maj 2017 Kemi C 326

Transkript

1 Nedenstående eksamensspørgsmål vil kunne trækkes ved eksaminationen af kursisterne på holdet KeC326. Hvis censor har indsigelser mod spørgsmålene, så kan der forekomme ændringer. Spørgsmål 1 + Spørgsmål 2: Spørgsmål 3 + Spørgsmål 4: Spørgsmål 5 + Spørgsmål 6: Spørgsmål 7 + Spørgsmål 8: Spørgsmål 9 + Spørgsmål 10: Spørgsmål 11 + Spørgsmål 12: Spørgsmål 13 + Spørgsmål 14: Spørgsmål 15 + Spørgsmål 16: Spørgsmål 17 + Spørgsmål 18: Spørgsmål 19 + Spørgsmål 20: Spørgsmål 21 + Spørgsmål 22: Spørgsmål 23 + Spørgsmål 24: Spørgsmål 25 + Spørgsmål 26: Atomer og det Periodiske system Ionforbindelser Opløseligheder Organiske reaktionstyper Carbonhydrider Organiske stoftyper Titrering af syrer og baser Syre-base-reaktioner Kemiske mængdeberegninger Natron Mængdeberegninger Oxidation og reduktion Redoxreaktioner

2 Atomer og Det Periodiske System Spørgsmål 1 Forklar hvad der forstås med begrebet grundstoffer kontra kemiske forbindelser. Forklar hvordan et atom er opbygget, og hvad isotoper er. Atomer er placeret i et system - Det Periodiske System. Gør rede for systemet bag Det Periodiske System, og fortæl om nogle af hovedgruppernes tilstandsformer og generelle kemiske egenskaber. Redegør for de bindinger, som kan binde atomer sammen. Diskuter hvordan atomernes elektronegativitetsværdier påvirker, hvilke bindingstyper atomerne kan lave og giv eksempler på dette. Inddrag øvelsen: Reaktion mellem kobber og dibrom Reaktionsskemaer Polære og upolære molekyler Ioner og ionforbindelser

3 Atomer og Det Periodiske System Spørgsmål 2 Forklar hvad der forstås med begrebet grundstoffer kontra kemiske forbindelser. Forklar hvordan et atom er opbygget, og hvad isotoper er. Atomer er placeret i et system - Det Periodiske System. Gør rede for systemet bag Det Periodiske System, og fortæl om nogle af hovedgruppernes tilstandsformer og generelle kemiske egenskaber. Redegør for de bindinger, som kan binde atomer sammen. Diskuter hvordan atomernes elektronegativitetsværdier påvirker, hvilke bindingstyper atomerne kan lave og giv eksempler på dette. Inddrag øvelsen: Reaktion mellem kobber og dibrom Reaktionsskemaer Polære og upolære molekyler Ioner og ionforbindelser

4 Spørgsmål 3 Forklar hvad ioner er, hvordan de er opbygget og hvorfor de dannes. Giv eksempler på forskellige typer af ioner. Gennemgå ionforbindelsers bindingstyper, opbygning og navngivning. Ioner kan danne tungtopløselige salte, når de bindes sammen. Hvornår betegnes et salt tungtopløseligt? Hvilke forhold kan have indflydelse på et salts opløselighed? Vis hvordan et reaktionsskema for en fældningsreaktion opskrives og afstemmes. Diskuter hvilken betydning det har i hverdagen (og generelt i den virkelige verden ), at NaCl er letopløselig og at CaCO3 er tungtopløselig. Inddrag øvelsen: Saltes opløselighed i vand. Forskelle mellem ionforbindelser og molekyler Vands egenskaber Formel og aktuel koncentration i opløsninger af ionforbindelser NH4 + Na + Mg 2+ Cu 2+ Fe 2+ Fe 3+ Ca 2+ Ag + NO3 - L L L L L L L L Cl - L L L L L L L T SO4 2- L L L L L L T T OH - L L T T T T T T CO3 2- L L T - T - T T PO4 3- L L T T T T T T Saltes opløselighed i vand ved 25 L betyder letopløselig. T betyder tungtopløseligt, og angiver, at saltet ikke eksisterer. Grænsen mellem L og T er sat ved 2g opløst salt i 100 ml vand.

