1. a) Selitä kemian käsitteet lyhyesti muutamalla sanalla ja/tai piirrä kuva ja/tai kirjoita kaava/symboli.

Samankaltaiset tiedostot
HEIKOT VUOROVAIKUTUKSET MOLEKYYLIEN VÄLISET SIDOKSET

Tehtävä 2. Selvitä, ovatko seuraavat kovalenttiset sidokset poolisia vai poolittomia. Jos sidos on poolinen, merkitse osittaisvaraukset näkyviin.

Seoksen pitoisuuslaskuja

Kovalenttinen sidos ja molekyyliyhdisteiden ominaisuuksia

HEIKOT SIDOKSET. Heikot sidokset ovat rakenneosasten välisiä sidoksia.

Kertausta 1.kurssista. KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 Atomin rakenne ja jaksollinen järjestelmä. Hiilen isotoopit

luku 1.notebook Luku 1 Mooli, ainemäärä ja konsentraatio

Ionisidos ja ionihila:

REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 KERTAUSTA

Puhtaat aineet ja seokset

Liukeneminen

KE4, KPL. 3 muistiinpanot. Keuruun yläkoulu, Joonas Soininen

Jaksollinen järjestelmä ja sidokset

Määritelmä, metallisidos, metallihila:

Atomi. Aineen perusyksikkö

KE2 Kemian mikromaailma

KE1 KERTAUSTA SIDOKSISTA VASTAUKSET a) K ja Cl IONISIDOS, KOSKA KALIUM ON METALLI JA KLOORI EPÄMETALLI.

(Huom! Oikeita vastauksia voi olla useita ja oikeasta vastauksesta saa yhden pisteen)

a) Puhdas aine ja seos b) Vahva happo Syövyttävä happo c) Emäs Emäksinen vesiliuos d) Amorfinen aine Kiteisen aineen

Kemia 1. Mooli 1, Ihmisen ja elinympäristön kemia, Otava (2009) MAOL taulukot, Otava

Kaikenlaisia sidoksia yhdisteissä: ioni-, kovalenttiset ja metallisidokset Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka

ATOMIN JA IONIN KOKO

Kemia 3 op. Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut. Kurssin sisältö

Kertaus. Tehtävä: Kumpi reagoi kiivaammin kaliumin kanssa, fluori vai kloori? Perustele.

REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 KERTAUSTA

Kemia 1. Mooli 1, Kemiaa kaikkialla, Otava 2016 MAOL-taulukot, Otava

ULKOELEKTRONIRAKENNE JA METALLILUONNE

Käytetään nykyaikaista kvanttimekaanista atomimallia, Bohrin vetyatomi toimii samoin.

c) Nimeä kaksi alkuainetta, jotka kuuluvat jaksollisessa järjestelmässä samaan ryhmään kalsiumin kanssa.

Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012

Luku 3. Protolyysireaktiot ja vesiliuoksen ph

KE2 KURSSIKOE 4/2014 Kastellin lukio

Vesi. Pintajännityksen Veden suuremman tiheyden nesteenä kuin kiinteänä aineena Korkean kiehumispisteen

Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei korotettu ylöspäin, esim. 2 1/2 p = 2 p.

Erilaisia entalpian muutoksia

KEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista.

YLEINEN KEMIA. Alkuaineiden esiintyminen maailmassa. Alkuaineet. Alkuaineet koostuvat atomeista. Atomin rakenne. Copyright Isto Jokinen

ATOMIHILAT. Määritelmä, hila: Hilaksi sanotaan järjestelmää, jossa kiinteän aineen rakenneosat ovat pakkautuneet säännöllisesti.

Kemiallinen reaktio

NIMI: Luokka: c) Atomin varaukseton hiukkanen on nimeltään i) protoni ii) neutroni iii) elektroni

Kemia 1. Mooli 1, Kemiaa kaikkialla, Otava 2016 MAOL-taulukot, Otava

MOOLIMASSA. Vedyllä on yksi atomi, joten Vedyn moolimassa M(H) = 1* g/mol = g/mol. ATOMIMASSAT TAULUKKO

Puhdasaine Seos Aineen olomuodot

Kiteinen aine. Kide on suuresta atomijoukosta muodostunut säännöllinen ja stabiili, atomiseen skaalaan nähden erittäin suuri, rakenne.

