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

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

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

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

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

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

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

EKSAMENSOPPGAVE. KJE-1001 Introduksjon til kjemi og kjemisk biologi

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

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

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. Eksamen i: KJE-1005 Termodynamikk og kinetikk Dato: Torsdag 24. mai 2012 Tid: Kl 09:00 14:00 Sted: Åsgårdveien 9

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

EKSAMENSOPPGAVE Bjarte Aarmo Lund

EKSAMENSOPPGAVE. Alle skrevne og trykte. Godkjent kalkulator.

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

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

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

- Kinetisk og potensiell energi Kinetisk energi: Bevegelses energi. Kinetiske energi er avhengig av masse og fart. E kin = ½ mv 2

KJ1042 Øving 3: Varme, arbeid og termodynamikkens første lov

Universitetet i Oslo Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

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 I KJE-1001

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

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

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

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

KANDIDATEN MÅ SELV KONTROLLERE AT OPPGAVESETTET ER FULLSTENDIG

EKSAMENSOPPGAVE. INF-1100 Innføring i programmering og datamaskiners virkemåte. Teorifagb, hus 3, og og Adm.bygget, Aud.max og B.

KANDIDATEN MÅ SELV KONTROLLERE AT OPPGAVESETTET FULLSTENDIG

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

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

KJ1042 Grunnleggende termodynamikk med laboratorium. Eksamen vår 2011 Løsninger

EKSAMENSOPPGAVE. Vil det bli gått oppklaringsrunde i eksamenslokalet? Svar: JA / NEI Hvis JA: ca. kl. 10:30

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 I KJE-1001

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

Den spesifike (molare) smeltevarmen for is er den energi som trengs for å omdanne 1 kg (ett mol) is med temperatur 0 C til vann med temperatur 0 C.

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

A 252 kg B 287 kg C 322 kg D 357 kg E 392 kg. Velg ett alternativ

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

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

Regneøving 9. (Veiledning: Fredag 18. mars kl og mandag 21. mars kl )

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

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

Fasit til norsk finale

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

DET TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE FAKULTET

EKSAMENSOPPGAVE. FYS 2000, Kvantemekanikk Dato: 7. Juni 2017 Klokkeslett: 9:00-13:00 Sted: Tillatte hjelpemidler: rute.

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

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

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

EKSAMENSOPPGAVE. INF-1100 Innføring i programmering og datamaskiners virkemåte. Ingen. Elektronisk (WiseFlow) Robert Pettersen

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

Løsningsforslag til ukeoppgave 6

EKSAMEN I TMT4105 KJEMI

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

EKSAMENSOPPGAVE. To dobbeltsidige ark med notater. Stian Normann Anfinsen

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

Side 1 av 3/nyn. Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg, tel. (735) EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 Onsdag 22. mai 2013 Tid:

EKSAMENSOPPGAVE. linjal, kalkulator (hva som helst typ)

LØYSINGSFORSLAG, eksamen 20. mai 2015 i fag TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 v. Ivar S. Ertesvåg, mai 2015/sist revidert 9.juni 2015.

KJ1042 Grunnleggende termodynamikk med laboratorium. Eksamen vår 2012 Løsninger

KJ1042 Øving 5: Entalpi og entropi

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

EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 Laurdag 18. august 2012 Tid:

EKSAMENSOPPGAVE. Fys-1002 Elektromagnetisme. Adm.bygget B154 Kalkulator med tomt dataminne, Rottmann: Matematisk formelsamling

EKSAMEN I SIF4018 MATEMATISK FYSIKK mandag 28. mai 2001 kl

EKSAMENSOPPGAVE. Linjal, kalkulator (hva som helst typ)

KJ1042 Grunnleggende termodynamikk med laboratorium. Eksamen vår 2013 Løsninger

Finalerunde Kjemiolympiaden 2002 Blindern 19. april 2002 Kl

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

EKSAMENSOPPGAVE. Professor Anders Schomacker

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

EKSAMENSOPPGAVE. Ingen. Robert Pettersen. Eksamen i: INF Innf. i progr. og datam. virkem. Dato: Tirsdag 5. desember 2017