5 Spørgsmål 4 Forklar hvad ioner er, hvordan de er opbygget og hvorfor de dannes. Giv eksempler på forskellige typer af ioner. Gennemgå ionforbindelsers bindingstyper, opbygning og navngivning. Ioner kan danne tungtopløselige salte, når de bindes sammen. Hvornår betegnes et salt tungtopløseligt? Hvilke forhold kan have indflydelse på et salts opløselighed? Vis hvordan et reaktionsskema for en fældningsreaktion opskrives og afstemmes. Diskuter hvilken betydning det har i hverdagen (og generelt i den virkelige verden ), at NaCl er letopløselig og at CaCO3 er tungtopløselig. Inddrag øvelsen: Saltes opløselighed i vand. Forskelle mellem ionforbindelser og molekyler Vands egenskaber Formel og aktuel koncentration i opløsninger af ionforbindelser NH4 + Na + Mg 2+ Cu 2+ Fe 2+ Fe 3+ Ca 2+ Ag + NO3 - L L L L L L L L Cl - L L L L L L L T SO4 2- L L L L L L T T OH - L L T T T T T T CO3 2- L L T - T - T T PO4 3- L L T T T T T T Saltes opløselighed i vand ved 25 L betyder letopløselig. T betyder tungtopløseligt, og angiver, at saltet ikke eksisterer. Grænsen mellem L og T er sat ved 2g opløst salt i 100 ml vand.

6 Spørgsmål 5 Opløseligheder Redegør for begrebet opløselighed og forklar årsager til stoffers forskellige opløseligheder i vand. Forklar hvad forskellen på en ionforbindelse og en molekyleforbindelse er. Giv eksempler på forskellige ionforbindelser og deres opløseligheder i vand. Forklar hvad formel og aktuel koncentration er og giv eksempler. Inddrag øvelsen: Saltindhold i øjenskyllevand. Diskuter hvilken betydning det har i hverdagen (og generelt i den virkelige verden ), at ionforbindelser har forskellige opløseligheder. Inddrag evt. øvelsen: Hvilken type stof polær eller upolær. Elektronegativitet Syrer og baser Vands egenskaber

7 Spørgsmål 6 Opløseligheder Redegør for begrebet opløselighed og forklar årsager til stoffers forskellige opløseligheder i vand. Forklar hvad forskellen på en ionforbindelse og en molekyleforbindelse er. Giv eksempler på forskellige ionforbindelser og deres opløseligheder i vand. Forklar hvad formel og aktuel koncentration er og giv eksempler. Inddrag øvelsen: Saltindhold i øjenskyllevand. Diskuter hvilken betydning det har i hverdagen (og generelt i den virkelige verden ), at ionforbindelser har forskellige opløseligheder. Inddrag evt. øvelsen: Hvilken type stof polær eller upolær. Elektronegativitet Syrer og baser Vands egenskaber

8 Organiske reaktionstyper Spørgsmål 7 De fleste organiske stoffer kan brænde. Forklar hvad der sker ved en forbrænding, opskriv og afstem en fuldstændig forbrændingsreaktion af en alken og en carboxylsyre. Redegør for hvilken reaktionstype en forbrænding er. Gennemgå reaktionstyperne elimination, substitution og addition. Diskuter hvordan én af ovenstående reaktionstyper kan anvendes i virkeligheden. Inddrag øvelsen: Organiske stoftyper. Forskellige organiske stoftypers egenskaber og bindinger. Navngivning af organiske stoffer Forskellen på organiske og uorganiske stoffer

