UTTAGNING TILL KEMIOLYMPIADEN 2006



Relevanta dokument
KEMIOLYMPIADEN 2007 Uttagning

UTTAGNING TILL KEMIOLYMPIADEN 2011

KEMIOLYMPIADEN 2010 Uttagning

KEMIOLYMPIADEN 2009 Uttagning

Prov i kemi kurs A. Atomens byggnad och periodiska systemet 2(7) Namn:... Hjälpmedel: räknedosa + tabellsamling

UTTAGNING TILL KEMIOLYMPIADEN 2004

UTTAGNING TILL KEMIOLYMPIADEN 2015 TEORETISKT PROV nr 2

UTTAGNING TILL KEMIOLYMPIADEN 2001

Hjälpmedel: räknare, formelsamling, periodiska system. Spänningsserien: K Ca Na Mg Al Zn Cr Fe Ni Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au. Kemi A

1. Ett grundämne har atomnummer 82. En av dess isotoper har masstalet 206.

UTTAGNING TILL KEMIOLYMPIADEN 2003

Vilken av följande partiklar är det starkaste reduktionsmedlet? b) Båda syralösningarna har samma ph vid ekvivalenspunkten.

Kemiolympiaden 2014 En tävling i regi av Svenska Kemistsamfundet

(tetrakloroauratjon) (2)

UTTAGNING TILL KEMIOLYMPIADEN 2010

Alla papper, även kladdpapper lämnas tillbaka.

Svar: Halten koksalt är 16,7% uttryckt i massprocent

Syror, baser och ph-värde. Niklas Dahrén

1 Tror du reaktionen nedan är momentan eller ej? Motivera. 1p S 2 O H + S(s) + SO 2 (g) + H 2 O(l)

För godkänt resultat krävs 20 p och för väl godkänt krävs 30 p. Max poäng är 40 p

Sura och basiska ämnen Syror och baser. Kap 5:1-5:3, (kap 9)

Tentamen i KEMI del A för basåret GU (NBAK10) kl Institutionen för kemi, Göteborgs universitet

Rättningstiden är i normalfall 15 arbetsdagar, annars är det detta datum som gäller:

Syror och baser. H 2 O + HCl H 3 O + + Cl H + Vatten är en amfolyt + OH NH 3 + H 2 O NH 4. Kemiföreläsning

UTTAGNING TILL KEMIOLYMPIADEN 2008

Repetitionsuppgifter. gymnasiekemi

Tentamen i KEMI del B för Basåret GU (NBAK10) kl Institutionen för kemi, Göteborgs universitet

a) 55,8 g/mol b) 183,8 g/mol c) 255,6 g/mol d) 303,7 g/mol 2. Galliumnitrid används i lysdioder. Vilken kemisk formel har galliumnitrid?

Då du skall lösa kemiska problem av den typ som kommer nedan är det praktiskt att ha en lösningsmetod som man kan använda till alla problem.

KEMIOLYMPIADEN 2015, OMGÅNG 2, ANVISNINGAR TILL LÄRAREN

Den elektrokemiska spänningsserien. Niklas Dahrén

UTTAGNING TILL KEMIOLYMPIADEN 2009

Den elektrokemiska spänningsserien. Niklas Dahrén

Övningar Homogena Jämvikter

Avancerade kemiska beräkningar del 3. Niklas Dahrén

Jonföreningar och jonbindningar del 2. Niklas Dahrén

UTTAGNING TILL KEMIOLYMPIADEN 2013 TEORETISKT PROV nr 1. Läkemedel

Kemisk jämvikt. Kap 3

Kapitel Repetition inför delförhör 2

UTTAGNING TILL KEMIOLYMPIADEN 2012, OMGÅNG 2

Kemisk jämvikt. Kap 3

Analysera gifter, droger och andra ämnen med enkla metoder. Niklas Dahrén

Kapitel Kapitel 12. Repetition inför delförhör 2. Kemisk kinetik. 2BrNO 2NO + Br 2

VI-1. Proteiner VI. PROTEINER. Källor: - L. Stryer, Biochemistry, 3 rd Ed., Freeman, New York, 1988.

