EKSAMENSOPPGAVE Eksamen i: KJE- 1001 Dato: Tid: Sted: Tirsdag 10. desember 2013 Kl 09:00 15:00 Teorifagb., hus 1, plan 2. Adm.bygget, Aud.max. og B154. Tillatte hjelpemidler: Kalkulator. Huskelapp A4 ark med skrift på begge sider. Enkel norsk- engelsk/engelsk- norsk ordbok Eksamen i: XXXX- Xxxxxx Dato: Xxxdag XX. xxxx 2013 Oppgavesettet er på 9 sider inklusiv forside Tid: Kl xx:xx xx:xx Sted: Xxx Kontaktperson under eksamen: Bjørn Olav Brandsdal Tillatte hjelpemidler: Xxxx Telefon: 91674809 Oppgavesettet er på X sider inklusiv forside
Side 2 av 9 EKSAMENSOPPGÅVE Eksamen i: KJE- 1001 Dato: Tid: Sted: Tysdag 10. desember 2013 Kl 09:00 15:00 Teorifagb., hus 1, plan 2. Adm.bygget, Aud.max. og B154. Lovlige hjelpemiddel: Kalkulator. Huskelapp A4 ark med skrift på begge sider. Enkel norsk- engelsk/engelsk- norsk ordbok Eksamen i: XXXX- Xxxxxx Dato: Xxxdag XX. xxxx 2013 Oppgåvesettet er på 9 sider inklusiv forside Tid: Kl xx:xx xx:xx Sted: Xxx Kontaktperson under eksamen: Bjørn Olav Brandsdal Telefon: 91674809 Tillatte hjelpemidler: Xxxx Oppgavesettet er på X sider inklusiv forside UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 2
Side 3 av 9 Oppgave 1 (Teller 15 av 100 poeng) a) Tegn Lewisstruktur for følgende molekyl: SO, PCl O, H SO Angi hybridiseringen for sentralatomet i hvert molekyl. b) Atomorbitalene kan beskrives med kvantetall. Hvilke(t) av følgende utsagn er SANT? I. Hovedkvantetallet (n) beskriver formen på orbitalen. II. Bikvantetallet (l) beskriver størrelsen og energien på en orbital. III. Det magnetiske kvantetallet (ml) beskriver retningen av orbitalen IV. En orbital er den veien et elektron følger når det beveger seg i atomet. V. Alle utsagn er sanne. c) Sett opp eletronkonfigurasjonen for Cl og Br. Oppgave 2 (Teller 25 av 100 poeng) a) Forklar hvordan atomradius varierer langs en periode. b) Sett opp Dalton s lov om partialtrykk. Forklar hva som inngår i uttrykket. c) G, H og S er viktige termodynamiske størrelser. Beskriv kort hva de står for og hvorfor endringer i disse er interessante for kjemiske reaksjoner. d) Gitt følgende reaksjon: H g + I g 2HI(g) Bestem G for reaksjonen vha oppgitte termodynamiske data. Er reaksjonen spontan eller ikke? Begrunn svaret. e) En buffer med ph = 4.80 skal lages fra en svak syre, HA, og dens natrium salt, NaA. Finn molekylvekten for saltet hvis det trengs 250.0 g NaA for å lage 1 L buffer. pka = 4.30 for syren og startkonsentrasjonen [HA] = 1.0 M. Termodynamiske data Forbindelse ΔH (kj/mol) S (J/molK) H2 (g) 0 131.0 I2 (g) 0 116.7 HI (g) 25.9 206.3 UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 3
Oppgåve 1 (Tel 15 av 100 poeng) a) Teikn Lewisstrukturar for fyljande molekyl: Side 4 av 9 SO, PCl O, H SO Angje hybridiseringa for sentralatomet i kvart molekyl. b) Atomorbitalane kan beskrivas med kvantetal. Kva for fyljande utsegn er SANT? I. Hovedkvantetalet (n) beskriver forma på orbitalane. II. Bikvantetalet (l) beskriver størrelsen og energien på ein orbital. III. Det magnetiske kvantetalet (ml) beskriver retninga av orbitalen IV. Ein orbital er den vegen eit elektron fylgjer når det beveger seg i atomet. V. Alle utsegnene er sanne. c) Sett opp eletronkonfigurasjonen for Cl og Br. Oppgåve 2 (Tel 25 av 100 poeng) a) Forklar korleis atomradius varierer langs ein periode. b) Sett opp Dalton s lov om partialtrykk. Forklar kva som inngår i uttrykket. c) G, H og S er viktige termodynamiske størrelsar. Beskriv kort kva dei står for og kvifor endringar i desse er interessante for kjemiske reaksjonar. d) Gitt fylgjande reaksjon: H g + I g 2HI(g) Bestem G for reaksjonen vha oppgitte termodynamiske data. Er reaksjonen spontan eller ei? Grunngje svaret. e) Ein buffer med ph = 4.80 skal lagast frå ei svak syre, HA, og dens natrium salt, NaA. Finn molekylvekta for saltet når det trengs 250.0 g NaA for å lage 1 L buffer. pka = 4.30 for syra og startkonsentrasjonen [HA] = 1.0 M. Termodynamiske data Forbindelse ΔH (kj/mol) S (J/molK) H2 (g) 0 131.0 I2 (g) 0 116.7 HI (g) 25.9 206.3 UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 4