Kemian opiskelun avuksi

1. ELEKTRONIEN ENERGIA

2. Maitohapon CH3 CH(OH) COOH molekyylissä

Mitkä ovat aineen kolme olomuotoa ja miksi niiden välisiä olomuodon muutoksia kutsutaan?

Luento 1: Sisältö. Vyörakenteen muodostuminen Molekyyliorbitaalien muodostuminen Atomiketju Energia-aukko

KE2 Kemian mikromaailma

Kaikki ympärillämme oleva aine koostuu alkuaineista.

Sukunimi: Etunimi: Henkilötunnus:

Heikot sidokset voimakkuusjärjestyksessä: -Sidos poolinen, kun el.neg.ero on 0,5-1,7. -Poolisuus merkitään osittaisvarauksilla

MUUTOKSET ELEKTRONI- RAKENTEESSA

Väittämä Oikein Väärin. 1 Pelkistin ottaa vastaan elektroneja. x. 2 Tyydyttynyt yhdiste sisältää kaksoissidoksen. x

vi) Oheinen käyrä kuvaa reaktiosysteemin energian muutosta reaktion (1) etenemisen funktiona.

Kemia s2011 ratkaisuja. Kemian koe s 2011 lyhennettyjä ratkaisuja

Kemia 1. Mooli 1, Ihmisen ja elinympäristön kemia, Otava (2009) MAOL-taulukot, Otava

REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Ekso- ja endotermiset reaktiot sekä entalpian muutos

Alikuoret eli orbitaalit

Lukion kemiakilpailu

Hapetus-pelkistymisreaktioiden tasapainottaminen

c) Mitkä alkuaineet ovat tärkeitä ravinteita kasveille?

Johdantoa. Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi?

elektroni = -varautunut tosi pieni hiukkanen nukleoni = protoni/neutroni

Törmäysteoria. Törmäysteorian mukaan kemiallinen reaktio tapahtuu, jos reagoivat hiukkaset törmäävät toisiinsa

Kemian koe kurssi KE5 Reaktiot ja tasapaino koe

VESI JA VESILIUOKSET

Jaksollinen järjestelmä

Ionisidos syntyy, kun elektronegatiivisuusero on tarpeeksi suuri (yli 1,7). Yleensä epämetallin (suuri el.neg.) ja metallin (pieni el.neg.) välille.

KE1 Ihmisen ja elinympäristön kemia

KE1 Kemiaa kaikkialla

5 LIUOKSEN PITOISUUS Lisätehtävät

Kvanttimekaaninen atomimalli. "Voi hyvin sanoa, että kukaan ei ymmärrä kvanttimekaniikkaa. -Richard Feynman

CHEM-C2210 Alkuainekemia ja epäorgaanisten materiaalien synteesi ja karakterisointi (5 op), kevät 2017

Johdantoa/Kertausta. Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi?

Näiden aihekokonaisuuksien opetussuunnitelmat ovat luvussa 8.

1-12 R1-R3. 21, 22 T4 Tutkielman palautus kurssin lopussa (Työ 2 ja Työ 3), (R4-R6) Sopii myös itsenäiseen opiskeluun Työ 4 R7 - R8

CHEM-A1250 Luento 3 Sidokset (jatkuu) + kemiallinen reaktio

Luku 2: Atomisidokset ja ominaisuudet

Orgaanisten yhdisteiden rakenne ja ominaisuudet

sulfonihappoihin fenoleihin aldehydeihin amiineihin

Bentseeni on vaikeasti reagoiva yhdiste. Bentseeni on avaruusrakenteeltaan tasomainen. Bentseenin

Jaksollinen järjestelmä

Kemia s10 Ratkaisut. b) Kloorin hapetusluvun muutos: +VII I, Hapen hapetusluvun muutos: II 0. c) n(liclo 4 ) = =

Oppikirjan tehtävien ratkaisut

Liukoisuus

Reaktiolämpö KINEETTINEN ENERGIA POTENTIAALI- ENERGIA

Erilaisia entalpian muutoksia

Elektrolyysi Anodilla tapahtuu aina hapettuminen ja katodilla pelkistyminen!

Tehtävä 1. Avaruussukkulan kiihdytysvaiheen kiinteänä polttoaineena käytetään ammonium- perkloraatin ja alumiinin seosta.

