr. også Tabell 21 i SI-CD). v) Lag en skisse hvor du viser hvor linjen (potensialet) for halvcelle reaksjonen: Cu 2+ (aq, 1M) + 2e = Cu(s) vil ligge i i forhold til de stiplede linjene H + /H 2 og O 2 /OH -. Benytt så dette enkle Pourbaix diagrammet til å avgjøre hva som skjer når metallisk kopper (Cu) ligger i en løsning av 1 M CuSO 4 (aq) ved ph=2 og tilgang på oksygen. vi) Beskriv hva som skjer dersom det er fravær av oppløst oxygen i CuSO 4 - løsningen over. ph er fremdeles lik 2. Oppgave 3. (Termodynamikk) Vi tar utgangspunkt i følgende likevekt (dekomponering av N 2 O 4 (g)): N 2 O 4 (g) = 2NO 2 (g) (1) Termodynamiske data finner du i SI-CD og du kan anta at reaksjons-entalpier og - entropier er uavhengig av temperatur. a) Beregn likevektkonstanten for reaksjonen ved 25 o C. b) Anta at totaltrykket er 1,00 atm og beregn ved hvilken temperatur ( o C) likevektsblandingen vil inneholde like mye av hver av de to gassene (tenk mol når du tenker mengde!). c) Anta at du ønsker å dekomponere så mye N 2 O 4 (g) som mulig, benytt Le Chateliers prinsipp og argumenter for hvilket trykk (høyt/lavt) og temperatur (høy/lav) du ville benytte. d) Beregn reaksjonsentalpien for reaksjon (1) ved 100 o C ved også å ta hensyn til den spesifikke varmekapasiteten til de to gass-speciene. Benytt data fra SI-CD, du kan anta at varmekapasitetene er uavhengig av temperaturen i det aktuelle temperaturintervallet.

Eksamen TMT4112, 18. desember-2009 Side 4 av 6 Oppgave 4. (Syrer/baser, titrering og buffere) a) Tegn en typisk titrerkurve med utgangspunkt i titrering av en svak syre med en sterk base. (Kun ute etter den karakteristiske signaturen til kurven, du behøver ikke å angi noen tallverdier). b) Dersom en sterk syre titreres med en sterk base hva er da ph ved ekvivalenspunktet? (Begrunn svaret). c) I denne oppgaven skal du titrere eddiksyre (CH 3 COOH = HAc) med den sterke basen NaOH(aq). Konsentrasjonen til den sterke basen (titranden) er 0,10 M. Startvolumet til den svake syren er 50,0 ml og utgangskonsentrasjonen er 0,20 M. i) Beregn den svake syrens ph før tilsats av NaOH. ii) Hvor mye (ml) NaOH må du tilsette for å komme til ekvivalenspunktet og hva er ph i dette punktet? iii) Hvilken indikator vil du benytte til denne titreringen (kfr. SI-CD)? Begrunn svaret. iv) Forklar kort hva en buffer er. Beregn ph hvor bufferkapasiteten er størst i denne titreringen. Oppgave 5. (Kjemisk binding og organisk kjemi) a) Forklar kort forskjellen mellom kovalent binding og ionebinding. b) Med utgangspunkt i Paulings elektronegativitets-skala forklar hvorfor: i) Hovedgruppe I (alkalimetaller) og VII (halogener) danner stabile, ioniske forbindelser. ii) Kokepunktet til HF(l) er vesentlig høyere (20 o C) enn kokepunktet til HCl(l) (- 85 o C). c) Du skal ta utgangspunkt i følgende molekylære forbindelser: NH 3, H 2 O, CF 4, N 2, SF 4. i) Tegn Lewisstruktur for alle molekylene. ii) Forklar kort hva VSEPR-teorien går ut på og bestem molekylgeometrien til forbindelsene. Angi også bindingsvinklene. iii) Hvilke av forbindelsene vil du forvente har et dipolmoment? d) Litt organisk kjemi: i) Tegn strukturformelen for hhv. sykloheksan og syklopropan. Argumenter for hvilken av disse to forbindelsene du forventer er mest stabil.

Eksamen TMT4112, 18. desember-2009 Side 5 av 6 ii) Tegn strukturformelen for følgende forbindelser: 2-fenyl propan, 3-metyl-1- penten, etyn, 4-metyl-2-pentyn, trans-2-buten og polyetylen. iii) Man skiller mellom to typer polyetylene, hhv. LDPE og HDPE. Forklar hva som er forskjellen mellom dem. iv) Forklar kort hvordan man framstiller teflon.

Eksamen TMT4112, 18. desember-2009 Side 6 av 6 FORMELSAMLING Formel Kommentar PV = nrt Den ideelle gasslov P i = n i RT/V; P i = X i. P tot ; P tot = Σ P i Partialtrykk av i; X i er molbrøk av i. C p = q / ΔT; ΔE = q + w T2 H C dt C p = varmekapasitet. T1 p Pass på definisjon av fortegn for q og w. H = E + PV ΔH = q ΔH o = Σ Δ f H o (produkter) - Σ Δ f H o (reaktanter) ΔH o T ΔH 298 + ΔC p ΔT ln K 1 /K 2 = (-ΔH/R) (1/T 1-1/T 2 ) ln P 1 /P 2 = (-Δ vap H/R)(1/T 1-1/T 2 ) ds = q rev /T ΔS T ΔS 298 + ΔC p ΔlnT G = H - TS; ΔG = ΔH - TΔS ΔG T ΔH 298 - TΔS 298 ΔG = ΔG + RTlnQ ΔG = -RTlnK ΔG = -nfe q el = It H = Entalpi. q er her tilført varme. Husk støkiometriske faktorer. Eksakt hvis ΔC p er konstant. van t Hoff. ΔH og ΔS konstant. Clausius-Clapeyron for væskers damptrykk. S = Entropi. Eksakt hvis ΔC p er konstant. Gibbs energi = - T ΔS univers Eksakt hvis ΔH og ΔS er konstant. Q er reaksjonskvotienten. Fordi ΔG = 0 ved likevekt. E = cellespenning. Sammenheng mellom elektrisk strøm (I), tid (t) og elektrisk ladning (q el ) E = E - (RT/nF) lnq; E = E - (0,0592/n) logq Nernst ligning; ved 25 C. [H + ] [OH - ] = K w = 10-14 ph + poh = 14. e (a+b) = e a e b ; ln e a = a; ln(a/b) = ln a - ln b Regneregler for logaritmer og eksponenter