Eksamen REA3012 Kjemi 2 Del 1 og Del 2 Side 23 av 60 Del 1 Oppgave 1 Flervalgsoppgaver Skriv svarene for oppgave 1 på eget svarskjema i vedlegg 2. (Du skal altså ikke levere inn selve eksamensoppgaven med oppgaveteksten.) a) Buffer Hvilken av disse syrene er best egnet som sur komponent til en buffer med pH = 3,9? A. etansyre B. melkesyre C. ammoniumion D. hydrogensulfation b) Buffer Du har et stoff løst i vann. Til denne løsningen tilsetter du litt NaOH, slik at det blir en bufferløsning. Hvilket av disse stoffene var det i vannløsningen før NaOH ble tilsatt? A. NaNO 2 B. Na 2 CO 3 C. NaHSO 3 D. NaCH 3 COO
34
Embed
Del 1 Oppgave 1 Flervalgsoppgaver · Del 1 og Del 2 Side 23 av 60 Del 1 Oppgave 1 Flervalgsoppgaver Skriv svarene for oppgave 1 på eget svarskjema i vedlegg 2. ... I et forsøk med
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Eksamen REA3012 Kjemi 2 Del 1 og Del 2
Side 23 av 60
Del 1
Oppgave 1 Flervalgsoppgaver
Skriv svarene for oppgave 1 på eget svarskjema i vedlegg 2. (Du skal altså ikke levere inn selve eksamensoppgaven med oppgaveteksten.)
a) Buffer
Hvilken av disse syrene er best egnet som sur komponent til en buffer med pH = 3,9?
A. etansyre
B. melkesyre
C. ammoniumion
D. hydrogensulfation
b) Buffer
Du har et stoff løst i vann. Til denne løsningen tilsetter du litt NaOH, slik at det blir en bufferløsning. Hvilket av disse stoffene var det i vannløsningen før NaOH ble tilsatt?
A. NaNO2
B. Na2CO3
C. NaHSO3
D. NaCH3COO
Eksamen REA3012 Kjemi 2 Del 1 og Del 2
Side 24 av 60
c) Buffer
I en bufferløsning er pH 0,5 høyere enn pKa. Konsentrasjonen av den sure bufferkomponenten er 0,5 mol/L.
Hva er konsentrasjonen av den basiske bufferkomponenten?
A. 0,1 mol/L
B. 0,5 mol/L
C. 1,6 mol/L
D. 5,0 mol/L
d) Organisk syntese
Hva er formålet med omkrystallisering?
A. få renere stoff
B. fjerne løsemiddel
C. senke smeltepunktet
D. øke utbyttet av reaksjonen
e) Massespekter
Hvilken av disse toppene vil du finne i massespekteret til propanon?
A. m/z = 20
B. m/z = 50
C. m/z = 58
D. m/z = 60
f) 1H-NMR
Figur 1 viser en alkohol.
Hvor mange ulike hydrogenmiljøer er det i denne forbindelsen?
A. 3
B. 4
C. 5
D. 6
Figur 1
Eksamen REA3012 Kjemi 2 Del 1 og Del 2
Side 25 av 60
g) Organiske reaksjoner
Fra forbindelsen heptan-4-ol (se figur 2) blir det eliminert vann.
Hvor mange ulike forbindelser kan dannes ved eliminasjon av vann Figur 2 fra forbindelsen, medregnet stereoisomere?
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
h) Organisk syntese
32 g metanol ble oksidert til metansyre. Utbyttet var på 35 g. Omtrent hvor mange prosent av teoretisk utbytte er dette?
A. 50 %
B. 75 %
C. 100 %
D. 110 %
i) Organisk syntese
Når en tilsetter bromløsning til sykloheksen, avfarges løsningen. Her følger tre påstander om denne reaksjonen:
i) Brom blir addert til sykloheksen.ii) Det blir dannet 1,2-dibromsykloheksan.iii) Brom blir redusert i denne reaksjonen.
Er noen av disse påstandene riktige?
