NORGES TEKNISK NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR KJEMI

Like dokumenter
NORGES TEKNISK NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR KJEMI

NORGES TEKNISK NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR KJEMI

NORGES TEKNISK NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR KJEMI

NORGES TEKNISK NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR KJEMI

EKSAMEN I EMNE TKJ 4210/KJ 2031 UORGANISK KJEMI VK. Hjelpemidler: D Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler. Bestemt enkel kalkulator tillatt.

NORGES TEKNISK NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR KJEMI

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

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

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

LØSNINGSFORSLAG TIL ØVING NR. 11, VÅR 2014

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

Eksamensoppgåve i KJ1041 Kjemisk binding, spektroskopi og kinetikk

LØSNINGSFORSLAG TIL ØVING NR. 13, HØST 2009

FYS 3710 Biofysikk og Medisinsk Fysikk, Bindingsteori - hybridisering - molekylorbitaler

Universitetet i Oslo Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

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

Fakultet for naturvitenskap og teknologi. EKSAMEN I KJ 2050, GRUNNKURS I ANALYTISK KJEMI (7,5 sp) Fredag 21. desember 2012 kl

Sensorveiledning REA3026 Matematikk S1

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

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

KAPITEL 1. STRUKTUR OG BINDINGER.

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

EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

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

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

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

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

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

Kapittel 10 Kjemisk binding II Molekyl struktur og hybridisering av orbitaler Repetisjon

EKSAMEN I FAG SIF4065 ATOM- OG MOLEKYLFYSIKK Fakultet for naturvitenskap og teknologi 13. august 2002 Tid:

Eksamensoppgave i TMA4240 Statistikk

EKSAMEN I FAG KJ 2053; KROMATOGRAFI

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

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

KJM2600-Laboratorieoppgave 2

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN MAI 2006

UNIVERSITETET I OSLO

FLERVALGSOPPGAVER KJEMISK BINDING

UNIVERSITETET I OSLO

Faglig kontakt under eksamen: Navn: Truls Gundersen, Energi og Prosessteknikk Tlf.: (direkte) / (mobil) / (sekretær)

Eksamensoppgave i TMA4140 Diskret matematikk

Det enkleste svaret: Den potensielle energien er lavere dersom det blir dannet binding.

EKSAMEN I FAG SIF4062 FASTSTOFFYSIKK VK Fakultet for fysikk, informatikk og matematikk Tirsdag 8. mai 2001 Tid: Sensur faller 29.

Studieplan for KJEMI

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamensoppgave i SØK1010 Matematikk og mikroøkonomi

Computerøvelse. Eksperiment 2. Ina Molaug og Anders Leirpoll

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

UNIVERSITETET I OSLO

1. UTTAKSPRØVE. til den. 41. Internasjonale Kjemiolympiaden 2009 i Cambridge, England

EKSAMEN I EMNE TFY4125 FYSIKK

UNIVERSITETET I OSLO

FLERVALGSOPPGAVER ATOMER og PERIODESYSTEMET

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for lærer- og tolkeutdanning

Lokalt gitt eksamen januar 2015 Praktiske opplysninger til rektor

Del 2: Alle hjelpemidler er tillatt, med unntak av Internett og andre verktøy som tillater kommunikasjon.

MENA1001 Deleksamen 2017 Forside

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

Eksamensoppgave i SØK1010 Matematikk og mikroøkonomi

Øvingsark til eksamen i TMT4130 Uorganisk kjemi

Sensorveiledning REA3022 Matematikk R1

Universitetet i Oslo

Kontinuasjonseksamen i emne TFE4110 DIGITALTEKNIKK MED KRETSTEKNIKK

UNIVERSITETET I OSLO

NORGES TEKNISK- NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK

Resultatet blir tilgjengelig på studentweb første virkedag etter sensurfrist, dvs (se

EKSAMEN I TMA4285 TIDSREKKEMODELLER Fredag 7. desember 2012 Tid: 09:00 13:00

Faglig kontakt under eksamen: Navn: Truls Gundersen, Energi og Prosessteknikk Tlf.: (direkte) / (mobil) / (sekretær)

Eksamen REA3024 Matematikk R2. Nynorsk/Bokmål

Side 1 av 10 NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET (NTNU) - TRONDHEIM INSTITUTT FOR ENERGI OG PROSESSTEKNIKK

Eksamensoppgave i SØK1001 Matematikk for økonomer

Forhåndssensurrapport REA3028 Matematikk S2

Eksamensoppgave i TKT4124 Mekanikk 3

Eksamensoppgave i SØK Statistikk for økonomer

F F. Intramolekylære bindinger Kovalent binding. Kjemiske bindinger. Hver H opplever nå å ha to valenselektroner og med det er

