1. No category

BIOLÄÄKETIETEEN
Henkilötunnus: |__|__|__|__|__|__| - |__|__|__|__|
KOULUTUSOHJELMA
Sukunimi:
___________________________
20.5.2015
Etunimet:
___________________________
Nimikirjoitus: ___________________________
KEMIA
Kuulustelu klo 9.00-13.00
HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEET
Tehtävämonisteen tehtäviin vastataan erilliselle vastausmonisteelle. Laskutoimituksiin voi
käyttää tehtävämonistetta, mutta vain vastausmoniste arvostellaan.
Tarkista, että tehtävämoniste sisältää sivut 1-10 ja vastausmoniste sivut 1-3.
Paperinippuja ei saa purkaa, eikä mitään papereita saa viedä mukanaan.
1
1. Mikä seuraavista kemiallisia sidoksia koskevista väittämistä EI pidä paikkaansa? (1p)
A)
B)
C)
D)
Ionisidos voi syntyä metallin ja epämetallin välille.
Kovalenttinen sidos voi syntyä epämetallien välille.
Ionisidoksessa elektronit siirtyvät kokonaan epämetallilta metallille.
Kovalenttisessa sidoksessa sidoselektronit ovat yhteisiä sidoksen muodostavien atomien
välillä.
2. Kuinka monta kiraliakeskusta on oheisessa hormonissa? (2p)
A)
B)
C)
D)
O
2
4
6
8
O
O
O
O
* *
* *
* *
O
3. Mikä seuraavista molekyyleistä on 3,4-dimetyylipent-2-en-2-oli? (2p)
HO
HO
HO
OH
A
B
C
D
4. Mikä seuraavista systeemeistä voi toimia puskurina? (2p)
A)
B)
C)
D)
CH3COOH ja HCl
HCl ja NaCl
H2CO32- ja HCO3CH3NH2 ja CH3NH3Cl
2
5. Kuinka monta amiini-isomeeriä vastaa molekyylikaavaa C4H11N? (2p)
A)
B)
C)
D)
4
6
8
10
H
N
NH2
H
N
NH2
H
N
NH2
N
NH2
N
Huom.
ei ole amiini-isomeeri
6. Näytteen massa on 25,40 g. Näytteelle tehtiin polttoanalyysi, jonka perusteella se sisälsi
hiiltä (C) 17,70 g ja vetyä (H) 2,97 g. Mitä alla olevista yhdisteistä näyte sisälsi? (2p)
O
OH
O
A
B
HO
O
O
C
D
E
F
Happea on 25,40g – 17,70g – 2,97g = 4,73g
n(C) = 17,70 g / (12,01 g/mol) = 1,47377… mol
n(H) = 2,97 g / (1,008 g/mol) = 2,94642… mol
n(O) = 4,73 g / (16,00 g/mol) = 0,29562… mol
n(C) / n(O) = 4,98527… ≈ 5
n(H) / n(O) = 9,96677… ≈ 10
n(O) / n(O) = 1
Yhdisteen empiirinen kaava on C5H10O.
3
7. Laboratoriokokeessa glukoosin (C6H12O6) pitoisuudeksi mitattiin 3,20 mmol/l. Kuinka monta
milligrammaa glukoosia sisältää verenluovutuspussi, jonka tilavuus on 450,0 ml? (2p)
glukoosin ainemäärä: n = c ∙ V = 3,20 mmol/l ∙ 0,4500 l = 1,44 mmol
glukoosin massa: m = n ∙ M = 0,00144 mol ∙ 180,156 g/mol = 0,25942… g = 259 mg
8. Kalsiumfluoridia (CaF2) liuotetaan 2,25 g veteen, niin että kokonaistilavuus on 250,0 ml.
Mikä on fluoridi-ionien pitoisuus valmistetussa liuoksessa? (2p)
Liukenemistapahtuma:
CaF2 (s)  Ca2+ (aq) + 2F- (aq)
n (CaF2) = m / M = 2,25 g / 78,08 g/mol = 2,88165… ∙ 10-2 mol
c (F-) = 2 ∙ n (CaF2) / V = 2 ∙ 2,88165… ∙ 10-2 mol / 0,2500 l = 0,23053…mol/l = 0,231 mol/l
