RÄTTNINGSMALL TILL EMIOLYMPIADEN 201, OMGÅNG 2 Nmn: Födelsedtum: Skol: Hemdress: e-post: Uppg. Endst svr ing uträkningr Poäng L 1 b c d e f 2 2 b c d e 2,1 cm 2 0,20 mol/dm 2 b 1 kp 2 5 2ClO 2 + 2OH ClO 2 + ClO + H 2 O 2 6 b c d e 2 7 29 timmr 2 8 Addition (0,5p) (0,5p) 1 8b Substitution (0,5p) (0,5p) 1 8c Substitution (0,5p) (0,5p) 1 8d Oxidtion (0,5p) (0,5p) 1 9 5Fe 2+ + MnO + 8H + 5Fe + + Mn 2+ + H 2 O 2 9b 86, % 2 10 2R N + + C 2+ (R ) 2 C 2+ + 2N + 2 10b 2,85 10 mol/dm 2 10c 16 dh 2
11 C 12 H 22 O 11 + 12O 2 12CO 2 + 11H 2 O 2 11b Det frigörs 60 kj 2 11c Det åtgår 55 kj 1 11d NEJ 1 11e [H + 0,002 mol/dm [OH,2 10-12 mol/dm 2 11f [H 2 PO /[H PO 2,2 2 11g 0,0018 mol/dm Förening 1 1-butnol 12 Förening 2 Förening 2-butnol 2-metyl-1-propnol Förening 2-metyl-2-propnol Förening 1 Förening 2 Förening Förening 12b Förening 5 Förening 6 7 Förening 7 Även strukturformler där ll tomer stts ut ger full poäng. TOTALPOÄNG 55
EMIOLYMPIADEN 201, OMGÅNG 2, FULLSTÄNDIGA LÖSNINGAR TILL VISSA UPPGIFTER. Uppgift 7 Uppgift 9 1: ordningens kinetik: d[tl/dt -k[tl, Integrert: [Tl [Tl 0 e -kt Hlveringstid: [Tl/[Tl 0 ½ e -kt ½ k ln2 / t ½ Att 90% söderfllit medför tt 10% är kvr så: [Tl/[Tl 0 0,10 e -kt t -ln (0,10)/k t ½ ln10 / ln2 72 h,2 29h ) 5Fe 2+ + MnO + 8H + 5Fe + + Mn 2+ + H2 O b) n(mno ) 0,02051 20,08 10 mol,118 10 mol 1 mol MnO motsvrr 5 mol Fe 2+ n(fe 2+ ) 5,118 10 mol 2,059 10 mol n(fe, hel provet) n(fe 2+, hel provet) 5 2,059 10 mol 1,029 10 2 mol Msshlten v järn 55,85 1,029 10 2 / 0,6655 0,86 86,% Uppgift 10 ) 2R N + + C 2+ (q) (R ) 2 C 2+ + 2N + (q) b) Per år tillförs 00 kg ntriumklorid, dvs 5,1 kmol NCl, som motsvrr 5,1 mol N +. Av de tillförd N + -jonern byts 1/ dvs. 5,1/ kmol N + 1,71 kmol N + mot 1,71/2 kmol C 2+ 0,86 kmol C 2+. I vttenledningsvttnet är [C 2+ (0,86/00) kmol/dm 2,85 10 mol/dm c) lciumjonhlten motsvrr i CO (2,85 10 mol/dm ) (56,1 g/mol) (1000 mg/g) 160 mg/dm vilket motsvrr 160/10 16 dh. Uppgift 11 ) C 12 H 22 O 11 + 12O 2 12CO 2 + 11H 2 O b) m(sukros) 22 g M(sukros) 2, g/mol n(sukros) m/m (22 /2,) mol 0,06 mol ΔH (-567 0,06) kj 6 kj 60 kj (exoterm) Det frigörs 60 kj c) ΔH (528 105) kj 55, kj 55 kj (endoterm) Det behövs 55 kj d) Svr: Nej (tyvärr). Sockret frigör nästn 7 gånger så mycket värme som behövs för tt smält och värm glssen till kroppstempertur. e) [H + 10 ph 10 2,5 mol/dm 0,002 mol/dm [OH 10 poh 10 (pw ph) 10 (1 2,5) mol/dm 10 11,5 mol/dm,2 10-12 mol/dm f) Då ph är känt kn kvoten [H 2 PO /[H PO beräkns direkt ur uttrycket för jämviktskonstnten. + [ H [ H2PO [ H PO 10 2,15 2,5 10 [ H2PO [ PO [ H PO [ H PO H 2 (2,52,15) 10 2,2