Kemiallisia reaktioita ympärillämme Fysiikan ja kemian pedagogiikan perusteet

Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot. CHEM-A1250 Luento

OPETTAJAN OPAS. Sisällys Opettajalle 3 Kurssisuunnitelma 5 Tenttisuunnitelma 6 Kemikaaliluettelo 7

Massaspektrometria. magneetti negat. varautuneet kiihdytys ja kohdistus

Alkuaineita luokitellaan atomimassojen perusteella

RAPORTTI. Kemian mallit ja visualisointi. Raportti. Elina Rautapää. Piia Tikkanen

REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 Vahvat&heikot protolyytit (vesiliuoksissa) ja protolyysireaktiot

MITÄ SIDOKSILLE TAPAHTUU KEMIALLISESSA REAKTIOSSA

Transkriptio:

Kemian kurssikoe, Ke1 Kemiaa kaikkialla RATKAISUT Maanantai 14.11.2016 VASTAA TEHTÄVÄÄN 1 JA KOLMEEN TEHTÄVÄÄN TEHTÄVISTÄ 2 6! Tee marinaalit joka sivulle. Sievin lukio 1. a) Selitä kemian käsitteet lyhyesti muutamalla sanalla ja/tai piirrä kuva ja/tai kirjoita kaava/symboli. i) valenssielektroni ii) jakso iii) pelkistyminen iv) kuorimalli v) dipoli-dipoli sidos vi) isotooppi b) Montako protonia, elektronia ja neutronia on seuraavissa hiukkasissa? 16S 32 63, Cu 2+, C 14 c) Esitä kloridi-ionin Cl elektronikonfiuraatio, eli elektronirakenne. a) i) valenssielektroni Valenssielektroni eli ulkoelektroni on atomin uloimman kuoren elektroni. ii) jakso Jaksollisen järjestelmän vaakarivi. iii) pelkistyminen On elektronien vastaanottamista toiselta aineelta. iv) kuorimalli Atomin rakennetta kuvaava malli, jolla esitetään, kuinka elektronit asettuvat atomiytimen ympärille; kuori kuvaa elektronin keskimääräistä eneriaa ja etäisyyttä atomiytimestä. KUVA! v) dipoli-dipoli sidos Poolisten ekyylien välille syntyvä, pysyvistä dipoleista aiheu- tuva, heikko sähköinen vetovoima. Heikko sidos. vi) isotooppi Tarkoittaa saman alkuaineen erimassaisia atomeja, joiden ytimissä on eri määrä neutroneja. b) 16 32 S: 16 protonia, 16 elektronia ja 32 16 = 16 neutronia C 14 = 63 Cu 2+ : 29 protonia, 27 elektronia ja 63 29 = 34 neutronia 14 6 C: 6 protonia, 6 elektronia ja 14 6 = 8 neutronia c) Kloridi-ionin Cl elektronikonfiuraatio eli elektronirakenne on sama kuin Aronin, sillä kloorilla on yksi ylimääräinen elektroni normaalitilaan verrattuna. Siis Cl : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 TAI Cl : [Ar]

2. Ovatko seuraavat väittämät oikein vai väärin? Perustele ja selitä väittämä kummassakin tapauksessa. a) Dipoli-dipolisidokset syntyvät poolittomien ekyylien välille. b) Poolisuus nostaa sulamis- ja kiehumispistettä. c) Dispersiovoimat johtuvat hetkellisistä dipoleista. d) Vetysidos on vahva sidos. a) VÄÄRIN. Dipoli-dipolisidokset syntyvät poolisten ekyylien eli dipolien välille. Poolisilla ekyyleillä on osittaisvarauksia, jotka vetävät puoleensa toisten ekyylien vastakkaismerkkisiä osittaisvarauksia. Poolittomien ekyylien välillä vaikuttavat hetkellisistä dipoleista johtuvat dispersiovoimat. b) OIKEIN. Poolisten ekyylien väliset sidokset: dipoli-dipolisidos, vetysidos ja dispersiovoimat ovat vahvempia kuin vastaavankokoisten ja muotoisten poolittomien ekyylien väliset dispersiovoimat c) OIKEIN. Dispersiovoimat aiheutuvat elektronien liikkeestä. Tietyllä hetkellä sidoselektronit ovat toisen atomin ydintä ja tällöin syntyy hetkellinen osittaisvaraus. Tämä saa aikaan ketjureaktion, eli vastaavanlainen osittaisvarausten syntymisen naapuriekyyleissä ja silloin kyseiset ekyylit vetävät toisiaan puoleen. Syntyy siis hetkellisiä dipoliekyylejä. d) VÄÄRIN. Vetysidos on ekyylien tai ekyylien osien välinen dipoli-dipolisidos. Kaikki ekyylien väliset sidokset ovat heikkoja sidoksia. Vahvat sidokset ovat ekyylien ja sisäisiä sidoksia.

