Side 3 - Hvad gør jeg forkert ved mine beregninger?

Du er kommet til at lave den ene lodrette streg ved phi=5. Det skal i stedet være ved phi=7.

Altså fire vandrette streger:

0 til 2: 2,7

2 til 7: 10,0

7 til 12: 13,0

12 til ∞: 16,5

og så kan du forbinde endepunkterne med lodrette streger.

Det er vist en standardformel der angiver sammenhængen mellem D og P:

https://en.wikipedia.org/wiki/Partition_coefficient#Log_D_from_log_P_and_pKa

De har brugt den for syre hvor de så bare har den reciprokke værdi af den store brøk men så til gengæld et minus ude foran logaritmen. Så indsætter de værdier og isolerer pKa.

#41

Du er kommet til at lave den ene lodrette streg ved phi=5. Det skal i stedet være ved phi=7.

Altså fire vandrette streger:

0 til 2: 2,7

2 til 7: 10,0

7 til 12: 13,0

12 til ∞: 16,5

og så kan du forbinde endepunkterne med lodrette streger.

Den opgave driver mig til vanvid. Det kan slet ikke lade sig gøre at skrive det i den format; 0-2, 2-7 osv. Jeg ved desværre ikke hvordan man gør. Nu ser det sådan her ud: https://imgur.com/a/w0GEi7k

Kan du se her, hvad jeg gør galt i den her opgave? Jeg følger formlen, og får kun et resultat fra 0-4 ...

Du kan se, hvordan grafen skal se ud (facit) som også er vedhæftet. 

https://imgur.com/a/5w4j4v3

Din graf ser rigtig ud.

Du kan eventuelt lave det sådan her:

To søjler med følgende værdier

0 0

0,001 2,7

2 2,7

2,001 10

7 10

7,001 13

12 13

12,001 16,5

15 16,5

Altså at man bare laver nogle bratte stigninger ved 0, 2, 7 og 12 i stedet for egentlig lodrette streger. På diagrammet kan man ikke se forskel.

I den anden opgave har du en parentesfejl i formlen:

=LOG($B$34)-LOG(1-10^(D40-$B$33)))

Jeg ved nu ikke om det bare er det parentes. Jeg har markeret den celle, hvor der er dukket et resultat op, og der hvor der kommer en fejl og der burde ikke komme en fejl, da jeg har trukket resultatet ned, så det burde gælde for alle værdier.  Kan slet ikke se, hvad der går galt. 

Så har jeg også lavet den anden graf og forbundet punkterne. Passer det nu? 

https://imgur.com/a/5w4j4v3

Formlen skal være

=$B$34-LOG(1-10^(D40-$B$33))

Der skal ikke være LOG foran $B$34 da man i tallet i B34 allerede har taget logaritmen.

Den anden opgave: 

Hvis du bare markerer kolonnerne med tallende og så vælger at indsætte diagram, så skulle du gerne få sådan en graf:

https://i.imgur.com/bWHZxtT.png

Nu har jeg rettet fejlen i formlen, men samme problem opstår stadig: 

https://imgur.com/a/5w4j4v3

Jeg har endda skrevet tallene på et nyt ark, så jeg kan virkelig ikke se, hvorfor det ikke fungerer...

Nu tror jeg jeg ved det. Der er en fortegnsfejl i formlen.

logD = logP - log(1+10^pH-pKa)

Hej Sveppalyf

Endnu en opgave som giver problemer. Jeg har markeret tingene med rødt, som jeg ikke forstår. Hvordan opnår de resultatet i delopgave b og c og d? Jeg har skrevet det direkte fra facit. Derudover er det vel Van't Hoffs ligning, som benyttes i delopgave e? Det er ikke noget de har nævnt. Dog får jeg et helt andet resultat end facit. 

https://imgur.com/a/LFfXg4N

a)

Der er vist en fejl.

I opløsning 2 bliver der opløst 0,01510M af stoffet som giver 0,01510M K+ og 0,01510M C4H5O6. Dertil kommer der så 0,100M ekstra K+ fra opløsningsmidlet. Så det må være

2) L_c = [K+][C4H5O6-] = (0,01510M + 0,100M) * 0,01510M = .....M²

b)

Man finder koncentrationerne og ladningerne af de forskellige ioner i opløsning.

