Task 2. Vinger, bølger og metaller. DM i Science for 1.g Finale 2015 Torsdag 26.februar 2015 kl. 9-12.

Relaterede dokumenter
Titel: OPLØSELIGHEDEN AF KOBBER(II)SULFAT. Litteratur: Klasse: Dato: Ark 1 af. Helge Mygind, Kemi 2000 A-niveau 1, s /9-2008/OV

Task 1. Gær til hverdag og fest. DM i Science for 1.g Finale 2015 Onsdag 25.februar 2015 kl

Øvelser 10. KlasseCenter Vesthimmerland Kaj Mikkelsen

Matematiske modeller Forsøg 1

Jernindhold i fødevarer bestemt ved spektrofotometri

Øvelser 10. KlasseCenter Vesthimmerland Kaj Mikkelsen

Som substrat i forsøgene anvender vi para nitrophenylfosfat, der vha. enzymet omdannes til paranitrofenol

Svarark Finale 2018 Mandag 26. februar 14-17

[BESØGSSERVICE INSTITUT FOR MOLEKYLÆRBIOLOGI OG GENETIK, AU]

Kvantitativ bestemmelse af reducerende sukker (glukose)

Øvelsesvejledning FH Stående bølge. Individuel rapport

[BESØGSSERVICE INSTITUT FOR MOLEKYLÆRBIOLOGI OG GENETIK, AU]

Kemiøvelse 2 1. Puffere

Bestemmelse af koffein i cola

Øvelsesvejledning RG Stående bølge. Individuel rapport. At undersøge bølgens hastighed ved forskellige resonanser.

Dialyse og carbamidanalyse

Kvantitativ bestemmelse af glukose

Den Europæiske Unions Science Olympiade. Det rene gas. DM i Science Kvalifikationsrunde. Tirsdag 23. januar 2018 kl

Bilag til Kvantitativ bestemmelse af glucose

Resonans 'modes' på en streng

UNDERSØGELSE AF JORDRESPIRATION

Forsøg del 1: Beregning af lysets bølgelængde

Kemi A. Højere teknisk eksamen

Sæt GM-tællererne til at tælle impulser i 10 sekunder. Sørg for at alle kendte radioaktive kilder er placeret langt væk fra målerøret.

Olfaktometrisk titrering

Kemi A. Studentereksamen

Billund Bygger Musik: Lærervejledning

Svingninger og bølger

Puffere. Øvelsens pædagogiske rammer. Sammenhæng. Formål. Arbejdsform: Evaluering

Øvelse: Analyse af betanin i rødbede

MODUL 1-2: ELEKTROMAGNETISK STRÅLING

Fremstilling af ferrofluids

Øvelse 4.2 1/5 KemiForlaget

Laboratorieforsøg: Phosphats binding i jord

Kemiøvelse 2 C2.1. Puffere. Øvelsens pædagogiske rammer

Verniers spektrofotometer SPRT-VIS USB 650

Isolering af DNA fra løg

Opgaver DM i Science for 1.g Kvalifikationsrunde 2015 Tirsdag 27. januar 12-15

Eksamensopgaver i kemi b uden bilag (med forbehold for censors godkendelse)

Eksamensspørgsmål Kemi C, 2015, Kec124 (NB).

Erik Vestergaard 1. Opgaver. i Lineære. funktioner. og modeller

Det store energikørekort

Hæld 25 ml NaOH(aq) op i et bægerglas. Observer væsken. Er den gennemsigtig? Hvilke ioner er der i ionsuppen?

Abstract. Fulde navn SRO

Spektrofotometrisk bestemmelse af kobberindhold i metaller

Elevforsøg i 10. klasse Lyd

Øvelse: Chlorofylindholdet i spinat

1st April 2014 Task A. Alt om olivenolie. - Svarark -

Dæmpet harmonisk oscillator

potenstal og præfikser

Produktion af biodiesel fra rapsolie ved en enzymatisk reaktion

Svarark for (navn) Skole: Opgave 22 besvares DIREKTE her i opgaven.

maj 2017 Kemi C 326

Forsøg til Lys. Fysik 10.a. Glamsdalens Idrætsefterskole

Teori Hvis en aminosyre bringes til at reagere med natriumhydroxid, dannes et natriumsalt: NH 2