3. a) Mitä tarkoitetaan käsitteellä hila? Mitä erilaisia hiloja on olemassa? Kuvaile hilarakenteissa esiintyviä kemiallisia sidoksia. Voit hyödyntää alla olevia kuvia vastauksessasi. b) 2, 0 litraan 20-tilavuusprosenttista etanoliliuosta lisätään 0, 80 litraa vettä. Mikä on näin saadun liuoksen etanolipitoisuus tilavuusprosentteina? a) Määritelmä, hila: Hilaksi sanotaan järjestelmää, jossa kiinteän aineen rakenneosat ovat pakkautuneet säännöllisesti. Hiloja on erilaisia. Hilojen ja sidosten avulla voidaan perustella esim. aineiden sulamis- metalli-ionit ja elektronit ja kiehumispisteet. Ionihila (esim. NaCl) Molekyylihila (esim. I 2 ) Atomihila (esim. C, timantti)

b) Etanolin määrä alkuperäisessä liuoksessa: 2,0 l 0,20 = 0,40 l. Näin ollen etanolin uusi pitoisuus (vain liuotinta eli vettä lisätään) on V(etanoli) V(uusi liuos) 100 % = 0,40 l 100 % = 14,285 % 14 %. 2,0 l + 0,80 l Siis, noin 14 tilavuusprosenttia.

4. a) Laske dietyylieetterin (C 2 H 5 ) 2 O moolimassa. b) Kuinka monta moolia on 16 rammaa trikloorieteeniä eli 1,1,2-trikloorieteeniä (MAOLtaulukot). c) Oppilasryhmä valmisti ammoniumkloridiliuoksen siten, että he liuottivat 2, 54 rammaa kiinteää ammoniumkloridia NH 4 Cl 50 millilitraan vettä. Mikä oli muodostuneen liuoksen konsentraatio? a) Katsotaan taulukkokirjasta hiilen, hapen ja vedyn moolimassat: Näin ollen M(C) = 12,01, M(O) = 16,00, M(H) = 1,008 M((C 2 H 5 ) 2 O) = 4 12,01 + 10 1,008 + 16,00 = 74,12. b) Trikloorieteenin ekyylikaava on C 2 HCl 3, joten ja edelleen M(C 2 HCl 3 ) = 2 12,01 + 1,008 + 3 35,45 = 131,378 n(c 2 HCl 3 ) = m(c 2HCl 3 ) M(C 2 HCl 3 ) = 16 131,378 = 0,121785 0,12. c) Ammoniumkloridin eli salmiakin moolimassa on M(NH 4 Cl ) = 14,01 + 4 1,008 + 35,45 = 53,492. Näin ollen ammoniumkloridin ainemäärä oli n(nh 4 Cl) = m(nh 4Cl) M(NH 4 Cl) = 2,54 53,492 = 0,047483, joten muodostuneen liuoksen konsentraatio oli MUISTA: M = l = dm 3 c(nh 4 Cl) = n(nh 4Cl) 0,047 0,047 = = = 0,94967 M 0,950 M. V(NH 4 Cl) 50 ml 0,050 l

