Chemie voor natuurkundigen

Samenvattingen

Klik hier om de samenvattingen te bekijken

Inleiding

Dit vak wordt gegeven door professor Clays. Ten eerste zijn er practica op 2 punten. De laatste/voorlaatste week is er een schriftelijke test over de inhoud van de practica.

Het examen zelf bestaat uit oefeningen op 4 punten en de theorie op 14 punten. Er zijn 2 of 3 theorievragen. Het is duidelijk welke vragen professor Clays belangrijk vindt. De oefeningen zijn er zoals die in de oefenzittingen. Hieronder zijn enkel theorievragen te vinden. Professor Clays is een vriendelijk man. Blijft op het examen onder alle omstandigheden rustig en het lukt wel. Indien je de cursus goed geleerd hebt, mogen ook zijn bijvragen geen probleem vormen. Belangrijk is wel een zo compleet mogelijke uitleg te geven, hij vraagt niet eens altijd door terwijl je eigenlijk nog meer moet zeggen (zorg dus dat je gewoon alles zegt). Schrijf je vragen ook best volledig uit, hij zegt dat het enkel voor jezelf is maar hij kijkt er toch naar.

Examenvragen

Kijk zeker ook op toledo, er staan proefexamens en alle examenvragen die al een geweest zijn. Dan moet je er alleen nog uit filteren wat je niet moet kennen.

Examenvragen 2018-2019

16 januari

Theorie

• Bespreek de kenmerken die verband houden met de plaats in het periodiek systeem die relevant zijn voor chemische reacties.
• Leg de werking van een katalysator uit. Relateer dat ook aan thermodynamica. Geef ook een voorbeeld.
• Vergelijk de ideale gaswet en de Van der Waals-vergelijking. Verklaar de verschillen in de parameters (covolume en cohesiedruk) van de Van der Waals-vergelijking bij de gegevens die je kan terugvinden in je BOD. (note: dit zijn a en b)

Oefeningen

• Gegeven 100 mL van een oplossing met 0.060 M C6H5COOH en 0.075 M C6H5COONa. Bereken de pH voor en na toevoeging van 15 mL 0.1 M KOH-oplossing.

• Bereken de bindingsenergie van MnO. Gebruik de Madelung-constante van NaCl, 1.75. Waarom mag je deze Madelung-constante gebruiken?

Proefexamen 2018-2019

Proefexamen 2018

Proefexamen 2018 met oplossingen

Examenvragen 2016-2017 (24/01)

Theorie:

• Bespreek waarom het dipoolmoment in moleculen van groot belang is.
• Verklaar waarom kationen basisch en/of zuur reageren en of dit sterk of zwak is.
• Bespreek de drijfkrachten voor het vormen van complexe ionen, leg dit uit aan de hand van goed gekozen voorbeelden en met factoren die invloed hebben op de stabiliteitsconstante.

Oefeningen:

• gegeven de reactie A+2B -> C+2D (reactie was werkelijk met letters gegeven in plaats van echte elementen), de beginconcentratie van B en een tabel met de concentratieverandering van C in functie van de tijd, bepaal grafisch welke orde de reactie heeft tegenover B, de snelheidsconstante en de halfwaardetijd.
• Zoek de waarde van de Kb van CH3COO- via thermodynamische gegevens (in de vraag werden er geen gegeven). Vergelijk dit met de waarde die je kan afleiden uit de BOD.

Examenvragen 2015-2016 (19/08)

Theorie:

• Vergelijk de ideale gaswet met de van der Waalsvergelijking voor reële gassen en bespreek de trend in covolume en cohesiedruk die je kan vinden in je BoD.
• Hoe kan de snelheid van een chemische reactie beïnvloed worden? Verandert dan ook de ligging van het evenwicht van de reactie?
• Vergelijk het ijzerkation met het cobaltkation in de complexatiereactie. Kan je een reden geven waarom de natuur voor de ademhaling een systeem heeft ontwikkeld op basis van complexatie van zuurstof en het ijzer-kation?