Task 2. Bestemmelsesnøgle til leddyr

Mælkesyrebakterier og holdbarhed

Eksamensspørgsmål Kemi C, 2017, Kec126 (NB). Med forbehold for censors godkendelse

Finale 2018 tirsdag 27. februar 9-12

Eksponentielle sammenhænge

Fysikøvelse Erik Vestergaard Musik og bølger

Algedråber og fotosyntese

Kemiøvelse 2 C2.1. Puffere. Øvelsens pædagogiske rammer

Det sure, det salte, det basiske Ny Prisma Fysik og kemi 9 - kapitel 1 Skole: Navn: Klasse:

Undersøgelse af forskellige probiotiske stammer

Projektopgave Observationer af stjerneskælv

Start pä matematik. for gymnasiet og hf (2012) Karsten Juul

Mundtlige eksamensopgaver

Residualer i grundforløbet

Grundstoffer og det periodiske system

Nervefysiologi - Excitable membraner

Er der flere farver i sort?

Exoterme og endoterme reaktioner (termometri)

Biologisk rensning Fjern opløst organisk stof fra vand

Kemi A. Studentereksamen

Projekt Vandløb 1p uge 43 og 44, Projekt Vandløb

Svingninger. Erik Vestergaard

Excel tutorial om lineær regression

Øvelser 10. KlasseCenter Vesthimmerland Kaj Mikkelsen

Formål: At undersøge nogle egenskaber ved CO 2 (carbondioxid). 6 CO H 2 O C 6 H 12 O O 2

Et fedtstofs iodtal. Problemstilling. Kapitel 2: Uorganisk kemi (iodometri) R 1 CH 2 O C R 2 O R 3. H + Br Br C C Br Br

KEMI HØJT NIVEAU. Tirsdag den 18. maj 2004 kl (De stillede spørgsmål indgår med lige vægt i vurderingen)

Muterede Bygplanter Absorptionsspektrum

Kuvettetest LCK 381 TOC Total organisk kulstof

Rumfang af væske i beholder

Eksamensspørgsmål 2c ke, juni Fag: Kemi C-niveau. Censor: Andreas Andersen, Skanderborg Gymnasium

Salt 2. ovenfor. x = Tid (minutter) y = gram salt i vandet

6 Plasmadiagnostik 6.1 Tætheds- og temperaturmålinger ved Thomsonspredning

Apparatur: 1 EV3 startkasse, målebånd, sort bred lærredstape, oplader, kan benyttes som passer, kridt, plader til at lave bakker med, niveauborde.

Grundstoffer og det periodiske system

Eksamensopgaver. NF Kemi C DER KAN OPSTÅ ÆNDRINGER I DE ENDELIGE SPØRGSMÅL

Syre-base titreringer

Forsæbning af kakaosmør

Undervisningsbeskrivelse

Arbejdsopgaver i emnet bølger

Kemi A. Højere teknisk eksamen

Fysikøvelse - Erik Vestergaard 1

For at få tegnet en graf trykkes på knappen for graftegning. Knap for graftegning

Stx matematik B maj 2009

Eksamensspørgsmål Kemi C, 2017, Kec196 (NB). Med forbehold for censors godkendelse

Transkript:

Task 2 Vinger, bølger og metaller DM i Science for 1.g Finale 2015 Torsdag 26.februar 2015 kl. 9-12. Opgave 1: Opgave 2: Opgave 3: Opgave 4: 37 point 45 point 18 point 18 point

