Kemian kysymykset - kevät 1995


YLIOPPILASTUTKINTO 22.3.1995 REAALIKOE

1. Freonit ovat kemiallisesti inerttejä yhdisteitä, joiden yleiskaava on CClxF4-x. Aiemmin freoneja käytettiin runsaasti mm. kylmäaineina ja ponnekaasuina, mutta nykyisin niiden teollinenvalmistus on useissa maissa kielletty. Mitä haittaa freonien käytöstä on? Freoneja muodostuu tetrakloorometaanin ja vetyfluoridin välisessä reaktiossa, jossa sivutuotteena saadaan vetykloridia:

      CCl4 + HF  CClxF4-x + HCl

Määritä tämän yleisessä muodossa olevan reaktioyhtälön kertoimet. Mikä freonimolekyyli (nimi ja kaava) on kyseessä, kun tuotteena saadaan 15,1 g freonia ja 5,60 l kaasumaista vetykloridia (NTP)?

2. Mikä on sen vesiliuoksen pH, joka saadaan yhdistettäessä 120 ml 0,25 M typpihappoa ja 72 ml liuosta, johon on liuotettu 1,70 g kidevedellistä bariumhydroksidia Ba(OH)2·8H2O? Laske myös kaikkien loppuliuoksessa olevien ionien konsentraatiot (mol/l).

3. Kun salisyylihappo (kuva) esteröidään etikkahapon kanssa, muodostuu särkylääkkeenä tunnettua yhdistettä, asetyylisalisyylihappoa. a) Laadi asetyylisalisyylin rakennekaava. b) Kun salisyylihappo reagoi metanolin kanssa, saadaan tuotteena erästä hyvänhajuista yhdistettä. Mikä on tämän yhdisteen rakennekaava? c) Laadi myös niiden tuotteiden rakennekaavat, joita muodostuu, kun asetyylisalisyylihapon vesiliuosta käsitellään ylimäärän natriumhydroksidin kanssa.

4. Selvitä reaktioyhtälöitä hyväksi käyttäen, miten kalsiumkarbonaatista voidaan valmistaa: a) CaO(s), b) Ca(NO3)2(s), c) Ca(HCO3)2(s), d) Ca(OH)2(s). Miten kysytty aine saadaan erotettua mahdollisista muista reaktiotuotteista?

5. Typpidioksidin ja rikkidioksidin reagoidessa keskenään saadaan tuotteena typpimonoksidia ja rikkitrioksidia. Reaktio suoritetaan suljetussa astiassa. Osoita, että muodostuva tasapainotila on riippumaton astian tilavuudesta. Erään tasapainoseoksen todettiin sisältävän 1,0 moolia NO2. Mitkä olivat eri aineiden ainemäärät, kun tasapainotila jälleen asettui? Kaikki reaktioon osallistuvat aineet ovat kaasuja.

6. Mitä tarkoitetaan kemiallisen reaktion nopeudella? Miten katalysaattori vaikuttaa reaktion nopeuteen? Reaktiota

      N2(g) + O2(g)  2NO(g)

voidaan havainnollistaa oheisessa kuvassa esitetyllä tavalla. Mitä seikkoja diagrammi kertoo teaktion kulusta? Jäljennä kuva vastauspaperiin ja osoita, miten diagrammi muuttuu, kun reaktio suoritetaan katalysaattorin läsnäollessa.

+7. Kivihiili, maaöljy ja maakaasu ovat tavallisia fossiilisia polttoaineita. Miten ne ovat muodostuneet ja mitä aineita ne ovat kemiallisesti? Mihin reaktioihin fossiilisten polttoaineiden käyttö perustuu? Mitä muita kemiallisia systeemejä voidaan käyttää energian tuottamiseen? Arvioi kemiallisia ja muita energialähteitä niiden hyöty- ja haittapuolien kannalta.

©Ylioppilastutkintolautakunta/ Internetix 1997-99