Dette prøvesæt er omfattet af ophavsretten, jf. ophavsretslovens § 1.

Prøvesættet må alene anvendes til den på prøvesættet anførte prøve.

Al anden anvendelse af prøvesættet, herunder visning eller deling f.eks. via internettet, sociale medier, portaler og bøger, udgør en krænkelse af Børne- og Undervisningsministeriets og evt. tredjemands ophavsret og er ikke tilladt.

Overtrædelse af ophavsretten kan være erstatningspådragende og/eller strafbart.

Prøvesættet kan dog, efter at prøven er afsluttet, anvendes til undervisningsbrug på uddannelser m.v. omfattet af den lovgivning, som Styrelsen for Undervisning og Kvalitet administrerer.

Kilder

Opgave 1
Introduktionsbillede: Colourbox
Figur 1.1: Opgavekommissionen i kemi STX 2024/25
Figur 1.2: Opgavekommissionen i kemi STX 2024/25
Figur 1.3: SDBSWeb: https://sdbs.db.aist.go.jp (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology) & Opgavekommissionen i kemi STX 2024/25
Figur 1.4: Opgavekommissionen i kemi STX 2024/25
Video: Opgavekommissionen i kemi STX 2024/25

Opgave 2
Introduktionsbillede: Colourbox
Figur 2.1: Opgavekommissionen i kemi STX 2024/25
Figur 2.2: Opgavekommissionen i kemi STX 2024/25

Opgave 3
Introduktionsbillede: Opgavekommissionen i kemi STX 2024/25
Figur 3.1: Opgavekommissionen i kemi STX 2024/25
Figur 3.2: Opgavekommissionen i kemi STX 2024/25
Video: Opgavekommissionen i kemi STX 2024/25

Opgave 4
Introduktionsbillede: Colourbox
Figur 4.1: Opgavekommissionen i kemi STX 2024/25
Figur 4.2: Opgavekommissionen i kemi STX 2024/25
Figur 4.3: Opgavekommissionen i kemi STX 2024/25
Figur 4.4: Opgavekommissionen i kemi STX 2024/25

Opgave 4: SAF - Bæredygtigt flybrændstof

For at nedbringe udledningerne af drivhusgasser skal flytransporten omstilles til grønne brændstoffer. En af metoderne er anvendelse af SAF, Sustainable Aviation Fuel, som dannes ud fra drivhusgasserne methan og carbondioxid. Omdannelsen foregår i flere trin.

Det sidste trin i dannelsen af SAF er Fischer-Tropsch processen, hvor carbonmonoxid og dihydrogen omdannes til alkaner, der kan anvendes som brændstof.

Reaktionsskemaet for dannelsen af decan ved Fischer-Tropsch processen er vist i figur 4.1.

Figur 4.1

Densiteten af decan er 0,731 kg/L ved 20 °C.

a)

Beregn massen af dihydrogen, der skal bruges til fremstilling af 1000 L decan ved 20 °C.

Methan og carbondioxid omdannes til carbonmonoxid og dihydrogen ved reaktionen vist i figur 4.2.


	Figur 4.2

b)

Beregn ΔS° for reaktionen i figur 4.2.
Kommenter resultatet i forhold til reaktionsskemaet i figur 4.2.

Det optimale stofmængdeforhold mellem dihydrogen og carbonmonoxid i Fischer-Tropsch processen er 21:10. I reaktionen vist i figur 4.2 dannes de to gasser dog i forholdet 1:1. Dette forhold kan ændres ved at tilføre vand. Herved indstilles ligevægten i figur 4.3.



	Figur 4.3

I figur 4.4. er sammenhængen mellem den absolutte temperatur og ∆G° for reaktionen i figur 4.3 vist.


	Figur 4.4

c)

Beregn ligevægtskonstanten for reaktionen i figur 4.3 ved 420 K.
Afgør, i hvilken retning ligevægten forskydes, når temperaturen øges.

I en lukket beholder fremgår sammensætningen af gasser af tabel 4.1.

Tabel 4.1

	CO(g)	H₂O(g)	CO₂(g)	H₂(g)
partialtryk	1,0 bar	0,51 bar	0,25 bar	1,0 bar

Beholderen opvarmes til 700 K, hvorved ligevægten vist i figur 4.3 indstilles. Ved 700 K er ligevægtskonstanten 7,58.

d)

Beregn partialtrykket af gasserne i beholderen ved ligevægt ved 700 K.
Undersøg, om stofmængdeforholdet mellem dihydrogen og carbonmonoxid svarer til det optimale forhold på 21:10.

Opgave 3: Natriumcarbonat i Matas Hexa

Kalk i postevand kan give gråt og stift tøj ved tøjvask og kalkaflejringer i vaskemaskiner.

For at undgå sådanne problemer ved vask, kan man tilsætte Matas Hexa. Produktet indeholder ifølge producenten blandt andet natriumcarbonat, Na₂CO₃.

a)

Opskriv reaktionsskemaet for opløsning af natriumcarbonat, Na₂CO₃, i vand.

En vandig opløsning af natriumcarbonat har den formelle stofmængdekoncentration 0,015 ᴍ. I den vandige opløsning kan carbonat betragtes som en monohydron base med pK_b 3,68.

b)

Beregn pH i den vandige opløsning af natriumcarbonat ved 25 °C.

En elev undersøger indholdet af natriumcarbonat i produktet Matas Hexa ved syre-basetitrering. Undersøgelsen er vist i videoen.

I figur 3.1 er titrerkurven vist.

Figur 3.1

Se forstørrelse af titrerkurven i figur 3.1

I Matas Hexa findes, ud over natriumcarbonat ét andet stof, der har syre-baseegenskaber. Dette stof titreres sammen med carbonat hen mod 1. ækvivalenspunkt.