At kunne flyve. En gammel drøm, som mennesker har haft gennem årtusinder. Det er godt 100 år siden de første flyvende maskiner blev konstrueret, men det er adskillige millioner af år siden de første flyvende organismer opstod på jorden. Langt de fleste arter, der behersker flyvningens kunst er insekter, men evnen er også udviklet blandt hvirveldyr som fx fugle. De første forsøg på at flyve tog afsæt i de iagttagelser, man havde gjort hos de flyvende organismer. Hos alle sås en aktiv bevægelse af vinger, så det var også det, de første menneskelige forsøg efterlignede. Uden held og ofte med alvorlige konsekvenser for de, der forsøgte sig!! Senere lagde man sig efter svævet, det at kunne glide på luften. I skal undersøge nogle af de dyr, der behersker flyvningens kunst, og det gøres ofte ved at sammenligne deres vingers bygning. I skal undersøge de bølger, der kommer på en tråd, når man bringer den i svingninger. Det svarer til de svingninger, man kan høre som lydbølger og som man hører, når insekternes summer, nemlig deres vingers svingningsfrekvens. I skal også bestemme nogle af hemmelighederne bag insekter og andre organismers flotte farver. Planters grønne farve skyldes deres indhold af klorofyl, det fotoaktive pigment, som indeholder Mg ++ - ioner. Fra mennesket kender vi det røde farvestof hæmoglobin, som farver blodet rødt. Hæmoglobin indeholder Fe ++ - ioner. Hos dolkhaler finder man blåt blod, hvor farvestoffet hæmocyanin indeholder Cu ++ - ioner. Også hos insekter ses både strukturfarver og egentlige farver, hvor metaller ofte spiller en central rolle, herunder metallernes evne til at binde andre stoffer som så benævnes ligander til sig. I skal undersøge forskellige metalioners evne til at binde ligander. Fortsat god fornøjelse med opgaverne.

Opgave 1. Identifikation af leddyr. 37 p Brug af bestemmelsesnøgler I biologi anvender man bestemmelsesnøgler (trykte eller IT- baserede) til at bestemme, hvilke organismer man har foran sig, uanset om det drejer sig om dyr, planter, svampe eller fx fossiler. De fleste bestemmelsesnøgler er opbygget som valgnøgler, hvor man skal afgøre om en bestemt egenskab er tilstede eller ej. Det kaldes en dichotom nøgle, hvor man kan svare Ja eller Nej på hvert trin. Nogle trin har dog flere muligheder. Opgaven I skal identificere (=bestemme) fem forskellige leddyr (Arthropoder). For at kunne besvare de spørgsmål, der stilles i bestemmelsesnøglen, skal I selvfølgelig kunne iagttage de egenskaber, der spørges til. Følg instruktionerne herunder, og I vil kunne nå til en korrekt identifikation af de 5 udleverede organismer. Bemærk at I ikke bestemmer til art, men til orden eller famile, og det er ordnens latinske navn, der er angivet i bestemmelsesnøglen. Hvis en bestemt egenskab ikke kan iagttages med det blotte øje, så fremstil et mikropræparat, så I kan se hvad I skal. Til hjælp med bestemmelsen er der til sidst i denne opgave et længere afsnit om leddyrs bygningstræk med figurer, som kan anvendes undervejs i bestemmelsen af de enkelte dyr. Udstyr og materialer: 5 forskellige arthropoder i nummererede petriskåle (a- e) 5 objektglas Dækglas, 18 mm 1 præparationsnål 2 pincetter 1 flaske med glycerol 1 engangspipette 1 stereolup med to forstørrelser 1 lyskilde til stereoluppen 1 bestemmelsesnøgle (vedlagt)

Fremgangsmåde: Fremstilling af et mikropræparat til undersøgelse af arthropoders legemsdele Kom en dråbe glycerol på dækglasset. Træk meget forsigtigt den legemsdel (vinge, ben, antenne osv) af dyret, I vil undersøge. Gør det så tæt på kroppen som overhovedet muligt for at få alle dele med. Hold derfor pincetten så tæt på dyrets krop, det er muligt. Placer den afrevne legemsdel i glyceroldråben. Læg et dækglas over. Placer præparatet i stereomikroskopet og undersøg. I kan placere flere glyceroldråber på samme objektglas (fx til samme dyr), hvis I synes. NOTE: Leddyrene må KUN iagttages i stereomikroskopet, når det enten er i en skål eller på et objektglas. Bestem de enkelte leddyr vha den udleverede bestemmelsesnøgle. Noter trinene i bestemmelsen i svararkets boks 1.1. Noter de enkelte skridt (numre) i bestemmelsen i svararkets tabel 1.1 Noter navnene på den slægt (eller eller anden systematiske gruppe) hver af de 5 leddyr tilhører i svararkets boks 2. Noter de navne, som I er kommet frem til i svararkets boks 1.2 Fremstil en tegning af vingerne fra de dyr, der er mærket A, C og D. Marker så mange karakterer som muligt på tegningen. Tegn og marker i svararkets boks 1.3 Fremstil en tegning af et antenne og et ben fra hver af fem leddyr (A- E). Marker så mange bygningskarakterer som muligt. Tegn og noter i svararkets boks 1.4 I nedenstående tabel er angivet nogle udsagn om leddyrenes bygningstræk. Trækkene er meget tidlige dvs er opstået tidligt i leddyrenes udvikling. Marker med + eller om udsagnet gælder for den pågældende art. Jo flere + en art har, jo mere primitiv eller oprindelig er arten. Udsagn A B C D E Ingen skarp adskillelse af hoved, for- og bagkrop. Alle 5 hovedribber når posterior margin Har tydelige for- og bagvinger Med reducerede dækvinger Antenner længere end hovedet, kødede, mere end 5 led, uden/ få hår, ej kølleformede For- og bagvinger tydeligt forskellige

