Namn:... Grupp:... Poäng:... Uppsala universitet, Tekniskt-naturvetenskapligt basår 07/08 Håkan Rensmo Lennart Norén Raul Miranda Tentamen i Kemi B, 2008-03-19 kl. 13-17 Hjälpmedel: Miniräknare, tabell och formelsamling. Maxpoäng 60p Godkänd 30p Lycka till! Del A. Endast kortfattade svar krävs. Helt rätt svar ger 1p annars 0p. 1. I ett experiment har man följande jämviktsblandning: 2 SO 2 (g) + O 2 (g) 2 SO 3 (g) Reaktionen åt höger är exoterm. Man vill påverka sammansättningen i jämviktsblandningen så att mängden SO 3 ökar. Genom vilka två av följande åtgärder kan detta ske? a) Man höjer temperaturen b) Man sänker temperaturen c) Man ökar gasblandningens volym så att trycket sänks (temperaturen hålls konstant) d) Man minskar gasblandningens volym så att trycket höjs (temperaturen hålls konstant) 1
2. Vilket av följande påståenden stämmer bäst. a) Aktiveringsenergin är den aktivitet som två molekyl måste ha för att krocka med varandra. b) Aktiveringsenergin är samma sak som entropin för en reaktion. c) Aktiveringsenergin är den energi som avges till omgivningen under en exoterm reaktion. d) Aktiveringsenergin är ett mått på oordningen i ett system. e) Aktiveringsenergin är den energi som de kolliderande partiklarna måste ha utöver medelenergin för att en kollision skall kunna leda till en reaktion. 3. Vid upphettning sönderdelas etan till eten och väte. Vid en viss temperatur har följande jämvikt ställt in sig i ett slutet kärl. Ytterligare eten tillsäts. Vad händer med konc. vätgas (ökar, minskar, oförändrad) när reaktionen går mot nya jämviktsläget? 4. Ordna följande lösningar efter ökande ph. Lösningen med lägst ph anges alltså först. (Vid rådande förhållanden gäller at pk w =14,00, K w =10-14 (mol/dm3) 2.) a) En ättiksyralösning med koncentrationen 0.0010 mol/dm 3. b) En lösning med [OH - ]= 0,019 mol/dm 3 c) En lösning med [H 3 O + ]=3,2 10-8 mol/dm 3 d) En saltsyralösning med koncentrationen 0,0010 mol/dm 3 5. Skriv protolysreaktionen som visar att saltet NH 4 Cl i vatten ger en basisk vatten lösning.... 6. Vilket av följande påståenden stämmer bäst? Grundämnet klor (Cl 2 ) kan framställas genom reaktion mellan kloridjoner (Cl - ) och a) brom (Br 2 ). b) silverjoner (Ag + ). c) fluoridjoner (F - ). d) guldjoner (Au + ). 2
7. Vilket av följande påståenden är korrekt? Vid reduktion av 2-propanon bildas a) en keton b) en sekundär alkohol c) en karboxylsyra d) en aldehyd e) en amin 8. Vilka två av ämnena med följande formler kan förekomma i två optiskt aktiva former dvs. som enantiomerer (spegelbildsisomerer)? a) CH 3 CO CH 2 CH 3 b) CH 3 CH 2 CHOH CH 3 c) CH 3 CH 2 COOH d) CH 3 CHCl CH 3 e) CH 2 Cl CHCl COOH 9. Vilket är det rationella namnet på föreningen Cl a) 1-klor-butyn b) 3-kloryl-1-buten c) 1-heptenklorid d) 4-klor-1-buten e) 5-metyl-1-hexen 10. Skriv protolysformeln för propansyra i vatten.... 3
11. Vilka två påståenden om en S N 1 mekanism är korrekta. a) Reaktionsformeln CH 3 CH 2 OH + CH 3 OH CH 3 CH 2 OCH 3 + H 2 O beskriver en S N 1 mekanism. b) Siffran 1 i S N 1 syftar på monomolekylär. c) Bokstaven S i S N 1 står för substitution. d) Bokstaven N i S N 1 står för kväve 12. Hur många olika dipeptider kan bildas om man har obegränsad tillgång till aminosyrorna: Fenylalanin, Metionin och Tyrosin. 13. ATP (adenosintrifosfat) är cellens energibärare. ATP är a) en aminosyra b) ett fett c) ett protein d) en kolhydrat e) en nukleotid 14. Vid spektroskopiska analysmetoder låter man materia växelverka med elektromagnetisk strålning. IR (infraröd) spektroskopi är en sådan metod där materian absorberar strålning i IR-området. Vilken process nedan beskriver bäst vad som händer med en molekyl när man absorberar IR-strålning. a) Elektronerna i molekylen exciteras till en ny energinivå b) Molekylen joniseras. c) Molekylens vibrationsrörelser ändras. d) Väteatomernas magnetiska moment riktar sig antiparrallellt mot ett yttre magnetfält. 15. Maltos är en disackarid av: a) glukos och galaktos b) glukos c) fruktos d) fruktos och galaktos e) glukos och ribos 4
Del B. Fullständiga lösningar krävs. Glöm inte enheter och att motivera dina svar väl. Varje fråga kan maximalt ge 3p. 16. Vid en viss temperatur är jämviktskonstanten 0.012 för reaktionen H 2 (g) + CO 2 (g) CO (g) + H 2 O (g) I ett kärl med volymen 2.0 dm 3 finns vid denna temperatur 0.20 mol vätgas, 0.12 mol koldioxid, 2.2 mol kolmonoxid och 0.50 mol vatten. Råder jämvikt? Om så inte är fallet åt vilket håll kommer en nettoreaktion att ske (motivera svaret)? 17. I en tom behållare med volymen 0.5 dm 3 införs 10.0 mol kolmonoxid och 5.0 mol vätgas. Gasblandningen upphettas till en viss temperatur. Ämnena reagerar enligt formeln. CO (g) + 2H 2 (g) CH 3 OH(g) a) Skriv uttrycket för jämviktskonstanten. b) När jämvikten ställt in sig finner man att gasblandningen innehålller 1.0 mol CH 3 OH. Beräkna jämviktskonstanten. 5
