Magnus Ehingers under­visning

— Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete m.m.

Prov 2015-11-06 i Kemisk bindning

Tid: 80 minuter

Tillåtna hjälpmedel är papper, penna, suddgummi och linjal samt utdelat papper med periodiskt system och tabell med några atomslags elektronegativitet. Alla reaktionsformler ska vara balanserade med minsta möjliga heltalskoefficienter. Lycka till!

Betygsmatris

Dina svar kommer att bedömas enligt nedanstående matris:

  E C A
Begrepp, mo­del­ler, teo­ri­er och ar­bets­me­tod­er Eleven re­do­gör över­sikt­ligt för in­ne­bör­den av dem Eleven re­do­gör ut­för­ligt för in­ne­bör­den av dem Eleven re­do­gör ut­för­ligt och ny­an­se­rat för in­ne­bör­den av dem
Svara på frå­gor om och be­skri­va ke­mi­ska fö­re­te­el­ser och för­lopp
 Med viss sä­ker­het, exem­pli­fie­rar Med viss sä­ker­het, exem­pli­fie­rar Med sä­ker­het, exem­pli­fie­rar och ge­ne­ra­li­se­rar kring
Analysera och be­sva­ra frå­gor Enkla frå­gor i be­kan­ta si­tu­a­tion­er med till­freds­stäl­lan­de re­sul­tat Komplexa frå­gor i be­kan­ta si­tu­a­tion­er med till­freds­stäl­lan­de re­sul­tat Komplexa frå­gor i be­kan­ta och nya si­tu­a­tion­er med gott re­sul­tat
Tol­ka re­sul­tat, ut­vär­de­ra me­to­der och dra slut­sats­er av ex­pe­ri­ment Eleven ger enkla om­dömen samt mo­ti­ve­rar sina slut­sats­er med enkla re­so­ne­mang Eleven ger enkla om­dömen samt mo­ti­ve­rar sina slut­sats­er med väl­grun­da­de re­so­ne­mang.

Eleven ger ny­an­se­ra­de om­döm­en samt mo­ti­ve­rar sina slut­sats­er med väl­grun­da­de och ny­an­se­ra­de re­so­ne­mang.

Vid be­hov fö­re­slår ele­ven ock­så för­än­dring­ar.
Språk och kom­mu­ni­ka­tion Eleven an­vän­der med viss sä­ker­het ett na­tur­ve­ten­skap­ligt språk och an­pass­ar till viss del sin kom­mu­ni­ka­tion till syf­te och sam­man­hang. Eleven an­vänd­er med viss sä­ker­het ett na­tur­ve­ten­skap­ligt språk och an­pass­ar till stor del sin kom­mu­ni­ka­tion till syfte och sam­man­hang. Eleven an­vän­der med sä­ker­het ett na­tur­ve­ten­skap­ligt språk och an­pas­sar till stor del sin kom­mu­ni­ka­tion till syf­te och sam­man­hang.

Vid varje fråga står det vad som bedöms och på vilken nivå du kan besvara frågan.

Språklig bedömning

På hela provet gör jag också en samlad bedömning av hur du använder det vetenskapliga språket (se betygsmatrisen ovan).

(Språk och kommunikation 1/1/1)

Hoppa direkt till …

Del I. Frågor som bara kräver ett kort svar (ett ord eller 1-2 meningar)

  1. Vad är namnet på följande jonförening: Mg(NO3)2?

    Begrepp, modeller, teorier och arbetsmetoder (1/0/0)

  2. Formeln för galliumklorid är GaCl3. Vilken är formeln för galliumsulfat?

    Begrepp, modeller, teorier och arbetsmetoder (0/1/0)

  3. Vilken typ av bindningar bryts när
    1. en bit koppar smälter?

      Svara på frågor om och beskriva kemiska företeelser och förlopp (1/0/0)

    2. du löser upp lite salt i vatten?

      Svara på frågor om och beskriva kemiska företeelser och förlopp (1/0/0)

    3. koldioxid sublimerar?

      Svara på frågor om och beskriva kemiska företeelser och förlopp (1/0/0)

    4. is smälter?

      Svara på frågor om och beskriva kemiska företeelser och förlopp (1/0/0)

    5. reaktionen H2(s) → H2(l) sker

      Svara på frågor om och beskriva kemiska företeelser och förlopp (1/0/0)

Del II. Ringa in de rätta alternativen!

