Tid: 85 minuter

Tillåtna hjälpmedel: Miniräknare, formelblad.

Betygsmatris

Dina svar kommer att bedömas enligt nedanstående matris:

	E	C	A
Be­grepp, mo­dell­er, teo­ri­er och ar­bets­me­tod­er	Eleven re­do­gör över­sikt­ligt för in­ne­bör­den av dem	Eleven re­do­gör ut­för­ligt för in­ne­bör­den av dem	Eleven re­dog­ör ut­för­ligt och ny­an­se­rat för in­ne­bör­den av dem
Svara på frå­gor om och be­skri­va ke­miska fö­re­te­el­ser och för­lopp	Med viss sä­ker­het, exem­pli­fi­e­rar	Med viss sä­ker­het, exem­pli­fi­e­rar	Med sä­ker­het, exem­pli­fi­e­rar och ge­ne­ra­li­se­rar kring
Teorier och mo­del­lers gil­tig­het och be­gräns­ning­ar	Eleven vär­de­rar dessa med en­kla om­dömen	… enkla …	… nyanserade …
Ana­ly­se­ra och be­sva­ra frå­gor	Enkla frågor i be­kan­ta si­tu­a­tion­er med till­freds­stäl­lan­de re­sul­tat	Komplexa frå­gor i be­kan­ta si­tu­a­tion­er med till­freds­stäl­lan­de re­sul­tat	Komplexa frå­gor i be­kan­ta och nya si­tu­a­tion­er med gott re­sul­tat
Tolka re­sul­tat, ut­vär­de­ra me­to­der och dra slut­sats­er av ex­pe­ri­ment	Eleven ger enk­la om­döm­en samt mo­ti­ve­rar sina slut­sats­er med enk­la re­so­ne­mang	… enkla … väl­grun­da­de …	… ny­an­se­ra­de … väl­grun­da­de och ny­an­se­ra­de … Vid be­hov fö­re­slår ele­ven ock­så för­änd­ring­ar.
Språk och kom­mu­ni­ka­tion	Eleven an­vän­der med viss sä­ker­het ett na­tur­ve­ten­skap­ligt språk och an­pas­sar till viss del sin kom­mu­ni­ka­tion till syfte och sam­man­hang.	Eleven an­vän­der med viss sä­ker­het ett na­tur­ve­ten­skap­ligt språk och an­pas­sar till stor del sin kom­mu­ni­ka­tion till syfte och sam­man­hang.	Eleven an­vän­der med sä­ker­het ett na­tur­ve­ten­skap­ligt språk och an­pas­sar till stor del sin kom­mu­ni­ka­tion till syf­te och sam­man­hang.

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

Längre svar ger risk för avdrag.

1. Vätekarbonatjonen, HCO\({\sf _3^-}\), är en amfolyt. Skriv reaktionsformeln för när vätekarbonatjonen reagerar som syra.
   

   Svara på frågor om och beskriva kemiska företeelser och förlopp (1/–/–)

2. Skriv strukturformler för följande molekyler. Sätt ut alla bindningar och atomer, även väteatomer.
   1. Pentan

      Begrepp, modeller, teorier och arbetsmetoder (1/–/–)

   2. Toluen

      Begrepp, modeller, teorier och arbetsmetoder (1/–/–)

   3. 1-propanol

      Begrepp, modeller, teorier och arbetsmetoder (1/–/–)

   4. Cis-2-buten

      Begrepp, modeller, teorier och arbetsmetoder (–/1/–)

3. Vad heter nedanstående molekyler? Skriv antingen rationellt namn eller trivialnamn.
   1. 

      Begrepp, modeller, teorier och arbetsmetoder (1/–/–)

   2. 

      Begrepp, modeller, teorier och arbetsmetoder (–/1/–)

   3. 

      Begrepp, modeller, teorier och arbetsmetoder (–/1/–)

4. Varför finns det ingen molekyl som heter 2-metylpropyn?
   

   Teoriers och mo­del­lers gil­tig­het och be­gräns­ning­ar (–/1/–)

5. Det finns två tvåvärda alkoholer med fem kolatomer där den ena hydroxylgruppen är primär och den andra är tertiär.
   1. Skriv strukturformeln för en av alkoholerna.
      

      Begrepp, modeller, teorier och arbetsmetoder (1/1/–)

   2. Vad blir alkoholens namn?
      

      Svara på frå­gor om och be­skr­iva ke­mis­ka fö­re­te­el­ser och för­lopp (–/1/1)

6. Man kan substituera kloratomen i 2-klorbutan mot en hydroxylgrupp i en slags substitutionsreaktion. Under reaktionsförloppet sker energiomvandlingar på det sätt som visas i diagrammet nedan.
   

   

   Skriv strukturformeln för den intermediär som existerar under en kort stund i (a) i reaktionsförloppet.

   Svara på frågor om och beskriva kemiska företeelser och förlopp (–/–/1)

Del II. Frågor som kräver ett utredande svar

Skriv svaren på de här frågorna på ett annat papper.