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

EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN MAI 2006

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

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

Eksamen i FYS Oppgavesettet, inklusiv ark med formler, er på 7 sider, inkludert forside. FAKULTET FOR NATURVITENSKAP OG TEKNOLOGI

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk naturvitenskapelige fakultet

EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Repetisjonsoppgaver kapittel 5 løsningsforslag

EKSAMENSOPPGAVE. linjal, kalkulator (hva som helst typ)

EKSAMENSOPPGAVE. GEO-2010 Marine geofag

EKSAMENSOPPGAVE I FYS-2001

Fakultet for teknologi, kunst og design Teknologiske fag. Eksamen i: Fysikk for tretermin (FO911A)

Eksamen TFY4165 Termisk fysikk kl august 2018 Nynorsk

Løsningsforslag for FYS2140 Kvantefysikk, Mandag 3. juni 2019

Side 1 av 3/nyn. Kontakt under eksamen: Ivar S. Ertesvåg, tel. (735) EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK august 2017 Tid:

EKSAMEN I FAG TEP4125 TERMODYNAMIKK 2 Laurdag 17. august 2013 Tid:

Løsningsforslag til øving 10

De viktigste formlene i KJ1042

Universitetet i Oslo Det matematisk -naturvitenskapelige fakultet

Transkript:

Fakultet for naturvitenskap og teknologi EKSAMENSOPPGAVE Eksamen i: KJE-1005 Grunnleggende Fysikalsk Kjemi Dato: Fredag 02. juni 2017 Klokkeslett: 09:00-14:00 Sted: Åsgårdveien 9 Tillatte hjelpemidler: Enkel lommeregner Type innføringsark (rute/linje): Antall sider inkl. forside: Kontaktperson under eksamen: Rute 9 Prof. Richard A. Engh Telefon/mobil: 77644073 / 93667003 NB! Det er ikke tillatt å levere inn kladdepapir som del av eksamensbesvarelsen. Hvis det likevel leveres inn, vil kladdepapiret bli holdt tilbake og ikke bli sendt til sensur. Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no

Fakultet for naturvitenskap og teknologi EKSAMENSOPPGÅVE Eksamen i: KJE-1005 Grunnleggende Fysikalsk Kjemi Dato: Fredag 02. juni 2017 Klokkeslett: 09:00-14:00 Sted: Åsgårdveien 9 Lovlige hjelpemidler: Enkel lommereknar Type innføringsark (rute/linje): Tal sider inkl. framside: Kontaktperson under eksamen: Rute 9 Prof. Richard A. Engh Telefon/mobil: 77644073 / 93667003 NB! Det er ikkje lov å levere inn kladd saman med oppgåvesvaret Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no

Nyttig informasjon: 1 Pa = 1 N m -2 = 1 J m -3 = 1 Kg m -1 s -2 1 J = 1 kg m 2 s -2 = 0.2389 cal 760 Torr = 101325 Pa = 1,00000 atm = 1,01325 bar 1 L = 1 dm 3 = 1000 cm 3 = 10-3 m 3 R = 8,31451 J K -1 mol -1 = 0,0831451 dm 3 bar K -1 mol -1 = 0,0820578 dm 3 atm K -1 mol -1 k B = k = R/N A = 1.38 x 10-23 J K -1 0 C = 273.15K Molarvolum V m = V/n Standard dannelsesentalpier (H; 25 C, 1 atm): CO 2 (gass) -394 kj/mol, H 2 O (væske) -286 kj/mol, CH 4 (gass) -74.9 kj/mol Standard Gibbs energier (G; 25 C, 1 atm): CO 2 (gass) -395 kj/mol, H 2 O (væske) -237 kj/mol, CH 4 (gass) -50.8kJ/mol Egenskaper av vann: Kokepunkt (1 atm trykk): 100 C Smeltevarmen (Δ fus H, 0 C): 6,01 kj mol -1 Fordampningsvarmen (Δ vap H, 100 C): 40,7 kj mol -1 Varmekapasitet væske C p (l) : 75 J K -1 mol -1 Varmekapasitet gass C p (g): 34 J K -1 mol -1 Kryoskopisk konstant K f : 1,86 K kg mol -1 UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 2

