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

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.

EKSAMENSOPPGAVE. KJE-1001 Introduksjon til kjemi og kjemisk biologi

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

KAPITEL 1. STRUKTUR OG BINDINGER.

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

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

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

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

LØSNINGSFORSLAG TIL ØVING NR. 13, HØST 2009

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

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

Eksamensoppgåve i KJ1041 Kjemisk binding, spektroskopi og kinetikk

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

Universitetet i Oslo

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

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

UNIVERSITETET I OSLO

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

EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

Universitetet i Oslo Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMEN MAI 2006

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

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

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

MENA1001 Deleksamen 2017 Forside

UNIVERSITETET I OSLO

LØSNINGSFORSLAG TIL ØVING NR. 11, VÅR 2014

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

EKSAMENSOPPGAVE. Eksamen i: KJE-6002 Organisk kjemi og biokjemi for lærere Dato: Onsdag 6. juni 2012 Tid: Kl 09:00 13:00 Sted: Åsgårdvegen 9

FLERVALGSOPPGAVER ATOMER og PERIODESYSTEMET

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG

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

EKSAMEN I FAG KJ 2053; KROMATOGRAFI

KJM2600-Laboratorieoppgave 2

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

UNIVERSITETET I OSLO

Studieplan for KJEMI

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamen i TKJ4180 FYSIKALSK ORGANISK KJEMI

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

UNIVERSITETET I OSLO

Lokalt gitt eksamen januar 2015 Praktiske opplysninger til rektor

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

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

Hvorfor studere kjemi?

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

Faktor - en eksamensavis utgitt av ECONnect

UNIVERSITETET I OSLO

UTSATT EKSAMEN Sensur faller innen Resultatet blir tilgjengelig på studentweb første virkedag etter sensurfrist,

EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

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

VÅREN Oppgave II. b) Hamilton-operatoren for en partikkel med masse m på en ring med radius r er gitt ved

EKSAMENSOPPGAVE I KJE-1001

KJM Molekylmodellering. Introduksjon. Molekylmodellering. Molekylmodellering

Emnenavn: Eksamenstid: 6 timer. Faglærer: Flere. Oppgavesettet består av 6 sider inklusiv denne forsiden og to vedlegg.

Universitetet i Oslo Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

FYS 3710 Biofysikk og Medisinsk Fysikk, Bindingsteori - atomorbitaler

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

Bindinger. Hvorfor vil atomer ha åtte elektroner i ytterste skall?

Faktor - en eksamensavis utgitt av ECONnect

Eksamensoppgave i TMA4240 Statistikk

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

Angir sannsynligheten for å finne fordelingen av elektroner i rommet

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for lærer- og tolkeutdanning

ORDINÆR EKSAMEN Sensur faller innen

FYS 3710 Biofysikk og Medisinsk Fysikk, Bindingsteori - atomorbitaler

Emnenavn: Ny, utsatt eksamen. Eksamenstid: Faglærere: Monica Nordbakke. Marianne Maugesten

Eksamensoppgave i SØK1001 Matematikk for økonomer

KJM1100 Generell kjemi

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk naturvitenskapelige fakultet

Eksamensoppgave i KJ2050, Analytisk kjemi, grunnkurs

Eksamensoppgave i SØK Statistikk for økonomer

FLERVALGSOPPGAVER KJEMISK BINDING

Kapittel 7 Atomstruktur og periodisitet Repetisjon 1 ( )

Naturfag 2, Na210R510

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

UNIVERSITETET I OSLO

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

UNIVERSITETET I OSLO

Universitetet i Oslo Det matematisk -naturvitenskapelige fakultet

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

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

Eksamensoppgave i SØK1001 Matematikk for økonomer

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

Eksamensoppgave i SØK1001 Matematikk for økonomer

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

Eksamensoppgave i TMA4140 Diskret matematikk

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

Eksamensoppgave i SØK1010 Matematikk og mikroøkonomi

13/21. Høgskoleni østfold EKSAMEN. Emnekode: Emne: LSMATAF213 V3: Tall, algebra, funksjoner 2

Computerøvelse. Eksperiment 2. Ina Molaug og Anders Leirpoll

Transkript:

NORGES TEKNISK NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR KJEMI EKSAMEN I KJ 2031 UORGANISK KJEMI VK Onsdag 4. juni 2014 Tid: 09.00 13.00 Faglig kontakt under eksamen: Karina Mathisen 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 7 sider, inkludert vedlegg. Alle oppgaver skal besvares. Ta med forklaringer underveis så du kan få poeng. Oppgavenes vekting er angitt i parentes da de tre oppgavene ikke nødvendigvis gir lik uttelling. Side 1 av 7

