Kemi A HTX - 29. maj 2017

Dette er vores vejledende besvarelse af eksamenssættet fra Kemi A på HTX mandag den 29. maj 2017.

Det er vores fagredaktør i kemi, der har regnet og besvaret opgaverne i dette eksamenssæt.

I opgaverne 2.b og 2.d er der links til vores kemiguides. Her finder du hjælp til at løse opgaverne på egen hånd. Dvs. du kan træne dig selv, ved at bruge vores kemiguides, inden du ser facit.

Opgave 1

I denne opgave skal du angive de funktionelle grupper i parabener. Du skal forklare det systematiske navn 4-hydroxybenzoesyre i forbindelse A. Du skal også opskrive reaktionsskemaet, som viser, hvordan propylparaben fremstilles ud fra A. Derefter skal du forklare sammenhængen mellem polaritet og retentionstid i en HPLC-analyse. Til sidst skal du beregne indholdet af propylparaben i en Max Factor-creme og vurdere, om det samlede indhold af parabener overskrider grænseværdien.

Opgave 2

Opgaven viser en ligevægt mellem magnesiumoxid og metallisk magnesium. Du skal opskrive ligevægtsloven for denne ligevægt. Du skal også beregne entropiændringen, ∆S˚, for reaktionen. Derefter skal du beregne standardentalpien for Mg (g). Du skal også vise, at ligevægtskonstanten er 52 $bar^{2}$ ved 2000 ˚C. Til sidst skal du beregne partialtrykkene for Mg og CO i en specifik situation.

Opgave 3

Denne opgave handler om reaktionskinetik. Du skal argumentere for, at hydrolyse af saccharose er en førsteordens reaktion. Du skal vise, at begyndelseskoncentrationen af saccharose er 0,474 M. Du skal også bestemme tiden, hvor 99 % af saccharosen er hydrolyseret. Til sidst skal du beregne hastighedskonstanten ved en bestemt temperatur.

Opgave 4

Opgaven viser strukturformlen for coniin. Du skal argumentere for, at coniin kan findes på to stereoisomerer. Derefter skal du opskrive reaktionsskemaet for reaktionen mellem coniin og saltsyre. Du skal også beregne opløseligheden af coniin i vand. Til sidst skal du beregne pH i ækvivalenspunktet af titreringen mellem coniin og saltsyre.

Her ser du uddrag fra besvarelsen af opgave 4 d:

- Det er angivet, at K_b = 7,94·10-4 M for coniin.
- Fra opgave 4.c vides det, at de 20,00 mL opløsning indeholder 1,344·10^-3 mol coniin.
- I titreringen anvendes der 26,72 mL saltsyreopløsning.

Som nævnt i forrige opgave gælder det ved ækvivalenspunktet, at det er her, syren lige præcis har neutraliseret al basen. Det betyder i praksis, at vi har en opløsning af den protonerede base, eller sagt med andre ord: en opløsning af basens korresponderende syre. Det kan også ses af oversigten i tabellen herunder, hvor B angiver coniin, og BH⁺ angiver coniins korresponderende syre. Her ses situationen, før og efter coniin har reagereret med den tilsatte HCl:

Vi har altså en opløsning af netop coniins korresponderende syre. Ud fra basens K_b-værdi kan vi bestemme dens pK_b-værdi således:

$pK_{b}=-\log \left( K_{b} \right) =-\log \left( 7,94 \cdot 10^{-4}M \right) =3,10$

pK_b-værdien kan bruges til at beregne pK_s-værdien for den korresponderende syre, idet

$pK_{s}+pK_{b}=14,00$

$\Updownarrow$

$pK_{s}=14,00-pK_{b}=14,00-3,10=10,90$

Altså har vi en opløsning af en syre med en pK_s-værdi på 10,90. Fordi pK_s-værdien er større end 4, er det en svag syre. pH-værdien for opløsninger af svage syrer i vand kan beregnes således:

$pH=\frac{1}{2} \left( pK_{s}-\log \left( c_{s} \right) \right)$

hvor c_s er stofmængdekoncentrationen af syren i vand. Vi kender ikke ..