9 Organiske reaktionstyper Spørgsmål 8 De fleste organiske stoffer kan brænde. Forklar hvad der sker ved en forbrænding, opskriv og afstem en fuldstændig forbrændingsreaktion af en alken og en carboxylsyre. Redegør for hvilken reaktionstype en forbrænding er. Gennemgå reaktionstyperne elimination, substitution og addition. Diskuter hvordan én af ovenstående reaktionstyper kan anvendes i virkeligheden. Inddrag øvelsen: Organiske stoftyper. Forskellige organiske stoftypers egenskaber og bindinger. Navngivning af organiske stoffer Forskellen på organiske og uorganiske stoffer

10 Carbonhydrider Spørgsmål 9 Redegør for carbonhydriders opbygning og navngivningen af dem. Gennemgå de vigtigste fysiske og kemiske egenskaber for carbonhydrider. Gennemgå øvelsen: Organiske stoftyper. Diskuter anvendelsen af denne stofgruppe i vores hverdag. Andre organiske stoftyper Organiske stoffers polaritet polær eller upolær? Afstemning af reaktionsskemaer for den fuldstændige forbrænding af carbonhydrider vha. oxidationstal

11 Carbonhydrider Spørgsmål 10 Redegør for carbonhydriders opbygning og navngivningen af dem. Gennemgå de vigtigste fysiske og kemiske egenskaber for carbonhydrider. Gennemgå øvelsen: Organiske stoftyper. Diskuter anvendelsen af denne stofgruppe i vores hverdag. Andre organiske stoftyper Organiske stoffers polaritet polær eller upolær? Afstemning af reaktionsskemaer for den fuldstændige forbrænding af carbonhydrider vha. oxidationstal

12 Organiske stoftyper Spørgsmål 11 Redegør for nogle forskellige stoftyper inden for den organiske kemi, forklar hvad der adskiller den ene stoftype fra en anden stoftype og giv eksempler herpå. Angiv nogle fysiske og kemiske egenskaber ved de nævnte stoftyper. Giv eksempler på de nævnte kemiske egenskaber (læs: reaktionstyper). Forklar hvad der kan gøre et organisk stof vandopløseligt, herunder redegøres for begrebet polaritet. Diskuter hvordan og hvorfor stoffers forskellige polariteter kan være en udfordring i hverdagen. Inddrag øvelsen: Organiske stoftyper. Elektronegativitet Bindinger i nogle af stofferne H2O, O2, HCl og NaCl Salte EN Polaritet Almindeligt forekommende bindinger = 0,0 Fuldstændig H-H N-N upolær C-C Cl-Cl < 0,5 Upolær C-H C-N 0,5 1,7 Polær O-H C-O >1,7 Stærk polær/ Li-Cl K-O ionisk Mg-O Fe-F

13 Organiske stoftyper Spørgsmål 12 Redegør for nogle forskellige stoftyper inden for den organiske kemi, forklar hvad der adskiller den ene stoftype fra en anden stoftype og giv eksempler herpå. Angiv nogle fysiske og kemiske egenskaber ved de nævnte stoftyper. Giv eksempler på de nævnte kemiske egenskaber (læs: reaktionstyper). Forklar hvad der kan gøre et organisk stof vandopløseligt, herunder redegøres for begrebet polaritet. Diskuter hvordan og hvorfor stoffers forskellige polariteter kan være en udfordring i hverdagen. Inddrag øvelsen: Organiske stoftyper. Elektronegativitet Bindinger i nogle af stofferne H2O, O2, HCl og NaCl Salte EN Polaritet Almindeligt forekommende bindinger = 0,0 Fuldstændig H-H N-N upolær C-C Cl-Cl < 0,5 Upolær C-H C-N 0,5 1,7 Polær O-H C-O >1,7 Stærk polær/ Li-Cl K-O ionisk Mg-O Fe-F