Angiv for hver af de 5 leddyr om de har eller ikke har et givent karaktertræk i svararkets boks 1.5 Noter svarene i svararkets boks 1.5 Brug disse udsagn til at placere de fem leddyr i et udviklingstræ, hvor den art, der har flest primitive træk, placeres længst nede, mens de arter, der har færrest primitive træk. Udviklingstræets struktur er vist herunder. Placer de 5 leddyr korrekt i stamtræet i svararkets boks 1.6

Generelt om leddyr og insekters bygning (morfologi) Insekters vinger. Når man ser på en insektvinge kan man se nogle fine ribber. Disse ribber understøtter vingen som et skelet. Ribberne er arrangeret meget forskelligt fra insektgruppe til insektgruppe. En generel oversigt er vist i Fig.1. Eksempler på forskellene mellem forskellige insektgrupper er vist i Fig. 2 A- B. Eksperter i insekters udvikling har dokumenteret, at alle insektvinger stammer fra en oprindelig form, som i evolutionens løb udviklet sig i mange retninger: Hos nogle insekter ser man to par lige udviklede vinger, hos andre er det forreste par væsentlig større end det bagerste, hos andre som fx biller er de forreste vinger blevet til hårde (keratiniserede) dækvinger, mens de bagerste er reduceret til membranlignende strukturer, andre igen har omdannet de forreste til membraner, mens de bagerste er blevet til en køllelignende struktur (halterer). Fossile fund viser, at de tidligste, primitive insekter havde 8 hovedribber på hvert vingepar. Ribberne udspringer fra vingens basis og grener sig i en forreste (anterior) konveks og en bagerste (posterior) konkav gren. I evolutionens løb er der hos de fleste insekter sket en reduktion i antallet af ribber. I det følgende beskrives de oprindelige 8 hovedlinier, og der henvises hele tiden til figur 1. Figur 1. Ribbernes placering i en typisk insektvinge Costa (C) - kaldes den ribbe, der ligger på selve vingens forkant (rød). Den forløber ugrenet hele vejen ud til vingens apex. Precosta (PC) den første længdegående ribbe er hos alle nulevende arter smeltet sammen med costa og kan ikke adskilles fra denne. Subcosta (Sc) den anden længdegående ribbe ses normalt lige nedenfor Costa (ScP). Radius (R) er den tredje længdegående ribbe, som regel den kraftigste ribbe, med grenene (RA og RP) dækkende størstedelen af vingens apex. Området mellem RP og RA kaldes ofte for den radiale sektor (Rs), og de yderste forgreninger nummereres R1-5 (i figuren RP1-5). Media (M) er den fjerde længdegående ribbe, som deler sig i MA and MP, der hver typisk har 4 forgreninger hver (MA1-4, MP1-4). Cubitus (Cu) den femte længdeløbende ribbes forreste del, CuA kan have op til 4 grene, mens den bagerst, CuP, er ugrenet og ligger tæt op ad clavalfolden og ender i vingens posterior margin. Anal ribberne (A) er ribberne bag cubitus. Analfolden adskiller AA og AP. Jugal ribberne (J) er små ribber bag jugalfolden, og findes kun hos nogle få insektgrupper. Den sorte plet, pterostigma, ligger nær vingens spids, apex. mellem RA1+2 og RA3+4. Krydsribber kaldes de ribber, som forbinder længdegående ribber. De navngives efter hvilke længdegående ribber de forbinder, fx er r- m navnet på de tværribber, som forbinder radius (R) og media (M).