7. I ett experiment vill du tillverka 1-butanol genom att utgå ifrån butan och göra två substitutionsreaktioner på den. Vilka två substitutionsreaktioner ska du utföra, och i vilken ordning?
   Namnge de två typerna av substitutionsreaktion och visa vad som händer med hjälp av reaktionsformler. Du behöver inte ange själva reaktionsmekanismen.
   

   Analysera och besvara frågor (–/1/1)

8. Metylammoniumjonen, CH₃NH\({\sf _3^+}\), är en svag syra vars pK_a = 10,64. Beräkna pH i en 0,025 M lösning av metylammoniumnitrat, CH₃NH₃NO₃. Svara med två decimalers noggrannhet.
   

   Svara på frågor om och beskriva kemiska företeelser och förlopp (1/1/1)

   Språk och kommunikation (1/1/1)

Facit

Betygsgränser

Max:	22 (9/9/4)
Medel:	16,8 (8,1/6,4/2,3) – B
E:	7,0
D:	11,5 varav 4,5 A- eller C-poäng
C:	14,5 varav 7,0 A- eller C-poäng
B:	16,5 varav 2,0 A-poäng
A:	19,5 varav 3,0 A-poäng

Del I. Frågor som bara kräver ett kort svar

1. HCO\({\sf _3^-}\) + H₂O ⇌ CO\({\sf _3^{2-}}\) + H₃O⁺ alt. HCO\({\sf _3^-}\) ⇌ CO\({\sf _3^{2-}}\) + H⁺
2. 1. 
   2. 
   3. 
   4. 
3. 1. 3-etylpentan
   2. Meta-xylen (1,3-dimetylbensen)
   3. 4-bromfenol (para-bromfenol)
4. Därför att då skulle kolatom nr. 2 i molekylen få fem bindningar, vilket inte är möjligt. Se bilden nedan.
   
5. 1. 
      eller
      
      Bedömning
      E – Eleven skriver strukturformeln för någon tvåvärd alkohol.
      C – Eleven skriver en korrekt strukturformel för någon av alkoholerna
   2. Bedömning
      E – Eleven skriver ett felaktigt namn, men som leder till rätt struktur.
      C – Eleven skriver ett fullständigt korrekt namn.
      Kommentar: Elev som skrivit en felaktig strukturformel som kraftigt förenklar svaret i b) kan maximalt erhålla betyget E på frågan.
6. 

Del II. Frågor som kräver ett utredande svar

7. 
   Bedömning
   C – Eleven kopplar samman någon substitution med butan, klorbutan eller butanol på ett tillfredsställande sätt.
   A – Eleven namnger och visar både radikalsubstitution och S_N2-reaktion på ett gott sätt.
8. Lösning
   CH₃NH\({\sf _3^+}\) ⇌ H⁺ + CH₃NH₂
   

   	[CH3NH\({\sf _3^+}\)]	[H+]	[CH3NH2]
   f.r.	\[0,025\]	\[0\]	\[0\]	M
   ∆	\[-x\]	\[+x\]	\[+x\]	M
   v.j.	\[0,025-x\]	\[x\]	\[x\]	M

   
   \[K_\mathrm{a} = \frac {[\mathrm{H^+}][\mathrm{CH_3NH_2}]}{[\mathrm{CH_3NH_3^+}]} \hspace{100cm}\]
   \[10^{-10,64} = \frac {x \cdot x}{0,025-x} \approx \frac {x^2}{0,025} \hspace{100cm}\]
   \[x = 7,56767 \cdot 10^{-7}\mathrm{M} = [\mathrm{H^+}] \hspace{100cm}\]
   Eftersom \(x \ll 0,025\) går det bra att försumma \(x\) bredvid \(0,025\).
   \[\mathrm{pH} = -\lg[\mathrm{H^+}] = -\lg(7,56767 \cdot 10^{-7}) = 6,1210367 \approx 6,12 \hspace{100cm}\]
   Bedömning
   E – Eleven gör en godtagbar ansats till att lösa uppgiften, till exempel genom att bestämma någon jämviktskoncentration rätt eller genom att teckna uttrycket för \(K_\mathrm{a}\).
   C – Eleven bestämmer samtliga jämviktskoncentrationer korrekt.
   A – Eleven beräknar lösningens pH korrekt.
   
   Bedömning (språk och kommunikation)
   E – Eleven redovisar sina beräkningar översiktligt.
   C – Eleven redovisar sina beräkningar med utgångspunkt i en av punkterna nedan.
   
   • Korrekt reaktionsformel
   • Storhet, mätetal och enhet är med i alla stegen av beräkningarna.
   A – Eleven redovisar sina beräkningar med utgångspunkt i båda två av punkterna ovan. Eleven ska också visa att det är OK att försumma \(x\) bredvid \(0,025\) alt. beräkna \(x\) med \(pq\)-formeln.