Opløsning 1:

c_K+ = 0,0377M

z_K+ = +1

c_C4H5O6- = 0,0377M

z_C4H5O6- = -1

I = ½*( 0,0377M * 1² + 0,0377M * (-1)² ) = 0,0377M

Opløsning 2:

c_K+ = 0,01510M + 0,100M = 0,11510M

z_K+ = +1

c_C4H5O6- = 0,01510M

z_C4H5O6- = -1

c_Cl- = 0,100M

z_Cl- = -1

I = ½*( 0,11510M * 1² + 0,01510M * (-1)² + 0,100M * (-1)² ) = 0,11510M

c)

Vi har

L_c = [K+]*[C4H5O6-] = 1,43*10^-3M² (fra spm. a)

L_a = a_K+ * a_C4H5O6- = 9,55*10^-4

Middelaktivitetskoefficienten er defineret som

γ_± = (γ₊^p * γ_-^q)^1/(p+q)

p er antallet af positive ioner i molekylet og q antallet af negative. p og q er begge lig 1 for KC4H5O6, så vi har

γ_± = (γ₊ * γ_-)^1/2

Vi har så at 

L_a = a_K+ * a_C4H5O6-  <=>

L_a = γ₊ * [K+]/c^o * γ_- * [C4H5O6-]/c^o  <=>

L_a = γ₊γ_- * L_c / c^o2  <=>

L_a = γ_±² * L_c / c^o2

Det er så her de starter i facit. De isolerer γ_± og indsætter værdierne.

d)

De tager ligningen fra før og tager logaritmen på begge sider:

L_a = L_cγ_±² * 1/c^o2  <=>

logL_a = logL_c + log(γ_±²) - log(c^o2)

(Her er brugt logaritmereglerne log(a*b) = log(a) + log(b) samt log(a/b) = log(a) - log(b) )

Så bruger de log(γ_±²) = 2*log(γ_±) samt logL_c - log(c^o2) = log(L_c/c^o2)

logL_a = log(L_c/c^o2) + 2*logγ_± 

De flytter først rundt på leddene

log(L_c/c^o2) = logL_a - 2logγ_±

og bruger så den formel for logγ_± hvor de har brugt z₊ = 1 og z_- = -1

e)

Du har gjort det rigtigt, det er bare K₂ du skal finde.

Husk at det øverste K i brøken hører til den temperatur der står først inde i parentesen og det nederste K hører til den anden temperatur. Du har sat temperaturen 30^o først og 20^o sidst, så det er det øverste K du kender og det nederste K du skal finde.

ln(9,55*10^-4 / K₂) = -51,0*10³ / 8,3145 * (1/303,15 - 1/293,15)  <=>

K₂ = 4,78*10^-4 M²

Andre spørgsmål her ... 

https://imgur.com/a/NbX4MwC

Forstår slet ikke det første spørgsmål. De ting som er markeret med rødt? Hvad er meningen der? 

I delspørgsmål c dividerer de med 2. Er det fordi det er NaCl som dissocierer i to Na+ Cl-?

Og de resterende d og e forstår jeg slet ikke hvordan skal løses. Forstår fremgangsmåden i d, men ikke helt hvordan de finder ud af, at det er en monomer. Endeligt delspørgsmål e ...

Jeg har også disse spørgsmål som jeg har samlet. Det er en stor hjælp at få afklaret nogle ting, da meget kommer til eksamen. https://imgur.com/a/ShwLYgV

Jeg er klar over, at de er mange, men jeg håber at du kan hjælpe mig løbende når du får tiden. Dog er en del af billederne bare vedhæftet, så du kan se hele opgaven. Det er spørgsmålene markeret med rødt. 

En ting til sidste spørgsmål. Er der en måde, hvor man kan regne massen uden at gøre det på den måde de gøre det på? Eksempelvis ved at aflæse på diagrammet?

Beklager hvis jeg har skræmt dig med mine spørgsmål. Jeg har bare virkelig brug for hjælp. 

a)

Osmose:

Hvis man har en membran som der godt kan trænge vand igennem men ikke opløste partikler, og man har rent vand på den ene side og på den anden side har vand med opløste partikler, så vil det rene vand have en tendens til at søge ind mod vandet med de opløste partikler (pga. den lavere vand-koncentration). Dette drivende tryk kaldes det osmotiske tryk og kan beregnes af

π = R*T*c

hvor c er osmolariteten, dvs. koncentrationen af opløste partikler.

(De kommer i facit til at blande molaritet sammen med molalitet.

molaritet: Det koncentrationsbegreb man plejer at bruge i kemi. Altså antal mol opløst stof pr. L blanding.

molalitet: Et sjældent anvendt koncentrationsbegreb. Antal mol opløst stof pr. kg opløsningsmiddel.

Men det er altså osmolariteten vi skal bruge her. Altså antal opløste partikler pr. L blanding.)