EKSAMEN I SOS1120 KVANTITATIV METODE 5. MAI 2004 (6 timer)

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamen i TKJ4180 FYSIKALSK ORGANISK KJEMI

EKSAMEN I TFY4250 ATOM- OG MOLEKYLFYSIKK Fredag 19. august 2005 kl

Eksamensoppgave i KJ2050, Analytisk kjemi, grunnkurs

Sensorveiledning REA3028 Matematikk S2

Faktor - en eksamensavis utgitt av ECONnect

Eksamensoppgave i SØK1001 Matematikk for økonomer

Sensorveiledning MAT1015 Matematikk 2P

Eksamensoppgave i SØK1001 Matematikk for økonomer

Sensorveiledning MAT1013 Matematikk 1T

Sensorveiledning REA3022 Matematikk R1

UNIVERSITETET I OSLO

1) Redoksreaksjoner, reaksjoner hvor en forbindelse. 2) Syre basereaksjoner, reaksjoner hvor en. elektronrik forbindelse reagerer med en

Sensorveiledning MAT1013 Matematikk 1T

UNIVERSITETET I OSLO

Fasit til norsk finale

Naturfag 2, Na210R510

EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

Hvorfor studere kjemi?

Transkript:

NORGES TEKNISK NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR KJEMI EKSAMEN I KJ 2031 UORGANISK KJEMI VK Fredag 21. mai 2012 Tid: 09.00 13.00 Faglig kontakt under eksamen: Karina Mathisen, Realfagbygget, tlf. 73 59 62 18 Institutt for kjemi, NTNU, Gløshaugen Hjelpemidler: Enkelt periodesystem er vedlagt. Bestemt enkel kalkulator tillatt. Eksamenssettet består av 3 oppgaver på 6 sider, inkludert vedlegg. Alle oppgaver skal besvares. Ta med forklaringer underveis så du kan få poeng. Oppgavenes vekting er angitt i parentes. Oppgave 1 (28 poeng) a) Tegn opp hydrogenmolekylet, H 2, og identifiser alle symmetrioperasjoner og punktgruppe for molekylet. Tegn deretter opp molekylorbital (MO) diagrammet til forbindelsen, fyll inn elektroner og tegn opp formene på MO ene og gi de navn. Skal MO-nivåene ha subskrift gerade/ungerade? Forklar svaret. Utled bindingsorden og forklar om bindingen er σ- eller -type. (4 poeng) b) Hydrogen sulfid, H 2 S, er en fargeløs gass som kjennetegnes ved sin kraftige lukt som minner om råtne egg. i) Tegn opp molekylet H 2 S og angi elektron- og molekylstruktur og vis at punktgruppen er C 2v. Lag illustrasjoner som viser symmetrioperasjonene til molekylet. (4 poeng) ii) Hvilke atomorbitaler på svovel deltar i binding? Begrunn svaret. (2 poeng) iii) Bruk karaktertabellen for C 2v under til å forklare hvilke symmetrityper de aktuelle atomorbitalene på sentralatomet svovel tilhører. Anta molekylet ligger i yz-planet. (4 poeng) Side 1 av 6

C 2v E C 2 v(xz) v(yz) A 1 1 1 1 1 A 2 1 1-1 -1 B 1 1-1 1-1 B 2 1-1 -1 1 iv) Forklar hvilken symmetritype de to gruppeorbitalene til H 2 fra oppgave 1a) tilhører. Hva skjer nå med den opprinnelige hovedaksen for gruppeorbitalene? (Gi forklaring) (2 poeng) c) Skriv opp de generelle likningene for SALC orbitalene til H 2 S molekylet og skisser alle kombinasjonene du vil lage. Forklar framgangsmåten. (2 poeng) d) Diskuter SALCene laget under c) utifra energimessige forhold og tegn opp molekylorbitaldiagrammet til H 2 S. Fyll inn elektronene og gi navn til molekylorbitalene. (6 poeng) e) Bindingsvinkelen H-S-H i H 2 S er 92.1. i) Hvordan vurderer du energien av de bindende SALC for H 2 S sammenlignet med H 2 O? (4 poeng) ii) Hvordan vil du forklare den lave bindingsvinkelen i H 2 S? (2 poeng) Oppgave 2 (28 poeng) a) Følgende utsagn er gitt om symmetrioperasjoner for molekyler; avgjør om de er fleip eller fakta med forklaring (3 poeng per oppgave); i) Et molekyl med C 3 hovedrotasjonsakse og operasjonen h, har alltid 3σ v i tillegg. ii) Dersom et molekyl har C 3 hovedrotasjonsakse har det aldri også operasjonen i. b) Tegn opp følgende molekyl og forklar hva molekyl og elektronstruktur er i hvert tilfelle. Identifiser også symmetrioperasjoner og punktgruppe. (3 poeng per oppgave); i) NHF 2 ii) PCl 3 iii) PCl 4 F iv) [AuCl 4 ] - c) Enhetscella for superlederen yttriumbariumkobberoksid (YBCO) er vist under. Denne superlederen har en perovskitt-liknende struktur. Side 2 av 6