UTTAGNING TILL KEMIOLYMPIADEN 2018 TEORETISKT PROV nr 1

REPETITIONSKURS I KEMI LÖSNINGAR TILL ÖVNINGSUPPGIFTER

Joner Syror och baser 2 Salter. Kemi direkt sid

EXPERIMENTELLT PROV

Rättningstiden är i normalfall tre veckor, annars är det detta datum som gäller: Efter överenskommelse med studenterna är rättningstiden fem veckor.

TESTA DINA KUNSKAPER I KEMI

Kemisk jämvikt. Kap 3

Övningsuppgifter Syror och baser

4. Kemisk jämvikt när motsatta reaktioner balanserar varandra

Jämviktsuppgifter. 2. Kolmonoxid och vattenånga bildar koldioxid och väte enligt följande reaktionsformel:

UTTAGNING TILL KEMIOLYMPIADEN 2002

Kapitel 3. Stökiometri. Kan utföras om den genomsnittliga massan för partiklarna är känd. Man utgår sedan från att dessa är identiska.

Jonföreningar och jonbindningar del 1. Niklas Dahrén

Kapitel 3. Stökiometri

TABELLSAMLING ATT ANVÄNDA I SAMBAND MED PROV I KEMI B

5.1 Den korresponderande basen till en syra är den partikel du får då en proton har avgivits. a) Br - b) HCO 3. c) H 2 PO 4.

Tentamen i Kemi för miljö- och hälsoskyddsområdet: Allmän kemi och jämviktslära

Kapitel 16. Löslighet och komplex

Intermolekylära krafter

Föreläsning 4. Koncentrationer, reaktionsformler, ämnens aggregationstillstånd och intermolekylära bindningar.

Kapitel 3. Stökiometri. Kan utföras om den genomsnittliga massan för partiklarna är känd. Man utgår sedan från att dessa är identiska.

Skrivning i termodynamik och jämvikt, KOO081, KOO041,

Huvudansökan, kandidatprogrammet i kemi Urvalsprov kl

Ylioppilastutkintolautakunta S tudentexamensnämnden

Konc. i början 0.1M 0 0. Ändring -x +x +x. Konc. i jämvikt 0,10-x +x +x

Allmän Kemi 2 (NKEA04 m.fl.)

Övningar Stökiometri och Gaslagen

Labbrapport 1 Kemilaboration ämnens uppbyggnad, egenskaper och reaktioner. Naturkunskap B Hösten 2007 Av Tommy Jansson

Beräkna en förenings empiriska formel och molekylformel. Niklas Dahrén

Föreläsning 17. Karbonylkolets kemi II Kapitel 17 F17

Kapitel 16. Lägre magtarmkanalen. Löslighet och komplex

Stökiometri IV Blandade Övningar

Viktigt! Glöm inte att skriva Tentamenskod på alla blad du lämnar in.

Stökiometri I Massa-Molmassa Substansmängd

Kemisk bindning. Mål med avsnittet. Jonbindning

Titrering av en stark syra med en stark bas

EXPERIMENTELLT PROV

Energiuppgifter. 2. Har reaktanterna (de reagerande ämnena) eller reaktionsprodukterna störst entalpi vid en exoterm reaktion? O (s) H 2.

UTTAGNING TILL KEMIOLYMPIADEN 2005

Lösning till dugga för Grundläggande kemi Duggauppgifter enligt lottning; nr X, Y och Z.

Diplomingenjörs - och arkitektutbildningens gemensamma antagning 2017 Urvalsprov i DI-kemi 31.5.

4 Beräkna massprocenthalten koppar i kopparsulfat femhydrat Hur många gram natriumklorid måste man väga upp för att det ska bli 2 mol?

