1. No category

 PROVETIKEMI25.9.2015BESKRIVNINGAVGODASVAR
De beskrivningar av svarens innehåll och poängsättningar som ges här är inte bindande
för studentexamensnämndens bedömning. Censorerna beslutar om de kriterier som an‐
vändsidenslutgiltigabedömningen.
Ikeminärmåletförbedömningenförståelsenochtillämpningenavdenkemiskakunskapen
enligtgrundernaförgymnasietsläroplan.Vidbedömningenbeaktasävendefärdighetermed
vilkamantillägnatsigexperimentellkunskapochförmågaattbehandladen.Tillsådankun‐
skaphörtillexempelplaneringavexperiment,säkerhanteringavarbetsredskapochreagens,
presentationochtolkningavresultatochförmågaattdraslutsatsersamttillämpadem.
Vid bedömningen av uppgifterna i kemi läggs vikten vid ett framställningssätt som betonar
läroämnets karaktär samt precision i begreppen och språkbruket. Reaktionsformlerna upp‐
ställs utan oxidationstal med minsta möjliga heltalskoefficienter och med aggregationstill‐
ståndenangivna.Iorganiskareaktionslikheteranvändsstrukturformlermenaggregationstill‐
ståndkrävsinte.Olikasättattskrivastrukturformlergodkänns.
Iberäkningsuppgifterbörstorhetsekvationerochformleranvändaspåettsättsomvisaratt
examinanden förstått uppgiften rätt samt i sin lösning tillämpat korrekt princip eller lag. I
svaretframgårentydigthurmannårslutresultatet.Omuppgiftenkrävermellanresultatpre‐
senterasdemedenheterochmedtillräcklignoggrannhet.Slutresultatengesmedenheteroch
meddennoggrannhetsomutgångsvärdenakräver,ochslutsatsernamotiveras.
Grafernauppritasomsorgsfulltochtillräckligtstora.Rekommendationenärattmananvän‐
dermillimeterpaper,vilketdockinteärobligatoriskt.Igrafenangesnamnochenheterför
axlarna.Tillmätpunkternaanpassasenvederbörligrätlinjeellerenkontinuerligböjdlinje.
Igrafenangessådanapunktersomärväsentligaförslutsatserna,tillexempelekvivalenspunk‐
tenförentitrerkurvaellerdentangentsomanvändsnärmanberäknarenhastighetiettgivet
ögonblick.
Iessäsvarochförklarandesvarkompletterastextenvanligenmedreaktionsformler,ekvat‐
ioner eller teckningar. Ett gott svar är disponerat och innehållsmässigt konsekvent. Det är
viktigare att betona centrala saker än att presentera spridda detaljer. För högsta poäng i
jokeruppgifternaförutsättsförmågaatttillämpakunskapsfaktaocksåividaresammanhang.
Ikemiprovetärallafunktionsräknare,grafiskaräknareochsymbolräknaretillåtna.Lösningar
som gjorts med en symbolräknare godkänns förutsatt att det i lösningen framgår på vilken
situationochvilkaekvationerlösningenmedsymbolerbaseras.Räknarenkanocksåanvändas
förattlösaenekvationellerförattbestämmaefterfrågadevärdeniengraf.
Uppgifternas delmoment bedöms med noggrannheten 1/3 poäng och slutsumman avrundas
tillnärmstaheltalspoäng.
Provetikemi25.9.2015Beskrivningavgodasvar
1.
Förening
propanon
etansyra
etylbutanat
1,2‐etandiol
2,2,4‐trimetylpentan
1,2,3,4,5‐pentahydroxipentan
Användningsområde
tarbortnagellack/lösningsmedel
konserveringsmedel
aromämne
kylarvätska/förhindrarnedisning
förbestämningavoktantalet/
förhindrarknackningiförbränningsmotorn
sötningsmedel
6x1p.
