KemiF, jan. 2001

Eksamensopgaver i Kemi F
5. Januar 2001

Opgave 1

a) Opstil Hückel-determinanten for bestemmelse af benzen's $\pi$-elektron energier.
b) Løsningen af den sekularligning som ovenstående determinantligning giver anledning til, giver flg. 6 energier: $E_1=\alpha +2\beta$, $E_2=E_3= \alpha +\beta$, $E_4=E_5=\alpha -\beta$ og $E_6=\alpha -2\beta$. Bestem $\pi$ elektronernes laveste energitilstand samt delokaliserings energien udtrykt v.hj.a. $\alpha$ og $\beta$.



Opgave 2

Den såkaldte Sackur-Tetrode ligning for en ideal monoatomig gas udtrykker den molære entropi $\bar{S}$ som

$$\bar{S}=R(c+\frac{5}{2}{\rm ln}(T/K)-{\rm ln}(P/P^o))$$ (5)

hvor $c$ er en konstant, $K$ er enheden 1 Kelvin og $P^o$ standardtrykket. Udled udtrykket udfra flg. ligning fra noterne

$$S_{tr}=k_BN(\frac{5}{2}+{\rm ln}[\frac{V}{N}(\frac{mk_BT}{2\pi\hbar^2})^{3/2}])$$ (6)

hvor $N$ er antal atomer, $V$ rumfanget og $m$ massen af atomerne.



Opgave 3

Hvilke stoffer kan flg. derivater naturligt dannes udfra ? (CH$_3$)$_2$O, CH$_3$COOC$_2$H$_5$, C$_6$H$_5$COOCOCH$_3$ samt C$_2$H$_5$COOPO$_3$H$_2$.

Opgave 4

Opløselighedproduktet for CaC$_2$O$_4$ (calciumoxalat) er L=2,57 10$^{-9}$(mol/l)$^2$, dvs.

$$[Ca^{2+}][C_2O_4^{2-}]=L$$ (7)

a) Hvormange mg calciumoxalat kan der opløses i 1 liter vand ?
b) Hvor mange mg kan opløses i 1 liter 0.01 M HCl ?
Aktivitetskoefficienter antages at være 1.



Opgave 5

Find pH i en 0,01 M opløsning af flg. salte
a) Ammoniumchlorid
b) Natriumhydrogencarbonat
c) Dinatriumhydrogenphosphat
d) Natriumsulfit



Opgave 6

a) Opskriv celleprocessen for elementet:

(1) $Ag\mid AgSCN\mid 0,1 M KSCN\mid\mid 0,1 M AgNO_3\mid Ag$ (2)

b) Cellens elektromotoriske kraft måles til 0,586 V. Beregn opløselighedsproduktet for sølvthiocyanat, dvs ligeægtskonstanten for ligevægten:

$$AgSCN\rightleftharpoons Ag^++SCN^-$$ (8)

Fysisk kemiske tabelværdier
Stof	pK$_A$
Oxalsyre H$_2$C$_2$O$_4$	1,23
HC$_2$O$_4^-$	4,19
Phosphorsyre H$_3$PO$_4$	2,12
H$_2$PO$_4^-$	7,21
HPO$_4^{2-}$	12,3
NH$_4^+$	9,25
Svovlsyrling H$_2$SO$_3$	1,8
HSO$_3^-$	6,9
Kulsyre H$_2$CO$_3$	6,37
HCO$_3^-$	10,25