A. Ja, men bare i).
B. Ja, men bare ii).
C. Ja, men bare i) og iii).
D. Ja, alle er riktige.
Eksamen REA3012 Kjemi 2 Del 1 og Del 2
Side 26 av 60
j) Organisk syntese
En løsning inneholder en blanding av to organiske stoffer med 6 karbonatomer i hvert stoff. Du gjør en fraksjonert destillasjon, og de to stabile temperaturområdene du finner, er 60 °C og 158 °C.
Hvilke typer stoff kan være i løsningen?
A.
B.
C.
D.
ett alkan og en alkohol
ett alkan og ett keton
ett alken og en alkohol
ett alken og ett aldehyd
k) Aminosyrer
Hvilken av disse aminosyrene har en netto negativ ladning ved pH = 7,4?
A. Lysin
B. Glutaminsyre
C. Arginin
D. Histidin
l) Organiske reaksjonerFigur 3 viser tre forbindelser.
Figur 3
Under følger tre påstander.
i) En av forbindelsene reagerer med Fehlings væske.ii) En av forbindelsene har et kiralt C-atom.iii) En av forbindelsene blir redusert.
Er noen av disse påstandene riktige?
A. Ja, men bare i)
B. Ja, men bare ii).
C. Ja, men bare iii).
D. Ja, alle tre er riktige.
Eksamen REA3012 Kjemi 2 Del 1 og Del 2
Side 27 av 60
m) Aminosyrer
Hvilken felles egenskap har alle aminosyrer som er klassifiserte som hydrofobe (vannavstøtende)?
A. sure sidegrupper
B. basiske sidegrupper
C. polare sidegrupper
D. upolare sidegrupper
n) Polymerer
Hvilken av disse typer stoff er en addisjonspolymer?
A. fett B. protein C. stivelse D. polypropen
o) Korrosjon
I et forsøk med korrosjon ble tre jernspiker plassert i hvert sitt begerglass med saltløsning:
Begerglass 1: bare jernspikeren Begerglass 2: en jernspiker med kobbertråd viklet rundt Begerglass 3: en jernspiker med magnesiumtråd viklet rundt
Etter en gitt tid er jernspikerne korrodert i forskjellig grad i de tre begerglassene. Hva er rett rekkefølge fra minst til mest korrodert jern?
A. 3, 1, 2
B. 2, 3, 1
C. 3, 2, 1
D. 1, 2, 3
p) Oksidasjonstall
I hvilken av disse forbindelsene har mangan oksidasjonstallet +V?
A. KMnO4
B. K2MnCl6
C. Na3MnO4
D. Na3Mn(OH)6
Eksamen REA3012 Kjemi 2 Del 1 og Del 2
Side 28 av 60
q) Redoksreaksjoner
Balanser denne redoksreaksjonen, og legg sammen alle koeffisientene. Husk å ta med koeffisienter på 1.
__ PbO2 + __ HCl → __ PbCl2 + __ Cl2 + __ H2O
Hva er summen av alle koeffisientene?
A. 5
B. 8
C. 9
D. 10
r) Redoksreaksjoner
En løsning inneholder kaliumjodid, KI(aq).
Hvilket av disse reagensene vil kaliumjodid reagere spontant med i en redoksreaksjon?
A. 1,0 mol/L HCl
B. 1,0 mol/L MnCl2
C. mettet løsning av CaSO4
D. 1,0 mol/L NaClO
s) Elektrokjemi
Figur 4 viser en elektrolysecelle. Pilen i figuren viser elektronretning.
Ved elektrode A blir det dannet en gass, ved elektrode B blir det dannet et metall.
Hvilken løsning må det være i cellen?
A. 1,0 mol/L HCl
B. 1,0 mol/L KNO3
C. 1,0 mol/L NaCl
D. 1,0 mol/L NiSO4 Figur 4
Eksamen REA3012 Kjemi 2 Del 1 og Del 2
Side 29 av 60
t) Polymerer
Figur 5 viser et utsnitt av strukturformelen til polymetylmetakrylat, som er en vanlig brukt polymer, også kjent som pleksiglass.
Her er tre påstander om denne polymeren.
i) Figur 6 viser korrekt strukturformel til monomeren.ii) Dette er en kondensasjonspolymer.iii) Brom, Br2, kan bli addert til polymeren.
