Fysische Chemie en Kinetiek

Vergelijkbare documenten
Fysische Chemie en Kinetiek

/14 /28 /28 /30 /100. Naam:.. Studentnr.:.. Resultaten: Totaal: Opgave 1 Opgave 2 Opgave 3 Opgave 4

Fysische Chemie en Kinetiek

/14 /28 /28 /30 /100. Naam:.. Studentnr.:.. Resultaten: Totaal: Opgave 1 Opgave 2 Opgave 3 Opgave 4

Fysische Chemie en Kinetiek

Fysische Chemie en Kinetiek

Fysische Chemie en Kinetiek

Toets02 Algemene en Anorganische Chemie. 30 oktober :00-15:30 uur Holiday Inn Hotel, Leiden

Fysische Chemie en Kinetiek

Fysische Chemie en Kinetiek

Fysische Chemie en Kinetiek

Bij het mengen van welke van volgende waterige zoutoplossingen ontstaat zeker GEEN neerslag?

Bij het mengen van welke van volgende waterige zoutoplossingen ontstaat zeker GEEN neerslag?

PT-1 tentamen, , 9:00-12:00. Cursus: 4051PRTE1Y Procestechnologie 1 Docenten: F. Kapteijn & V. van Steijn

Wat is reactiesnelheid? Inleiding. Na deze clip kun je: Onderwerpen. Procestechniek: tijd is geld. Maar het moet ook weer niet te snel gaan

Eindantwoorden PT-1 toets , 8:45-10:30

Herkansing Algemene en Anorganische Chemie. 06 November 2015

Tentamen Statistische Thermodynamica MST 19/6/2014

PT-1 tentamen, , 9:00-12:00. Cursus: 4051PRTE1Y Procestechnologie 1 Docenten: F. Kapteijn & V. van Steijn

toelatingsexamen-geneeskunde.be Vraag 2 Wat is de ph van een zwakke base in een waterige oplossing met een concentratie van 0,1 M?

Tentamen Algemene en Anorganische Chemie. 01 november 2011

T2: Verbranden en Ontleden, De snelheid van een reactie en Verbindingen en elementen

Tentamen Algemene en Anorganische Chemie - deel 2 17 Januari 2012

Schrap wat niet past: Een ionverbinding met grote roosterkrachten heeft een kleine/grote ionstraal en een kleine/grote ionlading.

Hoofdstuk 2: Kenmerken van reacties

Fysische Chemie Oefeningenles 7: Chemisch Evenwicht

Eindtoets 3BTX1: Thermische Fysica. Datum: 3 juli 2014 Tijd: uur Locatie: paviljoen study hub 2 vak c & d

SEPTEMBERCURSUS CHEMIE HOOFDSTUK 3: STOICHIOMETRIE

Wat is de formule van het metaalchloride waarin M het symbool van het metaal voorstelt?

Wat is de formule van het metaalchloride waarin M het symbool van het metaal voorstelt?

Toets 2 CTD voor MST. 1 april :00 17:00 uur

Toets T1 Algemene en Anorganische Chemie. 02 oktober 2013

Tentamen optimaal sturen , uur. 4 vraagstukken

-- zie vervolg volgende pagina --

UITWERKING CCVS-TENTAMEN 27 juli 2015

TOETS CTD voor 1 ste jaars MST (4051CHTHEY, MST1211TA1, LB1541) 10 maart uur Docenten: L. de Smet, B. Dam

Curie Hoofdstuk 6 HAVO 4

Herkansing Toets T1 en T2 AAC. 08 november 2013

2 Concentratie in oplossingen

1.8 Stroomsterkte; geleiding.

Uitwerkingen van de opgaven uit: CHEMISCHE ANALYSE ISBN , 1 e druk, Uitgeverij Syntax Media Hoofdstuk 15 Elektrochemie bladzijde 1

Rekenen aan reacties 2. Deze les. Zelfstudieopdrachten. Zelfstudieopdrachten voor volgende week. Zelfstudieopdrachten voor deze week

Antwoorden. 3 Leg uit dat er in het zout twee soorten ijzerionen aanwezig moeten zijn.

