RES 09 - Generell kjemi - 17032010

Avdeling for helsefag i NamsosEksamen i Generell KjemiNYFag/enhet: RES -09Eksamenskode:GenkjemiDag og dato: Onsdag 17.03.2010Tid (fra – til): kl 09.00-15.00Antall sider (inkl. framside): 6Hjelpemidler:Egen kalkulator og Tabeller: KjemidataKontakt under testen: Anne Brekken, tlf 12344Interne sensorer:Anne BrekkenEkstern sensor:Aase Godø, HiSTSensurfrist: 14.04.2010

Oppgave 1 (16%)a) Metallet kobber reagerer med salpetersyre i følge ligninga:3 Cu(s) + 8 HNO 3 → 3 Cu(NO 3 ) 2 + 2 NO + 4 H 2 OI et forsøk blandes 100 g kobber og 150 g salpetersyre.a1) Hvilket stoff er i overskudd, og hvor stort er overskuddet i gram?a2) Hvor mange gram NO vil dannes i reaksjonen?b) Konsentrert saltsyre, HCl, er 12,4 M. Hvor mange milliliter må tas ut av denne syrafor å lage 5,00 liter 0,100 M HCl-løsning?c) En analyse av askorbinsyre (vitamin C) viser at det består av 40,91 vekt-% C, 4,58vekt-% H og 54,51 vekt-% O. Den molare massen er på 176 g/mol. Hva er empiriskformel og molekylformel for forbindelsen? Vis beregningene.d) Sølv er et edelt metall, men reagerer likevel med den oksiderende syra salpetersyre.Ubalansert er ligningaAg(s) + NO 3-→ Ag + + NOd1) Balansér reaksjonen (surt miljø).d2) Sett på oksidasjonstall på alle atomene i den balanserte ligninga.d3) Angi hva som blir redusert og hva som blir oksidert, samt hva som eroksidasjons- og reduksjonsmiddel.d4) Hva ligger i begrepet ”oksiderende syre”?1

Oppgave 2 (15%)NO er utgangspunkt for såkalte NO x -gasser, som er aktuelle både i forbindelse med surnedbør og i forbindelse med helseskadelig lokal luftforurensnig (smog). NO kan dannes veden reaksjon mellom luftas oksygen og nitrogen ved høg temperatur, for eksempel i enbilmotor. Reaksjonen skjer i følge ligninga:N 2 (g) + O 2 (g)2 NO (g)a) I en tom beholder på 2,00 liter ble det sluppet inn luft som inneholdt 0,079 molN 2 (g) og 0,021 mol O 2 (g). Blandinga ble varma til 2000°C. Da systemet haddenådd likevekt ble det funnet at konsentrasjonen av NO var på 0,0054 M. Bestemlikevektskonsentrasjonene til N 2 og O 2 i beholderen ved likevekt, og Kc forreaksjonen ved denne temperaturen.b) Etter at likevekt var innstilt, ble det sluppet inn ytterligere 0,058 mol O 2 ibeholderen. Beregn de nye likevektskonsentrasjonene i beholderen. Bruk Kc = 1dersom du ikke fant Kc i oppgave a).c) Anta at likevekta over er innstilt. Vil det dannes mer eller mindre NO i beholderendersom vic1) tilfører mer N 2 til systemet?c2) fjerner O 2 fra systemet?c3) komprimerer volumet på beholderen?Begrunn svarene.d) Vil noen av endringene i oppgave c) endre verdien på likevektskonstanten?Begrunn svaret.2

Oppgave 3 (21%)a) Beregn pH i følgende løsninger:a1) 0,100 M NaOHa2) 0,100 M NH 3a3) 0,200 M acetylsalisylsyreVis beregningene.b) For et smertestillende og febernedsettende legemiddel i tablettform er det angitt påpakken at en tablett inneholder 300 mg acetylsalisylsyre. I et forsøk skal innholdetav acetylsalisylsyre i tablettene kontrolleres. Forsøket utføres på følgende måte: Ihver parallell løses to tabletter i titrerkolben, og løsninga fortynnes til 30,0 ml førden titreres med 0,150 M NaOH. Beregn hvor mange milliliter NaOH man kanforvente å forbruke i titreringa. Anta at det ikke skjer forstyrrende reaksjoner sompåvirker forbruket. Vis beregningene.Reaksjonen går etter følgende reaksjonsligning:C 8 H 7 O 2 COOH + OH - → C 8 H 7 O 2 COO - + H 2 Oacetylsalisylsyrec) I forsøket beskrevet i oppgave b) ble forbruket i en parallell på 23,15 ml NaOH.Beregn massen av acetylsalisylsyre per tablett ut fra denne målinga. Visberegningene.d) Beregn forventet pH ved ekvivalenspunktet for titreringa i oppgave b). Visberegningene.3

Oppgave 4 (16%)Bariumsulfat, BaSO 4 , er et tungtløselig salt som oppslemmet i vatn (bariumsulfatgrøt)brukes som kontrastmiddel i røntgenundersøkelser av fordøyelsessystemet.a) Et forsøk har vist at ei metta løsning av BaSO 4 inneholder 0,0025 g BaSO 4 per literved 25°C. Beregn løselighetsproduktet K sp for BaSO 4 . Vis beregninger.b) Beregn den molare løseligheten av BaSO 4 i 0,010 M BaCl 2 . Bruk Ksp fra tabell.Vis beregninger.c) Sammenlign og kommentér den molare løseligheten som er funnet i a) og b).d) Vil det dannes bunnfall dersom 0,001 mol BaCl 2 tilføres i 50 liter 0,030 M Na 2 SO 4 -løsning? Se bort fra volumendring. Begrunn svaret.Oppgave 5 (16%)Nitroglycerin eller nitroglycerol [C 3 H 5 (NO 3 ) 3 ] brukes mot angina pectoris. Det er også etsprengstoff, og en viktig bestanddel i dynamitt. Ved en detonasjon skjer følgendereaksjonsligning:C 3 H 5 N 3 O 9 (s) N 2 (g) + CO(g) + H 2 O(g) + O 2 (g)a) Balansér reaksjonsligningen.b) Hvordan endrer entropien seg for systemet under reaksjonen? Begrunn svaret.c) Hvor mange gram N 2 blir dannet dersom 100g nitroglycerin detonerer?d) Hvor stort volum gass blir dannet hvis du antar en sluttilstand på 1,00 atm og 100 o C?(Anta at gassene oppfører seg som idelle gasser).e) Hvor stort arbeid (angitt i J) utfører gassene på omgivelsene dersom du antar etutgangsvolum på 0,0 L?4

Oppgave 6 (16%)Du er på laboratoriet for å studere følgende galvaniske celle:Al(s) | Al 3+ (0,001 M) || Ag + (0,020M) | Ag(s)a) Tegn en skisse av cella og angi hvilken vei elektronene går. Angi på skissen hva somer anode og hva som er katode.b) Angi halvreaksjoner og totalreaksjon for cella.c) Beregn cellespenningen for den oppgitte cella ved 25 o C.d) Du tilsetter så 10 mL 0,1 M NaCl(aq) i den høyre halvcella (den med Ag + -ioner). Duobserverer at det blir en utfelling i halvcella. Hvilket stoff er det som felles ut?e) Du måler så cellespenninga etter NaCl-tilsats og leser av at denne er 2,29 V. Benyttdenne målingen til å beregne den nye konsentrasjonen av Ag + -ioner i cella.5