Kemian kysymykset - syksy 1992


YLIOPPILASTUTKINTO 16.9.1992 REAALIKOE

1. Miten seuraavat havainnot voidaan kemiallisesti selittää: a) natriumkloridi liukenee veteen mutta ei bentseeniin, b) etanoli liukenee kaikissa suhteissa veteen, mutta heksanoli liukenee veteen vain vähäisessä määrin, c) bentsoehappo liukenee paljon runsaammin natriumhydroksidin vesiliuokseen kuin puhtaaseen veteen?

2. Helsingissä käytettävä kaupunkikaasu valmistetaan vesihöyryn avulla nestekaasusta, ja sen koostumus tilavuusprosentteina on 69 % vetyä, 19 % hiilidioksidia, 6 % butaania, 4 % metaania ja 2 % hiilimonoksidia. Kuinka suuri tilavuus ilmaa tarvitaan poltettaessa 1,0 m3 kaupunkikaasua, kun kaasujen tilavuudet ilmaistaan samassa paineessa ja lämpötilassa? Ilma sisältää 21 tilavuusprosenttia happea.

3. Massaspektrometrin avulla voidaan erottaa massoiltaan erilaiset hiukkaset ja määrittää niiden suhteelliset määrät näytteessä. Bromin (Br2) massaspektristä saatiin seuraavat tulokset:

      Suhteellinen massa        Suhteellinen määrä
            157,84                    0,2534
            159,84                    0,5000
            161,84                    0,2466
Miten selität havaitut, massoiltaan erilaiset molekyylit, kun bromilla on kaksi stabiilia isotooppia 81Br ja 79Br? Miten nämä bromimolekyylit eroavat rakenteeltaan toisistaan? Mikä on bromin atomipaino (suhteellinen atomimassa) mittaustulosten mukaan laskettuna?

4. Kalsium voidaan analysoida saostamalla se liuoksesta vaihtelevan määrän kidevettä sisältävänä oksalaattina CaC2O4·nH2O. Oksalaatin määrä saadaan selville titrauksella, jossa yhdiste permanganaatti-ionin avulla happamassa liuoksessa hajotetaan hiilidioksidiksi:

        C2O42- + MnO4- + H+  CO2 + Mn2+ + H2O
Määritä reaktioyhtälön kertoimet ja erittele reaktion aikana tapahtuvat hapettumis-pelkistymisprosessit hapetusluvun muutoksineen. Kuinka paljon kalsiumia näyte sisälsi, kun titrauksessa kului 18,2 ml permanganaattiliuosta, jonka konsentraatio oli 0,102 mol/l?

5. Eräa aromaattinen yhdiste A, jonka moolimassa on alle 150 g/mol sisältää 79,4 % hiiltä, 8,9 % vetyä ja loput happea. Määritä A:n molekyylikaava. Laadi jokin mahdollinen A:n rakennekaava, kun varovasti hapettamalla siitä saadaan a) ketoni, b) optisesti aktiivinen aldehydi.

6. Kirjoita reaktioyhtälö, jonka mukaan esteri CH3COOCH3 muodostuu haposta ja alkoholista. Laadi myös reaktion tasapainovakion lauseke ja laske muodostuvan esterin ainemäärä tasapainotilassa, kun lähtöaineena on 1,0 mol happoa ja 1,0 mol alkoholia. Reaktion tasapainovakion arvo on 4,0. Millä tavalla näistä lähtöainemääristä voidaan valmistaa mahdollisimman paljon esteriä?

+7. Elektrolyysin periaate ja käytännön sovellutuksia

©Ylioppilastutkintolautakunta/ Internetix 1997-99