Nyttig informasjon: 1 Pa = 1 N m -2 = 1 J m -3 = 1 Kg m -1 s -2 1 J = 1 kg m 2 s -2 = 0.2389 cal 760 Torr = 101325 Pa = 1,00000 atm = 1,01325 bar 1 L = 1 dm 3 = 1000 cm 3 = 10-3 m 3 R = 8,31451 J K -1 mol -1 = 0,0831451 dm 3 bar K -1 mol -1 = 0,0820578 dm 3 atm K -1 mol -1 k B = k = R/N A = 1.38 x 10-23 J K -1 0 C = 273.15K Molarvolum V m = V/n Standard formingsentalpi (H; 25 C, 1 atm): CO 2 (gass) -394 kj/mol, H 2 O (væske) -286 kj/mol, CH 4 (gass) -74.9 kj/mol Standard Gibbs energi (G; 25 C, 1 atm): CO 2 (gass) -395 kj/mol, H 2 O (væske) -237 kj/mol, CH 4 (gass) -50.8kJ/mol Egenskapar av vatn: Kokepunkt (1 atm trykk): 100 C Smeltevarmen (Δ fus H, 0 C): 6,01 kj mol -1 Fordampningsvarmen (Δ vap H, 100 C): 40,7 kj mol -1 Varmekapasitet væske C p (l) : 75 J K -1 mol -1 Varmekapasitet gass C p (g): 34 J K -1 mol -1 Kryoskopisk konstant K f : 1,86 K kg mol -1 UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 2

Oppgave 1 (15 poeng) Finn den passende ligningen eller definisjonen fra tabell B for hvert begrep og hver beskrivelse fra tabell 1! (Skriv tallet og bokstaven sammen for hvert par.) Hvert element fra tabellene skal brukes bare én gang. TABELL 1 1. virialutviklingen 2. fugasitet 3. Schrödingers ligning 4. Clapeyrons ligning 5. Michaelis Menten ligning 6. hemmingskonstante 7. kritisk punkt 8. Lennard Jones potensial funksjon 9. Clausius-Clapeyrons ligning 10. Normeringsbetingelsen 11. Joule-Thomson inversjonstemperatur 12. Van der Waals gass 13. Arrhenius ligning 14. Energiene av en partikkel bundet av et kvadratisk potensial 15. Partikkel i boks energiene TABELL B a. k=a e E A/ RT b. p 0 exp[(g m G m 0 )/RT ] c. α=1+[ I ]/ K I d. pv m =RT (1+B/V m +C /V m 2 +...) e. ^H Ψ=i ħ Ψ t f. V =k 1 [ r min r ] 12 k 2 [ r min r ] 6 g. Ψ * Ψ d τ=1 h. E ν =(ν+ 1 2 )ħ(k f /m) 1/2 i. p= nrt n2 a( V nb V ) 2 j. v= k cat [ E] 0 1+K m /[S ] 0 k. ln( P 2 P 1 )= Δ H R ( 1 T 2 1 T 1 ) l. ( T / p) H =0 m. E n =n 2 h 2 /8mL 2 n. dp/dt =Δ H m /T Δ V m o. ( p/ V ) T =( 2 p/ V 2 ) T =0 UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 3

Oppgave 1 (15 poeng) Finn den passande likninga eller definisjonen frå tabell B for kvart begreip frå tabell 1! (Skriv talet og bokstaven saman for kvart par.) Kvart element frå tabellane skal brukast kun ein gong. TABELL 1 1. virialutviklinga 2. fugasitet 3. Schrödingers likning 4. Clapeyrons likning 5. Michaelis Menten likning 6. hemmingskonstante 7. kritisk punkt 8. Lennard Jones potensial funksjon 9. Clausius-Clapeyrons likning 10. Normeringsbetingelsen 11. Joule-Thomson inversjonstemperatur 12. Van der Waals gass 13. Arrhenius likning 14. Energiene av ein partikkel bunden av eit kvadratisk potensial 15. Partikkel i boks energiene TABELL B a. k=a e E A/ RT b. p 0 exp[(g m G m 0 )/RT ] c. α=1+[ I ]/ K I d. pv m =RT (1+B/V m +C /V m 2 +...) e. ^H Ψ=i ħ Ψ t f. V =k 1 [ r min r ] 12 k 2 [ r min r ] 6 g. Ψ * Ψ d τ=1 h. E ν =(ν+ 1 2 )ħ(k f /m) 1/2 i. p= nrt n2 a( V nb V ) 2 j. v= k cat [ E] 0 1+K m /[S ] 0 k. ln( P 2 P 1 )= Δ H R ( 1 T 2 1 T 1 ) l. ( T / p) H =0 m. E n =n 2 h 2 /8mL 2 n. dp/dt =Δ H m /T Δ V m o. ( p/ V ) T =( 2 p/ V 2 ) T =0 UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 3