Provetikemi25.9.2015Beskrivningavgodasvar
2.
a)Magnetitbestårav
FeOdärjärnetsoxidationstalär+II
Fe2O3därjärnetsoxidationstalär+III
b)Denbegränsandefaktornbestäms
n(Fe3O4)=m/M=300,0g/(231,55g/mol)=1,2956mol
Förfullständigreaktionbehövsdetminstsåhärmycketväte:
4n(Fe3O4)=41,2956mol=5,1825mol
n(H2)=m/M=10,0g/(2,016g/mol)=4,9603mol<5,1825mol,
H2äralltsådenbegränsandefaktorn.
Detteoretiskautbytetavjärnärdå
n(Fe)teor.=¾n(H2)
därstökiometrinfåsurreaktionsformeln
m(Fe)teor.=nM=¾4,9603mol55,85g/mol=207,77g
detverkligautbytet/detteoretiskautbytet=195g/207,77g=0,939
Detprocentuellautbytetär93,9%
Provetikemi25.9.2015Beskrivningavgodasvar
1/3p.
2/3p.
2p.
1p.
1p.
1p.
3. a)Ienneutralvattenlösningär[H⁺]=[OH⁻].T.ex.NaCl(aq).
(EnneutrallösningharpH=7,00,närtemperaturenär25°C.)
1p.
b)Enamfolytärettämnesomkanfungerasombådesyraochbas.T.ex.vätesulfatjonen,
HSO4⁻.
1p.
c)Ensvagsyraprotolyserarbaraofullständigtienvattenlösning,dvs.vidjämviktharbara
endelavsyramolekylernaavgettenvätejondvs.enprotontillvattenmolekylerna.(Syra‐
konstantenärmindreän1mol/l).T.ex.etansyra,varsKa=1,8∙10⁻⁵mol/l.
1p.
d)Enpolyprotisksyraavgermeränenvätejontillvatten.T.ex.kolsyraH2CO3.
1p.
e)Ettsurtsaltärenjonföreningsomdådenlösersigivattenbildarensurvattenlösning.
(Dettypiskaärattdetärfrågaomettsaltsombildatsireaktionenmellanenstarksyra
ochensvagbas.)
1p.
T.ex.NH4Cl(s)⇌NH4⁺(aq)+Cl⁻(aq),
NH4⁺(aq)+H2O(l)⇌NH3(aq)+H3O⁺(aq)
1p.
Provetikemi25.9.2015Beskrivningavgodasvar
4.
a)
4‐etylhex‐2‐en(1‐)etyl‐3‐metylcyklopentan
C
3‐etylhexan
strukturformler
namn
3x2/3p.
3x2/3p.
b)FöreningenBuppvisarävenoptiskisomerieftersomdenisinstrukturhartvåkiralako‐
latomer(utmärktaifiguren).FöreningenCharingakiralakol.Allaföreningaruppvisar
konformationsisomeri eftersom en enkelbindning tillåter att atomerna roterar runt
bindningsaxelnochdåkansammamolekylhaolikakonformationerutanattbindning‐
arnabryts.
2p.
Provetikemi25.9.2015Beskrivningavgodasvar
5. a) Sim‐ellerslalomglasögonhindrarflyktigasvavelföreningarattnåögonen.
1p.
b) Mikrovågsugnensstrålningupphettarlökenalltigenomochinverkannårsåledesockså
lökensinredelar.
Upphettningendenaturerarenzymernasproteiner./Enzymaktivitetenminskarvidhöga
temperaturer.
1p.
c) Ommananvänderenvassknivsöndrasfärrecelleränommananvänderenslökniv.
Därvidfrigörsfärresvavelföreningar.
1p.
d) Svavelföreningarnareagerarmedvatten.Densvavelsyrasombildasireaktionenärinteen
flyktigföreningochförmårinteretaögat.
1p.
e) Avkylningenminskarreaktionshastigheten./Avkylningenminskarenzymaktiviteten. 1p.
Avkylningminskarföreningarnasavdunstning(flyktighet).
1p.
