Norsk finale for uttak til den

Like dokumenter
NORSK FINALE for uttakning til 39. internasjonale kjemiolympiaden i Moskva, Russland, juli 2007

Norsk finale. for uttak til den. 42. Internasjonale Kjemiolympiaden 2010 i Tokyo, Japan

Norsk finale. til den 45. Internasjonale Kjemiolympiaden i Moskva, Russland

Norsk finale for uttak til den

Norsk finale. Kvalifisering til den 48. Internasjonale Kjemiolympiaden i Tbilisi, Georgia

Norsk finale. for uttak til den. 43. Internasjonale Kjemiolympiaden 2011 i Ankara, Tyrkia

Norsk finale. til den 44. Internasjonale Kjemiolympiaden i Washington DC, USA SKRIV TYDELIG SÅ DU IKKE MISTER POENG PGA UKLARHETER!!

Universitetet i Oslo Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Finalerunde Kjemiolympiaden 2003 Blindern 4. april 2003 Kl

EKSAMENSOPPGAVE. KJE-1001 Introduksjon til kjemi og kjemisk biologi

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

1. Oppgaver til atomteori.

3. Balansering av redoksreaksjoner (halvreaksjons metoden)

NORSK FINALE for uttakning til 38. internasjonale kjemiolympiaden i Gyeongsan, Sør-Korea, juli 2006

Finalerunde Kjemiolympiaden 2004 Blindern 26. mars 2004 Kl

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

Norsk finale. Kvalifisering til den 49. internasjonale kjemiolympiaden i Nakhon Pathom, Thailand

1. UTTAKSPRØVE. Oppgavene besvares på svararket på side 2 og hele oppgaveheftet skal leveres inn.

Finalerunde Kjemiolympiaden 2002 Blindern 19. april 2002 Kl

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

Norsk finale Fasit

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

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

Norsk finale. Kvalifisering til den 46. Internasjonale Kjemiolympiaden i Hanoi, Vietnam

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

Norsk finale. Kvalifisering til den 47. Internasjonale Kjemiolympiaden i Baku, Aserbajdsjan

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

Auditorieoppgave nr. 1 Svar 45 minutter

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

2. UTTAKSPRØVE. til den 45. Internasjonale Kjemiolympiaden i Moskva, Russland

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

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

2. UTTAKSPRØVE. til den 50. Internasjonale kjemiolympiaden i Bratislava, Slovakia & Praha, Tsjekkia

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

Universitetet i Oslo Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet løsningsforslag

Norsk finale. Kvalifisering til den 51. internasjonale kjemiolympiaden 2019 Paris, Frankrike

Den 35. internasjonale Kjemiolympiade i Aten, juli uttaksprøve. Fasit.

EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

Oppgave 1 (35 poeng) 1. uttak til den 38. Kjemiolympiaden, Fasit og poengberegning. 1) D 2) B 3) A 4) A 5) D 6) C 7) D 8) C

KJEMIOLYMPIADEN UTTAKINGSPRØVE.

1. UTTAKSPRØVE.

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

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

Kap 4. Typer av kjemiske reaksjoner og løsningsstøkiometri

1. UTTAKSPRØVE. til den 45. Internasjonale Kjemiolympiaden i Moskva, Russland

Universitetet i Oslo Det matematisk -naturvitenskapelige fakultet

2. UTTAKSPRØVE. til den 47. internasjonale kjemiolympiaden i Baku, Aserbajdsjan

EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

FLERVALGSOPPGAVER STØKIOMETRI

Fasit til 1. runde. for uttakning til den. 40. internasjonale kjemiolympiaden i Budapest, Ungarn, juli 2008

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

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

FASIT til 2. UTTAKSPRØVE

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

1. Uttakingsprøve til den 35. Internasjonale Kjemiolympiaden

Universitetet i Oslo Det matematisk -naturvitenskapelige fakultet

OPPGAVE 1. Løsningsforslag Kjemi 2 Vår 2015

Fasit til finalerunde Kjemiolympiaden 2002 Blindern 19. april 2002

1. uttakingsprøve til den 34. Internasjonale Kjemiolympiaden

Norsk finale. Kvalifisering til den 50. Internasjonale kjemiolympiaden 2018 Bratislava, Slovakia & Praha, Tsjekkia

UNIVERSITETET I OSLO

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

Den 34. internasjonale Kjemiolympiade i Groningen, juli uttaksprøve. Fasit.