Oefeningen :

• Geef de lewisstructuur, type hybridisatie van het centrale atoom en geometrie van ICl3. Maak ook een tekening van de atoomschikking. Is dit een polair molecule? Leg uit.
• Bereken de K_b van IO-, uitgaande van

 IO3- /HIO        E° = 1,13 V
 IO3- /IO-        E° = 0,15 V

Examenvragen 2015-2016 (voormiddag 13/06)

Theorie:

• Hoe kan je de ligging van het evenwicht verschuiven naar de kant van de producten? Zijn er dan ook gevolgen voor de snelheid van de reactie? (6pt.)
• Bespreek en vergelijk de thermodynamica en kinetica van een methathesereactie met deze van een liganduitwisselingsreactie. (4pt.)
• Verklaar het voorkomen van diagonaalrelaties in het periodiek systeem. Geef voorbeelden van chemische eigenschappen, relevant voor chemische reacties, die volgens deze diagonaalrelatie variëren. (3pt.)

Oefeningen:

• Geef de lewisstructuur, type hybridisatie van het centrale atoom en geometrie van volgend molecule: SF4. Teken ook de atoomschikking en zeg of het molecule polair of apolair is (+uitleg) (1,5pt.)
• Als E°=-0,46V voor NO2-/NO en de zuurdissociatieconstante van salpeterigzuur (HNO2) is 4,7*10^-4, bereken dan aan de hand van deze gegevens de standaardreductiepotentiaal voor het redoxkoppel HNO2/NO. (2,5pt.)

Examenvragen 2015-2016 (namiddag 13/06)

Theorie:

• Vergelijk de temperatuursafhankelijkheid van de snelheidsconstante met deze van de evenwichtsconstante. (5 pt.)
• Toon met enkele goed gekozen voorbeelden het belang van ladingsdichtheid aan in de scheikunde. (3 pt.)
• Geef de 2 vuistregels voor het maken van een goede bufferoplossing. Leid deze regels af aan de hand van buffercapaciteit en neutralisatiegraad. Verklaar de bufferende werking van bloed. Is bloed een goede buffer? (5 pt.)

Oefeningen:

• Stel de correcte redoxreactie op van BrO3-/BrO- en (H3IO6)2-/IO3-. Toon aan met berekeningen dat het over een aflopende reactie gaat bij kamertemperatuur.
• Bepaal grafisch de orde van de onderstaande reactie, de snelheidsconstante en de halfwaardetijd. De beginconcentratie van A is 0,100 M. A -> B + C

        [B]              tijd
         0                0
         0,0219           5
         0,0392           10
         0,0526           15
         0,0631           20
         0,0787           30

Dinsdag 19/01/2016 voormiddag

Theorie: 1) Vergelijk de afhankelijkheid van de temperatuur bij de snelheidsconstante met de afhankelijkheid van de temperatuur bij de evenwichtsconstante a.d.h.v. de formule en grafisch.

2) Is er een verband tussen de zuurtegraad en de redoxpotentiaal? Wanneer wel / niet en geef een voorbeeld.

Oefeningen: 1) Bepaal grafisch de activeringsenergie van een reactie. Gegeven: een tabel met temperaturen en bijbehorende k. Bereken vervolgens de snelheidsconstante bij een bepaalde temperatuur.

2) Bereken de roosterenergie voor MgO. Gebruik hiervoor de Madelungconstante van NaCl (1.75). Waarom mag je deze gebruiken?

Examenvragen 2014-2015

Enkele verzamelde theorie examenvragen:

• Wat zijn de gelijkenissen en verschillen tussen een ionbinding en een covalente binding? Wat zijn de gevolgen van deze verschillen?
• Is er een verband tussen de reductiepotentiaal en de pH? Vermeld wanneer wel en wanneer niet indien nodig, en bespreek.
• Complexatiereacties bij transitiemetalen. Wat bepaalt de ligging van het evenwicht? En is er een verband tussen complexatiereacties en reductiereacties?
• Wat beinvloed reactiesnelheid? Welke van deze omstandigheen heeft ook invloed op evenwichtsconstante? (leg zeker ook verschil tussen bij endo en exotherme reacties uit, vroeg hij niet naar door maar wilde hij wel horen)
• Geef regels voor het maken van een goede bufferoplossing, aan de hand van begrippen "neutralisatiegraad" en "buffercapaciteit". Is bloed een goede buffer? (hoewel bloed biologisch gezien een goede buffer is, moet je nee antwoorden)
• Bespreek sterkte zuren aan de hand van periodiek systeem en vergelijk de sterktes van: van zuren van vorm HX (weet niet meer hoe deze zuren heten precies) en oxozuren HOX, (met X een halogeen).
• Bespreek de voorwaarden voor een ideaal gas vs een reeel gas met behulp van de ideale gaswet en de van der waalsvergelijking, in termen van moleculaire interactie.
• Wat is het belang van de ladingsdichtheid in de chemie? Illustreer telkens met een relevant en duidelijk voorbeeld.