Oppgave 2 (30 poeng) 2a) Van der Waals konstante a for vann (a=5,5 L 2 bar / mol 2 ) er mye større enn for helium (a = 0,03 L 2 bar / mol 2 ). Hvordan kan dette forklares? A. Vann er mye større enn helium. B. Vann er et molekyl mens helium er et atomært stoff. C. Tiltrekningskreftene mellom vannmolekylene er mye større enn mellom heliumatomene. D. Avstøtningskreftene mellom vannmolekylene er mye større enn mellom heliumatomene. 2b) En eksoterm reaksjon har ΔH = -7,36 kj/mol og ΔS = -32 J/(K mol), uavhengig av temperatur. I hvilket temperaturområde er reaksjonen spontan? A. T > 0 K B. T < 230 K C. T > 230 K D. Reaksjonen er aldri spontan. 2c) Hva er riktig for en ideell gass? A. C p > C V B. C p = C V C. C p < C V D. Svaret er avhengig av antall og geometri av atomene i gassmolekylene. 2d) 1 kg is ved 0 C blir tilført 400 kj energi. Hva er slutt-temperaturen? A. 0 C B. 16 C C. 48 C D. 96 C UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 4

Oppgave 2 (30 poeng) 2a) Van der Waals konstante a for vatn (a=5,5 L 2 bar / mol 2 ) er mykje større enn for helium (a = 0,03 L 2 bar / mol 2 ). Korleis kan dette forklares? A. Vatn er mykje større enn helium. B. Vatn er eit molekyl mens helium er eit atomært stoff. C. Tiltrekkingskreftane mellom vatnmolekyla er mykje større enn mellom heliumatoma. D. Avstøtningskreftene mellom vatnmolekyla er mykje større enn mellom heliumatoma. 2b) Ein eksoterm reaksjon har ΔH = -7,36 kj/mol og ΔS = -32 J/(K mol), uavhengig av temperatur. I kva for eit temperaturområde er reaksjonen spontan? A. T > 0 K B. T < 230 K C. T > 230 K D. Reaksjonen er aldri spontan. 2c) Hva er riktig for en ideell gass? A. C p > C V B. C p = C V C. C p < C V D. Svaret er avhengig av tal og geometri av atoma i gassmolekyla. 2d) 1 kg is ved 0 C vert tilført 400 kj energi. Kva er slutt-temperaturen? A. 0 C B. 16 C C. 48 C D. 96 C UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 4

2e) Tabellen gir reaksjonshastighet k for en reaksjon ved ulike temperaturer. Bestem aktiveringsenergi E A for reaksjonen. T ( C) k (s -1 ) 50 1,27 *10 5 200 1,67 *10 5 A. 1,3 kj/mol B. 2,3 kj/mol C. 3,3 kj/mol D. 4,3 kj/mol 2f) Finn forandringen i indre energi hvis en gass varmes opp fra 25 C til 40 C ved konstant volum. Anta at varmekapasitet (C V = 3/2 * R) er uavhengig av temperatur i dette temperaturområdet. A. 1,9 * 10 2 kj/mol B. 187 kj/mol C. 1,9 kj/mol D. 0,19 kj/mol 2g) Vi har følgende reaksjonshastigheter ν 0 for en reaksjon 2A + B + C D + E for ulike startkonsentrasjoner av stoff A, B og C: [A] 0 (M) [B] 0 (M) [C] 0 (M) ν 0 (M/s) 0,20 0,20 1,0 2,4 10-4 0,40 0,40 1,0 4,8 10-4 0,60 0,40 0,25 2,4 10-4 0,80 0,40 0,25 2,4 10-4 Bestem hastighetsloven for denne reaksjonen. A. ν 0 = k[a][b][c] 2 B. ν 0 = k[b][c] 2 C. ν 0 = k[b][c] 0.5 D. Vi har ikke nok informasjon for å kunne bestemme hastighetsloven 2h) Vi legger til 1.6 mm hemmer (K I = 400 µm) til en enzymkatalysert reaksjon (K M = [S] 0 = 1.5 mm). Med hvilken faktor går reaksjonshastigheten ned? Anta Michaelis- Menten og konkurrerende hemming: ν ν= max 1+α K M /[ S] 0 A. Reaksjonshastighet går ned med en faktor 2 B. Reaksjonshastighet går ned med en faktor 3 C. Reaksjonshastighet går ned med en faktor 4 D. Reaksjonshastighet går ned med en faktor 5 UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 5

