Chemika Examenwiki - Gebruikersbijdragen [nl]

Sustainable chemistry I

2025-07-02T09:41:21Z

R0834942: /* 23 juni 2025 */

[[Categorie:Machemie]]
==Vakinformatie==
Sustainable chemistry is een 3 studiepuntenvak dat gedoceerd wordt door 3 proffen. Hierdoor is er niet elke week les en verschuift het lesmoment soms omwille van de beschikbaarheid ban de gastlectoren. Het deel over ionic liquids, designer safer chemicals en bioprocesses & biodegradable materials wordt gegeven door Mario Smet. Daarnaast zijn er nog 2 delen die door gastlectoren worden gegeven. Eén deel wordt gegeven door Koen Van Aken en handelt over EcoScale en sustainable chemistry. Het laatste deel wordt gegeven door de Italiaan Luigi Vaccaro en gaat over concrete voorbeelden van duurzame syntheses in de medicinale chemie.

In het jaar 2023 kregen we voor het deel van Vaccaro (medicinale syntheses) een formularium met de syntheses in grote lijnen, maar geen uitleg erbij. De hele complexe molecules dus niet vanbuiten kennen maar wel de belangrijke groepen er op weten en met welke solventen enzo die reageren en omvormen in de komende stappen, en vooral waarom!

==Examenvragen==
===23 juni 2025===
#Via which mechanisms is following molecule toxic. Suggest (minor) structural adjustments to mitigate its toxicity.
[[Bestand:Alpha-vinylbenzyl_alcohol_2.jpg]]
#Explain the differences in synthetic approach in medicinal and commercial route for sildenafil to achieve the bond indicated with the arrow. Explain why this is not straightforward and explain why this is (nevertheless) advantageous. (arrow indicates the C=N bond in med chem route just after assembly of A and B fragment).
#Why is cellulose such an interesting biobased material considering sustainability? In wich ionic liquids does it dissolve and why? Compare the viscose process of cellulose with the ionic liquid process in terms of sustainability.

===26 juni 2023===
#An excited PhD student made a molecule which he thinks has good activity as an anti-inflammatory agent. What possible problems do you see with the compound based on the principles of the design of safe chemicals? Give minor structural modifications. - 7 punten
[[Bestand:Moleculeexaam260623.png]]
#Explain the differences in synthetic approach in medicinal and commercial route for sildenafil to achieve the bond indicated with the arrow. Explain why this is not straightforward and explain why this is (nevertheless) advantageous. (arrow indicates the C=N bond in med chem route just after assembly of A and B fragment) - 6 punten
#Compare PE plastic bag with biomaterials derived from starch. Which one is more sustainable? Explain this with respect to the formation of this material (polymer), the use and the end-of-life of this material. Give pros and cons of each. - 7 punten

===27 juni 2022===
#An excited PhD student made a molecule which he thinks has good activity as an antiinflammatory agent. What possible problems do you see with the scaffold based on the principles of the design of safe chemicals? (the structure contained an allylic alcohol, terminal alkene and had the basic skeleton of a steroid)
#Why does industry often not prefer to do asymmetric synthesis in light of sustainability?
#a)Why has lignin not been used a lot in the past as a feedstock for biobased materials? Why is this changing? b) which new technologies have helped this development?

===3 juni 2021===
#PLA is often considered as a sustainable polymer. Explain its pro's and con's for its resource, production process and end of life use with respect to sustainability.
#Explain the pro's and con's for electrochemistry (EC) and photochemistry (PG) in the broad sense of sustainability. Explain how working in flow can benefit both EC and PC.
#Explain the toxicity of the following compounds as a result of 2 pathways. For each pathway, rank them from high to low toxicity.[[Bestand:Questions3.png]]

===11 juni 2019===
#Explain toxicity of compounds and rank them in decreasing toxicity. [[Bestand:Toxicity.jpg]]
#(Given: structure sildenafil and synthetic route both medicinal and commercial) Explain the differences in synthetic approach in medicinal and commercial route to achieve the bond indicated with the arrow. Explain why this is not straightforward and explain why this is (nevertheless) advantageous. (arrow indicates the C=N bond of the pyrimidine, he asks for the amide formation (so Staab's reagent advantages, not cyclization))
#Give the two possible mechanisms of the reaction of epoxide and CO2 to form the cyclic carbonate with FLP's as a catalyst.

===13 juni 2018===
#Why is the following molecule toxic, how can you mitigate its toxicity. [[Bestand:Examenvraag sustainable chemistry.png]]
#Talampanel. Synthesis is given explain why more sustainable. Explain the use of the XAD resin and give an alternative.
#What would you choose: biobased or biodegradable polymers. Motivate you answer.

===12 juni 2018===
#allyl alcohol, how is this toxic and how to modify the structure to make less toxic
#sertralin (slide with tetralone to sertralin) a) why is the assymetric formation of the enantiomerically pure tetralone not used b) compare the reductive amination with the first procedure in terms of sustainability
#cellulose a) why is it a good biobased material b) in which IL's does it dissolve and why c) compare viscose process to il method of dissolving cellulose in terms of sustainability

===30 augustus 2017===
#Vinyl chloride has some cancerogenic properties, explain where they come from.
#The commercial synthesis of sildenafil is way more sustainable with respect to use of solvents in comparison with the laboratory synthesis. Explain.
#The presence of halogenide ions reduces strongly the applicability of ionic liquids, explain.

Sustainable chemistry I

2025-07-02T09:40:57Z

R0834942: /* 23 juni 2025 */

[[Categorie:Machemie]]
==Vakinformatie==
Sustainable chemistry is een 3 studiepuntenvak dat gedoceerd wordt door 3 proffen. Hierdoor is er niet elke week les en verschuift het lesmoment soms omwille van de beschikbaarheid ban de gastlectoren. Het deel over ionic liquids, designer safer chemicals en bioprocesses & biodegradable materials wordt gegeven door Mario Smet. Daarnaast zijn er nog 2 delen die door gastlectoren worden gegeven. Eén deel wordt gegeven door Koen Van Aken en handelt over EcoScale en sustainable chemistry. Het laatste deel wordt gegeven door de Italiaan Luigi Vaccaro en gaat over concrete voorbeelden van duurzame syntheses in de medicinale chemie.

In het jaar 2023 kregen we voor het deel van Vaccaro (medicinale syntheses) een formularium met de syntheses in grote lijnen, maar geen uitleg erbij. De hele complexe molecules dus niet vanbuiten kennen maar wel de belangrijke groepen er op weten en met welke solventen enzo die reageren en omvormen in de komende stappen, en vooral waarom!

==Examenvragen==
===23 juni 2025===
#Via which mechanisms is following molecule toxic. Suggest (minor) structural adjustments to mitigate its toxicity.[[Bestand:Alpha-vinylbenzyl_alcohol_2.jpg]]
#Explain the differences in synthetic approach in medicinal and commercial route for sildenafil to achieve the bond indicated with the arrow. Explain why this is not straightforward and explain why this is (nevertheless) advantageous. (arrow indicates the C=N bond in med chem route just after assembly of A and B fragment).
#Why is cellulose such an interesting biobased material considering sustainability? In wich ionic liquids does it dissolve and why? Compare the viscose process of cellulose with the ionic liquid process in terms of sustainability.

===26 juni 2023===
#An excited PhD student made a molecule which he thinks has good activity as an anti-inflammatory agent. What possible problems do you see with the compound based on the principles of the design of safe chemicals? Give minor structural modifications. - 7 punten
[[Bestand:Moleculeexaam260623.png]]
#Explain the differences in synthetic approach in medicinal and commercial route for sildenafil to achieve the bond indicated with the arrow. Explain why this is not straightforward and explain why this is (nevertheless) advantageous. (arrow indicates the C=N bond in med chem route just after assembly of A and B fragment) - 6 punten
#Compare PE plastic bag with biomaterials derived from starch. Which one is more sustainable? Explain this with respect to the formation of this material (polymer), the use and the end-of-life of this material. Give pros and cons of each. - 7 punten

===27 juni 2022===
#An excited PhD student made a molecule which he thinks has good activity as an antiinflammatory agent. What possible problems do you see with the scaffold based on the principles of the design of safe chemicals? (the structure contained an allylic alcohol, terminal alkene and had the basic skeleton of a steroid)
#Why does industry often not prefer to do asymmetric synthesis in light of sustainability?
#a)Why has lignin not been used a lot in the past as a feedstock for biobased materials? Why is this changing? b) which new technologies have helped this development?

===3 juni 2021===
#PLA is often considered as a sustainable polymer. Explain its pro's and con's for its resource, production process and end of life use with respect to sustainability.
#Explain the pro's and con's for electrochemistry (EC) and photochemistry (PG) in the broad sense of sustainability. Explain how working in flow can benefit both EC and PC.
#Explain the toxicity of the following compounds as a result of 2 pathways. For each pathway, rank them from high to low toxicity.[[Bestand:Questions3.png]]

===11 juni 2019===
#Explain toxicity of compounds and rank them in decreasing toxicity. [[Bestand:Toxicity.jpg]]
#(Given: structure sildenafil and synthetic route both medicinal and commercial) Explain the differences in synthetic approach in medicinal and commercial route to achieve the bond indicated with the arrow. Explain why this is not straightforward and explain why this is (nevertheless) advantageous. (arrow indicates the C=N bond of the pyrimidine, he asks for the amide formation (so Staab's reagent advantages, not cyclization))
#Give the two possible mechanisms of the reaction of epoxide and CO2 to form the cyclic carbonate with FLP's as a catalyst.

===13 juni 2018===
#Why is the following molecule toxic, how can you mitigate its toxicity. [[Bestand:Examenvraag sustainable chemistry.png]]
#Talampanel. Synthesis is given explain why more sustainable. Explain the use of the XAD resin and give an alternative.
#What would you choose: biobased or biodegradable polymers. Motivate you answer.

===12 juni 2018===
#allyl alcohol, how is this toxic and how to modify the structure to make less toxic
#sertralin (slide with tetralone to sertralin) a) why is the assymetric formation of the enantiomerically pure tetralone not used b) compare the reductive amination with the first procedure in terms of sustainability
#cellulose a) why is it a good biobased material b) in which IL's does it dissolve and why c) compare viscose process to il method of dissolving cellulose in terms of sustainability

===30 augustus 2017===
#Vinyl chloride has some cancerogenic properties, explain where they come from.
#The commercial synthesis of sildenafil is way more sustainable with respect to use of solvents in comparison with the laboratory synthesis. Explain.
#The presence of halogenide ions reduces strongly the applicability of ionic liquids, explain.

Synthesis of Macromolecular Structures

2025-01-28T20:56:20Z

R0834942: /* Mario Smet */

[[Categorie: Machemie]]

==Vakinformatie==
Vak van 6 sp, gedoceerd door Mario Smet en Guy Koeckelberghs. Er moet ook een paper geschreven worden i.v.m. een gekregen onderwerp bij een van de twee proffen. De paper wordt gepresenteerd voor de groep tegen het einde van het semester, maar deze presentatie staat niet op punten; enkel de paper zelf telt mee voor het eindresultaat. Guy Koeckelberghs vraagt standaard veel extra info die in de les verteld wordt en niet per se in de cursustekst staat. De vragen van Mario Smet komen rechtstreeks uit de cursus, of zijn een toepassing van wat er in de cursustekst geschreven staat (bv. manieren om bepaalde dendritische polymeren te synthesiseren met specifieke eigenschappen). Let wel op, bij Smet kan elk detail in de cursus een vraag zijn.

==Examenvragen==
===28 januari 2025===
====Mario Smet====
#Give three methods that can be used to control or modify the degree of branching of hyperbranched polymers. Give a specific example of the obtained molecule for each method and the needed reagents.
#What are ARGET and ICAR. Give the pro's and con's for both.
#How would you synthesize this star polymer? Give the mechanism and motivate why, starting from a 1,3,5-triethyl benzene-core. Does the polymerization proceed from the core outwards or are the arms synthesized seperately? (idem groups are the same as the arm given).[[Bestand:ATRC_star_polymer.png]]
#How could this polymer be synthesized? Give the mechanism, the reactants needed and motivate your answer.(PS is polystyrene) [[Bestand:Graft_onto.png]]

====Guy Koeckelberghs====
#Do the polymerizations of the monomers below proceed via a step growth or chain growth mechanism: motivate your answer. If conversion is 98%, what would you do to result in Pn=20? What happens when you use a weak base, rather than a very strong one? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
#Explain SEC: How can you determine the molar mass? What are the drawbacks and how can you solve them?
#Explain the 'majority rules' principle and apply it to a system of choice.

===31 januari 2023===
====Mario Smet====
#What are the causes for retardation in RAFT? How can you overcome the problem?
#Describe the structure and general synthetic strategy for a gradient co-polymer. Can a living anionic polymerization have the same efficiency? [[Bestand:polymeer.png]]
#Use ATRP for following polymerization. Specify reagents and motivate the your choice.
#Discuss dendrimers as nanoreactors. What are the structural requirement for dendrimers involved? What are the benefits and how does this work? Give a specific example.

====Guy Koeckelberghs====
#Define tacticity in vinyl polymerization. Discuss tacticity control in radical, ionic and Ziegler-Natta polymerization.
#Explain SEC: How can you determine the molar mass? What are the drawbacks and how can you solve them?
#Explain the 'majority rules' principle and apply it to a system of choice.

===26 januari 2021===
====Mario Smet====
#Give 3 examples of controlled radical polymerization techniques that use cobalt. Give the mechanism.
#Compare the mechanisms and (dis)advantages of ICAR and ARGET.
#How could you synthesize this polymer? Specify reagents as much as possible.
[[Bestand:polymer_question3.png]]
#Why is measuring k(deact) important?

====Guy Koeckelberghs====
#Describe the experimental techniques that measure the molar mass (Mn and/or Mw) briefly.
#Describe the synthesis of PPE briefly.

===29 januari 2018===
====Mario Smet====
#Gegeven grafiek M ifv conversie (linear) bepaal de verhouding monomeer (acrylaat) over initiator
#Leg Degeneratieve transfer met Jodide uit + waarom niet praktisch
#Leg uit Dendritische Box uit
#Synthese van een kam blok-copolymeer via silaan
#Synthese van TEMPO initiator via Perbenzoezuur en verwarmen.

====Guy Koeckelberghs====

# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

===22 januari 2018===
====Mario Smet====
#Waarom verloopt NMP beter bij styreen dan bij acrylaten en hoe kan je deze problemen oplossen?
#Styreen gegeven met benzoylperoxide en een reagens zoals bij AFCT met als Z groep phenyl, A groep CH2, Y een zuurstof en X diphenyl. Wat gebeurt er, leg mechanisme uit en geef het product.
#Stelling: “Bij een sterk negatieve reductiepotentiaal is de snelheidsconstante van desactivatie klein” Leg uit en gebruik ook Katrp. Klopt deze stelling altijd? Geef uitleg en een voorbeeld van wanneer niet.
#Geef een voorbeeld van een synthese voor een ster met 4 armen van ongeveer zelfde lengte en geef zoveel mogelijk concrete voorbeelden voor reagentia.
#Uitleg geven rond gene delivery en leg uit wat het belang is van polymeren erbij.

====Guy Koeckelberghs====
#Leg het uit ketengroei en stapgroei en wat het verschil is tussen beiden. En leg ook uit hoe de anionic/cationic ROP en de radical/cationic/anionic polymerisatie van vinyl monomeren werkt met ketengroei.
#Leg het verschil uit tussen insertie en methatesis (uittekenen) en hoe men kan zien welk mechanisme gebruikt is. Welke katalysator moet je gebruiken voor een helixpolymeer en welke substituenten zou je gebruiken?
#Bespreek kort de synthese van poly phenylene ethynylene.

===23 januari 2017===
====Mario Smet====
# Leg uit: sterische verzadiging bij dendrimeren en welke gevolgen dit heeft.
# Vergelijk alle verschillende initiatiesystemen bij ATRP. (''Hij bedoelt dus ICAR, ARGET, SR&NI, ...'')
# Synthese van een polystyreen sterpolymeer met een microgelkern met ongekend aantal armen van zo veel mogelijk gelijke lengte.

====Guy Koeckelberghs====
#Wat is het fundamentele verschil tussen een step-growth en een chain-growth polymerisatie? Pas dit toe op de structuur van het monomeer en geef een voorbeeld.
#Geef de synthese van polyfenyleenethynyleen. Geef typische katalysator en de R-groepen die op de keten kunnen staan.

===20 januari 2014===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

====Smet====
# What are the (potential) benefits of catalysts on dendritic polymers?
# Why are steric effects more important in RAFT than in ATRP?
# Why is the polydispersity in ATRP high at the early stages of polymerization, low at medium conversions and high at the late stages?
# Synthesis questions:
## Explain the synthesis of MMA and MA by controlled radical polymerizations
## Explain the synthesis of a star polymer from a polyglycerol core with arms of similar length.

===23 januari 2012===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband is er tussen de symmetrie van metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer? Leg kort uit 'oscillerende metallocenen'.
# Besrpeek kort het 'sergeant-and-soldiers' principe en geef een voorbeeld van een polymeer met dit effect.

====Smet====
# Verklaar waarom de divergente methode eerder zal toegepast worden dan de convergente methode voor het synthetiseren van dendrimeren.
# Wat is het eindresultaat van volgende componenten: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_2.png|200px|center|alternatieve tekst]]
# Wat is het effect van te sterk reducerende metaalcomplexen en geef 2 manieren om dit op te lossen.
# Bespreek de syntehse van volgende polymeren:
## Kampolymeer waarvan de ruggengraat bestaat uit een goed gecontroleerd random copolymeer en waarvan de vertakkingen ook goed gecontroleerde lengtes hebben: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_4.png|150px|center|alternatieve tekst]]
## 3-armig sterpolymeer van methylmethacrylaat m.b.v. RAFT reagens volgens het 'dormant core' principe.

===24 januari 2011===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband bestaat er tussen metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer?
# Bespreek kort hoe je GPC kan gebruiken voor de bepaling van de massa van een polymeer.

====Smet====
# Bespreek sterische verzadiging en het verband met intrinsieke viscositeit.
# Geef het mechanisme en eindproduct van de polymerisatie van het monomeer met de cobalt katalysator bij verwarming en initiatie via benzoylperoxide. [[Bestand:SoMS_Smet_2011_2.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Waarom is er bij ATRP verlies van controle bij monomeer coördinatie en hoe kan je dit verbeteren?
# Bespreek de synthese van volgende polymeren:
## Blokcopolymeer van methacrylaat met methylmethacrylaat.
## Microgel met onbekend aantal armen van gelijke lengte.

Synthesis of Macromolecular Structures

2025-01-28T20:54:16Z

R0834942: /* Mario Smet */

[[Categorie: Machemie]]

==Vakinformatie==
Vak van 6 sp, gedoceerd door Mario Smet en Guy Koeckelberghs. Er moet ook een paper geschreven worden i.v.m. een gekregen onderwerp bij een van de twee proffen. De paper wordt gepresenteerd voor de groep tegen het einde van het semester, maar deze presentatie staat niet op punten; enkel de paper zelf telt mee voor het eindresultaat. Guy Koeckelberghs vraagt standaard veel extra info die in de les verteld wordt en niet per se in de cursustekst staat. De vragen van Mario Smet komen rechtstreeks uit de cursus, of zijn een toepassing van wat er in de cursustekst geschreven staat (bv. manieren om bepaalde dendritische polymeren te synthesiseren met specifieke eigenschappen). Let wel op, bij Smet kan elk detail in de cursus een vraag zijn.

==Examenvragen==
===28 januari 2025===
====Mario Smet====
#Give three methods that can be used to control or modify the degree of branching of hyperbranched polymers. Give a specific example of the obtained molecule for each method and the needed reagents.
#What are ARGET and ICAR. Give the pro's and con's for both.
#How would you synthesize this star polymer? Give the mechanism and motivate why, starting from a 1,3,5-triethyl benzene-core. Would you say the polymerization starts from the core and grows outwards or do the arms have to be synthesized seperately and attached after?[[Bestand:ATRC_star_polymer.png]]
#How could this polymer be synthesized? Give the mechanism, the reactants needed and motivate your answer.(PS is polystyrene) [[Bestand:Graft_onto.png]]

====Guy Koeckelberghs====
#Do the polymerizations of the monomers below proceed via a step growth or chain growth mechanism: motivate your answer. If conversion is 98%, what would you do to result in Pn=20? What happens when you use a weak base, rather than a very strong one? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
#Explain SEC: How can you determine the molar mass? What are the drawbacks and how can you solve them?
#Explain the 'majority rules' principle and apply it to a system of choice.

===31 januari 2023===
====Mario Smet====
#What are the causes for retardation in RAFT? How can you overcome the problem?
#Describe the structure and general synthetic strategy for a gradient co-polymer. Can a living anionic polymerization have the same efficiency? [[Bestand:polymeer.png]]
#Use ATRP for following polymerization. Specify reagents and motivate the your choice.
#Discuss dendrimers as nanoreactors. What are the structural requirement for dendrimers involved? What are the benefits and how does this work? Give a specific example.

====Guy Koeckelberghs====
#Define tacticity in vinyl polymerization. Discuss tacticity control in radical, ionic and Ziegler-Natta polymerization.
#Explain SEC: How can you determine the molar mass? What are the drawbacks and how can you solve them?
#Explain the 'majority rules' principle and apply it to a system of choice.

===26 januari 2021===
====Mario Smet====
#Give 3 examples of controlled radical polymerization techniques that use cobalt. Give the mechanism.
#Compare the mechanisms and (dis)advantages of ICAR and ARGET.
#How could you synthesize this polymer? Specify reagents as much as possible.
[[Bestand:polymer_question3.png]]
#Why is measuring k(deact) important?

====Guy Koeckelberghs====
#Describe the experimental techniques that measure the molar mass (Mn and/or Mw) briefly.
#Describe the synthesis of PPE briefly.

===29 januari 2018===
====Mario Smet====
#Gegeven grafiek M ifv conversie (linear) bepaal de verhouding monomeer (acrylaat) over initiator
#Leg Degeneratieve transfer met Jodide uit + waarom niet praktisch
#Leg uit Dendritische Box uit
#Synthese van een kam blok-copolymeer via silaan
#Synthese van TEMPO initiator via Perbenzoezuur en verwarmen.

====Guy Koeckelberghs====

# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

===22 januari 2018===
====Mario Smet====
#Waarom verloopt NMP beter bij styreen dan bij acrylaten en hoe kan je deze problemen oplossen?
#Styreen gegeven met benzoylperoxide en een reagens zoals bij AFCT met als Z groep phenyl, A groep CH2, Y een zuurstof en X diphenyl. Wat gebeurt er, leg mechanisme uit en geef het product.
#Stelling: “Bij een sterk negatieve reductiepotentiaal is de snelheidsconstante van desactivatie klein” Leg uit en gebruik ook Katrp. Klopt deze stelling altijd? Geef uitleg en een voorbeeld van wanneer niet.
#Geef een voorbeeld van een synthese voor een ster met 4 armen van ongeveer zelfde lengte en geef zoveel mogelijk concrete voorbeelden voor reagentia.
#Uitleg geven rond gene delivery en leg uit wat het belang is van polymeren erbij.

====Guy Koeckelberghs====
#Leg het uit ketengroei en stapgroei en wat het verschil is tussen beiden. En leg ook uit hoe de anionic/cationic ROP en de radical/cationic/anionic polymerisatie van vinyl monomeren werkt met ketengroei.
#Leg het verschil uit tussen insertie en methatesis (uittekenen) en hoe men kan zien welk mechanisme gebruikt is. Welke katalysator moet je gebruiken voor een helixpolymeer en welke substituenten zou je gebruiken?
#Bespreek kort de synthese van poly phenylene ethynylene.

===23 januari 2017===
====Mario Smet====
# Leg uit: sterische verzadiging bij dendrimeren en welke gevolgen dit heeft.
# Vergelijk alle verschillende initiatiesystemen bij ATRP. (''Hij bedoelt dus ICAR, ARGET, SR&NI, ...'')
# Synthese van een polystyreen sterpolymeer met een microgelkern met ongekend aantal armen van zo veel mogelijk gelijke lengte.

====Guy Koeckelberghs====
#Wat is het fundamentele verschil tussen een step-growth en een chain-growth polymerisatie? Pas dit toe op de structuur van het monomeer en geef een voorbeeld.
#Geef de synthese van polyfenyleenethynyleen. Geef typische katalysator en de R-groepen die op de keten kunnen staan.

===20 januari 2014===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

====Smet====
# What are the (potential) benefits of catalysts on dendritic polymers?
# Why are steric effects more important in RAFT than in ATRP?
# Why is the polydispersity in ATRP high at the early stages of polymerization, low at medium conversions and high at the late stages?
# Synthesis questions:
## Explain the synthesis of MMA and MA by controlled radical polymerizations
## Explain the synthesis of a star polymer from a polyglycerol core with arms of similar length.

===23 januari 2012===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband is er tussen de symmetrie van metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer? Leg kort uit 'oscillerende metallocenen'.
# Besrpeek kort het 'sergeant-and-soldiers' principe en geef een voorbeeld van een polymeer met dit effect.

====Smet====
# Verklaar waarom de divergente methode eerder zal toegepast worden dan de convergente methode voor het synthetiseren van dendrimeren.
# Wat is het eindresultaat van volgende componenten: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_2.png|200px|center|alternatieve tekst]]
# Wat is het effect van te sterk reducerende metaalcomplexen en geef 2 manieren om dit op te lossen.
# Bespreek de syntehse van volgende polymeren:
## Kampolymeer waarvan de ruggengraat bestaat uit een goed gecontroleerd random copolymeer en waarvan de vertakkingen ook goed gecontroleerde lengtes hebben: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_4.png|150px|center|alternatieve tekst]]
## 3-armig sterpolymeer van methylmethacrylaat m.b.v. RAFT reagens volgens het 'dormant core' principe.

===24 januari 2011===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband bestaat er tussen metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer?
# Bespreek kort hoe je GPC kan gebruiken voor de bepaling van de massa van een polymeer.

====Smet====
# Bespreek sterische verzadiging en het verband met intrinsieke viscositeit.
# Geef het mechanisme en eindproduct van de polymerisatie van het monomeer met de cobalt katalysator bij verwarming en initiatie via benzoylperoxide. [[Bestand:SoMS_Smet_2011_2.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Waarom is er bij ATRP verlies van controle bij monomeer coördinatie en hoe kan je dit verbeteren?
# Bespreek de synthese van volgende polymeren:
## Blokcopolymeer van methacrylaat met methylmethacrylaat.
## Microgel met onbekend aantal armen van gelijke lengte.

Synthesis of Macromolecular Structures

2025-01-28T20:53:09Z

R0834942: /* Mario Smet */

[[Categorie: Machemie]]

==Vakinformatie==
Vak van 6 sp, gedoceerd door Mario Smet en Guy Koeckelberghs. Er moet ook een paper geschreven worden i.v.m. een gekregen onderwerp bij een van de twee proffen. De paper wordt gepresenteerd voor de groep tegen het einde van het semester, maar deze presentatie staat niet op punten; enkel de paper zelf telt mee voor het eindresultaat. Guy Koeckelberghs vraagt standaard veel extra info die in de les verteld wordt en niet per se in de cursustekst staat. De vragen van Mario Smet komen rechtstreeks uit de cursus, of zijn een toepassing van wat er in de cursustekst geschreven staat (bv. manieren om bepaalde dendritische polymeren te synthesiseren met specifieke eigenschappen). Let wel op, bij Smet kan elk detail in de cursus een vraag zijn.

==Examenvragen==
===28 januari 2025===
====Mario Smet====
#Give three methods that can be used to control or modify the degree of branching of hyperbranched polymers. Give a specific example of the obtained molecule for each method and the needed reagents.
#What are ARGET and ICAR. Give the pro's and con's for both.
#How would you synthesize this star polymer? Give the mechanism and motivate why. Would you say the polymerization starts from the core and grows outwards or do the arms have to be synthesized seperately and attached after?[[Bestand:ATRC_star_polymer.png]]
#How could this polymer be synthesized? Give the mechanism, the reactants needed and motivate your answer.(PS is polystyrene [[Bestand:Graft_onto.png]]

====Guy Koeckelberghs====
#Do the polymerizations of the monomers below proceed via a step growth or chain growth mechanism: motivate your answer. If conversion is 98%, what would you do to result in Pn=20? What happens when you use a weak base, rather than a very strong one? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
#Explain SEC: How can you determine the molar mass? What are the drawbacks and how can you solve them?
#Explain the 'majority rules' principle and apply it to a system of choice.

===31 januari 2023===
====Mario Smet====
#What are the causes for retardation in RAFT? How can you overcome the problem?
#Describe the structure and general synthetic strategy for a gradient co-polymer. Can a living anionic polymerization have the same efficiency? [[Bestand:polymeer.png]]
#Use ATRP for following polymerization. Specify reagents and motivate the your choice.
#Discuss dendrimers as nanoreactors. What are the structural requirement for dendrimers involved? What are the benefits and how does this work? Give a specific example.

====Guy Koeckelberghs====
#Define tacticity in vinyl polymerization. Discuss tacticity control in radical, ionic and Ziegler-Natta polymerization.
#Explain SEC: How can you determine the molar mass? What are the drawbacks and how can you solve them?
#Explain the 'majority rules' principle and apply it to a system of choice.

===26 januari 2021===
====Mario Smet====
#Give 3 examples of controlled radical polymerization techniques that use cobalt. Give the mechanism.
#Compare the mechanisms and (dis)advantages of ICAR and ARGET.
#How could you synthesize this polymer? Specify reagents as much as possible.
[[Bestand:polymer_question3.png]]
#Why is measuring k(deact) important?

====Guy Koeckelberghs====
#Describe the experimental techniques that measure the molar mass (Mn and/or Mw) briefly.
#Describe the synthesis of PPE briefly.

===29 januari 2018===
====Mario Smet====
#Gegeven grafiek M ifv conversie (linear) bepaal de verhouding monomeer (acrylaat) over initiator
#Leg Degeneratieve transfer met Jodide uit + waarom niet praktisch
#Leg uit Dendritische Box uit
#Synthese van een kam blok-copolymeer via silaan
#Synthese van TEMPO initiator via Perbenzoezuur en verwarmen.

====Guy Koeckelberghs====

# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

===22 januari 2018===
====Mario Smet====
#Waarom verloopt NMP beter bij styreen dan bij acrylaten en hoe kan je deze problemen oplossen?
#Styreen gegeven met benzoylperoxide en een reagens zoals bij AFCT met als Z groep phenyl, A groep CH2, Y een zuurstof en X diphenyl. Wat gebeurt er, leg mechanisme uit en geef het product.
#Stelling: “Bij een sterk negatieve reductiepotentiaal is de snelheidsconstante van desactivatie klein” Leg uit en gebruik ook Katrp. Klopt deze stelling altijd? Geef uitleg en een voorbeeld van wanneer niet.
#Geef een voorbeeld van een synthese voor een ster met 4 armen van ongeveer zelfde lengte en geef zoveel mogelijk concrete voorbeelden voor reagentia.
#Uitleg geven rond gene delivery en leg uit wat het belang is van polymeren erbij.

====Guy Koeckelberghs====
#Leg het uit ketengroei en stapgroei en wat het verschil is tussen beiden. En leg ook uit hoe de anionic/cationic ROP en de radical/cationic/anionic polymerisatie van vinyl monomeren werkt met ketengroei.
#Leg het verschil uit tussen insertie en methatesis (uittekenen) en hoe men kan zien welk mechanisme gebruikt is. Welke katalysator moet je gebruiken voor een helixpolymeer en welke substituenten zou je gebruiken?
#Bespreek kort de synthese van poly phenylene ethynylene.

===23 januari 2017===
====Mario Smet====
# Leg uit: sterische verzadiging bij dendrimeren en welke gevolgen dit heeft.
# Vergelijk alle verschillende initiatiesystemen bij ATRP. (''Hij bedoelt dus ICAR, ARGET, SR&NI, ...'')
# Synthese van een polystyreen sterpolymeer met een microgelkern met ongekend aantal armen van zo veel mogelijk gelijke lengte.

====Guy Koeckelberghs====
#Wat is het fundamentele verschil tussen een step-growth en een chain-growth polymerisatie? Pas dit toe op de structuur van het monomeer en geef een voorbeeld.
#Geef de synthese van polyfenyleenethynyleen. Geef typische katalysator en de R-groepen die op de keten kunnen staan.

===20 januari 2014===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

====Smet====
# What are the (potential) benefits of catalysts on dendritic polymers?
# Why are steric effects more important in RAFT than in ATRP?
# Why is the polydispersity in ATRP high at the early stages of polymerization, low at medium conversions and high at the late stages?
# Synthesis questions:
## Explain the synthesis of MMA and MA by controlled radical polymerizations
## Explain the synthesis of a star polymer from a polyglycerol core with arms of similar length.

===23 januari 2012===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband is er tussen de symmetrie van metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer? Leg kort uit 'oscillerende metallocenen'.
# Besrpeek kort het 'sergeant-and-soldiers' principe en geef een voorbeeld van een polymeer met dit effect.

====Smet====
# Verklaar waarom de divergente methode eerder zal toegepast worden dan de convergente methode voor het synthetiseren van dendrimeren.
# Wat is het eindresultaat van volgende componenten: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_2.png|200px|center|alternatieve tekst]]
# Wat is het effect van te sterk reducerende metaalcomplexen en geef 2 manieren om dit op te lossen.
# Bespreek de syntehse van volgende polymeren:
## Kampolymeer waarvan de ruggengraat bestaat uit een goed gecontroleerd random copolymeer en waarvan de vertakkingen ook goed gecontroleerde lengtes hebben: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_4.png|150px|center|alternatieve tekst]]
## 3-armig sterpolymeer van methylmethacrylaat m.b.v. RAFT reagens volgens het 'dormant core' principe.

===24 januari 2011===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband bestaat er tussen metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer?
# Bespreek kort hoe je GPC kan gebruiken voor de bepaling van de massa van een polymeer.