Figur 2. Vingen hos ægte fluer: A. mere primitive (stankelben), B. mere moderne (husflue) Insekters antenner: Antennerne er et lugteorgan hos insekter og mange andre arthropoder. Antennerne sidder mellem øjnene forrest på hovedet, og de er rigt forsynede med forskellige former af såkaldte sensiller (sensilla), som er parrede organer, bevægelige og ofte opdelt i mange led (segmenter). De tre inderste led i antennen hos et typisk insekt er scape (basis), pedicel (stamme), og flagellum (pisk). Flagellum består ofte af mange led, kaldet flagellomerer, som kan have fjerede eller hårede udvækster kaldet arista (Fig. 3B). Antallet af flagellomerer udviser stor variation fra insektgruppe til insektgruppe. Forskellene udnyttes ofte i bestemmelsesnøgler til at bestemme insektet. Figur 3. Insekt- antennens opbygning: A - mere primitiv (bille), B. - mere avanceret (flue) Insekters ben: Insekter og deres slægtninge er hexapoder, dvs de har 6 ben, hver bestående af fem led: startende indefra er det coxa, trochanter, femur, tibia, and tarsus (Fig.4). Hver består af et led, undtagen

tarsus, der kan være opdelt i 3-7 segmenter, tarsomerer (t1, t2, t7). For enden af tarsus sidder ofte kløer eller lignende, så insekterne kan holde sig fast på overflader. Figur 4. Insektbenets dele, her er vist et flueben som eksempel.

Opgave 2 Bølger på en snor 45 p Opgaven I skal i denne opgave undersøge resonansfrekvenserne på en snor som funktion af forskellige parametre. Til rådighed er en tonegenerator, som udsender en vekselstrøm til en vibrator, der så vibrerer med den samme frekvens som vekselstrømmen. Til vibratoren er fæstnet en snor, som sættes i svingninger af vibratoren. På tonegeneratoren kan man indstille dels signalets styrke, dels vekselstrømmens frekvens, som måles i antal svingninger pr. sekund, også kaldet Hertz, som forkortes til Hz. Signalets styrke varieres på volume- eller amplitudeknappen, og frekvensen på adjust- eller frequency- knappen. Sådan kan en tonegenerator se ud. En bølge er udover frekvensen karakteriseret ved amplituden, A, som er det maksimale udsving fra ligevægt, bølgelængden, λ, som er afstanden fra bølgetop til bølgetop (eller andre tilsvarende steder på bølgen) og udbredelseshastigheden, v, som er den hastighed, hvormed bølgen udbreder sig på snoren.

En resonansfrekvens ses som en stående bølge på snoren, dvs. at snoren står i et fast mønster med et antal klart erkendelige bølgetoppe. Man skal finde frem til de frekvenser, som giver det største og tydeligste udslag på snoren. Grundfrekvensen (også kaldet 1. partialtone) og den første overtone (også kaldet 2. partialtone) ses på nedenstående figur. De øvrige partialtoner er kendetegnet ved, at der hver gang kommer et knudepunkt mere på snoren. Skitse af hele måleopstillingen ses på nedenstående figur:

Materialer: 1 tonegenerator 1 vibrator 1 stativ med trisse 1 snor lodder 1 målebånd 1 vægt 0,1 g Fremgangsmåde: Benyt den opsatte måleopstilling. Skru ca. halvt op for amplituden (styrken) på tonegeneratoren. Derefter skrues på frekvensknappen og finder resonansfrekvenserne for snoren. Find i alt fem resonansfrekvenser, deriblandt grundfrekvensen, og noter dem i boks 2.1. Skriv resonansfrekvenserne i tabellen i boks 2.1 på svararket. Mål længden af snoren og bestem bølgelængden λ for hver resonansfrekvens og noter i boks 1b Skriv bølgelængderne i tabellen i boks 2.1 på svararket Multiplicér hver frekvens med den tilhørende bølgelængde. Skriv produktet i tabellen i boks 2.1 på svararket Hvilken fysisk størrelse angiver produktet? Skriv svaret i boks 2.2 på svararket Resonansfrekvenserne kaldes generelt f n, hvor den laveste hedder f 1, og hvor n er et helt tal, som kaldes resonansnummeret. Afbild på millimeterpapir resonansfrekvens som funktion af resonansnummer og kald grafen for Graf 2.1. Husk at vedlægge Graf 2.1 til svararket.