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

Göran Stenman. Syror och Baser. Göran Stenman, Ursviksskolan 6-9, Ursviken

a) 25 mol% b) 33 mol% c) 50 mol% d) 67 mol% e) 75 mol%

c) Hur förskjuts jämvikten av en tryckförändring? Motivera svaret. (2) Jämvikten förskjuts åt vänster om trycket ökar:

Syror, baser och ph-värde. Niklas Dahrén

Teori Den här laborationen går ut på att du ska studera vad som händer då du stör en jämviktsreaktion. Det jämviktssystem som du ska studera är

Skriv reaktionsformeln då magnesium löses upp i starkt utspädd salpetersyra och det bildas kvävgas.

KEMI 5. KURSBEDÖMNING: Kursprov: 8 uppgifter varav eleven löser max. 7 Tre av åtta uppgifter är från SE max. poäng: 42 gräns för godkänd: 12

Kemiska beteckningar på de vanligaste atomslagen - känna till jonladdning på de vanligaste olika kemiska jonerna

UTTAGNING TILL KEMIOLYMPIADEN 2014 TEORETISKT PROV nr 2

Jonföreningar och jonbindningar del 2. Niklas Dahrén

Kapitel 3. Stökiometri. Kan utföras om den genomsnittliga massan för partiklarna är känd. Man utgår sedan från att dessa är identiska.

Proteiner. Biomolekyler kap 7

Kapitel 4. Reaktioner i vattenlösningar

Transkript:

UTTAGNING TILL KEMIOLYMPIADEN 2006 TEORETISKT PROV 2006-03-15 Provet omfattar 6 uppgifter, till vilka du ska ge fullständiga lösningar, om inte annat anges. Konstanter som inte ges i problemtexten, hämtas ur tabell. Du får poäng för korrekt löst deluppgift, även om du inte behandlat hela uppgiften. Provtid: 180 minuter. jälpmedel: Miniräknare, tabell- och formelsamling samt medföljande bilaga med aminosyror. Läs detta först! Börja lösningen av varje uppgift på ett nytt papper (enkelt A4-ark). Lämna en marginal om minst 3 cm på varje papper. Skriv NAMN, FÖDELSEDATUM och SKOLA på VARJE inlämnat papper. Uppgift 1 (8 poäng) Ange namn och formler för föreningarna A, B,, D, E, F, G och i nedanstående reaktionsschema. Uppgift 2 (8 poäng) Vid total hydrolys av 95,8 g av en peptid bildades följande mängder av aminosyror: 3,3 g cystein (M = 121,17 g/mol) 0,9 g isoleucin (M = 131,17 g/mol) 3,4 g valin (M = 117,15 g/mol) 6,9 g glutaminsyra (M = 146,12 g/mol) 7,3 g serin (M = 105,09 g/mol) 86,0 g arginin (M = 174,20 g/mol) a) Varför är den totala massan av aminosyrorna större än peptidens massa? b) Beräkna det relativa molförhållandet (kvoten av substansmängderna) mellan aminosyrorna i peptiden? Avrunda till heltal. c) Beräkna peptidens minsta möjliga molmassa. d) Ett proteins tertiärstruktur stabiliseras av flera olika typer av bindningar mellan aminosyrornas sidokedjor. Så kan t ex vätebindningar mellan tyrosin (Tyr) och serin (Ser) bidra till den tredimensionella strukturen. Välj för varje typ av interaktion ut aminosyror (från de ovan nämnda) som kan illustrera hur dessa två genom interaktion bidrar till proteinets tertiärstruktur. ydrofoba interaktioner Kovalenta bindningar Elektrostatiska interaktioner

