YLIOPPILASTUTKINTO-
LAUTAKUNTA
21.3.2007
|
YLIOPPILASTUTKINTO-
LAUTAKUNTA
|
|
KEMIAN KOE 21.3.2007 |
| 1. | Selitä lyhyesti, mitä tarkoitetaan seuraavilla käsitteillä: |
| a) amfolyytti b) tyydyttymätön hiilivety c) heterosyklinen yhdiste d) rasva e) polymeroituminen f) diffuusio |
| 2. |
Bensiinin palaessa täydellisesti muodostuu hiilidioksidia ja vettä. | |
| a) |
Kirjoita palamisreaktion yhtälö. (1 p.) | |
| b) |
Kuinka monta grammaa hiilidioksidia syntyy, kun 1,55 litraa bensiiniä palaa täydellisesti? (2 p.) | |
| c) |
Mikä on näin muodostuneen hiilidoksidin tilavuus (NTP)? (2 p.) | |
| d) |
Kuinka paljon lämpöenergiaa 1,00 litrasta bensiiniä voidaan saada? (2 p.) | |
| Bensiiniä voidaan pitää hiilivetynä C8H18, jonka tiheys (NTP) on 0,703 g/ml ja palamislämpö ∆H = - 5470 kJ/mol | ||
| 3. |
a) |
Selitä, mitä
molekyylien tai ionien välisiä sidosvoimia esiintyy
seuraavilla yhdisteillä: NH3(l), HI(l), LiF(s), I2(s). (3 p.) |
| b) |
Valitse jokin näistä yhdisteistä ja selitä, miten siinä esiintyvät sidokset vaikuttavat sen kemiallisiin ja fysikaalisiin ominaisuuksiin. (3 p.) |
| 4. |
Esitä kemiallinen perusta seuraaville havainnoille: | |
| a) |
jää on kevyempää kuin vesi, | |
| b) |
suolahappo johtaa paremmin sähköä kuin samanväkevyinen etikkahappoliuos, | |
| c) |
terässäiliöön kiinnitetty magnesiumpala suojaa säiliötä ruostumiselta | |
| 5. |
Oheisessa
kuvassa on esitetty kaliumnitraatin ja ammoniumkloridin
liukoisuus veteen eri lämpötiloissaolojen. |
 |
|
| a) |
Missä lämpötilassa suolojen liukoisuus on yhtä suuri? (1 p.) | ||
| b) |
Mikä on kaliumnitraatin liukoisuus (mol/l) lämpötilassa 40°C? (2 p.) | ||
| c) |
Perustele, lämpeneekö vai jäähtyykö liuos suolojen liuetessa veteen? (1 p.) | ||
| d) |
Mitä ioneja tai molekyylejä esiintyy ammoniumkloridin kylläisessä vesiliuoksessa? (2 p.) | ||
| 6. |
a) |
Tehtävänäsi on valmistaa 1,0 litraa kalsiumhydroksidiliuosta, jonka pH = 12,15. Käytössäsi on kiinteää kalsiumhydroksidia, vaaka, tarpeellinen mittapullo ja vettä. Miten menettelet? (3 p.) |
| b) |
15,0 ml edellä valmistettua liuosta laimennettiin 0,500 litraksi liuosta. Mikä on näin saadun liuoksen pH? (3 p.) |
| 7. |
Alla on esitetty yhdisteiden A, B, C ja D rakennekaavat: | ||||
 |
|
|
|
||
| A |
B |
C |
D |
||
| a) |
Mihin yhdistetyyppeihin A, B, C ja D kuuluvat? (2 p.) | ||||
| b) |
Mikä näistä yhdisteistä hapettuu helposti? Laadi hapettumistuotteen rakennekaava. (2 p.) | ||||
| c) |
Mikä näistä yhdisteistä liukenee helposti happoihin? Perustele. (1 p.) | ||||
| d) |
Mikä näistä yhdisteistä liukenee helposti emäksiin? Perustele. (1 p.) | ||||
| 8. |
Kun 174,1 mg pelkästään hiiltä, vetyä ja happea sisältävää dikarboksyylihappoa neutraloitiin täydellisesti, kului 30,0 ml 0,100 M NaOH-liuosta. | |
| a) | Mikä on hapon molekyylikaava? (3 p.) | |
| b) | Laadi hapon kaikki mahdolliset rakennekaavat. (3 p.) | |
| 9. |
Metanolia
valmistetaan teollisesti hiilimonoksidin ja vedyn välisellä
katalysoidulla reaktiolla: CO(g) + 2 H2(g)  CH3OH(g)Kun 2,00 litran astiaan suljettiin 0,211 mol hiilimonoksidia ja 0,382 mol vetyä, muodostui astiaan tasapainotilan asettuessa 0,041 mol metanolia. |
|
| a) |
Laske reaktion tasapainovakion arvo ko. lämpötilassa. (4 p.) | |
| b) |
Saadaanko metanolia enemmän vai vähemmän, kun reaktioastian tilavuus muutetaan 1,00 litraksi? Perustele. (1 p.) | |
| c) |
Miten katalyytin käyttö vaikuttaa muodostuvan metanolin määrään? (1 p.) | |
| 10. |
a) |
Mitä tarkoitetaan kemiallisen reaktion nopeudella, ja mitkä tekijät vaikuttavat reaktionopeuteen? (3 p.) |
| b) |
Esitä jokin tapa, jolla voit kokeellisesti määrittää sinkkimetallin ja suolahapon välisen reaktion nopeuden. (3 p.) |
| +11. |
Kaliumkloraattia (KClO3) käytetään mm. räjähteiden, ilotulitteiden ja tulitikkujen valmistuksessa. Kaliumkloraatin valmistus perustuu vesiliuoksen elektrolyysiin. | |
| a) |
Laadi anodilla ja katodilla tapahtuvien reaktioiden yhtälöt, kun tiedetään, että anodilla vapautuu kloorikaasua ja katodilla muodostuu hydroksidi-ioneja. (2 p.) | |
| b) |
Kun kloorikaasu reagoi hydroksidi-ionien kanssa, osa kloorikaasusta hapettuu kloraatti-ioneiksi ja osa pelkistyy kloridi-ioneiksi. Samalla muodostuu vettä. Laadi reaktion yhtälö. (2 p.) | |
| c) |
Elektrolyyttiliuos sisältää 75 grammaa kaliumkloridia. Kuinka monta grammaa kaliumkloraattia voidaan saada, elektrolyysissä käytetään 5,0 A tasavirtaa 15 minuutin ajan. (3 p.) | |
| d) |
Lämmitettäessä kiinteä kaliumkloraatti hajoaa kaliumperkloraatiksi (KClO4) ja kaliumkloridiksi. Esitä tämän reaktion yhtälö. Miten eri alkuaineiden hapetusluvut muuttuvat reaktiossa? (2 p.) | |
| +12. |
Noin sata vuotta sitten venäläinen tutkija Tswett erotti kasveista uutettuja väriaineita kromatografisesti. Nykyisin aineiden erottamiseen ja tunnistamiseen on käytössä useita erilaisia kromatografian muotoja. | |
| a) |
Mihin kromatografiset menetelmät perustuvat? (3 p.) | |
| b) |
Kuvaile, miten vasemmanpuoleisessa kuvassa esitettyä laitteistoa voidaan käyttää seoksen eri komponenttien erottamiseen? (3 p.) | |
| c) |
Miten oikealla olevassa kuvassa
esitettyä laitteistoa voidaan käyttää hyväksi
kemiallisessa analyysissä? (3 p.) |
|
