source: http://www.chembio.ntnu.no/users/ystenes/SIK0501/eks_h97.html | Ansvarlig: Martin Ystenes |
Svar: 2 Na (s) + 2 H2O (l) -> 2 Na+ + 2 OH- + H2 (g)
Svar: 2 (- 262 kJ/mol) + 2 (-157 kJ/mol) + 0 - 2 (0) - 2 (-237 kJ/mol) = - 364 kJ/mol
Svar: delta H° = 2 (- 240 kJ/mol) + 2 (-230 kJ/mol) + 0 - 2 (0)
- 2 (-286 kJ/mol) = - 364 kJ/mol
delta S° = 2 58 J/K mol + 2 (-11 J/K mol) + 131 J/K mol - 2 51 J/K
mol - 2 70 J/K mol = -17 J/K mol
delta G° = delta H° - T delta S° = - 364 kJ/mol - 323 K (-17
J/K mol) = -359 kJ/mol
Svar: delta G = delta G° + RT lnQ = -359 kJ/mol + 8,31 J/K mol 323K
ln Q = -359 kJ/mol + 8,31 J/K mol 323K ln (10-8) = - 408 kJ/mol
(Q = [Na+]2 [OH-]2
p(H2)
/ [Na]2 [H2O]2 =
[Na+]2
[OH-]2 p(H2) = (0,01)2
(0,01)2
1 =10-8)
Svar: PV = nRT
P = n/V RT = 0,001 mol/L x 0.082 L atm/K mol 298
P = 0.0244 atm
K = 0.0244 / 1 = 0.0244
delta G° = - RTlnK = 8,31 J/K mol x 323K ln (0,0244) = 9,2 kJ/mol.
Svar: 1 kg propan = 1000 g / 44,1 g/mol = 22,7 mol
rx: 2 C3H6 + 9 O2 -> 6 CO2
+ 6 H2O
(evt. 22,7 C3H6 + 102,1 O2 -> 68,1
CO2 + 68,1 H2O)
delta H° = 6 (- 394 kJ/mol) + 6 (-242 kJ/mol) - 2 ( -104 kJ/mol) -
9 x 0 = - 3608 kJ/mol
q = - delta H x mengde = - 3608 kJ/mol x 44,1 mol / 2 = 79,6 MJ
Svar: Total brannbelastning: 8900 MJ. Spesifikk brannbelastning: 68,5 MJ/m².
Svar: K = [CO2]/p(CO2)
Fra tabell [CO2] = (1,45 g/L) / (44,0 g/mol) = 0,033 mol/L;
p = 1 atm
K = 0,033.
CO2 (g) <-> CO2 (aq) | |
CO2 (aq) + H2O <-> H+ + HCO3- | K = Ka,1 for CO2(g) |
HCO3- <-> H+ + CO32- | K = Ka,2 for CO2(g) |
CO32- + Mg2+ <-> MgCO3 (s) |
Svar:
CO2 (g) <-> CO2 (aq) | K = 0,033 |
CO2 (aq) + H2O <-> H+ + HCO3- | K = Ka,1 for CO2(g) = 10-6,35 |
HCO3- <-> H+ + CO32- | K = Ka,2 for CO2(g) = 10-10,33 |
CO32- + Mg2+ <-> MgCO3 (s) | K = 1/Ksp = 1/ 2 10-5 = 0,5 105 |
Totalreaksjon: CO2(g) + H2O + Mg2+
-> 2 H+ + MgCO3 (s)
K = 0,033 x10-6,35 x 10-10,33 x 0,5 x 105 = 3,4 x10-14 |
Svar: Ang. tegningen: Pass på at det er to kamre, kontakt mellom kamrene (saltbro/porøs vegg) og elektrisk kontakt mellom elektrodene. Pt er inertelektrode.
