Prov 2012-11-09 i Kemisk jämvikt och Syror och baser

Tid: 75 minuter

Tillåtna hjälpmedel: Penna, suddgummi, linjal.

Betygsmatris

Dina svar kommer att bedömas enligt nedanstående matris:

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

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

1. Vilket pH har en lösning
   1. som består av 0,00125 mol/dm³ salpetersyra, HNO₃?

      Begrepp, modeller, teorier och arbetsmetoder

      E

      C

      A

   2. där man löst 1,25 g natriumhydroxid, NaOH, i 0,200 dm³ vatten?
      

      Begrepp, modeller, teorier och arbetsmetoder

      E

      C

      A

2. Vid ett försök för man in kvävgas och vätgas i ett lufttätt kärl och upphettar blandningen till 400 °C. Då sker följande reaktion:
   
   N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)
   
   Man fann att vid jämvikt innehöl kärlet 0,30 mol kvävgas, 0,20 mol vätgas och 0,070 mol ammoniak per dm³. Beräkna reaktionens jämviktskonstant.

1.  I bland annat havsvatten finns det vätekarbonatjoner. Dessa protolyseras enligt följande formel:
   
   HCO\({\sf _3^-}\) + H₂O ⇌ CO\({\sf _3^{2-}}\) + H₃O⁺
   
   Vilka syrabaspar finns det i den reaktionen?
   

   Begrepp, modeller, teorier och arbetsmetoder

   E

   C

   A

2. I en jämviktsreaktion A + B ⇌ C + D har man nedanstående energiförhållanden.
   
   1. Hur stor är aktiveringsenergin för reaktionen A + B → C + D?
   2. Hur stor är aktiveringsenergin för reaktionen C + D → A + B?
   3. Hur stor är entalpiförändringen för reaktionen A + B → C + D?
   4. Är reaktionen A + B → C + D endoterm eller exoterm?

   Analysera och besvara frågor

   E

   C

   A

3. Man kan framställa väteklorid genom att låta vätgas reagera med klorgas enligt följande reaktion:

   H₂(g) + Cl₂(g) ⇌ 2HCl(g)

   \(\Delta H = -184k\mathrm{J}\) för reaktionen åt höger

   
   Hur ska man göra för att förskjuta reaktionen åt höger? Ett eller flera alternativ kan vara korrekta.
   1. Man minskar koncentrationen HCl
   2. Man minskar koncentrationen H₂
   3. Man ökar koncentrationen Cl₂
   4. Man höjer temperaturen
   5. Man ökar trycket genom att minska volymen

   Svara på frågor om och beskriva kemiska företeelser och förlopp

   E

   C

   A

Del II. Frågor som kräver ett utredande svar (fullständiga beräkningar krävs)

6. I ett försök ville man bestämma koncentrationen myrsyra, HCOOH, i en lösning. Man titrerade 15,0 ml av myrsyran med 0,100 mol/dm³ natriumhydroxid, samtidigt som man mätte lösningens pH. Då fick man följande diagram:
   
   1. Vilket pH (ungefär) hade lösningen vid ekvivalenspunkten?
      

      Svara på frågor om och beskriva kemiska företeelser och förlopp

      E

      C

      A

   2. Beräkna myrsyrans koncentration.
      

      Svara på frågor om och beskriva kemiska företeelser och förlopp

      E

      C

      A

7. Man tillreder en buffert genom att blanda 20 ml 0,20 mol/dm³ HAc med 20 ml 0,80 mol/dm³ NaAc. Beräkna lösningens pH.

   Analysera och besvara frågor

   E

   C

   A

8. I bilmotorer bildas bland annat kvävemonoxid genom att luftens kväve reagerar med syrgas vid hög temperatur. Vid 2500 K är jämviktskonstanten \(K = 4,3 \cdot 10^{-2}\) för följande reaktion:
   
   N₂(g) + O₂(g) ⇌ 2NO(g)
   
   I ett försök blandade man 1,00 mol kvävgas, 1,00 mol syrgas och 1,00 mol kvävemonoxid i ett lufttätt kärl med volymen 1,00 dm³ och upphettade till 2500 K. Vilken var koncentrationen kvävemonoxid när systemet nådde jämvikt?

   Analysera och besvara frågor

   E

   C

   A