Vi skal finde osmolariteten af NaCl-opløsningen:

Lad os betragte 1 kg:

Den indeholder 0,0348 * 1kg = 0,0348 kg = 34,8 g NaCl

Som indeholder stofmængden 34,8g / 58,5 g/mol = 0,58487 mol

De 1 kg opløsning fylder

1000 g / 1024 g/L = 0,9765625 L

Koncentrationen af NaCl bliver så

0,58487mol / 0,9765625 L = 0,60915 M

Når man opløser NaCl, bliver den splittet op i to ioner, Na⁺ og Cl^-, så osmolariteten bliver altså det dobbelte.

c = 2*0,60915M = 1,2183 osmol/L

Så kan man beregne det osmotiske tryk π. Pumpen skal så yde et tryk der er større end dette, for at få vandet til at flyde den modsatte vej (fra opløsningen til rent vand).

b)

Når processen er stoppet, er det fordi det tryk pumpen yder er lig med det osmotiske tryk, dvs. π=75atm. De finder så hvilken osmolaritet af opløsningen dette svarer til. 3,06 mol/L. Men dette er osmolariteten dvs. koncentrationen af Na⁺ og Cl^-, men det var koncentrationen af NaCl der blev spurgt om, så de dividerer de 3,06 med 2.

c)

Der skal sådan en ~ over m'et i m(Na⁺ + Cl^-) og m(NaCl). m med ~ over betyder molalitet (den med mol pr. kg opløsningsmiddel). Det er nemlig osmolaliteten der indgår i den formel med kogepunktsforhøjelse. De finder altså osmolaliteten af opløste partikler (Na⁺ + Cl^-) og så dividerer de med 2 for at finde osmolaliteten af NaCl.

d)

De beregner koncentrationen af monomer insulin til 1,72*10^-5 M. Spørgsmålet er så om disse monomerer rent faktisk er monomerer eller om de er gået sammen og dannet polymerer.

Ud fra det oplyste osmotiske tryk finder de koncentrationen af partikler. Denne viser sig at være næsten lig med monomerkoncentrationen. Ergo er monomererne ikke gået sammen og dannet polymerer. Hvis de for eksempel var gået sammen to og to og dannet dimerer, så ville partikelkoncentrationen være halvt så stor som monomerkoncentrationen.

e)

e)

2 In ⇔ In₂

K = [In₂] / [In]²

Start:

[In] = 2,00*10^-4   [In₂] = 0

Ligevægt

[In] = 2,00*10^-4 -2x   [In₂] = x

Ud fra det osmotiske tryk finder vi

[In] + [In₂] = 3,42*10^-3 atm / (0,0820574587 L*atm/(K*mol) * 298,15K) = 1,39789*10^-4 M  <=>

2,00*10^-4 - 2x + x = 1,39789*10^-4  <=>

x = 6,02109*10^-5

Vi har så

K = 6,02109*10^-5 / (2,00*10^-4 - 2*6,02109*10^-5)² = 9,5*10³ M^-1

e)

30g SIM + 70g ASA giver simpelt nok en vægt%-fordeling på 30% SIM og 70% ASA. Man finder så punktet (30%SIM, 120^oC) i diagrammet. Det ligger i område I, dvs. at blandingen er overmættet med ASA. Der ligger altså noget fast ASA på bunden, og så er væsken ovenover lige præcis mættet med ASA. Ved at gå vandret ud til højre fra vores punkt ud til skillelinjen mellem område I og II kan vi aflæse at ved 120^oC er væsken lige præcis mættet med ASA ved en %SIM på 60% (og dermed er %ASA=40%). Vi har altså noget fast ASA på bunden samt en væske med 40% ASA og 60% SIM. De 30g SIM vi hældte i til at starte med er alle på væskeform, så vi kan opstille ligningen

m_ASA,flydende / (30g + m_ASA,flydende) = 0,40  <=>

m_ASA,flydende = 20g

og dermed er 

m_ASA,fast = 70g - 20g = 50g

Så vi har altså for de to faser:

m_fast = 50g

m_flydende = 100g - 50g = 50g

b)

1,000 molal eddikesyreopløsning betyder en opløsning af 1,000 mol eddikesyre opløst i 1kg vand.

Volumenet finder du ved at indsætte n=1,000 i formlen for V_int. Massen finder du som

m_total = m_vand + m_eddikesyre

m_vand er jo 1000g og m_eddikesyre finder du som 1,000mol * 60,05g/mol.

Densiteten finder du så ved at dividere massen med volumenet.

c)

Det partielle volumen er

V = ∂V_int/∂n

Altså et udtryk for hvor meget det totale volumen øges når der bliver tilsat n mol eddikesyre. Du skal altså bare differentiere formlen mht. n.

De har lavet en fejl i facit.

V = 51,83 + 2*0,1394*n = 51,83 + 0,2788*n

d)

Det totale volumen kan skrives som

V_int = V_eddikesyre*n_eddikesyre + V_H2O*n_H2O

V_int er den formel der er givet i opgaven

V_eddikesyre er den vi fandt i c).

n_H2O er antallet af mol H2O i de 1000g vand som formlen for V_int omhandler.

Vi har

n_H2O = 1000g / 18,02g/mol = 55,49 mol

Så er det bare at indsætte og så isolere V_H2O:

1002,9 + 51,83n + 0,1394n² = 51,83 + 0,2788n + V_H2O*55,49  <=>

V_H2O = (0,1394n² + 51,5512n + 951,07) / 55,49  <=>

V_H2O = 2,512*10^-3n² + 0,929n + 17,139