Lösning till Tentamen i Kemi (TFKE16),

Transkript

1 Lösning till Tentamen i Kemi (TFKE16), a) KN Mn 2 b) krom(iii)sulfat alt. dikromtrisulfat (mindre bra) triarsenikpentanitrid alt. arsenik(v)nitrid c) +II +V +III +II 3 Fe 2+ + N Fe 3+ + N(g) Fe + I, N -III, mult. Fe med 3 Syre: V.L 3,.L. 1, sätt 2 2 I.L. Väte: sätt 4 + i V.L. för 2 2 i.l. Kontroll med laddningar: V.L. 3 x = 9;.L. 3 x 3 = 9 Lika! d) i) s-a:s sfärisk symmetri kring kärnan, p-a:s två lober på varsin sida om kärnan, nodplan mellan (teckenväxl.) ii) Separation av komponenter i blandning (mobil fas) genom passage av kolonn med fyllning (stationär fas) som komponenterna binder olika starkt till. Passagen går olika snabbt och komp. kan samlas upp var för sig efteråt. Mobilfas kan vara vätska (L) eller gasfas (G). iii) Ett ämne som påskyndar en kemisk reaktion utan att själv förbrukas. 2. a) Räkna på 100 g ämne. Element F S K m / g 37,24 2,08 5,51 19,64 22,10 13,44 n / mol 3,101 2,063 0,344 1,034 0,689 0,343 n/n min Ämnets empiriska formel var 9 6 F 3 S 2 K 100 b) Utgå från 100g konc.syra V100 = = 59, 17 ml, 1,69 72,0 c 100 = 12, ,4 59,17 10 = mol/dm 3 c 1 V 1 = c 2 V 2 ger volym syra = 0,165 dm 3 = 165 cm a) (1s) 2 (2s) 2 (2p) 6 (3s) 2 (3p) 6 (4s) 2 (3d) 10 (4p) 6 (5s) 2 (4d) 8 alt. (4d) 10. b) Förmåga att dra elektroner till sig. F. c) Det rena grundämnet har olika bindningsmönster mellan atomerna. Ex. kol: diamant tetraedriska enkelbindn. mellan atomerna i tredim, struktur (sp 3 -hybr.), grafit: trigonalt plant mönster med delokaliserad dubbelbindn. (sp 2 -hybr.). d) Ämnena är övergångsmetaller. Fasta vid rumstemp.(und. g). Binder till ickemetaller med mest jonbindningar. I vattenlösningar som joner, med vatten eller andra ligander som komplex av typ Me(L) n som oftast är laddade. 4. a) N N. Varje N har ett icke-bindande elektronpar. Tänks oftast som hybridiserat. Bindningstal = det antal elektronpar som deltar i bindningen (3 för N 2 ). b) N 3 pyramidal strukt. Dipol riktad uppåt från N-atomen. sp 3 4 tetraeder med i centrum. Ej dipol p.g.a. symmetri. sp 3 2 linjär med i mitten. Ej dipol p.g.a. symmetri. sp 2 vinklad (104,5 o ). Dipol längs bisektrisen i vinkeln. sp 3.

2 c) X- Y. Där X, Y är en eller två av atomerna N, eller F. Bindn. X- drar elektroner från -atomens baksida, så att den kan växelverka med elektronpar på Y. 5. a) Avsätt ln k mot 1/T (i Kelvin), lutn. = -E a /R och interceptet = ln A.Diagrammet ger lutn. = (K) och E a = 103kJ/mol. Interceptet = 31,194 och A = 3, s -1. b) Mät totaltryck i slutet kärl med temp. konstant. Eftersom två mol gas reagerar till tre och starttrycket är känt, kan partialtrycket för N 2 5 räknas ut ur avläsn. m ett diagram med ln p N25 mot t ger en rät linje är k = -(lutn.) och reaktionen av 1:a ordningen. 6. a) Reaktionen går åt höger. b) Åt höger (2 mol gas tar mindre volym än 3.) c) Åt vänster (åt det håll som tar upp värme, motverkar temp. höjn.). b) A A - Före 0,1 0 0 Efter 0,1-x x x K a =1, x 4 = 1, ,1 x x = 3, p = 2,4 c) K s = [Ag + ] 2 [S 2- ]. Svårlösligt salt ger att [Ag + ] << [S 2- ]. Antag [Ag + ] = x. x 2 0,1 = 1, ger x = 1, (<< 0,1 förvisso!) [Ag + ] = 1, M

3 7.a) Namnge följande föreningar a-f: (6 p) a b c d e f 3 a) 2,3,4-Trimetylpentan b) trans-2-metyl-3-hexen c) 2-om-3-pentanol d) 3-Pentanon e) Etyl butanoat f) Toluen (Metylbensen) b) Aspartam är ett sötningsmedel som är 100 ggr sötare än vanligt socker. Ange ock markera fyra olika funktionella grupper som ingår i aspartams struktur: (4 p) Ester 3 Aspartam Aromat Amid N N 2 Amin Karboxylsyra 8.a) Vilka föreningar av I-V är identiska isomerer? (2 p) I II III Svar : III och V (om III vänds 180 erhålls V) IV V b) ur förhåller sig följande föreningar till varandra? Är de enantiomerer, diastereomerer, identiska isomerer eller strukturisomerer. (2 p) F F Föreningarna är enantiomerer c) (R)-2-Klorbutan har någon de tredimensionella strukturerna I-V. Vilken? (2 p) I II III IV V

4 (R)-2-Klorbutan = Förening III d) Skriv resonansstrukturformler för anilin, samt förklara varför anilin är en svagare bas än till exempel cyklohexylamin. (4 p) N 2 N 2 N 2 N 2 N 2 N 2 N2 Anilin är svagare bas än cyklohexylamin, då resonansstrukturer för anilin minskar elektrontätheten på kvävet vilket leder till lägre basstyrka. 9.a)) β-d-glukos har en stereostruktur enligt figuren nedan ritad i kil-form. Rita föreningen i dess stabilaste stolkonformation. (3 p) 2 β-dglukos Stolform b) I vilken av följande lösningsmedel kan man förvänta sig att lösligheten av β-d-glukos (ovan) är störst. Ge en kort förklaring till ditt svar. (2 p) Bensen exan Etanol Dietyleter Svar : Etanol som kan vätebinda till glukosens hydroxylgrupper löser glukos bäst c) Ange vilka huvudprodukter A och B som kan förväntas i följande reaktioner: (5 p) + 2 A + 3 Na B A) 2-Butanol B) 2-Metyl-2-buten

5 10.a) Kokain är ett centralstimulerande preparat som utvinns ur bladen från den sydamerikanska kokabusken. Kokain är klassad som narkotika och förbjuden. Bladextrakt från kokabusken ingick tidigt som en beståndsdel i oca ola, men är sedan länge borttagen. Vilka tre föreningar bildas av kokain då den hydrolyseras med Na i vatten? (3 p) 3 N 3 N Kokain (ocaine) b) Vilken produkt bildas då anilin reagerar med ättiksyra anhydrid? Visa mekanism för reaktionen. (2+5 p) N Bas Anilin + ättiksyraanhydrid till N-fenyletanamid: Ph N 2 3 N Ph 3 Bas N Ph 3 N Ph + Bas 3