STX Kemi A Eksamen 26. maj 2008 Gammel ordning - Vejledende besvarelse

Kemi A STX

26. maj 2008 GYM 2008-10-3

Opgave 1: Phosphater i spildevand

a.

- En reaktionsligning er vist.

Da oxidationstallene af nogle af de indgående grundstoffer ændres i løbet af reaktionen, er der tale om en redoxreaktion. Afstemning af denne type reaktion følger en generel metode. Først opskrives oxidationstallene for alle de indgående grundstoffer. Vi bestemmer nu, hvilke grundstoffer, der oxideres, og hvilke, der reduceres: - Fe oxideres fra +2 til +3, dvs. hvert jernatom afgiver én elektron. - O reduceres fra 0 til -2, dvs. hvert oxygenatom optager 2 elektroner. Vi skal altså have dobbelt så mange jernatomer som oxygenatomer, for at antallet af overførte elektroner i reaktionen stemmer. Dvs.: Oxygenatomerne afstemmes nu ved at tilsætte H O. Vi kan se, at det blot er nødvendigt at tilsætte ét vandmolekyle på højre side.

Vi mangler nu blot at afstemme ladningerne. Da reaktionen forløber i en svagt sur opløsning, afstemmes reaktionsskemaet med H -ioner på reaktantsiden. Det viser sig nødvendigt at tilsætte i alt 4 H . Det STX 3.g Hermed er reaktionsskemaet afstemt.

b.

- Det er angivet, at den vandige opløsning af jern(III)chlorid har en koncentration på 0,096 M. - I en databog kan pK -værdien for Fe(H O) slås op til 2,20.

Da pK -værdien for Fe(H O) ligger i intervallet [0-4] er Fe(H O) en ikke-stærk syre. I en vandig opløsning af Fe(H O) indstiller følgende ligevægt sig: Ud fra pK -værdien kan vi beregne K -værdien således: For at bestemme pH-værdien bestemmes først [H O ] vha. følgende formel, der gælder for ikke-stærke syrer i vand, hvor c er den formelle stofmængdekoncentration af syren, dvs. 0,096 M. Vi kan nu indsætte værdierne for c og K og løse ligningen med hensyn til Da vi nu kender󰇟 󰇠 i opløsningen kan vi beregne pH således: Altså er pH-værdien af opløsningen lig med 1,66. c.

- Før du læser løsningen, bør du prøve at løse opgaven alene med vores guide, som du kan hente her.

- En procedure for udførelsen af målingerne er angivet sammen med måleresultaterne. - Grundstoffernes molare masse er bestemt ved opslag i en databog. I denne opgave laves først en standardkurve for sammenhængen mellem koncentration og absorbans. Derfor beregner vi koncentrationerne i de fire standardopløsninger. Disse kan beregnes således, idet startvoluminet af KH PO opløsning fortyndes til 55 mL. Dette gøres også for de øvrige standardopløsninger, og følgende resultater fås.