LGU53004-A NA emne 1

EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

FLERVALGSOPPGAVER REDOKS-/ELEKTORKJEMI

UNIVERSITETET I OSLO

MENA1001 Deleksamen 2017 Forside

4.6 NMR og MS. H. Aschehoug & Co. side 1 av Figuren viser strukturen og 1 H-NMR-spekteret til etanal: 4.74

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

UNIVERSITETET I OSLO

Fasit til norsk finale

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

2. UTTAKSPRØVE. til den 46. internasjonale kjemiolympiaden i Hanoi, Vietnam

Innhold. Forord... 11

UNIVERSITETET I OSLO

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG

1. UTTAKSPRØVE. til den 4. Nordiske kjemiolympiaden 2019 i Helsinki, Finland og den 51. Internasjonale kjemiolympiaden 2019 i Paris, Frankrike

Universitetet i Oslo

UTSATT EKSAMEN Sensur faller innen

Finalerunde Kjemiolympiaden 2001 Blindern 23. mars 2001 Kl

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

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

UNIVERSITETET I OSLO

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

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

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

Prøveeksamen i Fysikk/kjemi Løsningsforslag Prøve 4

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

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

Løsningsforslag eksamen kjemi2 V13

3. Massevirkningsloven eller likevektsuttrykk for en likevekt

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

UTSATT EKSAMEN Sensur faller innen

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

UNIVERSITETET I OSLO

Del 1. kan være både sur og basisk komponent i en buffer. For å få en buffer med ph 7 der HPO 4

2. UTTAKSPRØVE. til den 49. Internasjonale kjemiolympiaden. i Nakhon Pathom, Thailand

Transkript:

Kjemi OL Norsk finale for uttak til den 40. internasjonale kjemiolympiaden i Budapest, Ungarn, 12.-21. juli 2008 Fredag 14. mars 2008 Tid: 180 minutter Hjelpemidler: Lommeregner og Tabeller i kjemi Maksimal poengsum: 100 poeng Oppgavesettet er på 10 sider medregnet forsiden og har 8 oppgaver Besvarelsen føres på egne ark. Du kan beholde oppgaveheftet. 1

Oppgave 1 (12 poeng) 1) Betrakt følgende serie av likevekter for oppløsing av karbondioksid i vann: (1) CO 2 (g) CO 2 (aq) (2) CO 2 (aq) + H 2 O (l) H + (aq) + HCO - 3 (aq) (3) HCO - 3 (aq) H + (aq) + CO 2-3 (aq) Videre er K sp for PbCO 3 < 10-10 M 2. Hvilken påstand er ikke korrekt? A) Tilsetting av litt lut fører til at mer CO 2 -gass løses i vannet B) Tilsetting av litt Pb(NO 3 ) 2 (s) fører til at mindre CO 2 -gass løses i vannet C) Tilsetting av litt eddiksyre fører til at mindre CO 2 -gass løses i vannet D) Tilsetting av litt NaCl (s) påvirker i liten grad løseligheten av CO 2 -gassen 2) Oksidasjonstallet til kobolt i komplekset [Co(NH 3 ) 5 Cl] 2+ er A) 2 B) 3 C) 5 D) 6 3) Hvor mange kirale karbonatomer er det i morfin? A) 5 B) 6 C) 7 D) 8 4) Hva er riktig konfigurasjon på følgende molekyler? O HO Cl HO H A B A) A = R og B = R B) A = R og B = S C) A = S og B = R D) A = S og B = S 2

5) Ved reaksjon med ozon etterfulgt av Zn 2+ i surt miljø (ozonolyse) spaltes et alken i dobbeltbindingen og hver del oksideres. Hvilket av disse alkenene gir både et aldehyd og et keton ved ozonolyse? A) H 2 C=CH 2 B) (CH 3 ) 2 C=CH 2 C) CH 3 CH=CHCH 3 D) 6) Hvilken av de 4 forbindelsen A-D vil kunne gi følgende massespekter med fragmenter med m/z verdier på 41, 59, 69 og 85 (M + toppen er 100) A) B) C) D) 3