Provetikemi25.9.2015Beskrivningavgodasvar
6. a)Närenoädlare(MgellerZn)metallkopplastillenädlaremetallsomskaskyddas,uppstår
ettgalvanisktelementivilketmetallensomskaskyddasfungerarsomkatodochdenoäd‐
laremetallenfungerarsomens.k.offeranodvilkenoxideras,dvs.upplöses.
1p.
b)Vidkatodenskerföljandereduktionsreaktionerigivenordning:
1.Ag⁺+e⁻→Ag
E°=+0,80V
2.Cu²⁺+2e⁻→Cu
E°=+0,34V
Eftersom jonkoncentrationerna i lösningen är lika, reduceras ämnena vid katoden i den
ordning som anges av normalpotentialerna för reduktionsreaktionerna. Först reduceras
det ämne vars normalpotential är störst och till sist det ämne vars normalpotential är
minst. 1p.
3.2H2O(l)+2e⁻→2OH⁻(aq)+H2(g) E°=−0,83V
(Na⁺+e⁻→Na
E°=−2,71V)
Enligtnormalpotentialernareducerasvattenvidkatodenförenatrium.Natriumkaninte
reducerasienvattenlösningdvs.reduktionsreaktionenförnatriumskerinte.
2p.
c)Aluminiumupplösesienstarktbasisklösningochdetbildasvätgas.
2/3p.
Totalreaktionenuppställs.
Reduktion: 6H2O(l)+6e⁻→3H2(g)+6OH⁻(aq)
E°=−0,83V
Oxidation:
2Al(s)+8OH⁻(aq)→2[Al(OH)4]⁻(aq)+6e
E°=+2,31V
Totalreaktion:
2Al(s)+2OH⁻(aq)+6H2O(l)→2[Al(OH)4]⁻(aq)+3H2(g)
2/3p.
E°=+1,48V>0
2/3p.
Provetikemi25.9.2015Beskrivningavgodasvar
7. I svaret har man givit en metod och utifrån den, den observerbara skillnaden mellan före‐
ningarna.Metodenharmotiveratsmedhjälpavföreningarnaskemiskaellerfysikaliskaegen‐
skaper. 6x1p.
Exempelpåmöjligaförsöksarrangemang:
1:vattenelleretanol
‐ Förbränningstest: Etanol är en organisk syreförening och den brinner. Vatten brinner
inte.
‐ Löslighetstest:Natriumkloridellernågotannatlättlösligtsaltlösersigivattenmenintei
etanol.
2:etanolelleraceton
‐ Oxidationstest med kaliumpermanganat: Etanolen oxideras varvid den violetta färgen
förändras.Acetonoxiderasinteochkaliumpermanganatetsfärgförändrasinte.
‐ Kokpunkten: Etanol har en högre kokpunkt än aceton. Mellan etanolmolekylerna finns
vätebindningar.Mellanacetonmolekylernafinnsdipol‐dipolbindningar.
3:acetonellerättiksyra
‐ Surheten:Ättiksyransvattenlösningärsurochenvattenlösningavacetonärneutral.
‐ Kokpunkten:Ättiksyranskokpunktärhögreänkokpunktenföraceton.Mellanättiksyra‐
molekylernafinnsvätebindningar.Mellanacetonmolekylernafinnsdipol‐dipolbindningar.
4:ättiksyraellertrimetylamin
‐ Surheten: Ättiksyrans vattenlösning är sur och trimetylaminens vattenlösning basisk.
Somindikatorkant.ex.bromtymolblåttanvändas.
‐ Tillsatsavnatriumhydroxid:Ättiksyranneutraliserasvarviddetienexotermiskreaktion
frigörsvärmeochkärletuppvärms.(Tillsatsavnatriumhydroxidminskarvattenlöslighet‐
enförtrimetylamin.)
5:trimetylaminellerhexan
‐ Surhet: En vattenlösning av trimetylamin är basisk. Som indikator kan t.ex. bromtymol‐
blåttanvändas.Hexanlösersiginteivatten.
‐ Löslighet:Trimetylaminärenpolärföreningochdenlösersigivatten.Hexanärenopolär
föreningochlösersiginteivatten.