2e) Tabellen gjev reaksjonshastigheit k for ein reaksjon ved ulike temperaturer. Bestem aktiveringsenergi E A for reaksjonen. T ( C) k (s -1 ) 50 1,27 *10^5 200 1,67 *10^5 A. 1,3 kj/mol B. 2,3 kj/mol C. 3,3 kj/mol D. 4,3 kj/mol 2f) Finn forandringa i indre energi viss ein gass vert varma opp fra 25 C til 40 C ved konstant volum. Anta at varmekapasitet (C V = 3/2 * R ) er uavhengig av temperatur i dette temperaturområdet. A. 1,9 * 10 2 kj/mol B. 187 kj/mol C. 1,9 kj/mol D. 0,19 kj/mol 2g) Vi har følgjande reaksjonshastigheiter ν 0 for ein reaksjon 2A + B + C D + E for ulike begynningskonsentrasjonar av stoff A, B og C: [A] 0 (M) [B] 0 (M) [C] 0 (M) ν 0 (M/s) 0,20 0,20 1,0 2,4 10-4 0,40 0,40 1,0 4,8 10-4 0,60 0,40 0,25 2,4 10-4 0,80 0,40 0,25 2,4 10-4 Bestem hastigheitslovet for denne reaksjonen. A. ν 0 = k[a][b][c] 2 B. ν 0 = k[b][c] 2 C. ν 0 = k[b][c] 0.5 D. Vi har ikkje nok informasjon for å kunne bestemme hastigheitslovet 2h) Vi legg til 1.6 mm hemmer (K I = 400 µm) til ein enzymkatalysert reaksjon (K M = [S] 0 = 1.5 mm). Med kva for ein faktor går reaksjonshastigheiten ned? Anta Michaelis-Menten og konkurrerande hemming: ν ν= max 1+α K M /[ S] 0 A. Reaksjonshastigheit går ned med ein faktor 2 B. Reaksjonshastigheit går ned med ein faktor 3 C. Reaksjonshastigheit går ned med ein faktor 4 D. Reaksjonshastigheit går ned med ein faktor 5 UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 5

2i) Vi har følgende reaksjonsmekanisme for reaksjonen mellom H 2 og ICl: H 2 +ICl HI + HCl HI +ICl I 2 +HCl Hvilken orden har totalreaksjon? Anta tilnærmelse om stasjonær tilstand (steady state approximation). A. Orden på totalreaksjon er 0 B. Orden på totalreaksjon er 1 C. Orden på totalreaksjon er 2 D. Orden på totalreaksjon er 3 2j) Heisenbergs usikkerhetsprinsipp sier at enkelte størrelser ikke samtidig kan nøyaktig bestemmes. Hvilke gjelder dette? A. impuls p y og posisjon x B. posisjon x og posisjon y C. impuls p x og posisjon x D. impuls p x og impuls p y 2k) Hvis to atomorbitaler overlapper, hvor mange molekylorbitaler dannes da? A. En B. To C. Tre D. Ingen 2l) Hva er sant om atomorbitaler? A. Alle s-orbitaler har minst en node B. Det er syv forskjellige d-orbitaler C. Alle p-orbitaler har minst en node D. Det er plass til kun 3 elektroner i et p-subskall 2m) Diagrammet til høyre viser 8 forskjellig bølgefunksjoner for en harmonisk oscillator (eller partikkel i en harmonisk potensial). Hva er riktig? A. Bølgefunksjonen med lavest energi har energi lik null B. Krumming av bølgefunksjonene viser at kinetisk energi er høyest når utslag av oscillatoren er størst C. Systemet er en modell for rotasjoner av molekyler D. Sannsynlighetstetthet er 0 for all x. UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 6

