Hogskolen iTelemark

Hogskolen iTelemark

1. DELEKSAMEN 4IOI-I -GENERELL KIEMI

04.10.20t2

Tid: ^9-13

Milform: ^Bokmdl

Sidetall: ^{3 (inHudert}

^denne

forsiden)

Hjelpemidler: ^Kalkulator

Vedlegg: Det periodiske systemet. Konstanter du trenger stdr oppgitt etter siste oppgave.

Eksamensresultata

blir offentliggiort pi

Studentweb.

Fakultet for.llmennvitenskaplige fa&

OPPGAVE

Aluminiummetall

l6ses lett

i

saltsyre. Reaksjonslikningen er:

2Al(s) + 6HCl(aq)

+ 2AlCl:(aq)

+ 3HzG)

a)

Vi

l6ser 15,4 g aluminium

i

saltsyre. Regn ut hvor mange gram det lages av

AlCl:,

hvor mange gram HCI som ^g6Lr med

i

reaksjonen og volumet av hydrogengassen som lages ved STP.

b) Hvor mange gram AlCl3 lages dersom

vi

blander sammen ¹² g aluminium med 38 ^g HCI?

c)

Vi

lgser 5,00 g fast AlCl3

i

vann og fortynner lgsningen

til

100 mL. Regn ut ionekonsentrasjonene

i

l6sningen.

d) Hvor mye vann

mi ni

tilsettes for ar [Cl-] ^skal

bli

0,420

M?

OPPGAVE ²

a)

I

et kar med volum 3,0

L

f6rer

vi

inn 23 ^g NO2 og 6,4 gOz. Regn ut partialtrykkene av begge ^gassene og totaltrykket

i

karet nar temperaturen

i

karet er 2'1 oC.

b)

Vi

avkjoler karet

til

en lavere temperatur.2,0 Vo av No2-gassen reagerer da med Oz i reaksj onen

4NOzG) + Or(g)

5

^{2NzOs(g), A^rf < O}

Regn ut likevektskonsentrasjonene av alle ^gassene

i

karet, og

finn

verdien av likevektskonstanten K6 for denne reaksjonen ved denne lavere temperaturen.

c) Hva er temperaturen

i

karet ved likevekt ner

btaltrykket

er minket

til

5'0 atm?

d) Hvordan

vil

likevekten over

pivirkes

av fplgende endringer?

I )

Vi tilforer

mer

Odg).

2)

Vi

avkjoler karet.

OPPGAVE 3

a) Skriv elektronkonfigurasjonen

for

grunnstoffene

fluor

(F), kalsium (Ca) og gallium (Ga).

b)

Hvilket

atom

i

fplgende par har den hOyeste

l

ioniseringsenergien? Gi grunn for svarene.

l)KogRb 2)KogCa 3)ZnogGa 4)NogO

c)

Hvilken

type binding har

vi

mellom atomene

i

molekylene Cl2 og HBr?

Hvilke

typer bindinger har

vi

mellom molek),lene

i

stoffene Cl2 og

HBr?

d) Forklar hvilket grunnstoff av kalium og kalsium som har det hoyeste smeltepunktet'

OPPGAVE 4

a) Forklar hva

vi

mener med dannelsesentalpien AI{0 for et kjemisk stoff. Skriv dannelsesreaksjonen for etanol,

CztIoO().

b)

Nir

etanol forbrenner ufullstendig, kan

vi fi

dannet karbonmonoksid (kullos), _CO.

Reaksjonen

gir

da slik:

CulIoO(l)

+

2Oz(g) ^--> 2CO(g) + 3HzO(g) Regn ut

AIf

^{for denne} reaksjonen. Oppgitte data:

2c(e)

+ oz9)

^--+

2CO(9, LIf

₌

_-22r,0

^kJ

2HzG) +

Odg) -+ 2H:O(g). &d

₌

_-483.6

^kJ

ArJi(CrH6O0)) = -277,6 kllmol

KONSTANTER:

Mofvolumet av en ideell gass ved STP:

V^=22,4Umol

Gasskonstanten: R = 0,0821

L'atm/(mol'K)

OPPGAVE

¹

Aluminiummetall

blir

loyst lett

i

saltsyre. Reaksjonslikninga er:

2Al(s) + 6HCl(aq)

+

2AlCl3(aq) + 3HuG)

a)

Vi

lOyser 15,4 g aluminium

i

saltsyre. Rekn ut kor mange gram det

blir

laga av AlCl3,

kor

mange gram HCI som

gir

med

i

reaksjonen og volumet av hydrogengassen som

blir

^{laga ved}

STP.

b)

Kor

mange gram AlCl3

blir

laga dersom

vi

blandar saman 12 g aluminium med 38 ^g HCI?

c)

Vi

lOyser 5,00 g fast AlCl3

i

vatn og fortynnar lpysninga

til

100 mL. Rekn ut ionekonsentrasjonane

i

lOysninga.

d) Kor mye vatn

ml

nfl

bli

tilsett

for

at [Cl-] ^skal

bli

0,420 M?

