Anvendt kemi 2 - ekstraopgaver

Transkript

1 1 Anvendt kemi - ekstraopgaver Enthalpiberegninger Stoffet ethan (H6) kan afbrændes. a) Opskriv og afstem reaktionsskemaet for forbrændingen. b) Beregn H for reaktionen. Opgave Betragt følgende redoxreaktionsskema: Zn(s) + MnO4 - (aq) Zn + (aq) + Mn + (aq) a) Afstem reaktionen, der foregår i surt miljø. b) Bestem H for reaktionen. Ligevægte Betragt ligevægten: PbI(s) Pb + (aq) + I - (aq) a) Opstil reaktionsbrøken for ligevægten. b) Hvad sker med ligevægten, hvis der tilsættes Pb +? c) Ved et indgreb fjernes I -. Hvordan forskydes ligevægten som følge af indgrebet? d) Beregn H og forklar, hvorfor reaktionen vil forskydes mod højre, hvis der opvarmes. Opgave 4 Betragt ligevægten: SO(g) + NO(g) SO3(g) + NO(g)

2 Ved ligevægt indeholdes følgende stofmængder: 0,6 mol SO3, 0,39 mol NO, 0,81 mol SO og 0,10 mol NO. Bemærk, at i denne reaktion, hvor forholdet mellem stofferne er 1:1, og der er lige mange stoffer på begge side af ligevægtspilen, behøver man ikke at omregne til koncentration. a) Bestem ligevægts konstanten. b) Hvordan forskydes ligevægten, hvis volumen i beholderen fordobles?

3 3 Organisk kemi navngivning - oxygenforbindelser Tegn følgende molekyler, der alle indeholder flere funktionelle grupper. a) 4-hydroxy-3,3-dimethylpentansyre b) 3-hydroxy-5-oxoheptanal c) 4-hydroxy-5-phenylpentan-,3-dion d) Methylpropylether Opgave Navngiv følgende molekyler: a) b) c) H O O O d) l O H Herunder er der opgivet navnene på en række organiske molekyler. Desværre er der sneget sig en fejl ind i hvert af navnene. Find og ret fejlen for hvert stof. Det kan nogle gange være en hjælp, hvis du tegner molekylet. a) Butan-4-ol b) -methyl-hexan-4-ol c) -hydroxybutan d) Hexan-,4-ol Hvilken stofgruppe tilhører stofferne?

4 4 Organisk kemi hydroxyforbindelser Betragt følgende molekyler, der alle indeholder en -gruppe. Afgør for hvert, om der er tale om alkohol eller phenol. H 3 H H 3 H H H H H 3 H 3 H H H H H HO H H H S H H H H HO H H H H Opgave Herunder er der en række alkoholer. Afgør for hver alkohol, om der er tale primær, sekundær eller tertiær alkohol. H 3 H H 3 H 3 H H 3 H 3 H 3 H 3 H H H 3 H 3 H H H H H H Når man drikker alkohol (ethanol), kan man risikere, at man næste morgen vågner med tømmermænd. Tømmermænd skyldes, at der er dannet et aldehyd. - Hvilket aldehyd kan der dannes? Efterhånden som man får det bedre, er der sket en omdannelse fra aldehyd til carboxylsyre. - Hvilken carboxylsyre er der dannet? Opgave 4 Ved et kemiforsøg ønsker man at oxidere følgende alkoholer: 3-methylbutan--ol,3-dimethylpentan--ol -phenyl-propan-1-ol Hvilke alkoholer kan oxideres?

5 5 Ved eksperimentet anvendes beckmanns blanding som oxidant. Opskriv reaktionsskemaer for de alkoholer, der kan oxideres med beckmanns blanding.

6 6 Organisk kemi reaktioner Fehlings væske er en basisk opløsning af kobber(ii) ioner. Opløsningen bruges til at påvise aldehyder. Ved Fehlingstest vil man se, at opløsningen (Fehlings), der starter med at være blå, danner et rødligt bundfald. Bundfaldet skyldes dannelse af kobber(i)oxid (uo). a) Opskriv et reaktionsskema, der viser, hvad der sker, når man lader,3-diethylpentanal reagere med Fehlings væske. b) Hvad ville man observere, hvis Fehlings test blev udført med stoffer 4-methylhexan--on? Opgave I et kemilaboratorium har man en række flasker med stoffer. De forskellige stoffer indeholder hver især et enkelt stof. Desværre er etiketterne blevet så gamle, at de er faldet af, så nu skal man til at sætte nye etiketter på flaskerne. Flaskerne indeholder følgende stoffer: -methyl-propanon, trichlormethan, methanol. a) Hvilken stofgruppe tilhører hvert af de tre stoffer? For at finde ud af, hvilke stoffer der er i de forskellige flasker, udføres en række test. Den første test er, om stofferne er blandbare med vand. Her viser det sig, at kun et af stofferne (det der er i flaske 3) ikke kan blandes med vand. b) Hvilket stof er der i flaske 3? De to andre stoffer testes med Beckmanns blanding. Ved testen med stoffet i flaske skifter Beckmanns blanding farve fra orange til grøn/sort. c) Hvilket stof er der i hver af de tre flasker? I forbindelse med en kemisk analyse skal der foretages en række forsøg med nogle stoffer. Prøv, om du kan forudsige, hvad der vil ske ved forsøgene: Pent--en Pentan-1-ol Methanol Ethanal Nonan Blandbarhed med vand Reaktions med Beckmanns blanding Reaktion med Tollens reagens Reaktion med dibrom

