Magnus Ehingers undervisning

Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete m.m.

Kemi 2

Administration

Prov 2020-03-05 i Kemisk jämvikt - Facit

Artikelindex

Facit

Betygsgränser

Max: 18 (6/8/4)
Medel: 14,2 (5,8/6,6/1,8) – C
E: 4,0  
D: 8,5 varav 4,0 C- eller A-poäng
C: 11,5 varav 6,0 C- eller A-poäng
B: 13,5 varav 2,0 A-poäng
A: 15,5 varav 3,0 A-poäng

Del I. Frågor som bara kräver ett kort svar (ett ord eller 1-2 meningar)

    1. \[K = \frac {[\mathrm{SO_2}]^2[\mathrm{O_2}]}{[\mathrm{SO_3}]^2}\hspace{100cm}\]
    2. M (mol/dm3)
  1. Svar: 1,46 · 10–4M
    Lösning:

    \[K_\mathrm{s} = [\mathrm{Pb^{2+}}][\mathrm{SO_4^{2-}}] = [\mathrm{Pb^{2+}}]^2 \hspace{100cm}\]

    \[[\mathrm{Pb^{2+}}] = \sqrt{K_\mathrm{s}} = \sqrt{2,13 \cdot 10^{-8}\mathrm{M^2}} = 1,45945195 \cdot 10^{-4}\mathrm{M} \approx 1,46 \cdot 10^{-4}\mathrm{M}\hspace{100cm}\]

Del II. Ringa in de rätta alternativen!

  1. e
  2. d (Eftersom \(K < 1\), måste [B] vara mindre än [A]. Enda diagrammet där [B] < [A] är diagram d.)

Del III. Frågor som kräver ett utredande svar

    1. \[Q = \frac {[\mathrm{H_2O}][\mathrm{CO}]}{[\mathrm{H_2}][\mathrm{CO_2}]} = \frac {0,714 \cdot 0,293}{0,314 \cdot 0,285} = 2,337713711 < K = 4,40 \hspace{100cm}\] Eftersom \(Q \neq K\) är systemet inte i jämvikt.
    2. Svar: Reaktionen kommer att gå åt höger. För att Q ska närma sig K måste Q bli större, och det blir det om [H2O] och [CO] ökar, samtidigt som [H2] och [CO2] minskar. Därför måste reaktionen gå åt höger.

      Bedömning

      E – Eleven ger rätt svar med en enkel motivering.

      C – Eleven ger rätt svar och motiverar utifrån hur förhållandet mellan produkter och reaktanter måste förändras för att jämvikt ska uppnås.

  1. Vid tillsatsen av silvernitratlösningen sker följande reaktion:

    Ag+(aq) + SCN(aq) → AgSCN(s)

    Det betyder att [SCN] kommer att sjunka. Enligt Le Chateliers princip sker det då en reaktion som motverkar koncentrationsminskningen, det vill säga reaktionen kommer att gå åt vänster. Det innebär i sin tur att [Co(H2O)2(SCN)\({\sf _4^{2-}}\)] minskar, och därmed lösningens färg blir mindre blå (mer röd).

    Bedömning

    C – Eleven förklarar varför färgen blir mer röd utifrån två av punkterna nedan.

    • [SCN] minskar när silverjonerna tillsätts.
    • Reaktionen går åt vänster för att motverka minskningen av [SCN] (enligt Le Chateliers princip).
    • [Co(H2O)2(SCN)\({\sf _4^{2-}}\)] minskar, vilket leder till att den blåa färgen minskar eller [CO(H2O)\({\sf _6^{2+}}\)] ökar, vilket leder till att den röda färgen ökar.

    A – Eleven förklarar varför färgen blir mer röd utifrån alla tre av punkterna ovan.

  2. \[K = \frac {[\mathrm{CO_2}][\mathrm{H_2}]}{[\mathrm{CO}][\mathrm{H_2O}]} \hspace{100cm}\]

    Ju högre temperatur, desto lägre värde på \(K\). Det betyder att allt eftersom temperaturen höjs, ökar koncentrationen av reaktanterna, medan koncentrationen av produkterna minskar. Det betyder att energin i reaktionen måste föras in på höger sida av reaktionen, för när den ökar förskjuts reaktionen enligt Le Chateliers princip åt vänster:

    CO(g) + H2O(g) ⇌ CO2(g) + H2(g) + energi

    Det betyder att reaktionen är exoterm.

    Bedömning

    C – Eleven ger rätt svar (exoterm) och motiverar utifrån en av punkterna nedan.

    • Jämviktsekvationen
    • Le Chateliers princip

    A – Eleven ger rätt svar (exoterm) och motiverar utifrån båda punkterna ovan.

    1. \[K = \frac {[\mathrm{NO_2}]^2}{[\mathrm{N_2O_4}]} = \frac {(0,0815\mathrm{M})^2}{0,0185\mathrm{M}} = 0,3590405405\mathrm{M} \approx 0,359\mathrm{M} \hspace{100cm}\]
    2. Lösning
        [N2O4] [NO2]  
      f.r. \[0,185\] \[0,0915\] M
      \[+x\] \[-2x\] M
      v.j. \[0,0185 + x\] \[0,0915- 2x\] M

      \[K = \frac {[\mathrm{NO_2}]^2}{[\mathrm{N_2O_4}]} \hspace{100cm}\]

      \[0,3590405405 = \frac {(0,0915 - 2x)^2}{0,0185+x} \hspace{100cm}\]

      \(pq\)-formeln ger:

      \(x_1 = 0,00241834\)

      \(x_2 = 0,178842\); orimligt

      [N2O4] = (0,0185 + 0,00241834)M = 0,02091834M ≈ 0,0209M


      Bedömning

      C – Eleven gör en tillfredsställande ansats att lösa uppgiften, t.ex. genom att ange uttrycket för jämviktkoncentrationen av N2O4 eller NO2.

      A – Eleven beräknar [N2O4] helt korrekt.

      Språklig bedömning

      För A krävs

      • En tydlig uppställning av jämviktsekvationen
      • En tydlig uppställning som visar förändringen av koncentrationerna
      • Enhet i varje steg i beräkningen
| ▶

 

   

Också intressant: