MAOL:n pistesuositus kemian reaalikokeen tehtäviin syksyllä 2011.

Transkriptio

1 MAL:n pistesuositus kemian reaaikokeen tehtäviin syksyä Tehtävän eri osat arvosteaan 1/3 pisteen tarkkuudea ja oppusumma pyöristetään kokonaisiksi pisteiksi. Tehtävän sisää pieniä puutteita voi korvata jonkin muun kohdan tavaista syväisemmää käsitteyä. - Kemian kannata epätäsmäisestä kieenkäytöstä, huoimattomasti piirretyistä orgaanisten yhdisteiden rakennekaavoista tai huoimattomasta kaavojen kirjoittamisesta sekä virheeisistä nimistä vähennetään 0. - Pieni askuvirhe tai ikiarvojen huoimaton käyttö aiheuttaa 1/3 isteen vähennyksen. Tuoksen tarkkuus määräytyy epätarkimman ähtöarvon mukaan. - Seventävien kuvien ja kaavioiden käyttö on suositetavaa. Sanaisissa vastauksissa tuee käyttää myös kemiaisia kaavoja. Yeensä vastaukset tuee perustea. - Jos vastauksena pyydetään reaktioyhtäöä, sen tuee oa esitettynä iman hapetusukuja pienimmin mahdoisin kokonaisukukertoimin ja oomuodoia varustettuna. rgaanisissa reaktioyhtäöissä käytetään rakennekaavoja, mutta ei vaadita oomuotoja. 1. Seitetty veden autoprotoyysi reaktioyhtäöä tai sanaisesti. Todettu vain, että puhdas vesi johtaa huonosti sähköä ja jos veteen isätään eektroyyttiä, ionien määrä kasvaa ja sähkönjohtokyky kasvaa, enintään. b) Veden kovuus johtuu uonnonvesien sisätämistä kasium- ja magnesiumioneista. Mitä enemmän näitä suooja on, sitä kovempaa vesi on. Seitetty vain vaikutus pesutapahtumaan, enintään. Jos mainittu vain a 2+ -ionit, -1/3 p. c) Veden pintajännitys johtuu vesimoekyyien väisestä voimakkaasta vetysidoksesta, joka sitoo moekyyejä toisiinsa. Nesteen sisää moekyyien väinen vetovoima on suurempi kuin nesteen ja iman rajapinnassa. Täöin veden pinnae muodostuu ohut ja joustava kavo. Todettu vain vesimoekyyien väiset vetysidokset, 1/3 p N 4 4 (s) + A(s) 5 A 2 3 (s) + 3 N 2 (g) + 6 (g) (g) Jos yksikin kerroin väärin, 0 p Jos oomuodot virheeisiä tai puuttuvat, -1/3 p b) N: -III 0 : +VII -I A: 0 +III c) 6 6 0, , , MAL Ry syksy 2011 sivu 1

2 3. m( ) m( ) 93,7g 6,3g n() : n() = : = : g g M ( ) M ( ) 12,01 mo 1,008 = 7,80 mo : 6,25 mo = 4,99: 4 5 : 4 ( 5 4 ) n mo b) 3 bar dm mrt 0,311g 0, ,15K mo K M = = pv 0,301bar 0,250 n M( 5 4 ) = 128,225 g/mo, josta n on 2. Moekyyikaava on 8 =128,225 g/mo c) yväksytään myös muut tasomaiset oikeat rakennekaavat. 4. Pooittomien moekyyien väiset dispersiovoimat Pooisten moekyyien väiset dipoi-dipoisidokset (vetysidokset) Jos sidokset on vain uetetu,. b) Moekyyiyhdisteet ovat kiteisiä aineita ja eristeitä. Seitetty sidosten vaikutus suamis- ja kiehumispisteisiin. Liukoisuuden käsitteyä ei vaadita. c) Seitetty esimerkiksi jään hiarakenne. 5. b) (g) (g) 4 2 (g) + 4 (g) (g,) Paamisreaktion tuotteena syntyy vetyfuoridia, joka on voimakkaasti syövyttävä ja myrkyinen aine. Jos tuotteena 2 tai 2 ja seitetty myrkyisyys, enintään. Jos vääriä tai samoja kaavoja, vähennetään 1/3 p. tai. c) Konformaatiot ovat moekyyin eri asentoja. Katsottaessa moekyyiä - sidoksen suunnassa atomit voivat sijaita eri tavoin, koska ne voivat sidoksen katkeamatta kiertyä yksinkertaisen - sidoksen ympäri. Kuvaa ei vaadita. MAL Ry syksy 2011 sivu 2

3 6. Ionisoitumisenergia on energia, joka vaaditaan, kun kaasumaisesta tiassa oevasta akuaineesta poistetaan yksi eektroni. Jos kaasumaisuutta ei oe mainittu, 1/3 p. b) Seitetty muutoksen suunta jaksossa ja ryhmässä. Seitetty muutokset ydinvarauksen kasvua ja eektronien etäisyydeä ytimestä. c) Natriumin eektronirakenne on 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1. Seitetty perusteen - eektronien poistumiset: ensin 3s eektroni, sitten toisen energiatason 8 eektronia ja opuksi 1s orbitaain kaksi eektronia. - että 1. eektronin ionisoitumisenergia pienin ja 11. eektronin suurin. 1/3 p 7. Vedyn vamistus: eektroyysi tai epäjaon metain ja hapon väinen reaktio; esimerkiksi Mg(s) + 2 (aq) 2 (g) + Mg 2 (aq) Tunnistus: Viedään paava tuitikku vedyä täytetyn koeputken suue. Vetykaasu paaa poksahtaen vedeksi. b) apen vamistus: eektroyysi tai vetyperoksidin hajottaminen (aq) 2 2 () + 2 (g) Tunnistus: Puhdas happikaasu sytyttää hehkuvan puutikun paamaan. c) Ammoniakki: esimerkiksi N 4 (aq,s) + Na(aq,s) N 3 (g) + 2 (g) + Na(aq) Tunnistus: Vapautuvaa ammoniakkikaasua on voimakas tunnusomainen haju. Lisäksi sen emäsuonne voidaan todetata indikaattorin värireaktioa. Vamistus typestä ja vedystä, 0 p. d) iiidioksidin vamistus: esimerkiksi a 3 (s) + 2 (aq) 2 (g) + 2 () + a 2 (aq) Tunnistus: 2 (g) + a() 2 (aq) a 3 (s) + 2 () tai tunnistus kaasuna, joka sammuttaa paavan puutikun. Paamisreaktio vamistusreaktiona, 1/3 p. Vamistus 4 x. Tunnistukset. yhteensä 8. 4 () (g) 2 (g) (g) Negatiivinen eektrodi: e - tai e - Positiivinen eektrodi: e tai e MAL Ry syksy 2011 sivu 3

4 b) m ρv 415 g/ 5, 00 n( 4 ) = = = = 129,3mo M M 16,042 g mo m ρv 1149 g / 5, 00 n( 2 ) = = = = 179,5mo M M 32,00 g mo n( 2 ) = 2n( 4 ) = 258,6 mo > 179,5 mo happi oppuu ensin As nz 179,5mo mo It = nz t = = = s = 53 d 11 h 53 d (1280h) I 15,0A c) Pottokennon edut: parempi hyötysuhde (ei ämpöhäviöitä) ja paamisreaktiossa muodostuu vain hiiidioksidia ja vettä. Myös muodostuvan hiiidioksidin määrä on pienempi. Pottokenno sopii suoraan sähköntuotantoon, aggregaateia tuotetaan ensin ämpöenergiaa, joka muunnetaan sähköenergiaksi. Täöin osa energiasta häviää hukkaämpönä. Bensiini-ja dieseaggregaatteja käytettäessä paamisessa saattaa muodostua myös typen oksideja, häkää ja hiiivetyjä. yötysuhteen ja energiantuotannon vertaiu. Reaktiotuotteiden vertaiu. 9. Kestomuovit muodostuvat pitkistä poymeeriketjuista, jotka sitoutuvat toisiinsa heikoia sidoksia, dispersiovoimia. Lämmitettäessä muovia heikkoja sidoksia katkeaa, muovi pehmenee ja sitä voidaan muovata. Muovin jäähtyessä se kovettuu jäeen, kun heikot sidokset muodostuvat ketjujen väie uudestaan. b) A = poypropeeni, PP B = poyvinyyikoridi, PV = poytetrafuorieteeni (tefon), PTE c) A propeeni B koorieteeni (vinyyikoridi) tetrafuorieteeni d) Poypropeeni: pakkausaatikot, säiiöt, puot, taoustavarat, kavot, köydet Poyvinyyikoridi: attiaaatat, putket, kuidut Poytetrafuorieteeni: astiat 3 x. MAL Ry syksy 2011 sivu 4