Uppgift 3 (10 poäng) När vissa material kyls ner kan de få helt nya egenskaper. Vid en viss temperatur upphör den elektriska resistansen och ämnet blir supraledande. Ett sådant supraledande material baseras på lantankoppartetroxid, La 2 uo 4, och har den allmänna formeln La x M (2-x) uo 4 där M = a, Sr, Ba. I denna uppgift är M = Ba. För att bestämma x används standardlösningar av natriumtiosulfat, Na 2 S 2 O 3, och Na-EDTA. Vid analys löses ett stycke av supraledaren i en surgjord vattenlösning, varvid fria metalljoner bildas. Lösningen späds till Kristallstruktur hos en modern supraledare 250,0 cm 3 (moderlösning). Två försöks utförs: 1. 25,00 cm 3 av moderlösningen pipetteras upp och p justeras till 6,0. Lösningen titreras sedan med 0,100 mol/dm 3 Na-EDTA-lösning och då åtgår 11,76 cm 3. Under dessa förhållanden reagerar inte bariumjoner med EDTA. Både u 2 och La 3 binder till EDTA i förhållandet 1:1. 2. 25,00 cm 3 av moderlösningen överförs till en 100 cm 3 mätkolv och lösningen späds till märket. Från denna lösning pipetteras 25,00 cm 3 och man tillsätter 10 cm 3 0,1 mol/dm 3 natriumjodidlösning. Kopparjonerna reagerar då med jodidjoner under bildning av jod och en fällning av koppar(i)jodid. Den bildade joden titreras med 0,0100 mol/dm 3 Na 2 S 2 O 3 -lösning. Det åtgår 10,50 cm 3. Vid titreringen bildas S 4 O 6 2. Varken La 3 -joner eller Ba 2 -joner reagerar med jodidjoner eller tiosulfatjoner. a) Skriv reaktionsformler för de reaktioner som sker i försöken 1 och 2. EDTA-jonen skrivs 2 Y 2. b) Beräkna substansmängderna koppar och lantan i moderlösningen. c) Beräkna koefficienten x i formeln La x M (2-x) uo 4. Uppgift 4 (12 poäng) Ett mynt består av aluminium, koppar, nickel och silver. 0,200 g av myntet får reagera med utspädd saltsyra. Då utvecklas 119,8 cm 3 vätgas, uppmätt vid 99,0 kpa och 20. Den olösliga återstoden, som har massan 0,0500 g, löses fullständigt i salpetersyra. Efter viss behandling utförs en elektrolys av lösningen. Då sker en utfällning av metall på katoden. För fullständig utfällning av lösningens metalljoner krävs strömmen 0,700 A under 219,3 s. Strömmens verkningsgrad antas vara 85 %. 1 mol elektroner har laddningen 1F = 96485 (As). a) Skriv reaktionsformler för reaktionerna mellan mynt och saltsyra. b) Skriv reaktionsformler för reaktionerna mellan mynt och salpetersyra. Salpetersyran antas reduceras till kvävedioxid. c) Skriv formler för de reaktioner som sker vid katoden under elektrolysen. d) Bestäm sammansättningen hos legeringen (svara i massprocent).

Uppgift 5 (11 poäng) Uppgiften handlar om föreningar med summaformeln 5 11 Br. a) ur många strukturisomerer finns det med summaformeln 5 11 Br? Endast antal krävs. b) ur många av isomererna är optiskt aktiva, dvs har spegelbildsisomerer? c) Nedan ges 13 -NMR för tre isomerer av 5 11 Br (A, B och ). Rita strukturformler för A, B och och namnge dem med systematiska namn. (TMS används som referens och Dl 3 som lösningsmedel vid NMR spektroskopi.) A B

d) Vilken isomer bildas vid addition av Br till 2-metyl-2-buten? Skriv mekanismen och rita pilar som visar elektronflödet. Uppgift 6 (11 poäng) Flytande ammoniak är ett av de lösningsmedel som har undersökts mest. Ammoniakmolekylen är precis som vattenmolekylen polär. Jonföreningar har därför hög löslighet i flytande ammoniak. I flytande ammoniak ställer en jämvikt in sig som motsvarar vattnets autoprotolys. 2N 3 N 4 N2 K a = [N 4 ] [N2 ] Vid 33 är jämviktskonstanten, K a = 1,0 10 30 (mol/dm 3 ) 2. Ämnen som ökar koncentrationen av N 4 kan betraktas som syror och ämnen som ökar koncentrationen av N 2 kan betraktas som baser. I analogi med vattenlösningar kan ett p-värde definieras i flytande ammoniak p = lg [N 4 ] a) Beräkna p i ren flytande ammoniak vid 33. b) Ger ämnena N 4 NO 3, KN 2, 3 OO respektive KI en sur, basisk eller neutral lösning när de var för sig löses i flytande ammoniak? Motivera dina svar. I de fall som en protolysreaktion äger rum, skriv reaktionsformel för denna. Med en sur/basisk lösning menas en lösning där p är lägre/högre än i ren flytande ammoniak. c) Skriv reaktionsformeln för reaktionen mellan N 4 l och KN 2 i flytande ammoniak. d) Skriv reaktionsformeln för den protolys som sker i en lösning av N i flytande ammoniak och beräkna sedan p i en lösning av 0,010 mol/dm 3 N i flytande ammoniak. Syrakonstanten för N i flytande ammoniak är 3,2 10 4 mol/dm 3.