5. a) Selitä lyhyesti mitä tapahtumia oheiset yhtälöt kuvaavat. Mainitse myös mitä kemiallisia sidoksia katkeaa ja mitä muodostuu? i) H 2 O(l) H 2 O() ii) KI(s) K + (aq) + I (aq) iii) CH 3 OH(l) CH 3 OH(aq) b) Yhdistä käsite oikeaan selitykseen (oikea vastaus 1 2 p, väärä vastaus tai vastaus puuttuu 1 4 p). Riittää mainita esim. C ii): A Kiteinen aine, B ioni, C yhdiste, D amorfinen aine, E ekyyli, F alkuaine i) Se on kiinteä aine, jonka hiukkaset eivät iv) Se on vähintään kahden eri alkuaineen ole järjestyneet ja jolla ei ole tarkkaa sulamispistettä. atomin tai ionin yhteenliittymä. ii) Sähköisesti neutraali rakenneosa, jossa on vähintään kaksi atomia. iii) Se on yhdestä tai useammasta atomista muodostunut hiukkanen, jolla on joko neatiivinen tai positiivinen sähkövaraus. v) Se on kiinteä aine, jonka hiukkaset ovat järjestyneet ja jolla on tarkka sulamispiste. vi) Se on sähköisesti neutraali aine, jonka kaikilla rakenneosasilla on yhtä monta elektronia a) i) H 2 O(l) H 2 O() kuvaa höyrystymistä eli olomuodon muutosta nesteestä kaasuksi. Nesteessä vesiekyylien välillä olevat vetysidokset katkeavat ja vesiekyylit eivät kykene enää pitämään toisiansa omassa vuorovaikutuspiirissään. Olomuoto muuttuu. ii) KI(s) K + (aq) + I (aq) kuvaa kiinteän suolan liukenemista veteen. Kaliumjodidin, joka on suola eli ioniyhdiste, ionihila murtuu. Hilaa koossapitävät ionisidokset katkeavat ja syntyy ionien K + ja I sekä veden (eli vesiekyylien) välisiä ioni-dipolisidoksia. Ioneista K + ja I tulee ns. akvaioneita ja vesiekyylit muodostavat ns. hydraattiverhon ionien K + ja I ympärille. Myös vesiekyylien väliset vetysidokset katkeavat, jotta voisi syntyä em. ioni-dipolisidoksia. Siis, suola liukenee. iii) CH 3 OH(l) CH 3 OH(aq) kuvaa metanolin liukenemista veteen. Metanoliekyylien välisiä vetysidoksia katkeaa ja uusia vetysidoksia muodostuu metanoliekyylien ja vesiekyylien välille. Myös vesiekyylien välisiä vetysidoksia katkeaa, jotta voisi syntyä uusia metanolin ja veden välisiä vetysidoksia. Tapahtuu nesteiden liukeneminen toisiinsa. b) Oikea rivi: A v, B iii, C iv, D i, E ii ja F vi i) Amorfinen aine on kiinteä aine, jonka hiukkaset eivät ole järjestyneet ja jolla ei ole tarkkaa sulamispistettä. ii) Molekyyli on sähköisesti neutraali rakenne-osa, jossa on vähintään kaksi atomia. iii) Ioni on yhdestä tai useammasta atomista muodostunut hiukkanen, jolla on joko neatiivinen tai positiivinen sähkövaraus. iv) Yhdiste on vähintään kahden eri alkuaineen atomin tai ionin yhteenliittymä. v) Kiteinen aine on kiinteä aine, jonka hiukkaset ovat järjestyneet ja jolla on tarkka sulamispiste. vi) Alkuaine on sähköisesti neutraali aine, jonka kaikilla rakenneosasilla on yhtä monta elektronia.

6. a) Sinkkisulfaatin ekyylikaava on ZnSO 4. Kuinka monta massaprosenttia sinkkisulfaatissa on rikkiä? b) Mitä kemiallisia sidoksia esiintyy seuraavissa aineissa? Aineet ovat yleisimmissä esiintymismuodoissaan huoneenlämpötilassa ja normaalipaineessa. Kopioi taulukko vastauspaperiisi ja merkitse vastaukset rastilla ruudukkoon. Vastauksia ei tarvitse perustella. [YO-S2014/1] a) Lasku suoritetaan moolimassojen lukuarvoja käyttäen. Sinkkisulfaatin moolimassa M(ZnSO 4 ) = (65,41 + 32,07 + 4 16,00) = 161,48. Rikin massaprosenttisuus on näin ollen M(S) 32,07 100 % = M(ZnSO 4 ) 100 % = 0,198 600 % 19,8 %. 161,48 b) YTL:n hyvän vastauksen piirteistä saadaan 6 pistettä, joka jaetaan kolmella.