Kemia - Helsingin yliopisto

1
Helsingin yliopiston kemian valintakoe
Torstaina 28.5.2015 klo 10-13
Nimi:
Syntymäaika:
Yleiset ohjeet
1. Tarkasta, että tehtäväpaperinipussa ovat kaikki sivut 1-8.
2. Kirjoita nimesi ja syntymäaikasi selvästi joka sivulle.
3. Kirjoita selvästi selkeitä merkintöjä käyttäen. Epäselvät vastaukset tulkitaan vääriksi.
4. Kokeessa saa käyttää yo-kokeissa hyväksyttyä laskinta. Taulukkokirjan käyttö on kielletty.
Tarvittavat luonnonvakiot ovat koepaperin sivulla 1 ja jaksollinen järjestelmä on sivulla 2.
5. Kokeesta saa poistua aikaisintaan klo 10:30.
6. Kun lähdet, jätä kaikki vastauspaperisi valvojalle, joka tarkastaa samalla henkilöllisyytesi.
7. Mikäli tarvitset todistuksen kokeeseen osallistumisesta, pyydä sitä kokeen valvojalta.
Avogadron vakio NA = 6,022∙1023 mol-1
Yleinen kaasuvakio R = 8,314 J mol-1 K-1 = 0,08314 bar dm3 mol-1 K-1
Normaaliolosuhteet (NTP):
Normaalilämpötila T0 = 273,15 K = 0 ºC
Normaalipaine p0 = 101,3 kPa = 1,013 bar
Veden ionitulo Kw = 1,0 ∙ 10−14.
Tehtävä
Pisteet
1
2
3
4
5
6
7 Pisteet yhteensä
2
IA
1
IIA
2
IIIA
3
IVA
4
VA
5
VIA
6
VIIA
7
VIII
9
8
IB
11
10
IIB
12
IIIB
13
IVB
14
VB
15
VIB
16
VIIB
17
0
18
1
2
H
He
1.0079
4.0026
3
4
5
6
7
8
9
10
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
6.941
9.0122
10.811
12.011
14.007
15.999
18.998
20.180
11
12
13
14
15
16
17
18
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
22.990
24.305
26.982
28.086
30.974
32.065
35.453
39.948
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
K
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
39.098
40.078
44.956
47.867
50.942
51.996
54.938
55.845
58.993
58.693
63.546
65.409
69.723
72.64
74.922
78.96
79.904
83.798
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
Rb
Sr
Y
Zr
Nb
Mo
Tc
Ru
Rh
Pd
Ag
Cd
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
85.468
86.72
88.906
91.224
92.906
95.94
(98)
101.07
102.91
106.42
107.87
112.41
114.82
118.71
121.76
127.60
126.90
131.29
55
56
57
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
Cs
Ba
La*
Hf
Ta
W
Re
Os
Ir
Pt
Au
Hg
Tl
Pb
Bi
Po
At
Rn
132.91
137.33
1138.91
178.49
180.95
183.84
186.21
190.23
192.22
195.08
196.97
200.59
204.38
207.2
208.98
(209)
(210)
(222)
87
Fr
88
Ra
89
Ac**
104
Rf
105
Db
106
Sg
107
Bh
108
Hs
109
Mt
110
Ds
111
Rg
112
Uub
113
Uut
114
Uuq
115
Uup
(223)
(226)
(227)
(261)
(262)
(266)
(264)
(277)
(268)
(281)
(272)
(285)
(284)
(289)
(288)
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
Ce
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
140.12
140.91
144.24
(145)
150.36
151.96
157.25
158.93
162.50
164.93
167.26
168.93
173.04
174.97
*Lantanidit
*Aktinidit
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
Th
Pa
U
Np
Pu
Am
Cm
Bk
Cf
Es
Fm
Md
No
Lf
242.04
231.03
238.03
(237)
(244)
(243)
(247)
(247)
(251)
(252)
(257)
(258)
(259)
(262)
3
Nimi:
Syntymäaika:
1.
Kaasun tiheys on 1,195 g / L, kun lämpötila on 50,0 °C ja paine 0,470 atm. Laske
kaasun moolimassa. (6 p)
2.
Kun 0,220 g erästä karboksyylihappoa CnH2nO2 poltettiin täydellisesti, muodostui
224 mL hiilidioksidia (NTP). Laske hapon molekyylikaava. (6 p)
4
Nimi:
3.
Syntymäaika:
Luettele kaikki sallitut kvanttilukukombinaatiot mainittujen orbitaalien elektroneille.
(kirjaa jokaisessa alakohdassa a-c jokainen mahdollinen kombinaatio omalle rivilleen).
a. 3d
b. 4s
c. 4p
d. Missä järjestyksessä edellä mainitut orbitaalit täyttyvät.
(6 p)
5
Nimi:
4.
Syntymäaika:
Kun AuCl3–liuokseen lisätään rauta(II)sulfaattia, muodostuu rauta(III)sulfaattia
ja -kloridia, sekä metallista kultaa. (9 p)
a. Kirjoita reaktioyhtälö ja merkitse lähtöaineiden yhteyteen mikä on hapetin ja mikä
pelkistin.
b. Kuinka paljon kidevedellistä rauta(III)sulfaattia, FeSO4·7H2O, tarvitaan vapauttamaan
0,300 g metallista kultaa?
c. Mikä on em. kidevedellisen rautasulfaatin rikin massaprosentti?
6
Nimi:
5.
Syntymäaika:
Määrittele tai selitä lyhyesti: (9 p)
a. Elektrolyysikenno.
b. Stereoisomeria.
c. Aminohappo alaniinin pKa –arvot vesiliuoksessa (T = 298 K) ovat ovat 2,35
(karboksyyliryhmä) ja 9,87 (aminoryhmä). Esitä rakennekaavoin alaniinin pääasiallinen
ionimuoto vesiliuoksessa seuraavissa olosuhteissa: (A) pH = 1,0 ja (B) pH = 6,5.
Alaniini
7
Nimi:
6.
Syntymäaika:
Käytettävissäsi on orgaaniset yhdisteet, joiden kaavat on annettu ohessa. Valitse näistä sopivat
lähtöaineet ja esitä reaktioyhtälöin, miten voit valmistaa alla kysytyt tuotteet. Tarvittavat muut
tekijät, kuten epäorgaaniset reagenssit ja mahdolliset katalysaattorit voit valita vapaasti. (8 p)
a. 2-kloori-2-metyylipentaani
b. Etyylisykloheksaani
c. Sekundäärinen alkoholi
d. Propyylipentanaatti (esteri)
8
Nimi:
7.
Syntymäaika:
Ohessa on kuvattu reaktion A + B → C + D kulkua energiaprofiilin avulla. (6 p)
a. Merkitse kuvaajaan kohta, joka edustaa reaktion siirtymätilaa (transitiotila).
b. Merkitse kuvaajaan reaktion aktivoitumisenergia.
c. Kuvaajasta nähdään, että reaktiossa on kaksi vaihetta. Voidaanko kuvaajan perusteella
päätellä, kumpi näistä vaiheista on nopeampi?