Warning: Declaration of action_plugin_captcha::register(&$controller) should be compatible with DokuWiki_Action_Plugin::register(Doku_Event_Handler $controller) in /var/www/fs3/43/helixryf/public_html/tenttiwiki/lib/plugins/captcha/action.php on line 0

Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /var/www/fs3/43/helixryf/public_html/tenttiwiki/lib/plugins/captcha/action.php:0) in /var/www/fs3/43/helixryf/public_html/tenttiwiki/inc/auth.php on line 549

Warning: Cannot modify header information - headers already sent by (output started at /var/www/fs3/43/helixryf/public_html/tenttiwiki/lib/plugins/captcha/action.php:0) in /var/www/fs3/43/helixryf/public_html/tenttiwiki/inc/actions.php on line 207
fysikaalinen_kemia - Tenttiwiki
Tenttiwiki

Fysikaalinen kemia

19.5.2010

Vastaa viiteen kysymykseen. Kunkin tehtävän maksimipistemäärä on 6 ja kokeessa saa olla mukana MAOL ja laskin.

  1. Selitä lyhyesti
    • Braggin laki
    • Dipolimomentti ja miten laskennallisen ja mitatun dipolimomentin avulla voidaan helposti arvioida sidoksen ioniluonnetta kaksiatomisessa molekyylissä
    • Selitä de Broglien periaate liikkuvasta hiukkasesta: esitä asia myös kaavan muodossa.
    • Esitä happimolekyylin O2 ja happimolekyyli-ionin 022+ elektronirakenne (konfiguraatio). Vertaa näiden sidoslujuutta ja perustele. (Hapen järjestysluku on 8 ja happimolekyylin energiatilojen järjestys on oikealle kasvava: σ2s < σ2s* < σ2p < π2p = π2p < π2p* = π2p* < σ2p*)
    • Piirrä ja selitä (CH3CH)2O ydinmagneettinen resonanssispektri (NMR) pienen ja suuren erotuskyvyn laitteistoilla mittattuna. (Siirtymien suuruuksia ei tarvitse tietää. mutta esitä spektrin rakennen.)
    • Oletamme nestemäisen veden höyrynpaineeksi 12 torria 10 asteessa Celsiusta ja sen höyrystymisentalpiaksi 40kJ/mooli. Mikä on veden höyrynpaine 60 Celsiuksessa?
    • Nostat kylmästä jääkaapista suljetun astian laboratorion pöydälle. Kuvaille seuraavaksi tapahtuvaa vapaaehtoista muutosta ja muutoksen suunnan mittana toimivia suureita yksiköineen.
    • Selitä miten lasket hiilidioksidin entropian lämpötilassa -10°C käyttämälä termodunamiikan kolmatta pääsääntöä.
  2. Kalorimetrimittauksessa liuotettiin 0,9 grammaa hydroksidia 120 ml:aan vettä normaalissa ilman apineessa ja huoneen lämpötilassa 20°C, jolloin lämpötila nousi 1,5°C. Samassa kalorimetrissä ja samoissa olosuhteissa 120ml:aan laimeata (0,1 mol/litra) HCl-vesiliuosta lisättiin 0,7 grammaa kalibrointiin käytettyä emäksistä yhdistettä, jonka reaktiolämpö HCl:n kanssa tapahtuvassa reaktiossa oli 50kJ/gramma. Tämä lisäys nosti kalorimetrin lämpötilaa 1,0°C. Mikä on hydroksidin liukenemislämpö? Onko liukeneminen ekso- vai endoterminen? Mitä olisi tiedettävä, jotta saisit arvion hydroksidin molaariselle sisäenergialle? Mikä ero on Cp:llä ja Cv:llä?
  3. Lyhytikäisen radikaalin, jota tuotetaan jatkuvasti valon avulla, konsentraatio on 1011 molekyyliä/cm3. Se hajoaa jatkuvasti tässä pyrolyysilämpötilassa kahdeksi osaksi ja hajoamisreaktion nopeuskerroin on 100s-1. Radikaalien tuotto pysäytetään sammuttamalla lamppu. Minkä ajan kuluttua tästä radikaalien konsentraatio on puoliintunut? Konsentraatio on niin pieni, että radikaalien väliset tai muut reaktiot eivät vaikuta radikaalien poistumiseen seoksesta. Minkä ajan kuluttua 109kpl/cm3 radikaaleja on jäljellä?