14 Titrering af syrer og baser Spørgsmål 13 Forklar hvad en syre, en base og en amfolyt er, og giv eksempler på sådanne stoffer. Forklar hvad der sker ved en syre-base titrering, og forklar indikatorens funktion. Gennemgå hvordan en saltsyreopløsnings (HCl(aq)) koncentration (mol/l) kan bestemmes ved titrering med NaOH(aq). Foreslå hvilken indikator, der ville kunne anvendes ved denne titrering. Diskuter hvilke betydninger syrer og baser har i vores hverdag. Inddrag øvelsen: Citronsyre i citronsaft. Korresponderende syre-base par Syrers og basers styrker Sikkerhedsforhold ved håndtering af syrer og baser

15 Titrering af syrer og baser Spørgsmål 14 Forklar hvad en syre, en base og en amfolyt er, og giv eksempler på sådanne stoffer. Forklar hvad der sker ved en syre-base titrering, og forklar indikatorens funktion. Gennemgå hvordan en saltsyreopløsnings (HCl(aq)) koncentration (mol/l) kan bestemmes ved titrering med NaOH(aq). Foreslå hvilken indikator, der ville kunne anvendes ved denne titrering. Diskuter hvilke betydninger syrer og baser har i vores hverdag. Inddrag øvelsen: Citronsyre i citronsaft. Korresponderende syre-base par Syrers og basers styrker Sikkerhedsforhold ved håndtering af syrer og baser

16 Syre-base-reaktioner Spørgsmål 15 Definer begreberne syrer, baser, amfolytter, ph og poh. Redegør for korresponderende syre-base-par, og inddrag deres indbyrdes styrkeforhold. Giv et eksempel på en syre-base reaktion, og forklar hvad der menes med begrebet ækvivalenspunktet. Vis med eksempler hvordan ph kan beregnes i en syre-opløsning og i en baseopløsning. (Brug evt. følgende opløsninger: 0,015M HCl og 0,001M NaOH). Diskuter hvor ofte man i hverdagen er i kontakt med sure og basiske opløsninger. Inddrag øvelsen: Citronsyre i citronsaft. Indikatorer Formel og aktuel koncentration Sikkerhedsforhold ved håndtering af syrer og baser Inddrag evt. øvelsen: ph-bestemmelse og fortynding.

17 Syre-base-reaktioner Spørgsmål 16 Definer begreberne syrer, baser, amfolytter, ph og poh. Redegør for korresponderende syre-base-par, og inddrag deres indbyrdes styrkeforhold. Giv et eksempel på en syre-base reaktion, og forklar hvad der menes med begrebet ækvivalenspunktet. Vis med eksempler hvordan ph kan beregnes i en syre-opløsning og i en baseopløsning. (Brug evt. følgende opløsninger: 0,015M HCl og 0,001M NaOH). Diskuter hvor ofte man i hverdagen er i kontakt med sure og basiske opløsninger. Inddrag øvelsen: Citronsyre i citronsaft. Indikatorer Formel og aktuel koncentration Sikkerhedsforhold ved håndtering af syrer og baser Inddrag evt. øvelsen: ph-bestemmelse og fortynding.

18 Kemiske mængdeberegninger Spørgsmål 17 Redegør for begreberne mol, molarmasse og volumen. Forklar hvorfor det er nødvendigt at afstemme et reaktionsskema, før der udføres en kemisk beregning. Forklar hvad der menes med begrebet koncentration, og giv eksempler på forskellige måder at opgive koncentrationer på. Inden for kemien bruges den molære koncentration, også kaldet stofmængdekoncentrationen. Forklar hvordan den beregnes, og diskuter hvilken forskel der er på formel og aktuel koncentration. Giv eksempler derpå. Inddrag mindst én af øvelserne: Opvarmning af NaHCO3, Saltindhold i øjenskyllevand eller Citronsyre i citronsaft. Titrering Fremstilling af en opløsning med kendt molær koncentration Molforhold V c = n = m M