====Smet====
# Bespreek sterische verzadiging en het verband met intrinsieke viscositeit.
# Geef het mechanisme en eindproduct van de polymerisatie van het monomeer met de cobalt katalysator bij verwarming en initiatie via benzoylperoxide. [[Bestand:SoMS_Smet_2011_2.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Waarom is er bij ATRP verlies van controle bij monomeer coördinatie en hoe kan je dit verbeteren?
# Bespreek de synthese van volgende polymeren:
## Blokcopolymeer van methacrylaat met methylmethacrylaat.
## Microgel met onbekend aantal armen van gelijke lengte.

Synthesis of Macromolecular Structures

2025-01-28T20:51:38Z

R0834942: /* Mario Smet */

[[Categorie: Machemie]]

==Vakinformatie==
Vak van 6 sp, gedoceerd door Mario Smet en Guy Koeckelberghs. Er moet ook een paper geschreven worden i.v.m. een gekregen onderwerp bij een van de twee proffen. De paper wordt gepresenteerd voor de groep tegen het einde van het semester, maar deze presentatie staat niet op punten; enkel de paper zelf telt mee voor het eindresultaat. Guy Koeckelberghs vraagt standaard veel extra info die in de les verteld wordt en niet per se in de cursustekst staat. De vragen van Mario Smet komen rechtstreeks uit de cursus, of zijn een toepassing van wat er in de cursustekst geschreven staat (bv. manieren om bepaalde dendritische polymeren te synthesiseren met specifieke eigenschappen). Let wel op, bij Smet kan elk detail in de cursus een vraag zijn.

==Examenvragen==
===28 januari 2025===
====Mario Smet====
#Give three methods that can be used to control or modify the degree of branching of hyperbranched polymers. Give a specific example of the obtained molecule for each method and the needed reagents.
#What are ARGET and ICAR. Give the pro's and con's for both.
#How would you synthesize this star polymer? Give the mechanism and motivate why. Would you say the polymerization proceeds from the core outward or do you synthesize the arms seperately and attach them after? [[Bestand:ATRC_star_polymer.png]]
#How could this polymer be synthesized? Give the mechanism, the reactants needed and motivate your answer.(PS is polystyrene [[Bestand:Graft_onto.png]]

====Guy Koeckelberghs====
#Do the polymerizations of the monomers below proceed via a step growth or chain growth mechanism: motivate your answer. If conversion is 98%, what would you do to result in Pn=20? What happens when you use a weak base, rather than a very strong one? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
#Explain SEC: How can you determine the molar mass? What are the drawbacks and how can you solve them?
#Explain the 'majority rules' principle and apply it to a system of choice.

===31 januari 2023===
====Mario Smet====
#What are the causes for retardation in RAFT? How can you overcome the problem?
#Describe the structure and general synthetic strategy for a gradient co-polymer. Can a living anionic polymerization have the same efficiency? [[Bestand:polymeer.png]]
#Use ATRP for following polymerization. Specify reagents and motivate the your choice.
#Discuss dendrimers as nanoreactors. What are the structural requirement for dendrimers involved? What are the benefits and how does this work? Give a specific example.

====Guy Koeckelberghs====
#Define tacticity in vinyl polymerization. Discuss tacticity control in radical, ionic and Ziegler-Natta polymerization.
#Explain SEC: How can you determine the molar mass? What are the drawbacks and how can you solve them?
#Explain the 'majority rules' principle and apply it to a system of choice.

===26 januari 2021===
====Mario Smet====
#Give 3 examples of controlled radical polymerization techniques that use cobalt. Give the mechanism.
#Compare the mechanisms and (dis)advantages of ICAR and ARGET.
#How could you synthesize this polymer? Specify reagents as much as possible.
[[Bestand:polymer_question3.png]]
#Why is measuring k(deact) important?

====Guy Koeckelberghs====
#Describe the experimental techniques that measure the molar mass (Mn and/or Mw) briefly.
#Describe the synthesis of PPE briefly.

===29 januari 2018===
====Mario Smet====
#Gegeven grafiek M ifv conversie (linear) bepaal de verhouding monomeer (acrylaat) over initiator
#Leg Degeneratieve transfer met Jodide uit + waarom niet praktisch
#Leg uit Dendritische Box uit
#Synthese van een kam blok-copolymeer via silaan
#Synthese van TEMPO initiator via Perbenzoezuur en verwarmen.

====Guy Koeckelberghs====

# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

===22 januari 2018===
====Mario Smet====
#Waarom verloopt NMP beter bij styreen dan bij acrylaten en hoe kan je deze problemen oplossen?
#Styreen gegeven met benzoylperoxide en een reagens zoals bij AFCT met als Z groep phenyl, A groep CH2, Y een zuurstof en X diphenyl. Wat gebeurt er, leg mechanisme uit en geef het product.
#Stelling: “Bij een sterk negatieve reductiepotentiaal is de snelheidsconstante van desactivatie klein” Leg uit en gebruik ook Katrp. Klopt deze stelling altijd? Geef uitleg en een voorbeeld van wanneer niet.
#Geef een voorbeeld van een synthese voor een ster met 4 armen van ongeveer zelfde lengte en geef zoveel mogelijk concrete voorbeelden voor reagentia.
#Uitleg geven rond gene delivery en leg uit wat het belang is van polymeren erbij.

====Guy Koeckelberghs====
#Leg het uit ketengroei en stapgroei en wat het verschil is tussen beiden. En leg ook uit hoe de anionic/cationic ROP en de radical/cationic/anionic polymerisatie van vinyl monomeren werkt met ketengroei.
#Leg het verschil uit tussen insertie en methatesis (uittekenen) en hoe men kan zien welk mechanisme gebruikt is. Welke katalysator moet je gebruiken voor een helixpolymeer en welke substituenten zou je gebruiken?
#Bespreek kort de synthese van poly phenylene ethynylene.

===23 januari 2017===
====Mario Smet====
# Leg uit: sterische verzadiging bij dendrimeren en welke gevolgen dit heeft.
# Vergelijk alle verschillende initiatiesystemen bij ATRP. (''Hij bedoelt dus ICAR, ARGET, SR&NI, ...'')
# Synthese van een polystyreen sterpolymeer met een microgelkern met ongekend aantal armen van zo veel mogelijk gelijke lengte.

====Guy Koeckelberghs====
#Wat is het fundamentele verschil tussen een step-growth en een chain-growth polymerisatie? Pas dit toe op de structuur van het monomeer en geef een voorbeeld.
#Geef de synthese van polyfenyleenethynyleen. Geef typische katalysator en de R-groepen die op de keten kunnen staan.

===20 januari 2014===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

====Smet====
# What are the (potential) benefits of catalysts on dendritic polymers?
# Why are steric effects more important in RAFT than in ATRP?
# Why is the polydispersity in ATRP high at the early stages of polymerization, low at medium conversions and high at the late stages?
# Synthesis questions:
## Explain the synthesis of MMA and MA by controlled radical polymerizations
## Explain the synthesis of a star polymer from a polyglycerol core with arms of similar length.

===23 januari 2012===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband is er tussen de symmetrie van metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer? Leg kort uit 'oscillerende metallocenen'.
# Besrpeek kort het 'sergeant-and-soldiers' principe en geef een voorbeeld van een polymeer met dit effect.

====Smet====
# Verklaar waarom de divergente methode eerder zal toegepast worden dan de convergente methode voor het synthetiseren van dendrimeren.
# Wat is het eindresultaat van volgende componenten: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_2.png|200px|center|alternatieve tekst]]
# Wat is het effect van te sterk reducerende metaalcomplexen en geef 2 manieren om dit op te lossen.
# Bespreek de syntehse van volgende polymeren:
## Kampolymeer waarvan de ruggengraat bestaat uit een goed gecontroleerd random copolymeer en waarvan de vertakkingen ook goed gecontroleerde lengtes hebben: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_4.png|150px|center|alternatieve tekst]]
## 3-armig sterpolymeer van methylmethacrylaat m.b.v. RAFT reagens volgens het 'dormant core' principe.

===24 januari 2011===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband bestaat er tussen metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer?
# Bespreek kort hoe je GPC kan gebruiken voor de bepaling van de massa van een polymeer.

====Smet====
# Bespreek sterische verzadiging en het verband met intrinsieke viscositeit.
# Geef het mechanisme en eindproduct van de polymerisatie van het monomeer met de cobalt katalysator bij verwarming en initiatie via benzoylperoxide. [[Bestand:SoMS_Smet_2011_2.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Waarom is er bij ATRP verlies van controle bij monomeer coördinatie en hoe kan je dit verbeteren?
# Bespreek de synthese van volgende polymeren:
## Blokcopolymeer van methacrylaat met methylmethacrylaat.
## Microgel met onbekend aantal armen van gelijke lengte.

Synthesis of Macromolecular Structures

2025-01-28T20:51:17Z

R0834942: /* Mario Smet */

[[Categorie: Machemie]]

==Vakinformatie==
Vak van 6 sp, gedoceerd door Mario Smet en Guy Koeckelberghs. Er moet ook een paper geschreven worden i.v.m. een gekregen onderwerp bij een van de twee proffen. De paper wordt gepresenteerd voor de groep tegen het einde van het semester, maar deze presentatie staat niet op punten; enkel de paper zelf telt mee voor het eindresultaat. Guy Koeckelberghs vraagt standaard veel extra info die in de les verteld wordt en niet per se in de cursustekst staat. De vragen van Mario Smet komen rechtstreeks uit de cursus, of zijn een toepassing van wat er in de cursustekst geschreven staat (bv. manieren om bepaalde dendritische polymeren te synthesiseren met specifieke eigenschappen). Let wel op, bij Smet kan elk detail in de cursus een vraag zijn.

==Examenvragen==
===28 januari 2025===
====Mario Smet====
#Give three methods that can be used to control or modify the degree of branching of hyperbranched polymers. Give a specific example of the obtained molecule for each method and the needed reagents.
#What are ARGET and ICAR. Give the pro's and con's for both.
#How would you synthesize this star polymer? Give the mechanism and motivate why. Would you say the polymerization proceeds from the core outward or do you synthesize the arms seperately and attach them after? [[Bestand:ATRC_star_polymer.png]]
#How could this polymer be synthesized? Give the mechanism, the reactants needed and motivate your answer.(PS is polystyrene [[Bestand:Graft_onto.png]]

====Guy Koeckelberghs====
#Do the polymerizations of the monomers below proceed via a step growth or chain growth mechanism: motivate your answer. If conversion is 98%, what would you do to result in Pn=20? What happens when you use a weak base, rather than a very strong one? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
#Explain SEC: How can you determine the molar mass? What are the drawbacks and how can you solve them?
#Explain the 'majority rules' principle and apply it to a system of choice.

===31 januari 2023===
====Mario Smet====
#What are the causes for retardation in RAFT? How can you overcome the problem?
#Describe the structure and general synthetic strategy for a gradient co-polymer. Can a living anionic polymerization have the same efficiency? [[Bestand:polymeer.png]]
#Use ATRP for following polymerization. Specify reagents and motivate the your choice.
#Discuss dendrimers as nanoreactors. What are the structural requirement for dendrimers involved? What are the benefits and how does this work? Give a specific example.

====Guy Koeckelberghs====
#Define tacticity in vinyl polymerization. Discuss tacticity control in radical, ionic and Ziegler-Natta polymerization.
#Explain SEC: How can you determine the molar mass? What are the drawbacks and how can you solve them?
#Explain the 'majority rules' principle and apply it to a system of choice.

===26 januari 2021===
====Mario Smet====
#Give 3 examples of controlled radical polymerization techniques that use cobalt. Give the mechanism.
#Compare the mechanisms and (dis)advantages of ICAR and ARGET.
#How could you synthesize this polymer? Specify reagents as much as possible.
[[Bestand:polymer_question3.png]]
#Why is measuring k(deact) important?

====Guy Koeckelberghs====
#Describe the experimental techniques that measure the molar mass (Mn and/or Mw) briefly.
#Describe the synthesis of PPE briefly.

===29 januari 2018===
====Mario Smet====
#Gegeven grafiek M ifv conversie (linear) bepaal de verhouding monomeer (acrylaat) over initiator
#Leg Degeneratieve transfer met Jodide uit + waarom niet praktisch
#Leg uit Dendritische Box uit
#Synthese van een kam blok-copolymeer via silaan
#Synthese van TEMPO initiator via Perbenzoezuur en verwarmen.

====Guy Koeckelberghs====

# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

===22 januari 2018===
====Mario Smet====
#Waarom verloopt NMP beter bij styreen dan bij acrylaten en hoe kan je deze problemen oplossen?
#Styreen gegeven met benzoylperoxide en een reagens zoals bij AFCT met als Z groep phenyl, A groep CH2, Y een zuurstof en X diphenyl. Wat gebeurt er, leg mechanisme uit en geef het product.
#Stelling: “Bij een sterk negatieve reductiepotentiaal is de snelheidsconstante van desactivatie klein” Leg uit en gebruik ook Katrp. Klopt deze stelling altijd? Geef uitleg en een voorbeeld van wanneer niet.
#Geef een voorbeeld van een synthese voor een ster met 4 armen van ongeveer zelfde lengte en geef zoveel mogelijk concrete voorbeelden voor reagentia.
#Uitleg geven rond gene delivery en leg uit wat het belang is van polymeren erbij.

====Guy Koeckelberghs====
#Leg het uit ketengroei en stapgroei en wat het verschil is tussen beiden. En leg ook uit hoe de anionic/cationic ROP en de radical/cationic/anionic polymerisatie van vinyl monomeren werkt met ketengroei.
#Leg het verschil uit tussen insertie en methatesis (uittekenen) en hoe men kan zien welk mechanisme gebruikt is. Welke katalysator moet je gebruiken voor een helixpolymeer en welke substituenten zou je gebruiken?
#Bespreek kort de synthese van poly phenylene ethynylene.

===23 januari 2017===
====Mario Smet====
# Leg uit: sterische verzadiging bij dendrimeren en welke gevolgen dit heeft.
# Vergelijk alle verschillende initiatiesystemen bij ATRP. (''Hij bedoelt dus ICAR, ARGET, SR&NI, ...'')
# Synthese van een polystyreen sterpolymeer met een microgelkern met ongekend aantal armen van zo veel mogelijk gelijke lengte.

====Guy Koeckelberghs====
#Wat is het fundamentele verschil tussen een step-growth en een chain-growth polymerisatie? Pas dit toe op de structuur van het monomeer en geef een voorbeeld.
#Geef de synthese van polyfenyleenethynyleen. Geef typische katalysator en de R-groepen die op de keten kunnen staan.

===20 januari 2014===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

====Smet====
# What are the (potential) benefits of catalysts on dendritic polymers?
# Why are steric effects more important in RAFT than in ATRP?
# Why is the polydispersity in ATRP high at the early stages of polymerization, low at medium conversions and high at the late stages?
# Synthesis questions:
## Explain the synthesis of MMA and MA by controlled radical polymerizations
## Explain the synthesis of a star polymer from a polyglycerol core with arms of similar length.

===23 januari 2012===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband is er tussen de symmetrie van metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer? Leg kort uit 'oscillerende metallocenen'.
# Besrpeek kort het 'sergeant-and-soldiers' principe en geef een voorbeeld van een polymeer met dit effect.

====Smet====
# Verklaar waarom de divergente methode eerder zal toegepast worden dan de convergente methode voor het synthetiseren van dendrimeren.
# Wat is het eindresultaat van volgende componenten: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_2.png|200px|center|alternatieve tekst]]
# Wat is het effect van te sterk reducerende metaalcomplexen en geef 2 manieren om dit op te lossen.
# Bespreek de syntehse van volgende polymeren:
## Kampolymeer waarvan de ruggengraat bestaat uit een goed gecontroleerd random copolymeer en waarvan de vertakkingen ook goed gecontroleerde lengtes hebben: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_4.png|150px|center|alternatieve tekst]]
## 3-armig sterpolymeer van methylmethacrylaat m.b.v. RAFT reagens volgens het 'dormant core' principe.

===24 januari 2011===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband bestaat er tussen metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer?
# Bespreek kort hoe je GPC kan gebruiken voor de bepaling van de massa van een polymeer.

====Smet====
# Bespreek sterische verzadiging en het verband met intrinsieke viscositeit.
# Geef het mechanisme en eindproduct van de polymerisatie van het monomeer met de cobalt katalysator bij verwarming en initiatie via benzoylperoxide. [[Bestand:SoMS_Smet_2011_2.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Waarom is er bij ATRP verlies van controle bij monomeer coördinatie en hoe kan je dit verbeteren?
# Bespreek de synthese van volgende polymeren:
## Blokcopolymeer van methacrylaat met methylmethacrylaat.
## Microgel met onbekend aantal armen van gelijke lengte.

Synthesis of Macromolecular Structures

2025-01-28T20:50:40Z

R0834942: /* Examenvragen */

[[Categorie: Machemie]]

==Vakinformatie==
Vak van 6 sp, gedoceerd door Mario Smet en Guy Koeckelberghs. Er moet ook een paper geschreven worden i.v.m. een gekregen onderwerp bij een van de twee proffen. De paper wordt gepresenteerd voor de groep tegen het einde van het semester, maar deze presentatie staat niet op punten; enkel de paper zelf telt mee voor het eindresultaat. Guy Koeckelberghs vraagt standaard veel extra info die in de les verteld wordt en niet per se in de cursustekst staat. De vragen van Mario Smet komen rechtstreeks uit de cursus, of zijn een toepassing van wat er in de cursustekst geschreven staat (bv. manieren om bepaalde dendritische polymeren te synthesiseren met specifieke eigenschappen). Let wel op, bij Smet kan elk detail in de cursus een vraag zijn.

==Examenvragen==
===28 januari 2025===
====Mario Smet====
#Give three methods that can be used to control or modify the degree of branching of hyperbranched polymers. Give a specific example of the obtained molecule for each method and the needed reagents.
#What are ARGET and ICAR. Give the pro's and con's for both.
#How would you synthesize this star polymer? Give the mechanism and motivate why. Would you say the polymerization proceeds from the core outward or do you synthesize the arms seperately and attach them after? [[Bestand:ATRC_star_polymer.png]]
#How could this polymer be synthesized? Give the mechanism, the reactants needed and motivate your answer.(PS is polystyrene [[Bestand:Graft_onto.png]]

====Guy Koeckelberghs====
#Do the polymerizations of the monomers below proceed via a step growth or chain growth mechanism: motivate your answer. If conversion is 98%, what would you do to result in Pn=20? What happens when you use a weak base, rather than a very strong one? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
#Explain SEC: How can you determine the molar mass? What are the drawbacks and how can you solve them?
#Explain the 'majority rules' principle and apply it to a system of choice.

===31 januari 2023===
====Mario Smet====
#What are the causes for retardation in RAFT? How can you overcome the problem?
#Describe the structure and general synthetic strategy for a gradient co-polymer. Can a living anionic polymerization have the same efficiency? [[Bestand:polymeer.png]]
#Use ATRP for following polymerization. Specify reagents and motivate the your choice.
#Discuss dendrimers as nanoreactors. What are the structural requirement for dendrimers involved? What are the benefits and how does this work? Give a specific example.

====Guy Koeckelberghs====
#Define tacticity in vinyl polymerization. Discuss tacticity control in radical, ionic and Ziegler-Natta polymerization.
#Explain SEC: How can you determine the molar mass? What are the drawbacks and how can you solve them?
#Explain the 'majority rules' principle and apply it to a system of choice.

===26 januari 2021===
====Mario Smet====
#Give 3 examples of controlled radical polymerization techniques that use cobalt. Give the mechanism.
#Compare the mechanisms and (dis)advantages of ICAR and ARGET.
#How could you synthesize this polymer? Specify reagents as much as possible.
[[Bestand:polymer_question3.png]]
#Why is measuring k(deact) important?

====Guy Koeckelberghs====
#Describe the experimental techniques that measure the molar mass (Mn and/or Mw) briefly.
#Describe the synthesis of PPE briefly.

===29 januari 2018===
====Mario Smet====
#Gegeven grafiek M ifv conversie (linear) bepaal de verhouding monomeer (acrylaat) over initiator
#Leg Degeneratieve transfer met Jodide uit + waarom niet praktisch
#Leg uit Dendritische Box uit
#Synthese van een kam blok-copolymeer via silaan
#Synthese van TEMPO initiator via Perbenzoezuur en verwarmen.

====Guy Koeckelberghs====

# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

===22 januari 2018===
====Mario Smet====
#Waarom verloopt NMP beter bij styreen dan bij acrylaten en hoe kan je deze problemen oplossen?
#Styreen gegeven met benzoylperoxide en een reagens zoals bij AFCT met als Z groep phenyl, A groep CH2, Y een zuurstof en X diphenyl. Wat gebeurt er, leg mechanisme uit en geef het product.
#Stelling: “Bij een sterk negatieve reductiepotentiaal is de snelheidsconstante van desactivatie klein” Leg uit en gebruik ook Katrp. Klopt deze stelling altijd? Geef uitleg en een voorbeeld van wanneer niet.
#Geef een voorbeeld van een synthese voor een ster met 4 armen van ongeveer zelfde lengte en geef zoveel mogelijk concrete voorbeelden voor reagentia.
#Uitleg geven rond gene delivery en leg uit wat het belang is van polymeren erbij.

====Guy Koeckelberghs====
#Leg het uit ketengroei en stapgroei en wat het verschil is tussen beiden. En leg ook uit hoe de anionic/cationic ROP en de radical/cationic/anionic polymerisatie van vinyl monomeren werkt met ketengroei.
#Leg het verschil uit tussen insertie en methatesis (uittekenen) en hoe men kan zien welk mechanisme gebruikt is. Welke katalysator moet je gebruiken voor een helixpolymeer en welke substituenten zou je gebruiken?
#Bespreek kort de synthese van poly phenylene ethynylene.

===23 januari 2017===
====Mario Smet====
# Leg uit: sterische verzadiging bij dendrimeren en welke gevolgen dit heeft.
# Vergelijk alle verschillende initiatiesystemen bij ATRP. (''Hij bedoelt dus ICAR, ARGET, SR&NI, ...'')
# Synthese van een polystyreen sterpolymeer met een microgelkern met ongekend aantal armen van zo veel mogelijk gelijke lengte.

====Guy Koeckelberghs====
#Wat is het fundamentele verschil tussen een step-growth en een chain-growth polymerisatie? Pas dit toe op de structuur van het monomeer en geef een voorbeeld.
#Geef de synthese van polyfenyleenethynyleen. Geef typische katalysator en de R-groepen die op de keten kunnen staan.

===20 januari 2014===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

====Smet====
# What are the (potential) benefits of catalysts on dendritic polymers?
# Why are steric effects more important in RAFT than in ATRP?
# Why is the polydispersity in ATRP high at the early stages of polymerization, low at medium conversions and high at the late stages?
# Synthesis questions:
## Explain the synthesis of MMA and MA by controlled radical polymerizations
## Explain the synthesis of a star polymer from a polyglycerol core with arms of similar length.

===23 januari 2012===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband is er tussen de symmetrie van metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer? Leg kort uit 'oscillerende metallocenen'.
# Besrpeek kort het 'sergeant-and-soldiers' principe en geef een voorbeeld van een polymeer met dit effect.

====Smet====
# Verklaar waarom de divergente methode eerder zal toegepast worden dan de convergente methode voor het synthetiseren van dendrimeren.
# Wat is het eindresultaat van volgende componenten: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_2.png|200px|center|alternatieve tekst]]
# Wat is het effect van te sterk reducerende metaalcomplexen en geef 2 manieren om dit op te lossen.
# Bespreek de syntehse van volgende polymeren:
## Kampolymeer waarvan de ruggengraat bestaat uit een goed gecontroleerd random copolymeer en waarvan de vertakkingen ook goed gecontroleerde lengtes hebben: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_4.png|150px|center|alternatieve tekst]]
## 3-armig sterpolymeer van methylmethacrylaat m.b.v. RAFT reagens volgens het 'dormant core' principe.

===24 januari 2011===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband bestaat er tussen metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer?
# Bespreek kort hoe je GPC kan gebruiken voor de bepaling van de massa van een polymeer.

====Smet====
# Bespreek sterische verzadiging en het verband met intrinsieke viscositeit.
# Geef het mechanisme en eindproduct van de polymerisatie van het monomeer met de cobalt katalysator bij verwarming en initiatie via benzoylperoxide. [[Bestand:SoMS_Smet_2011_2.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Waarom is er bij ATRP verlies van controle bij monomeer coördinatie en hoe kan je dit verbeteren?
# Bespreek de synthese van volgende polymeren:
## Blokcopolymeer van methacrylaat met methylmethacrylaat.
## Microgel met onbekend aantal armen van gelijke lengte.

Synthesis of Macromolecular Structures

2025-01-28T20:48:32Z

R0834942: /* Mario Smet */

[[Categorie: Machemie]]

==Vakinformatie==
Vak van 6 sp, gedoceerd door Mario Smet en Guy Koeckelberghs. Er moet ook een paper geschreven worden i.v.m. een gekregen onderwerp bij een van de twee proffen. De paper wordt gepresenteerd voor de groep tegen het einde van het semester, maar deze presentatie staat niet op punten; enkel de paper zelf telt mee voor het eindresultaat. Guy Koeckelberghs vraagt standaard veel extra info die in de les verteld wordt en niet per se in de cursustekst staat. De vragen van Mario Smet komen rechtstreeks uit de cursus, of zijn een toepassing van wat er in de cursustekst geschreven staat (bv. manieren om bepaalde dendritische polymeren te synthesiseren met specifieke eigenschappen). Let wel op, bij Smet kan elk detail in de cursus een vraag zijn.

==Examenvragen==
===28 januari 2025===
====Mario Smet====
#Give three methods that can be used to control or modify the degree of branching of hyperbranched polymers. Give a specific example of the obtained molecule for each method and the needed reagents.
#What are ARGET and ICAR. Give the pro's and con's for both.
#How would you synthesize this star polymer? Give the mechanism and motivate why. Would you say the polymerization proceeds from the core outward or do you synthesize the arms seperately and attach them after?
[[Bestand:ATRC_star_polymer.png]]
#How could this polymer be synthesized? Give the mechanism, the reactants needed and motivate your answer.(PS is polystyrene)
[[Bestand:Graft_onto.png]]

====Guy Koeckelberghs====
#Do the polymerizations of the monomers below proceed via a step growth or chain growth mechanism: motivate your answer. If conversion is 98%, what would you do to result in Pn=20? What happens when you use a weak base, rather than a very strong one?
[[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
#Explain SEC: How can you determine the molar mass? What are the drawbacks and how can you solve them?
#Explain the 'majority rules' principle and apply it to a system of choice.

===31 januari 2023===
====Mario Smet====
#What are the causes for retardation in RAFT? How can you overcome the problem?
#Describe the structure and general synthetic strategy for a gradient co-polymer. Can a living anionic polymerization have the same efficiency? [[Bestand:polymeer.png]]
#Use ATRP for following polymerization. Specify reagents and motivate the your choice.
#Discuss dendrimers as nanoreactors. What are the structural requirement for dendrimers involved? What are the benefits and how does this work? Give a specific example.

====Guy Koeckelberghs====
#Define tacticity in vinyl polymerization. Discuss tacticity control in radical, ionic and Ziegler-Natta polymerization.
#Explain SEC: How can you determine the molar mass? What are the drawbacks and how can you solve them?
#Explain the 'majority rules' principle and apply it to a system of choice.

===26 januari 2021===
====Mario Smet====
#Give 3 examples of controlled radical polymerization techniques that use cobalt. Give the mechanism.
#Compare the mechanisms and (dis)advantages of ICAR and ARGET.
#How could you synthesize this polymer? Specify reagents as much as possible.
[[Bestand:polymer_question3.png]]
#Why is measuring k(deact) important?

====Guy Koeckelberghs====
#Describe the experimental techniques that measure the molar mass (Mn and/or Mw) briefly.
#Describe the synthesis of PPE briefly.

===29 januari 2018===
====Mario Smet====
#Gegeven grafiek M ifv conversie (linear) bepaal de verhouding monomeer (acrylaat) over initiator
#Leg Degeneratieve transfer met Jodide uit + waarom niet praktisch
#Leg uit Dendritische Box uit
#Synthese van een kam blok-copolymeer via silaan
#Synthese van TEMPO initiator via Perbenzoezuur en verwarmen.

====Guy Koeckelberghs====

# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

===22 januari 2018===
====Mario Smet====
#Waarom verloopt NMP beter bij styreen dan bij acrylaten en hoe kan je deze problemen oplossen?
#Styreen gegeven met benzoylperoxide en een reagens zoals bij AFCT met als Z groep phenyl, A groep CH2, Y een zuurstof en X diphenyl. Wat gebeurt er, leg mechanisme uit en geef het product.
#Stelling: “Bij een sterk negatieve reductiepotentiaal is de snelheidsconstante van desactivatie klein” Leg uit en gebruik ook Katrp. Klopt deze stelling altijd? Geef uitleg en een voorbeeld van wanneer niet.
#Geef een voorbeeld van een synthese voor een ster met 4 armen van ongeveer zelfde lengte en geef zoveel mogelijk concrete voorbeelden voor reagentia.
#Uitleg geven rond gene delivery en leg uit wat het belang is van polymeren erbij.

====Guy Koeckelberghs====
#Leg het uit ketengroei en stapgroei en wat het verschil is tussen beiden. En leg ook uit hoe de anionic/cationic ROP en de radical/cationic/anionic polymerisatie van vinyl monomeren werkt met ketengroei.
#Leg het verschil uit tussen insertie en methatesis (uittekenen) en hoe men kan zien welk mechanisme gebruikt is. Welke katalysator moet je gebruiken voor een helixpolymeer en welke substituenten zou je gebruiken?
#Bespreek kort de synthese van poly phenylene ethynylene.

===23 januari 2017===
====Mario Smet====
# Leg uit: sterische verzadiging bij dendrimeren en welke gevolgen dit heeft.
# Vergelijk alle verschillende initiatiesystemen bij ATRP. (''Hij bedoelt dus ICAR, ARGET, SR&NI, ...'')
# Synthese van een polystyreen sterpolymeer met een microgelkern met ongekend aantal armen van zo veel mogelijk gelijke lengte.

====Guy Koeckelberghs====
#Wat is het fundamentele verschil tussen een step-growth en een chain-growth polymerisatie? Pas dit toe op de structuur van het monomeer en geef een voorbeeld.
#Geef de synthese van polyfenyleenethynyleen. Geef typische katalysator en de R-groepen die op de keten kunnen staan.

===20 januari 2014===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

====Smet====
# What are the (potential) benefits of catalysts on dendritic polymers?
# Why are steric effects more important in RAFT than in ATRP?
# Why is the polydispersity in ATRP high at the early stages of polymerization, low at medium conversions and high at the late stages?
# Synthesis questions:
## Explain the synthesis of MMA and MA by controlled radical polymerizations
## Explain the synthesis of a star polymer from a polyglycerol core with arms of similar length.

===23 januari 2012===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband is er tussen de symmetrie van metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer? Leg kort uit 'oscillerende metallocenen'.
# Besrpeek kort het 'sergeant-and-soldiers' principe en geef een voorbeeld van een polymeer met dit effect.

====Smet====
# Verklaar waarom de divergente methode eerder zal toegepast worden dan de convergente methode voor het synthetiseren van dendrimeren.
# Wat is het eindresultaat van volgende componenten: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_2.png|200px|center|alternatieve tekst]]
# Wat is het effect van te sterk reducerende metaalcomplexen en geef 2 manieren om dit op te lossen.
# Bespreek de syntehse van volgende polymeren:
## Kampolymeer waarvan de ruggengraat bestaat uit een goed gecontroleerd random copolymeer en waarvan de vertakkingen ook goed gecontroleerde lengtes hebben: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_4.png|150px|center|alternatieve tekst]]
## 3-armig sterpolymeer van methylmethacrylaat m.b.v. RAFT reagens volgens het 'dormant core' principe.

===24 januari 2011===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband bestaat er tussen metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer?
# Bespreek kort hoe je GPC kan gebruiken voor de bepaling van de massa van een polymeer.

====Smet====
# Bespreek sterische verzadiging en het verband met intrinsieke viscositeit.
# Geef het mechanisme en eindproduct van de polymerisatie van het monomeer met de cobalt katalysator bij verwarming en initiatie via benzoylperoxide. [[Bestand:SoMS_Smet_2011_2.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Waarom is er bij ATRP verlies van controle bij monomeer coördinatie en hoe kan je dit verbeteren?
# Bespreek de synthese van volgende polymeren:
## Blokcopolymeer van methacrylaat met methylmethacrylaat.
## Microgel met onbekend aantal armen van gelijke lengte.

Bestand:ATRC star polymer.png

2025-01-28T20:47:29Z

R0834942:

Synthesis of Macromolecular Structures

2025-01-28T20:42:14Z

R0834942: /* Mario Smet */

[[Categorie: Machemie]]

==Vakinformatie==
Vak van 6 sp, gedoceerd door Mario Smet en Guy Koeckelberghs. Er moet ook een paper geschreven worden i.v.m. een gekregen onderwerp bij een van de twee proffen. De paper wordt gepresenteerd voor de groep tegen het einde van het semester, maar deze presentatie staat niet op punten; enkel de paper zelf telt mee voor het eindresultaat. Guy Koeckelberghs vraagt standaard veel extra info die in de les verteld wordt en niet per se in de cursustekst staat. De vragen van Mario Smet komen rechtstreeks uit de cursus, of zijn een toepassing van wat er in de cursustekst geschreven staat (bv. manieren om bepaalde dendritische polymeren te synthesiseren met specifieke eigenschappen). Let wel op, bij Smet kan elk detail in de cursus een vraag zijn.