Er noen av disse påstandene riktige?
A. Ja, men bare i).
B. Ja, men bare ii).
C. Ja, men bare iii).
D. Nei, alle er gale.
Figur 5
Figur 6
Eksamen REA3012 Kjemi 2 Del 1 og Del 2
Side 30 av 60
Oppgave 2
a) Figur 7 viser 12 organiske forbindelser som alle har fire karbonatomer.
Figur 7
1) Bruk figur 7, og identifiser både ett utgangsstoff og det tilhørende organiskeproduktet for en eliminasjonsreaksjon. Skriv balansert reaksjonslikning medstrukturformler for en slik eliminasjonsreaksjon.
2) Velg en forbindelse fra figur 7 som kan reagere med kromsyrereagens. Tegnstrukturformel til denne forbindelsen og det organiske produktet som kan blidannet i denne reaksjonen.
3) To av forbindelsene i figur 7 skal reagere i en kondensasjonsreaksjon. Skriv enbalansert reaksjonslikning der du bruker strukturformler.
Eksamen REA3012 Kjemi 2 Del 1 og Del 2
Side 31 av 60
b) Du har fire begerglass med oppløst stoff merket A, B, C og D. Hvert av glasseneinneholder ett av stoffene i lista under. Alle løsningene er 0,1 mol/L. Du skal finneut hvilke stoffer det er i begerglassene.
Stoffer som kan være i løsningene:
Natriumkarbonat, Na2CO3
Kaliumjodid, KI Saltsyre, HCl Natriumhydroksid, NaOH Natriumklorid, NaCl Glukose, C6H12O6
Sølvnitrat, AgNO3
1) Du starter med å sjekke pH i løsningene. Her er resultatet:
A: sur B: basisk C: nøytral D: nøytral
Du blander sammen litt av de fire løsningene i et nytt begerglass. Det bliringen synlig reaksjon. Begerglasset ble litt varmere.
Forklar hvilke stoffer som kan være i løsning A og B. Forklar hvilke avstoffene som ikke kan være i C og D.
2) Du utfører elektrolyse av de to pH-nøytrale løsningene.
I begerglass C skjer det ingen synlig reaksjon.
I begerglass D blir det dannet en usynlig og luktfri gass ved katoden, ogrundt anoden blir løsningen farget brun.
Forklar hva som kan være i begerglass C og D.
3) Du skal nå velge to påvisningsreagenser for å bekrefte dine antakelser omhva som er i begerglassene C og D. Forklar hvilke observasjoner du gjør, oghva slags reaksjoner som skjer.
Eksamen REA3012 Kjemi 2 Del 1 og Del 2
Side 32 av 60
c) Figur 8 viser de to minste naturligemonosakkaridene,D-glyseraldehyd ogdihydroksyaceton.
1) Ved syntese i reagensrøret på laboratoriet kan det dannes både D- og L-glyseraldehyd som er speilbildeisomerer. I biokjemiske reaksjoner er detbare D-glyseraldehyd som blir dannet.
Forklar hvorfor det bare dannes den ene av speilbildeisomerene ibiokjemiske reaksjoner.
2) Når glyserol brytes ned i cellene, er et av mellomproduktenedihydroksyacetonfosfat. Denne forbindelsen kan overføres til glyserol-3-fosfat, slik figur 9 viser.
Figur 9
Forklar hvilken funksjon NADH har i slike reaksjoner.
3) Forbindelsene i figur 8 kan forbrennes både i kroppen og på laboratoriet.Gjør kort rede for både likheter og forskjeller i disse toforbrenningsreaksjonene.
Figur 8
Eksamen REA3012 Kjemi 2 Del 1 og Del 2
Side 33 av 60
Del 2
Oppgave 3
En planteolje inneholder ulike triglyserider. Disse kan reagere med KOH som vist i figur 10.
Figur 10
a) Hvilken reaksjonstype er dette?
b) Planteoljer består av ulike fettsyrer. Gjør kort rede for hvordan strukturen til dissefettsyrene kan være forskjellig.
c) Glyserol kan polymerisere og ved de rette betingelsene danne kuleformedenanomolekyler. Figur 11 viser et utsnitt av et slikt molekyl.