Bestem grafens hældningskoefficient. Skriv beregninger og resultat i boks 2.3 på svararket. Opskriv et generelt udtryk for sammenhængen mellem de højere resonansfrekvenser og grundfrekvensen. Skriv udtrykket i boks 2.4 på svararket. Lav en måleserie hvor I finder grundfrekvensen som funktion af snorens længde. Mål 6 sammenhørende talpar. Skriv måleresultaterne i tabellen i boks 2.5 på svararket. Afbild grundfrekvensen som funktion af snorens længde på millimeterpapir og kald grafen Graf 2.2. Husk at vedlægge Graf 2.2 til svararket. Vurder ud fra grafens udseende, hvilken matematisk funktion, der bedst kan beskrive sammenhængen mellem grundfrekvensen f 1 og snorens længde L. Sæt kryds ved den rigtige funktion i boks 2.6 på svararket. f(x) Sæt kryds 1 2 3 4 5 Lav et variabelskift på x- aksen, der efterviser funktionssammenhængen mellem grundfrekvensen og snorens længde Angiv variabelskiftet og det nye datasæt i boks 2.7 på svararket. Afbild det nye datasæt på Graf 2.3. Husk at vedlægge Graf 2.3 til svararket.

Bestem grafens hældningskoefficient. Opskriv et udtryk for hældningskoefficienten ved hjælp af tidligere nævnte størrelser. Skriv beregning og resultat af hældningskoefficient i boks 2.8 på svararket. Skriv udtryk for hældningskoefficienten i boks 2.8 på svararket. Skriv en formel, der udtrykker sammenhængen mellem grundfrekvensen f 1 og snorens længde L. Skriv formlen i boks 2.9 på svararket Lav en ny måleserie hvor I finder grundfrekvensen som funktion af massen af loddet, som holder snoren stram. Mål seks sammenhørende værdier. Skriv måleresultaterne i tabellen i Boks 2.10 på svararket. Afbild grundfrekvensen som funktion af loddets masse på millimeterpapir og kald grafen Graf 2.4. Husk at vedlægge Graf 2.4 til svararket. Vurder ud fra grafens udseende, hvilken matematisk funktion, der bedst kan beskrive sammenhængen mellem grundfrekvensen f 1 og loddets masse m Sæt kryds ved den rigtige funktion i boks 2.11 på svararket. f(x) Sæt kryds 1 2 3 4 5

Lav et variabelskift på x- aksen, der efterviser funktionssammenhængen mellem grundfrekvensen og loddets masse. Angiv variabelskiftet og det nye datasæt i boks 2.12 på svararket. Afbild det nye datasæt på Graf 2.5. Husk at vedlægge Graf 2.5 til svararket.

Opgave 3. 18 point Exoterm titrering af kompleksforbindelser Mange metalioner danner såkaldte komplekse forbindelser med andre molekyler eller negative ioner, som i denne sammenhæng kaldes ligander. Et eksempel er: Fe(H 2O) 6 3+, hvor Fe 3+ - ionen er omgivet af seks ligander, nemlig seks vandmolekyler, se figuren herunder. Andre eksempler er: ZnCl 4 2 ; Co(H 2O) 6 2+ ; Ag(NH 3) 2 +. Antallet af sådanne ligander pr. metalion kaldes også koordinationstallet. Kompleksforbindelser har ofte flotte farver. Opgaven: Der er ingen simple regler for, hvor mange ligander en metalion kan binde. Dette forsøg går ud på at bestemme antallet af en bestemt ligand på to forskellige metalioner, nemlig Zn 2+ og Cu 2+. Liganden er 1,2- diaminoethan: NH 2- CH 2- CH 2- NH 2, forkortet dia. Denne ligand er speciel derved, at den kan optage to pladser på metalionen, således at antallet af dia- ligander er det halve af metalionens koordinationstal. I skal titrere en opløsning af metalionen med en opløsning af liganden. Ved titreringen benytter man sig af, at reaktionen mellem metalion og ligand er exoterm. Temperaturen måles løbende, og så længe reaktionen sker, vil temperaturen stige. Når alle ligand- pladser på metalionerne er optaget, er ækvivalenspunktet nået, og temperaturen stiger ikke mere men bliver konstant.