i) Superlederen kan angis med formel Y x Ba y Cu z O 7. Bruk figuren under til å finne x, y og z. Forklar hvordan du kom fram til svaret. (2 poeng) ii) Kobber innehar to forskjellige omgivelser i strukturen med forskjellige koordinasjonstall til oksygen. Hva er koordinasjonstallet og strukturen av disse to, og hva blir punktgruppene til disse to kobber-setene? (2 poeng) iii) Oksidasjonstallet til kobber i denne strukturen er omdiskutert. Du har i løpet av kurset lært om forskjellige spektroskopiske teknikker. Hvilke av teknikkene vil være egnet til å identifisere oksidasjonstilstanden til kobber? Svaret skal begrunnes og teknikken(e) beskrives kort. (6 poeng) Oppgave 3 (28 poeng) a) I krystallfeltteorien (CFT) har vi tidligere blitt fortalt at den energetiske splittingen o for oktaedrisk transisjonsmetallkompleks varierer på følgende vis; i) Den øker med økende oksidasjonstilstand på metalle ii) Splittingen er stor for CO fordi den ligger til høyre i spektrokjemiske serien Ta utgangspunkt i det du nå har lært om ligandfeltteori (MO-teori) for å gi bedre forklaringer av observert variasjon i de to tilfellene. Diskuter både σ og interaksjon. (8 poeng) b) Orgeldiagrammet til en vanadiumløsning er vist under. Vi antar oktaedrisk kompleks. Side 3 av 6

i) Hva er oksidasjonstilstanden til vanadium i løsningen? Svaret skal begrunnes og diagrammet forklares. (4 poeng) ii) Hvordan forklarer du at kompleksgrunntermen er trippelt degenerert? (2 poeng) iii) UV-vis spekteret for vanadiumløsningen er vist under. Forklar hvilke tre typer topper vi kan kjenne igjen, og angi korrekte overganger med termsymbol for toppene mellom 300 og 600 nm i spekteret. Gi spesifikke eksempel på hvilke d- orbitaler som er fylt for de to gitte overgangene med forklaring. (6 poeng) iv) Bruk karaktertabellen i vedlegg til å skissere et MO diagram for vanadiumkomplekset når vi antar kun sigma-interaksjon med vannmolekylene. Fyll inn elektroner og sett navn på SALC-nivåene. Forklar framgangsmåten og angi hvilke nivå som er henholdsvis ligand og metall i karakter. Identifiser bindende og ikke-bindende SALC. (4 poeng) Side 4 av 6

c) Det monomere jernkarbonylkomplekset Fe(CO) 5 viser to topper i området for CO strekkfrekvens i et IR spekter. Hvordan vil du forklare dette? Vil strekkfrekvensene i komplekset være lavere eller høyere enn for fritt CO ( CO )? Begrunn svaret. (4 poeng) Kandidatene må selv oppsøke sensuroppslagene. Verken eksamenskontoret eller instituttkontoret har kapasitet til å svare på telefonhenvendelser angående eksamenssensur. Senest sensur; fredag 11.juni 2012 Lykke til og ha en fortreffelig sommer! Side 5 av 6

Vedlegg: Karaktertabeller. O h E 8C 3 6C 2 6C 4 3C 2 i 6S 4 8S 6 3 h 6 d A 1g 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 x 2 +y 2 +z 2 A 2g 1 1-1 -1 1 1-1 1 1-1 E g 2-1 0 0 2 2 0-1 2 0 z 2, x 2 -y 2 T 1g 3 0-1 1-1 3 1 0-1 -1 T 2g 3 0 1-1 -1 3-1 0-1 1 xy, yz, zx A 1u 1 1 1 1 1-1 -1-1 -1-1 A 2u 1 1-1 -1 1-1 1-1 -1 1 E u 2-1 0 0 2-2 0 1-2 0 T 1u 3 0-1 1-1 -3-1 0 1 1 x,y,z T 2u 3 0 1-1 -1-3 1 0 1-1 Periodisk system Side 6 av 6