6:hexanellervatten
‐ Löslighet: Natriumklorid eller något annat lättlösligt salt löser sig i vatten men inte i
hexan.
‐ Förbränningstest:Hexanärettkolväteochbrinner.Vattenbrinnerinte.
Ommetodenäravsmakning,0p.förmomentetifråga.
Om metoden grundar sig på försiktigt doftande, doftandets trygghet är motiverad och före‐
ningens eller föreningsgruppens karakteristiska doft har beskrivits, 2/3 p. för momentet i
fråga.
Provetikemi25.9.2015Beskrivningavgodasvar
8.
a)
∙
1/3p.
b)
ibörjan(mol/l)
vidjämvikt(mol/l)
2SO2(g)
0,200
0,200‒2x
+ O2(g)
1,00
1,00‒x
⇌
2SO3(g)
0
2x
11/3p.
Vidjämvikthar61,3%eller0,1226mol/lavSO2reagerattillSO3
2x=0,1226
x=0,0613
mol/l
∙
,
mol/l ∙
,
mol/l
2,67284mol/l
Jämviktskonstantenvidförsöketstemperaturär2,7mol/l.
2,7mol/l
1/3p.
1p.
Hf°‐värdenaurtabellboken
H=[2∙(−395,2)]kJ−[2∙(−296,9)+0]kJ=−196,6kJdvs.reaktionenärexotermisk. 1p.
Närtemperaturensjunker,förskjutsjämviktenmotdensidasomproducerarvärme,dvs.
motdenexotermiskasidan.(LeChâteliersprincip).Eftersomreaktionenärexotermisk
förskjutsjämviktenmotreaktionsprodukterna.
1p.
Dåtemperaturensjunkerminskarhastighetenförbådereaktionenmothögerochreakt‐
ionen mot vänster. Reaktionshastigheten mot vänster minskar mer, vilket orsakar att
jämviktenförskjutsmotproduktsidan.
1p.
Provetikemi25.9.2015Beskrivningavgodasvar
9.
O
O
OCH2CH3
2
A
+
OCH2CH3
O
2
OH
B
+
OH
C
FöreningarnaA,D,E,FochG:1p./förening
FöreningB:2/3p.
FöreningC:1/3p.
FörföreningGgodkännsocksåattnitrogruppensubstituerastillandrakolatomeriden
aromatiskaringen.
Provetikemi25.9.2015Beskrivningavgodasvar
10. a)Löslighet(mol/l):56,9mg/l/535,2g/mol=1,0631510⁻⁴mol/l=c
1/3p.
Mg²⁺(aq)
+
2CH3(CH2)14COO⁻(aq)
[CH3(CH2)14COO]2Mg(s) ⇌
vidjämvikt(mol/l)
c
2c
2/3p.
Ks=[Mg²⁺][CH3(CH2)14COO⁻]²=c(2c)²=4c³=4,810⁻¹²(mol/l)³
2/3p.
Q=0,6010⁻³(0,08410⁻³)²=4,210⁻¹²(mol/l)³<Ks,
2/3p.
fallersåledesinteut.
2/3p.
b)
[CH3(CH2)14COO]2Mg(s) ⇌ Mg²⁺(aq)
+ 2CH3(CH2)14COO⁻(aq)
ibörjan
0,08410⁻³
0,6010⁻³
(mol/l)
vidjämvikt
x
0,6010⁻³‒x 0,08410⁻³‒2x
(mol/l)
1p.
(Utfällningsker,såledesärx>0
ochutgångskoncentrationernabegränsar0,6010⁻³‒x>0samt0,08410⁻³‒2x>0
dvs.0<x<4,210⁻⁵)
Ks=[Mg²⁺][CH3(CH2)14COO⁻]²
=(0,6010⁻³‒x)(0,08410⁻³‒2x)²=3,310⁻¹²(mol/l)³
1/3p.