19 Kemiske mængdeberegninger Spørgsmål 18 Redegør for begreberne mol, molarmasse og volumen. Forklar hvorfor det er nødvendigt at afstemme et reaktionsskema, før der udføres en kemisk beregning. Forklar hvad der menes med begrebet koncentration, og giv eksempler på forskellige måder at opgive koncentrationer på. Inden for kemien bruges den molære koncentration, også kaldet stofmængdekoncentrationen. Forklar hvordan den beregnes, og diskuter hvilken forskel der er på formel og aktuel koncentration. Giv eksempler derpå. Inddrag mindst én af øvelserne: Opvarmning af NaHCO3, Saltindhold i øjenskyllevand eller Citronsyre i citronsaft. Titrering Fremstilling af en opløsning med kendt molær koncentration Molforhold V c = n = m M

20 Spørgsmål 19 Natron Giv en kemisk præsentation af stoffet natron (f.eks. bindingstyper, ioner, opløselighed). Gennemgå hvilken sammenhæng der er mellem stofmængde, molarmasse og masse. Vælg en kemisk reaktion og gennemgå afstemningen af reaktionsskemaet. Du kan evt. vælge reaktionen, som bruges til at påvise CO2 vha. kalkvand. Forklar hvordan den teoretiske masse af et produkt kan beregnes, når massen af en af reaktanterne kendes. Inddrag øvelsen: Opvarmning af natriumhydrogencarbonat. Natriumhydrogencarbonat kan anvendes til flere forskellige formål i hverdagen. Diskuter hvad der kan være forklaringen på de forskellige anvendelses-muligheder. Syrer og baser Fældningsreaktioner Mængdeberegning på reaktionsskemaer hvori der indgår reaktanter og/eller produkter i opløsninger.

21 Spørgsmål 20 Natron Giv en kemisk præsentation af stoffet natron (f.eks. bindingstyper, ioner, opløselighed). Gennemgå hvilken sammenhæng der er mellem stofmængde, molarmasse og masse. Vælg en kemisk reaktion og gennemgå afstemningen af reaktionsskemaet. Du kan evt. vælge reaktionen, som bruges til at påvise CO2 vha. kalkvand. Forklar hvordan den teoretiske masse af et produkt kan beregnes, når massen af en af reaktanterne kendes. Inddrag øvelsen: Opvarmning af natriumhydrogencarbonat. Natriumhydrogencarbonat kan anvendes til flere forskellige formål i hverdagen. Diskuter hvad der kan være forklaringen på de forskellige anvendelses-muligheder. Syrer og baser Fældningsreaktioner Mængdeberegning på reaktionsskemaer hvori der indgår reaktanter og/eller produkter i opløsninger.

22 Mængdeberegninger Spørgsmål 21 Gør rede for begrebet mol og forklar sammenhængen mellem masse og stofmængde. Forklar hvorfor det er nødvendigt at afstemme et reaktionsskema, før der laves en kemisk beregning. Forklar hvad der menes med begrebet koncentration, og giv eksempler på forskellige måder at angive koncentrationer på. Inden for kemien anvendes den molære koncentration, forklar hvordan den beregnes, og diskuter hvorfor det er fornuftigt at anvende denne koncentration ved kemiske mængdeberegninger. Giv eksempler. Inddrag mindst én af øvelserne: Saltindhold i øjenskyllevand eller Opvarmning af NaHCO3. Titrering Fremstilling af en opløsning med kendt koncentration. Molforhold

23 Mængdeberegninger Spørgsmål 22 Gør rede for begrebet mol og forklar sammenhængen mellem masse og stofmængde. Forklar hvorfor det er nødvendigt at afstemme et reaktionsskema, før der laves en kemisk beregning. Forklar hvad der menes med begrebet koncentration, og giv eksempler på forskellige måder at angive koncentrationer på. Inden for kemien anvendes den molære koncentration, forklar hvordan den beregnes, og diskuter hvorfor det er fornuftigt at anvende denne koncentration ved kemiske mængdeberegninger. Giv eksempler. Inddrag mindst én af øvelserne: Saltindhold i øjenskyllevand eller Opvarmning af NaHCO3. Titrering Fremstilling af en opløsning med kendt koncentration. Molforhold