OPPGAVE ²

a)

I

eit kar med volum 3,0

L

fOrer

vi

inn 23 g NO2 og 6,4 g 02. Rekn ut partialtrykka av kvar

gass og totaltrykket

i

karet

nir

temperaturen et 27 "C'

b)

Vi

varmar opp karet

til

en hogare temperatur.2,0 7o av No2-gassen reagerer da med 02 i reaksj onen

4NOzG) +O2@)

5

2NzOs(g), AIto <O

Rekn ut verdien av likevektskonstanten Kc for denne reaksjonen

nir

^{likevekta er innstilt.}

c) Kva er temperaturen

i

karet ved likevekt

nlr

totaltrykket er minka

til

5,0 atm?

d) Korleis

vil

likevekta over

bli piverka

^{av fplgjande endringar?}

l) Vi tilforer

meir Oz(g).

2)

Vi

avkjoler karet.

OPPGAVE 3

a) Skriv fullstendig elektronkonfigurasjon

for

grunnstoffa

fluor

(F), kalsium (Ca) og gallium (Ga).

b) Kva

for

atom

i

fOlgiande par har den hggaste

l.

ioniseringsenergien? Grunngi svara.

l)KogRb 2)KogCa 3)ZnogGa 4)NogO

c) Kva for type binding har

vi

mellom atoma

i

molekyla Cl2 og HBr? Kva kjenneteiknar desse bindingane?

Kva for type bindingar har

vi

mellom molekyla

i

stoffa

clz

og HBr? Kva kjenneteiknar desse bindingane?

d) Forklar kva

for

gnrnnstoff av kalium og kalsium som har det hogaste smeltepunktet.

OPPGAVE ⁴

a) Forklar kva

vi

meiner med standard danningsentalpi ^A1160 for eit kjemisk stoff. Skriv danningsreaksjonen for etanol, CzHoO().

b) Nflr etanol forbrenn ufullstendig, kan

vi fi

danna karbonmonoksid

(kullos)'

CO.

Reaksjonen

gir

da slik:

CzHrO0)

+

2Oz(9

-+

2CO(g) + 3HzO(g) Rekn ut reaksjonsentalpien

AIf

for denne reaksjonen. Oppgitte data:

2C(g) + O:(g)

+ 2CO(g), Nf

₌

-221,0

^kJ

2Hdg)

+ O2(g)

-+ 2H:O(g). &C

₌

_-483,6

kJ

&f(crH6o0)) ^277,6utmol

KONSTANTAR:

Molvolumet av ein ideell ^gass ved STP: ^V'n = 22,4

Umol

Gasskonstanten: R = 0,0821

L'atm/(mol'K)

;-

^-!a

L-:

-1 E

zzi

i,*E -F:!

=aj

- tt: _-r-;

=

^,11 ₌

a ii r-r !

^ph=

.t >.t

: \J:

!-z ^ +2 F€E

- r-l

^{9 :}

;<i

^h:

I ai

:as

'^ s2

izt

:zE

ai

= ^-.=

i _{: rt;} ^qr:

^

^{F-( €}

;22 :<€ -v5 ^-&E

9 r-.

^E

-i

e Le

'€"' !-! ⁱ

^{r.,l e}

_ <€

Ea& v8 -4, ^R 'aa

^6)E

^{F _a):}

:FE

=z! ^{i qt} <€ ^{-: AE} :0i

j r \t 4.-E _'-

aE

^{: (J:}

^{rrt : -^UD:}

9rr; _{^ 1=}

.r? - rrr

=

- t-t

Z

:-;

- N- ^;lr"€

i ^o!1

X:F=

T

a

l-N;

, t^z

:>, a

5

^Q0 -r

1zr'3

'zE

^{:^l ;}

= O; ₌ *Z

3-4): _" ^o=

"v5

:>5 ^{P c): e c)E}

: l-=

-' r \

^{9 !'r/i}

^23 :Fg

Fq.t!

2=

³

- olH H >!:

2 Y6

-az _22 3 -=

8*E - Fi: I rE

_N€ ^{: +rE}

rE

= V!

3 -OE

^C.).:

'-a 3 \c ^s _a<: ⁹⁼

o o: i

^eo5

:i$

9e

=aE

: ^ciE e _a tlE ^q!=

g ii LE

F--

F

:>

v>

a

6l

F

U)

a a

3

*lr*|r(D*C)

7&

=4

Hogskolen iTelemark

l.EXAM

4101.1 - GENERAL CHEMISTRY

04.10.2012

Time: ^9-13

Language: ^English

Number of sides: 3 (this sheet included)

Remedies: ^Calculator

Accompanying

paper:

^The

^{period.ic system.} Constants are written after the last task.