5 . c mo/ 2 S 2 (g) + 2 (g) 2 S 3 (g) aku 2,00 a - muutos -x -½x x tp 2,00-x a-½x= 0,20 x K 2 2 [ S3] x = = = 3200 /mo. 2 2 S (2,00 x) 0,20 [ ] [ ] x x = 0 (tai ottamaa neiöjuuri puoittain) x = 1,9239 (tai x= 2,0823 ei kepa a - ½x = 0,20 mo, josta x = 1,1619 mo/ ª 1,2 mo/ Koska tiavuus on 1,00, happea isättiin 1,2 mo. b) Kun rikkidioksidi reagoi hapen kanssa, vapautuu energiaa ei reaktio on eksoterminen. Reaktioe voidaan askea =2 (S 3 ) - 2 (S 2 ) - ( 2 ) = 2 (-370,4 kj) - 2 (-296,9 kj) 0 kj= -147 kj. Eksotermisen reaktion tasapaino siirtyy ämpötian askiessa tuotteiden puoee, jooin K:n arvo kasvaa. Todettu askematta paamisreaktion eksotermisyys, -. MAL Ry syksy 2011 sivu 5

6 11. Tuotteiden rakennekaavat 6 x Br kiraiakeskus kiraiakeskus Na ähtöaineen cis trans isomeerit cis trans isomeeri renkaan suhteen kiraiakeskus tai 3 2 kiraiakeskukset kiraiakeskus 3 2 tai 3 kiraiakeskus 2 b) kaksi reaktiotyyppiä oikein 1/3 p, kaikki kuusi oikein i) substituutio ei korvautumisreaktio ii) pekistyminen, hydraus tai additio iii) suoan muodostus tai happo-emäs reaktio iv) iittymisreaktio v) eiminaatio vi) hapettuminen MAL Ry syksy 2011 sivu 6

7 c) kaksi cis-trans isomeeria, ähtöaineet iv ja v nejä - kuusi optista isomeeria, nejä seitsemästä kiraiakeskuksesta öydetty: 4 x 1/3 p 1 1/3p 9 p 12. K S (AgI) < K S (Ag) opeajodidi on niukkaiukoisempi ja saostuu ensin hopeaioneja isättäessä. b) Ensimmäisessä ekvivaenttikohdassa jodidi-ionit ovat saostuneet: n(i - ) = n(ag + ) = cv [I - mo n 0,0090 0,085 ] = = = 0,0191 mo 0,019 mo V 0,040 Kun jodidi-ionit ovat saostuneet, koridi-ionit akavat saostua ja ovat kaikki saostuneet toisessa ekvivaenttikohdassa. Täöin V(AgN 3 ) = 18,5 m, josta koridi-ionien saostamiseen on kuunut 18,5 m 9,0 m = 9,5 m. n( - ) = n(ag + ) = cv [I - mo n 0, , 085 ] = = = 0,0202 mo 0,020 mo V 0,040 c) V(AgN 3 ) = 4,5 m ja iuoksen kokonaistiavuus V = 44,5 m Puoet jodidi-ioneista on saostettu hopeajodidina. Jäjeä oevien jodidi-ionien konsentraatio:[i - mo n 0,0045 0,085 ] = = = 8, mo V 0, [Ag + mo K 8,5 ( ) 2 ] = [I - S ] = = = 9, mo 3 9, mo [ I ] 8,596 d) Ag akaa saostua, kun hopeanitraattia on isätty 9,0 m. [ - mo n 0,0095 0,085 ] = = = 0,01648 mo 0,016 mo V 0,049 mo K 1,8 ( ) 2 [Ag + S ] = = = 1, mo mo 1,1. -8 mo [ ] 0, ( ) 2 [I - mo K 8,5 S ] = = = 7, mo + 8 7,8. -9 mo [ Ag ] 1,092 mo mo e) Tarkastetu tavaisimpia virhetekijöitä, esimerkiksi ukematarkkuutta, sekoituksen merkitystä ym. Saostustitraukseen erityisesti iittyvät virhetekijät: - Ekvaenttikohdan havaitseminen voi oa vaikeaa ja ukemavirheitä tuee heposti, koska tasapainot asettuvat hitaasti ja saostuman puhtauden kontroointi on vaikeaa. - opeakoridia akaa saostua ennen kuin kaikki hopeajodidi on saostunut. Täöin ensimmäisen ekvivaenttikohdan havaitseminen vaikeutuu ja jodidi-ionien määräksi saadaan iian pieni ja koridi-ionien määräksi iian suuri tuos. 9 p MAL Ry syksy 2011 sivu 7