==Examenvragen==
===28 januari 2025===
====Mario Smet====
#Give three methods that can be used to control or modify the degree of branching of hyperbranched polymers. Give a specific example of the obtained molecule for each method and the needed reagents.
#What are ARGET and ICAR. Give the pro's and con's for both.
#(A star polymer is given with a 1,3,5-triethyl benzene-core, arms made of CH2=CH2-CHOOCH3-monomer, end-capped with -S-C(SCH3)=S). How would you synthesize this star polymer? Give the mechanism and motivate why. Would you say the polymerization proceeds from the core outward or do you synthesize the arms seperately and attach them after?
#How could this polymer be synthesized? Give the mechanism, the reactants needed and motivate your answer.(PS is polystyrene)
[[Bestand:Graft_onto.png]]

====Guy Koeckelberghs====
#Do the polymerizations of the monomers below proceed via a step growth or chain growth mechanism: motivate your answer. If conversion is 98%, what would you do to result in Pn=20? What happens when you use a weak base, rather than a very strong one?
[[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
#Explain SEC: How can you determine the molar mass? What are the drawbacks and how can you solve them?
#Explain the 'majority rules' principle and apply it to a system of choice.

===31 januari 2023===
====Mario Smet====
#What are the causes for retardation in RAFT? How can you overcome the problem?
#Describe the structure and general synthetic strategy for a gradient co-polymer. Can a living anionic polymerization have the same efficiency? [[Bestand:polymeer.png]]
#Use ATRP for following polymerization. Specify reagents and motivate the your choice.
#Discuss dendrimers as nanoreactors. What are the structural requirement for dendrimers involved? What are the benefits and how does this work? Give a specific example.

====Guy Koeckelberghs====
#Define tacticity in vinyl polymerization. Discuss tacticity control in radical, ionic and Ziegler-Natta polymerization.
#Explain SEC: How can you determine the molar mass? What are the drawbacks and how can you solve them?
#Explain the 'majority rules' principle and apply it to a system of choice.

===26 januari 2021===
====Mario Smet====
#Give 3 examples of controlled radical polymerization techniques that use cobalt. Give the mechanism.
#Compare the mechanisms and (dis)advantages of ICAR and ARGET.
#How could you synthesize this polymer? Specify reagents as much as possible.
[[Bestand:polymer_question3.png]]
#Why is measuring k(deact) important?

====Guy Koeckelberghs====
#Describe the experimental techniques that measure the molar mass (Mn and/or Mw) briefly.
#Describe the synthesis of PPE briefly.

===29 januari 2018===
====Mario Smet====
#Gegeven grafiek M ifv conversie (linear) bepaal de verhouding monomeer (acrylaat) over initiator
#Leg Degeneratieve transfer met Jodide uit + waarom niet praktisch
#Leg uit Dendritische Box uit
#Synthese van een kam blok-copolymeer via silaan
#Synthese van TEMPO initiator via Perbenzoezuur en verwarmen.

====Guy Koeckelberghs====

# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

===22 januari 2018===
====Mario Smet====
#Waarom verloopt NMP beter bij styreen dan bij acrylaten en hoe kan je deze problemen oplossen?
#Styreen gegeven met benzoylperoxide en een reagens zoals bij AFCT met als Z groep phenyl, A groep CH2, Y een zuurstof en X diphenyl. Wat gebeurt er, leg mechanisme uit en geef het product.
#Stelling: “Bij een sterk negatieve reductiepotentiaal is de snelheidsconstante van desactivatie klein” Leg uit en gebruik ook Katrp. Klopt deze stelling altijd? Geef uitleg en een voorbeeld van wanneer niet.
#Geef een voorbeeld van een synthese voor een ster met 4 armen van ongeveer zelfde lengte en geef zoveel mogelijk concrete voorbeelden voor reagentia.
#Uitleg geven rond gene delivery en leg uit wat het belang is van polymeren erbij.

====Guy Koeckelberghs====
#Leg het uit ketengroei en stapgroei en wat het verschil is tussen beiden. En leg ook uit hoe de anionic/cationic ROP en de radical/cationic/anionic polymerisatie van vinyl monomeren werkt met ketengroei.
#Leg het verschil uit tussen insertie en methatesis (uittekenen) en hoe men kan zien welk mechanisme gebruikt is. Welke katalysator moet je gebruiken voor een helixpolymeer en welke substituenten zou je gebruiken?
#Bespreek kort de synthese van poly phenylene ethynylene.

===23 januari 2017===
====Mario Smet====
# Leg uit: sterische verzadiging bij dendrimeren en welke gevolgen dit heeft.
# Vergelijk alle verschillende initiatiesystemen bij ATRP. (''Hij bedoelt dus ICAR, ARGET, SR&NI, ...'')
# Synthese van een polystyreen sterpolymeer met een microgelkern met ongekend aantal armen van zo veel mogelijk gelijke lengte.

====Guy Koeckelberghs====
#Wat is het fundamentele verschil tussen een step-growth en een chain-growth polymerisatie? Pas dit toe op de structuur van het monomeer en geef een voorbeeld.
#Geef de synthese van polyfenyleenethynyleen. Geef typische katalysator en de R-groepen die op de keten kunnen staan.

===20 januari 2014===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

====Smet====
# What are the (potential) benefits of catalysts on dendritic polymers?
# Why are steric effects more important in RAFT than in ATRP?
# Why is the polydispersity in ATRP high at the early stages of polymerization, low at medium conversions and high at the late stages?
# Synthesis questions:
## Explain the synthesis of MMA and MA by controlled radical polymerizations
## Explain the synthesis of a star polymer from a polyglycerol core with arms of similar length.

===23 januari 2012===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband is er tussen de symmetrie van metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer? Leg kort uit 'oscillerende metallocenen'.
# Besrpeek kort het 'sergeant-and-soldiers' principe en geef een voorbeeld van een polymeer met dit effect.

====Smet====
# Verklaar waarom de divergente methode eerder zal toegepast worden dan de convergente methode voor het synthetiseren van dendrimeren.
# Wat is het eindresultaat van volgende componenten: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_2.png|200px|center|alternatieve tekst]]
# Wat is het effect van te sterk reducerende metaalcomplexen en geef 2 manieren om dit op te lossen.
# Bespreek de syntehse van volgende polymeren:
## Kampolymeer waarvan de ruggengraat bestaat uit een goed gecontroleerd random copolymeer en waarvan de vertakkingen ook goed gecontroleerde lengtes hebben: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_4.png|150px|center|alternatieve tekst]]
## 3-armig sterpolymeer van methylmethacrylaat m.b.v. RAFT reagens volgens het 'dormant core' principe.

===24 januari 2011===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband bestaat er tussen metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer?
# Bespreek kort hoe je GPC kan gebruiken voor de bepaling van de massa van een polymeer.

====Smet====
# Bespreek sterische verzadiging en het verband met intrinsieke viscositeit.
# Geef het mechanisme en eindproduct van de polymerisatie van het monomeer met de cobalt katalysator bij verwarming en initiatie via benzoylperoxide. [[Bestand:SoMS_Smet_2011_2.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Waarom is er bij ATRP verlies van controle bij monomeer coördinatie en hoe kan je dit verbeteren?
# Bespreek de synthese van volgende polymeren:
## Blokcopolymeer van methacrylaat met methylmethacrylaat.
## Microgel met onbekend aantal armen van gelijke lengte.

Synthesis of Macromolecular Structures

2025-01-28T20:41:06Z

R0834942: /* 28 januari 2025 */

[[Categorie: Machemie]]

==Vakinformatie==
Vak van 6 sp, gedoceerd door Mario Smet en Guy Koeckelberghs. Er moet ook een paper geschreven worden i.v.m. een gekregen onderwerp bij een van de twee proffen. De paper wordt gepresenteerd voor de groep tegen het einde van het semester, maar deze presentatie staat niet op punten; enkel de paper zelf telt mee voor het eindresultaat. Guy Koeckelberghs vraagt standaard veel extra info die in de les verteld wordt en niet per se in de cursustekst staat. De vragen van Mario Smet komen rechtstreeks uit de cursus, of zijn een toepassing van wat er in de cursustekst geschreven staat (bv. manieren om bepaalde dendritische polymeren te synthesiseren met specifieke eigenschappen). Let wel op, bij Smet kan elk detail in de cursus een vraag zijn.

==Examenvragen==
===28 januari 2025===
====Mario Smet====
#Give three methods that can be used to control or modify the degree of branching of hyperbranched polymers. Give a specific example of the obtained molecule for each method and the needed reagents.
#What are ARGET and ICAR. Give the pro's and con's for both.
#(A star polymer is given with a 1,3,5-triethyl benzene-core, arms made of CH2=CH2-CHOOCH3-monomer, end-capped with -S-C(SCH3)=S). How would you synthesize this star polymer? Give the mechanism and motivate why. Would you say the polymerization proceeds from the core outward or do you synthesize the arms seperately and attach them after?
#[[Bestand:Graft_onto.png]]
(PS is polystyrene). How could this polymer be synthesized? Give the mechanism, the reactants needed and motivate your answer.

====Guy Koeckelberghs====
#Do the polymerizations of the monomers below proceed via a step growth or chain growth mechanism: motivate your answer. If conversion is 98%, what would you do to result in Pn=20? What happens when you use a weak base, rather than a very strong one?
[[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
#Explain SEC: How can you determine the molar mass? What are the drawbacks and how can you solve them?
#Explain the 'majority rules' principle and apply it to a system of choice.

===31 januari 2023===
====Mario Smet====
#What are the causes for retardation in RAFT? How can you overcome the problem?
#Describe the structure and general synthetic strategy for a gradient co-polymer. Can a living anionic polymerization have the same efficiency? [[Bestand:polymeer.png]]
#Use ATRP for following polymerization. Specify reagents and motivate the your choice.
#Discuss dendrimers as nanoreactors. What are the structural requirement for dendrimers involved? What are the benefits and how does this work? Give a specific example.

====Guy Koeckelberghs====
#Define tacticity in vinyl polymerization. Discuss tacticity control in radical, ionic and Ziegler-Natta polymerization.
#Explain SEC: How can you determine the molar mass? What are the drawbacks and how can you solve them?
#Explain the 'majority rules' principle and apply it to a system of choice.

===26 januari 2021===
====Mario Smet====
#Give 3 examples of controlled radical polymerization techniques that use cobalt. Give the mechanism.
#Compare the mechanisms and (dis)advantages of ICAR and ARGET.
#How could you synthesize this polymer? Specify reagents as much as possible.
[[Bestand:polymer_question3.png]]
#Why is measuring k(deact) important?

====Guy Koeckelberghs====
#Describe the experimental techniques that measure the molar mass (Mn and/or Mw) briefly.
#Describe the synthesis of PPE briefly.

===29 januari 2018===
====Mario Smet====
#Gegeven grafiek M ifv conversie (linear) bepaal de verhouding monomeer (acrylaat) over initiator
#Leg Degeneratieve transfer met Jodide uit + waarom niet praktisch
#Leg uit Dendritische Box uit
#Synthese van een kam blok-copolymeer via silaan
#Synthese van TEMPO initiator via Perbenzoezuur en verwarmen.

====Guy Koeckelberghs====

# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

===22 januari 2018===
====Mario Smet====
#Waarom verloopt NMP beter bij styreen dan bij acrylaten en hoe kan je deze problemen oplossen?
#Styreen gegeven met benzoylperoxide en een reagens zoals bij AFCT met als Z groep phenyl, A groep CH2, Y een zuurstof en X diphenyl. Wat gebeurt er, leg mechanisme uit en geef het product.
#Stelling: “Bij een sterk negatieve reductiepotentiaal is de snelheidsconstante van desactivatie klein” Leg uit en gebruik ook Katrp. Klopt deze stelling altijd? Geef uitleg en een voorbeeld van wanneer niet.
#Geef een voorbeeld van een synthese voor een ster met 4 armen van ongeveer zelfde lengte en geef zoveel mogelijk concrete voorbeelden voor reagentia.
#Uitleg geven rond gene delivery en leg uit wat het belang is van polymeren erbij.

====Guy Koeckelberghs====
#Leg het uit ketengroei en stapgroei en wat het verschil is tussen beiden. En leg ook uit hoe de anionic/cationic ROP en de radical/cationic/anionic polymerisatie van vinyl monomeren werkt met ketengroei.
#Leg het verschil uit tussen insertie en methatesis (uittekenen) en hoe men kan zien welk mechanisme gebruikt is. Welke katalysator moet je gebruiken voor een helixpolymeer en welke substituenten zou je gebruiken?
#Bespreek kort de synthese van poly phenylene ethynylene.

===23 januari 2017===
====Mario Smet====
# Leg uit: sterische verzadiging bij dendrimeren en welke gevolgen dit heeft.
# Vergelijk alle verschillende initiatiesystemen bij ATRP. (''Hij bedoelt dus ICAR, ARGET, SR&NI, ...'')
# Synthese van een polystyreen sterpolymeer met een microgelkern met ongekend aantal armen van zo veel mogelijk gelijke lengte.

====Guy Koeckelberghs====
#Wat is het fundamentele verschil tussen een step-growth en een chain-growth polymerisatie? Pas dit toe op de structuur van het monomeer en geef een voorbeeld.
#Geef de synthese van polyfenyleenethynyleen. Geef typische katalysator en de R-groepen die op de keten kunnen staan.

===20 januari 2014===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

====Smet====
# What are the (potential) benefits of catalysts on dendritic polymers?
# Why are steric effects more important in RAFT than in ATRP?
# Why is the polydispersity in ATRP high at the early stages of polymerization, low at medium conversions and high at the late stages?
# Synthesis questions:
## Explain the synthesis of MMA and MA by controlled radical polymerizations
## Explain the synthesis of a star polymer from a polyglycerol core with arms of similar length.

===23 januari 2012===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband is er tussen de symmetrie van metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer? Leg kort uit 'oscillerende metallocenen'.
# Besrpeek kort het 'sergeant-and-soldiers' principe en geef een voorbeeld van een polymeer met dit effect.

====Smet====
# Verklaar waarom de divergente methode eerder zal toegepast worden dan de convergente methode voor het synthetiseren van dendrimeren.
# Wat is het eindresultaat van volgende componenten: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_2.png|200px|center|alternatieve tekst]]
# Wat is het effect van te sterk reducerende metaalcomplexen en geef 2 manieren om dit op te lossen.
# Bespreek de syntehse van volgende polymeren:
## Kampolymeer waarvan de ruggengraat bestaat uit een goed gecontroleerd random copolymeer en waarvan de vertakkingen ook goed gecontroleerde lengtes hebben: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_4.png|150px|center|alternatieve tekst]]
## 3-armig sterpolymeer van methylmethacrylaat m.b.v. RAFT reagens volgens het 'dormant core' principe.

===24 januari 2011===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband bestaat er tussen metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer?
# Bespreek kort hoe je GPC kan gebruiken voor de bepaling van de massa van een polymeer.

====Smet====
# Bespreek sterische verzadiging en het verband met intrinsieke viscositeit.
# Geef het mechanisme en eindproduct van de polymerisatie van het monomeer met de cobalt katalysator bij verwarming en initiatie via benzoylperoxide. [[Bestand:SoMS_Smet_2011_2.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Waarom is er bij ATRP verlies van controle bij monomeer coördinatie en hoe kan je dit verbeteren?
# Bespreek de synthese van volgende polymeren:
## Blokcopolymeer van methacrylaat met methylmethacrylaat.
## Microgel met onbekend aantal armen van gelijke lengte.

Synthesis of Macromolecular Structures

2025-01-28T20:40:03Z

R0834942: /* Examenvragen */

[[Categorie: Machemie]]

==Vakinformatie==
Vak van 6 sp, gedoceerd door Mario Smet en Guy Koeckelberghs. Er moet ook een paper geschreven worden i.v.m. een gekregen onderwerp bij een van de twee proffen. De paper wordt gepresenteerd voor de groep tegen het einde van het semester, maar deze presentatie staat niet op punten; enkel de paper zelf telt mee voor het eindresultaat. Guy Koeckelberghs vraagt standaard veel extra info die in de les verteld wordt en niet per se in de cursustekst staat. De vragen van Mario Smet komen rechtstreeks uit de cursus, of zijn een toepassing van wat er in de cursustekst geschreven staat (bv. manieren om bepaalde dendritische polymeren te synthesiseren met specifieke eigenschappen). Let wel op, bij Smet kan elk detail in de cursus een vraag zijn.

==Examenvragen==
===28 januari 2025===
====Mario Smet====
#Give three methods that can be used to control or modify the degree of branching of hyperbranched polymers. Give a specific example of the obtained molecule for each method and the needed reagents.
#What are ARGET and ICAR. Give the pro's and con's for both.
#(A star polymer is given with a 1,3,5-triethyl benzene-core, arms made of CH2=CH2-CHOOCH3-monomer, end-capped with -S-C(SCH3)=S). How would you synthesize this star polymer? Give the mechanism and motivate why. Would you say the polymerization proceeds from the core outward or do you synthesize the arms seperately and attach them after?
#. How could this polymer be synthesized? Give the mechanism, the reactants needed and motivate your answer.

====Guy Koeckelberghs====
#Do the polymerizations of the monomers below proceed via a step growth or chain growth mechanism: motivate your answer. If conversion is 98%, what would you do to result in Pn=20? What happens when you use a weak base, rather than a very strong one?
[[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
#Explain SEC: How can you determine the molar mass? What are the drawbacks and how can you solve them?
#Explain the 'majority rules' principle and apply it to a system of choice.

===31 januari 2023===
====Mario Smet====
#What are the causes for retardation in RAFT? How can you overcome the problem?
#Describe the structure and general synthetic strategy for a gradient co-polymer. Can a living anionic polymerization have the same efficiency? [[Bestand:polymeer.png]]
#Use ATRP for following polymerization. Specify reagents and motivate the your choice.
#Discuss dendrimers as nanoreactors. What are the structural requirement for dendrimers involved? What are the benefits and how does this work? Give a specific example.

====Guy Koeckelberghs====
#Define tacticity in vinyl polymerization. Discuss tacticity control in radical, ionic and Ziegler-Natta polymerization.
#Explain SEC: How can you determine the molar mass? What are the drawbacks and how can you solve them?
#Explain the 'majority rules' principle and apply it to a system of choice.

===26 januari 2021===
====Mario Smet====
#Give 3 examples of controlled radical polymerization techniques that use cobalt. Give the mechanism.
#Compare the mechanisms and (dis)advantages of ICAR and ARGET.
#How could you synthesize this polymer? Specify reagents as much as possible.
[[Bestand:polymer_question3.png]]
#Why is measuring k(deact) important?

====Guy Koeckelberghs====
#Describe the experimental techniques that measure the molar mass (Mn and/or Mw) briefly.
#Describe the synthesis of PPE briefly.

===29 januari 2018===
====Mario Smet====
#Gegeven grafiek M ifv conversie (linear) bepaal de verhouding monomeer (acrylaat) over initiator
#Leg Degeneratieve transfer met Jodide uit + waarom niet praktisch
#Leg uit Dendritische Box uit
#Synthese van een kam blok-copolymeer via silaan
#Synthese van TEMPO initiator via Perbenzoezuur en verwarmen.

====Guy Koeckelberghs====

# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

===22 januari 2018===
====Mario Smet====
#Waarom verloopt NMP beter bij styreen dan bij acrylaten en hoe kan je deze problemen oplossen?
#Styreen gegeven met benzoylperoxide en een reagens zoals bij AFCT met als Z groep phenyl, A groep CH2, Y een zuurstof en X diphenyl. Wat gebeurt er, leg mechanisme uit en geef het product.
#Stelling: “Bij een sterk negatieve reductiepotentiaal is de snelheidsconstante van desactivatie klein” Leg uit en gebruik ook Katrp. Klopt deze stelling altijd? Geef uitleg en een voorbeeld van wanneer niet.
#Geef een voorbeeld van een synthese voor een ster met 4 armen van ongeveer zelfde lengte en geef zoveel mogelijk concrete voorbeelden voor reagentia.
#Uitleg geven rond gene delivery en leg uit wat het belang is van polymeren erbij.

====Guy Koeckelberghs====
#Leg het uit ketengroei en stapgroei en wat het verschil is tussen beiden. En leg ook uit hoe de anionic/cationic ROP en de radical/cationic/anionic polymerisatie van vinyl monomeren werkt met ketengroei.
#Leg het verschil uit tussen insertie en methatesis (uittekenen) en hoe men kan zien welk mechanisme gebruikt is. Welke katalysator moet je gebruiken voor een helixpolymeer en welke substituenten zou je gebruiken?
#Bespreek kort de synthese van poly phenylene ethynylene.

===23 januari 2017===
====Mario Smet====
# Leg uit: sterische verzadiging bij dendrimeren en welke gevolgen dit heeft.
# Vergelijk alle verschillende initiatiesystemen bij ATRP. (''Hij bedoelt dus ICAR, ARGET, SR&NI, ...'')
# Synthese van een polystyreen sterpolymeer met een microgelkern met ongekend aantal armen van zo veel mogelijk gelijke lengte.

====Guy Koeckelberghs====
#Wat is het fundamentele verschil tussen een step-growth en een chain-growth polymerisatie? Pas dit toe op de structuur van het monomeer en geef een voorbeeld.
#Geef de synthese van polyfenyleenethynyleen. Geef typische katalysator en de R-groepen die op de keten kunnen staan.

===20 januari 2014===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

====Smet====
# What are the (potential) benefits of catalysts on dendritic polymers?
# Why are steric effects more important in RAFT than in ATRP?
# Why is the polydispersity in ATRP high at the early stages of polymerization, low at medium conversions and high at the late stages?
# Synthesis questions:
## Explain the synthesis of MMA and MA by controlled radical polymerizations
## Explain the synthesis of a star polymer from a polyglycerol core with arms of similar length.

===23 januari 2012===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband is er tussen de symmetrie van metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer? Leg kort uit 'oscillerende metallocenen'.
# Besrpeek kort het 'sergeant-and-soldiers' principe en geef een voorbeeld van een polymeer met dit effect.

====Smet====
# Verklaar waarom de divergente methode eerder zal toegepast worden dan de convergente methode voor het synthetiseren van dendrimeren.
# Wat is het eindresultaat van volgende componenten: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_2.png|200px|center|alternatieve tekst]]
# Wat is het effect van te sterk reducerende metaalcomplexen en geef 2 manieren om dit op te lossen.
# Bespreek de syntehse van volgende polymeren:
## Kampolymeer waarvan de ruggengraat bestaat uit een goed gecontroleerd random copolymeer en waarvan de vertakkingen ook goed gecontroleerde lengtes hebben: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_4.png|150px|center|alternatieve tekst]]
## 3-armig sterpolymeer van methylmethacrylaat m.b.v. RAFT reagens volgens het 'dormant core' principe.

===24 januari 2011===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband bestaat er tussen metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer?
# Bespreek kort hoe je GPC kan gebruiken voor de bepaling van de massa van een polymeer.

====Smet====
# Bespreek sterische verzadiging en het verband met intrinsieke viscositeit.
# Geef het mechanisme en eindproduct van de polymerisatie van het monomeer met de cobalt katalysator bij verwarming en initiatie via benzoylperoxide. [[Bestand:SoMS_Smet_2011_2.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Waarom is er bij ATRP verlies van controle bij monomeer coördinatie en hoe kan je dit verbeteren?
# Bespreek de synthese van volgende polymeren:
## Blokcopolymeer van methacrylaat met methylmethacrylaat.
## Microgel met onbekend aantal armen van gelijke lengte.

Bestand:Graft onto.png

2025-01-28T20:39:32Z

R0834942: R0834942 heeft een nieuwe versie van Bestand:Graft onto.png geüpload

Bestand:Graft onto.png

2025-01-28T20:35:27Z

R0834942:

Synthesis of Macromolecular Structures

2025-01-28T20:32:43Z

R0834942: /* Examenvragen */

[[Categorie: Machemie]]

==Vakinformatie==
Vak van 6 sp, gedoceerd door Mario Smet en Guy Koeckelberghs. Er moet ook een paper geschreven worden i.v.m. een gekregen onderwerp bij een van de twee proffen. De paper wordt gepresenteerd voor de groep tegen het einde van het semester, maar deze presentatie staat niet op punten; enkel de paper zelf telt mee voor het eindresultaat. Guy Koeckelberghs vraagt standaard veel extra info die in de les verteld wordt en niet per se in de cursustekst staat. De vragen van Mario Smet komen rechtstreeks uit de cursus, of zijn een toepassing van wat er in de cursustekst geschreven staat (bv. manieren om bepaalde dendritische polymeren te synthesiseren met specifieke eigenschappen). Let wel op, bij Smet kan elk detail in de cursus een vraag zijn.

==Examenvragen==
===28 januari 2025===
====Mario Smet====
#Give three methods that can be used to control or modify the degree of branching of hyperbranched polymers. Give a specific example of the obtained molecule for each method and the needed reagents.
#What are ARGET and ICAR. Give the pro's and con's for both.
#(A star polymer is given with a 1,3,5-triethyl benzene-core, arms made of CH2=CH2-CHOOCH3-monomer, end-capped with -S-C(SCH3)=S). How would you synthesize this star polymer? Give the mechanism and motivate why. Would you say the polymerization proceeds from the core outward or do you synthesize the arms seperately and attach them after?
#(Grafting onto polymer from p14 of part V is given, I could not figure out how to upload an image :/). How could this polymer be synthesized? Give the mechanism, the reactants needed and motivate your answer.

====Guy Koeckelberghs====
#Do the polymerizations of the monomers below proceed via a step growth or chain growth mechanism: motivate your answer. If conversion is 98%, what would you do to result in Pn=20? What happens when you use a weak base, rather than a very strong one?
[[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
#Explain SEC: How can you determine the molar mass? What are the drawbacks and how can you solve them?
#Explain the 'majority rules' principle and apply it to a system of choice.

===31 januari 2023===
====Mario Smet====
#What are the causes for retardation in RAFT? How can you overcome the problem?
#Describe the structure and general synthetic strategy for a gradient co-polymer. Can a living anionic polymerization have the same efficiency? [[Bestand:polymeer.png]]
#Use ATRP for following polymerization. Specify reagents and motivate the your choice.
#Discuss dendrimers as nanoreactors. What are the structural requirement for dendrimers involved? What are the benefits and how does this work? Give a specific example.

====Guy Koeckelberghs====
#Define tacticity in vinyl polymerization. Discuss tacticity control in radical, ionic and Ziegler-Natta polymerization.
#Explain SEC: How can you determine the molar mass? What are the drawbacks and how can you solve them?
#Explain the 'majority rules' principle and apply it to a system of choice.

===26 januari 2021===
====Mario Smet====
#Give 3 examples of controlled radical polymerization techniques that use cobalt. Give the mechanism.
#Compare the mechanisms and (dis)advantages of ICAR and ARGET.
#How could you synthesize this polymer? Specify reagents as much as possible.
[[Bestand:polymer_question3.png]]
#Why is measuring k(deact) important?

====Guy Koeckelberghs====
#Describe the experimental techniques that measure the molar mass (Mn and/or Mw) briefly.
#Describe the synthesis of PPE briefly.

===29 januari 2018===
====Mario Smet====
#Gegeven grafiek M ifv conversie (linear) bepaal de verhouding monomeer (acrylaat) over initiator
#Leg Degeneratieve transfer met Jodide uit + waarom niet praktisch
#Leg uit Dendritische Box uit
#Synthese van een kam blok-copolymeer via silaan
#Synthese van TEMPO initiator via Perbenzoezuur en verwarmen.

====Guy Koeckelberghs====

# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

===22 januari 2018===
====Mario Smet====
#Waarom verloopt NMP beter bij styreen dan bij acrylaten en hoe kan je deze problemen oplossen?
#Styreen gegeven met benzoylperoxide en een reagens zoals bij AFCT met als Z groep phenyl, A groep CH2, Y een zuurstof en X diphenyl. Wat gebeurt er, leg mechanisme uit en geef het product.
#Stelling: “Bij een sterk negatieve reductiepotentiaal is de snelheidsconstante van desactivatie klein” Leg uit en gebruik ook Katrp. Klopt deze stelling altijd? Geef uitleg en een voorbeeld van wanneer niet.
#Geef een voorbeeld van een synthese voor een ster met 4 armen van ongeveer zelfde lengte en geef zoveel mogelijk concrete voorbeelden voor reagentia.
#Uitleg geven rond gene delivery en leg uit wat het belang is van polymeren erbij.

====Guy Koeckelberghs====
#Leg het uit ketengroei en stapgroei en wat het verschil is tussen beiden. En leg ook uit hoe de anionic/cationic ROP en de radical/cationic/anionic polymerisatie van vinyl monomeren werkt met ketengroei.
#Leg het verschil uit tussen insertie en methatesis (uittekenen) en hoe men kan zien welk mechanisme gebruikt is. Welke katalysator moet je gebruiken voor een helixpolymeer en welke substituenten zou je gebruiken?
#Bespreek kort de synthese van poly phenylene ethynylene.

===23 januari 2017===
====Mario Smet====
# Leg uit: sterische verzadiging bij dendrimeren en welke gevolgen dit heeft.
# Vergelijk alle verschillende initiatiesystemen bij ATRP. (''Hij bedoelt dus ICAR, ARGET, SR&NI, ...'')
# Synthese van een polystyreen sterpolymeer met een microgelkern met ongekend aantal armen van zo veel mogelijk gelijke lengte.

====Guy Koeckelberghs====
#Wat is het fundamentele verschil tussen een step-growth en een chain-growth polymerisatie? Pas dit toe op de structuur van het monomeer en geef een voorbeeld.
#Geef de synthese van polyfenyleenethynyleen. Geef typische katalysator en de R-groepen die op de keten kunnen staan.

===20 januari 2014===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Define tacticity and explain tacticity of FRP, anionic polymerization and Ziegler-Natta.
# Explain 'majority rules' principle and give an example of a polymer.

====Smet====
# What are the (potential) benefits of catalysts on dendritic polymers?
# Why are steric effects more important in RAFT than in ATRP?
# Why is the polydispersity in ATRP high at the early stages of polymerization, low at medium conversions and high at the late stages?
# Synthesis questions:
## Explain the synthesis of MMA and MA by controlled radical polymerizations
## Explain the synthesis of a star polymer from a polyglycerol core with arms of similar length.

===23 januari 2012===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20 met als conversie 98%? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband is er tussen de symmetrie van metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer? Leg kort uit 'oscillerende metallocenen'.
# Besrpeek kort het 'sergeant-and-soldiers' principe en geef een voorbeeld van een polymeer met dit effect.

====Smet====
# Verklaar waarom de divergente methode eerder zal toegepast worden dan de convergente methode voor het synthetiseren van dendrimeren.
# Wat is het eindresultaat van volgende componenten: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_2.png|200px|center|alternatieve tekst]]
# Wat is het effect van te sterk reducerende metaalcomplexen en geef 2 manieren om dit op te lossen.
# Bespreek de syntehse van volgende polymeren:
## Kampolymeer waarvan de ruggengraat bestaat uit een goed gecontroleerd random copolymeer en waarvan de vertakkingen ook goed gecontroleerde lengtes hebben: [[Bestand:SoMS_Smet_2012_4.png|150px|center|alternatieve tekst]]
## 3-armig sterpolymeer van methylmethacrylaat m.b.v. RAFT reagens volgens het 'dormant core' principe.

===24 januari 2011===
====Guy Koeckelberghs====
# Zijn de polymerisaties van volgende monomeren chain growth of step growth en verklaar waarom. Hoe kan je beide polymerisaties limiteren tot Pn = 20? Wat gebeurt er in beide polymerisaties als je in plaatst van een sterke base een zwakke base gebruikt? [[Bestand:SoMS_Koeckelberghs_2014_1.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Welk verband bestaat er tussen metallocenen en de stereoselectieve coördinatie van vinylmonomeren en de uiteindelijke tacticiteit van het polymeer?
# Bespreek kort hoe je GPC kan gebruiken voor de bepaling van de massa van een polymeer.

====Smet====
# Bespreek sterische verzadiging en het verband met intrinsieke viscositeit.
# Geef het mechanisme en eindproduct van de polymerisatie van het monomeer met de cobalt katalysator bij verwarming en initiatie via benzoylperoxide. [[Bestand:SoMS_Smet_2011_2.png|400px|center|alternatieve tekst]]
# Waarom is er bij ATRP verlies van controle bij monomeer coördinatie en hoe kan je dit verbeteren?
# Bespreek de synthese van volgende polymeren:
## Blokcopolymeer van methacrylaat met methylmethacrylaat.
## Microgel met onbekend aantal armen van gelijke lengte.