Oppgave 1 (36 poeng) a) I dette kurset er molekylorbitalteori (MO-teori) et sentralt begrep. Nytt i kurset er introduksjon av SALC. Hva står denne forkortelsen for og hvorfor benyttes disse for vurdering av bindingsforhold i molekyl med tre atomer eller mer? (4 poeng) b) Definer/forklar følgende; i. Symmetrioperasjon (2 poeng) ii. Ustøkiometrisk forbindelse (2 poeng) iii. Cu 55 (2 poeng) c) OH 2 molekylet burde være kjent for de fleste, ikke bare kjemikere. i) Tegn opp molekylet OH 2 og angi elektron- og molekylstruktur og vis at punktgruppen er C 2v. Lag illustrasjoner som viser symmetrioperasjonene til molekylet. Anta molekylet ligger i yz-planet. (4 poeng) ii) Bruk rett karaktertabell (i appendiks) til å forklare og illustrere hvilke symmetrityper de aktuelle atomorbitalene på sentralatomet oksygen tilhører. Hvordan kan du umiddelbart si at MO-diagrammet ikke vil inneholde et degenerert sett med SALC (4 poeng) iii) Forklar hvilken symmetritype gruppeorbitalene til H 2 tilhører. Hvilket plan ligger disse i? (2 poeng) d) Skriv opp de generelle likningene for SALC orbitalene til OH 2 molekylet og skisser alle SALC kombinasjonene du vil lage. Forklar framgangsmåten. (4 poeng) e) Diskuter SALCene laget under c) utifra energimessige forhold og tegn opp molekylorbitaldiagrammet til OH 2. Fyll inn elektronene og gi navn til molekylorbitalene. (4 poeng) f) Den molekylære forbindelsen BH 2 har en litt annen H-X-H bindingsvinkel (X=sentralatom) enn OH 2 men tilhører fortsatt samme punktgruppe. i. Gi et estimat av bindingsvinkel for dette molekylet (forklar svaret) og angi hybridisering. (2 poeng) ii. Estimer energien av bindende og ikke-bindende SALC sammenlignet med OH 2. (4 poeng) iii. Hvilke orbitaler på bor inneholder elektroner og deltar i binding? (2 poeng) Side 2 av 7

Oppgave 2 (32 poeng) a) Tegn opp følgende molekyl og identifiser symmetrioperasjoner og punktgruppe (3 poeng per oppgave) i. PCl 3 F 2 ii. PCl 3 iii. [Cu(OH 2 ) 6 ] 2+ iv. Staggered-C 2 H 6 b) Et fotoelektronspekter for en molekylær forbindelse i gassfase er vist under. i. Forklar hvordan et slikt spekter tas opp, og forklar hva de oppgitte energiene tilsvarer. Forklar også hvorfor den midterste overgangen består av flere små topper. (4 poeng). ii. Er forbindelsen som det er målt på N 2, CO eller O 2? Forklar svaret ditt. (4 poeng) c) Vurder om følgende utsagn er fleip eller fakta med forklaring. (3 poeng per oppgave) i. Bindingen i Al 2 O 3 er sterkere enn bindingen i N 2. ii. Zeolitter kan brukes som fast-stoff syrer. iii. Valensbånd-teori forklarer at O-H bindingene i vann er sp 3 -hybridiserte og like lange. MO-teori fungerer derimot dårlig til å forklare bindingsforholdet i vann. iv. Energien til en elektronisk overgang bestemmes av sannsynligheten for at overgangen inntreffer ved kobling med innkommende fotoner. Side 3 av 7

Oppgave 3 (28 poeng) a) Ta utgangspunkt i komplekset [Cr(OH 2 ) 6 ] 3+. i. Bruk vedlagte karaktertabell til å identifisere symmetritypen til valensorbitalene til metallet og skisser alle bindende SALC som dannes når vi antar kun sigmainteraksjon. Skisser opp MO diagrammet til komplekset etter en rask energivurdering. (4 poeng) ii. Størrelsen o som vi kjenner fra krystallfetlteori finnes igjen i MO diagrammet. Hvilke faktorer påvirker o i MO-teori/ligandfeltteori (4 poeng) iii. Gjelder fortsatt regelen om høy-spinn vs lav-spinn for MO-teori? (2 poeng) iv. Tanabe Sugano diagrammet til komplekset er vist under. Med vann som ligand vil den elektroniske overgangen E 1 ligge på ca 420 nm, mens E 2 absorberer ved ca 600 nm. Skisser opp UV-vis spekteret til komplekset og navngi absorbsjonstoppene med rett komplekstermer. Forklar hvorfor grunntermen til komplekset er enkelt degenerert og angi elektronkonfigurasjon før og etter absorbsjon. (4 poeng) Side 4 av 7

v. Gi eksempel på overgangene E 1 og E 2 med navngitte orbitaler og forklar hvorfor vi i dette komplekset observerer to absorbsjonstopper.(4 poeng) b) Krom danner også karbonylkomplekset Cr(CO) x. i. Hvordan vet vi at x =6 i dette tilfellet og at komplekset dermed er oktaedrisk? (2 poeng) ii. Hva skjer med CO bindingen ved kompleksering? (4 poeng) c) En student får utdelt tre kolber med løsninger på laben som inneholder kompleksene [Mn(OH 2 ) 6 ] 2+, [Fe(OH 2 ) 6 ] 2+ og [Co(OH 2 ) 6 ] 2+. Etikettene løsner over natta da limet er for dårlig så studenten vet nå ikke hvilken kolbe som inneholder hvilken løsning. Det viser seg også at studenten er fargeblind. Studenten har derimot tilgjengelig et UV-vis spektrometer. Forklar hvordan man nå kan identifisere innholdet i kolbene. (4 poeng) Kandidatene må selv oppsøke sensuroppslagene. Verken eksamenskontoret eller instituttkontoret har kapasitet til å svare på telefonhenvendelser angående eksamenssensur. Senest sensur; onsdag 25.juni 2014 Lykke til og ha en fortreffelig sommer! Side 5 av 7

Vedlegg: Karaktertabeller. C 3v E 2C 3 3 v A 1 1 1 1 A 2 1 1-1 E 2-1 0 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 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 Side 6 av 7

Periodisk system Side 7 av 7