18. I en lösning av natriumcyanid, NaCN, med koncentrationen 0,0200 mol/dm 3 har man mätt upp ph = 10,77. Beräkna K b för cyanidjonen. (pk w = 14.0) (Tips: CN - + H 2 O HCN + OH - ) 19. Nedanstående titrerkurva från en laborationsbok visar hur ph förändras när natriumhydroxid med koncentrationen 0,200 mol/dm 3 sätts till 25,0 cm 3 lösning av en okänd syra HA. a) Vilken punkt (A,B,C,D eller E) kallas ekvivalenspunkten. b) Vilken koncentration hade syran HA. c) Använd diagrammet för att förklara termen buffertlösning och hur denna förhåller sig till pk a 6
20. a) Avgör med hjälp av med hjälp av E 0 -värden (normalpotentialer) för lämpliga redoxpar om en spontan reaktion kan ske mellan Al och Pb 2+. (motivera svaret!) b) Bestäm emk (spänningen) för cellen nedan och skriv cellreaktionen. Al(s) Al 3+ (1mol/dm 3 ) Pb 2+ (1mol/dm 3 ) Pb(s) 21. a) Skriv formeln för reaktionen mellan vätebromid och 1-hexen. I formlerna för de organiska föreningarna skall alla atomer och alla bindningar sättas ut. b) Vad kallas reaktionen mellan vätebromid och 1-hexen. c) Förklara Markovnikovs regel. 7
22. Vid framställning av estern etyletanoat (etylacetat) utgick man från 170 g vattenfri etanol och 115 g ren ättiksyra (CH 3 COOH). a) Skriv reaktionsformeln för bildandet av etyletanoat (skriv fullständiga strukturformler och rita in alla atomer eller använd streckformler). b) Reaktionen kan katalyseras av fosforsyra. Varför? c) Hur mycket etyletanoat kan man maximalt erhålla. 23. Ange den funktionella gruppen hos vart och ett av följande ämnen samt till vilka ämnesklasser de olika ämnena hör. Exempel: CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH, funktionell grupp OH, ämnesklass alkoholer. a) CH 3 CHClCH 2 CH 3 b) CH 3 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 CH 3 c) d) C 3 H 7 COOCH 2 CH 3 e) C 3 H 7 CHO f) CH 3 NH 2 8
24. Studera de fem strukturformlerna i figuren nedan. a) Ange en (A-E) som är en är hexos? SVAR:... b) Ange en (A-E) som är en mättad fettsyra? SVAR:... c) Ange en (A-E) som innehåller en esterbindning? SVAR:... d) Ange en (A-E) som är en aminosyra? SVAR:... e) Ange en (A-E) som är ett reducerade socker? SVAR:... f) Ange en (A-E) som är en amfojon? SVAR:... 25. Skriv ner strukturformlerna (med alla atomer) för den tripeptid som tripeptider som kan bildas av aminosyrorna alanin, glycin, valin. Valin är N-terminal och alanin är C- terminal. Ringa också in alla peptidbindningar. 9
26. Beskriv strukturen hos ett globulärt protein. Använd termerna primär, sekundär och tertiär struktur. Förklara också vilka funktioner globulära proteiner kan ha samt termen prostetisk grupp. 27. a) Beskriv schematiskt hur en fosfolipid är uppbyggd. b) Förklara med hjälp av en principskiss hur ett cellmembran är uppbyggt. 10
28. Beskriv det viktigaste om citronsyracykeln med ca 6 meningar. Använd minst 6 av följande termer i din beskrivning. Mitokondriernar, ribosomerna, glykos, fettsyra, aminosyra, NAD +, Acetyl-CoA, NADH, nukleosid, glycerol, amonium, RNA, hydrofil, koldioxid, myrsyra, citronsyra, FADH 2, DNA, cellandningen. Som hjälp har du också bilden nedan: 11
29. Fyll i de 6 ord som saknas. A)... innebär nedbrytning av glukos till pyruvatjoner, varvid frigjord energi överförs till... B)...är katalytiskt aktiva proteiner. De påskyndar reaktioner genom att sänka... för reaktionerna. C) Fettsyrornas nedbrytningsreaktion kallas för...i denna process bryts fettsyrorna ner och bildar... Välj blad nedanstående ord: Replikationen, citronsyracykeln, betaoxidationen, mitokondrierna, cytoplasman, ribosomerna, ATP, koldioxid, syrgas, enzymer, vitamin A, nukleotider, glykolysen, acetylkoenzym A, NAD +, vatten, ADP, aktiveringsenergin, ph, syrekoncentrationen. 30. Nedan finns tre uppgifter beskrivna gör endast en av dessa. (vilken du vill). A) Cellulosa är den vanligaste organiska förening på jorden. Beskriv schematiskt cellulosas struktur och funktion. Som hjälp kan du svara på följande frågor. Vilka är de monosackarider och disackarider som bygger upp cellulosa? Hur ser strukturen hos cellulosa ut? Vilken är funktionen för cellulosa i växterna? B) Beräkna ph i en 0.05 mol/dm 3 ättiksyralösning. C) Beskriv TLC. Vad betyder ordet TLC? Hur man använder TLC? Vad betyder mobil fas och stationär fas? 12