Tentamen Statistische Thermodynamica MS&T 27/6/08

CENTRALE COMMISSIE VOORTENTAMEN SCHEIKUNDE TENTAMEN SCHEIKUNDE. datum : donderdag 29 juli 2010

Cursus Vacuümtechniek. Kenniscentrum Mechatronica Eindhoven

6. Oplossingen - Concentratie

PT-1 toets , 10:45-12:30

NATIONALE SCHEIKUNDEOLYMPIADE EINDTOETS THEORIE

SCHEIKUNDEOLYMPIADE 2017

Quantum Chemie II 2e/3e jaar

Tentamen Verbrandingstechnologie d.d. 9 maart 2009

IPT toets , 10:45-12:30

Uitwerkingen. T2: Verbranden en Ontleden, De snelheid van een reactie en Verbindingen en elementen

Practicum 1: bepalen enzymactiviteit

Het is echter waarschijnlijker dat rood kwik bestaat uit Hg 2+ ionen en het biantimonaation met de formule Sb2O7 4.

Toets T1 Algemene en Anorganische Chemie. 01 oktober 2014

In de natuur komen voor Cu en Cl respectievelijk de isotopen 63 Cu, 65 Cu en 35 Cl, 37 Cl voor.

Gegeven is volgende niet-uitgebalanceerde reactievergelijking waarin X de formule van een verbinding voorstelt:

Verestering volgens Fischer gezien door Ben Erné, fysisch chemicus

de ph-schaal van 0 tot 14 in verband brengen met zure, neutrale en basische oplossingen en met de concentratie van H+-ionen en OH--ionen;

TENTAMEN CHEMISCHE THERMODYNAMICA voor F2/MNW2. Vrijdag 23 december 2005

Tentamen Algemene en Anorganische Chemie 19 januari 2007

Voorkennistoets De Bewegende Aarde Voorkennis voor het basisdeel H1, H2, H3

OEFENOPGAVEN VWO EVENWICHTEN

Module 2 Chemische berekeningen Antwoorden

Scheikunde VWO. Vrijdag 19 mei uur. vragen

4. In een bakje met natriumjodide-oplossing worden 2 loden elektroden gehangen. Deze twee elektroden worden aangesloten op een batterij.

38 e Nationale Scheikundeolympiade

Redoxreacties. Gegeven zijn de volgende reactievergelijkingen: Reactie 1: Pd Cl - 2- PdCl 4 Reactie 2: 2 Cu I - -

Voorblad bij Tentamen

TENTAMEN. Thermodynamica en Statistische Fysica (TN )

v gem v rms f(v) v (m/s) v α v β f(v) v (m/s)

Samenvatting Scheikunde Hoofdstuk 9, 10, 11 Zuren/Basen, Evenwichtsconstanten

Natuurlijk heb je nu nog géén massa s berekend. Maar dat kan altijd later nog. En dan kun je mooi kiezen, van welke stoffen je de massa wil berekenen.

SCHEIKUNDEOLYMPIADE 2019

Hoofdstuk 8. Opgave 2. Opgave 1. Oefenvragen scheikunde, hoofdstuk 8 en 10, 5 VWO,

10 Materie en warmte. Onderwerpen. 3.2 Temperatuur en warmte.

Uitwerkingen van de opgaven uit: CHEMISCHE ANALYSE ISBN , 1 e druk, Uitgeverij Syntax Media Hoofdstuk 8 UV-VIS spectrometrie bladzijde 1

Tentamen Algemene en Anorganische Chemie

EXAMEN VWO SCHEIKUNDE 1980, TWEEDE TIJDVAK, opgaven

1. Langere vraag over de theorie

Een reactie blijkt bij verdubbeling van alle concentraties 8 maal zo snel te verlopen. Van welke orde zou deze reactie zijn?

Hoofdstuk 4 Kwantitatieve aspecten

Tentamen Fysica: Elektriciteit en Magnetisme (MNW en SBI)

Tentamen Algemene en Anorganische Chemie 18 januari 2008

De twee snelheidsconstanten hangen op niet identieke wijze af van de temperatuur.