Den eneste reaktion, der forløber ved titreringen fra 1. til 2. ækvivalenspunkt er anført i figur 3.2.

HCO₃⁻(aq) + H₃O⁺(aq) → H₂CO₃(aq) + H₂O(l)

Figur 3.2

c)

Bestem indholdet af natriumcarbonat, Na₂CO₃, i produktet Matas Hexa.
Angiv resultatet i masseprocent.

Opgave 2: Rosmarinsyre

Rosmarinsyre findes i krydderurten rosmarin, men kendes også fra omkring 160 andre planter. Flere af disse har traditionelt været anvendt som lægeplanter, og man ved i dag, at rosmarinsyre har indvirkning på mange forskellige sygdomme.

Man forsker blandt andet i mulighederne for at bruge rosmarinsyre til behandling af en lang række kræftformer.

Strukturformlen for rosmarinsyre er vist i figur 2.1.


	Figur 2.1

a)

Gør rede for mulige stereoisomere former af strukturen vist i figur 2.1.

I planterne dannes rosmarinsyre ud fra aminosyrerne phenylalanin og tyrosin. Syntesevejen er vist i figur 2.2.


	Figur 2.2

MarvinSketchfil figur 2.2 reaktion 1 ChemSketchfil figur 2.2 reaktion 1

b)

Gør rede for reaktionstyperne for reaktion 1 og reaktion 4 vist i figur 2.2.
Færdiggør reaktionsskemaet for reaktion 1.

For at undersøge omdannelsen af rosmarinsyre i kroppen, gav man rotter en dosis på 50 mg rosmarinsyre pr. kg rotte. Derpå bestemte man koncentrationen af stoffet i dyrenes blod som funktion af tiden. Resultaterne er vist i excelfilen herunder.

Excel kinetikdata

c)

Vis, at reaktionen for omdannelsen af rosmarinsyre forløber som en 1._ordens reaktion.
Beregn halveringstiden.

Fordelingsforholdet, D, for rosmarinsyre er givet ved

Rosmarinsyres fordelingsforhold afhænger af pH i vandfasen. I tabel 2.1 er vist D for rosmarinsyre beregnet ved to forskellige værdier af pH.

Tabel 2.1

pH	D
1,5	977
6,5	0,72

d)

Forklar ændringerne i D, når pH ændres fra 1,5 til 6,5.
Inddrag rosmarinsyres syre-baseegenskaber.

Opgave 1: Vanilje

Vanilje er et krydderi, som udvindes af bønner fra vaniljeorkideen. Bestøvning af vaniljeorkideen kan kun foregå ved håndkraft, og høstning og forarbejdning af vaniljebønner er tids- og arbejdskrævende. Vanilje er derfor dyrt.

Det vigtigste aromastof i vanilje er vanillin, hvis struktur er vist figur 1.1.


	M = 152,15 g/mol
	Figur 1.1

100 mL af en mættet vandig opløsning af vanillin indeholder 1,1 g vanillin ved 25 °C.

a)

Beregn stofmængdekoncentrationen af vanillin i den mættede opløsning.

Udover vanillin indeholder vanilje blandt andet aromastofferne A og B vist i figur 1.2.


	A B vanillin
	Figur 1.2

De tre aromastoffer er fordelt i tre glas 1, 2 og 3 med et aromastof i hvert glas. Der gennemføres kemiske test på stofferne som vist i videoen. Ved den anden test tilsættes jern(3+), der giver en mørk lilla farve ved reaktion med phenoler.

b)

Forklar, hvordan stofferne kan tilordnes glassene ud fra de kemiske test vist i videoen.

Vanilje indeholder også aromastoffet D. Resultatet af en elementaranalyse af stof D er vist i tabel 1.1.

Tabel 1.1

C	H	O
78,65 %	8,25 %	13,10 %

c)

Bestem den empiriske formel for stof D.

IR-spektret af D er vist i figur 1.3, og ¹H-NMR spektret for D er vist i figur 1.4. Spektrometerfrekvensen er 300 MHz.



	Figur 1.3

Se forstørrelse af spektret i figur 1.3.



	Figur 1.4

Se forstørrelse af spektret i figur 1.4.

d)

Bestem strukturformlen for stof D. Argumentér ud fra IR-spektret og ¹H-NMR-spektret.
I IR-spektret inddrages absorptionsbånd over 1500 cm⁻¹.
I ¹H-NMR-spektret inddrages integralforhold, kemiske skift og koblingsmønstre, idet signaler i spektret tilordnes stoffets strukturformel.

Vejledning

Prøven
Opgavesættet består af 4 opgaver med i alt 15 delopgaver.

Følgende hjælpemidler forudsættes:
DATABOG fysik kemi (F&K Forlaget), 11. udgave (2007) eller senere udgave.

Opgavebesvarelsen
Din opgavebesvarelse skal afleveres i et samlet dokument, gemt i pdf-format.

Bedømmelse
Ved den skriftlige prøve lægges der vægt på din evne til at:

	-	anvende fagets viden og metoder til behandling af kemiske problemstillinger
	-	gøre iagttagelser og analysere eksperimentelt arbejde, samt efterbehandle og vurdere resultater herfra
	-	gennemføre og præsentere relevante beregninger med korrekt brug af fagsprog
	-	benytte relevante matematiske modeller, metoder og repræsentationsformer
	-	benytte fagspecifikke digitale værktøjer hensigtsmæssigt
	-	dokumentere anvendte informationer fra forskellige kilder
	-	udtrykke sig skriftligt, således at tankegangen fremstår struktureret og tydelig.

Der gives en karakter på baggrund af en helhedsvurdering.

Kemi A

Mandag den 2. juni 2025

Kl. 9.00-14.00