Kemian kysymykset - kevät 1989


YLIOPPILASTUTKINTO 23.3.1989 REAALIKOE

1. Kovalenttisen sidoksen poolisuus (polaarisuus) ja poolinen molekyyli. Miten poolisten molekyylien väliset sidosvoimat vaikuttavat aineen kiehumispisteeseen? Valaise vastaustasi esimerkein.

2. Korkeassa lämpötilassa typpikaasu reagoi kalsiummetallin kanssa siten, että muodostuu kalsiumnitridiä, Ca3N2. Kun tämän kiinteän aineen annetaan reagoida veden kanssa, tuotteina ovat kalsiumhydroksidi ja ammoniakki. Laadi reaktioyhtälöt ja laske, kuinka monta kilogrammaa ammoniakkia voidaan enintään valmistaa, kun käytettävissä on 0,800 m3 typpikaasua (NTP) ja 3,50 kg kalsiummetallia.

3. Erään esterin todettiin sisältävän 73,2 massaprosenttia hiiltä, 7,3 massaprosenttia vetyä ja loput happea. Laske esterin empiirinen kaava (suhdekaava). Kun 164 g tätä esteriä hydrolysoitiin täysin, syntyi 46 g etanolia ja lisäksi erästä aromaattista monokarboksyylihappoa. Määritä esterin molekyylikaava ja esitä sille jokin mahdollinen rakennekaava.

4. Tarkastele kaavion mukaista sähkökemiallista paria (suolasillan asemesta voidaan käyttää huokoista väliseinää). a) Päättele, kummalla elektrodilla metalli hapettuu ja kirjoita elektrodeilla tapahtuvien reaktioiden reaktioyhtälöt. b) Mitä merkitystä suolasillalla (tai huokoisella väliseinällä) ja ulkoisella johtimella on parin toiminnan kannalta?
Selitä lisäksi, mitä tarkoitetaan elektrodin normaalipotentiaalilla.

5. Freonit ovat vain fluoria, klooria ja hiiltä sisältäviä orgaanisia yhsisteitä, joiden käyttöä pyritään vähentämään niiden ympäristöhaittojen vuoksi. a) Massaspektrometrillä mitattiin kahden eri freonin moolimaassoiksi 104 g/mol ja 116 g/mol. Molemmissa freonimolekyyleissä on kolme fluoriatomia. Esitä kummankin rakennekaava ja nimeä yhdisteet. b) Laadi kaikkien molekyylikaavaa C3ClF5 vastaavien eri yhdisteiden rakennekaavat. c) Tietyt kohtien a) ja b) yhdisteet voivat polymeroitua. Laadi reaktioyhtälö jollekin näistä polymeroitumisreaktioista.

6. Hiilimonoksidi ja vetykaasu reagoivat keskenään seuraavasti:

        CO(g) + 2 H2 (g)  CH3OH(g);   H < 0
Kun 2,0 litran astiaan suljettiin 1,00 moolia hiilimonoksidia ja 2,00 moolia vetyä, oli tasapainon asetuttua metanolin konsentraatio 0,30 mol/l. Mikä on reaktion tasapainovakion arvo kokeen lämpötilassa? Muodostuuko metanolia enemmän, vähemmän vai yhtä paljon, jos sama koe tehdään a) 1,0 litran astiassa, b) 2,0 litran astiassa, mutta korkeammassa lämpötilassa? perustele.

+7. Fossiilisten polttoaineiden käyttö energian tuotantoon aiheuttaa merkittäviä ympäristöongelmia. Tarkastele tämän käytön tuottamia saasteita, niiden syntyä ja kemiallisia reaktioita. Miten tätä ympäristön saastumista voidaan vähentää?

©Ylioppilastutkintolautakunta/ Internetix 1997-99