Electrochemical Methods in Inorganic Chemistry

2024-09-04T21:33:37Z

R0834942: /* Examenvragen */

[[Categorie:Machemie]]
==Examenvragen==

===4 september 2024===
#Planar diffusion (3 points)
#*Discuss the Cottrell equation for planar diffusion. What is planar diffusion and a planar electrode?
#*Which parameters can be determined experimentally from the Cottrell equation?
#*What does the concentration profile near the electrode of planar diffusion look like for:
#**fast kinetics
#**slow kinetics
#*Discuss the Cottrell equation for spherical diffusion at short and long times. What type of electrodes experience spherical diffusion?
#Electrodepositions (2 points)
#*What happens at the initial stage of electrodeposition?
#*Which 3 modes can you distinguish in electrodposition?
#*How does the electrodeposition of a metal (or other) happen with chrono-amperometry? Demonstrate with a drawing!
#*How does the electrodeposition of a metal (or other) happen with cyclic voltammetry? Demonstrate with a drawing!
#Kinetics (2,5 points)
#*Discuss the E-I-profile of a reaction with slow kinetics from 0 to infinite overpotential and give the relevant equation. When is a reactions kinetically controlled? What simplifications can be made in this region? What other regions are there and what are their names?
#*Define the kinetic parameters used in the E-I-profile and also explain how they can be calculated.
#*What are 3 possibilities of increasing the reaction rate. Explain your answers briefly.
#Rotating Disk Electrode (2,5 points)
#*How is a RDE constructed? (only RDE is written in the question, not full name)
#*How does a RDE lead to a Levich plot,what conclusions can you pull from it and how does it prove reversility?
#*How do you use a Levich plot when the limiting current overlaps with the solvent limit?
#*What is an alternative to the Levich plot that can be used to calculate kinetic parameters?
#Solitary questions (varying points)
#*What kinds of Chromium baths are there and how are they used? (1,5 points)
#*What Electrochemical Impedance Spectroscopy? How is it performed and what parameters can be determined from it and how? (1,5 points)
#*What is electrocatalysis? (1,5 points)
#*Explain crevice corrosion. How does it start, how does it evolve, what are the consequences and how can you prevent it? (2 points)
#*What is the Memory Effect in a rechargable battery? (1,5 points)
#*Discuss the lithium-sulphur battery. What are its mechanics on discharging, what are its properties, what are the advantages and disadvantages? (2 points)

===15 januari 2024===
#UME-question (3 point)
#*Discuss the I-t plot of a UME
#*What does the concentration profile look like with fast and slow kinetics?
#*What are the start boundaries for the derivation of the Cotrell equation (without derivation itself).
#*What are the advantages and disadvantages of an UME?
#*What is the cell time constant, what are its components and what is its relation to r0?
#Kinetics (3 points)
#*What is the E-I plot for slow kinetics from 0 to infinite overpotential? What are the different divisions and what is the boundary?
#*What are the starting points of a E-I derivation?
#*What does the concentration near the electrode look like for really low overpotential?
#*What are transfer coefficient, exchange current and overpotential? Give one method that can be used to determine each of these things.
#Questions: explain briefly and write down the most important things:
#*Tin deposition (baths & properties) (2 points)
#*Pitting corrosion (2points)
#*Liquid junction potential and 1 example of ISE (1,5 points)
#*Square wave voltammetry. What are the advantages and disadvantages? How does it minimize potential drop, noise and charging current? (1,5 points)
#*Rotating disk electrode and the Levich plot. How can this method be used to calculate reversibility? (1,5 points)
#*What are solid-electrolyte-interfaces and why are they important? (1,5 points)
#*Give as many disadvantages of resistance in a cell (both laboratory and large scale cells) (2 points)
#*What is the C-rate of a battery? (1 point)
#*Forgot the last question (1 point)

===16 januari 2023===
#Bespreking van volgende begrippen (2,5 punten per term):
#*Tin deposition (baths & properties)
#*Pitting corrosion
#*Liquid potential junction and 1 example of ISE
#*Square wave voltammetry
#*Rotating disk electrode
#Beantwoord beide (4p per vraag)
#*UME, Cottrell
#*Kinetic control: Explain E-I plot and concentration behaviour for very low and moderately low overpotential (Butler-Volmer and Tafel plot etc.)

===20 januari 2020 NM, verschillende reeksen===
#Bespreking van volgende begrippen (2,5 punten per term):
#*Evans diagram
#*Underpotential deposition
#*Electrocatalysis
#*Thin layer cell
#*Ionic liquids
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig (7,5 punten):
#*UME, Cottrell
#*Kinetic control: Explain E-I plot and concentration behaviour for very low and moderately low overpotential (Butler-Volmer and Tafel plot etc.)

===14 januari 2019 VM, verschillende reeksen===
#Begrippen (2,5 punten per term):
#*Electrochemical cell as electronic circuit and impedance spectroscopy
#*Electrodeposition noble metals
#*Double layer
#*ISE based on pH-electrode (exNH3)
#*Intergranular corrosion
#Kies 1 van de 2 vragen en bespreek uitvoerig (7,5 punten):
#*UME (working, how its made, pros and cons, effect on diffusion layer)
#*E-I plot. Describe plot. Give the relationship between the current and mox. What happens in steady state regim and what in non-steady state regim and how is the concentration near the electrode in both regims.

===14 januari 2019 VM, verschillende reeksen===
#Bespreking van volgende begrippen (2,5 punten per term):
#*Methods to determine quality of SAM
#*The liquid potential junction and ISEs
#*How resistance effects cell time constant
#*Nickel Deposition
#*Crevice Corrosion
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig (7,5 punten):
#*The I-t plot for spherical diffusion, how concentration changes with time and start point of equation derivation.
#*Kinetic control. What does the Tafel plot mean? Explain the Buttler-Volmer equation, start of equation derivation.
Oral section - E-M read written answers and asked for brief explanation if a key term was missing.

#Bespreking van volgende begrippen:
#*Tin deposition baths and their properties
#*Methods to determine the quality of SAM
#*Solid-based ion selective electrode for FET
#*Pitting corrosion
#*The rotating disc electrode
#Kies 1 van de 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*UME's
#*Kinetic control: Explain E-I plot and concentration behaviour for very low and moderately low overpotential (Butler-Volmer and Tafel plot etc.)

===23 januari 2018 VM, verschillende reeksen===
#Bespreking van volgende begrippen:
#*ISE gebaseerd op hydrofobisch membraan
#*electrochemical impedance spectroscopy
#*transport number en transport in de bulk
#*initial stadia of electrodeposition on a foreign substrate
#*electrical double layer
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig:
#*crevice corrosion uitleggen,hoe het ontstaan en wat de gevolgen zijn
#*de I-t plot voor difussion controlled reaction met een planaire elektrode

#Begrippen:
#*Electrodeposition baths Sn and properties
#*Electrotechnique to quantivy stabiliy sams
#*Solid based ion selective electrodes at ftr
#*Pitting corrosion
#*Rotating disk electrode
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig:
#*CvmV of i-t met Ume

===15 januari 2018 VM, verschillende reeksen===
#Bespreking van volgende termen
#*Electroplating baths van Ni deposities
#*Pitting corrosion
#*Rotating Disk Electrode
#*Ion selective electrode bij FETs
#*Electrochemische methode om stabiliteit van SAMs te quantificeren
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*Wat is cyclic voltammetry. Leg procedure uit van meting. Wat is de beperking van deze techniek? Wat verandert er met de scan rate etc.
#*UMEs: hemispherical diffusion. Wat is het startpunt voor de afleiding etc.

#Bespreking van volgende termen:
#*square wave voltammetry
#*mass transport controlled reactions
#*copper deposition in chips
#*double layer en charging current
#*crevice corrosion
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig:
#*UME's uitleggen
#*I-t plot spherical diffusion. startpunt van afleiding uitleggen, hoe evolueert diffusielaag over tijd

#Bespreking van volgende termen:
#*Damascene proces
#*Electrocatalysis
#*Transport number en transport in bulk
#*soorten ISE's
#*duck-shaped curve in reversibele processen
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig:
#*I-t plot bij sferische diffusie
#*Butler volmer en tafel plot bij kinetische controle

===20 januari 2017 VM, verschillende reeksen===
#Bespreking van volgende termen
#*Liquid junction ISE with hydrophobic membrane
#*Electrochemical Impedance Spectroscopy
#*the initial step for electrodeposition
#*Current through bulk and transport number ti
#*Electrical double layer
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*I-t plot for planar diffusion. What is the behaviour of the concentration near the electrode over time? What is the starting point for the Cottrell equation?
#*Crevice corrosion volledig uitleggen

#Bespreking van volgende termen
#*UME, geef voor- en nadelen
#*Chrono-amperometrie
#*Nernst-Planck vergelijking. Waardoor wordt het transport in de bulk gekenmerkt?
#*Evans diagram uitleggen
#*tertiaire current distribution
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*I-t plot for spherical diffusion. What is the behaviour of the concentration near the electrode? What is the starting point for the Cottrell equation?
#*Bespreek de tafel-plot

===15 januari 2014 VM===
#Bespreking van volgende termen
#*Damascene process and influence of additives
#*Tafel plot
#*Types of ion selective electrodes
#*Electrocatalysis
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*E-I plot for spherical diffusion
#*Cyclic Voltammetry

===14 januari 2013 NM, verschillende reeksen===
#Enkele termen kort bespreken (2,5 punten per term)
#*Explain what happens when the energy barrier is shifted. Explain α?
#*Nernst-Planck and explain the transport of current in the bulk.
#*Cell time constant
#*tertiary current density
#*chrono-amperometry of an electrodeposition
#Twee vragen waaruit je er een moet kiezen om uitgebreid te bespreken (7,5 punten)
#*What does the Tafel plot mean? Explain the Buttler-Volmer equation. Where does it come from? (en nog wat dingen)
#*Explain the E-I plot following a potential step under diffusion control for a spherical electrode. What is the behaviour of the concentration near the electrode over time? What is the starting point for the Cottrell equation? Give the current vs time equation and where does it come from?

#Enkele termen kort bespreken (2,5 punten per term)
#*Electrodeposition from ionic liquids
#*Thin layer cell
#*Current decay profile from the relationship of Shoup and Szabo
#*Electrocatalytic reactions
#*Underpotential deposition
#Twee vragen waaruit je er een moet kiezen om uitgebreid te bespreken (7,5 punten)
#*Kinetic control. What does the Tafel plot mean? Explain the Buttler-Volmer equation. Where does it come from?
#*Mass diffusion control. Explain the E-I plot following a potential step under diffusion control for a planar electrode. What is the behaviour of the concentration near the electrode over time? What is the starting point for the Cottrell equation?

#Enkele termen kort bespreken (2,5 punten per term)
#*Liquid junction ISE with hydrophobic membrane
#*Electrochemical Impedance Spectroscopy
#*Additive effect
#*Current through bulk and transport number
#*Electrical double layer
#Twee vragen waaruit je er een moet kiezen om uitgebreid te bespreken (7,5 punten)
#*Waardoor is het begin van een elektrodepositie gekenmerkt? Bespreek de verschillende modes van dit initiële proces. Hoe wordt elektrodepositie herkend in een CV.
#*Bespreek chrono-amperometrisch plot voor een potential step voor een elektrodepositie/nucleatieproces.

Electrochemical Methods in Inorganic Chemistry

2024-09-03T16:24:39Z

R0834942: /* 15 januari 2024 */

[[Categorie:Machemie]]
==Examenvragen==

===15 januari 2024===
#UME-question (3 point)
#*Discuss the I-t plot of a UME
#*What does the concentration profile look like with fast and slow kinetics?
#*What are the start boundaries for the derivation of the Cotrell equation (without derivation itself).
#*Wat are the advantages and disadvantages of an UME?
#*What is the cell time constant, what are its components and what is its relation to r0?
#Kinetics (3 points)
#*What is the E-I plot for slow kinetics from 0 to infinite overpotential? What are the different divisions and what is the boundary?
#*What are the starting points of a E-I derivation?
#*What does the concentration near the electrode look like for really low overpotential?
#*What are transfer coefficient, exchange current and overpotential? Give one method that can be used to determine each of these things.
#Questions: explain briefly and write down the most important things:
#*Tin deposition (baths & properties) (2 points)
#*Pitting corrosion (2points)
#*Liquid junction potential and 1 example of ISE (1,5 points)
#*Square wave voltammetry. What are the advantages and disadvantages? How does it minimize potential drop, noise and charging current? (1,5 points)
#*Rotating disk electrode and the Levich plot. How can this method be used to calculate reversibility? (1,5 points)
#*What are solid-electrolyte-interfaces and why are they important? (1,5 points)
#*Give as many disadvantages of resistance in a cell (both laboratory and large scale cells) (2 points)
#*What is the C-rate of a battery? (1 point)
#*Forgot the last question (1 point)

===16 januari 2023===
#Bespreking van volgende begrippen (2,5 punten per term):
#*Tin deposition (baths & properties)
#*Pitting corrosion
#*Liquid potential junction and 1 example of ISE
#*Square wave voltammetry
#*Rotating disk electrode
#Beantwoord beide (4p per vraag)
#*UME, Cottrell
#*Kinetic control: Explain E-I plot and concentration behaviour for very low and moderately low overpotential (Butler-Volmer and Tafel plot etc.)

===20 januari 2020 NM, verschillende reeksen===
#Bespreking van volgende begrippen (2,5 punten per term):
#*Evans diagram
#*Underpotential deposition
#*Electrocatalysis
#*Thin layer cell
#*Ionic liquids
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig (7,5 punten):
#*UME, Cottrell
#*Kinetic control: Explain E-I plot and concentration behaviour for very low and moderately low overpotential (Butler-Volmer and Tafel plot etc.)

===14 januari 2019 VM, verschillende reeksen===
#Begrippen (2,5 punten per term):
#*Electrochemical cell as electronic circuit and impedance spectroscopy
#*Electrodeposition noble metals
#*Double layer
#*ISE based on pH-electrode (exNH3)
#*Intergranular corrosion
#Kies 1 van de 2 vragen en bespreek uitvoerig (7,5 punten):
#*UME (working, how its made, pros and cons, effect on diffusion layer)
#*E-I plot. Describe plot. Give the relationship between the current and mox. What happens in steady state regim and what in non-steady state regim and how is the concentration near the electrode in both regims.

===14 januari 2019 VM, verschillende reeksen===
#Bespreking van volgende begrippen (2,5 punten per term):
#*Methods to determine quality of SAM
#*The liquid potential junction and ISEs
#*How resistance effects cell time constant
#*Nickel Deposition
#*Crevice Corrosion
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig (7,5 punten):
#*The I-t plot for spherical diffusion, how concentration changes with time and start point of equation derivation.
#*Kinetic control. What does the Tafel plot mean? Explain the Buttler-Volmer equation, start of equation derivation.
Oral section - E-M read written answers and asked for brief explanation if a key term was missing.

#Bespreking van volgende begrippen:
#*Tin deposition baths and their properties
#*Methods to determine the quality of SAM
#*Solid-based ion selective electrode for FET
#*Pitting corrosion
#*The rotating disc electrode
#Kies 1 van de 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*UME's
#*Kinetic control: Explain E-I plot and concentration behaviour for very low and moderately low overpotential (Butler-Volmer and Tafel plot etc.)

===23 januari 2018 VM, verschillende reeksen===
#Bespreking van volgende begrippen:
#*ISE gebaseerd op hydrofobisch membraan
#*electrochemical impedance spectroscopy
#*transport number en transport in de bulk
#*initial stadia of electrodeposition on a foreign substrate
#*electrical double layer
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig:
#*crevice corrosion uitleggen,hoe het ontstaan en wat de gevolgen zijn
#*de I-t plot voor difussion controlled reaction met een planaire elektrode

#Begrippen:
#*Electrodeposition baths Sn and properties
#*Electrotechnique to quantivy stabiliy sams
#*Solid based ion selective electrodes at ftr
#*Pitting corrosion
#*Rotating disk electrode
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig:
#*CvmV of i-t met Ume

===15 januari 2018 VM, verschillende reeksen===
#Bespreking van volgende termen
#*Electroplating baths van Ni deposities
#*Pitting corrosion
#*Rotating Disk Electrode
#*Ion selective electrode bij FETs
#*Electrochemische methode om stabiliteit van SAMs te quantificeren
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*Wat is cyclic voltammetry. Leg procedure uit van meting. Wat is de beperking van deze techniek? Wat verandert er met de scan rate etc.
#*UMEs: hemispherical diffusion. Wat is het startpunt voor de afleiding etc.

#Bespreking van volgende termen:
#*square wave voltammetry
#*mass transport controlled reactions
#*copper deposition in chips
#*double layer en charging current
#*crevice corrosion
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig:
#*UME's uitleggen
#*I-t plot spherical diffusion. startpunt van afleiding uitleggen, hoe evolueert diffusielaag over tijd

#Bespreking van volgende termen:
#*Damascene proces
#*Electrocatalysis
#*Transport number en transport in bulk
#*soorten ISE's
#*duck-shaped curve in reversibele processen
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig:
#*I-t plot bij sferische diffusie
#*Butler volmer en tafel plot bij kinetische controle

===20 januari 2017 VM, verschillende reeksen===
#Bespreking van volgende termen
#*Liquid junction ISE with hydrophobic membrane
#*Electrochemical Impedance Spectroscopy
#*the initial step for electrodeposition
#*Current through bulk and transport number ti
#*Electrical double layer
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*I-t plot for planar diffusion. What is the behaviour of the concentration near the electrode over time? What is the starting point for the Cottrell equation?
#*Crevice corrosion volledig uitleggen

#Bespreking van volgende termen
#*UME, geef voor- en nadelen
#*Chrono-amperometrie
#*Nernst-Planck vergelijking. Waardoor wordt het transport in de bulk gekenmerkt?
#*Evans diagram uitleggen
#*tertiaire current distribution
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*I-t plot for spherical diffusion. What is the behaviour of the concentration near the electrode? What is the starting point for the Cottrell equation?
#*Bespreek de tafel-plot

===15 januari 2014 VM===
#Bespreking van volgende termen
#*Damascene process and influence of additives
#*Tafel plot
#*Types of ion selective electrodes
#*Electrocatalysis
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*E-I plot for spherical diffusion
#*Cyclic Voltammetry

===14 januari 2013 NM, verschillende reeksen===
#Enkele termen kort bespreken (2,5 punten per term)
#*Explain what happens when the energy barrier is shifted. Explain α?
#*Nernst-Planck and explain the transport of current in the bulk.
#*Cell time constant
#*tertiary current density
#*chrono-amperometry of an electrodeposition
#Twee vragen waaruit je er een moet kiezen om uitgebreid te bespreken (7,5 punten)
#*What does the Tafel plot mean? Explain the Buttler-Volmer equation. Where does it come from? (en nog wat dingen)
#*Explain the E-I plot following a potential step under diffusion control for a spherical electrode. What is the behaviour of the concentration near the electrode over time? What is the starting point for the Cottrell equation? Give the current vs time equation and where does it come from?

#Enkele termen kort bespreken (2,5 punten per term)
#*Electrodeposition from ionic liquids
#*Thin layer cell
#*Current decay profile from the relationship of Shoup and Szabo
#*Electrocatalytic reactions
#*Underpotential deposition
#Twee vragen waaruit je er een moet kiezen om uitgebreid te bespreken (7,5 punten)
#*Kinetic control. What does the Tafel plot mean? Explain the Buttler-Volmer equation. Where does it come from?
#*Mass diffusion control. Explain the E-I plot following a potential step under diffusion control for a planar electrode. What is the behaviour of the concentration near the electrode over time? What is the starting point for the Cottrell equation?

#Enkele termen kort bespreken (2,5 punten per term)
#*Liquid junction ISE with hydrophobic membrane
#*Electrochemical Impedance Spectroscopy
#*Additive effect
#*Current through bulk and transport number
#*Electrical double layer
#Twee vragen waaruit je er een moet kiezen om uitgebreid te bespreken (7,5 punten)
#*Waardoor is het begin van een elektrodepositie gekenmerkt? Bespreek de verschillende modes van dit initiële proces. Hoe wordt elektrodepositie herkend in een CV.
#*Bespreek chrono-amperometrisch plot voor een potential step voor een elektrodepositie/nucleatieproces.

Advanced Inorganic Chemistry

2024-01-29T16:14:45Z

R0834942: /* Examenvragen */

[[Categorie:Machemie]]
==Examenvragen==

[[Categorie:Machemie]]
=== 29 januari 2024 ===
The exam is open book. You're allowed to use everything, including internet, as long as you don't communicate with each other.
#Write the element abundance equations and the corresponding vector-matrix form for a reaction involving the species NH3, O2, NO, NO2 and H2O. Assume that the initial state of the system consists of NH3 and O2 in the molar ratio 4:7. (Example 2.4 p 24 course text)
#The enthalpy changes for the following three reactions, which represent the formation of dilute boric acid solution, the dissolution of crystalline boric oxide and the formation of liquid water respectively, are as follows: (see example 3.7 on p 64 of the course text, it is identical). Find the enthalpy of formation for B2O3 (boric acid) from its elements.
#What elements belong to group III? Sc-Y-Lu-Lr or Sc-Y-La-Ac? Give arguments in favor or against for both options.
#A phase diagram of CO2 is shown similar to that of water at p 144 course text.
#*a) Give the Gibbs phase rule for: the liquid part, the line OA (the line that separates liquid from vapor), and O (the triple point).
#*b) Why does the line OA stop at A?
#The figure showing fractional crystallisation (Fig 6.30 p 172 course text) is shown. How can two components be seperated using Fractional crystallisation?

=== 30 januari 2023 ===
#What is the mechanism of sensitized lanthanide luminescence? Use a scheme to illustrate this mechanism.
#Xenon fluoride reactions
#*a) Discuss the synthesis and reactivity of xenon fluorides.
#*b) Why is it easier to prepare xenon compounds than argon compounds?
#Octahedral crystal field
#*a) How do p-orbitals and d-orbitals split in an octahedral crystal field?
#*b) Determine the ligand field stabilization energy LFSE for the following octahedral metal complexes (a) d3 (b) high-spin d5 (c) high-spin d6 (d) low-spin d6 (e) d9
#Describe the hysteresis loop of a ferromagnetic material.
#How do polarizing power and polarizability of ions influence partial covalent bond formation of ionic compounds? What different stages can be observed between a purely ionic bond and a purely covalent bond?

=== 18 augustus 2022 ===
#What is the mechanism of sensitized lanthanide luminescence? Use a scheme to illustrate this mechanism.
#Xenon fluoride reactions
#*a) Discuss the synthesis and reactivity of xenon fluorides.
#*b) Why is it easier to prepare xenon compounds than argon compounds?
#Determine the ligand field stabilization energy LFSE for the following octahedral metal complexes (a) d3 (b) high-spin d5 (c) high-spin d6 (d) low-spin d6 (e) d9
#Give 5 examples that illustrate the anomalous chemical behavior of lithium compared to the other alkali metals.
#What are the main later developments of the periodic system after Mendeleev’s contributions in 1869–1870?

=== 28 januari 2020 - VM===
#Periodiek systeem
#*a) Periodic trends in MV, density, IE en electronegativiteit
#*b) Bespreek La vs Lu in IIIb
#Lanthanide-contractie
#*a)Trend in ion en atoomradius van lanthaniden
#*b) Waarom 4d en 5d metalen gelijkaardige eigenschappen hebben
#Solvents
#*a) Manieren om non-aqueous solvent op te delen (protisch vs aprotisch - donor vs acceptor)
#*b) wat zijn donor- en acceptor solvents?
#*c) Hoe geeft men donorsterkte kwantitatief weer?
#d-blok metalen
#*a) Jahn Teller-effect
#*b) Waarom d3 en d8 uitgesproken octahedrisch zijn
#CT
#*a) Wat zijn charge transfer bands?
#*b) Vergelijk LMCT en MLCT
#*c) welke d-metaal-complexen vertonen CT-bands?
#*d) Hoe kan je CT-bands waarnemen?
#*e) Welke lanthaniden vertonen CT en waarom?

Advanced Inorganic Chemistry

2024-01-29T16:14:07Z

R0834942: /* Examenvragen */

[[Categorie:Machemie]]
==Examenvragen==

[[Categorie:Machemie]]
=== 29 januari 2024 ===
The exam is open book. You're allowed to use everything, including internet, as long as you don't communicate with each other.
#Write the element abundance equations and the corresponding vector-matrix form for a reaction involving the species NH3, O2, NO, NO2 and H2O. Assume that the initial state of the system consists of NH3 and O2 in the molar ratio 4:7. (Example 2.4 p 24 course text)
#The enthalpy changes for the following three reactions, which represent the formation of dilute boric acid solution, the dissolution of crystalline boric oxide and the formation of liquid water respectively, are as follows: (see example 3.7 on p 64 of the course text, it is identical). Find the enthalpy of formation for B2O3 (boric acid) from its elements.
#What elements belong to group III? Sc-Y-Lu-Lr or Sc-Y-La-Ac? Give arguments in favor or against for both options.
#A phase diagram of CO2 is shown similar to that of water at p 144 course text.
##a) Give the Gibbs phase rule for: the liquid part, the line OA (the line that separates liquid from vapor), and O (the triple point).
##b) Why does the line OA stop at A?
#The figure showing fractional crystallisation (Fig 6.30 p 172 course text) is shown. How can two components be seperated using Fractional crystallisation?

=== 30 januari 2023 ===
#What is the mechanism of sensitized lanthanide luminescence? Use a scheme to illustrate this mechanism.
#Xenon fluoride reactions
#*a) Discuss the synthesis and reactivity of xenon fluorides.
#*b) Why is it easier to prepare xenon compounds than argon compounds?
#Octahedral crystal field
#*a) How do p-orbitals and d-orbitals split in an octahedral crystal field?
#*b) Determine the ligand field stabilization energy LFSE for the following octahedral metal complexes (a) d3 (b) high-spin d5 (c) high-spin d6 (d) low-spin d6 (e) d9
#Describe the hysteresis loop of a ferromagnetic material.
#How do polarizing power and polarizability of ions influence partial covalent bond formation of ionic compounds? What different stages can be observed between a purely ionic bond and a purely covalent bond?

=== 18 augustus 2022 ===
#What is the mechanism of sensitized lanthanide luminescence? Use a scheme to illustrate this mechanism.
#Xenon fluoride reactions
#*a) Discuss the synthesis and reactivity of xenon fluorides.
#*b) Why is it easier to prepare xenon compounds than argon compounds?
#Determine the ligand field stabilization energy LFSE for the following octahedral metal complexes (a) d3 (b) high-spin d5 (c) high-spin d6 (d) low-spin d6 (e) d9
#Give 5 examples that illustrate the anomalous chemical behavior of lithium compared to the other alkali metals.
#What are the main later developments of the periodic system after Mendeleev’s contributions in 1869–1870?

=== 28 januari 2020 - VM===
#Periodiek systeem
#*a) Periodic trends in MV, density, IE en electronegativiteit
#*b) Bespreek La vs Lu in IIIb
#Lanthanide-contractie
#*a)Trend in ion en atoomradius van lanthaniden
#*b) Waarom 4d en 5d metalen gelijkaardige eigenschappen hebben
#Solvents
#*a) Manieren om non-aqueous solvent op te delen (protisch vs aprotisch - donor vs acceptor)
#*b) wat zijn donor- en acceptor solvents?
#*c) Hoe geeft men donorsterkte kwantitatief weer?
#d-blok metalen
#*a) Jahn Teller-effect
#*b) Waarom d3 en d8 uitgesproken octahedrisch zijn
#CT
#*a) Wat zijn charge transfer bands?
#*b) Vergelijk LMCT en MLCT
#*c) welke d-metaal-complexen vertonen CT-bands?
#*d) Hoe kan je CT-bands waarnemen?
#*e) Welke lanthaniden vertonen CT en waarom?

Polymer Sciences: from Synthesis to Polymer Material

2024-01-20T11:04:34Z

R0834942: /* Prof. Koeckelberghs */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Sinds 2023-2024 heeft professor Nies dit vak langs zich gelegd. Het deel Physical Chemistry is nu verdeeld tussen professor Ianiro (deel Physical Chemistry) en professor Goderis (deel Crystallization).
We gaan er daarom vanuit dat alle voorgaande vragen van professor Nies waardeloos zijn voor reference. Ianiro heeft delen van de leerstof ook aangepast. Dus je zal moeten zien welke vragen goede oefeningen zijn.
Professor Koeckelberghs zijn deel Polymer Chemistry is nog steeds hetzelfde.
Dezelfde cesuur is nog steeds van kracht. Haal minimaal 9/20 voor deel Physics (2/3 totaal punt) en 9/20 op deel Chemistry (1/3 totaal punt), of haal maximum een 9/20 in totaal.

*.

(Voor '23-'24: Gedoceerd door Professor Nies en Professor Koeckelberghs. Lessen zijn altijd in het Engels. De verdeling is 2/3 op het deel van Nies en 1/3 op het deel van Koeckelberghs. Bij Nies zijn er ook verplichte assignments tijdens het jaar, die meetellen voor een fractie 4/(12-N) van de punten van zijn deel (met N aantal assignments, doorgaans 2). Nies zijn examen is gesloten boek en er moet maar één vraag bij hem mondeling besproken worden (deze wordt op voorhand aangeduid). Bij Koeckelberghs zijn alle vragen mondeling te bespreken.)

==Examenvragen==
===19th of January 2024 Afternoon===
====Prof. Ianiro====
# 8 Multiple choice questions, half a point each. No GIS-correction.
#Keeping in mind that volume fractions and probabilities are connected, derive the Flory-Huggins enthalpy of mixing in a lattice with number of nearest neighbors 𝑧 and with interaction energies 𝜀AB, 𝜀AA, 𝜀BB.
#Explain how polymers behave in the bulk and discuss the concept of relaxation time remembering that the diffusion coefficient is defined by Stokes-Einstein relation 𝐷 = 𝑘B𝑇/𝜁. Where 𝜁 is the friction coefficient, and that the time needed to diffuse of a distance 𝑥 is 𝑡 = 𝑥^2/6𝐷. Link the relaxation time to the rheological behavior of polymers and to the different viscosity (scaling) regimes that can be observed as a function of the chain length 𝑁.

====Prof. Koeckelberghs====
#Compare the free radical, anionic and cationic vinyl polymerization concerning the monomers used, termination and the possibility and way to turn the polymerization into a living polymerization.
#Explain the difference between chain-growth and step-growth polymerization how to demonstrate which polymeziation we have.
#Discuss ring opening metathesis polymerization.

====Prof. Goderis====
#Lamella with surface X,Y, depth l. How is Tm related to l (derivation). Image given.
#Explain shortly how the thickness of a lamella can be measures using X-ray christallography.
#The image in exercise 1 is an ideal respresentation of a polymer crystal. What does it actually look like in a polymer melt?

===19th of January 2024 Morning===
====Prof. Ianiro====
#8 multiple choice questions, half a point each. No GIS-correction.
#Given the entropy: S = -kb(3→R.→R/(2*l^2*N)). For a generic vector: →v^2 = vx^2 + vy^2 + vz^2. Derive the entropy change when a chain is deformed in an arbitrary direction. Describe how to use this to calculate the entropy change upon deformation of a network of k randomly oriented polymer strands.
#What is excl. Volume? How to calculate it, how does it relate to interaction between monomers of real chain? What is the FH-interaction parameter ChiAB and how is it defined? What is the relationship between excl vol and FH-interaction parameter?

====Prof. Koeckelberghs====
#What is living/controlled polymerisation? How to experimentally test if a polymer is living controlled? How can a Free Radical Polymerisation become controlled?
#Vinyl monomer. What are the requirements to be able to polymerise? What kind of polymerisations are there? How does the structure affect the polymerisation rate?
#Explain emulsion polymerisation briefly.

====Prof. Goderis====
#Lamella with surface X,Y, depth l. How is Tm related to l (derivation). [This is slide 73-74 of prof Goderis.] Image given.
#Explain shortly how the thickness of a lamella can be measures using X-ray christallography.
#The image in exercise 1 is an ideal respresentation of a polymer crystal. What does it actually look like in a polymer melt?

===20th of January 2023===
====Prof. Nies====
#Eq. 1.40 is given. Discuss the limiting behavior for L<<lp and L>>lp. The Kuhn length was defined by two equations. Write them down and give a qualitative description. Based on this, give the relationship between lK and lp. Can a chain with L<<lp also be seen as Kuhn chain? Explain.
#Scientist claim that a polymer in solution shows a Phi(2)-T diagram with a closed loop miscibility hole. Chi(crit,1-2) are given as are T(crit,1-2). The values of Chi(0), Chi(1) and Chi(2) are provided too (Eq. 2.19). From this, calculate s2 and Phi(crit,1-2). Show either qualitatively of quantitatively if their reasoning for a closed loop miscibility hole is justified. Make a sketch of the Phi(2)-T diagram containing Phi(crit,2), T(crit,1-2), the binodals and spinodals.
#Figure 3.27 is given and a graph that demonstrates the linear behavior between 1/l and Tm. In several steps you are guided towards deriving the Gibbs-Thomson-Tammann equation.

====Prof. Koeckelberghs====
#Compare anionic and cationic ROP in terms of: monomers, initiators, propagation, transfer, termination and their ceiling temperature.
#Discuss, based on the structure of vinyl monomers, in what way they can be polymerized. Relate the stability of the active species to Rp and discuss retardation and inhibition.
#Discuss briefly how conversion and molar mass relate to each other in step-growth polymerization.

===27 augustus 2022===
====Prof. Nies====
#Grafiek van specific volume relaxation uitleggen
#Gibbs-Thomson equation afleiden
#Polymer in solvent is cooled, binodal/spinodal and Tg curves zijn gegeven. 1) Leg uit wat je denkt dat er zal gebeuren, 2) welke morphology denk je dat gevormd wordt voor trage vs snelle cooling?
====Prof. Koeckelberghs====
#free radical, anionic and cationic polymerization vergelijken op vlak van a) monomers b) termination reaction c) possibility for living polymerization
#ring opening metathesis polymerization bespreken
===20 januari 2022===
====Prof. Nies====
#Afleiding maken van de end to end distance van de freely rotating chain + uitleggen waarom er ⟨ .... ⟩ haakjes worden gebruikt + uitleggen wat L voor de FRC is
#Gegeven formule van de gibbs vrije energie van menging (FH)Flory huggins
#*Wat is de thermodynamische voorwaarde voor spinodaal gedrag? + Wat is de thermodynamische voorwaarde voor kritische toestand?
#*Leid ook verder af wat chi kritisch en phi kritisch zijn hieruit (opnieuw afleiden!)
#*Bepaal of de gegeven Tcritisch op een UCST of LCST systeem wijst
#*Geef UCST en LCST namen voluit
#*Teken een phi T diagram waar je de UCST of LCST van in de oefening uitlegt en uittekend
#Avrami equation gegeven en eveneens een avrami plot
#*Leg uit wat m en k zijn in deze vergelijking
#*Leg uit wat we in deze plot zien ivm de equation, over de volledige tijdsinterval
#*Teken zelf een plot volgens Avrami, waar hetzelfde polymeer (syndiotactic polystyrene) bij andere Tc was: Tc oorspronkelijke plot was 110°C, de 3 anderen waren -30°C, 105°C, 175°C --> Tm en Tg van polystyreen waren gegeven!

