IFM-Kemi
9NV221, 9NV321, LINVA6
Kemi för NV-lärare
101018
Föreläsningsplan 2010
Del 1 Allmän kemi
Föreläsn.1 + 2
Kap. 12.
Atomer och atommodeller.
Föreläsn. 3
Kap. 14
Kemi: Grundämnen och föreningar.
Föreläsn. 4
Kap. 16 + 17 (delv.) Lösningar, koncentrationer, beräkn.
Föreläsn. 5 + 6 Kap. 15
Kemisk bindning
Föreläsn. 7
Kap. 16 slut.
Lösningars egenskaper, polaritet
Föreläsn. 8
Kap. 17 slut
Reaktionshastigheter och energioms.
Föreläsn. 9
Kap. 18
Syra-Basreaktioner (avsn.1 - 4)
Föreläsn. 10
Kap. 18
Redoxreaktioner och elektrokemi
På de efterföljande lektionerna räknar vi problem ur problemsamlingen och
diskuterar intressanta saker i den genomgågna teorin.
IFM/KEMI
Niklasson/revNOP 0910
Del 1
Uppgifter föreläsning 1 + 2:
Atomer och periodiska systemet, atommodeller
1. Atomnumret för ett grundämne är 16. Atomkärnan innehåller 16
neutroner. Vilket är grundämnet. Hur skrivs symbolen för denna
atom?
2. En atom har masstalet 17 och kärnladdningen 8. Hur skrivs symbolen
för denna atom? Hur många neutroner har denna atom?
3. Fullborda tabellen!
Ämne
formel
atommassa/
formelmassa, u
aluminium
helium
4. Fullborda tabellen!
atomnr.
namn
isotop
antal
antal
protoner neutroner
masstal
e- i Kskal
e- i Lskal
e- i Mskal
totala
antalet
e-
kol-12
syre
10
18
10
15
5. Namnge följande element!
Sn, Pt, Co, Ni, Mg, Ba, K, I, Si
6. Ange symbolen för följande element!
titan, krom, mangan, kväve, selen, järn, kalcium, klor
7
7. Hur många element finns i andra perioden i periodiska systemet? Lista
elementen!
8. Hur många element finns i grupp 16? Lista elementen! Har gruppen
något speciellt namn?
9. Ange antalet elektroner på olika energinivåer hos en atom av följande
grundämnen a) bor, b) neon, c) fosfor
10. Hur många valenselektroner har kväve? Vilka grundämnen finns i
samma grupp som kväve?
11. Var i periodiska systemet finns
a)
b)
Icke-metaller
Halvmetaller
12. Vilken ämnesgrupp (fysikaliska egenskaper) dominerar periodiska
systemet? Inom vilka grupper är de allenarådande?
13. Vilka två grundämnen är vätskor vid normal rumstemperatur och
normaltryck?
Uppgifter föreläsning 3 + 4:
Grundämnen och kemiska föreningar, blandningar, beräkningar
1. Grundämne eller kemisk förening? Motivera kortfattat!
a) NaCl
b) Cl2
c) Na
d) FeCl3
e) CO2
f) NH3
2. Fysikalisk förändring eller kemisk reaktion? Motivera!
a) N2 (g) → N2 (l)
b) 3 H2 (g) + N2 (g) → 2 NH3 (g)
c) H2O (l) →
H2O (g)
d) N2 (g) + O2 (g) → 2 NO (g)
3. Namnge föreningarna nedan. Ange för varje förening om det är en
jon- eller molekylförening.
a) HF b) CaCl2
h) HCl
c) LiCl
d) MgBr2
e) SO2
f) PCl3
g) PCl5
4. Skriv formeln för den förening som bildas av
a) kalciumjoner och oxidjoner
b) bariumjoner och sulfidjoner
c) litiumjoner och nitridjoner
5. Skriv formeln för natriumkarbonat och kalciumklorid.
6. Skriv en balanserad formel för följande reaktioner:
a) svavel reagerar med syre och svaveldioxid bildas
b) aluminium reagerar med jod och aluminiumjodid bildas
7. Hur stor volym ren alkohol finns det i en äppelcider där volymhalten är
2.2%? Flaskans volym är 0.5 dm3.
8. 368 g svavelsyra sätts till 862 g vatten. Vilken är masshalten
svavelsyra?