Oppgave 3 (Teller 15 av 100 poeng) Gitt følgende reaksjon: 2 A g B(g) + C(g) Side 5 av 9 a) Uttrykk reaksjonshastigheten som forandring i konsentrasjon for hver reaktant og produkter. b) Når [C] øker med 2 Ms - 1, hvor raskt avtar [A]? c) Gitt følgende data ved 300 K: Tid (s) [C] 0? 1 0.12 2 0.074 3 0.044 4 0.027 5 0.016 6 0.009 8 0.0036 10 0.0013 Bestem reaksjonsorden vha den integrerte hastighetsloven. Hint: y = ax + b. Oppgave 4 (Teller 25 av 100 poeng) a) Gi en definisjon på en Brønsted- Lowry syre og en Brønsted- Lowry base. Gi et eksempel på en Brønsted- Lowry syre og en Brønsted- Lowry base b) Finn de korresponderende basene til følgende syrer: I. NH II. H O III. HSO c) Finn ph i en 0.8 M NH løsning. Ka for NH er 5.6 10-10. d) 1 liter 0.8 M NH tilsettes 1 liter 0.4 M NH3. Hva blir ph i denne løsningen? e) Løsningen i oppgave d) er en buffer. Vil ph i denne bufferen være mest motstandsdyktig overfor tilsetning av syre eller base? Forklar hvorfor. UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 5
Side 6 av 9 Oppgåve 3 (Tel 15 av 100 poeng) Gitt fyljande reaksjon: 2 A g B(g) + C(g) a) Uttrykk reaksjonshastigheita som forandring i konsentrasjon for kvar reaktant og produkta. b) Når [C] aukar med 2 Ms - 1, kor raskt avtar [A]? c) Gitt fyljande data ved 300 K: Tid (s) [C] 0? 1 0.12 2 0.074 3 0.044 4 0.027 5 0.016 6 0.009 8 0.0036 10 0.0013 Finn reaksjonsorden vha den integrerte hastigheitslova. Hint: y = ax + b. Oppgåve 4 (Tel 25 av 100 poeng) a) Gje ein definisjon på ei Brønsted- Lowry syre og ein Brønsted- Lowry base. Gje eit eksempel på ei Brønsted- Lowry syre og ein Brønsted- Lowry base b) Finn dei korresponderande basane til fyljande syrer: I. NH II. H O III. HSO c) Finn ph i ein 0.8 M NH løysing. Ka for NH er 5.6 10-10. d) 1 liter 0.8 M NH tilsettast 1 liter 0.4 M NH3. Kva blir ph i denne løysinga? e) Løysinga i oppgåve d) er ein buffer. Vil ph i denne bufferen være mest motstandsdyktig overfor tilsats av syre eller base? Grunngje kvifor. UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 6
Side 7 av 9 Oppgave 5 (Teller 20 av 100 poeng) a) Analytisk kjemi deles gjerne i to grener; kvalitativ og kvantitativ analyse. Beskriv kort forskjellen på de to metodene. Forklar også kort hva gravimetrisk analyse går ut på. b) Sølvklorid AgCl (s) har et løselighetsprodukt på Ksp=1.7 10-10 ved 25 C. Hva er løseligheten i en mettet vandig løsning av AgCl? Hvor mange gram sølvioner er det i 1L mettet AgCl løsning? c) På labben har dere utført en øvelse med felling av AgCl der atommassen til sølv var kjent. En sølvtråd ble veid nøyaktig på analysevekt, løst opp i salpetersyre og utfelt som sølvklorid ved tilsetting av saltsyre. Følgende verdier ble observert: Vekt sølvtråd Vekt glassfilterdigel Vekt av glassfilterdigel + utfelt AgCl 0.1532 g 28.600 g 28.8622 g Bestem ut fra disse målingene atommassen for Cl når atommassen til Ag antas kjent. d) Tungtløselig AgCl kan fjernes ved tilsetting av NH3. Hva skjer? Skriv en balansert reaksjonsligning for den reaksjonen som skjer. UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 7
Side 8 av 9 Oppgåve 5 (Tel 20 av 100 poeng) a) Analytisk kjemi deles gjerne i to greiner; kvalitativ og kvantitativ analyse. Beskriv kort forskjellen på dei to metodane. Forklar også kort kva gravimetrisk analyse går ut på. b) Sølvklorid AgCl (s) har et løyseligheitsprodukt på Ksp=1.7 10-10 ved 25 C. Kva er løyseligheita i ei metta vandig løysing av AgCl? Kor mange gram sølvioner er det i 1L metta AgCl løysing? c) På labben har dere utført ei øving med felling av AgCl der atommassen til sølv var kjent. Ein sølvtråd blei veid nøyaktig på analysevekt, løyst opp i salpetersyre og utfelt som sølvklorid ved tilsetting av saltsyre. Fyljande verdiar blei observert: Vekt sølvtråd Vekt glassfilterdigel Vekt av glassfilterdigel + utfelt AgCl 0.1532 g 28.600 g 28.8622 g Finn ut frå desse målingane atommassen for Cl når atommassen til Ag antas kjent. d) Tungtløyselig AgCl kan fjernast ved tilsats av NH3. Kva skjer? Skriv ei balansert reaksjonslikning for den reaksjonen som skjer. UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 8
Side 9 av 9 Det periodiske systemet UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 9