  1. Man vill undersöka om en vattenlösning innehåller joner. Vilken av följande metoder bör man använda?
    1. Man undersöker om lösningen är sur eller basisk
    2. Man undersöker om lösningen leder elektrisk ström
    3. Man mäter densiteten och jämför den med densiteten hos destillerat vatten
    4. Man undersöker om lösningen är elektriskt laddad
    5. Man tillsätter en vattenlösning av en jonförening
    6. Man indunstar lösningen och ser om det blir någon återstod

      Beskriva kemiska företeelser och förlopp (1/0/0)

  2. Vilket av följande ämnen är mest lättlösligt i hexan?
    1. NH3
    2. etanol
    3. C5H12
    4. vatten
    5. en molekyl med följande strukturformel:
      dimetyleter (dimetyleter)

      Analysera och besvara frågor (1/0/0)

  3. Vilken av följande bilder visar elektronformeln för peroxidjonen, \({\sf \text{O}_2^{2-}}\)?
    1. syrgas
    2. peroxidjon
    3. syrgas med oparade elektroner
    4. superoxidjon
    5. oxidjon
    6. ozon

      Beskriva kemiska företeelser och förlopp (0/1/0)

  4. Vilka tre av följande ämnen är dipoler?
    1. NH3
    2. CO2
    3. HCl
    4. C2H6
    5. C6H6
    6. CH3OH

      Analysera och besvara frågor (1/1/0)

Del III. Frågor som kräver ett utredande svar

Skriv svaren på de här frågorna på ett annat papper.

  1. Låt oss säga att du på ditt laboratorium har en burk med ett okänt vitt pulver. Du misstänker att det är någon form av jonförening. För att försöka ta reda på vad det är, utför du några enkla experiment. Först löser du lite av pulvret i vatten. Det visar sig vara lättlösligt. Sedan fördelar du lösningen på två provrör.
    • Du tillsätter lite bariumnitrat, Ba(NO3)2(aq) till lösningen i det ena provröret utan att något händer.
    • Du tillsätter lite silvernitrat, AgNO3(aq) till lösningen i det andra provröret. Då bildas det en vit fällning.
    Sedan tar du lite av pulvret och för in det i lågan från en brännare. Då färgas lågan tydligt brandgul.
    1. Vilken är den positiva jonen i den okända föreningen? Endast svar behövs.

      Tolka resultat, utvärdera metoder och dra slutsatser av experiment (1/0/0)

    2. Vilken är den negativa jonen i den okända föreningen? Svara så utförligt och nyanserat som möjligt.

      Tolka resultat, utvärdera metoder och dra slutsatser av experiment (0/1/1)

  2. Förklara så utförligt och nyanserat som möjligt hur det kommer sig att metaller kan leda ström.

    Begrepp, modeller, teorier och arbetsmetoder (0/1/1)

  3. Titta på nedanstående bild. Den visar hur kokpunkten för några föreningar i syregruppen varierar.
    Kokpunkt för några föreningar i syregruppen.
    1. Förklara så utförligt och nyanserat som möjligt varför vattnets kokpunkt avviker så mycket från de övriga ämnena.

      Svara på frågor om och beskriva kemiska företeelser och förlopp (1/1/1)

    2. Som du ser sjunker kokpunkten från H2Te → H2Se → H2S. Vad beror det på? Förklara så utförligt och nyanserat som möjligt!

      Svara på frågor om och beskriva kemiska företeelser och förlopp (0/1/1)

Facit

Betygsgränser

Max: 25,0 (12/8/5)
Medel: … (…/…/…)
E: 9,0    
D:  13,0 varav 4,0 A- eller C-poäng
C:  16,5 varav 6,0 A- eller C-poäng
B:  19,0 varav 2,5 A-poäng
A:  22,0 varav 4,0 A-poäng

Del I. Frågor som bara kräver ett kort svar (ett ord eller 1-2 meningar)

  1. Magnesiumnitrat
  2. Ga2(SO4)3
    1. Metallbindningar
    2. Jonbindningar
    3. van der Waalsbindningar
    4. Vätebindningar
    5. van der Waalsbindningar

Del II. Ringa in de rätta alternativen!

