Tentamen 1 Baskemi 2 2011.05.02 1 Tror du reaktionen nedan är momentan eller ej? Motivera. S 2 O 2-3 + 2H + S(s) + SO 2 (g) + H 2 O(l) 2 Vad är a. ett intermediär? b. en radikal? c. en amfojon 3 Vi studerar reaktionen: 2SO 2 (g) + O 2 (g) 2SO 3 (g) H < 0 Hur påverkas jämviktsläget av a. ökad temperatur? b. minskad volym? 4 Rangordna ämnena nedan efter ökad syrastyrka. Börja med den svagaste syran. Kolsyra, vätecyanid, ättiksyra, oxalsyra, fosforsyra, borsyra 5 Vilken indikatorreaktion har saltet Na 2 HPO 4 i vattenlösning? Motivera. 6 Man har en buffertlösning som består av lika koncentrationer av vätefluorid och natriumfluorid. Vid vilket ph-värde har buffertlösningen sin största buffertverkan? 7 Då zink löses upp i varm, starkt utspädd salpetersyra sker bl. a. följande obalanserade reaktion: Zn(s) + NO 3 - + H + Zn 2+ + NH 4 + + H 2 O Balansera reaktionen. 8 a. Skriv cellschema för reaktionen: Zn(s) + 2 Ag + Zn 2+ + 2 Ag(s) b. Beräkna cellens emk. c. Hur mycket energi kan frigöras om 1 mol zink oxideras till zinkjoner? 9 Kan man oxidera koppar till koppar(ii)joner med en lösning av järn(iii)sulfat, Fe 2 (SO 4 ) 3? Motivera svaret och skriv en reaktionsformel för en ev reaktion. 10 Man gör elektrolys av en vattenlösning av natriumbromid. a. Skriv katododreaktionen b. Skriv totalreaktionen. 11 Vilken alkohol är lämplig att använda för att framställa butansyra? 12 Rita upp strukturformeln för treonin och markera ut alla asymmetriska centra.
13 Ange den formella laddningen för alla atomer i etanoatjonen. 14 Skriv reaktionsmekanismen då fenylamin (anilin) reagerar med saltsyra. 15 Man har en blandning av naftalen och bensoesyra lösta i eter. Beskriv hur du skulle göra för att separerar ämnena så att du får naftalen och bensoesyra i olika provrör. 16 Om man låter väteklorid adderas till propen kan det bildas två produkter. Vilken produkt bildas det mest av? Motivera. 17 Vilken analysmetod används ofta för att separera aminosyror? 18 Ange nettoladdningen för peptiden Val-Asp-Lys-Pro-Ala vid ph = 1. 19 Vätebindningar ger upphov till två olika strukturer hos proteiner. Vilka? 20 Ange en metod för att separera glukos från albumin i en lösning. Förklara hur hur metoden fungerar och hur man kan visa att glukos och albumin har separerats. 21 Både cellulosa och stärkelse är uppbyggt av glukosenheter. Vad är orsaken till att egenskaperna och strukturen ändå är olika? 22 Hur är en fosfolipidmolekyl uppbyggd? Fullständiga lösningar krävs på uppgifterna nedan 23 Man har 100 cm 3 saltsyra med koncentrationen 0,01 mol/dm 3. a. Vilket ph-värde har saltsyran? b. Man späder saltsyran med destillerat vatten till dubbel volym. Vilket ph-värde får den nya lösningen? 24 Man titrerade 200 cm 3 vatten med 0,0200 mol/dm 3 EDTA för att bestämma vattnets hårdhet. Det gick åt 17,60 ml EDTA. Ange hårdheten i tyska hårdhetsgrader, dh. 7,1 mg Ca 2+ /dm 3 motsvarar 1 dh.
25 Jämviktskonstanten, K = 1,6 vid 720 C för reaktionen: H 2 (g) + CO 2 (g) H 2 O(g) + CO(g) Man förde in följande substansmängder av de olika gaserna i en behållare på 100 dm 3 : 0,50 mol vätgas, 1,0 mol koldioxid, 1,5 mol vattenånga och 2,0 mol kolmonoxid. Är systemet i jämvikt? Om inte, åt vilket håll går reaktionen? 26 Man blandar 0,8 mol metanol och 0,5 mol ättiksyra. Tillsätter katalysator och värmer. Sedan jämvikt inträtt finner man att det har bildats 0,4 mol ester. a. Vad heter estern som bildats? b. Skriv reaktionsformel. c. Beräkna jämviktskonstanten. 27 Väteperoxid reagerar med kaliumpermanganat enligt formeln: 2MnO 4 - + 5H 2 O 2 (aq) + 6 H + 2Mn 2+ + 5O 2 (g) + 8H 2 O(l) Man kan därför bestämma mängden väteperoxid genom att titrera med kaliumpermanganat. 25,00 cm 3 väteperoxid och 4 mol/dm 3 svavelsyra titrerades med 0,0500 mol/dm 3 KMnO 4. Det gick åt 48,4 cm 3. a. Vilken var väteperoxidens halt? Ange massan H 2 O 2 per dm 3 lösning. b. Hur stor volym svavelsyra gick åt vid titreringen?