9. Beräkna formelmassan. Ange enhet!
a)
b)
c)
d)
salpetersyra
svavelsyra
kaliumhydroxid
ammoniumkarbonat
10. Beräkna molmassan Ange enhet!
a)
b)
c)
d)
ammoniak
svaveldioxid
fosfortriklorid
kobolt(II)klorid
11. Hur stor är substansmängden järnjoner i 1 mol
a) FeCl3
b) Fe2(SO4)2
12. Hur stor massa har 500 järnatomer?
13. Diamant är en form av rent kol. Hur många atomer är det i en 1.00karat diamant? 1.00-karat = 0.200 g
14. Hur stor massa är 5.00 mol ammoniak?
15. Askorbinsyra (vitamin C) förekommer i många kosttillskott. Hur stor
substansmängd är 500.0 mg askorbinsyra (C6H8O6)?
16. Aspartam är ett sötningsmedel som är 160 gånger sötare än vanligt
socker. Aspartam har molekylformeln C14H18N2O5.
a) beräkna molmassan
b) hur stor substansmängd är 10.0 g aspartam
c) vilken massa har 1.56 mol aspartam?
d) hur många kväveatomer finns I 1.2 g aspartam?
Uppgifter föreläsning 5 och 6:
Kemisk bindning
1. Skriv elektronformel för: litium, magnesium, kisel, fosfor, svavel, fluor
och argon.
2. Vilka av dessa formler är korrekta:
CaCl2, CaO, AlBr2, Na2Cl
3. Hur många elektroner finns det totalt i jonerna:
a) S2-
b) Al3+
c) K+
4. Skriv formel och namn för den förening som bildas när natrium och
svavel reagerar.
5. Skriv elektronformel för vätebromid.
6. Vilken typ av kemisk bindning är det i
a) magnesiumfluorid b) en jodmolekyl
7. Studera natriumhalogenidernas smältpunkter och förklara trenden.
salt
NaF
NaCl
NaBr
NaI
smältpunkt i oC
993
801
747
661
anjonens radie i nm
0.136
0.181
0.195
0.216
8. Vilken bindning i följande grupp är mest polär?
S – F, S – Cl, S-Br
9. Rangordna följande bindningar efter ökande jonkaraktär:
Ca – O, Br – Br, C - F
10. Studera svaveldioxidmolekylen och förklara om molekylen är polär
eller opolär.
O
S
O
11. Rita elektronformel för koltetraklorid, CCl4 (kol är centralatom). Vilken
form har molekylen? Är molekylen polär eller opolär?
Uppgifter föreläsning 7:
Intermolekylära krafter – krafter mellan molekyler
1. Vilka bindningar bryts när följande ämnen smälter?
a) KCl
b) jod
c) is
d) etanol
e) diamant
2. Vad kallas fasövergångarna?
H2O (s) → H2O (l) och
H2O (g) →
H2O (l)
3. Vilken typ av bindning finns mellan metanolmolekyler? Rita och
förklara!
4. Förklara skillnaden i kokpunkterna för kolvätena metan (-161oC) och
oktan (125oC).
5. Hos vilken av halogenerna fluor, klor, brom och jod är London
krafterna mellan molekylerna starkast? Förklara!
6. Vilka av följande ämnen är lättlösliga i vatten: socker, bensin,
natriumklorid och glycerol?
Uppgifter föreläsning 8. Beräkningar (forts.) + energi.
1. När ammoniumdikromat antänds sönderdelas föreningen i en kraftig
vulkanreaktion. Hur stor massa Cr2O3, N2 respektive H2O bildas när
10.8 g ammoniumdikromat reagerar?
(NH4)2Cr2O7 (s) → Cr2O3 (s) + N2 (g) + 4 H2O (g)
2. Studera förbränningen av etanol och beräkna ∆H ur
bindningsenergier.
C2H5OH (l) + 3 O2 (g)
bindning
(enkel)
H-H
H-C
H-O
C–C
C–H
C–O
→ 2 CO2 (g) + 3 H2O (g)
bindningsenergi
kJ/mol
432
413
467
347
413
358
bindning
(multiple)
O═O
C═O
-
bindningsenergi
kJ/mol
495
799
-
3. 5.623 g natriumvätekarbonat löstes i vatten till slutvolymen 250.0
ml. Beräkna lösningens koncentration.
