16/12 1999

Løsningsforslaget er under utarbeidelse, og svar kommer etterhvert.

Oppgave 1.
a) En reaksjon testes i et reagensrør på laboratoriet. Hvis reaksjonen går kan man slutte at G < 0 for reaksjonen, men hvis den ikke går kan man ikke uten videre slutte at deltaG > 0. Forklar begge deler.
svar:
b) H2O (l) H2O (g) Hvorfor er Go = 0 for denne reaksjonen når rent vann koker ved 100øC?

Oppgave 2.
a) NH3 (g) NH3 (aq) Finn likevektskonstanten og Gø for reaksjonen utfra tabellen for løselighet av gasser i vann.
b) Bruk tabellen for pKa-verdier, og finn K for følgende reaksjon: NH3 (aq) + H+ (aq) NH4+ (aq). - Utfra dette, hva er K for følgende reaksjon: NH3 (g) + H+ (aq) NH4+ (aq)? - Ved hvilken pH er 1 atm NH3 (g) i likevekt med 1M NH4+ (aq)?

Oppgave 3.
a) - Angi reaksjonslikning når etanol forbrenner fullstendig i luft. - Finn varmemengden som avgis når 1L 96% alkohol brenner (tettheten antas lik 0,800 kg/L). - Hvor mye øker den spesifikke brannbelastningen i et rom på 7mx7m med 3 meter takhøyde hvis det er en beholder på 10 liter 96% alkohol inne i rommet?
b) - Hva er flammepunkt, samt øvre og nedre flammegrense? - Hvilke av disse faktorene er avgjørende for kategorisering av væskers brannfarlighet?

Oppgave 4.
a) I en blyakkumulator skjer følgende reaksjoner: Pb PbSO4 og PbO2 PbSO4 - Finn de balanserte halvreaksjonene, totalreaksjonen og standard cellespenning.
b) - Hvilke konsentrasjoner endrer seg under utladning av akkumulatoren? - Utfra dette, forklar hvordan og hvorfor cellespenningen endrer seg når akkumulatoren utlades.

Oppgave 5.
a) Nylig har det vært eksplosjoner om bord i noen aluminiumsbåter med betongballast. Her har aluminium reagert med vann og dannet en eksplosiv gass. - Finn halvreaksjoner, totalreaksjoner og Eø for reaksjonen mellom aluminium og vann. - Hvilken reaksjon skjedde under eksplosjonen?
b) Reaksjonen skjedde fordi aluminium ikke lenger var passivt. - Forklar hvorfor og hvordan betong ødelegger passiviteten til aluminium, og forklar hvorfor dette muliggjør at aluminium kan reagere med vann.

Oppgave 6.
a) - Hva er luftingscellekorrosjon? - Hvordan og hvorfor endrer pH seg der katodereaksjonen skjer? - Hvordan og hvorfor endrer pH seg der anodereaksjonen skjer?
b) Tegn opp en celle som leverer strøm og hvor man har oksidasjon av jern i et kammer og reduksjon av oksygen i det andre. Angi anode/katode, elektrodenes fortegn, og hvor og hvordan strømmen beveger seg. - Hvor mange mL oksygengass må til for at ett gram jern skal omdannes til rust?

Oppgave 7.
a) Avløpsvannet fra en bedrift inneholder SO42--ioner som kan omdannes til H2S før vannet blir renset. - Hva er de største problemene ved dannelse av H2S? - Vis at pH påvirker dannelsen av H2S.
b) Både O2 og SO42- kan oksidere organiske forbindelser i vannet. Hvilken av disse to reagerer først, når det er gitt at avløpsvannet inneholder 1 mg/L O2, 25 mg/L SO42-, 0,01 mg/L H2S og når pH=7?

Oppgave 8.
a) Et metall med polyedrisk kornstruktur blir varmvalset. Forklar og vis med enkle skisser hvordan kornformen endres under valsingen, og hvordan rekrystallisasjon foregår.
b) - Et stål består av korn som har -jern ytterst og ellers består korna av perlitt. Forklar hvordan dette stålet kan ha blitt dannet. - Et annet stål består av bare -jern overmettet med karbon. Forklar hvordan dette stålet kan ha blitt dannet. - Hva kalles dette siste stålet, og hvilke egenskaper har det? Fasediagram for Fe-C finnes på side 14.

Oppgave 9.
a) - Hvilke forbindelser i betongen gjør den så basisk? - Hva er typisk pH for porevannet i norsk standardsement?
b) - Hva betyr det at betong karbonatiserer? - Hvorfor er det normalt ugunstig at betongen karbonatiserer? - Hva har v/c-forholdet og RF å si for karbonatiseringshastigheten?

Oppgave 10.
a) PVC er polymerisert vinylklorid. - Angi struktur for monomer og polymer. - Hvorfor utgjør PVC et særlig problem ved brann?
b) PVC inneholder normalt myknere for å få de riktige egenskapene, og noen av de mest omdiskuterte myknerne er ftalatene. Ftalater er estere av ftalsyre. - Tegn opp strukturen til et valgfritt ftalat ut fra følgende opplysninger: a) Ftalsyre er en bensenring med to syregrupper. b) Syren er forestret med to ulike alkoholer.