Omdetfallerut30mgmagnesiumpalmitat
x=0,030g/(535,13g/mol∙5,0l)=1,1212∙10⁻⁵mol/l
2/3p.
Värdetsubstituerasiuttrycketförjonprodukten.
Q=(0,6010⁻³‒x)(0,08410⁻³‒2x)²=2,210⁻¹²(mol/l)³
Ks=3,310⁻¹²(mol/l)³
Q<Ksdvs.jonkoncentrationernaärmindreänienmättadlösning.
Detfallerutmindreän30mgmagnesiumpalmitat.
1p.
ELLERmedräknare
(0,6010⁻³‒x)(0,08410⁻³‒2x)²=3,310⁻¹²
−4x³+0,002736x²−2,0865610⁻⁷x+9,33610⁻¹³=0
x=4,770710⁻⁶,deandrarötterna8,110⁻⁵och6,010⁻⁴dugerej
Detfallerut4,770710⁻⁶mol/l5,0l535,13g/mol=0,013gmagnesiumpalmitat,
dvs.mindreän30mg.
Provetikemi25.9.2015Beskrivningavgodasvar
+11.a) Massförändringenharförklaratsochdeavgåendegasernaharidentifierats.
12/3p.
Sönderfallstemperaturernaochtemperaturområdenahargivits.
11/3p.
Denefterfrågadereaktionenhargivits.
2/3p.
Reaktionsformelnharmotiveratsberäkningsmässigtmedhjälpavfigurensuppgifter. 11/3p.
Massanminskareftersomsönderfallsreaktionernaproducerargaser.
temperaturområde/
stabilförening/reaktion
avgående
sönderfalletbörjar
gas
stabil
25–100°C
CaC2O4H2O(s)
sönderfall 100°C
CaC2O4H2O(s)→CaC2O4(s)+H2O(g) H2O(g)
stabil
230–400°C
CaC2O4(s)
sönderfall 400°C
CaC2O4(s)→CaCO3(s)+CO(g)
CO(g)
stabil
510–690°C
CaCO3(s)
sönderfall 690°C
CO2(g)
CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)
stabil
840–(950)°C
CaO(s)
Idettredjeskedetärmassförändringen61,6%‒31,5%=30,1%.
Massanföreskede3är0,7244g‒0,7244g0,315=0,4962g=m(CaCO3).
Delensomförsvunnit:
M(x)=m(x)M(CaCO3)/m(CaCO3)
=0,3010,7244g100,09g/mol/0,4962g=43,98g/mol,
vilketmotsvararmolmassanförCO2:(12,01+216,00)g/mol=44,01g/mol.
ELLER
Återstoden:
M(y)=m(y)M(CaCO3)/m(CaCO3)
=0,3840,7244g100,09g/mol/0,4962g=56,11g/molM(CaO)
ELLER
m(x)/M(x)=m(CaC2O4H2O)/M(CaC2O4H2O)
M(x)=(0,7244g0,301146,11g/mol)/0,7244g
0,301146,11g/mol=43,98g/molM(CO2)
ochåterstoden:(1‒0,616)146,11g/mol=56,11g/molM(CaO)
Provetikemi25.9.2015Beskrivningavgodasvar
b)Vifårekvationssystemet:
m(CaC2O4)+m(SrC2O4)=0,5713g
m(CaCO3)+m(SrCO3)=0,4673g
Dån(Ca)=n(CaC2O4),fås
CaC2 O4
Ca ∙
påmotsvarandesätt:
1p.
g
mol ∙ Ca
3,1961
g
40,08
mol
m(CaCO3)=2,4973m(Ca)
m(SrC2O4)=2,0046m(Sr)
m(SrCO3)=1,6849m(Sr)
CaC2 O4
128,1
Ca 1p.
Dådessasubstituerasiekvationssystemetfås
3,1961m(Ca)+2,0046m(Sr)=0,5713g
2,4973m(Ca)+1,6849m(Sr)=0,4673g
urvilketfåsm(Ca)=0,068159gochm(Sr)=0,17632g.
1p.