  1. b
  2. c
  3. b
  4. a, c, f

Del III. Frågor som kräver ett utredande svar

    1. Natriumjon, Na+
    2. Svar:
      • Bariumjoner bildar ett svårlösligt salt med sulfatjoner. Eftersom inget händer när bariumnitraten tillsätts, kan vi sluta oss till att den negativa jonen inte är en sulfatjon.
      • Silverjoner bildar ett svårlösligt salt med kloridjoner, enligt följande reaktionsformel: Ag+(aq) + Cl–(aq) → AgCl(s). Eftersom det bildas en fällning, kan vi sluta oss till att den negativa jonen är en kloridjon.

      Bedömning:
      C – Eleven besvarar frågan utifrån en av punkterna ovan.
      A – Eleven besvarar frågan utifrån båda två av punkterna ovan.

  2. Svar:
    • Elektronerna i en bit metall är delokaliserade
    • I en bit metall sitter atomerna som positiva joner i ett enda stort elektronmoln
    • Tack vare de delokaliserade elektronerna (elektronmolnet) kan metallen ta upp en elektron.
    • Överskottet på elektroner gör att en annan elektron åker ut i andra änden av metallen, och därigenom skapas en elektrisk ström.

    C – Eleven besvarar frågan utifrån 2-3 av punkterna ovan.
    A – Eleven besvarar frågan utifrån 2-3 av punkterna ovan.

    1. Bedömning, kemiska företeelser och förlopp:

      Eleven konstaterar att skillnaden i kokpunkt beror på följande saker:

      • Det kan inte uppstå några vätebindningar mellan H2Te-, H2Se- eller H2S-molekylerna
      • Det kan uppstå dipol–dipol-bindningar mellan H2O-molekylerna, vilket gör att det krävs mer energi för att skilja molekylerna från varandra
      • Det kan uppstå vätebindningar mellan H2O-molekylerna, vilket gör att det krävs mer energi för att skilja molekylerna från varandra

      E – Eleven svarar på frågan utifrån 1 av punkterna ovan.

      C – Eleven svarar på frågan utifrån 2 av punkterna ovan.

      A – Eleven svarar på frågan utifrån alla 3 av punkterna ovan.


      Bedömning, språk och kommunikation:

      E – Eleven beskriver översiktligt i ord antingen hur dipol–dipol-bindningar eller vätebindningar uppstår mellan vattenmolekyler

      C – Eleven beskriver i ord och bild antingen hur dipol–dipol-bindningar eller vätebindningar uppstår mellan vattenmolekyler

      A – Eleven beskriver i ord och bild både hur dipol–dipol-bindningar och vätebindningar uppstår mellan vattenmolekyler
    2. Svar:
      Skillnaden i elektronegativitet mellan de ingående ämnena är följande:

      H2Te – 0
      H2Se – 0,3
      H2S – 0,4

      Dessa bindningar är så svagt polära, att de kan betraktas som opolära. Därför kan molekylerna H2Se och H2S inte heller betraktas som dipoler. Detta leder till att den bindning som dominerar mellan de olika molekylerna är van der Waals-bindningar.

      (Vi kan också se att kokpunkten sjunker trots att molekylerna blir mer och mer polära. Ju mer polär en molekyl är, desto mer spelar dipol–dipol-bindningarna roll, och desto högre blir kokpunkten. Men eftersom kokpunkten faktiskt blir lägre, kan vi dra slutsatsen att det är van der Waals-bindningar som dominerar mellan molekylerna.)

      Ju större en atom är, desto fler antal elektroner har den. Det gör att ju större en atom är, desto större roll kommer van der Waals-bindningar att spela. När vi rör oss nedåt i en grupp, ökar storleken. Det betyder att van der Waals-bindningarna mellan H2Te-molekylerna är starkare än van der Waals-bindningarna mellan H2Se-molekylerna, som i sin tur är starkare än van der Waals-bindningarna mellan H2S-molekylerna. Och därför får H2Te högst kokpunkt av de tre ämnena, därefter H2Se och sist H2S.

      C – Eleven konstaterar att det huvudsakligen uppstår van der Waals-bindningar mellan ämnena i frågan och att styrkan i van der Waals-bindningen sjunker när vi rör oss uppåt i gruppen (ju mindre huvudatomen är)

      A – Eleven för också ett resonemang kring följande: Ju större atomen är, desto fler elektroner är det i atomen, och desto större betydelse (och styrka) får van der Waals-bindningen. Eftersom telluratomen har fler elektroner än selenatomen, får H2Te högre kokpunkt än H2Se. På samma sätt får H2Se högre kokpunkt än H2S, eftersom selenatomen har fler elektroner än svavelatomen.