9. Mikä on asparagiinihapon vallitseva muoto pH:ssa 7,4 esitettyjen pKa-arvojen perusteella?
(2p)
COOH pKa 3,99
pKa 9,90
COO
A
COOH pKa 1,99
COO
COOH
COO
H 2N
H 2N
H 3N
COO
B
H 3N
COO
C
COOH
H 3N
COOH
D
4
10. Kun maitohappoa hapetetaan, mikä yhdisteistä A-F on hapetusreaktion tuote? (2p)
O
HO
OH
Maitohappo
O
H
OH
HO
HO
O
B
A
O
O
HO
HO
H
O
D
C
11. Mikä reaktiotyyppi on kyseessä alla
natriumetoksidin välisessä reaktiossa? (2p)
A)
B)
C)
D)
O
OH
E
esitetyssä
F
1-bromi-2-metyylipropaanin
ja
Additioreaktio
Substituutioreaktio
Eliminaatioreaktio
Hapetusreaktio
Br
+
O
ONa
+
NaBr
12. Kuinka monta enantiomeeriparia on alla olevassa yhdistejoukossa? (2p)
A)
B)
C)
D)
E)
OH
1
2
3
4
5
CH3
O
OH
O
H
OH
O
H 3C
CH3
H
O
OH
CH3
OH
CH3
OH
OH
COOCH2CH3
H3COOC
O
OH
O
COOCH2CH2CH3
COOCH2CH3
H 3C
H
CH3
H
OH
H3COOC
COOCH2CH2CH3
5
13. 4-Metoksibentsoehappo reagoi pelkistimen kanssa tuottaen ensin välituotteen. Kun reaktio
jatkuu seuraavassa vaiheessa 3-bromipropeenin kanssa, mikä on lopputuotteen X rakenne?
(2p)
O
OH
Pelkistys
Br
X
Välituote
O
O
O
O
HO
O
A
O
O
O
O
B
C
O
O
OH
O
O
D
O
O
E
Br
F
14. Muurahaishappo protolysoituu vedessä. Mikä on muurahaishapon alkukonsentraatio, kun
tasapainossa formiaatti-ionien konsentraatio on 0,00500 mol/l ja pKa (muurahaishappo) =
3,744? (2p)
HCOOH
+
H2O
HCOO
x
Alussa
-
+
0
Muutos
- 0,00500 mol/l
Tasapainossa
x - 0,00500 mol/l
H 3O +
0
+ 0,00500 mol/l + 0,00500 mol/l
0,00500 mol/l
0,00500 mol/l
Ka = 10-pKa = 10-3,744 = 1,80301... 10-4 mol/l
-
+
[HCOO ] [H3O ]
0,00500 mol/l 0,00500 mol/l
Ka = ________________ = __________________________ = 1,80301... 10-4 mol/l
x - 0,00500 mol/l
[HCOOH]
-4
2
(x - 0,00500 mol/l) 1,80301... 10 mol/l = (0,00500mol/l)
-4
2
(0,00500 mol/l) + 0,00500 mol/l 1,80301... 10 mol/l =
x = _______________________________________________
0,14365...mol/l = 0,144 mol/l
-4
1,80301... 10 mol/l
6
15. Jodin ja typpihapon välisessä hapettumis-pelkistymisreaktiossa (2p)
I2
+
10 HNO3
A)
B)
C)
D)
typpi hapettuu ja happi pelkistyy.
happi pelkistyy ja jodi hapettuu.
jodi hapettuu ja typpi pelkistyy.
typpi hapettuu ja jodi pelkistyy.