Eksamen REA3012 Kjemi 2 Del 1 og Del 2
Side 34 av 60
Figur 11 Utsnitt av polyglyserol
Polymeriseringen av glyserol kan stoppes ved å tilsette organiske forbindelser som reagerer med polyglyserol. Disse stoffene er med å bestemme egenskapene til den ferdige nanopartikkelen.
Hvilken reaksjonstype er det i polymeriseringen av glyserol? Gi ett eksempel på hva det organiske stoffet som skal stoppe
polymeriseringen kan være.
Forsåpningstallet er et mål for hvor mye syre et gram av et triglyserid inneholder. Det måles i mg KOH, som er nødvendig for å spalte triglyseridet og nøytralisere syrene per gram triglyserid. Figur 10 viser reaksjonen mellom et triglyserid og KOH.
d) En planteolje ble analysert for å finne forsåpningstallet til oljen. 1,545 g av oljen ble veid og varmet opp. 25,0 mL 0,500 mol/L KOH i etanol ble tilsatt. KOH som ikke hadde reagert, ble titrert med 0,500 mol/L HCl.
Forbruket av saltsyre var 13,6 mL før endepunktet for denne titreringen blenådd. Da har HCl reagert med KOH i løsningen.
Beregn forsåpningstallet til planteoljen gitt i mg KOH per g olje som reagerer.
e) Forklar at forsåpningstallet er avhengig av R-gruppene i triglyseridet, se figur 10.
Eksamen REA3012 Kjemi 2 Del 1 og Del 2
Side 35 av 60
Oppgave 4
a) I en reaksjon mellom fenylmetanol og permanganation kan det dannes bådefenylmetanal og fenylmetansyre, se figur 12.
Figur 12
Forklar at dette er redoksreaksjoner.
b) Vurder om det er mulig ved hjelp av kromsyrereagens å finne ut om allfenylmetanol har reagert.
c) Reaksjonslikningen for reaksjonen mellom fenylmetanol og permanganation tilfenylmetansyre er:
Dersom det ikke er nok KMnO4, blir produktet fenylmetanal. Beregn hvor stortvolum av 0,20 mol/L KMnO4 som minst behøves for at 5,0 g fenylmetanolreagerer fullstendig til fenylmetansyre.
d) Noen elever ville undersøke om konsentrasjonen av en permanganatløsning var0,1 mol/L eller 0,02 mol/L, ved å sammenligne visuelt med løsninger med kjentkonsentrasjon, se figur 13. Forklar hvordan de kan gå fram for å undersøke hvorkonsentrert løsningen er. Konsentrasjonen av løsningene i figur 13 er0,0001 mol/L, 0,0002 mol/L, 0,0003 mol/L, 0,0004 mol/L og 0,0005 mol/L.
Figur 13
Eksamen REA3012 Kjemi 2 Del 1 og Del 2
Side 36 av 60
e) Et alken reagerer med KMnO4 og gir to produkter:
R1-CH=CH-R2 → R1-COOH +R2-COOH
R1-COOH er produkt 1, og R2-COOH er produkt 2. 1H-NMR- og MS-spektrene til de to produktene er vist i figurene 14, 15, 16 og 17:
Figur 14 1H-NMR-spektret til produkt 1. Tallene over toppene viser gjennomsnittlig skiftverdi.
Figur 15 MS-spektret til produkt 1 (molekylion: m/z = 60)
0
20
40
60
80
100
0 5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
Relativ in
tesitet
m/z
Eksamen REA3012 Kjemi 2 Del 1 og Del 2
Side 37 av 60
Figur 16 1H-NMR-spektret til produkt 2. Tallene over toppene viser gjennomsnittlig skiftverdi.
Figur 17 MS-spektret til produkt 2 (molekylion: m/z = 88)
Bruk informasjonen i spektrene til å forklare hva produkt 1 og 2 er, og tegn strukturen til det opprinnelige alkenet.
