Kemi A STX - 24. maj 2016

Her kan du se vores vejledende besvarelse af eksamenssættet til Kemi A på STX, som blev brugt til eksamen tirsdag den 24. maj 2016.

Opgaverne i dette eksamenssæt er blevet regnet og besvaret af vores fagredaktør i kemi.

Alle opgaver er for så vidt muligt regnet med WordMat, da vores erfaring viser, at det er langt det hurtigste værktøj at anvende. Husk at skrive en kommentar om, at beregningerne er foretaget ved hjælp af WordMat som første linje til besvarelsen, så censor ved hvor tallene kommer fra.

I opgaverne 1.c og 1.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
a) Anfør, hvilke ioner saltet indeholder.
b) Beregn massen af hexamethylentetramin, der skal bruges til fremstilling af opløsningen.
c) Bestem ΔH° og ΔS° for reaktionen. Argumenter for, i hvilken retning ligevægten forskydes, hvis temperaturen sænkes fra 1000 °C til 950 °C.
d) Beregn ligevægtskonstanten for reaktionen ved 950 °C. Beregn, hvor stor en procentdel af den tilførte mængde zinkoxid der er omdannet, når ligevægten er indstillet ved 950 °C.

Opgave 2
a) Anfør alle C- og H-atomer i ketobemidon, og angiv molekylformlen. Benyt bilag 1 eller et tegneprogram.
b) Argumenter for, at omsætningen af ketobemidon i blodet er af første orden med hensyn til ketobemidon. Bestem halveringstiden.
c) Beregn stofmængdekoncentrationen af ketobemidon i blodet 4 timer efter injektionen.
d) Redegør for, hvordan IR-spektre for ketobemidon og N,N-dimethyl-4,4-diphenylbut-3-en-2-amin adskiller sig fra hinanden. Inddrag karakteristiske absorptionsbånd over 1500 cm-1.
e) Tegn strukturerne af de tre forskellige former, som ketobemidon kan ﬁndes på i vandig opløsning. Bestem, hvor stor en procentdel der ﬁndes af hver form i en vandig opløsning med pH 7,4 ved 25 °C. Benyt bilag 2.

Opgave 3
a) Marker hydroxygrupperne i riboﬂavin. Angiv ved hver hydroxygruppe i riboﬂavin, om den tilhører stofklassen primær, sekundær eller tertiær alkohol. Benyt bilag 3 eller et tegneprogram.
b) Beregn pH i phosphorsyreopløsningen ved 25°C, idet phosphorsyre kan opfattes som en monohydron syre.
c) Bestem indholdet af pyridoxin i energidrikken.
d) Forklar, hvorfor pyridoxin har kortere retentionstid end riboﬂavin ved HPLC-analysen. Inddrag stoffernes strukturer samt syre-base-egenskaber i besvarelsen. Benyt eventuelt bilag 3.

Opgave 4
a) Begrund, at C og D affarver bromvand. Anfør reaktionstype for den reaktion, som forløber under affarvningen. Benyt eventuelt bilag 4.
b) Gør rede for, at der findes ﬁre stereoisomere former af C. Benyt bilag 4.
c) Forklar, hvilket af de tre enzymer der giver den hurtigste reaktion. Benyt bilag 5 til markering af intermolekylære bindinger, herunder hydrofobe vekselvirkninger mellem reaktanter og de tre enzymer.

Her ser du uddrag af besvarelsen til opgave 3 d:

Kolonnen er en upolær, stationær fase så det molekyle, som er mest upolært, vil have større affinitet for kolonnen. Det vil altså i højere grad binde sig til den stationære kolonne og dermed få en længere retentionstid. En lav $pK_{s}$ -værdi for en syregruppe vil give en højere hydronolysegrad end en høj $pK_{s}$ -værdi. Vi ser nu på de forskellige syregrupper i molekylerne:

-OH i pyridoxin med $pK_{s}=9,4$ . Ved pH=3 , vil denne gruppe være 100% på syreform og altså kun bidrage med den polaritet, der er i C-O og O-H -bindingerne.
-NH i riboflavin med $pK_{s}=10,2$ . Ved pH=3 , vil denne gruppe være 100% på syreform og altså kun bidrage med den polaritet, der er i C-N og N-H -bindingerne.

$-NH^{+}$ i pyridoxin med $pK_{s}=5,6$ og $-NH^{+}$ i riboflavin med $pK_{s}=1,9$ . Her vil størstedelen af riboflavinmolekylerne være på baseform, da $pK_{s}<pH$ . Omvendt vil kun en mindre del af pyridoxinmolekylerne være på baseform. Baseformen er en elektrisk neutral gruppe, da den positivt ladede hydron er afgivet. Ved pH=3 vil størstedelen af pyridoxinmolekylerne altså være elektrisk ladede, mens størstedelen af riboflavinmolekylerne vil være ..