====Prof. Koeckelberghs====
#Definieer en bespreek living/controlled polymerization. Welke experimenten kan je uitvoeren om aan te tonen dat het gaat om een living/controlled polymerization. Bespreek de algemene methode waarop een free-radical polymerization omgezet wordt in een controlled polymerization.
#Bespreek emulsion polymerization

===13 januari 2021===
Verkorte examenduur omwille van corona
====Prof. Koeckelberghs====
#Definieer en bespreek living/controlled polymerization. Welke experimenten kan je uitvoeren om aan te tonen dat het gaat om een living/controlled polymerization. Bespreek de algemene methode waarop een free-radical polymerization omgezet wordt in een controlled polymerization.
#Bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Gegeven formule van de gibbs vrije energie van menging (FH)
#*Geef de betekenis van ieder symbool in de formule en de eenheid
#*Wat is de thermodynamische voorwaarde voor spinodaal gedrag?
#*Wat is de thermodynamische voorwaarde voor kritische toestand?
#*Schrijf UCST en LCST languit
#*Leidt de vergelijking van chikritisch en phikritisch af
#*Oefening: berekenen Chikritisch, UCST of LCST gedrag? Tekenen fasediagram en verloop van chi in functie van de temperatuur
#Leidt de vergelijking voor de average squared end-to-end distance af voor een WLC met de vergelijking voor een FRC gegeven.
===16 januari 2020===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionic, cationic en radical vinyl polymerisation vergelijken ivm monomeren, terminatie en mogelijkheid tot controlled/living
#Step growth en chain growth vergelijken en hoe je kan bepalen wanneer je welke hebt
#Metathese kort uitleggen

====Prof. Nies====
#Taak uitleggen (mondeling).
#Gibs-Thomson-Tammann afleiden voor lamellar crystal, vergelijking voor Gibbs fusie is gegeven
#Derive expression for deltaG = G(deformed) - G(undeformed). Expressions for the squared end-to-end distance for FJC and P(R)dR are given

===17 januari 2019===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionic, cationic en radical vinyl polymerisation vergelijken ivm monomeren, terminatie en mogelijkheid tot controlled/living
#Step growth en chain growth vergelijken en hoe je kan bepalen wanneer je welke hebt
#Metathese kort uitleggen

====Prof. Nies====
#Taak uitleggen (mondeling).
#Grafiek over Tg afhankelijkheid van de cooling rate, uitleggen op moleculair niveau (met betrekking tot mobiliteit)
#Afleiding radius of gyration geven (fjc), toon aan dat <s²>= lb² (N+1)(N-1)/6N en of de uitdrukking verandert als er interacties zijn tussen de massa's met Lennard Jones interactie potentiaal?

===14 januari 2019===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#plot van volumeverandering i.f.v. de tijd (case2-figuur 25) gegeven, bespreek ... (physical ageing)
#afleiding voor de Thomson-Tammann smelttemperatuur van een eindig sfeer kristal, met de fusie Gibbs vrij energie van een oneindig groot kristal gegeven

===31 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionic versus cationic ring opening polymerization:
#*monomeer
#*intiator
#*general polymerization mechanism
#*termination + transfer
#*ceiling temperature
#Influence of the molecular structure of vinyl monomers on possibility to polymerize. Correlate the molecular structure with:
#*the way monomers can be polymerized
#*rate of polymerization
#*retardation + inhibition
#Influence of conversion on molar mass in step growth polymerization

====Prof. Nies====
#Formula growth rate given (case 3 eq. 1.28)
#*discuss the origin of the exponential facors and the front factor in the given equation.
#*discuss dependence of the growth rate on the size of the crystal at a chosen crystallization temperature. Make a schematic plot of the predicted growth rate versus the crystal size for the chosen crystallization temperature.
#*what are the consequences for the predicted growth rate for crystallization behaviour at a particular crystallization temperature?
#Figure volume relaxation (case 2 figure 27)
#Rubbers
#*Define an ideal rubber
#*Derive expression for deltaG = G(deformed) - G(undeformed)
Expressions for the squared end-to-end distance for FJC and P(R)dR are given

===25 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#ceiling temperature vergelijken bij vinyl polymerization en ring opening polymerization + kleine bijvragen daarover
#controlled radical polymerization (NMP en ATRP)
#living cationic polymerization

====Prof. Nies====
#grafiek spinodal, binodal (die met Berghman's point) toegepast op PDLC, vorming van PDLC uitleggen aan de hand van grafiek
#physical ageing
#avrami plot

===19 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#anionic, cationic en radical vinyl polymerisation vergelijken ivm monomeren, terminatie en mogelijkheid tot controlled/living
#step growth en chain growth vergelijken en hoe ge kunt bepalen wanneer ge wa hebt
#ROMP uitleggen

====Prof. Nies====
#taak bespreken (mondeling)
#Gibs-Thomson-Tammann afleiden voor lamellar crystal, vergelijking voor Gibbs fusie is gegeven
#spinodal en critical condition geven + afleiden helemaal en berekenen wat de critische waarden zijn voor 'chi' en 'fi-2', vergelijking Gibbs gegeven
Huggings formule gegeven (niet in boek) is een uitbreiding van Flory-huggings vergelijking, wanneer zijn die aan elkaar gelijk en wat is de betekenis dan

===15 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#plot van volumeverandering i.f.v. de tijd (case2-figuur 25) gegeven, bespreek ... (physical ageing)
#afleiding voor de Thomson-Tammann smelttemperatuur van een eindig sfeer kristal, met de fusie Gibbs vrij energie van een oneindig groot kristal gegeven

===25 augustus 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk anionische ring opening polymerizatie met kationische ring opening polymerizatie op vlak van
#*monomeer
#*intiator
#*mechanisme
#*terminatie/recombinatie
#*ceiling temperature
#Lewis Mayo en die R ratio's daar in. Welke dingen invloed daar op hebben en hoe + voorbeeld
#Welk invloed heeft de vorderingsgraad op molaire massa in step growth polymerizatie?

====Prof. Nies====
#(mondelinge vraag) bespreek grafiek en waarom dat dit gebeurt (uitleggen op moleculair niveau), grafiek van physical ageing
#Afleiding van hoofdstuk 4 Gibbs vrije energie wanneer een ideaal rubber deformatie ondergaat
#vanalles van UCST en LCST, iets vaags.

===20 januari 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionische, kationische en frp uitleggen obv monomeer, terminatie en hoe ge het levend kunt maken
#Step growth en chain growth
#Ringopening methatese

====Prof. Nies====
Vraag 1:
#Wat is de definitie van een FRC?
#Bij welke condities is de FRC gelijk aan de FJC
#Bereken Lk en Nk voor de limiet van een enorm lange FRC (<R2>frc gegeven)
#Leidt een vergelijking af voor de mean squared end-to-end distance van een ideaal lineair diblock copolymeer bestaande uit Nk1 Kuhn monomeren met lengte lk dat vasthangt via 1 einde aan Nk2 Kuhn monomeren met lengte lk2
Vraag 2:
#Mengsel van PS in methylcyclohexaan (Mw = 355kg/mol)
Bij T=350K bestaat het mengsel uit 1 homogene vloeibare fase. Deze T is 6K boven de flory T. Polymeer volume fractie in de homogene fase is O,2
Bij T=335K: twee vloeibare fases, de polymeer volume fracties van de coexistant fases zijn 0,003 en 0,435
In de compositie range {0,002-0,044} en {0,336-0,435} is de structuur van de initiele fase scheiding kleine druppels in een matrix fase
#*Schets het verloop van delta Gmix ifv de volledige compositierange bij T=333K
#*Duid de points of interest in deze curve aan en leg ze uit.
#*Leg tot he point uit waarom je vraag a zo geschetst hebt
#*Wat zal de morfologie zijn in de initiële fase van scheiding?

===19 Januari 2017===
====Prof. Koekcelberghs====
#Vergelijken ven anionische en kationische ringopeningpolymerisatie op vlak van
#*Initiatie/Initiatoren
#*Terminatie/transfer
#*Mechanisme
#*Mogelijke monomeren
#*Ceiling temperature
#Geef de factoren die een copolymerisatie beïnvloeden
#Geef de invloed van de conversie bij een step-growth polymerisatie

====Prof. Nies====
#Vraag 1: bespreek je taak helemaal (mondeling)
#Vraag 2: Leid het verschil in Gibbs vrije energie voor een vervormd en onvervormd ideaal rubber af. End-to-end distance van een ideaal rubber en de Gaussische distributie zijn gegeven.
#Vraag 3: Gegeven een stelling die zegt dat er een closed-gap miscibility gap plaatsvindt, met een formule voor chi in functie van T. 2 kritische waarden voor de temperatuur zijn gegeven. De vraag is: kan deze stelling kloppen?

===16 januari 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#zie theoretical questions doc case 3 vraag 13, maar alleen de excess Gibbs energy en de chemical potentials waren gegeven
#Vraag 3:
#*thermodynamische uitdrukking voor spinodal en critical conditions afleiden.
#*zie theoretical questions doc case 2 vraag 4 en de uitdrukking voor de Gibbs energy is gegeven
#*de verbeterde Huggins uitdrukking voor de Gibbs energy is gegeven en daarvoor de enthalipsche en entropische bijdragen bepalen.
#*De FH uitdrukking is een speciaal geval van de Huggins uitdrukking: bepaal de conditie van y waarvoor dit geld + geef de fysische betekenis van die conditie

===14 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk chemisch geïnitieerde FRP en ATR op vlak van:
#*Algemeen protocol
#*Snelheidsvergelijkingen
#*Invloed van de moleculaire structuur op de snelheid van polymerisatie
#Leg uit: step growth en chain growth polymerisatie. Hoe kan je experimenteel onderscheid maken tussen beide?
#Leg kort uit: Ziegler-Nattakatalysator

====Prof. Nies====
#Gegeven: Tg in functie van cooling rate. Verklaar de moleculaire oorsprong van dit fenomeen. (oral)
#*Mondelinge bijvraag: wat bepaalt, naast de kinetische energie, ook mee het vrije volume?
#Leid een formule af voor het smeltpunt van een eindig sferisch kristal.
#Vrije energie van mengen volgens Flory-Huggins gegeven:
#*Wat zijn de spinodale en kristische voorwaarden?
#*Geef de betekenis en eenheiden van elke parameter in de vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische en spinodale voorwaarden afgeleid uit de bovenstaande vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische phi en chi.
#*Gegeven een uitgebreide variant van de vergelijking van Flory en Huggins. Wat zijn de enthalpische en entropische bijdragen?
#*De oorspronkelijke formule van Flory en Huggins is een bijzonder geval van de bovenstaande vergelijking. Onder welke voorwaarde is dit en waarmee komt dit fysisch overeen?

===11 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Define living/controlled polymerisation. Hoe neem je dit experimenteel waar? Hoe maak je free radical controlled?
#Wat is de invloed van moleculaire structuur van monomeer op manier vinylpolymerisatie, snelheid en retardation/inhibition?
#Bespreek emulsiepolymerisatie.

====Prof. Nies====
#Case 2, figuur 27 uitleggen (specifiek volume in functie van tijd) (oral)
#Leid Gibbs Thomson uitdrukking af voor smelttemperatuur van sferisch kristal.
#Uitdrukking s^2 en massacentrum gegeven:
#*Leid average radius of gyration af met alles massa's = m.
#*Toon aan dat average radius of gyration = lb^2 (N+1)(N-1)/6N als i=1,2,3,...,N-1.
#*Veranderen de uitdrukking als er interacties zijn tussen de massa's met Lennard Jones interactie potentiaal?

===24 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Discuss the ceiling temperature and apply it on both the vinyl polymerization and ring opening polymerization. Is the ceiling temperature of a particular monomer dependent on the way it's polymerized?
Is it possible that a particular monomer, of which the ceiling temperature is such that only low-molar mass oligomers can be obtained via a living anionic polymerization at a certain temperature, can be polymerized into high-molar mass polymer using a free radical polymerization at the same temperature? Motivate your anwer.
#Explain the principle of a controlled radical polymerization and apply it on NMP and ATRP.
#Discuss briefly the living cationic vinyl polymerization.
====Prof. Nies====
Zie onderstaande afbeelding.
[
#Assignment 1 (oral)
#The free rotating chain (FRC) consists of N bonding vectors li, i=1,...,N with constant bond length |li| = lb and constant bond angles Ï´ii+1=Ï´, i=1,...,N between the successive bonding vectors. The average quadratic end-to-end distance <RÂ²>, valid for all physically sensible values of N, lb and Ï´, is given by [[Bestand:R-FRC.JPG]]
#*Show that the average quadratic end-to-end distance <RÂ²> of the FRC chain with very small bond angles also can be written in the Kratky-Porod chain form: <RÂ²> = 2lpL-2lpÂ²(1-exp(-L/lp),
with lp=lbL/(1-cosÏ´) the perstistence length and L the contour length.
#Derive from the general thermodynamic equilibrium conditions the melting point of a polymer crystal in equilibrium with a solution of the polymer.
For the polymer solution you can use the Flory-Huggins excess Gibbs-energy of mixing.
[[Bestand:G(mix).JPG]]

The chemical potentials of the components are given by:
[[Bestand:Chempot.JPG]] ]

[[Bestand:240113nies.png]]

===18 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Compare chemically initiated free radical polymerization and ATRP, for the following aspects:
#*general concept
#*rate of polymerization
#*influence of molecule structure on polymerization rate
#Discuss the differences in mechanism of chain growth and step growth polymerization. How can one investigate which type of polymerization he is dealing with?
#Explain briefly: Ziegler-Natta catalyst
====Prof. Nies====
#Discussion of assignment 1 (oral)

Zie onderstaande afbeelding.

#The expression of average squared end-to-end distance of the Kratky-Porod chain is given: <RÂ²> = 2lpL - 2lpÂ²(1-exp(-L/lp)
#*Derive expressions for the Kuhn segment length and the number of Kuhn segments for this chain.
#*Discuss your results. For instance, did you make any assumptions? Mention them explicitly.
#The excess Gibbs ebergy of mixing in the Flory-Huggins model is given: Î”G/NlkT = Î”g/kT = (Ï†1/s1)lnÏ†1 + (Ï†2/s2)lnÏ†2 + Ï‡Ï†1Ï†2
#*Derive expressions for the spinodal and critical conditions.
#*Derive from these expressions the formulae for the critical composition Ï†2,cr and critical value of Ï‡.
#*What is the relevance of the spinodal for material behaviour?
[[Bestand:180113nies.png]]

===20 januari 2012===
====Professor Nies====
#Gegeven een fase-diagram uit Case II. Wat gebeurt er als er vanuit punt A (dat links van de critical point lag):
#* traag wordt afgekoeld
#* wordt gequenched (1000K/min)
#* Hoe ziet de oplossing er na koelen uit voor beide gevallen
#5 begrippen uitleggen:
#*Thermo-elastische inversie
#*Physical ageing
#*Second order transition
#*Effective pair potential
#*Nucleation & growth
#Leidt de spinodal en critical conditions af en ook de waarden voor Fi(2,crit) en Chi(krit).

====Professor Koeckelberghs====
#Wat is de ceiling temperatuur en correleer dit met vinylpolymerisatie en Ring opening polymerisatie. Is de ceiling temperatuur afhankelijk van hoe we polymeriseren? Stel we polymeriseren via een living anionische polymerisatie. Het monomeer heeft een lage ceiling temperatuur, wat ervoor zorgt dat er geen lange polymeerketens worden gevormd. Kan men dan langere ketens verkrijgen als men bij dezelfde temperatuur via een radicale polymerisatie polymeriseert?
#M1 en M2 worden gecopolymeriseerd. Geef de parameters voor beide monomeren en leg uit waarvan deze afhangen.
# Leg uit: (radicalaire) emulsiepolymerisatie

===21 januari 2011===
====Professor Nies====
# Teken het verloop van de de gibssvrij-energie in functie van volumefractie bij een temperatuur van 300K. Volumefracties = 0,2. Coexistence points en spinodal points gegeven. Ook de verschillende punten aanduiden en kort uitleggen. (deze vraag was mondeling)
# Formule p 50 case 1 gegeven (zonder 4e term)
#* leg de symbolen uit + dimensies + eenheden
#* wat bedoelt men met "volgens de Flory benadering..."
#* leg de twee verschillende termen uit
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een flory-solvent
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een goed solvent
# Avramiplot+vergelijking gegeven
#*leg de parameters uit
#*hoe kan je volumefractie kristallijne fase meten, leg kort techniek uit.
#*geef een kwalitatieve bespreking van de grafiek
#*wat kan je uit de parameters afleiden

====Professor Koeckelberghs====
# zie vragen vorig jaar

===15 januari 2010===
====Professor Nies====
#Er was de grafiek gegeven met daarop de binodal, spinodal en Tg curve. Met daarop 3 punten aangegeven, telkens in het homogene gebied boven de binodal en boven Tg. Punt A: Links van kritische punt, punt B tussen kritische punt en Berghmans punt en punt C rechts van Berghmanspunt. (Alleen deze vraag mondeling)
#*Wat vindt plaats als je in punt A traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt A afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt B traag afkoelt
#*Wat vindt plaats als je in punt B afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt C traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt C afkoelt met 1000K/min
#Vergelijking van Groeisnelheid bij kristallisatie (U) gegeven: U=Fexp(A)exp(B)exp(C) Zowel F,A,B,C waren gegeven in symbolen(vergelijking onder 7.B case III)
#*Geef waarvoor de symbolen staan en wat hun eenheden zijn.
#*Verklaar waar de Frontfactor (F) en de drie exp's vandaan komen
#*Bespreek temperatuursafhankelijkheid en geef een schets
#Geef de definitie van een ideale Rubber
#* Leid de uitdrukking voor af voor S bij een willekeurige verandering. P(R) gegeven

====Koeckelberghs====
#Vergelijk radicalaire, anionische en kationische vinylpolymerisatie
#*Mogelijke monomere deeltjes (stabiliteit)
#*Terminatie reacties
#*Invloed van verschillende voorkomende deeltjes op sneldheid (hiermee bedoelde hij de associated ion pairs etc)
#*Mogelijke manier om ze 'levend' te maken. (of quasi levend)
#*? dacht dat er nog 1 was
#Je wil een ideaal, perfect blockcopolymeer maken van MMA en MA op anionische wijze. Welk monomeer moet je eerst polymeriseren? Blijft indien je dit met ATRP wil doen de volgorde dezelfde?
#Bespreek kort Ring Opening Metathesis Polymerisatie.

Polymer Sciences: from Synthesis to Polymer Material

2024-01-20T11:03:44Z

R0834942: /* Prof. Ianiro */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Sinds 2023-2024 heeft professor Nies dit vak langs zich gelegd. Het deel Physical Chemistry is nu verdeeld tussen professor Ianiro (deel Physical Chemistry) en professor Goderis (deel Crystallization).
We gaan er daarom vanuit dat alle voorgaande vragen van professor Nies waardeloos zijn voor reference. Ianiro heeft delen van de leerstof ook aangepast. Dus je zal moeten zien welke vragen goede oefeningen zijn.
Professor Koeckelberghs zijn deel Polymer Chemistry is nog steeds hetzelfde.
Dezelfde cesuur is nog steeds van kracht. Haal minimaal 9/20 voor deel Physics (2/3 totaal punt) en 9/20 op deel Chemistry (1/3 totaal punt), of haal maximum een 9/20 in totaal.

*.

(Voor '23-'24: Gedoceerd door Professor Nies en Professor Koeckelberghs. Lessen zijn altijd in het Engels. De verdeling is 2/3 op het deel van Nies en 1/3 op het deel van Koeckelberghs. Bij Nies zijn er ook verplichte assignments tijdens het jaar, die meetellen voor een fractie 4/(12-N) van de punten van zijn deel (met N aantal assignments, doorgaans 2). Nies zijn examen is gesloten boek en er moet maar één vraag bij hem mondeling besproken worden (deze wordt op voorhand aangeduid). Bij Koeckelberghs zijn alle vragen mondeling te bespreken.)

==Examenvragen==
===19th of January 2024 Afternoon===
====Prof. Ianiro====
# 8 Multiple choice questions, half a point each. No GIS-correction.
#Keeping in mind that volume fractions and probabilities are connected, derive the Flory-Huggins enthalpy of mixing in a lattice with number of nearest neighbors 𝑧 and with interaction energies 𝜀AB, 𝜀AA, 𝜀BB.
#Explain how polymers behave in the bulk and discuss the concept of relaxation time remembering that the diffusion coefficient is defined by Stokes-Einstein relation 𝐷 = 𝑘B𝑇/𝜁. Where 𝜁 is the friction coefficient, and that the time needed to diffuse of a distance 𝑥 is 𝑡 = 𝑥^2/6𝐷. Link the relaxation time to the rheological behavior of polymers and to the different viscosity (scaling) regimes that can be observed as a function of the chain length 𝑁.

====Prof. Koeckelberghs====
#Compare the free radical, anionic and cationic vinyl polymerization concerning the monomers used, termination and the possibility and way to turn the polymerization into a living polymerization.
#Explain the difference between chain-growth and step-growth polymerization how to demonstrate which polymeziation we have.
#Discuss ring opening metathesis polymerization.

====Prof. Goderis====
#Lamella with surface X,Y, depth l. How is Tm related to l (derivation). Image given.
#Explain shortly how the thickness of a lamella can be measures using X-ray christallography.
#The image in exercise 1 is an ideal respresentation of a polymer crystal. What does it actually look like in a polymer melt?

===19th of January 2024 Morning===
====Prof. Ianiro====
#8 multiple choice questions, half a point each. No GIS-correction.
#Given the entropy: S = -kb(3→R.→R/(2*l^2*N)). For a generic vector: →v^2 = vx^2 + vy^2 + vz^2. Derive the entropy change when a chain is deformed in an arbitrary direction. Describe how to use this to calculate the entropy change upon deformation of a network of k randomly oriented polymer strands.
#What is excl. Volume? How to calculate it, how does it relate to interaction between monomers of real chain? What is the FH-interaction parameter ChiAB and how is it defined? What is the relationship between excl vol and FH-interaction parameter?

====Prof. Koeckelberghs====
#What is living/controlled polymerisation? How to ecperimentally test if somethinh is living controlled? How can a Free Radical Polymerisation become controlled?
#Vinyl monomer. What are the requirements to be able to polymerise? What kind of polymerisations are there? How does the structure affect the polymerisation rate?
#Explain emulsion polymerisation briefly.

====Prof. Goderis====
#Lamella with surface X,Y, depth l. How is Tm related to l (derivation). [This is slide 73-74 of prof Goderis.] Image given.
#Explain shortly how the thickness of a lamella can be measures using X-ray christallography.
#The image in exercise 1 is an ideal respresentation of a polymer crystal. What does it actually look like in a polymer melt?

===20th of January 2023===
====Prof. Nies====
#Eq. 1.40 is given. Discuss the limiting behavior for L<<lp and L>>lp. The Kuhn length was defined by two equations. Write them down and give a qualitative description. Based on this, give the relationship between lK and lp. Can a chain with L<<lp also be seen as Kuhn chain? Explain.
#Scientist claim that a polymer in solution shows a Phi(2)-T diagram with a closed loop miscibility hole. Chi(crit,1-2) are given as are T(crit,1-2). The values of Chi(0), Chi(1) and Chi(2) are provided too (Eq. 2.19). From this, calculate s2 and Phi(crit,1-2). Show either qualitatively of quantitatively if their reasoning for a closed loop miscibility hole is justified. Make a sketch of the Phi(2)-T diagram containing Phi(crit,2), T(crit,1-2), the binodals and spinodals.
#Figure 3.27 is given and a graph that demonstrates the linear behavior between 1/l and Tm. In several steps you are guided towards deriving the Gibbs-Thomson-Tammann equation.

====Prof. Koeckelberghs====
#Compare anionic and cationic ROP in terms of: monomers, initiators, propagation, transfer, termination and their ceiling temperature.
#Discuss, based on the structure of vinyl monomers, in what way they can be polymerized. Relate the stability of the active species to Rp and discuss retardation and inhibition.
#Discuss briefly how conversion and molar mass relate to each other in step-growth polymerization.

===27 augustus 2022===
====Prof. Nies====
#Grafiek van specific volume relaxation uitleggen
#Gibbs-Thomson equation afleiden
#Polymer in solvent is cooled, binodal/spinodal and Tg curves zijn gegeven. 1) Leg uit wat je denkt dat er zal gebeuren, 2) welke morphology denk je dat gevormd wordt voor trage vs snelle cooling?
====Prof. Koeckelberghs====
#free radical, anionic and cationic polymerization vergelijken op vlak van a) monomers b) termination reaction c) possibility for living polymerization
#ring opening metathesis polymerization bespreken
===20 januari 2022===
====Prof. Nies====
#Afleiding maken van de end to end distance van de freely rotating chain + uitleggen waarom er ⟨ .... ⟩ haakjes worden gebruikt + uitleggen wat L voor de FRC is
#Gegeven formule van de gibbs vrije energie van menging (FH)Flory huggins
#*Wat is de thermodynamische voorwaarde voor spinodaal gedrag? + Wat is de thermodynamische voorwaarde voor kritische toestand?
#*Leid ook verder af wat chi kritisch en phi kritisch zijn hieruit (opnieuw afleiden!)
#*Bepaal of de gegeven Tcritisch op een UCST of LCST systeem wijst
#*Geef UCST en LCST namen voluit
#*Teken een phi T diagram waar je de UCST of LCST van in de oefening uitlegt en uittekend
#Avrami equation gegeven en eveneens een avrami plot
#*Leg uit wat m en k zijn in deze vergelijking
#*Leg uit wat we in deze plot zien ivm de equation, over de volledige tijdsinterval
#*Teken zelf een plot volgens Avrami, waar hetzelfde polymeer (syndiotactic polystyrene) bij andere Tc was: Tc oorspronkelijke plot was 110°C, de 3 anderen waren -30°C, 105°C, 175°C --> Tm en Tg van polystyreen waren gegeven!

====Prof. Koeckelberghs====
#Definieer en bespreek living/controlled polymerization. Welke experimenten kan je uitvoeren om aan te tonen dat het gaat om een living/controlled polymerization. Bespreek de algemene methode waarop een free-radical polymerization omgezet wordt in een controlled polymerization.
#Bespreek emulsion polymerization

===13 januari 2021===
Verkorte examenduur omwille van corona
====Prof. Koeckelberghs====
#Definieer en bespreek living/controlled polymerization. Welke experimenten kan je uitvoeren om aan te tonen dat het gaat om een living/controlled polymerization. Bespreek de algemene methode waarop een free-radical polymerization omgezet wordt in een controlled polymerization.
#Bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Gegeven formule van de gibbs vrije energie van menging (FH)
#*Geef de betekenis van ieder symbool in de formule en de eenheid
#*Wat is de thermodynamische voorwaarde voor spinodaal gedrag?
#*Wat is de thermodynamische voorwaarde voor kritische toestand?
#*Schrijf UCST en LCST languit
#*Leidt de vergelijking van chikritisch en phikritisch af
#*Oefening: berekenen Chikritisch, UCST of LCST gedrag? Tekenen fasediagram en verloop van chi in functie van de temperatuur
#Leidt de vergelijking voor de average squared end-to-end distance af voor een WLC met de vergelijking voor een FRC gegeven.
===16 januari 2020===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionic, cationic en radical vinyl polymerisation vergelijken ivm monomeren, terminatie en mogelijkheid tot controlled/living
#Step growth en chain growth vergelijken en hoe je kan bepalen wanneer je welke hebt
#Metathese kort uitleggen

====Prof. Nies====
#Taak uitleggen (mondeling).
#Gibs-Thomson-Tammann afleiden voor lamellar crystal, vergelijking voor Gibbs fusie is gegeven
#Derive expression for deltaG = G(deformed) - G(undeformed). Expressions for the squared end-to-end distance for FJC and P(R)dR are given

===17 januari 2019===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionic, cationic en radical vinyl polymerisation vergelijken ivm monomeren, terminatie en mogelijkheid tot controlled/living
#Step growth en chain growth vergelijken en hoe je kan bepalen wanneer je welke hebt
#Metathese kort uitleggen

====Prof. Nies====
#Taak uitleggen (mondeling).
#Grafiek over Tg afhankelijkheid van de cooling rate, uitleggen op moleculair niveau (met betrekking tot mobiliteit)
#Afleiding radius of gyration geven (fjc), toon aan dat <s²>= lb² (N+1)(N-1)/6N en of de uitdrukking verandert als er interacties zijn tussen de massa's met Lennard Jones interactie potentiaal?

===14 januari 2019===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#plot van volumeverandering i.f.v. de tijd (case2-figuur 25) gegeven, bespreek ... (physical ageing)
#afleiding voor de Thomson-Tammann smelttemperatuur van een eindig sfeer kristal, met de fusie Gibbs vrij energie van een oneindig groot kristal gegeven

===31 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionic versus cationic ring opening polymerization:
#*monomeer
#*intiator
#*general polymerization mechanism
#*termination + transfer
#*ceiling temperature
#Influence of the molecular structure of vinyl monomers on possibility to polymerize. Correlate the molecular structure with:
#*the way monomers can be polymerized
#*rate of polymerization
#*retardation + inhibition
#Influence of conversion on molar mass in step growth polymerization

====Prof. Nies====
#Formula growth rate given (case 3 eq. 1.28)
#*discuss the origin of the exponential facors and the front factor in the given equation.
#*discuss dependence of the growth rate on the size of the crystal at a chosen crystallization temperature. Make a schematic plot of the predicted growth rate versus the crystal size for the chosen crystallization temperature.
#*what are the consequences for the predicted growth rate for crystallization behaviour at a particular crystallization temperature?
#Figure volume relaxation (case 2 figure 27)
#Rubbers
#*Define an ideal rubber
#*Derive expression for deltaG = G(deformed) - G(undeformed)
Expressions for the squared end-to-end distance for FJC and P(R)dR are given

===25 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#ceiling temperature vergelijken bij vinyl polymerization en ring opening polymerization + kleine bijvragen daarover
#controlled radical polymerization (NMP en ATRP)
#living cationic polymerization

====Prof. Nies====
#grafiek spinodal, binodal (die met Berghman's point) toegepast op PDLC, vorming van PDLC uitleggen aan de hand van grafiek
#physical ageing
#avrami plot

===19 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#anionic, cationic en radical vinyl polymerisation vergelijken ivm monomeren, terminatie en mogelijkheid tot controlled/living
#step growth en chain growth vergelijken en hoe ge kunt bepalen wanneer ge wa hebt
#ROMP uitleggen

====Prof. Nies====
#taak bespreken (mondeling)
#Gibs-Thomson-Tammann afleiden voor lamellar crystal, vergelijking voor Gibbs fusie is gegeven
#spinodal en critical condition geven + afleiden helemaal en berekenen wat de critische waarden zijn voor 'chi' en 'fi-2', vergelijking Gibbs gegeven
Huggings formule gegeven (niet in boek) is een uitbreiding van Flory-huggings vergelijking, wanneer zijn die aan elkaar gelijk en wat is de betekenis dan

===15 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#plot van volumeverandering i.f.v. de tijd (case2-figuur 25) gegeven, bespreek ... (physical ageing)
#afleiding voor de Thomson-Tammann smelttemperatuur van een eindig sfeer kristal, met de fusie Gibbs vrij energie van een oneindig groot kristal gegeven

===25 augustus 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk anionische ring opening polymerizatie met kationische ring opening polymerizatie op vlak van
#*monomeer
#*intiator
#*mechanisme
#*terminatie/recombinatie
#*ceiling temperature
#Lewis Mayo en die R ratio's daar in. Welke dingen invloed daar op hebben en hoe + voorbeeld
#Welk invloed heeft de vorderingsgraad op molaire massa in step growth polymerizatie?

====Prof. Nies====
#(mondelinge vraag) bespreek grafiek en waarom dat dit gebeurt (uitleggen op moleculair niveau), grafiek van physical ageing
#Afleiding van hoofdstuk 4 Gibbs vrije energie wanneer een ideaal rubber deformatie ondergaat
#vanalles van UCST en LCST, iets vaags.

===20 januari 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionische, kationische en frp uitleggen obv monomeer, terminatie en hoe ge het levend kunt maken
#Step growth en chain growth
#Ringopening methatese

====Prof. Nies====
Vraag 1:
#Wat is de definitie van een FRC?
#Bij welke condities is de FRC gelijk aan de FJC
#Bereken Lk en Nk voor de limiet van een enorm lange FRC (<R2>frc gegeven)
#Leidt een vergelijking af voor de mean squared end-to-end distance van een ideaal lineair diblock copolymeer bestaande uit Nk1 Kuhn monomeren met lengte lk dat vasthangt via 1 einde aan Nk2 Kuhn monomeren met lengte lk2
Vraag 2:
#Mengsel van PS in methylcyclohexaan (Mw = 355kg/mol)
Bij T=350K bestaat het mengsel uit 1 homogene vloeibare fase. Deze T is 6K boven de flory T. Polymeer volume fractie in de homogene fase is O,2
Bij T=335K: twee vloeibare fases, de polymeer volume fracties van de coexistant fases zijn 0,003 en 0,435
In de compositie range {0,002-0,044} en {0,336-0,435} is de structuur van de initiele fase scheiding kleine druppels in een matrix fase
#*Schets het verloop van delta Gmix ifv de volledige compositierange bij T=333K
#*Duid de points of interest in deze curve aan en leg ze uit.
#*Leg tot he point uit waarom je vraag a zo geschetst hebt
#*Wat zal de morfologie zijn in de initiële fase van scheiding?

===19 Januari 2017===
====Prof. Koekcelberghs====
#Vergelijken ven anionische en kationische ringopeningpolymerisatie op vlak van
#*Initiatie/Initiatoren
#*Terminatie/transfer
#*Mechanisme
#*Mogelijke monomeren
#*Ceiling temperature
#Geef de factoren die een copolymerisatie beïnvloeden
#Geef de invloed van de conversie bij een step-growth polymerisatie

====Prof. Nies====
#Vraag 1: bespreek je taak helemaal (mondeling)
#Vraag 2: Leid het verschil in Gibbs vrije energie voor een vervormd en onvervormd ideaal rubber af. End-to-end distance van een ideaal rubber en de Gaussische distributie zijn gegeven.
#Vraag 3: Gegeven een stelling die zegt dat er een closed-gap miscibility gap plaatsvindt, met een formule voor chi in functie van T. 2 kritische waarden voor de temperatuur zijn gegeven. De vraag is: kan deze stelling kloppen?