0
20
40
60
80
100
0 5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
85
90
Relativ in
tesitet
m/z
Eksamen REA3012 Kjemi 2 Del 1 og Del 2
Side 38 av 60
Oppgave 5
a) Hår består av proteinet keratin som inneholder aminosyren cystein. Strukturen ihår holdes sammen av disulfidbroer slik figur 18 viser.
Figur 18
Når frisøren lager krøller, tilsetter han et stoff som bryter opp S-S-bindingen, krøller opp håret og tilsetter et stoff som gjendanner S-S-bindingene.
Avgjør om det er primær-, sekundær-, tertiær- eller kvartærstrukturen i keratin som endres.
b) Hvordan kan du på skolelaboratoriet på en enkel måte avgjøre om en ukjentsaltløsning inneholder natriumsulfid, Na2S, eller natriumsulfat, Na2SO4?
c) Svovelsyre, H2SO4, og svovelsyrling, H2SO3, er oksosyrer av svovel.
Forklar hvorfor bare en av disse kan brukes som sur komponent i en bufferløsning.
d) Ved elektrolyse av en vannløsning av 1,0 mol/L svovelsyre blir det dannet oksygenog hydrogen. Ved elektrolyse av konsentrert svovelsyre blir det blant annet dannetperoksydisulfation, S2O82-. Standard reduksjonspotensial for reaksjonen fraperoksydisulfation til sulfation er
S2O82- + 2e- 2SO42- E°red = 2,05 V.
Forklar hvorfor det ikke blir dannet peroksydisulfation ved elektrolyse av en vannløsning av 1,0 mol/L svovelsyre.
Eksamen REA3012 Kjemi 2 Del 1 og Del 2
Side 39 av 60
e) Peroksydisulfation, S2O82-, vil reagere med jodid og gi jod. Dette kan brukes til åfinne konsentrasjonen av peroksydisulfation i en løsning ved titrering medtiosulfatløsning med kjent konsentrasjon.
En løsning inneholder S2O82--ioner. 25,0 mL av løsningen ble pipettert ut i entitreringskolbe. Titreringskolben ble tilsatt fast kaliumjodid i overskudd. Da skjerdenne reaksjonen:
S2O82- + 2I- 2SO42- + I2
Løsningen i titreringskolben ble så titrert med 0,100 mol/L tiosulfatløsning. Reaksjonen som skjer, er da:
2S2O32- + I2 S4O62- + 2I-
Forbruket av tiosulfatløsning var 30,0 mL. Beregn konsentrasjonen til S2O82-- ioner i løsningen.
Vedlegg 1
Eksamen REA3012 Kjemi 2 Del 1 og Del 2
Side 40 av 60
Tabeller og formler i REA3012 Kjemi 2 (versjon 30.09.2016)
Dette vedlegget kan brukast/brukes under både Del 1 og Del 2 av eksamen.
STANDARD REDUKSJONSPOTENSIAL VED 25 OC Halvreaksjon oksidert form + ne– → redusert form Eo mål i V
F2 + 2e– → 2F– 2,87
O3 + 2H+ + 2e– → O2 +H2O 2,08
H2O2 + 2H+ + 2e– → 2H2O 1,78
Ce4+ + e– → Ce3+ 1,72
PbO2 + SO42– + 4H+ + 2e– → PbSO4 + 2H2O 1,69
MnO4– +4H+ + 3e– → MnO2 +2H2O 1,68
