KemiF, jan. 1997

Eksamensopgaver i Kemi A
31. Januar 1997

Opgave 1

Bestem oxidationstrinnene for atomerne i flg. molekyler: CH$_3$COOH, H$_3$PO$_4$, H$_2$SO$_3$, PCl$_5$, Al(H$_2$O)$_6^{3+}$.
Afstem reaktionsskemaet:

$$CH_3CHO+Ag(NH_3)_2^+\rightarrow CH_3COOH+Ag+NH_3$$ (28)

Opgave 2
Gør rede for hybridisering af carbon atomerne i flg. molekyler: (COOH)$_2$, C$_6$H$_5$COOH, C$_2$H$_2$Cl$_2$ og C$_2$H$_2$.

Opgave 3
Bestem forskellen i bidraget til den molære entropi fra translations og rotationsfriheds graderne fra deuterium og hydrogen, dvs. $\Delta S^{tr}=S_{D_2}^{tr}-S_{H_2}^{tr}$ og $\Delta S^{rot}= S_{D_2}^{rot}-S_{H_2}^{rot}$. Ved 300 K kan bidraget til entropien fra vibrationsfrihedsgraderne negligeres - hvorfor ?



Opgave 4
a) Beregn pH i en blanding af 10 ml 0.1 M natriumdihydrogenphosphat og 5 ml 0.05 M NaOH opløsning.
b) 1.38 g natriumacetat NaOOCCH$_3$ opløses i vand. Opløsningen blandes med 25 ml 0.10 M HCl og fortyndes til 100 ml. Beregn pH i opløsningen.
c) En mættet opløsning af kalciumsulfat CaSO$_4$ er 0.015 M. Hvormeget kalciumsulfat kan opløses i en 0.10 M kaliumsulfat opløsning ved samme temperatur.

Opgave 5

Estere hydrolyseres i basisk opløsning. Tidsforløbet for hydrolysen af propionsyre-ethylester følges ved at udtage prøver og titrere med syre. Reaktionsskemaet for hydrolysen er

$$C_2H_5COOC_2H_5+OH^-\rightarrow C_2H_5COO^-+C_2H_5OH$$ (29)

Ester og OH$^-$ koncentrationerne er fra begeyndelsen henholdsvis 0.050 M og 0.025 M. Efterfølgende fandt man flg. OH$^-$ koncentrationer

t/min	[OH$^-$]
0	0.0250 M
5	0.00932 M
10	0.00433 M
20	0.00114 M

Vis at reaktionen er af anden orden og bestem hastighedskonstanten.


Opgave 6
Beregn ligevægtskonstanten for reaktionen

$$MnO_4^-+8H^++5Fe^{2+}\rightarrow Mn^{2+}+4H_2O+5Fe^{3+}$$ (30)

Fysisk kemiske tabelværdier
Stof	pK$_A$
Ethansyre CH$_3$COOH	4.76
Phosphorsyre H$_3$PO$_4$	2.42
Dihydrogenphosphation H$_2$PO$_4^-$	7.21
Hydrogenphosphation HPO$_4^{2-}$	12.32
Reduktionsproces	E$^o$
Fe$^{3+}$+e$^-\rightarrow$ Fe$^{2+}$	0.771 V
MnO$_4^-$+8H$^+$+5e$^-\rightarrow$ Mn$^{2+}$+4H$_2$O	1.51 V
Atomvægte	g/mol
C	12.00
H	1.008
O	16.0
Na	23.0
Ca	40.1
S	32.1