4. Beräkna koncentrationen av kalciumjoner och kloridjoner i 0.15
mol/dm3 CaCl2.
5. 1.00 g K3PO4 löstes i vatten till slutvolymen 500.00 ml. Beräkna
koncentrationen av kaliumjoner och fostatjoner i lösningen.
6. Beskriv hur du går tillväga för att bereda 2.00 liter 0.250 mol/dm3
natriumhydroxidlösning från fast natriumhydroxid.
7. Hur stor massa natriumklorid går åt för att bereda 100 cm3
natriumkloridlösning med koncentrationen 0.10 mol/dm3 ?
8. Hur stor volym 2.0 mol/dm3 svavelsyra går åt för att bereda 250
cm3 0.20 mol/dm3 svavelsyra?
Uppgifter föreläsning 9:
Syror och baser
1. Hur definieras enligt Brönsted-Lowry en syra och en bas?
2. Vad är en protolys reaktion?
3. Vad menas med a) stark syra b) bas c) amfolyt?
4. Identifiera syra eller basegenskaper för varje species i reaktionerna:
H3O+ + ClHSO4- + H2O
H2O + HCl
H3O+ + SO42-
5. Man undersöker den elektriska ledningsförmågan hos
vattenlösningar av saltsyra och ättiksyra. Syrorna har samma
koncentration. Vilken av syrorna leder sämst? Förklara!
6. Vilka slags joner finns i överskott i a) sura lösningar
b) basiska lösningar?
7. Är pH större än, mindre än eller lika med 7 i följande lösningar;
a) ammoniak
b) kolsyra
c) natriumkloridlösning
8. Vätejodid, HI, protolyseras i vatten och fungerar som en syra. Skriv
reaktionsformeln.
9. Vilket är pH-värdet i salsyra med koncentrationen a) 1.0 mol/dm3
b) 0.050 mol/dm3?
10. Vilken koncentration har saltsyra vars pH-värde är a) 2.30
b) 0.52?
11. Beräkna pOH och pH i 0.20 mol/dm3 NaOH-lösning.
12. Vilken reaktion (sur, basisk eller neutral) har en vattenlösning av
a) natriumacetat
b) ammoniumklorid? Förklara!
13.Väteklorid sätts till en buffertlösning av ammoniak och
ammoniumklorid. Hur påverkar det koncentrationen av a)
ammoniak b) ammoniumklorid?
14. När upphör en buffertlösnings förmåga att stå emot pH-ändringar?
13. Koncentrationen av en NaOH-lösning bestämdes genom titrering
med 0.100 mol/dm3 HCl. 20.0 cm3 NaOH-lösning förbrukade
därvid 16.35 cm3 saltsyra.
Beräkna natriumhydroxidlösningens koncentration.
Titreringsreaktionen kan skrivas:
HCl (aq) + NaOH (aq)
→ H2O (l) + NaCl (aq)
Uppgifter föreläsning 10:
Oxidation och reduktion
1. Skriv reaktionsformeln för natriums oxidation i luft.
2. Beräkna oxidationstalen för kväve i N2O, NO, N2O4, NH3, NO2- och
NH4+.
3. Beräkna oxidationstalen för krom i CrO3, Cr2O3, Cr2O72-, och CrO42-.
4. Namnge med användning av oxidationstal följande kemiska
föreningar:
a) FeO
b) Fe2O3
c) FeCl2
d) FeCl3
5. Skriv kemiska formeln för:
a) krom(VI)oxid b) krom(II)oxid c) kväve(I)oxid
d) kväve(III)oxid e) kväve(V)oxid f) kväve(IV)oxid
6. Ange vilket grundämne som har oxiderats respektive reducerats i
följande reaktioner. Ange även vilket ämne som är oxidationsmedel
och vilket ämne som är reduktionsmedel.
a)
b)
Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu
2 Fe + 3 Cl2 → 2 FeCl3
7. Skriv reaktionsformel och ange förändringarna i oxidationstal för:
a) förbränning av väte i syre
b) förbränning av aluminium i klor
8. Förklara vad som händer i bägaren. Skriv formler!
kopparstav
silvernitrat löst i vatten finns i bägaren
