Indholdsfortegnelse
1. Opgave 1. Mandelsyre
a. Beregning af stofmængdekoncentration af mandelsyre i den vandige opløsning
b. Beregning af pH i den vandige opløsning af mandelsyre ved 25 °C
c. Argumentation for mandelsyrens opløselighed i vand og pH-afhængighed
2. Opgave 2. Brintpiller
a. Beregning af massen af hexaamminmagnesiumchlorid, der maksimalt kan dannes
b. Beregning af volumenet af den mængde ammoniak, der forbruges ved 1,0 bar og 25 °C
c. Beregning af ΔH° og ΔS° for reaktionen; kommentar til ΔS° i forhold til reaktion II
d. Beregning af partialtrykket af ammoniak i beholderen ved ligevægt
3. Opgave 3. Inversion af sukker
a. Angivelse af reaktionstypen for den nævnte reaktion
b. Bestemmelse af reaktionsordenen med hensyn til sucrose
c. Beregning af reaktionshastigheden efter 250 min
d. Beregning af aktiveringsenergien for reaktionen
4. Opgave 4. Hindbærketon
a. Begrundelse af eksistensen af to spejlbilledisomere af 4-(4-hydroxyphenyl)butan-2-ol
b. Forklaring af hindbærketons systematiske navn ud fra stoffets strukturformel
c. Eksperimentel påvisning af dannelse af hindbærketon
d. Forklaring af optisk inaktivitet i reaktantblandingen og optisk aktivitet i produktblandingen
e. Bestemmelse af aromastoffets struktur; argumentation ud fra integralkurve, kemiske skift og koblingsmønstre
Optimer dit sprog - Læs vores guide og scor topkarakter
Uddrag
a. Beregning af stofmængdekoncentration af mandelsyre i den vandige opløsning
For at beregne stofmængdekoncentrationen af mandelsyre i en vandig opløsning, er det nødvendigt at kende mængden af mandelsyre opløst og volumenet af opløsningen.
Stofmængdekoncentrationen, også kaldet molariteten, er defineret som mængden af stof (i mol) pr. liter opløsning (i liter).
Antag, at vi har opløst en vis masse mandelsyre i en given volumen vand. Hvis vi kender massen af mandelsyre og volumenet af opløsningen, kan vi bruge følgende trin til at finde koncentrationen:
1. Bestem molmassen af mandelsyre (C₇H₆O₄):
○ Carbon (C): 7 atomer × 12,01 g/mol = 84,07 g/mol
○ Hydrogen (H): 6 atomer × 1,01 g/mol = 6,06 g/mol
○ Oxygen (O): 4 atomer × 16,00 g/mol = 64,00 g/mol
○ Total molmasse = 84,07 + 6,06 + 64,00 = 154,13 g/mol
2. Beregn stofmængden af mandelsyre: Hvis vi har 5 gram mandelsyre opløst i 0,5 liter vand, beregner vi stofmængden ved at dividere massen med molmassen:
$$Stofmængde=MasseMolmasse=5 g154,13 g/mol≈0,0324 mol\text{Stofmængde} = \frac{\text{Masse}}{\text{Molmasse}} = \frac{5 \text{ g}}{154,13 \text{ g/mol}} \approx 0,0324 \text{ mol}Stofmængde=MolmasseMasse=154,13 g/mol5 g≈0,0324 mol$$
3. Beregn stofmængdekoncentrationen:
$$Konc. (M)=Stofmængde (mol)Volumen (L)=0,0324 mol0,5 L=0,0648 M\text{Konc. (M)} = \frac{\text{Stofmængde (mol)}}{\text{Volumen (L)}} = \frac{0,0324 \text{ mol}}{0,5 \text{ L}} = 0,0648 \text{ M}Konc. (M)=Volumen (L)Stofmængde (mol)=0,5 L0,0324 mol=0,0648 M$$
Stofmængdekoncentrationen af mandelsyre i opløsningen er derfor 0,0648 M.
b. Beregning af pH i den vandige opløsning af mandelsyre ved 25 °C
Mandelsyre (C₇H₆O₄) er en diprotisk syre, hvilket betyder, at den kan afgive to protoner (H⁺).
For at beregne pH skal vi først kende syrens disociationskonstanter (Kₐ). Antag, at vi har Kₐ1 og Kₐ2 for de to disociationstrin.
1. Beregn koncentrationen af H⁺ ioner: Mandelsyre dissocierer i vand som følger:
$$C7H6O4⇌C7H5O4−+H+\text{C}_7\text{H}_6\text{O}_4 \rightleftharpoons \text{C}_7\text{H}_5\text{O}_4^- + \text{H}^+C7H6O4⇌C7H5O4−+H+ C7H5O4−⇌C7H4O42−+H+\text{C}_7\text{H}_5\text{O}_4^- \rightleftharpoons \text{C}_7\text{H}_4\text{O}_4^{2-} + \text{H}^+C7H5O4−⇌C7H4O42−+H+$$
Hvis koncentrationen af mandelsyre er 0,0648 M, og vi antager, at det er en svag syre, kan vi bruge en approximation til at finde pH ved at antage en meget lille dissociation.
2. Beregn pH med en given Kₐ: Antag, Kₐ1 = 1,0 × 10⁻³ og Kₐ2 = 1,0 × 10⁻⁵. For simplificerede beregninger kan vi bruge:
$$pH=−log[H+]\text{pH} = -\log[\text{H}^+]pH=−log[H+]$$
Hvis [H⁺] ≈ \sqrt{Kₐ \cdot C} (hvor C er koncentrationen af syren), så:
$$[H+]=1,0×10−3×0,0648≈0,0080 M[\text{H}^+] = \sqrt{1,0 \times 10^{-3} \times 0,0648} \approx 0,0080 \text{ M}$$
$$[H+]=1,0×10−3×0,0648≈0,0080 M pH=−log(0,0080)≈2,10\text{pH} = -\log(0,0080) \approx 2,10pH=−log(0,0080)≈2,10$$
Skriv et svar