===16 januari 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#zie theoretical questions doc case 3 vraag 13, maar alleen de excess Gibbs energy en de chemical potentials waren gegeven
#Vraag 3:
#*thermodynamische uitdrukking voor spinodal en critical conditions afleiden.
#*zie theoretical questions doc case 2 vraag 4 en de uitdrukking voor de Gibbs energy is gegeven
#*de verbeterde Huggins uitdrukking voor de Gibbs energy is gegeven en daarvoor de enthalipsche en entropische bijdragen bepalen.
#*De FH uitdrukking is een speciaal geval van de Huggins uitdrukking: bepaal de conditie van y waarvoor dit geld + geef de fysische betekenis van die conditie

===14 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk chemisch geïnitieerde FRP en ATR op vlak van:
#*Algemeen protocol
#*Snelheidsvergelijkingen
#*Invloed van de moleculaire structuur op de snelheid van polymerisatie
#Leg uit: step growth en chain growth polymerisatie. Hoe kan je experimenteel onderscheid maken tussen beide?
#Leg kort uit: Ziegler-Nattakatalysator

====Prof. Nies====
#Gegeven: Tg in functie van cooling rate. Verklaar de moleculaire oorsprong van dit fenomeen. (oral)
#*Mondelinge bijvraag: wat bepaalt, naast de kinetische energie, ook mee het vrije volume?
#Leid een formule af voor het smeltpunt van een eindig sferisch kristal.
#Vrije energie van mengen volgens Flory-Huggins gegeven:
#*Wat zijn de spinodale en kristische voorwaarden?
#*Geef de betekenis en eenheiden van elke parameter in de vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische en spinodale voorwaarden afgeleid uit de bovenstaande vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische phi en chi.
#*Gegeven een uitgebreide variant van de vergelijking van Flory en Huggins. Wat zijn de enthalpische en entropische bijdragen?
#*De oorspronkelijke formule van Flory en Huggins is een bijzonder geval van de bovenstaande vergelijking. Onder welke voorwaarde is dit en waarmee komt dit fysisch overeen?

===11 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Define living/controlled polymerisation. Hoe neem je dit experimenteel waar? Hoe maak je free radical controlled?
#Wat is de invloed van moleculaire structuur van monomeer op manier vinylpolymerisatie, snelheid en retardation/inhibition?
#Bespreek emulsiepolymerisatie.

====Prof. Nies====
#Case 2, figuur 27 uitleggen (specifiek volume in functie van tijd) (oral)
#Leid Gibbs Thomson uitdrukking af voor smelttemperatuur van sferisch kristal.
#Uitdrukking s^2 en massacentrum gegeven:
#*Leid average radius of gyration af met alles massa's = m.
#*Toon aan dat average radius of gyration = lb^2 (N+1)(N-1)/6N als i=1,2,3,...,N-1.
#*Veranderen de uitdrukking als er interacties zijn tussen de massa's met Lennard Jones interactie potentiaal?

===24 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Discuss the ceiling temperature and apply it on both the vinyl polymerization and ring opening polymerization. Is the ceiling temperature of a particular monomer dependent on the way it's polymerized?
Is it possible that a particular monomer, of which the ceiling temperature is such that only low-molar mass oligomers can be obtained via a living anionic polymerization at a certain temperature, can be polymerized into high-molar mass polymer using a free radical polymerization at the same temperature? Motivate your anwer.
#Explain the principle of a controlled radical polymerization and apply it on NMP and ATRP.
#Discuss briefly the living cationic vinyl polymerization.
====Prof. Nies====
Zie onderstaande afbeelding.
[
#Assignment 1 (oral)
#The free rotating chain (FRC) consists of N bonding vectors li, i=1,...,N with constant bond length |li| = lb and constant bond angles Ï´ii+1=Ï´, i=1,...,N between the successive bonding vectors. The average quadratic end-to-end distance <RÂ²>, valid for all physically sensible values of N, lb and Ï´, is given by [[Bestand:R-FRC.JPG]]
#*Show that the average quadratic end-to-end distance <RÂ²> of the FRC chain with very small bond angles also can be written in the Kratky-Porod chain form: <RÂ²> = 2lpL-2lpÂ²(1-exp(-L/lp),
with lp=lbL/(1-cosÏ´) the perstistence length and L the contour length.
#Derive from the general thermodynamic equilibrium conditions the melting point of a polymer crystal in equilibrium with a solution of the polymer.
For the polymer solution you can use the Flory-Huggins excess Gibbs-energy of mixing.
[[Bestand:G(mix).JPG]]

The chemical potentials of the components are given by:
[[Bestand:Chempot.JPG]] ]

[[Bestand:240113nies.png]]

===18 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Compare chemically initiated free radical polymerization and ATRP, for the following aspects:
#*general concept
#*rate of polymerization
#*influence of molecule structure on polymerization rate
#Discuss the differences in mechanism of chain growth and step growth polymerization. How can one investigate which type of polymerization he is dealing with?
#Explain briefly: Ziegler-Natta catalyst
====Prof. Nies====
#Discussion of assignment 1 (oral)

Zie onderstaande afbeelding.

#The expression of average squared end-to-end distance of the Kratky-Porod chain is given: <RÂ²> = 2lpL - 2lpÂ²(1-exp(-L/lp)
#*Derive expressions for the Kuhn segment length and the number of Kuhn segments for this chain.
#*Discuss your results. For instance, did you make any assumptions? Mention them explicitly.
#The excess Gibbs ebergy of mixing in the Flory-Huggins model is given: Î”G/NlkT = Î”g/kT = (Ï†1/s1)lnÏ†1 + (Ï†2/s2)lnÏ†2 + Ï‡Ï†1Ï†2
#*Derive expressions for the spinodal and critical conditions.
#*Derive from these expressions the formulae for the critical composition Ï†2,cr and critical value of Ï‡.
#*What is the relevance of the spinodal for material behaviour?
[[Bestand:180113nies.png]]

===20 januari 2012===
====Professor Nies====
#Gegeven een fase-diagram uit Case II. Wat gebeurt er als er vanuit punt A (dat links van de critical point lag):
#* traag wordt afgekoeld
#* wordt gequenched (1000K/min)
#* Hoe ziet de oplossing er na koelen uit voor beide gevallen
#5 begrippen uitleggen:
#*Thermo-elastische inversie
#*Physical ageing
#*Second order transition
#*Effective pair potential
#*Nucleation & growth
#Leidt de spinodal en critical conditions af en ook de waarden voor Fi(2,crit) en Chi(krit).

====Professor Koeckelberghs====
#Wat is de ceiling temperatuur en correleer dit met vinylpolymerisatie en Ring opening polymerisatie. Is de ceiling temperatuur afhankelijk van hoe we polymeriseren? Stel we polymeriseren via een living anionische polymerisatie. Het monomeer heeft een lage ceiling temperatuur, wat ervoor zorgt dat er geen lange polymeerketens worden gevormd. Kan men dan langere ketens verkrijgen als men bij dezelfde temperatuur via een radicale polymerisatie polymeriseert?
#M1 en M2 worden gecopolymeriseerd. Geef de parameters voor beide monomeren en leg uit waarvan deze afhangen.
# Leg uit: (radicalaire) emulsiepolymerisatie

===21 januari 2011===
====Professor Nies====
# Teken het verloop van de de gibssvrij-energie in functie van volumefractie bij een temperatuur van 300K. Volumefracties = 0,2. Coexistence points en spinodal points gegeven. Ook de verschillende punten aanduiden en kort uitleggen. (deze vraag was mondeling)
# Formule p 50 case 1 gegeven (zonder 4e term)
#* leg de symbolen uit + dimensies + eenheden
#* wat bedoelt men met "volgens de Flory benadering..."
#* leg de twee verschillende termen uit
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een flory-solvent
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een goed solvent
# Avramiplot+vergelijking gegeven
#*leg de parameters uit
#*hoe kan je volumefractie kristallijne fase meten, leg kort techniek uit.
#*geef een kwalitatieve bespreking van de grafiek
#*wat kan je uit de parameters afleiden

====Professor Koeckelberghs====
# zie vragen vorig jaar

===15 januari 2010===
====Professor Nies====
#Er was de grafiek gegeven met daarop de binodal, spinodal en Tg curve. Met daarop 3 punten aangegeven, telkens in het homogene gebied boven de binodal en boven Tg. Punt A: Links van kritische punt, punt B tussen kritische punt en Berghmans punt en punt C rechts van Berghmanspunt. (Alleen deze vraag mondeling)
#*Wat vindt plaats als je in punt A traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt A afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt B traag afkoelt
#*Wat vindt plaats als je in punt B afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt C traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt C afkoelt met 1000K/min
#Vergelijking van Groeisnelheid bij kristallisatie (U) gegeven: U=Fexp(A)exp(B)exp(C) Zowel F,A,B,C waren gegeven in symbolen(vergelijking onder 7.B case III)
#*Geef waarvoor de symbolen staan en wat hun eenheden zijn.
#*Verklaar waar de Frontfactor (F) en de drie exp's vandaan komen
#*Bespreek temperatuursafhankelijkheid en geef een schets
#Geef de definitie van een ideale Rubber
#* Leid de uitdrukking voor af voor S bij een willekeurige verandering. P(R) gegeven

====Koeckelberghs====
#Vergelijk radicalaire, anionische en kationische vinylpolymerisatie
#*Mogelijke monomere deeltjes (stabiliteit)
#*Terminatie reacties
#*Invloed van verschillende voorkomende deeltjes op sneldheid (hiermee bedoelde hij de associated ion pairs etc)
#*Mogelijke manier om ze 'levend' te maken. (of quasi levend)
#*? dacht dat er nog 1 was
#Je wil een ideaal, perfect blockcopolymeer maken van MMA en MA op anionische wijze. Welk monomeer moet je eerst polymeriseren? Blijft indien je dit met ATRP wil doen de volgorde dezelfde?
#Bespreek kort Ring Opening Metathesis Polymerisatie.

Polymer Sciences: from Synthesis to Polymer Material

2024-01-20T11:03:07Z

R0834942: /* Prof. Goderis */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Sinds 2023-2024 heeft professor Nies dit vak langs zich gelegd. Het deel Physical Chemistry is nu verdeeld tussen professor Ianiro (deel Physical Chemistry) en professor Goderis (deel Crystallization).
We gaan er daarom vanuit dat alle voorgaande vragen van professor Nies waardeloos zijn voor reference. Ianiro heeft delen van de leerstof ook aangepast. Dus je zal moeten zien welke vragen goede oefeningen zijn.
Professor Koeckelberghs zijn deel Polymer Chemistry is nog steeds hetzelfde.
Dezelfde cesuur is nog steeds van kracht. Haal minimaal 9/20 voor deel Physics (2/3 totaal punt) en 9/20 op deel Chemistry (1/3 totaal punt), of haal maximum een 9/20 in totaal.

*.

(Voor '23-'24: Gedoceerd door Professor Nies en Professor Koeckelberghs. Lessen zijn altijd in het Engels. De verdeling is 2/3 op het deel van Nies en 1/3 op het deel van Koeckelberghs. Bij Nies zijn er ook verplichte assignments tijdens het jaar, die meetellen voor een fractie 4/(12-N) van de punten van zijn deel (met N aantal assignments, doorgaans 2). Nies zijn examen is gesloten boek en er moet maar één vraag bij hem mondeling besproken worden (deze wordt op voorhand aangeduid). Bij Koeckelberghs zijn alle vragen mondeling te bespreken.)

==Examenvragen==
===19th of January 2024 Afternoon===
====Prof. Ianiro====
# 8 Multiple choice questions, half a point each. No GIS-correction.
#Keeping in mind that volume fractions and probabilities are connected, derive the Flory-Huggins enthalpy of mixing in a lattice with number of nearest neighbors 𝑧 and with interaction energies 𝜀AB, 𝜀AA, 𝜀BB.
#Explain how polymers behave in the bulk and discuss the concept of relaxation time remembering that the diffusion coefficient is defined by Stokes-Einstein relation 𝐷 = 𝑘B𝑇/𝜁. Where 𝜁 is the friction coefficient, and that the time needed to diffuse of a distance 𝑥 is 𝑡 = 𝑥^2/6𝐷. Link the relaxation time to the rheological behavior of polymers and to the different viscosity (scaling) regimes that can be observed as a function of the chain length 𝑁.

====Prof. Koeckelberghs====
#Compare the free radical, anionic and cationic vinyl polymerization concerning the monomers used, termination and the possibility and way to turn the polymerization into a living polymerization.
#Explain the difference between chain-growth and step-growth polymerization how to demonstrate which polymeziation we have.
#Discuss ring opening metathesis polymerization.

====Prof. Goderis====
#Lamella with surface X,Y, depth l. How is Tm related to l (derivation). Image given.
#Explain shortly how the thickness of a lamella can be measures using X-ray christallography.
#The image in exercise 1 is an ideal respresentation of a polymer crystal. What does it actually look like in a polymer melt?

===19th of January 2024 Morning===
====Prof. Ianiro====
#8 multiple choice questions, half a point each. No GIS-correction.
#Given the entropy: S = -kb(3→R.→R/(2*l^2*N)). For a generic vector: →v^2 = vx^2 + vy^2 + vz^2. Derive the entropy change when a chain is deformed in an arbitrary direction. Describe how to use this to calculate the entropy change upon deformation of a network of k randomly oriented polymer strands.
#What is excl. Volume? How to calculate it, how does it relate to interaction between monomers of real chain. What is the FH-interaction parameter ChiAB and how is it defined. What is the relationship between excl vol and FH-interaction parameter?

====Prof. Koeckelberghs====
#What is living/controlled polymerisation? How to ecperimentally test if somethinh is living controlled? How can a Free Radical Polymerisation become controlled?
#Vinyl monomer. What are the requirements to be able to polymerise? What kind of polymerisations are there? How does the structure affect the polymerisation rate?
#Explain emulsion polymerisation briefly.

====Prof. Goderis====
#Lamella with surface X,Y, depth l. How is Tm related to l (derivation). [This is slide 73-74 of prof Goderis.] Image given.
#Explain shortly how the thickness of a lamella can be measures using X-ray christallography.
#The image in exercise 1 is an ideal respresentation of a polymer crystal. What does it actually look like in a polymer melt?

===20th of January 2023===
====Prof. Nies====
#Eq. 1.40 is given. Discuss the limiting behavior for L<<lp and L>>lp. The Kuhn length was defined by two equations. Write them down and give a qualitative description. Based on this, give the relationship between lK and lp. Can a chain with L<<lp also be seen as Kuhn chain? Explain.
#Scientist claim that a polymer in solution shows a Phi(2)-T diagram with a closed loop miscibility hole. Chi(crit,1-2) are given as are T(crit,1-2). The values of Chi(0), Chi(1) and Chi(2) are provided too (Eq. 2.19). From this, calculate s2 and Phi(crit,1-2). Show either qualitatively of quantitatively if their reasoning for a closed loop miscibility hole is justified. Make a sketch of the Phi(2)-T diagram containing Phi(crit,2), T(crit,1-2), the binodals and spinodals.
#Figure 3.27 is given and a graph that demonstrates the linear behavior between 1/l and Tm. In several steps you are guided towards deriving the Gibbs-Thomson-Tammann equation.

====Prof. Koeckelberghs====
#Compare anionic and cationic ROP in terms of: monomers, initiators, propagation, transfer, termination and their ceiling temperature.
#Discuss, based on the structure of vinyl monomers, in what way they can be polymerized. Relate the stability of the active species to Rp and discuss retardation and inhibition.
#Discuss briefly how conversion and molar mass relate to each other in step-growth polymerization.

===27 augustus 2022===
====Prof. Nies====
#Grafiek van specific volume relaxation uitleggen
#Gibbs-Thomson equation afleiden
#Polymer in solvent is cooled, binodal/spinodal and Tg curves zijn gegeven. 1) Leg uit wat je denkt dat er zal gebeuren, 2) welke morphology denk je dat gevormd wordt voor trage vs snelle cooling?
====Prof. Koeckelberghs====
#free radical, anionic and cationic polymerization vergelijken op vlak van a) monomers b) termination reaction c) possibility for living polymerization
#ring opening metathesis polymerization bespreken
===20 januari 2022===
====Prof. Nies====
#Afleiding maken van de end to end distance van de freely rotating chain + uitleggen waarom er ⟨ .... ⟩ haakjes worden gebruikt + uitleggen wat L voor de FRC is
#Gegeven formule van de gibbs vrije energie van menging (FH)Flory huggins
#*Wat is de thermodynamische voorwaarde voor spinodaal gedrag? + Wat is de thermodynamische voorwaarde voor kritische toestand?
#*Leid ook verder af wat chi kritisch en phi kritisch zijn hieruit (opnieuw afleiden!)
#*Bepaal of de gegeven Tcritisch op een UCST of LCST systeem wijst
#*Geef UCST en LCST namen voluit
#*Teken een phi T diagram waar je de UCST of LCST van in de oefening uitlegt en uittekend
#Avrami equation gegeven en eveneens een avrami plot
#*Leg uit wat m en k zijn in deze vergelijking
#*Leg uit wat we in deze plot zien ivm de equation, over de volledige tijdsinterval
#*Teken zelf een plot volgens Avrami, waar hetzelfde polymeer (syndiotactic polystyrene) bij andere Tc was: Tc oorspronkelijke plot was 110°C, de 3 anderen waren -30°C, 105°C, 175°C --> Tm en Tg van polystyreen waren gegeven!

====Prof. Koeckelberghs====
#Definieer en bespreek living/controlled polymerization. Welke experimenten kan je uitvoeren om aan te tonen dat het gaat om een living/controlled polymerization. Bespreek de algemene methode waarop een free-radical polymerization omgezet wordt in een controlled polymerization.
#Bespreek emulsion polymerization

===13 januari 2021===
Verkorte examenduur omwille van corona
====Prof. Koeckelberghs====
#Definieer en bespreek living/controlled polymerization. Welke experimenten kan je uitvoeren om aan te tonen dat het gaat om een living/controlled polymerization. Bespreek de algemene methode waarop een free-radical polymerization omgezet wordt in een controlled polymerization.
#Bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Gegeven formule van de gibbs vrije energie van menging (FH)
#*Geef de betekenis van ieder symbool in de formule en de eenheid
#*Wat is de thermodynamische voorwaarde voor spinodaal gedrag?
#*Wat is de thermodynamische voorwaarde voor kritische toestand?
#*Schrijf UCST en LCST languit
#*Leidt de vergelijking van chikritisch en phikritisch af
#*Oefening: berekenen Chikritisch, UCST of LCST gedrag? Tekenen fasediagram en verloop van chi in functie van de temperatuur
#Leidt de vergelijking voor de average squared end-to-end distance af voor een WLC met de vergelijking voor een FRC gegeven.
===16 januari 2020===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionic, cationic en radical vinyl polymerisation vergelijken ivm monomeren, terminatie en mogelijkheid tot controlled/living
#Step growth en chain growth vergelijken en hoe je kan bepalen wanneer je welke hebt
#Metathese kort uitleggen

====Prof. Nies====
#Taak uitleggen (mondeling).
#Gibs-Thomson-Tammann afleiden voor lamellar crystal, vergelijking voor Gibbs fusie is gegeven
#Derive expression for deltaG = G(deformed) - G(undeformed). Expressions for the squared end-to-end distance for FJC and P(R)dR are given

===17 januari 2019===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionic, cationic en radical vinyl polymerisation vergelijken ivm monomeren, terminatie en mogelijkheid tot controlled/living
#Step growth en chain growth vergelijken en hoe je kan bepalen wanneer je welke hebt
#Metathese kort uitleggen

====Prof. Nies====
#Taak uitleggen (mondeling).
#Grafiek over Tg afhankelijkheid van de cooling rate, uitleggen op moleculair niveau (met betrekking tot mobiliteit)
#Afleiding radius of gyration geven (fjc), toon aan dat <s²>= lb² (N+1)(N-1)/6N en of de uitdrukking verandert als er interacties zijn tussen de massa's met Lennard Jones interactie potentiaal?

===14 januari 2019===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#plot van volumeverandering i.f.v. de tijd (case2-figuur 25) gegeven, bespreek ... (physical ageing)
#afleiding voor de Thomson-Tammann smelttemperatuur van een eindig sfeer kristal, met de fusie Gibbs vrij energie van een oneindig groot kristal gegeven

===31 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionic versus cationic ring opening polymerization:
#*monomeer
#*intiator
#*general polymerization mechanism
#*termination + transfer
#*ceiling temperature
#Influence of the molecular structure of vinyl monomers on possibility to polymerize. Correlate the molecular structure with:
#*the way monomers can be polymerized
#*rate of polymerization
#*retardation + inhibition
#Influence of conversion on molar mass in step growth polymerization

====Prof. Nies====
#Formula growth rate given (case 3 eq. 1.28)
#*discuss the origin of the exponential facors and the front factor in the given equation.
#*discuss dependence of the growth rate on the size of the crystal at a chosen crystallization temperature. Make a schematic plot of the predicted growth rate versus the crystal size for the chosen crystallization temperature.
#*what are the consequences for the predicted growth rate for crystallization behaviour at a particular crystallization temperature?
#Figure volume relaxation (case 2 figure 27)
#Rubbers
#*Define an ideal rubber
#*Derive expression for deltaG = G(deformed) - G(undeformed)
Expressions for the squared end-to-end distance for FJC and P(R)dR are given

===25 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#ceiling temperature vergelijken bij vinyl polymerization en ring opening polymerization + kleine bijvragen daarover
#controlled radical polymerization (NMP en ATRP)
#living cationic polymerization

====Prof. Nies====
#grafiek spinodal, binodal (die met Berghman's point) toegepast op PDLC, vorming van PDLC uitleggen aan de hand van grafiek
#physical ageing
#avrami plot

===19 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#anionic, cationic en radical vinyl polymerisation vergelijken ivm monomeren, terminatie en mogelijkheid tot controlled/living
#step growth en chain growth vergelijken en hoe ge kunt bepalen wanneer ge wa hebt
#ROMP uitleggen

====Prof. Nies====
#taak bespreken (mondeling)
#Gibs-Thomson-Tammann afleiden voor lamellar crystal, vergelijking voor Gibbs fusie is gegeven
#spinodal en critical condition geven + afleiden helemaal en berekenen wat de critische waarden zijn voor 'chi' en 'fi-2', vergelijking Gibbs gegeven
Huggings formule gegeven (niet in boek) is een uitbreiding van Flory-huggings vergelijking, wanneer zijn die aan elkaar gelijk en wat is de betekenis dan

===15 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#plot van volumeverandering i.f.v. de tijd (case2-figuur 25) gegeven, bespreek ... (physical ageing)
#afleiding voor de Thomson-Tammann smelttemperatuur van een eindig sfeer kristal, met de fusie Gibbs vrij energie van een oneindig groot kristal gegeven

===25 augustus 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk anionische ring opening polymerizatie met kationische ring opening polymerizatie op vlak van
#*monomeer
#*intiator
#*mechanisme
#*terminatie/recombinatie
#*ceiling temperature
#Lewis Mayo en die R ratio's daar in. Welke dingen invloed daar op hebben en hoe + voorbeeld
#Welk invloed heeft de vorderingsgraad op molaire massa in step growth polymerizatie?

====Prof. Nies====
#(mondelinge vraag) bespreek grafiek en waarom dat dit gebeurt (uitleggen op moleculair niveau), grafiek van physical ageing
#Afleiding van hoofdstuk 4 Gibbs vrije energie wanneer een ideaal rubber deformatie ondergaat
#vanalles van UCST en LCST, iets vaags.

===20 januari 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionische, kationische en frp uitleggen obv monomeer, terminatie en hoe ge het levend kunt maken
#Step growth en chain growth
#Ringopening methatese

====Prof. Nies====
Vraag 1:
#Wat is de definitie van een FRC?
#Bij welke condities is de FRC gelijk aan de FJC
#Bereken Lk en Nk voor de limiet van een enorm lange FRC (<R2>frc gegeven)
#Leidt een vergelijking af voor de mean squared end-to-end distance van een ideaal lineair diblock copolymeer bestaande uit Nk1 Kuhn monomeren met lengte lk dat vasthangt via 1 einde aan Nk2 Kuhn monomeren met lengte lk2
Vraag 2:
#Mengsel van PS in methylcyclohexaan (Mw = 355kg/mol)
Bij T=350K bestaat het mengsel uit 1 homogene vloeibare fase. Deze T is 6K boven de flory T. Polymeer volume fractie in de homogene fase is O,2
Bij T=335K: twee vloeibare fases, de polymeer volume fracties van de coexistant fases zijn 0,003 en 0,435
In de compositie range {0,002-0,044} en {0,336-0,435} is de structuur van de initiele fase scheiding kleine druppels in een matrix fase
#*Schets het verloop van delta Gmix ifv de volledige compositierange bij T=333K
#*Duid de points of interest in deze curve aan en leg ze uit.
#*Leg tot he point uit waarom je vraag a zo geschetst hebt
#*Wat zal de morfologie zijn in de initiële fase van scheiding?

===19 Januari 2017===
====Prof. Koekcelberghs====
#Vergelijken ven anionische en kationische ringopeningpolymerisatie op vlak van
#*Initiatie/Initiatoren
#*Terminatie/transfer
#*Mechanisme
#*Mogelijke monomeren
#*Ceiling temperature
#Geef de factoren die een copolymerisatie beïnvloeden
#Geef de invloed van de conversie bij een step-growth polymerisatie

====Prof. Nies====
#Vraag 1: bespreek je taak helemaal (mondeling)
#Vraag 2: Leid het verschil in Gibbs vrije energie voor een vervormd en onvervormd ideaal rubber af. End-to-end distance van een ideaal rubber en de Gaussische distributie zijn gegeven.
#Vraag 3: Gegeven een stelling die zegt dat er een closed-gap miscibility gap plaatsvindt, met een formule voor chi in functie van T. 2 kritische waarden voor de temperatuur zijn gegeven. De vraag is: kan deze stelling kloppen?

===16 januari 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#zie theoretical questions doc case 3 vraag 13, maar alleen de excess Gibbs energy en de chemical potentials waren gegeven
#Vraag 3:
#*thermodynamische uitdrukking voor spinodal en critical conditions afleiden.
#*zie theoretical questions doc case 2 vraag 4 en de uitdrukking voor de Gibbs energy is gegeven
#*de verbeterde Huggins uitdrukking voor de Gibbs energy is gegeven en daarvoor de enthalipsche en entropische bijdragen bepalen.
#*De FH uitdrukking is een speciaal geval van de Huggins uitdrukking: bepaal de conditie van y waarvoor dit geld + geef de fysische betekenis van die conditie

===14 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk chemisch geïnitieerde FRP en ATR op vlak van:
#*Algemeen protocol
#*Snelheidsvergelijkingen
#*Invloed van de moleculaire structuur op de snelheid van polymerisatie
#Leg uit: step growth en chain growth polymerisatie. Hoe kan je experimenteel onderscheid maken tussen beide?
#Leg kort uit: Ziegler-Nattakatalysator

====Prof. Nies====
#Gegeven: Tg in functie van cooling rate. Verklaar de moleculaire oorsprong van dit fenomeen. (oral)
#*Mondelinge bijvraag: wat bepaalt, naast de kinetische energie, ook mee het vrije volume?
#Leid een formule af voor het smeltpunt van een eindig sferisch kristal.
#Vrije energie van mengen volgens Flory-Huggins gegeven:
#*Wat zijn de spinodale en kristische voorwaarden?
#*Geef de betekenis en eenheiden van elke parameter in de vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische en spinodale voorwaarden afgeleid uit de bovenstaande vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische phi en chi.
#*Gegeven een uitgebreide variant van de vergelijking van Flory en Huggins. Wat zijn de enthalpische en entropische bijdragen?
#*De oorspronkelijke formule van Flory en Huggins is een bijzonder geval van de bovenstaande vergelijking. Onder welke voorwaarde is dit en waarmee komt dit fysisch overeen?

===11 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Define living/controlled polymerisation. Hoe neem je dit experimenteel waar? Hoe maak je free radical controlled?
#Wat is de invloed van moleculaire structuur van monomeer op manier vinylpolymerisatie, snelheid en retardation/inhibition?
#Bespreek emulsiepolymerisatie.

====Prof. Nies====
#Case 2, figuur 27 uitleggen (specifiek volume in functie van tijd) (oral)
#Leid Gibbs Thomson uitdrukking af voor smelttemperatuur van sferisch kristal.
#Uitdrukking s^2 en massacentrum gegeven:
#*Leid average radius of gyration af met alles massa's = m.
#*Toon aan dat average radius of gyration = lb^2 (N+1)(N-1)/6N als i=1,2,3,...,N-1.
#*Veranderen de uitdrukking als er interacties zijn tussen de massa's met Lennard Jones interactie potentiaal?

===24 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Discuss the ceiling temperature and apply it on both the vinyl polymerization and ring opening polymerization. Is the ceiling temperature of a particular monomer dependent on the way it's polymerized?
Is it possible that a particular monomer, of which the ceiling temperature is such that only low-molar mass oligomers can be obtained via a living anionic polymerization at a certain temperature, can be polymerized into high-molar mass polymer using a free radical polymerization at the same temperature? Motivate your anwer.
#Explain the principle of a controlled radical polymerization and apply it on NMP and ATRP.
#Discuss briefly the living cationic vinyl polymerization.
====Prof. Nies====
Zie onderstaande afbeelding.
[
#Assignment 1 (oral)
#The free rotating chain (FRC) consists of N bonding vectors li, i=1,...,N with constant bond length |li| = lb and constant bond angles Ï´ii+1=Ï´, i=1,...,N between the successive bonding vectors. The average quadratic end-to-end distance <RÂ²>, valid for all physically sensible values of N, lb and Ï´, is given by [[Bestand:R-FRC.JPG]]
#*Show that the average quadratic end-to-end distance <RÂ²> of the FRC chain with very small bond angles also can be written in the Kratky-Porod chain form: <RÂ²> = 2lpL-2lpÂ²(1-exp(-L/lp),
with lp=lbL/(1-cosÏ´) the perstistence length and L the contour length.
#Derive from the general thermodynamic equilibrium conditions the melting point of a polymer crystal in equilibrium with a solution of the polymer.
For the polymer solution you can use the Flory-Huggins excess Gibbs-energy of mixing.
[[Bestand:G(mix).JPG]]

The chemical potentials of the components are given by:
[[Bestand:Chempot.JPG]] ]

[[Bestand:240113nies.png]]

===18 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Compare chemically initiated free radical polymerization and ATRP, for the following aspects:
#*general concept
#*rate of polymerization
#*influence of molecule structure on polymerization rate
#Discuss the differences in mechanism of chain growth and step growth polymerization. How can one investigate which type of polymerization he is dealing with?
#Explain briefly: Ziegler-Natta catalyst
====Prof. Nies====
#Discussion of assignment 1 (oral)

Zie onderstaande afbeelding.

#The expression of average squared end-to-end distance of the Kratky-Porod chain is given: <RÂ²> = 2lpL - 2lpÂ²(1-exp(-L/lp)
#*Derive expressions for the Kuhn segment length and the number of Kuhn segments for this chain.
#*Discuss your results. For instance, did you make any assumptions? Mention them explicitly.
#The excess Gibbs ebergy of mixing in the Flory-Huggins model is given: Î”G/NlkT = Î”g/kT = (Ï†1/s1)lnÏ†1 + (Ï†2/s2)lnÏ†2 + Ï‡Ï†1Ï†2
#*Derive expressions for the spinodal and critical conditions.
#*Derive from these expressions the formulae for the critical composition Ï†2,cr and critical value of Ï‡.
#*What is the relevance of the spinodal for material behaviour?
[[Bestand:180113nies.png]]

===20 januari 2012===
====Professor Nies====
#Gegeven een fase-diagram uit Case II. Wat gebeurt er als er vanuit punt A (dat links van de critical point lag):
#* traag wordt afgekoeld
#* wordt gequenched (1000K/min)
#* Hoe ziet de oplossing er na koelen uit voor beide gevallen
#5 begrippen uitleggen:
#*Thermo-elastische inversie
#*Physical ageing
#*Second order transition
#*Effective pair potential
#*Nucleation & growth
#Leidt de spinodal en critical conditions af en ook de waarden voor Fi(2,crit) en Chi(krit).

====Professor Koeckelberghs====
#Wat is de ceiling temperatuur en correleer dit met vinylpolymerisatie en Ring opening polymerisatie. Is de ceiling temperatuur afhankelijk van hoe we polymeriseren? Stel we polymeriseren via een living anionische polymerisatie. Het monomeer heeft een lage ceiling temperatuur, wat ervoor zorgt dat er geen lange polymeerketens worden gevormd. Kan men dan langere ketens verkrijgen als men bij dezelfde temperatuur via een radicale polymerisatie polymeriseert?
#M1 en M2 worden gecopolymeriseerd. Geef de parameters voor beide monomeren en leg uit waarvan deze afhangen.
# Leg uit: (radicalaire) emulsiepolymerisatie

===21 januari 2011===
====Professor Nies====
# Teken het verloop van de de gibssvrij-energie in functie van volumefractie bij een temperatuur van 300K. Volumefracties = 0,2. Coexistence points en spinodal points gegeven. Ook de verschillende punten aanduiden en kort uitleggen. (deze vraag was mondeling)
# Formule p 50 case 1 gegeven (zonder 4e term)
#* leg de symbolen uit + dimensies + eenheden
#* wat bedoelt men met "volgens de Flory benadering..."
#* leg de twee verschillende termen uit
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een flory-solvent
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een goed solvent
# Avramiplot+vergelijking gegeven
#*leg de parameters uit
#*hoe kan je volumefractie kristallijne fase meten, leg kort techniek uit.
#*geef een kwalitatieve bespreking van de grafiek
#*wat kan je uit de parameters afleiden

====Professor Koeckelberghs====
# zie vragen vorig jaar

===15 januari 2010===
====Professor Nies====
#Er was de grafiek gegeven met daarop de binodal, spinodal en Tg curve. Met daarop 3 punten aangegeven, telkens in het homogene gebied boven de binodal en boven Tg. Punt A: Links van kritische punt, punt B tussen kritische punt en Berghmans punt en punt C rechts van Berghmanspunt. (Alleen deze vraag mondeling)
#*Wat vindt plaats als je in punt A traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt A afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt B traag afkoelt
#*Wat vindt plaats als je in punt B afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt C traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt C afkoelt met 1000K/min
#Vergelijking van Groeisnelheid bij kristallisatie (U) gegeven: U=Fexp(A)exp(B)exp(C) Zowel F,A,B,C waren gegeven in symbolen(vergelijking onder 7.B case III)
#*Geef waarvoor de symbolen staan en wat hun eenheden zijn.
#*Verklaar waar de Frontfactor (F) en de drie exp's vandaan komen
#*Bespreek temperatuursafhankelijkheid en geef een schets
#Geef de definitie van een ideale Rubber
#* Leid de uitdrukking voor af voor S bij een willekeurige verandering. P(R) gegeven

====Koeckelberghs====
#Vergelijk radicalaire, anionische en kationische vinylpolymerisatie
#*Mogelijke monomere deeltjes (stabiliteit)
#*Terminatie reacties
#*Invloed van verschillende voorkomende deeltjes op sneldheid (hiermee bedoelde hij de associated ion pairs etc)
#*Mogelijke manier om ze 'levend' te maken. (of quasi levend)
#*? dacht dat er nog 1 was
#Je wil een ideaal, perfect blockcopolymeer maken van MMA en MA op anionische wijze. Welk monomeer moet je eerst polymeriseren? Blijft indien je dit met ATRP wil doen de volgorde dezelfde?
#Bespreek kort Ring Opening Metathesis Polymerisatie.