Procentandelarna:
0,068159g/0,6025g∙100%=11,3%kalcium
0,17632g/0,6025g∙100%=29,3%strontium
1p.
ELLER
x=n(Ca)=n(CaCO3)=n(CaC2O4)
y=n(Sr)=n(SrCO3)=n(SrC2O4)
Ekvationssystemet:
x∙M(CaC2O4)+y∙M(SrC2O4)=0,5713g
x∙M(CaCO3)+y∙M(SrCO3)=0,4673g
x=0,0017006ochy=0,0020124
m(Ca)=0,068160gochm(Sr)=0,17632g
Procentandelar:11,3%kalciumoch29,3%strontium
Provetikemi25.9.2015Beskrivningavgodasvar
+12.
a)Isvaretharammoniakensbetydelseunderförstavärldskrigetochidagmotiverats.
1p.
Isvaretharåtminstonetvåföreningarförtvåolikaanvändningsområdenbeskrivitsochsom
motiveringharmananväntföreningenskemiskaegenskaper.
2p.
Ammoniak är ett utgångsämne för produktionen av många kemikalier som innehåller
kväve.Underkrigetvarlivsmedelsförsörjningenochproduktionenavprojektilerväsent‐
ligaförTyskland.Idagäröverhälftenavlivsmedelproduktionenbaseratpågödningsme‐
delframställdaavammoniak.
För kvävehaltiga gödningsmedel används till exempel ammoniumnitrat och ammo‐
niumfosfat.Växternabehöverkväveförsinproteinproduktionochkväveförkommeride
förväxtensenergiproduktionviktigaATP/ADP‐molekylernasamtiDNA.
Av ammoniak framställs industriellt kväveoxider och salpetersyra (Ostwalds process).
Avsalpetersyraframställsnitreradeföreningarsomsprängämnen.Salpetersyraanvänds
ävensomoxidationsmedel.
I projektiler och sprängämnen används kväveföreningar. Föreningar som nitroglyce‐
rin, trinitrotoluen (TNT) och kaliumnitrat faller mycket snabbtsönder och utvecklar
storamängdergaserochvärme,någotsomsprängverkanbaserarsigpå.
b)Isvaretharkloretsfarlighetförklaratsmedhjälpavegenskapernaochstrukturen.
2p.
Tillexempel:
‐Klorärengasochspridslätt.
‐Klorunderhållerförbränning.
‐Klorärytterstreaktivt,förkloratomenharsjuytterelektronerochbildardärförlätt
föreningargenomatttaemotenelektron.
‐Klorärettkraftigtoxidationsmedel,eftersomkloratomenharsjuytterelektroneroch
lätttaremotenelektron.
‐Klorgasbildarenfrätandeföreningomdenkommerikontaktmedvatten(ilungorna).
Reaktionenmedvatten
1p.
ellernågonannanmöjligreaktion.
Cl2(g)+H2O(l)→HCl(aq/g)+HClO(aq)
c)Isvaretharmotiveratshurmanskyddarsigmotklormedhjälpavkloretsegenskaper.11/3p.
Att skydda sig med en duk som fuktats med natriumvätekarbonatlösning har förklarats
närmareochsommotiveringharmananväntenreaktionsformel.
12/3p.
Tillexempel:
‐Klorgasenärfärgad(gulgrön).Dessutomkandessluktigenkännasvidmycketsmåhal‐
tersådenobserverasdärförlätt.
‐Klorgasenharenhögredensitetänluftsådesskoncentrationärstörstpålöpgravens
botten.
EftersomdukenärfuktadienvattenlösninglösersigCl2ochbildarenHCl‐lösning.Väte‐
kloriden reagerar med natriumvätekarbonatet i duken och varken klor eller väteklorid
kommeråtattpåverkalungorna.
HCl(aq/g)+NaHCO3(aq)→NaCl(aq/g)+H2CO3(aq)
(HOClfallersönder:2HOCl→2HCl+O2)
Provetikemi25.9.2015Beskrivningavgodasvar