24 Oxidation og reduktion Spørgsmål 23 Redegør for hvad der forstås ved reduktion og oxidation, og forklar hvor disse to reaktionstyper typisk foregår. Giv eksempler. Beskriv reglerne for tildeling af oxidationstal, og forklar hvad oxidationstallet angiver og kan bruges til. Forklar hvad spændingsrækken er, og hvad den kan bruges til. Diskuter hvad der vil ske med metallet, når metallet anbringes i følgende opløsninger. Opskriv reaktionsskemaer for hvert tilfælde: o Metallet jern anbringes i en vandig opløsning af CuSO4. o Metallet jern anbringes i en 0,1M HCl-opløsning. o Metallet jern anbringes i en vandig opløsning af NaOH. Inddrag øvelsen: Reaktion mellem kobber og dibrom. Syrer og baser Elektronegativiteter Forbrændingsreaktioner Spændingsrækken: Li K Ba Ca Na Mg Ti Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H2 Cu Hg Ag Au Pt

25 Oxidation og reduktion Spørgsmål 24 Redegør for hvad der forstås ved reduktion og oxidation, og forklar hvor disse to reaktionstyper typisk foregår. Giv eksempler. Beskriv reglerne for tildeling af oxidationstal, og forklar hvad oxidationstallet angiver og kan bruges til. Forklar hvad spændingsrækken er, og hvad den kan bruges til. Diskuter hvad der vil ske med metallet, når metallet anbringes i følgende opløsninger. Opskriv reaktionsskemaer for hvert tilfælde: o Metallet jern anbringes i en vandig opløsning af CuSO4. o Metallet jern anbringes i en 0,1M HCl-opløsning. o Metallet jern anbringes i en vandig opløsning af NaOH. Inddrag øvelsen: Reaktion mellem kobber og dibrom. Syrer og baser Elektronegativiteter Forbrændingsreaktioner Spændingsrækken: Li K Ba Ca Na Mg Ti Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H2 Cu Hg Ag Au Pt

26 Redoxreaktioner Spørgsmål 25 Definer hvad redoxreaktioner er, og forklar hvad reduktion og oxidation er. Beskriv reglerne for tildeling af oxidationstal, og forklar hvad oxidationstallet angiver. Når metaller korroderer, så sker en redoxreaktion. Når jern ruster, kan reaktionen forløbe efter følgende reaktionsskema: Fe(s) + O2(g) + H2O(l) Fe(OH)2(s) (neutralt miljø) Vis hvad der oxideres og reduceres, når jern ruster ved reaktionen. Angiv oxidationsmidlet i reaktionen. Afstem reaktionen vha. reglerne for afstemning af redoxreaktioner. Diskuter korrosionsreaktioners betydning i hverdagen. Inddrag øvelsen: Reaktion mellem kobber og dibrom. Spændingsrækken Alkaner Forbrændingsreaktioner Fe

27 Redoxreaktioner Spørgsmål 26 Definer hvad redoxreaktioner er, og forklar hvad reduktion og oxidation er. Beskriv reglerne for tildeling af oxidationstal, og forklar hvad oxidationstallet angiver. Når metaller korroderer, så sker en redoxreaktion. Når jern ruster, kan reaktionen forløbe efter følgende reaktionsskema: Fe(s) + O2(g) + H2O(l) Fe(OH)2(s) (neutralt miljø) Vis hvad der oxideres og reduceres, når jern ruster ved reaktionen. Angiv oxidationsmidlet i reaktionen. Afstem reaktionen vha. reglerne for afstemning af redoxreaktioner. Diskuter korrosionsreaktioners betydning i hverdagen. Inddrag øvelsen: Reaktion mellem kobber og dibrom. Spændingsrækken Alkaner Forbrændingsreaktioner Fe