Oefeningen

• Bereken kb, van [IO-] (denk ik) aan de hand van twee redoxkoppels: IO3(-)(aq)/HIO(l) en I03(-)(aq)/IO(-)(aq).

• Bepaal lewisnotatie, hybridisatie, geometrie, atoomstructuur, polariteit van ICL_3

Proefexamen 2014-2015

Dit zijn de opgaven van het proefexamen van Grondslagen van de Chemie, afgenomen op 17 december 2014.

Proefexamen chemie 2014-2015

Examenvragen 2013-2014

Examen chemie 2013-2014

Examenvragen van de geografen van de afgelopen jaren (nuttig want evenveel studiepunten)

examenvragen der geografen

Vrijdag 11 jan 2013 namiddag

Examen Chemie januari 2013

Proefexamen 2012-2013

Donderdag 20 jan 2011 voormiddag

Theorie

• Leg uit hoe de elektronenstructuur bepaald wordt voor diatomaire moleculen. Geef twee duidelijk verschillende voorbeelden. (7 pt.)

• Is er een verband tussen de zuurtegraad en de redoxpotentiaal ? Argumenteer waarom wel of niet, en geef voorbeelden van je stelling. (7 pt.)

Oefeningen

• Oefening op buffers: We gebruiken een buffer met HCOOH en het zout NaHCOO. De concentratie van het zuur is 0.020 M in een oplossing van 400 ml. We willen een buffer maken voor pH = 3.9

a) Hoeveel gram NaHCOO moeten we in onze oplossing doen om de gewenste pH te verkrijgen ?

b) We doen nu 50 ml 0.12 M KOH bij de oplossing. Wat is de uiteindelijke pH ?

• Galvanische cel: We hebben

$(Ni|N{i}^{2+}(0.060M)||C{r}_2{O}_7^{2-}(0.030M),C{r}^{3+}(0.025M),pH=2|Pt)$

Bereken de celpotentiaal.

Maandag 17 jan 2011 voormiddag

Theorie

• Hoe kan je de ligging van het evenwicht verschuiven naar de kant van de producten? Zijn er gevolgen voor de snelheid van de reactie? (8 pt.)

• Vergelijk de ideale gaswet met de van der Waalsvergelijking. Leg het verband uit tussen covolume en de cohesiedruk in BOD. (6 pt.)

Oefeningen

• Geef de elementaire reacties van onderstaand redoxkoppel. Toon aan met berekeningen dat deze reactie aflopend is bij kamertemperatuur (25°C). (2,5 pt.)

$Br{O}_{3(aq)}^{-}/Br{O}_{(aq)}^{-}$ $H_{3}I{O}_{6(aq)}^{2-}/I{O}_{3(aq)}^{-}$

• Geef de Lewisstructuur, de hybridisatie, de geometrie en teken de ruimtelijke structuur van $SbC{l}_3$. Is dit molecule polair of apolair? (geef uitleg) (1,5 pt.)

Dinsdag 28 jan 2010 voormiddag

Theorie

• Wat bepaalt er of een element als mono-atomair of di-atomair molecule voorkomt? (6 pt.)

• Bespreek de dissociatie van een biprotisch zuur, vergelijk met de dissociatie van een monoprotisch zuur, en geef een voorbeeld. (8 pt.)

Oefeningen

• Is deze reactie aflopend bij 500K? Toon aan met berekeningen.

$H_{2(g)}+F{}_2(g)\to 2H{F}_{(g)}$ (2,5 pt.)

• Geef de Lewisstructuur, type hybridisatie van het centrale atoom en geometrie van $S{0}_3$. Maak ook een tekening van de atoomschikking. Is dit een polaire molecule? (1,5 pt.)

Dinsdag 26 jan 2010 namiddag

Theorie

• Hoe kan je de ligging van het evenwicht verschuiven naar de kant van de producten? Zijn er gevolgen voor de snelheid van de reactie?

• Wat kan je afleiden uit de plaats van een element in het periodiek susteem over zijn chemische eigenschappen?

Oefeningen

• Gegeven $8,4.10^{-4}M$ oplossing van het zuur HA. Van dit zuur komt in de oplossing $9,2.10^{-3}\mathrm{\%}$ dedeprotoneerd voor. Bereken de pH van de oplossing en de pKa van dit zwakke zuur.
• Bereken de potentiaal van volgende galvanische cel:

$(Cd|C{d}^2+(0,040M)||Cl{O}_3^{-}(0,45M),HCl{0}_2(0,35M),pH=4|Pt)$

Vrijdag 16 jan 2009 Voormiddag. (Vragen voor de cursus van 5 stptn)

Theorie

• Wat kan de reactie snelheid allemaal beïnvloeden? En beïnvloeden deze parameters de evenwichts constantes?

• Waarom komen sommige elementen monoatomair en andere diatomair voor?

Oefeningen

• Wat is het potentiaal verschil voor een galvanische cel (Ni Ni2+ en Cr2O7 2+, Cr3+ bij ph=2 en een Pt verbindingstuk)
• bereken de roosterenergie van MgO. gebruik Cst v Madelung van NaCl (denk k) 1,75. Waarom mag dit?

Di 13/01/2009 voormiddag

Theorie

• Wat zegt de plaats van een element in het periodieke systeem der elementen over zijn chemische eigenschappen? (Best vermelden: metaal/niet metaal, oxidans/reductans, zuur/base, diagonaalrelaties/trapvorm, ionisatiepotentiaal ed...)
• Wat is een katalysator? Hoe werkt deze juist? Geef een voorbeeld van een chemische reactie waar een katalysator gebruikt wordt. Geef het verband met de thermodynamica.

Oefeningen

• Een oefening met buffers (juiste gegevens weet ik niet meer)
• Grafisch bepalen van de activeringsenergie met behulp van 4 meetrestultaten (Temperatuur en snelheidsconstantes bij die temperatuur)

Ma12/01/2009 namiddag

Theorie

• Welke reacties halen een voordeel uit quenching?
• Iets met diagonaalrelaties...

Oefeningen

• Bepaal de Lewisstructuur, hybridisatie en geometrie van $S{F}_4$

Is deze molecule polair of apolair. Verklaar

• Geef de reductie vergelijking van de twee volgende halfreacties:

$Mn{O}_4^{-}/Mn{O}_2$ $S{O}_4^{-}/S{O}_3^{-}$ Toon aan dat deze reactie volledig afgaat.

Ma 12/01 voormiddag

• Welke reactie hebben baat bij een katalysator
• Stel dat er op de valentieschil 10 ipv 8 elektronen zouden kunnen zitten, welke gevolgen zou dit hebben?

Oefeningen

• Behaal pH en PKa van een zuur. Zelfde oefeningen als E.1 oef 3 b of c
• Bepaal grafisch snelheidsconstante, halfwaardetijd en orde van de reactie. Je kreeg een tabel met gegevens.

vroegtijdig examen 2008-2009

Theorie (op 16 punten blijkbaar) :

1) Geef de verschillende soorten van intermoleculaire krachten en hun gevolgen. (/8)

2) Stel dat er op de valentieschil 10 ipv 8 elektronen zouden kunnen zitten, welke gevolgen zou dit hebben? (/8)

Dit is vooral spreken over het eerste deel vd cursus, de ionstralen, metalen en niet metalen, vorm van de tabel van mendeljev, MALCAO en de hybridisaties, het feit dat het belangrijkste atoom, het C atoom, dan eerder z'n elektronen zal afstaan ipv 4 bindingen aan te gaan

Bijvraag : Hoe zou de wereld er dan uitzien

Jah, als het C atoom geen 4 bindingen meer kan maken, moete ni ver nadenken ...

Oefening (maar 2 puntjes) :

Geef de Ph van een bepaald M oplossing van waterstofperoxide, H2O2 (/2)

En ten slotte nog 2 punten op het practica examen

Eerste zit 2005 - 2006

Eerste Reeks

Welke chemische functies kan het cloride anion, het molecule ammoniak en water allemaal aannemen? Zijn deze dan zwak of sterk in hun functie?

Tweede Reeks

Bespreek het verband tussen (chemische) thermodynamica en (chemische) kinematica.

Eerste zit 2004 - 2005

1. Is er een verband tussen redoxpotentiaal van een element en de plaats van het element in de tabel van Mendeljev?
2. Geef en bespreek de Vanderwaalsvergelijking. Op blz 141 staan de Vanderwaalscoëfficiënten van een aantal stoffen. Zoek de trends die erin te vinden zijn en bespreek die.