Lösningar till tentamen 1 Baskemi 2 2011.05.02 1. Ej momentan pga att det är kovalenta bindningar som ska brytas. 2.a. En kortlivad mellanprodukt med hög energi. b. En atom eller atomgrupp med en oparad elektron. c. En jon med både positiv och negativ laddning. 3.a. reaktionen går åt vänster, b. reaktionen går åt höger 4. Vätecyanid, borsyra, kolsyra, ättiksyra, fosforsyra, oxalsyra pka 9,31 9,24 6,35 4,77 2,10 1,19 2-2- 2-5. pka för HPO 4 är 12,36 och pkb för HPO 4 är 6,79, dvs HPO 4 reagerar basiskt. Na + 2- reagerar neutralt. Na 2 HPO 4 reagerar basiskt. 6.pKa för HF är 3,25 dvs vid ph-värde 3,25 har lösningen sin största bufferterkan. - 7. 4 Zn(s) + NO 3 + 10 H + 4 Zn 2+ + NH + 4 + 3 H 2 O 8. a. Zn(s) Zn 2+ (aq) Ag + (aq) Ag(s) + b. Emk = [0,80-(-0,76)] V = 1,56 V c. W = 1,56 2 96500 J = 301080 J 301 kj 9. E Cu2+/Cu = +0,34 V och E Fe3+/Fe2+ = + 0,77 V dvs E ox < E red Dvs oxidation av koppar kan ske enligt. Cu(s) + 2 Fe 3+ Cu 2+ + 2 Fe 2+ 10. a. 2 H 2 O + 2e - H 2 + 2OH - b. 2 Br - + 2 H 2 O Br 2 + H 2 + 2OH - 11. 1-butanol 12. Se formelsamling s 102 Det finns två asymmetriska centra. 13. Se bok s 167. Alla väteatomer, alla kolatomer och det syre som binder med dubbelbindning till kolatomen har formell laddning 0. Syret som binder med enkelbindning till kolet har -1 14. Se bok s 180 uppgift 7:5 15. Se bok s 180 uppgift 7:6 16. 2-klorpropan, därför att då bildas en sekundär karbokatjon vilken är stabilare än den primära karbokatjon som bildas då 1-klorpropan bildas. 17. Elektrofores 18. Val-Asp-Lys-Pro-Ala + 0 + 0 0 Nettoladdningen är +2 19. α-helix och β-stuktur 20. Gelfiltrering där de största molekylerna dvs albumin kommer ur före glukos som är mindre. Om man tillsätter kopparsulfat och natriumhydroxid till fraktionerna får man lila färg där vi har albuminer (protein) och om man dessutom värmer får man röd färg där det finns glukos (reducerande sockerart). 21.Cellulosa är uppbyggt at β-glukos och stärkelse är uupbyggt av α-glukos. Detta gör att stärkelsemolekylen får en spiralform och löser sig i vatten medan cellulosa bildar långa fibrer och löser sig inte i vatten. 22. Glycerol, två fettsyror och en fosfatgrupp. 23.a. ph= -log 0,01 = 2 b. n(hcl) = 0,1 0,01 mol = 0,001 mol c(hcl) = 0,001/ 0,200 mol/dm 3 = 0,005 mol/dm 3 ph = -lg 0,005 = 2,30103 2,30 Svar: ph är 2,30
24. n(edta) = 0,0176 0,0200 mol = 0,000352 mol n(ca 2+ ) = 0,000352 mol m(ca 2+ ) = 40,08 0,000352 g = 0,01408 g per 200 cm 3 m(ca 2+ ) = 5 0,01408 g = 0,0704 g per 1 dm 3 = 70,4 mg per 1 dm 3 vattnets hardhat = 70,4/7,1 dh = 9,91549 dh 9,9 dh Svar: 9,9 dh 25. H 2 (g) + CO 2 (g) H 2 O(g) + CO(g) K=1,6 n/mol 0,50 1,0 1,5 2,0 c/mol/dm 3 0,50/V 1,0/V 1,5 /V 2,0/V Q= 1,5/V 2,0/V = 6,0 dvs Q > K 0,5/V 1,0/V Svar: Reaktionen är ej i jämvikt. Reaktionen går åt vänster. 26. CH 3 COOH + CH 3 OH CH 3 COOCH 3 + H 2 O a. före jv. n/mol 0,5 0,8 0 0 förändring n/mol -0,4-0,4 +0,4 +0,4 vid jv n/mol 0,5-0,4=0,1 0,8-0,4=0,4 0,4 0,4 c/mol/dm 3 0,1/V 0,4/V 0,4/V 0,4/V K = (0,4/V) 2 = 4,0 dimensionslös 0,1/V 0,4/V Svar: a. metyletanoat eller metylacetat b. CH 3 COOH + CH 3 OH CH 3 COOCH 3 + H 2 O c. K= 4,0 27. 2 mol MnO - 4 5 mol H 2 O 2 3 mol H 2 SO 4 a. n(mno - 4 ) = 0,0484 0,05 mol = 0,00242 mol n (H 2 O 2 ) = 2,5 0,00242 mol = 0,00605 mol M(H 2 O 2 ) = (2 1,008 + 2 16,00) g/mol = 34,016 g/mol m(h 2 O 2 ) = 0,00605 34,016 g = 0,205797 g per 25,00 cm 3 lösning m(h 2 O 2 ) = 4 0,205797 g = 0,823187 g per 100 cm 3 lösning m(h 2 O 2 ) = 10 0,823187 g = 8,23187 g per dm 3 8,23 g per dm 3 Svar: 8,23 g per dm 3 lösning b. n(h 2 SO 4 ) = 0,00242 1,5 mol = 0,00363 mol V(H 2 SO 4 ) = 0,00363/ 4 dm 3 = 0,000908 dm 3 0,908 cm 3 Svar: 0,908 cm 3