5.6. 2003

Koeaikaa on 120 minuuttia. Opiskelija saa käyttää tavallista elektronista laskinta, mutta ei kirjoja tai taulukoita. Enintään viiteen (5) kysymykseen saa vastata. Kuulustelun läpäisy edellyttää pisteitä 15/30, kaikki tehtävät samanarvoisia

  1. Laske standardinen reaktioentropia 25 °C :ssa reaktiolle gfsegXYsq
  2. Tietty määrä ihannekaasua (ideaalikaasua) ottaa meren pinnan tasolla 2,0 m^3:n tilavuuden kun kaasun paine on 104 kPa ja lämpötila on 21,1 °C. Laske kaasun ottama tilavuus kun se on noussut korkeudelle, jossa kaasun paine on 52 kPa ja lämpötila on -5,0 °C.
    • Pienin määrä molekulaarista happea vedessä (esim. järvivedessä) mahdollistamassa orgaanista elämää 25 °C :ssa on 4 mg dm^-3. Laske pienin hapen osapaine ilmakehässä (veden yläpuolella), joka mahdollistaa em. O2:n määrän vedessä. Henryn lain vakio O2:lle 298 K:ssä on 3,3x 107 torr.
    • Mitä ovat Henryn laki ja Raoultin laki? Minkälaisissa olosuhteissa nämä lait pätevät?
    • Tutkittaessa etanolin katalysoitua hapetusreaktiota, pieneni etanolin pitoisuus 220 mM :sta 56 mM :iin 203 minuutissa. Reaktio noudattaa nopeuslakia ln[A] = ln[A]0-kt , jossa [A] on etanolin pitoisuus (konsentraatio). Laske reaktion nopeusvakion arvo.
    • Laske aika, jolloin reaktio on edennyt 95%:sti.
  3. Laske H-atomin Balmerin sarjan 5 ensimmäistä emissioaallonpituutta. Piirä H-atomin energiatasokaavio (y-akseli on energia, jolla yksikkönä eV) ja merkitse kuvaan emissioaallonpituuksia vastaavat energiatasot. {Lisäpiste mikäli emissioaallonpituuksia vastaavat siirtymät ovat merkitty kaavioon oikein}.
  4. Selitä lyhyesti:
    • 1H-NMR :ssä esiintyvä spinni-spinni -kytkentävakio J
    • Kaksiatomisen molekyylin vibraatioenergia ja rotaatioenergia. Vertaa näitä energioita keskenään.
    • Kuutiollinen kide ja Millerin indeksit
    • Mihin perustuu Paulingin atomielektronegatiivisuus?,
    • LCAO
    • Heisenbergin epätarkkuusperiaate.