Materialer: 50 ml 5,0 M 1,2- diaminoethan ( også kaldet dia ). 125 ml 0,20 M ZnCl 2 125 ml 0,20 M CuSO 4 tragt burette i stativ magnetomrører og magnet fuldpipette, 25 ml med pumpe termobæger termometer lineal 2 stk. millimeterpapir Fremgangsmåde: Fyld dia i buretten. 50,0 ml 0,20 M ZnCl 2 afmåles med pipette/målekolbe og overføres til termobægeret. Temperaturen aflæses og noteres. Bægeret anbringes på magnetomrøreren og der tilsættes 1,0 ml dia ad gangen. Temperaturen noteres efter hver tilsætning. Efter ækvivalenspunktet er temperaturen næsten konstant; tag 4-6 målinger med konstant temperatur. Resultaterne skal indføres i skemaet i boks 3.1. Noter resultaterne i svararkets boks 3.1. Målingerne skal afbildes i et koordinatsystem på millimeterpapir. Man skal tegne to rette linjer med lineal: en, der følger punkterne i det område, hvor temperaturen stiger, og en, der følger punkterne når temperaturen er konstant. Ækvivalenspunktet findes der, hvor de to linjer skærer hinanden. Dette punkt markeres og aflæses på x- aksen. Denne graf kaldes Graf 3.1 og skal vedlægges svararket. Vedlæg svararket Graf 3.1. Beregn stofmængden af Zn 2+, som blev taget i brug. Skriv beregning og resultat i boks 3.2. Brug titrerings- resultatet til at beregne, hvor stor stofmængde dia der var tilsat ved ækvivalenspunktet. Skriv beregning og resultat i Boks 3.3.

Brug resultaterne fra boks 3.2 og 3.3 til at finde koordinationstallet for Zn 2+ - ionen i denne forbindelse. Skriv argumenter, beregning og resultat i boks 3.4. Lav et tilsvarende forsøg med Cu 2+. Indfør måleresultaterne i boks 3. 5. OBS: Smid ikke Cu- opløsningen ud efter titreringen! Den skal bruges til det følgende forsøg. Titreringsgrafen skal mærkes Graf 3.2. Husk at vedlægge denne til svararket. Vedlæg svararket Graf 3.2. Find stofmængden af dia samt koordinationstallet for Cu 2+. Skriv beregning og resultat i boks 3.6. Skriv to reaktionsskemaer for dannelse af de to kompleksforbindelser: Zn 2+ og dia, samt Cu 2+ og dia. Skriv de to reaktionsskemaer i svararkets boks 3.7.

Opgave 4. 18 point Bestemmelse af et farligt stof ved hjælp af komplekskemi og spektrofotometri Lad os sige, at 1,2- diaminoethan (dia) er et farligt stof, som man gerne vil bestemme koncentrationen af i en vandprøve. Dia er i sig selv svært at måle, fordi det ikke har nogen farve af betydning, men ved at blande det sammen med Cu 2+ får man, som man kunne se i Opgave 3, en kraftigt farvet forbindelse, som man kan måle på. Her ses et tomt spektrum, men med farverne markeret for de forskellige bølgelængder af synligt lys. Med tanke på Cu- dia- kompleksets udseende, og på at stoffet absorberer de bølgelængder som vi ikke ser, skal der på svararkets boks 4.0 tegnes en kurve, der viser hvordan Cu- dia- kompleksets spektrum må se ud, dvs. man skal skitsere en blød kurve med blyant, som viser den relative absorption af de forskellige bølgelængder. Tegn en kurve, der viser hvordan Cu- dia- kompleksets spektrum i vsararkets boks 4.0.