Eksamensresultata

blir offentliggiort pi

Studentweb.

F.kultet for.llmennvitenskiplig€ ^fa8,

Aluminium

metal is soluble in hydrochloric acid. The reaction equation is:

2Al(s) + 6HCt(aq;

+ 2AlCh(a9)

+ 3HzG)

a) We dissolve 15,4 g aluminium in hydrochloric acid. Calculate how many grams of AlCl3 that are produced, how many grams of HCI that are used in the reaction and the volume

of

hydrogen ^gas produced at STP.

b) How many grams

of

AlCl3 are produced

if

we

mix

together 12 g

of

aluminium and 38 g HCI?

c) We dissolve 5,00 ^g

of

AlCl3

in

water and dilute the solution

to

100 mL. Calculate the ion concentrations

in

the solution.

d) How much water must now be added

if _[Cl-]

should be 0,420

M?

TASK

2

a) In a vessel

with

the volume 3,0

L

we add the 23 ^g NO2 and 6,4 g 02. Calculate the partial pressures of _both gases and the total pressure in the vessel when the temperature in the ^vessel is 2'7 uC.

b) We cool the vessel to a lower tempe/aIutre.2,OEo of the NO2 ^gas reacts

with

Oz in the reaction

4NOlg)

+ O:(g)

-+ 2N:Os(g), Ad

^{< 0}

Calculate the equitibrium concentrations of

all

the gases in the tank, and

find

the value of the equilibrium constant Kc for this reaction ^at this lower temperature.

c) What is the temperature in the vessel ^at equilibrium when the total pressure is decreased to 5,0 atm?

d) How

will

the equilibrium be affected by the

following

changes?

l)

We add more Oz(g).

2) We cool the vessel.

TASK

3

a) Write the electron configuration for the elements fluorine (F), calcium ^{(Ca) and} gallium (Ga).

b) Which atom of the

following

pairs has the highest

l.ionization

energy? Give reason

for

your answers.

l) K

and Rb 2)

K

and Ca 3) Zn and Ga

4)NandO

c) What type of bond do we have between the atoms in the molecules Clz ^and HBr?

What types of bonds do we have between the molecules of the substances Clz ^and HBr?

d) Explain which

ofthe

elements potassium and calcium that ^has the highest melting point.

TASK

4

a) Explain what we mean by the heat of formation AI1r0

for

a chemical compound. Write the formation reaction for ethanol, CzHaO(l).

b) When ethanol bums incompletely, carbon monoxide, CO, is produced. The reaction is ^as follows:

C2H6O0)

+2OzG) -+

2CO(g) + 3HzO(g)

Calculate

AIl

^for this reaction. The

following

data are given:

2C(g)

+ ozGt

^--+

2CO(g). Nf

=

- ^{22t,0 kI}

2Hz@) + O:(g)

-; 2H2O(g).

^AEp=

_-

^{483,6 kJ}

Mro(cznso 0) = -27'7,6kJ/mole

CONSTANTS:

The molar volume of an ideal sas at STP: V^ = 22,4

Umol

The ^gas constant: R = 0,0821

L'atm/(mol'K)

r:

-!E

->! ^sZ"2

J-E

=ZZ

: +r: ^{-.E I A= il}

^r-1

^! 1 >,;

;v:

i ^xE leE

! rA i

- r-l

⁹

^'J.P I r.E

:aj ^{A =E}

:ZE -zE

ai = -a

I ^0)t

-&E

9r-

E

R t-E i ri;

-. <s sa& _{v3 -4,} ^{S oc} 'aa ^{{ o:} -: frI

=zE ^{: !26} :ai ^{-i ^E nlQg}

:i r \8 e..-t _{" aE s'gE}

-4tr

9ara ^ <E ^{3 '-,:}

E

- Nt ; ^\JE

ci blE

tr

^bo-:

:<' _-<u

- N" 'zi

a

t oi

-o3 ^{= *i}

i o,

-[r! _=*2 ^? 2E

; e8

.FIH h a>

* <):

^..!-

9 c):

= tl

⁶

:CE

?c i x >:

a.i6

" r\I ".=?

^43

a>€

":. -az

_22 ^{g s:}

?-. E

:s€ ^-'f3 _=V€

3 c): .oE ^{3* ;}

^CqC"

:lr

^r*

ⁱ a<: ^OE

ⁱ

!

^oa5

^-: ^ z;' ^{Z -e} _-\Jg ^{AE *i c!:}

^;n

^Al€

; V: s-?5 ^R r.:

ei

:>

=

a

..J

- a a

V= o

l+ !- o*oJ t!

^rr

v&

!=zf