licYZvro

16.5.01

  1. Esitä perusteltu kantasi (tosi tai epätosi) seuraaviin väittämiin. Perusteluksi kelpaa oikean vaihtoehdon toteamme, jos väite on väärin, yhtälön tai yhtälöihin perustuvan laskelman esittäminen, muu kvalitatiivinen perustelu tai esimerkin antaminen. Jos kyseessä on määritelmän tai luonnonlain tyyppinen asia, riittää perusteluksi tämän toteaminen.
    • Sl-järjestelmässä massan perusyksikkö on gramma.
    • Boorin järjestysluku Z = 5. Väite: Booriatomin elektronirakenne 1s2 2s1 2p2 on mahdollinen.
    • Hybridiorbitaalit ovat muodostuneet eri atomien atomiorbitaaleista.
    • N2-molekyylillä ei ole pyörimisspektriä.
    • Ideaalikaasumoolin tilavuus kaksinkertaistuu, kun lämpötila nostetaan arvosta 25 °C arvoon 50 °C. Paine on vakio.
    • Suljetun systeemin muutos on vapaaehtoinen, kun systeemin deltaS > 0.
    • Ideaalisen laimeassa liuoksessa liuottimen kemiallinen potentiaali on pienempi kuin puhtaan liuottimen kemiallinen potentiaali.
    • Reaktion A → B nopeuslaiksi on saatu yhtälö v = kcA, jossa cA on A:n konsentraatio. Väite: reaktio on ensimmäistä kertalukua. (1/2 p kukin kohta)
  2. Sähkömagneettinen säteily. (5 p)
  3. Oletetaan, että lämpötilassa 25 °C seuraavissa reaktioissa esiintyvät kaasut käyttäytyvät ideaalisesti: qwTqQRRBkm
    • Mikä on reaktion (3) standardi reaktioentalpia delta3Hm° ?
    • Mitkä ovat HCl(g):n ja H2O(g):n standardit muodostumisentalpiat deltafH° ? (5 p)
  4. Kehossa 37 °C lämpötilassa tapahtuvan biologisen reaktion reaktioentalpia deltarHm = -125 kJ/mol ja reaktioentropia deltarSm = -126 J/(K*mol).
    • Laske reaktion deltarGm.
    • Onko reaktio vapaaehtoinen?
    • Laske kokonaisentropian muutos
    • Kasvaako systeemin epäjärjestys? (4 p)

EzELniCRTe1g

16.5.2000

  1. Absorptiospektrofotometrin rakenne ja toimintaperiaate. (5 pistettä)
  2. Lämpötilassa 298 K alfa-D-glukoosin C6H12O6 (s) täydellisen palamisen tuotteet ovat hiilidioksidi ja nestemäinen vesi ja palamisentalpia deltac Hm° = -2809,1 kJ mol^-1. Vastaavasti maltoosin C12H22O11(s) deltac Hm° = -5645,5 kJ mol^-1. Laske reaktion 2C6H12O6(s) → C12H22O11(s) + H2O(l) deltar Hm° lämpötilassa 298 K. (4 pistettä)
    • Laske veden kemiallisen potentiaalin muutos, kun sen paine muutetaan 1 baarista 100 baariin 25 °C:n vakiolämpötilassa.
    • Laske vesihöyryn kemiallisen potentiaalin muutos, kun sen paine muutetaan l atm:stä 0,5 atmiään 100 °C:n lämpötilassa. (5 pistettä)
  3. Totea perustellusti ovatko seuraavat väittämät tosia vai epätosia. Perusteluksi kelpaa yhtälön tai yhtälöihin perustuvan laskelman esittäminen, muu kvalitatiivinen perustelu, esimerkin antaminen tai oikean vaihtoehdon toteaminen, jos väite on väärin. Jos kyseessä on määritelmän tai luonnonlain tyyppinen asia, riittää perusteluksi kyseisen määritelmän tai lain toteaminen.
    • Fotonin energia kasvaa, kun aallonpituus kasvaa.
    • Vetyatomin elektronikonfiguraatio 1p1 on mahdollinen.
    • Systeemin entalpia kasvaa lämpötilan kasvaessa vakiopaineessa (ei reaktioita eikä faasimuutoksia).
    • Liuoksessa liuenneen aineen B molaalisuus bB = nB/m, jossa nb on liuenneen aineen ainemäärä ja m on liuoksen kokonaismassa.
    • Ruokasuolan vesilioksen ja saman molaalisuuden ruokosokerin vesiliuoksen jäätymispisteet ovat samat.
    • Veden höyrystyminen normaalissa kiehumispisteessään tapahtuu reversiibelisti.
    • Liuottimen kemiallinen potentiaali ideaalisen laimessa liuoksessa on pienempi kuin puhtaan liuottimen kemiallinen potentiaali samassa lämpötilassa ja paineessa.
    • Ensimmäisen kertaluvun reaktion puoliintumisaika on riippuvainen lähtöaineen alkukonsentraatiosta. (1/2 pistettä kukin kohta)

DmjcvJpaOTpEZ