Kilder

Opgave 1
Colourbox

Opgave 2
Opgavekommissionen

Opgave 3
Periodictableru www.periodictable.ru, CC BY 3.0, via Wikimedia Commons

Opgave 4
Colourbox

Opgave 4:    Osmium - grundstoffernes sværvægter

Osmium har den højeste densitet af alle grundstoffer. I 2013 blev osmium fremstillet i en krystalform, som anvendes i smykker. Denne særlige krystalform betyder, at osmium i dag introduceres som et investeringsobjekt på samme måde som guld.
Metallisk osmium omdannes i atmosfærisk luft til osmiumtetraoxid, OsO4. Forbindelsen kan bruges til bestemmelse af fingeraftryk og farvning af biologiske materialer, da stoffet danner en sort farve med fedtstoffer.  Osmiumtetraoxid fremstilles ved at opvarme metallisk osmium til 400 °C i en atmosfære af dioxygen. Reaktionen er vist i figur 4.1.

a)

Begrund, at reaktionen i figur 4.1 er en redoxreaktion.

I et laboratorium ønskes termodynamiske størrelser for reaktionen i figur 4.1 bestemt.
Ved forskellige temperaturer bestemmes ΔG° for reaktionen i figur 4.1. Resultaterne er vist i figur 4.2.

	b)	Bestem ΔH° og ΔS° for reaktionen i figur 4.1. Inddrag figur 4.2. Kommenter ΔS° i forhold til reaktionsskemaet i figur 4.1.
	c)	Beregn ligevægtskonstanten ved 400 °C. Argumenter for, i hvilken retning ligevægten forskydes, når temperaturen i reaktionsbeholderen stiger.

Opgave 3:    Mango

Mangofrugter dufter og smager karakteristisk, da de indeholder en række aromastoffer. Mangofrugt er nationalfrugt i Indien, Haiti og i Filippinerne. Frugtkødets gul-orange farve skyldes et højt indhold af carotenoider. Der findes mange forskellige sorter af mangofrugter, som adskiller sig fra hinanden ved indholdet af aromastoffer.
I figur 3.1 ses tre af aromastofferne i mango.

Det systematiske navn for stof B er (2E)-hex-2-enal.

a)

Forklar det systematiske navn for stof B.

b)

Redegør for, hvordan man med kemiske tests kan skelne mellem de tre stoffer vist i figur 3.1.

Et af de mest dominerende aromastoffer i mangofrugt er esteren D vist i figur 3.2. R¹ og R² er alkylgrupper.

¹H-NMR-spektret for D er vist i figur 3.3. Spektrometerfrekvensen er 200 MHz.

c)

Bestem strukturen for D. Inddrag integralkurver, kemiske skift og koblingsmønstre, idet signaler i spektret tilordnes stoffets strukturformel.

Når mangofrugter modner, dannes mere af stoffet mesifuran, som vist i figur 3.4. Reaktionen katalyseres af enzymet FaOMT.

Den enzymatiske omdannelse af furaneol er undersøgt.

Der fremstilles en række reaktionsblandinger med forskellige koncentrationer af furaneol. Alle reaktionsblandinger indeholder enzymet FaOMT i samme koncentration.

Initialhastigheden v for omdannelse af furaneol til mesifuran bestemmes for forskellige koncentrationer af furaneol i reaktionsblandingen. Resultaterne er vist i figur 3.5.

Datafilen fra den enzymatiske undersøgelse ses nedenfor.

Excelfil kinetikdata for furaneol

d)

Vis, at reaktionsordenen for omdannelsen af furaneol til mesifuran er af første orden for koncentrationer af furaneol under 5 µᴍ, og opskriv hastighedsudtrykket.

Opgave 2:    1080 - et rodenticid

Rodenticider er gifte, som benyttes til at dræbe gnavere. 1080 er produktnavnet for et rodenticid, som blev taget i brug efter 2. verdenskrig. Navnet var oprindeligt et katalognummer for giften. 1080 benyttes i dag primært i New Zealand. 1080 benyttes blandt andet til at begrænse omfanget af invasive pattedyr i New Zealand. Anvendelsen er dog omdiskuteret. Det virksomme stof i 1080 er fluorethanoat, CH2FCOO-. Stoffet virker ved at hæmme omsætningen af carbohydrater i pattedyr.

Fluorethanoat kan fremstilles ud fra chlorethanoat og fluorid.

a)

Angiv reaktionstypen for reaktionen vist i figur 2.1. Begrund ud fra reaktionsskemaet.

Den korresponderende syre til fluorethanoat er fluorethansyre.

I et laboratorium fremstilles en vandig opløsning af fluorethansyre ud fra et 1080-rottebekæmpelsesmiddel. Den formelle koncentration af fluorethansyre i opløsningen er 1,3·10^⁻⁴ ᴍ.

pK_s for fluorethansyre er 2,59 ved 25 °C.

b)

Beregn pH i opløsningen ved 25 °C.

c)

Beregn stofmængdekoncentrationen af fluorethansyre i den vandige opløsning.

Coumatetralyl er en anden type rodenticid, som blandt andet anvendes i Danmark til bekæmpelse af rotter. Stoffet forhindrer, at blod koagulerer.

Coumatetralyl kan findes i to former: syreformen S og baseformen B. I figur 2.2 er strukturerne af coumatetralyls to former vist.

Når coumatetralyl findes i en vandig opløsning, vil stofmængdebrøkerne af de to former afhænge af pH i opløsningen. I figur 2.3 er stofmængdebrøken for syreformen x_S og stofmængdebrøken for baseformen x_B afbilledet som funktion af pH.

d)

Bestem procentdelen af coumatetralyl, der findes på baseform, når pH i den vandige opløsning er 6,5. Inddrag figur 2.3.

Fordelingsforholdet D for coumatetralyl er givet ved

Grafen i figur 2.4 viser logD for coumatetralyl som funktion af pH i vandfasen. 

e)

Forklar ændringen i D for coumatetralyl, når pH vokser. Inddrag både coumatetralyls struktur og syre-baseegenskaber.

Opgave 1:    PEF - en ny type bioplast

Flasker, indpakning af madvarer, telefoner mm - plastmaterialer bruges overalt i hverdagen. Som del af en grøn omstilling arbejdes der på udvikling af bioplast, som fremstilles ud fra biologisk fremstillede råstoffer.
I fremtiden formodes en ny lovende type bioplast PEF at kunne erstatte plasttypen PET kendt fra sodavandsflasker. I forbindelse med fremstillingen af plasttypen PEF dannes et biprodukt A.

MarvinSketchfil Figur 1.1        ChemSketchfil Figur 1.1

a)

Angiv en strukturisomer til stof A, som indeholder en aldehydgruppe.

Plasttypen PEF fremstilles ved en kondensationsreaktion, hvor et stof B indgår.

Ved en elementaranalyse af stof B bestemmes masseprocenterne vist i tabel 1.1.

Strukturen af B er symmetrisk og indeholder netop to oxygenatomer. B tilhører stofklassen alkoholer.

b)

Bestem strukturen for B.

Ved kondensationsreaktionen for dannelsen af PEF indgår også et stof E. E dannes ud fra glucose ved reaktionsforløbet vist i figur 1.2

I figur 1.3 og figur 1.4 ses to IR-spektre. To af stofferne C, D og E fra figur 1.2 kan tilordnes IR-spektrene.

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.