2i) Vi har følgjande reaksjonsmekanisme for reaksjonen mellom H 2 og ICl: H 2 +ICl HI + HCl HI +ICl I 2 +HCl Kva for ein orde har totalreaksjon? Anta tilnærming om stasjonær tilstand (steady state approximation). A. Orden på totalreaksjon er 0 B. Orden på totalreaksjon er 1 C. Orden på totalreaksjon er 2 D. Orden på totalreaksjon er 3 2j) Heisenbergs usikkerheitsprinsipp seier at enkelte størrelsar ikkje samtidig kan nøyaktig avgjerast. Kva for eit par gjeld dette? A. impuls p y og posisjon x B. posisjon x og posisjon y C. impuls p x og posisjon x D. impuls p x og impuls p y 2k) Viss to atomorbitaler overlapper, kor mange molekylorbitaler vert danna da? A. En B. To C. Tre D. Ingen 2l) Kva er sant om atomorbitaler? A. Alle s-orbitaler har minst ein node B. Det er seks forskjellige d-orbitaler C. Alle p-orbitaler har minst en node D. Det er seks forskjellige p-orbitaler 2m) Diagrammet til høgre viser 8 forskjellig bølgjefunksjonar for ein harmonisk oscillator (eller partikkel i eit harmonisk potensial). Kva er riktig? A. Bølgjefunksjonen med lagast energi har energi lik null B. Krumming av bølgjefunksjonar viser at kinetisk energi er høgast når utslag av oscillatoren er størst C. Systemet er ein modell for rotasjonar av molekyl D. Sannsynstettleik er 0 for all x. UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 6

1 2 3 2n) Forbindelsene 1, 2, og 3 ovenfor har dipolmomentene µ1, µ2, og µ3. Hva er rekkefølgen for µ1, µ2, og µ3? A. µ1 < µ2 = µ3 B. µ1 = µ2 > µ3 C. µ1 = µ2 < µ3 D. µ1 > µ2 = µ3 2o) Figuren til høyre viser Lennard- Jones potensial energifunksjonen for vekselvirkninger mellom molekyler. Hva er riktig? A) 1/r 12 modellerer frastøtningsenergien. B) -1/r 6 modellerer tiltrekningsenergien. C) Hydrogenbindingsenergien og ionion vekselvirkninger er ikke modellert i Lennard-Jones potensialet. D) A, B, og C er alle riktige Oppgave 3 (15 poeng) Forandringen i entalpi som skyldes trykkforandringer kan finnes av relasjonen: ( H / p) T = T ( V / T ) p +V a) Beregn ( H / p) T for en ideell gass. Forklar svaret. b) Vis at ( H / p) T for en van der Waals gass blir (b 2 a ). Bruk molart volum RT av en van der Waals gass ved lavt trykk: V M = RT p + ( b a RT ) c) Beregn entalpiforandringen for en isoterm prosess der 10 g nitrogengass blir utsatt for en trykkøkning på 1,4 atmosfær. Temperaturen er 27 C. Bruk van der Waals ligning med a = 0,12 Pa m 6 mol -2 og b = 42 10-6 m 3 mol -1 for nitrogengass. UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 7