7 7 Opgave 4 Ved et eksperiment i et laboratorie fremstilles der 100 ml Beckmann blanding, der anvendes følgende opskrift: 1 g kaliumdichromat 90 ml demineraliseret vand 1 ml konc. svovlsyre a) Hvad bliver den aktuelle koncentration af dichromationer? Herunder er der en række stoffer. Hvilke af disse kan oxideres af Beckmann blandingen? b) H 3 H H H 3 H 3 H 3 H H H 3 c) H 3 O H 3 H H H 3 d) HO H 3 e) H 3 H H 3 O H

8 8 Organisk kemi isomeri Betragt de enkelte par(vandret) af isomere molekyler og afgør, hvilken type isomeri der er tale om: H 3 H H H 3 H 3 H H 3 H 3 H H H H 3 H 3 H H H 3 HO H 3 H H H H 3 H 3 H 3 H 3 H H H H 3 H 3 H 3 H 3 H H H H 3 H H O H 3 HO O H 3 H H H O HO O H 3 H H H O Opgave Tegn stoffet: 3-ethylheptan--ol. Lav tre forskellige isomerer af stoffet. Den første isomer skal dannes ud fra kædeisomeri, den anden ud fra strukturisomeri og den tredje ud fra funktionsisomeri. Af stoffet propansyre kan der lave en isomer med to funktionelle grupper, tegn og navngiv dette stof.

9 9 Organiske syrer På den organiske syre butansyre, kan man substituere et af hydrogenatom på carbonkæden med et chloratom. Dette kan gøres på 3 forskellige måder, afhængig af placeringen af chloratomet ændres syrens pks værdi: Butansyre 4,86 -chlorbutansyre,85 3-chlorbutansyre 4,05 4-chlorbutansyre 4,53 Forklar sammenhængen mellem molekylets opbygning og pks værdien. På tilsvarende måde kan man lave substitutioner på ethansyre (eddikesyre) med forskellige halogener: Ethansyre 4,75 Fluorethansyre,57 hlorethansyre,86 Bromethansyre,88 Iodethansyre 3,16 Forklar ændringen i pks værdien for de forskellige udgaver af ethansyre. Opgave Til et laboratorieforsøg skal man anvende 50 ml af en vandig 4-chlorbutansyre opløsning. Opløsningens formelle koncentration skal være på 0,37 M. a) Hvor mange gram syre skal der afvejes for at fremstille opløsningen? b) Hvad bliver opløsningens ph værdi (pks værdi ses i opg 1)? Da der er tale om en ikke stærk syre, som er opløst i vand, vil en del at syren blive omdannet til syrens korresponderende base. c) Brug resultatet fra ph beregningen (b) samt din viden om syrens pks værdi (opg. 1) til at udtale dig om opløsningens evne som puffersystem. Tegn følgende flerumættede fedtsyrer: Hvor tetradecan =14, pentadecan =15 og hexadecan = 16 a) (5cis,9cis)-tetradecan-5,9-diensyre b) 7(trans,9cis,13trans)-hexadecan-7,9,13-triensyre

10 10 Oxidationstal Find oxidationstal for de forskellige grundstoffer i følgende svovlforbindelser: SO 4 SO 3 SO 3 SO 4 6 SO S 8 Opgave Find oxidationstal for de forskellige grundstoffer i følgende nitrogenforbindelser: NO NO 3 NH 3 N NO 4 NO Find oxidationstal for carbon i følgende organiske forbindelser: H 4 HO H3 HO Opgave 4 Find oxidationstal for de forskellige grundstoffer i følgende salte: Bal AlS 3 Fel FeO 3 KMnO 4 Ba(NO 3)

11 11 Oxidationstal/facit Find oxidationstal for de forskellige grundstoffer i følgende svovlforbindelser: SO 4 SO 3 SO 3 SO 4 6 SO S , Opgave Find oxidationstal for de forskellige grundstoffer i følgende nitrogenforbindelser: NO NO 3 NH 3 N NO 4 NO Find oxidationstal for carbon i følgende organiske forbindelser: H 4 HO 3 H HO Opgave 4 Find oxidationstal for de forskellige grundstoffer i følgende salte: Bal 3 Al S Fel FeO 3 KMnO 4 Ba(NO 3)