g) H 2 SO H + + HSO HSO H + + SO 2 fullständig protolys För vrje bildd HSO bilds en H + och för vrje bildd SO 2 bilds två H +. Den totl hlten v H+ vid jämvikt blir därför: [H + [HSO + 2 [SO 2 dvs [HSO [H + 2 [SO 2 vilket sätts in i uttrycket för jämviktskonstnten. + 2,5 [ H [ SO [ + [ H 2[ SO 10 SO 0,01 2,5 10 2[ SO 2 + [ H [ SO [ HSO Lösning v denn ekvtion ger [SO 2 0,0017 mol/dm [HSO [H + 2 [SO 2 0,000 mol/dm. Eftersom ll H 2 SO hr protolyserts fullständigt blir totlhlten v svvelsyr: C [HSO + [SO 2 (0,000 + 0,0017) mol/dm 0,0018 mol/dm. Uppgift 12 Förening 1-7 hr ll smm molekylformel, C H 10 O, vilket enligt den generell summformeln för lkner, C n H 2n+2, innebär tt de består v en mättd lkylkedj som är smmnlänkd med en syretom. Förening 1-7 kn därför endst vr ntingen en lkohol eller en eter. Förening 1- hr en bred bsorptionstopp vid vågtlet 00 cm -1 i ders IR-spektrum > förening 1- bär den funktionell gruppen hydroxyl (OH) och är därmed lkoholer. Förening 5, 6 och 7 hr lägre kokpunkt än förening 1- > förening 5-7 är etrr (sknr förmåg tt vätebind > lägre kokpunkt än lkoholer). Förening 2 kn förekomm som olik optisk isomerer > förening 2 hr ett kirlt kol som bär fyr olik substituenter. Vidre gäller tt förening 2 är en lkohol. Den end möjlig strukturen är därför: 2- butnol 1 H NMR spektrumet för förening ger följnde informtion: Signl Splittringsmönster Antl grnnväten Reltiv intensitet (enligt n+1 regeln) A dubblett 1 6 B multiplett obestämd 1 C dubblett 1 2 * obs Den bred signlen vid c 2,5 ppm motsvrr vätet på hydroxylgruppen (OH).
Med informtionen i tbellen ovn inses tt förening måste h följnde struktur: 2-metyl-1-propnol 1 H NMR spektrumet för förening består endst v två distinkt signler > Vätetomern i föreningen befinner sig i endst två olik molekylär miljöer. Vidre gäller tt förening är en lkohol och dess struktur är därför: 2-metyl-2-propnol Den sist v lkoholern är förening 1 och den end kombintionen som inte redn nvänts är: 1-butnol 1 H NMR spektrumet för förening 5 ger upphov till följnde dt: emiskt skift ppm Splittringsmönster Grnnväten Reltiv intensitet 1,21 triplett 2,7 kvrtett 2 Förening 5 måste vr en eter med två ekvivlent CH -grupper och två ekvivlent CH 2 - grupper. Förening 5 hr därför strukturen: 1 C NMR spektrumet för förening 6 uppvisr fyr distinkt signler > fyr kol som befinner sig i olik molekylär miljö. Förening 6 är även en eter och hr därför följnde struktur: På smm vis inses tt förening 7 med tre unik kol hr strukturen: