Kemian kysymykset - syksy 1998


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

YLIOPPILASTUTKINTO     23. 9. 1998        REAALIKOE      KEMIA

1. Selvitä esimerkin avulla, mitä eroa on seuraavilla käsitteillä: 
a) puhdas aine ja seos, 
b) vahva happo ja syövyttävä happo, 
c) emäs ja emäksinen vesiliuos, 
d) amorfinen aine ja kiteinen aine, 
e) galvaaninen kenno ja elektrolyysikenno, 
f) isomeeri ja isotooppi. 

2. Avaruussukkulan laukaisussa polttoaineena on käytetty ammoniumperkloraatin ja alumiinin seosta. Aineet reagoivat keskenään seuraavan yhtälön mukaisesti: 

6NH4ClO4(s) + 10Al(s)  3N2(g) + 9H2O(g) + 6HCl(g) + 5Al2O3(s) 
a) Millaisia ominaisuuksia reaktiolla tulee olla, jotta se soveltuu esitettyyn tarkoitukseen? 
b) Kuinka suuri tilavuus kaasumaisia tuotteita, NTP-olosuhteisiin laskettuna, muodostuu, kun 412 g ammoniumperkloraattia ja 175 g alumiinia sekoitetaan ja reaktio tapahtuu  täydellisesti? 

3. Rikkihappo on kemianteollisuuden tärkein kemikaali. Suomessa sitä tuotetaan 1,3 miljoonaa tonnia vuodessa. Mihin rikkihappoa käytetään? 
Rautatievaunu, joka sisältää väkevää rikkihappoa, suistuu kiskoilta, ja 1,5 m3 rikkihappoliuosta valuu maahan. Kuinka paljon natriumkarbonaattia tarvitaan tämän hapon täydelliseen neutralointiin? 
Väkevä rikkihappo sisältää 93 massa-% H2SO4 ja liuoksen tiheys on 1,84 kg/l. 
rakennekaava 
4. Benecol® margariini kuuluu funktionaalisiin elintarvikkeisiin, sillä sen sisältämän sitostanoliesterin on todettu alentavan kolesterolitasoa. Sitostanoliesteriä valmistetaan b-sitosterolista (kuva) hydraamalla yhdiste ja antamalla sen reagoida rasvahappojen kanssa. 
a) Laadi sitostanoliesterin rakennekaava, kun esteröimiseen käytetään  öljyhappoa CH3(CH2)7CH = CH(CH2)7COOH. 
b) Saatu esteri sisältää asymmetrisiä hiiliatomeja. Mitä asymmetrisellä hiiliatomilla tarkoitetaan, ja mitä ominaisuuksia sen läsnäolosta yhdisteelle seuraa? Merkitse yksi asymmetrisistä hiiliatomeista piirtämääsi rakennekaavaan tähdellä. 

5. Bentseeni ja sykloheksaani ovat kumpikin rengasrakenteisia, kuusi hiiliatomia sisältäviä hiilivetyjä. Vertaa toisiinsa näiden yhdisteiden molekyylirakenteita ja niissä tavattavia sidostyyppejä. 

6. Metanolia voidaan valmistaa hiilimonoksidin ja vedyn välisen tasapainoreaktion avulla: 

KAAVA

a) Perustele, miksi tässä reaktiossa on edullista käyttää katalyyttiä, matalaa lämpötilaa ja suurta painetta. 
b) Kun 10,0 litran astiaan suljettiin 2,0 moolia hiilimonoksidia ja 1,0 moolia vetykaasua lämpötilassa 500 oC, muodostui astiaan tasapainotilan asetuttua 0,18 moolia metanolia. Laske reaktion tasapainovakion arvo. 

7. Kaasumaista vetyä valmistetaan vety-yhdisteistä monella eri menetelmällä. Kuvaa jokin kokeellinen tapa, jonka avulla laboratoriossa voidaan valmistaa vetykaasua. Laadi reaktioyhtälö, johon menetelmä perustuu, ja selitä kaasun keräämiseen tarvittava laitteisto. Miten voit varmistua, että saatu kaasu on vetyä? Miten voit määrittää kerätyn kaasun ainemäärän? 

+8. Aineet voidaan sähkönjohtokyvyn perusteella jakaa kolmeen luokkaan: sähköä johtavat aineet, eristeet ja puolijohteet. Miten kemiallisen sidoksen ja aineen rakenteen avulla voidaan selittää aineiden sähkönjohtokyvyn erot? 
 

©Ylioppilastutkintolautakunta/ Internetix