Kemi

Få spørgsmål angående kemi aflevering.

01. november 2010 af NejTilSvampe - Niveau: A-niveau

Spørgsmålene er til eksamens sættet Kemi A Maj 2008.

1.  opgave 1.c)

Jeg skal redegøre for hvorfor mandelsyre er opløseligt i vand. Og derefter redegøre for om opløseligheden er pH-afhængig.

Mandelsyres strukturformel

Jeg ved at OH og -carboxylsyregruppen er opløselige i vand, men hvad sker der med benzenringen? For den er vel ikke opløselig.

Mit bud på om opløseligheden er pH-afhængig er: Ja. Men jeg kunne godt tænke mig jeres forklaring før jeg fortæller min egen.

2. opgave 3.c)

Jeg skal beregne reaktionshastigheden når der er gået 250min. 

Jeg har fundet frem til at reaktionen er af første orden så det opfylder differentialligningen:

[sucrose]' = -k*[sucrose] <=> [sucrose] = [sucrose]0*e-k*t <=> v(t) = [sucrose]' = -k*[sucrose]0*e-k*t

Men mine klassekammerater insisterer på at der ikke skal stå k istedet for -k. For mig giver det intuitivt mening at der skal stå -. Ikke alene pga. det er det man får når man løser differentialligningen men også fordi at jeg får en negativ hastighed som vel er et tegn på at koncentrationen af sucrose er aftagende, hvilket netop er tilfældet i denne opgave.

Men jeg var desværre ikke i skole den dag vi gik igennem reaktionskinetik så jeg vil gerne have dette afklaret en gang for alle =)

3. opgave 4.a)

Jeg skal redegøre for at der er R/S-isomeri for stoffet 4-(4-hydroxyphenyl)butan-2-ol.

Sådan som jeg forstår det er det fordi der sidder hhv. en CH2, CH3, OH og et H til stoffets kulstof nummer 2.

Mit spørgsmål er så, hvilken af dem er R og hvilken er S? For at finde ud af det skal man vel vide hvad har højest prioritet CH3 eller CH2. 

--------------------

bare i svarer på ét af spørgsmålene er jeg tilfreds =) 

mvh.


Brugbart svar (0)

Svar #1
01. november 2010 af Pid (Slettet)

1.

Phenyl gruppen er for sig selv stort set uopløslig, men hydroxygruppen og carboxylsyren gør at mandelsyre er ganske opløselig i vand, da de polære grupper skaber intermolekylære bånd med den polære solvent.

Opløsligheden stiger med en forøgelse af pH da mandelsyre ved en høj pH har afgivet sin proton, og derved har en større negativ ladning ved oxygenatomerne, som derved gør molekylet endnu mere polariseret.

3.

Der er ganske rigtigt et chiralt center på nr. 2 carbon. Selvom man ikke kan afgøre om det er R/S ud fra tegningen du har lagt op, da den ikke viser stereokemien af molekylet.

I forhold til CH3 og CH2:

CH2 gruppen har højest prioitet fordi den binder til et carbon og to hydrogenatomer: (CHH) mens CH3 gruppen kun binder til tre hydrogen atomer: (HHH).

Så prioriteringen er OH > CH2CH2 (...), > CH3 > H


Svar #2
01. november 2010 af NejTilSvampe

 #1 - mange tak.

Til 3, ja jeg glemte at linke til min tegning af det 3-dimensionelle molekyle hvor man godt kan se forskellen. beklager. Men det var også det mit gæt var, altså at CH2-R har højere prioritet end CH3. Og til 1, var der rigtig mange ting der som jeg kan bruge til at supplere min opgave med :) så mange tak.


Brugbart svar (0)

Svar #3
01. november 2010 af Phienix (Slettet)

2)

Grunden til at der skal stå k istedet for -k er følgende:

når du løser din reaktionsligning finder du en tidsafhængig funktion for din sucrose-koncentration:
[Sucrose] = [Sucrose]0 * exp(-k*t)

Men reaktionshastigheden, R, kan udtrykkes ved

R = k*[Sucrose]

Alene fordi din reaktion er af førsteorden mht. til sucrose og intet i forhold til alt andet. Når du sætter din nyfundne værdi ind, skulle du gerne hurtigt kunne se sammenhængen.


Svar #4
01. november 2010 af NejTilSvampe

#3

 okay o_O med andre ord R = - [sucrose]'

det virker rigtig mærkeligt i mit hovede.

Sådan som jeg forstår det nu; er det fordi man hellere vil have et udtryk for hvor meget sucrose der reagerer i minuttet, end man vil have et udtryk for hvor meget sucrose man mister/tilføjer i minuttet.  -Er det sådan?


Brugbart svar (0)

Svar #5
01. november 2010 af Phienix (Slettet)

Du skriver selv at "med andre ord er R = - [sucrose]'  "

Men [sucrose]' er jo det samme som d[sucrose]/dt, og altså har du derudfra vist, at hastigheden for reaktionen må være den koncentrationsændring, d[sucrose], der sker indenfor tidsintervallet dt. Det negative fortegn betyder at sucrose må "forsvinde" ved reaktionen, da d[sucrose] heraf må være negativ ( d[sucrose] ≈ Δ[sucrose] = [sucrose]t=t2 - [sucrose]t=t1 , og da [sucrose]t=t2 < [sucrose]t=t1, Δ[sucrose] < 0). Det negative fortegn ændrer reaktionshastighedens fortegn, så den bliver positiv. Dette er blot per definition.

Reaktionshastigheden for en reaktion kan opskrives som en effektiv hastighedskonstant, keff, ved

R = keff * { opløsningsmidler, der har orden > 0 }. I dit tilfælde er reaktionenshastigheden, R, kun afhængig af sucrose i første orden så

R = R

k*[Sucrose] = -[Sucrose]'

Men reaktionshastigheden, R, som du kalder v(t), de to er de samme, må enten være k*[sucrose] eller -[sucrose]'. Det passer altså ikke, som du skriver,

at v(t) = [sucrose]',

men v(t) = - [sucrose]' gælder.

der gælder heraf også så at;

v(t) = - [sucrose]' = k*[sucrose] = k*[sucrose]0 * exp(-k*t)

- - -

en lang forklaring, der ku have været meget kort. Jeg beklager, det er ved at være sent på aftenen :-)


Svar #6
01. november 2010 af NejTilSvampe

Ja men jeg forstår det godt tror jeg. Jeg troede bare at reaktionshastigheden var et udtryk for hvor hurtigt du får mere [sucrose], og at en negativ værdi så naturligvist betød du fik en lavere koncentration. Men reaktionshastigheden er jo så nærmere et udtryk for hvor hurtigt reaktionen reagerer, hvilket også giver mening ud fra navnet :) 

men ihvertfalde er jeg med på det nu (vil jeg mene). mange tak for forklaringen.


Brugbart svar (0)

Svar #7
01. november 2010 af Phienix (Slettet)

I dette tilfælde har du kun et stof, så reaktionshastigheden viser dig faktisk også direkte hvor hurtigt, din sucrose vil forsvinde - denne hastighed afhænger af tiden. I større systemer skal man dog lige kigge en ekstra gang på ligningerne for at kunne konkludere herudfra, men tingene hænger sammen :) Reaktionskinetik er et emne, man nemt kan falde i staver over.


Skriv et svar til: Få spørgsmål angående kemi aflevering.

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.