Oppgave 2 (15 poeng) Radioaktiv nedbryting følger første-ordens kinetikk. Radioaktiv stråling måles ofte i enheten disintegrasjoner per sekund / minutt ( = antall atomkjerner som henfaller per sekund / minutt). Enhetene forkortes henholdsvis dps og dpm. Halveringstiden til isotopen karbon-14 er 5715 år. a) En trebit fra et kinesisk tempel har en 14 C aktivitet på 24,9 dpm, mens en fersk kontrollbit med alder 0 år har en tilsvarende aktivitet på 32,5 dpm. Hvor gammel er trebiten? b) Kullbiter funnet i bålrester i Stonehenge i Sør-England ble brent i overskudd O 2 og den resulterende CO 2 -gassen ble ledet gjennom en løsning med kalsiumhydroksid under dannelse av kalsiumkarbonat. Alt dannet CaCO 3 ble filtrert fra og tørket. En 788 mg prøve av dette bunfallet hadde en radioaktivitet målt til 0,015 dps som skyldes nedbryting av karbon-14. Til sammenligning vil alle levende organismer (alder 0 år) ha en aktivitet på 0,255 dps per gram karbon. Hvor gammel var denne kullprøven? I gassfase dekomponerer SO 2 Cl 2 (g) til svoveldioksid og klorgass. Reaksjonen er første orden med hensyn på reaktanten. Ved temperaturen 600K er halveringstiden for denne prosessen 2,3 10 5 sekunder. Ved 593K er hastighetskonstanten k = 2,2 10-5 s -1. c) Skriv balansert reaksjonslikning for dekomponering av sulfurylklorid. d) Hva er hastighetskonstanten for dekomponering av sulfurylklorid ved 600K? e) Hva er halveringstiden ved 593K? Følgende mekanisme er foreslått: Trinn 1 : H 2 (g) + ICl (g) HI (g) + HCl (g) Trinn 2 : HI (g) + ICl (g) I 2 (g) + HCl (g) f) Skriv balansert likning for totalreaksjonen. g) Hva vil hastighetsloven for totalreaksjonen være dersom trinn 1 er langsomt og dermed hastighetsbestemmende, mens 2 er en rask likevekt. [Hastighetsloven skal uttrykkes i bare reaktanter og/eller produkter]. 4

Oppgave 3 (15 poeng) Myoglobin er proteinet som lagrer oksygen i kroppen, men nylig har det blitt foreslått at proteinet også kan produsere NO i kroppen under spesielle betingelser. NO molekylet er et biologisk viktig molekyl som brukes til å sende signaler i kroppen (Nobelprisen i medisin 1998): a) Tegn Lewisstrukturen til NO, og angi med bakgrunn i hybridiseringsmodellen hvilke bindinger (orbitaloverlapp) som bindingen mellom N og O består av. b) Nitroglyserin brukes ved hjerteinfarkt, og fungerer som en NO donor i kroppen. Angi elektronpargeometrien, strukturen og hybridiseringen rundt hvert av atomene N-O-C som markert i Lewisstrukturen av nitroglyserin. Myoglobin er et metallprotein, og det er jernatomet i proteinet som blir oksidert når nitrat reduseres til NO. c) Balanser redoksreaksjonen: Nitroglyserin NO - 3 (aq) + Fe 2+ (aq) NO(aq) + Fe 3+ (aq) d) Angi den romlige strukturen til nitrat. e) Angi elektronfordelingen (elektronkonfigurasjonen) til Fe og Fe 2+ på orbitalnivå. Cyanid kan binde seg til jernatomet i myoglobin. Cyanidforgiftning er at cyanid på tilsvarende måte binder seg til jernatomet i et annet protein og hindrer dets funksjon som igjen fører til at energiproduksjonen i kroppen stopper opp. f) Beregn forholdet mellom [HCN] og [CN - ] i en løsning med ph 7.4 som tilsvarer ph verdien i blod. g) Du titrerer 0,10 L 0,10 M blåsyreløsning (HCN) mot 0,050 M NaOH-løsning. Angi ph-verdien ved halvtitreringspunktet, og hva slags løsning du har ved dette punktet. h) Du har en 0,10 M blåsyreløsning med ph 7.4, og tilsetter sølvioner. Beskriv kvalitativt hvordan ph vil endre seg. [K sp (AgCN) = 2,2 10-16 ]. 5

Oppgave 4 (10 poeng) En forbindelse A inneholder 45,3% C og 6,60% H samt et halogen og oksygen. MS-spektret har to topper som tilsvarer molekylionet M + med masseverdi 106 og 108 i forholdet 3:1. A gir et rødbrunt bunnfall ved tilsetting av en løsning av 2,4-dinitrofenylhydrazin (2,4-D). a) Gi en forklaring på de to toppene i MS-spektret, og bestem hvilket halogen som inngår i forbindelsen. b) Bestem empirisk formel for A. Nedenfor ses 1 H NMR-spektret for forbindelsen A. c) Bestem strukturformelen for A. Forbindelse A tilsettes en løsning av natriumhydroksid og det dannes to nye forbindelser B og C, hvor B dannes ved eliminasjon og C ved substitution. d) Skriv strukturformler for B og C. 6

