Vraag Funksionele groep 1.2 Ester 1.3 Temperatuur van die gas 1.4 Katode 1.5 Ammoniumnitraat 5

Transcriptie

1 Fisiese Wetenskappe Vraestel 2 Memorandum Vraag Funksionele groep 1.2 Ester 1.3 Temperatuur van die gas 1.4 Katode 1.5 Ammoniumnitraat 5 Vraag D Algemene formule vir alkane is C n H 2n+2.. C 18 H 36 is nie n alkaan nie. 2.2 B Die dubbelbindings in n onversadigde waterkoolstof kan maklik gedurende addisiereaksies met waterstof gebreek word soos in hidrogenasie-reaksies. 2.3 D Langste ketting is 7 C-atome. Tel van die linkerkant af; C-atoom 3 het twee metielgroepe en C-atoom nommer 5 het een metielgroep. 3,3,5-trimetielheptaan. 2.4 C Slegs verbinding III het dubbelbindings wat aan addisie-reaksies kan deelneem. 1

2 2.5 C Die katalisator word bygevoeg om die aktiveringsenergie wat nodig is om die reaksie aan te dryf, te verlaag. 2.6 A Indien K c > 0 beteken dit dat [produkte] > [reaktante] 2.7 C Dit is n eksotermiese reaksie ( H is negatief) en die voorwaartse reaksie sal baat vind by n verlaging in temperatuur. Daar is 5 mol gas aan die linkerkant en 4 mol gas aan die regterkant. n Verhoging in druk sal die ekwilibrium na die regterkant toe verskuif omdat 4 mol gas n kleiner volume as 5 mol gas in beslag sal neem. 2.8 D P is die katode van die sel waar die Cu 2+ ione in oplossing tot kopermetaal gereduseer sal word. 2.9 C Die NaOH elektroliet verlaag die interne weerstand van die sel omdat dit n beter ioniese beweging het. n Laer interne weerstand beteken dat daar meer energie beskikbaar is vir gebruik in die eksterne stroombaan en n langer leeftyd word behaal C %P = [32/7]x3 = 13,7 kg. Vraag 3 10x2 = 20 Totaal Afdeling A = dichloorfluoormetaan 3.2 n Hoë dampdruk omdat dit n lae kookpunt het. Dit verdamp maklik by kamertemperatuur en die verdampte molekules veroorsaak n hoë gasdruk Dit is spontaan en het nie n katalisator of hitte nodig nie. 3.5 Die chemiese formule vir 2-metielpropaan is C 4 H 10. Dit is ook die formule vir butaan C 4 H CFC molekules is baie stabiel en beweeg op in die atmosfeer waar hulle osoonmolekules vernietig wat vir beskerming teen UV-bestraling van die son verantwoordelik is. 2

3 Vraag Waterkoolstowwe is organiese verbindings wat hoofsaaklik waterstof- en koolstofatome in die molekules het. 4.2 C 6 H 14 + O 2 CO 2 + H 2 O + Energie 0r C 6 H 14 + O 2 CO 2 + H 2 O H < Kraking 4.4 Vraag Etanol H 2 SO CH 3 CH 2 OH CH 2 CH 2 + H 2 O hitte 5.3 Eliminasie-reaksie 5.4 Die broometaan word in die teenwoordigheid van n sterk alkali soos KOH of NaOH verhit. CH 3 CH 2 Br + NaOH CH3CH 2 OH + NaBr Butaan het 4 C atome terwyl propaan 3 C-atome (laer mol-massa) het. Die Van der Waal-krag tussen molekules van butaan is sterker as die krag tussen die molekules van propaan Butaan en metielpropaan het dieselfde mol-massas maar metielpropaan het n vertakte struktuur wat n kleiner Van der Waal-krag as n reguit koolstofketting het. 5.6 Fraksionele distillasie. Die mengsel word tot minstens 15 o C verkoel en die temperatuur word geleidelik verhoog totdat die metielpropaan begin kook. Die damp word gekondenseer en versamel terwyl die propaan agtergelaat word. 3

4 Vraag Vraag Temperatuur: Hoë temperatuur beteken hoë E K van molekules wat meer botsings veroorsaak en molekules met E K > E A. wat meer effektiewe botsings en n hoër reaksietempo veroorsaak. Konsentrasie: Hoë konsentrasie beteken meer deeltjies wat kan bots en meer effektiewe botsings wat kan plaasvind hoër reaksietempo. 4

5 Aard van reaktante: Reaksies tussen ioniese verbindings is gewoonlik vinniger as reaksies tussen verbindings met kovalente bindings. Metale met hoë reduksiepotensiale is meer reaktief as dié met laer reduksiepotensiale, bv. Mg sal vinniger reageer as Zn. Oppervlakarea: As die kontakarea van soliede reaktante vergroot word (fyn verdeelde poeier) kan meer effektiewe botsings plaasvind. Katalisator: Katalisators verhoog die reaksietempo deur die aktiveringsenergie van n spesifieke reaksie te verlaag. Meer deeltjies met E K > E A en gevolglik het hulle meer effektiewe botsings en n vinniger reaksietempo. 7.2 Chemiese ekwilibrium Tempo van die voorwaartse reaksie = tempo van terugwaartse reaksie OA: Groter BC: Kleiner DC: Gelyk (ekwilibrium) By B. Die reaksie is eksotermies ( H < 0) wat beteken dat n laer temperatuur die voorwaartse reaksie sal bevoordeel. Meer SO 3 (g) word by B gevorm vanweë die laer temperatuur daar By B omdat die verhouding van produkte /reaktante hoër by C of D sal wees. Meer SO 3 word by B gevorm as by C of D. Vraag Hitte-energie is die produk van die eksotermiese reaksie ( H < 0). As die temperatuur verlaag word, word die hitte verwyder en die ekwilibrium versteur. Die ekwilibrium sal na regs verskuif om die versteuring teen te werk wat daartoe sal lei dat meer SO 3 gevorm word Daar is 3 mol gas aan die linkerkant van die vergelyking en 2 mol gas aan die regterkant. n Verhoging in die druk sal die ekwilibrium forseer om na ide regterkant te beweeg waar die volume groter is (2 mol gas sal minder volume as die 3 mol gas in beslag neem. 8.2 Ten spyte van die eksotermiese aard van die reaksie, is die reaksietempo by lae temperature te stadig vir ekonomiese produksievlakke. Om hierdie rede word die temperatuur tot 450 o C verhoog Hoë druk sal die ekwilibrium na die regterkant verskuif, maar dit is baie duur om die masjiene teen hoë druk te bedryf. Vanweë die kostefaktor word die reaksie teen n druk van een atmosfeer uitgevoer SO 2 O 2 2SO 3 Aanvanklike aantal mol Aantal mol wat reageer 2x 1x 2x By ekwilibrium 4 mol SO 3 word gevorm 2x = 4 x = 2 Aantal mol wat gereageer het 5