2HClO + 2H+ +2e– → Cl2 + 2H2O 1,61
MnO4– + 8H+ + 5e– → Mn2+ + 4H2O 1,51
BrO3‐ + 6H+ + 6e– → Br‐ + 3H2O 1,42
Au3+ + 3e– → Au 1,40
Cl2 + 2e– → 2Cl– 1,36
Cr2O72– + 14H+ + 6e– → 2Cr3+ + 7H2O 1,36
O2 + 4H+ + 4e– → 2H2O 1,23
MnO2 + 4H+ + 2e– → Mn2+ + 2H2O 1,22
2IO3– + 12H+ + 10e– → I2 + 6H2O 1,20
Pt2+ + 2e– → Pt 1,18
Br2 + 2e– → 2 Br– 1,09
NO3– + 4H+ + 3e– → NO + 2H2O 0,96
2Hg2+ + 2e– → Hg22+ 0,92
Cu2+ + I– + e– → CuI(s) 0,86
Hg2+ + 2e– → Hg 0,85
ClO– + H2O + 2e– → Cl– + 2OH– 0,84
Hg22+ + 2e– → 2Hg 0,80
Ag+ + e– → Ag 0,80
Fe3+ + e– → Fe2+ 0,77
O2 + 2H+ + 2e– → H2O2 0,70
I2 + 2e– → 2I– 0,54
Cu+ + e– → Cu 0,52
H2SO3 + 4H+ + 4e– → S + 3H2O 0,45
O2 + 2H2O + 4e– → 4OH– 0,40
Ag2O + H2O + 2e– → 2Ag + 2OH– 0,34
Cu2+ + 2e– → Cu 0,34
Vedlegg 1
Eksamen REA3012 Kjemi 2 Del 1 og Del 2
Side 41 av 60
oksidert form + ne– → redusert form Eo mål i V
SO42– + 10H+ + 8e– → H2S(aq) + 4H2O 0,30
SO42– + 4H+ + 2e– → H2SO3 + H2O 0,17
Cu2+ + e– → Cu+ 0,16
Sn4+ + 2e– → Sn2+ 0,15
S + 2H+ + 2e– → H2S(aq) 0,14
S4O62– + 2e– → 2S2O3
2– 0,08
2H+ + 2e– → H2 0,00
Fe3+ + 3e– → Fe ‐0,04
Pb2+ + 2e– → Pb ‐0,13
Sn2+ + 2e– → Sn ‐0,14
Ni2+ + 2e– → Ni ‐0,26
PbSO4 + 2e– → Pb + SO42– ‐0,36
Cd2+ + 2e– → Cd ‐0,40
Cr3+ + e– → Cr2+ ‐0,41
Fe2+ + 2e– → Fe ‐0,45
S + 2e– → S2– ‐0,48
2CO2 + 2H+ + 2e– → H2C2O4 ‐0,49
Zn2+ + 2e– → Zn ‐0,76
2H2O + 2e– → H2 + 2OH– ‐0,83
Mn2+ + 2e– → Mn ‐1,19
ZnO + H2O + 2e– → Zn + 2OH– ‐1,26
Al3+ + 3e– → Al ‐1,66
Mg2+ + 2e– → Mg ‐2,37
Na+ + e– → Na ‐2,71
Ca2+ + 2e– → Ca ‐2,87
K+ + e– → K ‐2,93
Li+ + e– → Li ‐3,04
NOEN KONSTANTER
Avogadros tall: NA = 6,02 . 1023 mol-1
Molvolumet av en gass: Vm = 22,4 L/mol ved 0 oC og 1 atm, 24,5 L/mol ved 25 oC og 1 atm
Faradays konstant: F = 96485 C/mol
Vedlegg 1
Eksamen REA3012 Kjemi 2 Del 1 og Del 2
Side 42 av 60
SYREKONSTANTER (Ka) I VANNLØSNING VED 25 OC Navn Formel Ka pKa
U = uløselig. Det løses mindre enn 0,01 g av saltet i 100 g vann. T = tungtløselig. Det løses mellom 0,01 og 1 g av saltet i 100 g vann. L = lettløselig. Det løses mer enn 1 g av saltet per 100 g vann. - = Ukjent forbindelse, eller forbindelse dannes ikke ved utfelling, R = reagerer med vann.
Vedlegg 1
Eksamen REA3012 Kjemi 2 Del 1 og Del 2
Side 46 av 60
LØSELIGHETSPRODUKT (Ksp) FOR SALT I VANN VED 25 OC Navn
Typiske verdier for kjemisk skift, δ, relativt til tetrametylsilan (TMS) med kjemisk skift lik 0. R = alkylgruppe, HAL= halogen (Cl, Br eller I). Løsningsmiddel kan påvirke kjemisk skift.
Hydrogenatomene som er opphavet til signalet er uthevet.