I2
+
10 HNO3
->
->
2 HIO3
2 HIO3
+
+
10 NO2
+
4 H2O
10 NO2
+ 4 H2O
I: 0 -> +V jodi hapettuu
N: +V -> +IV typpi pelkistyy
16. Valmistetaan ensin 250 ml natriumhydroksidiliuosta pipetoimalla 62,5 ml 1,0 M:sta
kantaliuosta ja lisäämällä loput vettä. Tätä laimennettua liuosta otetaan 20,0 ml ja siihen
lisätään 20,0 ml suolahappoa (c = 0,18 mol/l). Mikä on liuoksen pH? (2p)
A) 1,46
B) 12,54
C) 7,20
D) 12,84
NaOH + HCl
NaCl + H2O
n1 = n2
c1 ∙ V1 = c2 ∙ V2
1,0 mol/l ∙ 0,0625 l = x ∙ 0,250 l
x = 0,250 mol/l
n(NaOH)= c ∙ V = 0,250 mol/l ∙ 0,0200 l = 5,00 ∙ 10-3 mol
n(HCl) = 0,18 mol/l ∙ 0,0200 l = 3,60 ∙ 10-3 mol
Neutraloituminen
n(NaOH) = 5,00 ∙ 10-3 mol – 3,60 ∙ 10-3 mol = 1,40∙ 10-3 mol
[OH-]= n(NaOH) / Vkoko = 1,40 ∙ 10-3 mol / 0,0400 l = 0,0350 mol/l
pH = 14,0 - pOH = 14,00 – (-lg [OH-]) = 14,00 - 1,45593… = 12,54
7
17. Tilavuudeltaan 1,0 litran astiaan suljetaan 0,20 mol typpimonoksidia, 0,10 mol vetyä ja 0,10
mol vesihöyryä. Tasapainossa typpimonoksidia on jäljellä 0,152 mol. Mikä on reaktion
tasapainovakion arvo? (2p)
+ 2 H2 (g)
2 NO (g)
A)
B)
C)
D)
N2 (g)
+
2 H2O (g)
0,12 mol/l.
17 l/mol.
8,4 l/mol.
2,3 l/mol.
2 NO (g)
+
Alussa
0,20 mol/l
0,10 mol/l
Muutos
- 0,048 mol/l
- 0,048 mol/l
0,152 mol/l
0,052 mol/l
Tasapainossa
2
[N2] [H2O]
K = ___________
[NO]
2
[H2]
2
N2 (g)
2 H2 (g)
2
0,024 mol/l (0,148 mol/l)
= ________________________
2
2
(0,152 mol/l) (0,052 mol/l)
+
2 H2O (g)
0
+ 0,048/2 mol/l
0,10 mol/l
+ 0,048 mol/l
0,024 mol/l
=
8,41474... l/mol
0,148 mol/l
=
8,4 l/mol
18. Mitkä seuraavista alkoholeja koskevista väittämistä ovat oikein? (2p)
A)
B)
C)
D)
Kaikki alkoholit ovat hyvin vesiliukoisia.
Sekundäärisissä alkoholeissa on oltava vähintään kolme hiiliatomia.
Fenolit ovat vahvempia happoja kuin alifaattiset alkoholit.
Butan-1-olin hapettumistuotteiden, butanaalin ja butaanihapon, kiehumispisteet ovat
korkeampia kuin butan-1-olin.
19. Mitkä seuraavista kemiallista reaktiota koskevista väitteistä ovat oikein? (2p)
A) Kiinteillä aineilla reaktio on sitä nopeampi mitä hienojakoisempia reagoivat aineet ovat.
B) Sekoittaminen nopeuttaa reaktiota vain jos lähtöaineet ovat liuenneena samaan faasiin.
C) Reaktion nopeus kasvaa konsentraation kasvaessa, ja myös lämpötilan nostaminen
nopeuttaa reaktiota.
D) Katalyytti lisää reaktionopeutta, koska se pienentää lähtöaineiden ja tuotteiden välistä
reaktioentalpiaa (∆H).
8
20. Raseeminen ibuprofeeni eli 2-(4-(2-metyylipropyyli)fenyyli)propaanihappo ja butan-1-oli
reagoivat muodostaen butyyliesteriä ja vettä katalysaattorin läsnä ollessa. Reaktio saavutti
tasapainon neljän tunnin kuluttua. Mitkä reaktiota koskevat väitteet ovat tosia? (2p)
O
OH
ibuprofeeni
A) Kun reaktioseokseen lisätään ibuprofeenia, veden konsentraatio kasvaa.