SVAR O RÄTTNINGSMALL TILL DET TEORETISKA PROVET 2006-03-15 Med tanke på provets omfattning och svårighetsgrad görs inga avdrag för olämpligt antal gällande siffror i svaren. Räknefel som inte leder till uppenbar katastrof tolereras också. Om ett resultat i en deluppgift ska användas i följande deluppgifter, ges full poäng på den senare deluppgiften, även om ett felaktigt ingångsvärde använts, såvida inte resultatet är uppenbart orimligt. Uppgift 1 (8 p) A: Ammoniumklorid, N 4 l B: Ammoniak, N 3 : Saltsyra, l även l godtas D: Kaliumkarbonat, K 2 O 3, eller kaliumvätekarbonat, KO 3 E: Magnesiumklorid, Mgl 2 även Mg 2 2l godtas F: Vätgas, 2 G: Silverklorid, Agl : Magnesiumnitrat, Mg(NO 3 ) 2 även Mg 2 2NO 3 godtas För endast namn eller endast formel ges 0,5 p. Uppgift 2 (8 p) a) När aminosyrorna kopplas samman via peptidbindningar avges 2 O och massan minskar. b) Isoleucin : Valin : ystein : Glutaminsyra : Serin : Arginin = 1 : 4 : 4 : 7 : 10 : 72 2p c) 98 st aminosyror innebär 97 peptidbindningar: (131,17 4 117,15 4 121,17 7 146,12 10 105,09 72 174,20 97 18,02) g/mol = 13952 g/mol. 2p d) ydrofobinteraktioner; Val Ile Kovalenta bindningar; ys ys Elektrostatiska interaktioner; Glu Arg Uppgift 3 (10 p) a) Försök 1. 2 Y 2 u 2 uy 2 2 2 Y 2 La 3 LaY 2 2 x 0,5p Försök 2. 2u 2 4I 2uI I 2 2 2 I 2 2S 2 O 3 2I S4 O 6 b) Försök 2: I titrerkolven: n(s 2 O 3 2 ) = 10,50 10 3 0,010 mol =1,050 10 4 mol 1 mol u 2 motsvarar 1 mol S 2 O 3 2. I titrerkolven: n(u 2 ) = n(s 2 O 3 2 ) = 1,050 10 4 mol I moderlösningen: n(u 2 ) = 1,050 10 4 4 10 mol = 4,200 10 3 mol 3p