Polymer Sciences: from Synthesis to Polymer Material

2024-01-20T11:02:54Z

R0834942: /* Prof. Goderis */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Sinds 2023-2024 heeft professor Nies dit vak langs zich gelegd. Het deel Physical Chemistry is nu verdeeld tussen professor Ianiro (deel Physical Chemistry) en professor Goderis (deel Crystallization).
We gaan er daarom vanuit dat alle voorgaande vragen van professor Nies waardeloos zijn voor reference. Ianiro heeft delen van de leerstof ook aangepast. Dus je zal moeten zien welke vragen goede oefeningen zijn.
Professor Koeckelberghs zijn deel Polymer Chemistry is nog steeds hetzelfde.
Dezelfde cesuur is nog steeds van kracht. Haal minimaal 9/20 voor deel Physics (2/3 totaal punt) en 9/20 op deel Chemistry (1/3 totaal punt), of haal maximum een 9/20 in totaal.

*.

(Voor '23-'24: Gedoceerd door Professor Nies en Professor Koeckelberghs. Lessen zijn altijd in het Engels. De verdeling is 2/3 op het deel van Nies en 1/3 op het deel van Koeckelberghs. Bij Nies zijn er ook verplichte assignments tijdens het jaar, die meetellen voor een fractie 4/(12-N) van de punten van zijn deel (met N aantal assignments, doorgaans 2). Nies zijn examen is gesloten boek en er moet maar één vraag bij hem mondeling besproken worden (deze wordt op voorhand aangeduid). Bij Koeckelberghs zijn alle vragen mondeling te bespreken.)

==Examenvragen==
===19th of January 2024 Afternoon===
====Prof. Ianiro====
# 8 Multiple choice questions, half a point each. No GIS-correction.
#Keeping in mind that volume fractions and probabilities are connected, derive the Flory-Huggins enthalpy of mixing in a lattice with number of nearest neighbors 𝑧 and with interaction energies 𝜀AB, 𝜀AA, 𝜀BB.
#Explain how polymers behave in the bulk and discuss the concept of relaxation time remembering that the diffusion coefficient is defined by Stokes-Einstein relation 𝐷 = 𝑘B𝑇/𝜁. Where 𝜁 is the friction coefficient, and that the time needed to diffuse of a distance 𝑥 is 𝑡 = 𝑥^2/6𝐷. Link the relaxation time to the rheological behavior of polymers and to the different viscosity (scaling) regimes that can be observed as a function of the chain length 𝑁.

====Prof. Koeckelberghs====
#Compare the free radical, anionic and cationic vinyl polymerization concerning the monomers used, termination and the possibility and way to turn the polymerization into a living polymerization.
#Explain the difference between chain-growth and step-growth polymerization how to demonstrate which polymeziation we have.
#Discuss ring opening metathesis polymerization.

====Prof. Goderis====
#Lamella with surface X,Y, depth l. How is Tm related to l (derivation). Image given.
#Explain shortly how the thickness of a lamella can be measures using X-ray christallography.
#The image in exercise 1 is an ideal respresentation of a polymer crystal. What does it actually look like in a polymer melt.

===19th of January 2024 Morning===
====Prof. Ianiro====
#8 multiple choice questions, half a point each. No GIS-correction.
#Given the entropy: S = -kb(3→R.→R/(2*l^2*N)). For a generic vector: →v^2 = vx^2 + vy^2 + vz^2. Derive the entropy change when a chain is deformed in an arbitrary direction. Describe how to use this to calculate the entropy change upon deformation of a network of k randomly oriented polymer strands.
#What is excl. Volume? How to calculate it, how does it relate to interaction between monomers of real chain. What is the FH-interaction parameter ChiAB and how is it defined. What is the relationship between excl vol and FH-interaction parameter?

====Prof. Koeckelberghs====
#What is living/controlled polymerisation? How to ecperimentally test if somethinh is living controlled? How can a Free Radical Polymerisation become controlled?
#Vinyl monomer. What are the requirements to be able to polymerise? What kind of polymerisations are there? How does the structure affect the polymerisation rate?
#Explain emulsion polymerisation briefly.

====Prof. Goderis====
#Lamella with surface X,Y, depth l. How is Tm related to l (derivation). [This is slide 73-74 of prof Goderis.] Image given.
#Explain shortly how the thickness of a lamella can be measures using X-ray christallography.
#The image in exercise 1 is an ideal respresentation of a polymer crystal. What does it actually look like in a polymer melt?

===20th of January 2023===
====Prof. Nies====
#Eq. 1.40 is given. Discuss the limiting behavior for L<<lp and L>>lp. The Kuhn length was defined by two equations. Write them down and give a qualitative description. Based on this, give the relationship between lK and lp. Can a chain with L<<lp also be seen as Kuhn chain? Explain.
#Scientist claim that a polymer in solution shows a Phi(2)-T diagram with a closed loop miscibility hole. Chi(crit,1-2) are given as are T(crit,1-2). The values of Chi(0), Chi(1) and Chi(2) are provided too (Eq. 2.19). From this, calculate s2 and Phi(crit,1-2). Show either qualitatively of quantitatively if their reasoning for a closed loop miscibility hole is justified. Make a sketch of the Phi(2)-T diagram containing Phi(crit,2), T(crit,1-2), the binodals and spinodals.
#Figure 3.27 is given and a graph that demonstrates the linear behavior between 1/l and Tm. In several steps you are guided towards deriving the Gibbs-Thomson-Tammann equation.

====Prof. Koeckelberghs====
#Compare anionic and cationic ROP in terms of: monomers, initiators, propagation, transfer, termination and their ceiling temperature.
#Discuss, based on the structure of vinyl monomers, in what way they can be polymerized. Relate the stability of the active species to Rp and discuss retardation and inhibition.
#Discuss briefly how conversion and molar mass relate to each other in step-growth polymerization.

===27 augustus 2022===
====Prof. Nies====
#Grafiek van specific volume relaxation uitleggen
#Gibbs-Thomson equation afleiden
#Polymer in solvent is cooled, binodal/spinodal and Tg curves zijn gegeven. 1) Leg uit wat je denkt dat er zal gebeuren, 2) welke morphology denk je dat gevormd wordt voor trage vs snelle cooling?
====Prof. Koeckelberghs====
#free radical, anionic and cationic polymerization vergelijken op vlak van a) monomers b) termination reaction c) possibility for living polymerization
#ring opening metathesis polymerization bespreken
===20 januari 2022===
====Prof. Nies====
#Afleiding maken van de end to end distance van de freely rotating chain + uitleggen waarom er ⟨ .... ⟩ haakjes worden gebruikt + uitleggen wat L voor de FRC is
#Gegeven formule van de gibbs vrije energie van menging (FH)Flory huggins
#*Wat is de thermodynamische voorwaarde voor spinodaal gedrag? + Wat is de thermodynamische voorwaarde voor kritische toestand?
#*Leid ook verder af wat chi kritisch en phi kritisch zijn hieruit (opnieuw afleiden!)
#*Bepaal of de gegeven Tcritisch op een UCST of LCST systeem wijst
#*Geef UCST en LCST namen voluit
#*Teken een phi T diagram waar je de UCST of LCST van in de oefening uitlegt en uittekend
#Avrami equation gegeven en eveneens een avrami plot
#*Leg uit wat m en k zijn in deze vergelijking
#*Leg uit wat we in deze plot zien ivm de equation, over de volledige tijdsinterval
#*Teken zelf een plot volgens Avrami, waar hetzelfde polymeer (syndiotactic polystyrene) bij andere Tc was: Tc oorspronkelijke plot was 110°C, de 3 anderen waren -30°C, 105°C, 175°C --> Tm en Tg van polystyreen waren gegeven!

====Prof. Koeckelberghs====
#Definieer en bespreek living/controlled polymerization. Welke experimenten kan je uitvoeren om aan te tonen dat het gaat om een living/controlled polymerization. Bespreek de algemene methode waarop een free-radical polymerization omgezet wordt in een controlled polymerization.
#Bespreek emulsion polymerization

===13 januari 2021===
Verkorte examenduur omwille van corona
====Prof. Koeckelberghs====
#Definieer en bespreek living/controlled polymerization. Welke experimenten kan je uitvoeren om aan te tonen dat het gaat om een living/controlled polymerization. Bespreek de algemene methode waarop een free-radical polymerization omgezet wordt in een controlled polymerization.
#Bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Gegeven formule van de gibbs vrije energie van menging (FH)
#*Geef de betekenis van ieder symbool in de formule en de eenheid
#*Wat is de thermodynamische voorwaarde voor spinodaal gedrag?
#*Wat is de thermodynamische voorwaarde voor kritische toestand?
#*Schrijf UCST en LCST languit
#*Leidt de vergelijking van chikritisch en phikritisch af
#*Oefening: berekenen Chikritisch, UCST of LCST gedrag? Tekenen fasediagram en verloop van chi in functie van de temperatuur
#Leidt de vergelijking voor de average squared end-to-end distance af voor een WLC met de vergelijking voor een FRC gegeven.
===16 januari 2020===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionic, cationic en radical vinyl polymerisation vergelijken ivm monomeren, terminatie en mogelijkheid tot controlled/living
#Step growth en chain growth vergelijken en hoe je kan bepalen wanneer je welke hebt
#Metathese kort uitleggen

====Prof. Nies====
#Taak uitleggen (mondeling).
#Gibs-Thomson-Tammann afleiden voor lamellar crystal, vergelijking voor Gibbs fusie is gegeven
#Derive expression for deltaG = G(deformed) - G(undeformed). Expressions for the squared end-to-end distance for FJC and P(R)dR are given

===17 januari 2019===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionic, cationic en radical vinyl polymerisation vergelijken ivm monomeren, terminatie en mogelijkheid tot controlled/living
#Step growth en chain growth vergelijken en hoe je kan bepalen wanneer je welke hebt
#Metathese kort uitleggen

====Prof. Nies====
#Taak uitleggen (mondeling).
#Grafiek over Tg afhankelijkheid van de cooling rate, uitleggen op moleculair niveau (met betrekking tot mobiliteit)
#Afleiding radius of gyration geven (fjc), toon aan dat <s²>= lb² (N+1)(N-1)/6N en of de uitdrukking verandert als er interacties zijn tussen de massa's met Lennard Jones interactie potentiaal?

===14 januari 2019===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#plot van volumeverandering i.f.v. de tijd (case2-figuur 25) gegeven, bespreek ... (physical ageing)
#afleiding voor de Thomson-Tammann smelttemperatuur van een eindig sfeer kristal, met de fusie Gibbs vrij energie van een oneindig groot kristal gegeven

===31 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionic versus cationic ring opening polymerization:
#*monomeer
#*intiator
#*general polymerization mechanism
#*termination + transfer
#*ceiling temperature
#Influence of the molecular structure of vinyl monomers on possibility to polymerize. Correlate the molecular structure with:
#*the way monomers can be polymerized
#*rate of polymerization
#*retardation + inhibition
#Influence of conversion on molar mass in step growth polymerization

====Prof. Nies====
#Formula growth rate given (case 3 eq. 1.28)
#*discuss the origin of the exponential facors and the front factor in the given equation.
#*discuss dependence of the growth rate on the size of the crystal at a chosen crystallization temperature. Make a schematic plot of the predicted growth rate versus the crystal size for the chosen crystallization temperature.
#*what are the consequences for the predicted growth rate for crystallization behaviour at a particular crystallization temperature?
#Figure volume relaxation (case 2 figure 27)
#Rubbers
#*Define an ideal rubber
#*Derive expression for deltaG = G(deformed) - G(undeformed)
Expressions for the squared end-to-end distance for FJC and P(R)dR are given

===25 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#ceiling temperature vergelijken bij vinyl polymerization en ring opening polymerization + kleine bijvragen daarover
#controlled radical polymerization (NMP en ATRP)
#living cationic polymerization

====Prof. Nies====
#grafiek spinodal, binodal (die met Berghman's point) toegepast op PDLC, vorming van PDLC uitleggen aan de hand van grafiek
#physical ageing
#avrami plot

===19 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#anionic, cationic en radical vinyl polymerisation vergelijken ivm monomeren, terminatie en mogelijkheid tot controlled/living
#step growth en chain growth vergelijken en hoe ge kunt bepalen wanneer ge wa hebt
#ROMP uitleggen

====Prof. Nies====
#taak bespreken (mondeling)
#Gibs-Thomson-Tammann afleiden voor lamellar crystal, vergelijking voor Gibbs fusie is gegeven
#spinodal en critical condition geven + afleiden helemaal en berekenen wat de critische waarden zijn voor 'chi' en 'fi-2', vergelijking Gibbs gegeven
Huggings formule gegeven (niet in boek) is een uitbreiding van Flory-huggings vergelijking, wanneer zijn die aan elkaar gelijk en wat is de betekenis dan

===15 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#plot van volumeverandering i.f.v. de tijd (case2-figuur 25) gegeven, bespreek ... (physical ageing)
#afleiding voor de Thomson-Tammann smelttemperatuur van een eindig sfeer kristal, met de fusie Gibbs vrij energie van een oneindig groot kristal gegeven

===25 augustus 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk anionische ring opening polymerizatie met kationische ring opening polymerizatie op vlak van
#*monomeer
#*intiator
#*mechanisme
#*terminatie/recombinatie
#*ceiling temperature
#Lewis Mayo en die R ratio's daar in. Welke dingen invloed daar op hebben en hoe + voorbeeld
#Welk invloed heeft de vorderingsgraad op molaire massa in step growth polymerizatie?

====Prof. Nies====
#(mondelinge vraag) bespreek grafiek en waarom dat dit gebeurt (uitleggen op moleculair niveau), grafiek van physical ageing
#Afleiding van hoofdstuk 4 Gibbs vrije energie wanneer een ideaal rubber deformatie ondergaat
#vanalles van UCST en LCST, iets vaags.

===20 januari 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionische, kationische en frp uitleggen obv monomeer, terminatie en hoe ge het levend kunt maken
#Step growth en chain growth
#Ringopening methatese

====Prof. Nies====
Vraag 1:
#Wat is de definitie van een FRC?
#Bij welke condities is de FRC gelijk aan de FJC
#Bereken Lk en Nk voor de limiet van een enorm lange FRC (<R2>frc gegeven)
#Leidt een vergelijking af voor de mean squared end-to-end distance van een ideaal lineair diblock copolymeer bestaande uit Nk1 Kuhn monomeren met lengte lk dat vasthangt via 1 einde aan Nk2 Kuhn monomeren met lengte lk2
Vraag 2:
#Mengsel van PS in methylcyclohexaan (Mw = 355kg/mol)
Bij T=350K bestaat het mengsel uit 1 homogene vloeibare fase. Deze T is 6K boven de flory T. Polymeer volume fractie in de homogene fase is O,2
Bij T=335K: twee vloeibare fases, de polymeer volume fracties van de coexistant fases zijn 0,003 en 0,435
In de compositie range {0,002-0,044} en {0,336-0,435} is de structuur van de initiele fase scheiding kleine druppels in een matrix fase
#*Schets het verloop van delta Gmix ifv de volledige compositierange bij T=333K
#*Duid de points of interest in deze curve aan en leg ze uit.
#*Leg tot he point uit waarom je vraag a zo geschetst hebt
#*Wat zal de morfologie zijn in de initiële fase van scheiding?

===19 Januari 2017===
====Prof. Koekcelberghs====
#Vergelijken ven anionische en kationische ringopeningpolymerisatie op vlak van
#*Initiatie/Initiatoren
#*Terminatie/transfer
#*Mechanisme
#*Mogelijke monomeren
#*Ceiling temperature
#Geef de factoren die een copolymerisatie beïnvloeden
#Geef de invloed van de conversie bij een step-growth polymerisatie

====Prof. Nies====
#Vraag 1: bespreek je taak helemaal (mondeling)
#Vraag 2: Leid het verschil in Gibbs vrije energie voor een vervormd en onvervormd ideaal rubber af. End-to-end distance van een ideaal rubber en de Gaussische distributie zijn gegeven.
#Vraag 3: Gegeven een stelling die zegt dat er een closed-gap miscibility gap plaatsvindt, met een formule voor chi in functie van T. 2 kritische waarden voor de temperatuur zijn gegeven. De vraag is: kan deze stelling kloppen?

===16 januari 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#zie theoretical questions doc case 3 vraag 13, maar alleen de excess Gibbs energy en de chemical potentials waren gegeven
#Vraag 3:
#*thermodynamische uitdrukking voor spinodal en critical conditions afleiden.
#*zie theoretical questions doc case 2 vraag 4 en de uitdrukking voor de Gibbs energy is gegeven
#*de verbeterde Huggins uitdrukking voor de Gibbs energy is gegeven en daarvoor de enthalipsche en entropische bijdragen bepalen.
#*De FH uitdrukking is een speciaal geval van de Huggins uitdrukking: bepaal de conditie van y waarvoor dit geld + geef de fysische betekenis van die conditie

===14 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk chemisch geïnitieerde FRP en ATR op vlak van:
#*Algemeen protocol
#*Snelheidsvergelijkingen
#*Invloed van de moleculaire structuur op de snelheid van polymerisatie
#Leg uit: step growth en chain growth polymerisatie. Hoe kan je experimenteel onderscheid maken tussen beide?
#Leg kort uit: Ziegler-Nattakatalysator

====Prof. Nies====
#Gegeven: Tg in functie van cooling rate. Verklaar de moleculaire oorsprong van dit fenomeen. (oral)
#*Mondelinge bijvraag: wat bepaalt, naast de kinetische energie, ook mee het vrije volume?
#Leid een formule af voor het smeltpunt van een eindig sferisch kristal.
#Vrije energie van mengen volgens Flory-Huggins gegeven:
#*Wat zijn de spinodale en kristische voorwaarden?
#*Geef de betekenis en eenheiden van elke parameter in de vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische en spinodale voorwaarden afgeleid uit de bovenstaande vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische phi en chi.
#*Gegeven een uitgebreide variant van de vergelijking van Flory en Huggins. Wat zijn de enthalpische en entropische bijdragen?
#*De oorspronkelijke formule van Flory en Huggins is een bijzonder geval van de bovenstaande vergelijking. Onder welke voorwaarde is dit en waarmee komt dit fysisch overeen?

===11 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Define living/controlled polymerisation. Hoe neem je dit experimenteel waar? Hoe maak je free radical controlled?
#Wat is de invloed van moleculaire structuur van monomeer op manier vinylpolymerisatie, snelheid en retardation/inhibition?
#Bespreek emulsiepolymerisatie.

====Prof. Nies====
#Case 2, figuur 27 uitleggen (specifiek volume in functie van tijd) (oral)
#Leid Gibbs Thomson uitdrukking af voor smelttemperatuur van sferisch kristal.
#Uitdrukking s^2 en massacentrum gegeven:
#*Leid average radius of gyration af met alles massa's = m.
#*Toon aan dat average radius of gyration = lb^2 (N+1)(N-1)/6N als i=1,2,3,...,N-1.
#*Veranderen de uitdrukking als er interacties zijn tussen de massa's met Lennard Jones interactie potentiaal?

===24 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Discuss the ceiling temperature and apply it on both the vinyl polymerization and ring opening polymerization. Is the ceiling temperature of a particular monomer dependent on the way it's polymerized?
Is it possible that a particular monomer, of which the ceiling temperature is such that only low-molar mass oligomers can be obtained via a living anionic polymerization at a certain temperature, can be polymerized into high-molar mass polymer using a free radical polymerization at the same temperature? Motivate your anwer.
#Explain the principle of a controlled radical polymerization and apply it on NMP and ATRP.
#Discuss briefly the living cationic vinyl polymerization.
====Prof. Nies====
Zie onderstaande afbeelding.
[
#Assignment 1 (oral)
#The free rotating chain (FRC) consists of N bonding vectors li, i=1,...,N with constant bond length |li| = lb and constant bond angles Ï´ii+1=Ï´, i=1,...,N between the successive bonding vectors. The average quadratic end-to-end distance <RÂ²>, valid for all physically sensible values of N, lb and Ï´, is given by [[Bestand:R-FRC.JPG]]
#*Show that the average quadratic end-to-end distance <RÂ²> of the FRC chain with very small bond angles also can be written in the Kratky-Porod chain form: <RÂ²> = 2lpL-2lpÂ²(1-exp(-L/lp),
with lp=lbL/(1-cosÏ´) the perstistence length and L the contour length.
#Derive from the general thermodynamic equilibrium conditions the melting point of a polymer crystal in equilibrium with a solution of the polymer.
For the polymer solution you can use the Flory-Huggins excess Gibbs-energy of mixing.
[[Bestand:G(mix).JPG]]

The chemical potentials of the components are given by:
[[Bestand:Chempot.JPG]] ]

[[Bestand:240113nies.png]]

===18 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Compare chemically initiated free radical polymerization and ATRP, for the following aspects:
#*general concept
#*rate of polymerization
#*influence of molecule structure on polymerization rate
#Discuss the differences in mechanism of chain growth and step growth polymerization. How can one investigate which type of polymerization he is dealing with?
#Explain briefly: Ziegler-Natta catalyst
====Prof. Nies====
#Discussion of assignment 1 (oral)

Zie onderstaande afbeelding.

#The expression of average squared end-to-end distance of the Kratky-Porod chain is given: <RÂ²> = 2lpL - 2lpÂ²(1-exp(-L/lp)
#*Derive expressions for the Kuhn segment length and the number of Kuhn segments for this chain.
#*Discuss your results. For instance, did you make any assumptions? Mention them explicitly.
#The excess Gibbs ebergy of mixing in the Flory-Huggins model is given: Î”G/NlkT = Î”g/kT = (Ï†1/s1)lnÏ†1 + (Ï†2/s2)lnÏ†2 + Ï‡Ï†1Ï†2
#*Derive expressions for the spinodal and critical conditions.
#*Derive from these expressions the formulae for the critical composition Ï†2,cr and critical value of Ï‡.
#*What is the relevance of the spinodal for material behaviour?
[[Bestand:180113nies.png]]

===20 januari 2012===
====Professor Nies====
#Gegeven een fase-diagram uit Case II. Wat gebeurt er als er vanuit punt A (dat links van de critical point lag):
#* traag wordt afgekoeld
#* wordt gequenched (1000K/min)
#* Hoe ziet de oplossing er na koelen uit voor beide gevallen
#5 begrippen uitleggen:
#*Thermo-elastische inversie
#*Physical ageing
#*Second order transition
#*Effective pair potential
#*Nucleation & growth
#Leidt de spinodal en critical conditions af en ook de waarden voor Fi(2,crit) en Chi(krit).

====Professor Koeckelberghs====
#Wat is de ceiling temperatuur en correleer dit met vinylpolymerisatie en Ring opening polymerisatie. Is de ceiling temperatuur afhankelijk van hoe we polymeriseren? Stel we polymeriseren via een living anionische polymerisatie. Het monomeer heeft een lage ceiling temperatuur, wat ervoor zorgt dat er geen lange polymeerketens worden gevormd. Kan men dan langere ketens verkrijgen als men bij dezelfde temperatuur via een radicale polymerisatie polymeriseert?
#M1 en M2 worden gecopolymeriseerd. Geef de parameters voor beide monomeren en leg uit waarvan deze afhangen.
# Leg uit: (radicalaire) emulsiepolymerisatie

===21 januari 2011===
====Professor Nies====
# Teken het verloop van de de gibssvrij-energie in functie van volumefractie bij een temperatuur van 300K. Volumefracties = 0,2. Coexistence points en spinodal points gegeven. Ook de verschillende punten aanduiden en kort uitleggen. (deze vraag was mondeling)
# Formule p 50 case 1 gegeven (zonder 4e term)
#* leg de symbolen uit + dimensies + eenheden
#* wat bedoelt men met "volgens de Flory benadering..."
#* leg de twee verschillende termen uit
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een flory-solvent
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een goed solvent
# Avramiplot+vergelijking gegeven
#*leg de parameters uit
#*hoe kan je volumefractie kristallijne fase meten, leg kort techniek uit.
#*geef een kwalitatieve bespreking van de grafiek
#*wat kan je uit de parameters afleiden

====Professor Koeckelberghs====
# zie vragen vorig jaar

===15 januari 2010===
====Professor Nies====
#Er was de grafiek gegeven met daarop de binodal, spinodal en Tg curve. Met daarop 3 punten aangegeven, telkens in het homogene gebied boven de binodal en boven Tg. Punt A: Links van kritische punt, punt B tussen kritische punt en Berghmans punt en punt C rechts van Berghmanspunt. (Alleen deze vraag mondeling)
#*Wat vindt plaats als je in punt A traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt A afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt B traag afkoelt
#*Wat vindt plaats als je in punt B afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt C traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt C afkoelt met 1000K/min
#Vergelijking van Groeisnelheid bij kristallisatie (U) gegeven: U=Fexp(A)exp(B)exp(C) Zowel F,A,B,C waren gegeven in symbolen(vergelijking onder 7.B case III)
#*Geef waarvoor de symbolen staan en wat hun eenheden zijn.
#*Verklaar waar de Frontfactor (F) en de drie exp's vandaan komen
#*Bespreek temperatuursafhankelijkheid en geef een schets
#Geef de definitie van een ideale Rubber
#* Leid de uitdrukking voor af voor S bij een willekeurige verandering. P(R) gegeven

====Koeckelberghs====
#Vergelijk radicalaire, anionische en kationische vinylpolymerisatie
#*Mogelijke monomere deeltjes (stabiliteit)
#*Terminatie reacties
#*Invloed van verschillende voorkomende deeltjes op sneldheid (hiermee bedoelde hij de associated ion pairs etc)
#*Mogelijke manier om ze 'levend' te maken. (of quasi levend)
#*? dacht dat er nog 1 was
#Je wil een ideaal, perfect blockcopolymeer maken van MMA en MA op anionische wijze. Welk monomeer moet je eerst polymeriseren? Blijft indien je dit met ATRP wil doen de volgorde dezelfde?
#Bespreek kort Ring Opening Metathesis Polymerisatie.

Polymer Sciences: from Synthesis to Polymer Material

2024-01-20T11:01:19Z

R0834942: /* Prof. Ianiro */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Sinds 2023-2024 heeft professor Nies dit vak langs zich gelegd. Het deel Physical Chemistry is nu verdeeld tussen professor Ianiro (deel Physical Chemistry) en professor Goderis (deel Crystallization).
We gaan er daarom vanuit dat alle voorgaande vragen van professor Nies waardeloos zijn voor reference. Ianiro heeft delen van de leerstof ook aangepast. Dus je zal moeten zien welke vragen goede oefeningen zijn.
Professor Koeckelberghs zijn deel Polymer Chemistry is nog steeds hetzelfde.
Dezelfde cesuur is nog steeds van kracht. Haal minimaal 9/20 voor deel Physics (2/3 totaal punt) en 9/20 op deel Chemistry (1/3 totaal punt), of haal maximum een 9/20 in totaal.

*.

(Voor '23-'24: Gedoceerd door Professor Nies en Professor Koeckelberghs. Lessen zijn altijd in het Engels. De verdeling is 2/3 op het deel van Nies en 1/3 op het deel van Koeckelberghs. Bij Nies zijn er ook verplichte assignments tijdens het jaar, die meetellen voor een fractie 4/(12-N) van de punten van zijn deel (met N aantal assignments, doorgaans 2). Nies zijn examen is gesloten boek en er moet maar één vraag bij hem mondeling besproken worden (deze wordt op voorhand aangeduid). Bij Koeckelberghs zijn alle vragen mondeling te bespreken.)

==Examenvragen==
===19th of January 2024 Afternoon===
====Prof. Ianiro====
# 8 Multiple choice questions, half a point each. No GIS-correction.
#Keeping in mind that volume fractions and probabilities are connected, derive the Flory-Huggins enthalpy of mixing in a lattice with number of nearest neighbors 𝑧 and with interaction energies 𝜀AB, 𝜀AA, 𝜀BB.
#Explain how polymers behave in the bulk and discuss the concept of relaxation time remembering that the diffusion coefficient is defined by Stokes-Einstein relation 𝐷 = 𝑘B𝑇/𝜁. Where 𝜁 is the friction coefficient, and that the time needed to diffuse of a distance 𝑥 is 𝑡 = 𝑥^2/6𝐷. Link the relaxation time to the rheological behavior of polymers and to the different viscosity (scaling) regimes that can be observed as a function of the chain length 𝑁.

====Prof. Koeckelberghs====
#Compare the free radical, anionic and cationic vinyl polymerization concerning the monomers used, termination and the possibility and way to turn the polymerization into a living polymerization.
#Explain the difference between chain-growth and step-growth polymerization how to demonstrate which polymeziation we have.
#Discuss ring opening metathesis polymerization.

====Prof. Goderis====
#Lamella with surface X,Y, depth l. How is Tm related to l (derivation). Image given.
#Explain shortly how the thickness of a lamella can be measures using X-ray christallography.
#The image in exercise 1 is an ideal respresentation of a polymer crystal. What does it actually look like in a polymer melt.

===19th of January 2024 Morning===
====Prof. Ianiro====
#8 multiple choice questions, half a point each. No GIS-correction.
#Given the entropy: S = -kb(3→R.→R/(2*l^2*N)). For a generic vector: →v^2 = vx^2 + vy^2 + vz^2. Derive the entropy change when a chain is deformed in an arbitrary direction. Describe how to use this to calculate the entropy change upon deformation of a network of k randomly oriented polymer strands.
#What is excl. Volume? How to calculate it, how does it relate to interaction between monomers of real chain. What is the FH-interaction parameter ChiAB and how is it defined. What is the relationship between excl vol and FH-interaction parameter?

====Prof. Koeckelberghs====
#What is living/controlled polymerisation? How to ecperimentally test if somethinh is living controlled? How can a Free Radical Polymerisation become controlled?
#Vinyl monomer. What are the requirements to be able to polymerise? What kind of polymerisations are there? How does the structure affect the polymerisation rate?
#Explain emulsion polymerisation briefly.

====Prof. Goderis====
#Lamella with surface X,Y, depth l. How is Tm related to l (derivation). [This is slide 73-74 of prof Goderis.] Image given.
#Explain shortly how the thickness of a lamella can be measures using X-ray christallography.
#The image in exercise 1 is an ideal respresentation of a polymer crystal. What does it actually look like in a polymer melt (or something)

===20th of January 2023===
====Prof. Nies====
#Eq. 1.40 is given. Discuss the limiting behavior for L<<lp and L>>lp. The Kuhn length was defined by two equations. Write them down and give a qualitative description. Based on this, give the relationship between lK and lp. Can a chain with L<<lp also be seen as Kuhn chain? Explain.
#Scientist claim that a polymer in solution shows a Phi(2)-T diagram with a closed loop miscibility hole. Chi(crit,1-2) are given as are T(crit,1-2). The values of Chi(0), Chi(1) and Chi(2) are provided too (Eq. 2.19). From this, calculate s2 and Phi(crit,1-2). Show either qualitatively of quantitatively if their reasoning for a closed loop miscibility hole is justified. Make a sketch of the Phi(2)-T diagram containing Phi(crit,2), T(crit,1-2), the binodals and spinodals.
#Figure 3.27 is given and a graph that demonstrates the linear behavior between 1/l and Tm. In several steps you are guided towards deriving the Gibbs-Thomson-Tammann equation.

====Prof. Koeckelberghs====
#Compare anionic and cationic ROP in terms of: monomers, initiators, propagation, transfer, termination and their ceiling temperature.
#Discuss, based on the structure of vinyl monomers, in what way they can be polymerized. Relate the stability of the active species to Rp and discuss retardation and inhibition.
#Discuss briefly how conversion and molar mass relate to each other in step-growth polymerization.

===27 augustus 2022===
====Prof. Nies====
#Grafiek van specific volume relaxation uitleggen
#Gibbs-Thomson equation afleiden
#Polymer in solvent is cooled, binodal/spinodal and Tg curves zijn gegeven. 1) Leg uit wat je denkt dat er zal gebeuren, 2) welke morphology denk je dat gevormd wordt voor trage vs snelle cooling?
====Prof. Koeckelberghs====
#free radical, anionic and cationic polymerization vergelijken op vlak van a) monomers b) termination reaction c) possibility for living polymerization
#ring opening metathesis polymerization bespreken
===20 januari 2022===
====Prof. Nies====
#Afleiding maken van de end to end distance van de freely rotating chain + uitleggen waarom er ⟨ .... ⟩ haakjes worden gebruikt + uitleggen wat L voor de FRC is
#Gegeven formule van de gibbs vrije energie van menging (FH)Flory huggins
#*Wat is de thermodynamische voorwaarde voor spinodaal gedrag? + Wat is de thermodynamische voorwaarde voor kritische toestand?
#*Leid ook verder af wat chi kritisch en phi kritisch zijn hieruit (opnieuw afleiden!)
#*Bepaal of de gegeven Tcritisch op een UCST of LCST systeem wijst
#*Geef UCST en LCST namen voluit
#*Teken een phi T diagram waar je de UCST of LCST van in de oefening uitlegt en uittekend
#Avrami equation gegeven en eveneens een avrami plot
#*Leg uit wat m en k zijn in deze vergelijking
#*Leg uit wat we in deze plot zien ivm de equation, over de volledige tijdsinterval
#*Teken zelf een plot volgens Avrami, waar hetzelfde polymeer (syndiotactic polystyrene) bij andere Tc was: Tc oorspronkelijke plot was 110°C, de 3 anderen waren -30°C, 105°C, 175°C --> Tm en Tg van polystyreen waren gegeven!