Oppgave 5 (15 poeng) Betrakt reaksjonen som finner sted i Solens indre. Denne prosessen er et eksempel på fusjon. Massene til deuteriumatomet og heliumatomet er 27 m D 2, 0135532 u m He 4, 0026022 u, der u 1,665402 10 kg Anta at mesteparten av den kinetiske energien heliumatomet får som følge av reaksjonen avgis til omgivelsene som varme, slik at temperaturen i systemet før og etter reaksjon er konstant. a) Hva er forandringen i indre energi, U, i denne reaksjonen? Gi svaret ditt i kj/mol og med korrekt fortegn. Fordi både deuterium og helium har svært svake intermolekylære/-atomære interaksjoner, kan du se bort fra disse. Du kan få bruk for Einsteins berømte formel E = mc 2. b) Hva blir entalpiforandringen i reaksjonen? Husk at H U ( pv ). Du kan behandle alle komponentene i likevekten som idealgasser. Oppgi svaret ditt i kj/mol. c) Entropien til en idealgass kan beregnes ved hjelp av Sackur-Tetrodes ligning der V 5 S NkT ln 3 N 2 h ( h er Plancks konstant og k er Boltzmanns konstant) 2 mkt Hva er entropiforandringen i systemet i reaksjonen over ved 25 o C? Gi svaret ditt i kj/mol. d) Er reaksjonen over spontan ved 25 o C? Begrunn svaret. e) I praksis finner ikke denne reaksjonen sted ved romtemperatur. Hvordan forklarer en dette? 7

Oppgave 6 (10 poeng) A. Hvordan vil du syntetisere følgende forbindelse fra benzen ved hjelp av elektrofil aromatisk substitusjon? O 2 N Br B. Hva er mulige produkter hvis følgende forbindelse behandles med base? Vis både aldolprodukter og aldolkondensasjonsprodukter. Tenk på om det kan være flere enn en mulighet. O Oppgave 7 (8 poeng) 500ml med 0,02 M Ag 2 SO 4 blandes med 500ml 0,02M FeSO 4 ved 25,0 C. Følgende likevekt innstiller seg: Ag + (aq) + Fe 2+ (aq) Ag (s) + Fe 3+ (aq) Sølvet som dannes filtreres fra, vaskes, tørkes og veies. Massen er 0,0645 g. Beregn G for reaksjonen på bakgrunn av disse opplysningene. 8

Oppgave 8 (15 poeng) Mangan opptrer i en rekke oksidasjonstrinn. Latimerdiagrammet til mangan i surt miljø er gitt under der tallene står for reduksjonspotensialet for de forskjellige overgangene. a) Skriv ned oksidasjonstallet til Mn i de seks forskjellige formene. b) Beregn reduksjonspotensialet for halvreaksjonen: MnO 2 (s) + 2e Mn 2+ (aq) c) Beregn reduksjonspotensialet for halvreaksjonen: MnO 4 (aq) + 3e MnO 2 (s) d) Bruk de verdiene du nå har funnet og vis om noen av forbindelsene MnO 4 2, Mn 2+ eller Mn 3+ disproporsjonerer i surt miljø. Permanganationet MnO 4 er et kraftig oksidasjonsmiddel som ofte ender opp som Mn 2+ i surt miljø. e) Beregn reduksjonspotensialet for MnO 4 (aq) + 5e Mn 2+ (aq) Permanganationet reagerer villig med natrium tiosulfat (Na 2 S 2 O 3 ) hvor sluttproduktet er sulfationer. Latimerdiagrammet til svovel for surt miljø er gitt: f) Beregn reduksjonspotensialet for halvreaksjonen: HSO 4 (aq) + 4e ½ S 2 O 3 2 (aq) g) Skriv en balansert reaksjonsligning for en reaksjon mellom permanganationet og tiosulfationet i surt miljø. 9

Tabellverdier og formler Konstanter Faradays konstant : F = 96485 C mol -1 Gasskonstanten : R = 8,315 J K -1 mol -1 Plancks konstant : h = 6,626 10-34 Js Nernst likning RT 0 ln Q alternativt nf 0 0,0592 lg Q, 25 C n Termodynamiske sammenhenger H = U + (pv) G = H - T S G = -n F E G = - R T ln K Antall dobbeltbindingsekvivalenter: (NB! halogen teller som hydrogen) C H O N a b c d (2a 2) (b d) DBE 2 Utvalgte omtrentlige 1 H-frekvensområder i NMR : Metylgrupper R CH 3 0,8 1,2 ppm Metylengrupper R CH 2 R 1,0 1,5 ppm Methingrupper R C(R)H R 1,2 1,8 ppm Allyl (nabo til dobbeltbinding) C=C CH 1,5 2.0 ppm R CH 2 CO C/O (nabo til karbonyl) 2 3 ppm R CXH 2 hvor X=halogen 2 4 ppm R CH 2 O (nabo til eter) 3 4 ppm Vinyl (sitter på dobbeltbinding) C=C H 4 6 ppm Aromatiske protoner 6 9 ppm Aldehyd (kan være svakt signal) 9 10 ppm Integrerte hastighetslover : Halveringstider : 1. ordens reaksjon ln [A] (t) = ln [A] 0 - k t 2. ordens reaksjon 1 / [A] (t) = 1 / [A] 0 + k t 1. ordens reaksjon t ½ = ln 2 / k 2. ordens reaksjon t ½ = 1 / (k [A] 0 ) 10