1 2 3 2n) Sambindinga 1, 2, og 3 ovenfor har dipolmomenta µ1, µ2, og µ3. Kva er rekkefølga for µ1, µ2, og µ3? A. µ1 < µ2 = µ3 B. µ1 = µ2 > µ3 C. µ1 = µ2 < µ3 D. µ1 > µ2 = µ3 2o) Figuren til høgre viser Lennard- Jones potensial energifunksjonen for vekselvirknader mellom molekyl. Kva er riktig? A) 1/r 12 modellerer frastøtingsenergien. B) -1/r 6 modellerer tiltrekkingsenergien. C) Hydrogenbindingsenergien og ionion vekselvirknader er ikkje modellert i Lennard-Jones potensialet. D) A, B, og C er alle riktige Oppgave 3 (15 poeng) Forandringa i entalpi som skyldast trykkforandringar kan finnast av relasjonen: ( H / p) T = T ( V / T ) p +V a) Berekn ( H / p) T for eit ideelt gass. Forklar svaret. b) Vis at ( H / p) T for en van der Waals gass vert (b 2a ). Bruk molart volum RT av ein van der Waals gass ved lågt trykk: V M = RT p + ( b a RT ) c) Berekn entalpiforandringa for en isoterm prosess der 10 g nitrogengass vert utsett for ein trykkauke på 1,4 atmosfær. Temperaturen er 27 C. Bruk van der Waals likning med a = 0,12 Pa m 6 mol -2 og b = 42x10-6 m 3 mol -1 for nitrogengass. UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 7

Oppgave 4 (15 poeng) Damptrykk til etanol ved romtemperatur (T = 25 C) er 7.869 kpa. Litteraturverdien for kokepunkt til etanol er 78.3 C ved atmosfærisk trykk. a) Vis at tallene kan brukes for å regne ut at fordampningsvarmen til etanol er 41.8 kj/mol. b) Litteraturverdi for fordampningsvarmen til etanol er 38.6 kj/mol. Forklar hvor forskjellen kan komme fra. c) Beregn fordampningsentropi for etanol ut fra litteraturverdiene. Gi svaret i korrekt antall signifikante siffer. Oppgave 5 (15 poeng) Dekomponering av nitrogendioksid er en andre-ordens reaksjon og har reaksjonsligning 2 NO 2 2 NO + O 2 Hastighetskonstanten er 0.75 M -1 s -1 ved 600 K og 19.7 M -1 s -1 ved 700 K. a) Forklar hvorfor enhet for hastighetskonstanten er M -1 s -1 for en andre-orden reaksjon. b) Beregn aktiveringsenergi for dekomponering av nitrogendioksid. c) Beregn konsentrasjon av NO 2 etter 5 minutter hvis startkonsentrasjon er 1 M (T = 600 K). UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 8

Oppgave 4 (15 poeng) Damptrykk til etanol ved romtemperatur (T = 25 C) er 7.869 kpa. Litteraturverdien for kokepunkt til etanol er 78.3 C ved atmosfærisk trykk. a) Vis at tala kan brukast for å rekne ut at fordampningsvarmen til etanol er 41.8 kj/mol. b) Litteraturverdi for fordampningsvarmen til etanol er 38.6 kj/mol. Forklar kor skilnaden kan kome frå. c) Berekn fordampningsentropi for etanol ut frå litteraturverdiane. Gi svaret i korrekt tal signifikante siffer. Oppgave 5 (15 poeng) Dekomponering av nitrogendioksid er ein andre-ordens reaksjon og har reaksjonslikning 2 NO 2 2 NO + O 2 Hastighetskonstanten er 0.75 M -1 s -1 ved 600 K og 19.7 M -1 s -1 ved 700 K. a) Forklar kvifor enheten for hastighetskonstanten er M -1 s -1 for ein andre-orden reaksjon. b) Berekn aktiveringsenergi for dekomponering av nitrogendioksid. c) Berekn konsentrasjon av NO 2 etter 5 minutter viss begynningskonsentrasjon er 1 M (T = 600 K). UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 8