Försök 1: I titrerkolven: n(edta) = 11,76 10 3 dm 3 0,100 mol/dm 3 = 1,176 10 3 mol 1 mol La 3, 1 mol u 2 motsvarar 1 mol EDTA I titrerkolven: n(la 3 u 2 ) = n(edta) = 1,176 10 3 mol I moderlösningen: n(la 3 u 2 ) = 1,176 10 3 10 mol = 1,176 10 2 mol n(la 3 ) = (1,176 10 2 4,200 10 3 ) mol = 7,560 10 3 mol c) n(la) : n(u) = 7,56 10 3 : 4,20 10 3 = x : 1 x = 1,8 La 1,8 M 0,2 uo 4 3p Uppgift 4 (12 p) a) Upplösning i saltsyra: 2Al(s) 6 3 O 2Al 3 6 2 O 3 2 (g) 0,5p Ni(s) 2 3 O Ni 2 2 2 O 2 (g) 0,5p b) u(s) 2NO 3 43 O u 2 2NO 2 (g) 6 2 O Ag(s) NO 3 23 O Ag NO 2 (g) 3 2 O c) u 2 2e u(s) 0,5p Ag e Ag(s) 0,5p d) Aluminium och nickel löses i saltsyra: { { 1 mol Al motsvarar 1,5 mol 2, 1 mol Ni motsvarar 1 mol 2 n( 2 ) = 1,5 n(al) n(ni) n( 2 ) = pv / RT = 99000 119,8 10-6 / (8,314 293,15 ) mol = 4,8662 10-3 mol 1,5 n(al) n(ni) = 4,8662 10-3 mol (1) m(al) m(ni) = 0,1500 g n(al) M(Al) n(ni) M(Ni) = 0,1500 g n(al) 26,98 n(ni) 58,69 = 0,1500 g (2) (1) och (2) ger: n(al) = 2,2209 10-3 mol, m(al) = 0,0599 g andel Al i % = 0,0599/0,2000 100% = 30,0 % m(ni) = (0,1500 0,0599) g = 0,0901 g andel Ni i % = 0,0901/0,2000 100% = 45,0% Koppar och silver faller ut på katoden vid elektrolysen: Substansmängd elektroner vid elektrolysen: n(e ) = 0,85 I t / F = 0,85 0,7 219,3 / 96485 mol = 1,3524 10-3 mol n(e ) = 2 n(u) n(ag) 2 n(u) n(ag) = 1,3524 10-3 mol (1) m(u) m(ag) = 0,0500 g n(u) M(u) n(ag) M(Ag) = 0,0500 g (2) (1) och (2) ger: n(u) = 6,3000 10-4 mol, m(u) = 0,0400 g Andel u i % = 0,0400/0,2000 100% = 20,0 % m(ag) = 0,0500 0,0400 g = 0,0100 g Andel Ag i % = 0,0100/0,2000 100% = 5,0 % Uppgift 5 (11 p) a) 8 strukturisomerer b) 3 optiska isomerer

c) A: Br B: 1-brom-3-metylbutan Br 2-brom-2-metylbutan : Br 3 x 1,5p för strukturformlerna 4,5p 3 x 0,5p för namn 1,5p 1-brompentan d) 3 3 3 2-metyl- 2-buten 3 Br 3 3 Br - 3 Br 3 3 2-brom-2-metylbutan för rätt isomer, 2p för mekanismen 3p Uppgift 6 (11 p) a) I ren flytande ammoniak är [N 4 ] = [N2 ] och 30 3 15 [N 4 ] = K a = 10 mol/dm = 10 mol/dm p = - lg [N 4 ] = -lg (10-15 ) = 15 - b) N 4 NO 3 : Saltet dissocieras i N 4 och NO3 vid upplösningen. Lösningen blir sur - eftersom koncentrationen av N 4 ökar (NO3 är en mycket svag bas som inte protolyseras). KN 2 : Saltet dissocieras i K - och N 2 vid upplösningen. Lösningen blir basisk eftersom - koncentrationen av N 2 ökar. 3 OO: Protolysreaktionen 3 OO N 3 3 OO - N 4 äger rum i lösningen. Koncentrationen av N 4 ökar och lösningen blir sur. KI: Saltet dissocieras i K och I -. Inga av dessa protolyseras och lösningen blir neutral. c) N 4 N2-2N3 eller N 4 l KN 2 2N 3 Kl d) N N 3 N - N 4 N N 3 N N 4 Konc. vid start / (mol/dm 3 ) 0,010 Konc vid jämvikt / (mol/dm 3 ) 0,010 x x x Jämviktsekvationen: 3,2 10 4 2 x = 0,010 x [N 4 ] = 1,64 10 3 mol/dm 3, p = 2,8 3 x = 1,64 10 3 2p 3p