Svar:
Fe2+ + 2 e- -> Fe | Anode, negativ. |
O2 + 2 H2O + 4 e- -> 4 OH- | Katode, positiv. |
2 Fe -> Fe2+ + 2 e- | E° = 0,44 V |
O2 + 2 H2O + 4 e- -> 4 OH- | E° = 0,40 V |
total: 2 Fe + O2 + 2 H2O ->2 Fe2+ + 4 OH- | E° = 0,44 V + 0,40 V = 0,84 V |
E = E° - 0,0592/n log Q = 0.84V - (0,0592V/4) logQ = 0.84V - (0,0592V/4)
log 0,5 10-36 = 1,38V
(Q = [Fe2+] [OH-]4 / p(O2)
= 0,100 (10-9)4 / 0,21 = 0,5 10-36)
Svar: E = -0,1 V, Ikorr = 0,65 A/m2 . Hastigheten = 0,75 mm/år.
Svar: E = -0,3 V, Ikorr = Ig = 0,40 A/m2
. Hastigheten = 0,46 mm/år.
Svar: Katodereaksjonen skjer mest i oksygenrikt vann. Ved å stoppe denne med overflatebehandling vil det heller ikke kunne skje korrosjon (anodereaksjon) i den undre delen.
Svar: Sink vil virke som offeranode, og så lenge det er sink igjen vil det hindre stålet fra å korrodere. Det har ingen ting å si hvor vi fester sinkbiten, så lenge den er i elektrisk kontakt med det som korroderer.
Svar: Passivitet betyr at stålet har en ugjennomtrengelig oksidfilm som hindrer katodereaksjonen.
Svar: Rustbelegget er porøst, mens passivfilmen er tett.
Svar: Halogenioner kan kompleksere jernioner, og dermed øke løseligheten av oksidbelegget. Dermed ødelegger passivfilmen.
Svar: Ved høye pH-verdier danner aluminiumionene hydroksykomplekser (Al(OH)4-) som medfører at oksidfilmen løser seg opp.
Svar: Porevannet i betong har høy pH (> 12,6). Alkaliteten gir en beskyttende passivfilm.
Svar: Passiviteten kan ødelegges av kloridioner og karbonatisering.
Karbonatiseringen er avhengig av betongens porøsitet, fuktigheten
i betongen og luftens innhold av kabondioksid. Kloridinntrengingen er avhengig
av betongens porøsitet og kloridtilførselen fra miljøet.
Etter at passiviteten er ødelagt vil korrosjonshastigheten være
avhengig av fuktigheten og av betongens porøsitet.
Svar: Evnen et atom har til å trekke på elektronene i en binding.
Svar: Metallbinding, ionebinding, kovalent krystall, kovalent molekyl med van der Waals bindinger mellom molekylene.
Svar: CsBr løses i vann (ioner i polart løsemiddel), CCl4 løses i olje (upolart i upolart).
Svar: Mellom vannmolekylene er det relativt sterke hydrogenbindinger.
En stålsmelte med 0,4% C avkjøles sakte i luft ned til romtemperatur. Fasediagrammet for Fe-C er vedlagt bakerst i oppgavesettet
Svar: Det dannes austenitt (gamma-jern). Ved knappe 800°C vil noe av austenitten omdannes til feritt, i hovedsak ved korngrensene. Restaustenitten vil gradvis få høyere karboninnhold inntil det når det eutektoide punktet ved 723 °C hvor restaustenitten har 0,8% karbon. Denne resten vil omdannes til perlitt, som vil utgjøre det indre av kornene. Perlitt er en karakteristisk kombinasjon av feritt og cementitt.
Svar: I en substitusjonsblandkrystall har de ulike komponentene de samme posisjonene i gitteret. Krever at atomene er omtrent like store. I en addisjonsblandkrystall inntar atomer av den ene komponenten posisjoner mellom de andre atomene. Krever at den ene typen atomer er mye mindre enn den andre.
Svar: Jernet vil binde seg til karbonet i den støkiometiske forbindelsen Fe3C (cementitt), som er mer stabil enn blandkrystaller.
Svar:
H | H H C | C C ----- C === C ------ C === O | | | | C C H O --- H H C H | H
Avstandene er ikke riktig på denne figuren. Noen av bindingene er antydet med dobbelt- eller enkelt-linjer (prikkede). I tillegg skal alle H skal ha en binding til et C (unntatt det som binder til O), og i benzenringen skal det være vekselvis enkelt- og dobbelt-bindinger, evt. bare enkeltbindinger og en ring innenfor.
Svar: Dette er en polyester.
Svar:
O--C=C--C=O O--C=C--C=O | | | | --C=O O--C=C--C=O O--