Opgaven zuurgraad (ph) berekenen. ph = -log [H + ] poh = -log [OH - ] [H + ] = 10 -ph [OH - ] = 10 -poh. ph = 14 poh poh = 14 ph ph + poh = 14

NATIONALE SCHEIKUNDEOLYMPIADE

Fysische Chemie Werkcollege 5: Binaire mengsels-oplosbaarheid

5-1 Moleculen en atomen

Definitie. In deze workshop kijken we naar 3 begrippen. Massa, Volume en Mol. Laten we eerst eens kijken wat deze begrippen nu precies inhouden.

Hoofdstuk 3: Zuren en basen

ZUIVERE STOF één stof, gekenmerkt door welbepaalde fysische constanten zoals kooktemperatuur, massadichtheid,.

IPT toets , 8:45-10:30

SCHEIKUNDEOLYMPIADE 2018

Opgave 2. Voor vloeibaar water bij K en 1 atm zijn de volgende gegevens beschikbaar:

Errata AAC Herkansing

vrijdag 28 oktober :40:59 Nederland-tijd Moleculaire stoffen 4havo hoofdstuk 2; Chemie Overal

Transcriptie:

Fysische Chemie en Kinetiek 007-008 Deeltentamen 01 8 juli 008, 14:00-17:00 Naam: Studentnummer: Dit is de enige originele versie van jouw tentamen. Het bevat dit voorblad en de opgaven. Waar nodig word je verwezen naar BlackBoard voor additionele digitale bestanden. Gebruik kladpapier om jouw antwoord uit te werken alvorens de essentiële berekeningen, waarden, schetsen of redenering over te nemen op dit origineel. Lever alleen het origineel in bij de docent. Digitale bestanden lever je in via de DROPBOX in BlackBoard. Laat zien wat je weet, zelfs als je niet zeker bent van het antwoord! SUCCES! Resultaten: Opgave 1 Opgave Opgave 3 /0 /30 /30 Totaal: /80 Eindcijfer: 1

OPGAVE 1 KINETISCHE THEORIE VAN GASSEN (0 punten totaal) De Maxwellvergelijking geeft de snelheidsverdeling van moleculen in de gasfase. f ( v) = 4π π M RT 3 v e Mv RT In een gasaansteker zit een mengsel dat vooral bestaat uit propaan, butaan en methylpropaan. De kookpunten van deze gassen zijn respectievelijk 31, 73 en 61 K en hun molaire massa s zijn 44, 58 en 58 g/mol. Onder de verhoogde druk in de aansteker ontstaat een evenwicht van vloeistoffen en gassen bij kamertemperatuur. a) ( punten) Als de ontsluiter van een aansteker wordt ingedrukt expandeert het mengsel naar 1 atm. Hoeveel moleculen zitten er bij deze omstandigheden dan ongeveer in 1 cm 3? b) (3 punten) De gemiddelde diameter van een propaan molecuul is 5.08 Å. Eén van de aannames van de kinetische gastheorie is dat de afstand tussen moleculen in de gasfase erg groot is. Laat door berekening zien dat dit bij deze omstandigheden voor propaan klopt. c) (4 punten) Gebruik Maple of Excel om de snelheidsverdelingen van C 3 H 8 en C 4 H 10 gezamenlijk in één grafiek weer te geven bij kamertemperatuur. Stuur de Excel of Maple file in via de DROPBOX met jouw naam en 1c in de filenaam.

d) (3 punten) Gebruik Maple om aan te tonen dat de gemiddelde snelheid (average speed, v ave ) gelijk is aan (8RT/πM). De gemiddelde snelheid wordt gegeven door v ave = v f ( v) dv 0 Stuur de Maple file in via de DROPBOX met jouw naam en 1d in de filenaam. e) (5 punten) Als het expanderende gasmengsel bestaat uit 1/3 propaan, 1/3 butaan en 1/3 methylpropaan, welke deeltjes hebben dan de hoogste botsingsfrequentie in dit mengsel? Bereken die hoogste botsingsfrequentie. De diameters voor butaan en methylpropaan zijn respectievelijk 5.00 en 5.34 Å. z 11 PN 1 = RT A σ 8kT πm 1 0.5 z 1 = P N RT A 8 σ kt πµ 0.5 f) (3 punten) Bereken de gemiddelde vrije weglengte, λ, voor een C 3 H 8 molecuul onder deze omstandigheden. λ = v ave z 3