6 By ekwilibrium 2 x 2 = 4 mol 1 x 2 = 2 mol 4 mol Aantal mol wat oorbly By ekwilibrium 7-4 = = 4 4 Konsentrasie by ekwilibrium c = n/v 3/2 = 1,5 4/2 = 2 4/2 = 2 (mol.dm -3 ) K c = [SO 3 ] 2 [SO 2 ] 2 [O 2 ] = 2 2 (1,5 2 )(2 2 ) = 0, Geen uitwerking, K c kan slegs met n verandering in temperatuur verander. Vraag Hierdie waardes is verkry deur n spesifieke halfsel (A) te gebruik wat gekoppel is aan n waterstofhalfsel waarvan die selpotensiaal gekies is as 0,00V. Die verskil tussen die twee soos deur die voltmeter aangedui in die eksterne stroombaan, word geneem as die selpotensiaal van sel A. Die toestande waaronder die metings gedoen word is: Temperatuur: 25 o C en 1 atmosfeerdruk. 9.2 Cu e - Cu(s) 9.3 Zn(s) + Cu 2+ (aq) Cu(s) + Zn 2+ (aq) 9.4 Є sel = Є katode - Є anode = 0,34 - (-0,76) = 1,04V 9.5 Die waarde van 1,04V was die resultaat van metings wat onder gespesifiseerde voorwaardes van temperatuur en druk geneem is. By klaskamertemperatuur en druk is daar nie aan hierdie voorwaardes voldoen nie en dit is vir die laer spanning van die sel verantwoordelik Die koperstrook en die sinklaag op die pyp het n galvaniese sel gevorm met die suur grondoplossing wat as soutbrug dien. Die sinklaag is tot Zn 2+ geoksideer en die koperstrook is tot Cu(s) gereduseer. Met die beskermende Zn-laag weg, was dit maklik om die ysterpyp tot Fe 2 O 3 (roes) te oksideer en te laat disintegreer Die koperstrook moes aan die gegalvaniseerde pyp bo die grond vasgemaak gewees het sodat die grondoplossing nie die reaksie kon raak nie. 6

7 Vraag Cl - (aq) Cl 2 (g) + 2e H 2 O(l) + 2e - H 2 (g) + OH - (aq) 10.3 Die membraan laat Na + ione toe om van die anode-kompartement na die katodekompartement te beweeg sonder dat die negatiewe ione Cl - en OH - deurgelaat word. Die migrasie van die Na + ione handhaaf elektriese neutraliteit in die sel Cl - (aq) + 2H 2 O(l) Cl 2 (g) + H 2 (g) + OH - (aq) 10.5 Chloor word in bleikmiddels, vervaardiging van seep, skoonmaakmiddels en PVC gebruik. Waterstof word gebruik vir die produksie van NH 3 NaOH word vir die vervaardiging van seep gebruik Elektroplatering, ekstraksie van aluminium, suiwering van metale. Vraag A- Gedeeltelike/fraksionele distillasie van vloeibare lug B- Haber-proses vir die produksie van NH N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g) 11.3 Ja, dit is n redoksreaksie: N 2 en H 2 het oksidasiegetalle = 0 In NH 3 is die N gereduseer tot N 3- (oksidasiegetal -3) en die H is geoksideer tot 3H + (oksidasiegetal +1) 11.4 NH 3 (g) + HNO 3 (l) NH 4 NO Dit word as n stikstofhoudende kunsmisstof gebruik In 1 kg mieliegraan is daar 0,018kg N In kg mieliegraan is daar 0,018 x =108kg N Die boer moet n totaal van 108 kg N toedien As hy 200kg (32) by planttyd toedien, het hy die volgende toegedien: 32 x 2 x 2 =18,3 kg N. 7 Hy moet = 89,7 kg N as n bolaag toedien Daar is 28 kg N in 100kg LAN Daar is 90 kg N in 100 x 89,7 = 320 kg LAN moet as bolaag toegedien word. 7

8 Vraag Die NaOH (of KOH) elektroliet in hierdie selle verlaag die interne weerstand van die sel omdat dit beter ioniese beweging het. Dit beteken dat daar meer energie vir gebruik in die eksterne stroombaan beskikbaar is en die sel langer hou as die Leclache onder soortgelyke werktoestande W = QV = (1,5)(1000x10-3 )(3600) = 5400 J Q = I. t I = Q = (1000x10-3 )(3600) = 0,05A = 50mA t 20x3600 8