Kemian kysymykset - syksy 1997


Jos haluat nähdä kaikki erikoismerkit oikein, käytä Netcape 3,0, Opera 2.0 tai uudempaa versiota!

YLIOPPILASTUTKINTO 17.9.1997 REAALIKOE

1. Selvitä kemiallinen perusta seuraaville havainnoille:
a) Kun 50 ml etanolia ja 50 ml vettä yhdistetään, saadaan liuos, jonka tilavuus on 95 ml, b) hiilidioksidi liukenee paljon runsaammin natriumhydroksidin vesiliuokseen kuin veteen, c) rikkitrioksidimolekyyli on pooliton, vaikka rikin ja hapen välinen sidos on poolinen.

2. Kun fosforia (P4) kuumennetaan vedessä, se hajoaa fosfiiniksi (PH3) ja fosforihapoksi (H3PO4). Kirjoita tasapainotettu reaktioyhtälö. Miten fosforin hapetusluku muuttuu reaktion aikana? Kuinka monta grammaa fosforia kuluu, kun tuotteiden kokonaismäärä on 11,8 g?

3. Tutki oheista rakennekaavaa. a) Selvitä tarkasti, mihin yhdistetyyppiin aine voidaan luokitella. b) Päättele, onko hiiliatomien muodostama rengas rakenteeltaan tasomainen vai ei. Esiintyykö yhdisteellä c) kaksoisidoksista johtuvaa cis-trans-isomeriaa, d) optista aktiivisuutta? Perustele.

4. Polttoaineita voidaan verrata toisiinsa erilaisin perustein, esimerkiksi niiden palaessa saatavan energian tai vapautuvien ilmansaasteiden määrän mukaan. Osoita, mikä seuraavista polttoaineista C(grafiitti), H2(g) tai C4H10(g) tuottaa täydellisesti palaessaan polttoainegrammaa kohti a) eniten energiaa, b) eniten hiilidioksidia. c) Miksi hiilidioksidia voidaan pitää ilmansaasteena? Aineiden palamislämmöt ovat H(C,graf) = -394 kJ/mol, H(H2,g) = -286 kJ/mol, H(C4H10,g) = -2280 kJ/mol

5. Magnesiumhydroksidin liukoisuustulo KL = 1,1 ·10-11 (mol/l)3. a) Muodostuuko saostumaa, kun 1 ml 1·10-3 M NaOH-liuosta lisätään hitaasti 99 ml:aan 1·10-3 M Mg(NO3)2-liuosta? b) Mikä on kylläisen magnesiumhydroksidiliuoksen pH?

6. Aspartaami on keinotekoinen makeutusaine, joka muistuttaa maultaan sakkaroosia mutta on noin 150 kertaa sitä makeampaa. Rakenteeltaan aine on dipeptidi:

Kun aspartaamia kuumennetaan emäksisissä olosuhteissa, sen esteriryhmähydrolysoituu ja aine menettää makeutensa. a) Kirjoita rakennekaavoin reaktioyhtälö aspartaamin esterihydrolyysille. b) Laadi rakennekaavat niille aminohapoille, joista aspartaamimolekyyli on muodostunut.

7. Analyysia varten tarvitset konsentraatioltaan tarkoin tunnettua NaOH-liuosta. Käytössäsi on vaaka, tarvittavat mitta-astiat, pH-mittari, tislattua vettä, 0,200 M HCl-liuosta ja NaOH-rakeita. Kiinteä natriumhydroksidi on hygroskooppinen aine, jonka tarkkaa määrää ei saada selville punnitsemalla. Mittaliuoksia valmistettaessa liuoksen NaOH-konsentraatio joudutaan tällöin tarkistamaan erillisellä määrityksellä. Selvitä yksityiskohtaisesti, miten valmistat 250 ml noin 0,1 M NaOH-liuosta ja millä tavoin saat selville sen tarkan konsentraation.

+8. Vertaa toisiinsa kahta metallista alkuainetta, natriumia ja kuparia. Tarkastele niiden esiintymistä luonnossa, fysikaalisia ominaisuuksia ja kemiallisia reaktioita. Miten näitä metalleja voidaan tuottaa teollisesti, ja mihin niitä voidaan käyttää?

©Ylioppilastutkintolautakunta/ Internetix 1997-99