OPGAVE MENGSELS/ELECTROLYTEN (30 punten totaal) a) (4 punten) Schrijf de wet van Raoult in formulevorm en geef de voornaamste aanname die deze wet maakt. b) (5 punten) Twee vluchtige vloeistoffen A en B hebben een dampdruk van respectievelijk P* A = 110 Torr en P* B = 48.6 Torr. Bij een mengsel van de twee vloeistoffen zien we een dampfase ontstaan bij een druk van 73.8 Torr. Neem aan dat de wet van Raoult geldt en bereken de fraktie van A in het mengsel, x A. c) (5 punten) Bereken de osmotische druk in een cel met een totale concentratie aan opgeloste stof van 0.4 mol per liter, als deze cel wordt ondergedompeld in puur water. Neem aan dat de celwant permeabel is voor water, maar niet voor de opgeloste stoffen. d) ( punten) Waarom is het gevaarlijk gedemineraliseerd water te drinken? 4

e) (5 punten) De Born vergelijking voor de solvatatie energie van een ion wordt gegeven door: o z e N A 1 Gsolv = 1 8πε 0r ε r Geef de betekenis van de verschillende symbolen [ε 0 =8.854x10-1 C J -1 m -1 ; e=f/n A (F=Faraday constante=96485 C mol -1, N A is de constante van Avogadro]. Neem een redelijke waarde aan voor de straal van een ion in water [ε r = 78.5] en bereken daaruit de bijbehorende solvavatie energie in kj mol -1. f) (4 punten) Waarom is het niet juist om de ionstralen zoals die bekend zijn uit kristalstructuren te gebruiken om de solvatatie energie volgens het Born model te berekenen? g) (5 punten) Waarom voorspelt de Debye-Hückel theorie activiteitscoefficienten die altijd kleiner zijn dan 1? 5

OPGAVE 3 ELEKTROCHEMIE/MASSA TRANSPORT (30 punten totaal) In 1839 ontdekte Sir William Grove de brandstofcel door de twee elektrodes waarmee hij water aan het ontleden was, kort te sluiten. a) (4 punten) Wat is het verschil tussen een galvanische cel en een elektrolyse cel? Is een brandstofcel een galvanische cel of een elektrolyse cel? b) (6 punten) Schrijf de redox reacties die aan de elektrodes van Grove s experiment plaatsvinden. Schrijf voor beide reacties de bijbehorende Nernst vergelijking. 6

c) (4 punten) De oxidatie van waterstof aan de anode van Grove s brandstofcel is een zeer snelle reactie. Dat betekent dat snelheid van deze reactie bijna altijd bepaald wordt de snelheid waarmee het waterstof naar de elektrode getransporteerd kan worden. Uitgaande van de wet van Fick voor de anodische limietstroomdichtheid: j L an = nf(d Red /δ Red )c Red kun je de maximale stroom van een brandstofcel uitrekenen. Doe dit, waarbij je aanneemt dat de anode een oppervlak van 100 cm heeft. Gegeven is verder: D H = 5 x 10-5 cm s -1, en de maximale oplosbaarheid van H in het elektrolyt is 0.8 x 10-3 mol/l. Neem zelf een redelijke waarde voor de diffusielaagdikte aan. d) (4 punten) Wat is het verschil tussen een sterk en een zwak elektrolyt? 7

e) (4 punten) De evenwichtspotentiaal van de reaktie Cd + + e - Cd(s) is -0.403 vs. NHE. De evenwichtspotentiaal van de reaktie Cd(OH) + e - Cd(s) + OH - is -0.809 V vs. NHE. Bereken hieruit het oplosbaarheidsproduct van Cd(OH). f) (4 punten) Geef de eerste wet van Fick en leg uit welke relatie deze wet legt. 8

g) (4 punten) De oplossing van de eerste wet van Fick in 1 dimensie wordt gegeven door: N N( x, t) = A 0 ( πdt) 1/ x exp( ) 4Dt Plot met Excel of Maple het aantal moleculen N op een bepaalde vaste plek x 0 als functie van de tijd. Beschrijf de betekenis van je resultaat. Kies hierbij je waarden voor D en N0. Stuur de Excel of Maple file in via de DROPBOX met jouw naam en 3g in de filenaam. 9