B) Kun reaktioseoksesta poistetaan butan-1-olia, ibuprofeenin konsentraatio pienenee.
C) Kun reaktioseokseen lisätään lopputuotteena muodostuvaa butyyliesteriä, butan-1-olin
konsentraatio pienenee.
D) Kun reaktioseokseen lisätään ibuprofeenia, butan-1-olin konsentraatio pienenee.
E) Kun c(butan-1-oli)=0,025 M, c(butyyliesteri)=0,0025 M, c(ibuprofeeni)=0,025 M ja
c(vesi)=0,0025 M, reaktion tasapaino on tuotteiden puolella.
21. Oheinen kuva esittää erään reaktion etenemistä lähtöaineista tuotteisiin. Mitkä reaktiota
koskevat väitteet pitävät paikkansa? (2p)
A) Kuva esittää eksotermistä reaktiota, jossa reaktion tapahtumiseksi vaadittava
aktivaatioenergia on noin 45 kJ/mol, ja reaktio vapauttaa lämpöenergiaa noin 15 kJ/mol.
B) Kuva esittää endotermistä reaktiota, jossa reaktion aktivaatioenergia on noin 45 kJ/mol.
C) Lähtöaineiden ja tuotteiden välinen energiaero (reaktioentalpia) on noin 15 kJ/mol.
D) Lähtöaineiden ja tuotteiden välinen energiaero (reaktioentalpia) on noin 30 kJ/mol.
E) Käänteisreaktion vaatima aktivaatioenergia on 45 kJ/mol.
Energia
kJ/mol
Tuotteet
Lähtöaineet
45 kJ/mol
15 kJ/mol
Reaktion
eteneminen
9
22. Täydennä alla olevat lauseet puuttuvalla sanalla tai yhdyssanan osalla. Kirjaa vastaukset
erilliseen vastausmonisteeseen. (4p)
COOH
CONH2
+
H 2N
H 2O
asparaginaasi
+
H 2N
COOH
X
COOH
Asparaginaasia käytetään leukemian hoidossa. Se katalysoi asparagiinin hydrolyysiä
asparagiinihapoksi.
Reaktiossa
vapautuu
myös
A._____________
(merkattu
X:llä
reaktioyhtälössä). Asparaginaasi on proteiini, joka muodostuu aminohapoista
B._____________reaktiolla. Aminohappojen väliin muodostuvaa kovalenttista sidosta
kutsutaan C._____________sidokseksi. Siinä happiatomilla on D.__________-hybridisaatio.
Primäärirakenne ilmaisee ketjun E._________________. Ketjun toisessa päässä on primäärinen
F._____________ryhmä ja toisessa päässä hapan G._____________ryhmä.
Sekundäärirakenteita ovat H._____________ ja I._____________. Niissä on tärkeä rooli
vetysidoksilla, jotka voivat muodostua J._____________osittaisvaratun vetyatomin ja
pienikokoisen K._____________atomin välille. Muodostuvaa poimuttunutta rakennetta
tukevat ionisidokset kahden vastakkaisesti L._____________aminohappotähteen välillä ja
esimerkiksi fenyylialaniinin C6H5CH2-ryhmän ja valiinin (CH3)2CH-ryhmän väliset
M._____________voimat. Proteiinin N._____________pysyvyys on tärkeä sen aktiivisuudelle.
O._____________rakenteita koossa pitävät heikot sidokset aukeavat, mikä johtaa siihen, että
esim. entsyymi ei voi enää toimia reaktioissa P._____________.
A.
ammoniakkia/NH3
I.
β-laskos /β-levy
B.
kondensaatio
J.
positiivisesti
C.
peptidi/amidi
K. elektronegatiivisen/happi/typpi/fluori
2
D.
sp
L.
varautuneen
E.
aminohappojärjestys/aminohapposekvenssi
M. dispersio/van der Waalsin
F.
amino
N.
3-ulotteisen rakenteen / muodon /
tertiäärirakenteen /konformaation
G.
karboksyyli/karboksyylihappo
O.
Denaturaatiossa/Kuumennettaessa
H.
α-kierre /α-heliksi
P.
katalyyttinä/katalysaattorina
10