Oppgave 6 (10 poeng) Blandinger av hydrokarbonforbindelser kan egne seg for energilagring 1. Sammenlignet med varmekapasiteten kan smeltevarmen bidra mye mer til å jevne ut temperaturforandringene i et bygg, for eksempel. Vann kan brukes, men smeltetemperaturen er for lav for flere applikasjoner. Varmekapasitetene og smeltevarmen av hydrokarbonforbindelser er omtrent 50% mindre enn verdiene for vann, men smelteegenskapene kan velges med valg av stoffblandinger. Figuren til høyre viser en fasediagramm for forskjellige blandiger av C 16 H 34 og C 14 H 30. Diagrammet ligner det for blandinger (og destillasjon) av etanol og vann som væske og gass, men her er blandingene faststoff eller væske. a) (4 poeng) Beskriv systemet hvis blandingen består av 50% C 16 H 34 og 50% C 14 H 30 og temperaturen er 6,5 C. Hvor mange faser har et slikt system under disse betingelsene, og omtrent hva er komposisjonen av fasen/fasene? b) (3 poeng) I denne sammenhengen (energilagring) ble egenskaper av 100% C 14 H 30 undersøkt 2. Figuren til høyre viser temperaturen i nærheten av en beholder av C 14 H 30 i et temperaturbad. Systemet hadde en temperatur av 10 C da temperaturbadet ble byttet ut mot et bad med -5 C (t=0). Forklar kvalitativt de vesentlige egenskapene av den eksperimentelle avkjølingskurven. Hint: tenk på varmekapasitet, smeltevarmen, og informasjon fra fasediagrammet. c) (3 poeng) Beskriv eller tegn hvordan den eksperimentelle kurven ville sett annerledes ut hvis to andre blandinger av C 16 H 34 og C 14 H 30 brukes i eksperimentet fra b), en med 50% av hver stoff (50% C 14 H 30 og 50% C 16 H 34 ), og en med 94% C 14 H 30 (og 6% C 16 H 34 ). Hint: tenk på varmekapasitet, smeltevarmen, og informasjon fra fasediagrammet. 1 Paraffin wax mixtures as phase change materials, T. Kousksou, A. Jamil, T. El Rhafiki, Y Zeraouli, Solar Energy & Solar Cells 94 (2010) 2158-2165. 2 Thermal characteristics of paraffin in a spherical capsule during freezing and melting processes, K. Cho & S.H. Choi, Int. J. Heat & Mass Transfer 43 (2000), 3183-3196. UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 9

Oppgave 6 (10 poeng) Blandingar av hydrokarbonsamband kan eigne seg for energilagring 1. Sammenlikna med varmekapasiteten kan smeltevarmen bidra mykje meir til å jamne ut temperaturforandringane i eit bygg, for eksempel. Vatn kan brukast, men smeltetemperaturen er for låg for fleire applikasjonar. Varmekapasitetane og smeltevarmen av hydrokarbonsamband er omtrent 50% mindre enn verdiane for vatn, men smelteegenskapane kan veljast med val av stoffblandingar. Figuren til høgre viser en fasediagramm for forskjellige blandigar av C 16 H 34 og C 14 H 30. Diagrammet liknar det for blandingar (og destillasjon) av etanol og vatn som væske og gas, men her er blandingane faststoff eller væske. a) (4 poeng) Beskriv systemet viss blandinga består av 50% C 16 H 34 og 50% C 14 H 30 og temperaturen er 7 C. Kor mange fasar har eit slikt system under desse føresetnadene, og omtrent kva er komposisjonen av fasen/fasane? b) (3 poeng) I denne samanhengen vart eigenskaper av 100% C 14 H 30 undersøkt 2. Figuren til høgre viser temperaturen i nærleiken av ein behaldar av C 14 H 30 i eit temperaturbad. Systemet hadde ein temperatur av 10 C da temperaturbadet vart byta ut mot eit bad med -5 C (t=0). Forklar kvalitativt dei vesentlege eigenskapane av den eksperimentelle avkjølingskurva. Hint: Tenk på varmekapasitet, smeltevarme og informasjon frå fasediagrammet. c) (3 poeng) Beskriv eller teikn korleis den eksperimentelle kurven ville sett annleis ut viss to andre blandingar av C 16 H 34 og C 14 H 30 brukast i eksperimentet frå b), ein med 50% av kvart stoff, og ein med 94% C 14 H 30 (og 6% C 16 H 34 ). Hint: Tenk på varmekapasitet, smeltevarme og informasjon frå fasediagrammet. 1 Paraffin wax mixtures as phase change materials, T. Kousksou, A. Jamil, T. El Rhafiki, Y Zeraouli, Solar Energy & Solar Cells 94 (2010) 2158-2165. 2 Thermal characteristics of paraffin in a spherical capsule during freezing and melting processes, K. Cho & S.H. Choi, Int. J. Heat & Mass Transfer 43 (2000), 3183-3196. UiT / Postboks 6050 Langnes, N-9037 Tromsø / 77 64 40 00 / postmottak@uit.no / uit.no 9