Opgaven: Det farvede Cu- dia- kompleks kan bruges til at bestemme dia- koncentrationen, fordi lysabsorptionen af et farvet stof afhænger af koncentrationen på følgende simple måde: A = k c hvor A kaldes absorbansen, c er koncentrationen, og k er en konstant, der afhænger af stoffet og bølgelængden mm. Absorbansen af en opløsning kan måles med et såkaldt spektrofotometer. Først skal opløsningen fra titreringsforsøget bruges til at lave en standardkurve, dvs. en graf der viser sammenhængen mellem koncentrationen af Cu- dia- komplekset og absorbansen. Derefter skal man måle absorbansen af en opløsning med ukendt koncentration og bruge grafen, eller bedre: dens forskrift, til at bestemme koncentrationen. Materialer: Rester fra Opgave 3, samt: 25 ml 1,2- diaminoethan, ukendt koncentration Sprøjteflaske med demineraliseret vand Måleglas, 10 ml 5 bægerglas, 50 ml 3 plastikpipetter Pipette, 10 ml Pipettepumpe Tuschpen Spektrofotometer med kuvette, indstillet til at måle ved 550 nm (deles med naboholdet) 3 stk millimeterpapir

Fremgangsmåde: Beregn koncentrationen af Cu- dia- komplekset i den færdig- titrerede opløsning, og noter svaret i svararkets boks 4.1. Noter svaret i svararkets boks 4.1. Der skal laves en fortyndingsrække af denne opløsning, idet man først fortynder x10, og derefter fortynder x2 og gentager dette fire gange, så opløsningerne får dette forhold til den oprindelige: 1:10, 1:20, 1:40, 1:80, 1:160. Udregn også koncentrationerne og skriv dem i skemaet i boks 4.2 Noter svaret i skemaet i boks 4.2. Spektrofotometret fungerer som vist på skitsen her. En lyskilde sender lys igennem en monokromator, som kun sender en bestemt bølgelængde videre. Denne går igennem kuvetten (beholderen) med prøveopløsningen, og detektoren på den anden side registrerer, hvor meget der er kommet igennem. Til sidst regner computeren absorbansen ud. Sådan kan et moderne spektrofotometer se ud. Denne lille kasse indeholder alle ovennævnte elementer (bortset fra computeren). Man ser kuvetten stikke op.

Spektrometret som skal bruges til forsøget er indstillet til 550 nm og er klart til brug. Kuvetten er en lille gennemsigtig beholder af glas eller plastik. Hvis man tager den op, skal man lægge mærke til hvordan den sidder i, for den skal sidde på samme måde og må ikke drejes. Brug plastikpipetter til at fylde væsker i og skylle. Når man har anbragt kuvetten med en væske der skal måles, aflæses absorbansen med to decimaler nederst til venstre. Mål med spektrofotometret absorbansen af hver af fortyndingerne 1:10, 1:20,... (den oprindelige, ufortyndede opløsning skal ikke bruges her). Noter resultaterne i svararkets boks 4.2. Lav en standardkurve på millimeterpapir med absorbans som funktion af koncentration ved at afsætte målepunkterne og tilføje den bedste rette linje. (En eventuel systematisk fejl kan gøre, at linjen ikke går gennem (0,0)). Benævn standardkurven Graf 4.1. Vedlæg Graf 4.1 Bestem linjens forskrift. Skriv beregninger og resultat i Boks 4.3. Tag nu 10 ml af vandprøven med ukendt dia- koncentration og tilsæt 1 ml 0,2 M kobber(ii)sulfat- opløsning. (Denne mængde er nok til at kompleksbinde alle dia- molekyler.) Mål absorbansen af denne opløsning af Cu- dia- komplekset, og skriv resultatet i svararkets boks 4.4. Noter resultatet i svararkets boks 4.4 Bestem koncentrationen af dia i den ukendte opløsning. Skriv beregninger og resultat i Boks 4.5. Beregn hvor mange gange den ækvivalente mængde, der blev tilsat af kobber(ii)- ioner til dia- molekylerne i den ukendte prøve. Skriv beregninger og resultat i boks 4.6. Skriv beregninger og resultat i Boks 4.6.