====Prof. Koeckelberghs====
#Definieer en bespreek living/controlled polymerization. Welke experimenten kan je uitvoeren om aan te tonen dat het gaat om een living/controlled polymerization. Bespreek de algemene methode waarop een free-radical polymerization omgezet wordt in een controlled polymerization.
#Bespreek emulsion polymerization

===13 januari 2021===
Verkorte examenduur omwille van corona
====Prof. Koeckelberghs====
#Definieer en bespreek living/controlled polymerization. Welke experimenten kan je uitvoeren om aan te tonen dat het gaat om een living/controlled polymerization. Bespreek de algemene methode waarop een free-radical polymerization omgezet wordt in een controlled polymerization.
#Bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Gegeven formule van de gibbs vrije energie van menging (FH)
#*Geef de betekenis van ieder symbool in de formule en de eenheid
#*Wat is de thermodynamische voorwaarde voor spinodaal gedrag?
#*Wat is de thermodynamische voorwaarde voor kritische toestand?
#*Schrijf UCST en LCST languit
#*Leidt de vergelijking van chikritisch en phikritisch af
#*Oefening: berekenen Chikritisch, UCST of LCST gedrag? Tekenen fasediagram en verloop van chi in functie van de temperatuur
#Leidt de vergelijking voor de average squared end-to-end distance af voor een WLC met de vergelijking voor een FRC gegeven.
===16 januari 2020===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionic, cationic en radical vinyl polymerisation vergelijken ivm monomeren, terminatie en mogelijkheid tot controlled/living
#Step growth en chain growth vergelijken en hoe je kan bepalen wanneer je welke hebt
#Metathese kort uitleggen

====Prof. Nies====
#Taak uitleggen (mondeling).
#Gibs-Thomson-Tammann afleiden voor lamellar crystal, vergelijking voor Gibbs fusie is gegeven
#Derive expression for deltaG = G(deformed) - G(undeformed). Expressions for the squared end-to-end distance for FJC and P(R)dR are given

===17 januari 2019===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionic, cationic en radical vinyl polymerisation vergelijken ivm monomeren, terminatie en mogelijkheid tot controlled/living
#Step growth en chain growth vergelijken en hoe je kan bepalen wanneer je welke hebt
#Metathese kort uitleggen

====Prof. Nies====
#Taak uitleggen (mondeling).
#Grafiek over Tg afhankelijkheid van de cooling rate, uitleggen op moleculair niveau (met betrekking tot mobiliteit)
#Afleiding radius of gyration geven (fjc), toon aan dat <s²>= lb² (N+1)(N-1)/6N en of de uitdrukking verandert als er interacties zijn tussen de massa's met Lennard Jones interactie potentiaal?

===14 januari 2019===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#plot van volumeverandering i.f.v. de tijd (case2-figuur 25) gegeven, bespreek ... (physical ageing)
#afleiding voor de Thomson-Tammann smelttemperatuur van een eindig sfeer kristal, met de fusie Gibbs vrij energie van een oneindig groot kristal gegeven

===31 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionic versus cationic ring opening polymerization:
#*monomeer
#*intiator
#*general polymerization mechanism
#*termination + transfer
#*ceiling temperature
#Influence of the molecular structure of vinyl monomers on possibility to polymerize. Correlate the molecular structure with:
#*the way monomers can be polymerized
#*rate of polymerization
#*retardation + inhibition
#Influence of conversion on molar mass in step growth polymerization

====Prof. Nies====
#Formula growth rate given (case 3 eq. 1.28)
#*discuss the origin of the exponential facors and the front factor in the given equation.
#*discuss dependence of the growth rate on the size of the crystal at a chosen crystallization temperature. Make a schematic plot of the predicted growth rate versus the crystal size for the chosen crystallization temperature.
#*what are the consequences for the predicted growth rate for crystallization behaviour at a particular crystallization temperature?
#Figure volume relaxation (case 2 figure 27)
#Rubbers
#*Define an ideal rubber
#*Derive expression for deltaG = G(deformed) - G(undeformed)
Expressions for the squared end-to-end distance for FJC and P(R)dR are given

===25 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#ceiling temperature vergelijken bij vinyl polymerization en ring opening polymerization + kleine bijvragen daarover
#controlled radical polymerization (NMP en ATRP)
#living cationic polymerization

====Prof. Nies====
#grafiek spinodal, binodal (die met Berghman's point) toegepast op PDLC, vorming van PDLC uitleggen aan de hand van grafiek
#physical ageing
#avrami plot

===19 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#anionic, cationic en radical vinyl polymerisation vergelijken ivm monomeren, terminatie en mogelijkheid tot controlled/living
#step growth en chain growth vergelijken en hoe ge kunt bepalen wanneer ge wa hebt
#ROMP uitleggen

====Prof. Nies====
#taak bespreken (mondeling)
#Gibs-Thomson-Tammann afleiden voor lamellar crystal, vergelijking voor Gibbs fusie is gegeven
#spinodal en critical condition geven + afleiden helemaal en berekenen wat de critische waarden zijn voor 'chi' en 'fi-2', vergelijking Gibbs gegeven
Huggings formule gegeven (niet in boek) is een uitbreiding van Flory-huggings vergelijking, wanneer zijn die aan elkaar gelijk en wat is de betekenis dan

===15 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#plot van volumeverandering i.f.v. de tijd (case2-figuur 25) gegeven, bespreek ... (physical ageing)
#afleiding voor de Thomson-Tammann smelttemperatuur van een eindig sfeer kristal, met de fusie Gibbs vrij energie van een oneindig groot kristal gegeven

===25 augustus 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk anionische ring opening polymerizatie met kationische ring opening polymerizatie op vlak van
#*monomeer
#*intiator
#*mechanisme
#*terminatie/recombinatie
#*ceiling temperature
#Lewis Mayo en die R ratio's daar in. Welke dingen invloed daar op hebben en hoe + voorbeeld
#Welk invloed heeft de vorderingsgraad op molaire massa in step growth polymerizatie?

====Prof. Nies====
#(mondelinge vraag) bespreek grafiek en waarom dat dit gebeurt (uitleggen op moleculair niveau), grafiek van physical ageing
#Afleiding van hoofdstuk 4 Gibbs vrije energie wanneer een ideaal rubber deformatie ondergaat
#vanalles van UCST en LCST, iets vaags.

===20 januari 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionische, kationische en frp uitleggen obv monomeer, terminatie en hoe ge het levend kunt maken
#Step growth en chain growth
#Ringopening methatese

====Prof. Nies====
Vraag 1:
#Wat is de definitie van een FRC?
#Bij welke condities is de FRC gelijk aan de FJC
#Bereken Lk en Nk voor de limiet van een enorm lange FRC (<R2>frc gegeven)
#Leidt een vergelijking af voor de mean squared end-to-end distance van een ideaal lineair diblock copolymeer bestaande uit Nk1 Kuhn monomeren met lengte lk dat vasthangt via 1 einde aan Nk2 Kuhn monomeren met lengte lk2
Vraag 2:
#Mengsel van PS in methylcyclohexaan (Mw = 355kg/mol)
Bij T=350K bestaat het mengsel uit 1 homogene vloeibare fase. Deze T is 6K boven de flory T. Polymeer volume fractie in de homogene fase is O,2
Bij T=335K: twee vloeibare fases, de polymeer volume fracties van de coexistant fases zijn 0,003 en 0,435
In de compositie range {0,002-0,044} en {0,336-0,435} is de structuur van de initiele fase scheiding kleine druppels in een matrix fase
#*Schets het verloop van delta Gmix ifv de volledige compositierange bij T=333K
#*Duid de points of interest in deze curve aan en leg ze uit.
#*Leg tot he point uit waarom je vraag a zo geschetst hebt
#*Wat zal de morfologie zijn in de initiële fase van scheiding?

===19 Januari 2017===
====Prof. Koekcelberghs====
#Vergelijken ven anionische en kationische ringopeningpolymerisatie op vlak van
#*Initiatie/Initiatoren
#*Terminatie/transfer
#*Mechanisme
#*Mogelijke monomeren
#*Ceiling temperature
#Geef de factoren die een copolymerisatie beïnvloeden
#Geef de invloed van de conversie bij een step-growth polymerisatie

====Prof. Nies====
#Vraag 1: bespreek je taak helemaal (mondeling)
#Vraag 2: Leid het verschil in Gibbs vrije energie voor een vervormd en onvervormd ideaal rubber af. End-to-end distance van een ideaal rubber en de Gaussische distributie zijn gegeven.
#Vraag 3: Gegeven een stelling die zegt dat er een closed-gap miscibility gap plaatsvindt, met een formule voor chi in functie van T. 2 kritische waarden voor de temperatuur zijn gegeven. De vraag is: kan deze stelling kloppen?

===16 januari 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#zie theoretical questions doc case 3 vraag 13, maar alleen de excess Gibbs energy en de chemical potentials waren gegeven
#Vraag 3:
#*thermodynamische uitdrukking voor spinodal en critical conditions afleiden.
#*zie theoretical questions doc case 2 vraag 4 en de uitdrukking voor de Gibbs energy is gegeven
#*de verbeterde Huggins uitdrukking voor de Gibbs energy is gegeven en daarvoor de enthalipsche en entropische bijdragen bepalen.
#*De FH uitdrukking is een speciaal geval van de Huggins uitdrukking: bepaal de conditie van y waarvoor dit geld + geef de fysische betekenis van die conditie

===14 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk chemisch geïnitieerde FRP en ATR op vlak van:
#*Algemeen protocol
#*Snelheidsvergelijkingen
#*Invloed van de moleculaire structuur op de snelheid van polymerisatie
#Leg uit: step growth en chain growth polymerisatie. Hoe kan je experimenteel onderscheid maken tussen beide?
#Leg kort uit: Ziegler-Nattakatalysator

====Prof. Nies====
#Gegeven: Tg in functie van cooling rate. Verklaar de moleculaire oorsprong van dit fenomeen. (oral)
#*Mondelinge bijvraag: wat bepaalt, naast de kinetische energie, ook mee het vrije volume?
#Leid een formule af voor het smeltpunt van een eindig sferisch kristal.
#Vrije energie van mengen volgens Flory-Huggins gegeven:
#*Wat zijn de spinodale en kristische voorwaarden?
#*Geef de betekenis en eenheiden van elke parameter in de vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische en spinodale voorwaarden afgeleid uit de bovenstaande vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische phi en chi.
#*Gegeven een uitgebreide variant van de vergelijking van Flory en Huggins. Wat zijn de enthalpische en entropische bijdragen?
#*De oorspronkelijke formule van Flory en Huggins is een bijzonder geval van de bovenstaande vergelijking. Onder welke voorwaarde is dit en waarmee komt dit fysisch overeen?

===11 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Define living/controlled polymerisation. Hoe neem je dit experimenteel waar? Hoe maak je free radical controlled?
#Wat is de invloed van moleculaire structuur van monomeer op manier vinylpolymerisatie, snelheid en retardation/inhibition?
#Bespreek emulsiepolymerisatie.

====Prof. Nies====
#Case 2, figuur 27 uitleggen (specifiek volume in functie van tijd) (oral)
#Leid Gibbs Thomson uitdrukking af voor smelttemperatuur van sferisch kristal.
#Uitdrukking s^2 en massacentrum gegeven:
#*Leid average radius of gyration af met alles massa's = m.
#*Toon aan dat average radius of gyration = lb^2 (N+1)(N-1)/6N als i=1,2,3,...,N-1.
#*Veranderen de uitdrukking als er interacties zijn tussen de massa's met Lennard Jones interactie potentiaal?

===24 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Discuss the ceiling temperature and apply it on both the vinyl polymerization and ring opening polymerization. Is the ceiling temperature of a particular monomer dependent on the way it's polymerized?
Is it possible that a particular monomer, of which the ceiling temperature is such that only low-molar mass oligomers can be obtained via a living anionic polymerization at a certain temperature, can be polymerized into high-molar mass polymer using a free radical polymerization at the same temperature? Motivate your anwer.
#Explain the principle of a controlled radical polymerization and apply it on NMP and ATRP.
#Discuss briefly the living cationic vinyl polymerization.
====Prof. Nies====
Zie onderstaande afbeelding.
[
#Assignment 1 (oral)
#The free rotating chain (FRC) consists of N bonding vectors li, i=1,...,N with constant bond length |li| = lb and constant bond angles Ï´ii+1=Ï´, i=1,...,N between the successive bonding vectors. The average quadratic end-to-end distance <RÂ²>, valid for all physically sensible values of N, lb and Ï´, is given by [[Bestand:R-FRC.JPG]]
#*Show that the average quadratic end-to-end distance <RÂ²> of the FRC chain with very small bond angles also can be written in the Kratky-Porod chain form: <RÂ²> = 2lpL-2lpÂ²(1-exp(-L/lp),
with lp=lbL/(1-cosÏ´) the perstistence length and L the contour length.
#Derive from the general thermodynamic equilibrium conditions the melting point of a polymer crystal in equilibrium with a solution of the polymer.
For the polymer solution you can use the Flory-Huggins excess Gibbs-energy of mixing.
[[Bestand:G(mix).JPG]]

The chemical potentials of the components are given by:
[[Bestand:Chempot.JPG]] ]

[[Bestand:240113nies.png]]

===18 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Compare chemically initiated free radical polymerization and ATRP, for the following aspects:
#*general concept
#*rate of polymerization
#*influence of molecule structure on polymerization rate
#Discuss the differences in mechanism of chain growth and step growth polymerization. How can one investigate which type of polymerization he is dealing with?
#Explain briefly: Ziegler-Natta catalyst
====Prof. Nies====
#Discussion of assignment 1 (oral)

Zie onderstaande afbeelding.

#The expression of average squared end-to-end distance of the Kratky-Porod chain is given: <RÂ²> = 2lpL - 2lpÂ²(1-exp(-L/lp)
#*Derive expressions for the Kuhn segment length and the number of Kuhn segments for this chain.
#*Discuss your results. For instance, did you make any assumptions? Mention them explicitly.
#The excess Gibbs ebergy of mixing in the Flory-Huggins model is given: Î”G/NlkT = Î”g/kT = (Ï†1/s1)lnÏ†1 + (Ï†2/s2)lnÏ†2 + Ï‡Ï†1Ï†2
#*Derive expressions for the spinodal and critical conditions.
#*Derive from these expressions the formulae for the critical composition Ï†2,cr and critical value of Ï‡.
#*What is the relevance of the spinodal for material behaviour?
[[Bestand:180113nies.png]]

===20 januari 2012===
====Professor Nies====
#Gegeven een fase-diagram uit Case II. Wat gebeurt er als er vanuit punt A (dat links van de critical point lag):
#* traag wordt afgekoeld
#* wordt gequenched (1000K/min)
#* Hoe ziet de oplossing er na koelen uit voor beide gevallen
#5 begrippen uitleggen:
#*Thermo-elastische inversie
#*Physical ageing
#*Second order transition
#*Effective pair potential
#*Nucleation & growth
#Leidt de spinodal en critical conditions af en ook de waarden voor Fi(2,crit) en Chi(krit).

====Professor Koeckelberghs====
#Wat is de ceiling temperatuur en correleer dit met vinylpolymerisatie en Ring opening polymerisatie. Is de ceiling temperatuur afhankelijk van hoe we polymeriseren? Stel we polymeriseren via een living anionische polymerisatie. Het monomeer heeft een lage ceiling temperatuur, wat ervoor zorgt dat er geen lange polymeerketens worden gevormd. Kan men dan langere ketens verkrijgen als men bij dezelfde temperatuur via een radicale polymerisatie polymeriseert?
#M1 en M2 worden gecopolymeriseerd. Geef de parameters voor beide monomeren en leg uit waarvan deze afhangen.
# Leg uit: (radicalaire) emulsiepolymerisatie

===21 januari 2011===
====Professor Nies====
# Teken het verloop van de de gibssvrij-energie in functie van volumefractie bij een temperatuur van 300K. Volumefracties = 0,2. Coexistence points en spinodal points gegeven. Ook de verschillende punten aanduiden en kort uitleggen. (deze vraag was mondeling)
# Formule p 50 case 1 gegeven (zonder 4e term)
#* leg de symbolen uit + dimensies + eenheden
#* wat bedoelt men met "volgens de Flory benadering..."
#* leg de twee verschillende termen uit
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een flory-solvent
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een goed solvent
# Avramiplot+vergelijking gegeven
#*leg de parameters uit
#*hoe kan je volumefractie kristallijne fase meten, leg kort techniek uit.
#*geef een kwalitatieve bespreking van de grafiek
#*wat kan je uit de parameters afleiden

====Professor Koeckelberghs====
# zie vragen vorig jaar

===15 januari 2010===
====Professor Nies====
#Er was de grafiek gegeven met daarop de binodal, spinodal en Tg curve. Met daarop 3 punten aangegeven, telkens in het homogene gebied boven de binodal en boven Tg. Punt A: Links van kritische punt, punt B tussen kritische punt en Berghmans punt en punt C rechts van Berghmanspunt. (Alleen deze vraag mondeling)
#*Wat vindt plaats als je in punt A traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt A afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt B traag afkoelt
#*Wat vindt plaats als je in punt B afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt C traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt C afkoelt met 1000K/min
#Vergelijking van Groeisnelheid bij kristallisatie (U) gegeven: U=Fexp(A)exp(B)exp(C) Zowel F,A,B,C waren gegeven in symbolen(vergelijking onder 7.B case III)
#*Geef waarvoor de symbolen staan en wat hun eenheden zijn.
#*Verklaar waar de Frontfactor (F) en de drie exp's vandaan komen
#*Bespreek temperatuursafhankelijkheid en geef een schets
#Geef de definitie van een ideale Rubber
#* Leid de uitdrukking voor af voor S bij een willekeurige verandering. P(R) gegeven

====Koeckelberghs====
#Vergelijk radicalaire, anionische en kationische vinylpolymerisatie
#*Mogelijke monomere deeltjes (stabiliteit)
#*Terminatie reacties
#*Invloed van verschillende voorkomende deeltjes op sneldheid (hiermee bedoelde hij de associated ion pairs etc)
#*Mogelijke manier om ze 'levend' te maken. (of quasi levend)
#*? dacht dat er nog 1 was
#Je wil een ideaal, perfect blockcopolymeer maken van MMA en MA op anionische wijze. Welk monomeer moet je eerst polymeriseren? Blijft indien je dit met ATRP wil doen de volgorde dezelfde?
#Bespreek kort Ring Opening Metathesis Polymerisatie.

Polymer Sciences: from Synthesis to Polymer Material

2024-01-19T11:58:22Z

R0834942: /* Prof. Ianiro */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Sinds 2023-2024 heeft professor Nies dit vak langs zich gelegd. Het deel Physical Chemistry is nu verdeeld tussen professor Ianiro (deel Physical Chemistry) en professor Goderis (deel Crystallization).
We gaan er daarom vanuit dat alle voorgaande vragen van professor Nies waardeloos zijn voor reference. Ianiro heeft delen van de leerstof ook aangepast. Dus je zal moeten zien welke vragen goede oefeningen zijn.
Professor Koeckelberghs zijn deel Polymer Chemistry is nog steeds hetzelfde.
Dezelfde cesuur is nog steeds van kracht. Haal minimaal 9/20 voor deel Physics (2/3 totaal punt) en 9/20 op deel Chemistry (1/3 totaal punt), of haal maximum een 9/20 in totaal.

*.

(Voor '23-'24: Gedoceerd door Professor Nies en Professor Koeckelberghs. Lessen zijn altijd in het Engels. De verdeling is 2/3 op het deel van Nies en 1/3 op het deel van Koeckelberghs. Bij Nies zijn er ook verplichte assignments tijdens het jaar, die meetellen voor een fractie 4/(12-N) van de punten van zijn deel (met N aantal assignments, doorgaans 2). Nies zijn examen is gesloten boek en er moet maar één vraag bij hem mondeling besproken worden (deze wordt op voorhand aangeduid). Bij Koeckelberghs zijn alle vragen mondeling te bespreken.)

==Examenvragen==
===19th of January 2024===
====Prof. Ianiro====
#Multiple choice questions, half a point each. No GIS-correction.
#Given the entropy: S = -kb(3→R.→R/(2*l^2*N)). For a generic vector: →v^2 = vx^2 + vy^2 + vz^2.
Derive the entropy change when a chain is deformed in an arbitrary direction. Describe how to use this to calculate the entropy change upon deformation of a network of k randomly oriented polymer strands.
#What is excl. Volume? How to calculate it, how does it relate to interaction between monomers of real chain. What is the FH-interaction parameter ChiAB and how is it defined. What is the relationship between excl vol and FH-interaction parameter?

====Prof. Koeckelberghs====
#What is living/controlled polymerisation? How to ecperimentally test if somethinh is living controlled? How can a Free Radical Polymerisation become controlled?
#Vinyl monomer. What are the requirements to be able to polymerise? What kind of polymerisations are there? How does the structure affect the polymerisation rate?
#Explain emulsion polymerisation briefly.

====Prof. Goderis====
#Lamella with surface X,Y, depth l. How is Tm related to l (derivation). [This is slide 73-74 of prof Goderis.] Image given.
#Explain shortly how the thickness of a lamella can be measures using X-ray christallography.
#The image in exercise 1 is an ideal respresentation of a polymer crystal. What does it actually look like in a polymer melt (or something)

===20th of January 2023===
====Prof. Nies====
#Eq. 1.40 is given. Discuss the limiting behavior for L<<lp and L>>lp. The Kuhn length was defined by two equations. Write them down and give a qualitative description. Based on this, give the relationship between lK and lp. Can a chain with L<<lp also be seen as Kuhn chain? Explain.
#Scientist claim that a polymer in solution shows a Phi(2)-T diagram with a closed loop miscibility hole. Chi(crit,1-2) are given as are T(crit,1-2). The values of Chi(0), Chi(1) and Chi(2) are provided too (Eq. 2.19). From this, calculate s2 and Phi(crit,1-2). Show either qualitatively of quantitatively if their reasoning for a closed loop miscibility hole is justified. Make a sketch of the Phi(2)-T diagram containing Phi(crit,2), T(crit,1-2), the binodals and spinodals.
#Figure 3.27 is given and a graph that demonstrates the linear behavior between 1/l and Tm. In several steps you are guided towards deriving the Gibbs-Thomson-Tammann equation.

====Prof. Koeckelberghs====
#Compare anionic and cationic ROP in terms of: monomers, initiators, propagation, transfer, termination and their ceiling temperature.
#Discuss, based on the structure of vinyl monomers, in what way they can be polymerized. Relate the stability of the active species to Rp and discuss retardation and inhibition.
#Discuss briefly how conversion and molar mass relate to each other in step-growth polymerization.

===27 augustus 2022===
====Prof. Nies====
#Grafiek van specific volume relaxation uitleggen
#Gibbs-Thomson equation afleiden
#Polymer in solvent is cooled, binodal/spinodal and Tg curves zijn gegeven. 1) Leg uit wat je denkt dat er zal gebeuren, 2) welke morphology denk je dat gevormd wordt voor trage vs snelle cooling?
====Prof. Koeckelberghs====
#free radical, anionic and cationic polymerization vergelijken op vlak van a) monomers b) termination reaction c) possibility for living polymerization
#ring opening metathesis polymerization bespreken
===20 januari 2022===
====Prof. Nies====
#Afleiding maken van de end to end distance van de freely rotating chain + uitleggen waarom er ⟨ .... ⟩ haakjes worden gebruikt + uitleggen wat L voor de FRC is
#Gegeven formule van de gibbs vrije energie van menging (FH)Flory huggins
#*Wat is de thermodynamische voorwaarde voor spinodaal gedrag? + Wat is de thermodynamische voorwaarde voor kritische toestand?
#*Leid ook verder af wat chi kritisch en phi kritisch zijn hieruit (opnieuw afleiden!)
#*Bepaal of de gegeven Tcritisch op een UCST of LCST systeem wijst
#*Geef UCST en LCST namen voluit
#*Teken een phi T diagram waar je de UCST of LCST van in de oefening uitlegt en uittekend
#Avrami equation gegeven en eveneens een avrami plot
#*Leg uit wat m en k zijn in deze vergelijking
#*Leg uit wat we in deze plot zien ivm de equation, over de volledige tijdsinterval
#*Teken zelf een plot volgens Avrami, waar hetzelfde polymeer (syndiotactic polystyrene) bij andere Tc was: Tc oorspronkelijke plot was 110°C, de 3 anderen waren -30°C, 105°C, 175°C --> Tm en Tg van polystyreen waren gegeven!

====Prof. Koeckelberghs====
#Definieer en bespreek living/controlled polymerization. Welke experimenten kan je uitvoeren om aan te tonen dat het gaat om een living/controlled polymerization. Bespreek de algemene methode waarop een free-radical polymerization omgezet wordt in een controlled polymerization.
#Bespreek emulsion polymerization

===13 januari 2021===
Verkorte examenduur omwille van corona
====Prof. Koeckelberghs====
#Definieer en bespreek living/controlled polymerization. Welke experimenten kan je uitvoeren om aan te tonen dat het gaat om een living/controlled polymerization. Bespreek de algemene methode waarop een free-radical polymerization omgezet wordt in een controlled polymerization.
#Bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Gegeven formule van de gibbs vrije energie van menging (FH)
#*Geef de betekenis van ieder symbool in de formule en de eenheid
#*Wat is de thermodynamische voorwaarde voor spinodaal gedrag?
#*Wat is de thermodynamische voorwaarde voor kritische toestand?
#*Schrijf UCST en LCST languit
#*Leidt de vergelijking van chikritisch en phikritisch af
#*Oefening: berekenen Chikritisch, UCST of LCST gedrag? Tekenen fasediagram en verloop van chi in functie van de temperatuur
#Leidt de vergelijking voor de average squared end-to-end distance af voor een WLC met de vergelijking voor een FRC gegeven.
===16 januari 2020===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionic, cationic en radical vinyl polymerisation vergelijken ivm monomeren, terminatie en mogelijkheid tot controlled/living
#Step growth en chain growth vergelijken en hoe je kan bepalen wanneer je welke hebt
#Metathese kort uitleggen

====Prof. Nies====
#Taak uitleggen (mondeling).
#Gibs-Thomson-Tammann afleiden voor lamellar crystal, vergelijking voor Gibbs fusie is gegeven
#Derive expression for deltaG = G(deformed) - G(undeformed). Expressions for the squared end-to-end distance for FJC and P(R)dR are given

===17 januari 2019===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionic, cationic en radical vinyl polymerisation vergelijken ivm monomeren, terminatie en mogelijkheid tot controlled/living
#Step growth en chain growth vergelijken en hoe je kan bepalen wanneer je welke hebt
#Metathese kort uitleggen

====Prof. Nies====
#Taak uitleggen (mondeling).
#Grafiek over Tg afhankelijkheid van de cooling rate, uitleggen op moleculair niveau (met betrekking tot mobiliteit)
#Afleiding radius of gyration geven (fjc), toon aan dat <s²>= lb² (N+1)(N-1)/6N en of de uitdrukking verandert als er interacties zijn tussen de massa's met Lennard Jones interactie potentiaal?

===14 januari 2019===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#plot van volumeverandering i.f.v. de tijd (case2-figuur 25) gegeven, bespreek ... (physical ageing)
#afleiding voor de Thomson-Tammann smelttemperatuur van een eindig sfeer kristal, met de fusie Gibbs vrij energie van een oneindig groot kristal gegeven

===31 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionic versus cationic ring opening polymerization:
#*monomeer
#*intiator
#*general polymerization mechanism
#*termination + transfer
#*ceiling temperature
#Influence of the molecular structure of vinyl monomers on possibility to polymerize. Correlate the molecular structure with:
#*the way monomers can be polymerized
#*rate of polymerization
#*retardation + inhibition
#Influence of conversion on molar mass in step growth polymerization

====Prof. Nies====
#Formula growth rate given (case 3 eq. 1.28)
#*discuss the origin of the exponential facors and the front factor in the given equation.
#*discuss dependence of the growth rate on the size of the crystal at a chosen crystallization temperature. Make a schematic plot of the predicted growth rate versus the crystal size for the chosen crystallization temperature.
#*what are the consequences for the predicted growth rate for crystallization behaviour at a particular crystallization temperature?
#Figure volume relaxation (case 2 figure 27)
#Rubbers
#*Define an ideal rubber
#*Derive expression for deltaG = G(deformed) - G(undeformed)
Expressions for the squared end-to-end distance for FJC and P(R)dR are given

===25 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#ceiling temperature vergelijken bij vinyl polymerization en ring opening polymerization + kleine bijvragen daarover
#controlled radical polymerization (NMP en ATRP)
#living cationic polymerization

====Prof. Nies====
#grafiek spinodal, binodal (die met Berghman's point) toegepast op PDLC, vorming van PDLC uitleggen aan de hand van grafiek
#physical ageing
#avrami plot

===19 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#anionic, cationic en radical vinyl polymerisation vergelijken ivm monomeren, terminatie en mogelijkheid tot controlled/living
#step growth en chain growth vergelijken en hoe ge kunt bepalen wanneer ge wa hebt
#ROMP uitleggen

====Prof. Nies====
#taak bespreken (mondeling)
#Gibs-Thomson-Tammann afleiden voor lamellar crystal, vergelijking voor Gibbs fusie is gegeven
#spinodal en critical condition geven + afleiden helemaal en berekenen wat de critische waarden zijn voor 'chi' en 'fi-2', vergelijking Gibbs gegeven
Huggings formule gegeven (niet in boek) is een uitbreiding van Flory-huggings vergelijking, wanneer zijn die aan elkaar gelijk en wat is de betekenis dan

===15 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#plot van volumeverandering i.f.v. de tijd (case2-figuur 25) gegeven, bespreek ... (physical ageing)
#afleiding voor de Thomson-Tammann smelttemperatuur van een eindig sfeer kristal, met de fusie Gibbs vrij energie van een oneindig groot kristal gegeven

===25 augustus 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk anionische ring opening polymerizatie met kationische ring opening polymerizatie op vlak van
#*monomeer
#*intiator
#*mechanisme
#*terminatie/recombinatie
#*ceiling temperature
#Lewis Mayo en die R ratio's daar in. Welke dingen invloed daar op hebben en hoe + voorbeeld
#Welk invloed heeft de vorderingsgraad op molaire massa in step growth polymerizatie?

====Prof. Nies====
#(mondelinge vraag) bespreek grafiek en waarom dat dit gebeurt (uitleggen op moleculair niveau), grafiek van physical ageing
#Afleiding van hoofdstuk 4 Gibbs vrije energie wanneer een ideaal rubber deformatie ondergaat
#vanalles van UCST en LCST, iets vaags.

===20 januari 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionische, kationische en frp uitleggen obv monomeer, terminatie en hoe ge het levend kunt maken
#Step growth en chain growth
#Ringopening methatese

====Prof. Nies====
Vraag 1:
#Wat is de definitie van een FRC?
#Bij welke condities is de FRC gelijk aan de FJC
#Bereken Lk en Nk voor de limiet van een enorm lange FRC (<R2>frc gegeven)
#Leidt een vergelijking af voor de mean squared end-to-end distance van een ideaal lineair diblock copolymeer bestaande uit Nk1 Kuhn monomeren met lengte lk dat vasthangt via 1 einde aan Nk2 Kuhn monomeren met lengte lk2
Vraag 2:
#Mengsel van PS in methylcyclohexaan (Mw = 355kg/mol)
Bij T=350K bestaat het mengsel uit 1 homogene vloeibare fase. Deze T is 6K boven de flory T. Polymeer volume fractie in de homogene fase is O,2
Bij T=335K: twee vloeibare fases, de polymeer volume fracties van de coexistant fases zijn 0,003 en 0,435
In de compositie range {0,002-0,044} en {0,336-0,435} is de structuur van de initiele fase scheiding kleine druppels in een matrix fase
#*Schets het verloop van delta Gmix ifv de volledige compositierange bij T=333K
#*Duid de points of interest in deze curve aan en leg ze uit.
#*Leg tot he point uit waarom je vraag a zo geschetst hebt
#*Wat zal de morfologie zijn in de initiële fase van scheiding?

===19 Januari 2017===
====Prof. Koekcelberghs====
#Vergelijken ven anionische en kationische ringopeningpolymerisatie op vlak van
#*Initiatie/Initiatoren
#*Terminatie/transfer
#*Mechanisme
#*Mogelijke monomeren
#*Ceiling temperature
#Geef de factoren die een copolymerisatie beïnvloeden
#Geef de invloed van de conversie bij een step-growth polymerisatie

====Prof. Nies====
#Vraag 1: bespreek je taak helemaal (mondeling)
#Vraag 2: Leid het verschil in Gibbs vrije energie voor een vervormd en onvervormd ideaal rubber af. End-to-end distance van een ideaal rubber en de Gaussische distributie zijn gegeven.
#Vraag 3: Gegeven een stelling die zegt dat er een closed-gap miscibility gap plaatsvindt, met een formule voor chi in functie van T. 2 kritische waarden voor de temperatuur zijn gegeven. De vraag is: kan deze stelling kloppen?

===16 januari 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#zie theoretical questions doc case 3 vraag 13, maar alleen de excess Gibbs energy en de chemical potentials waren gegeven
#Vraag 3:
#*thermodynamische uitdrukking voor spinodal en critical conditions afleiden.
#*zie theoretical questions doc case 2 vraag 4 en de uitdrukking voor de Gibbs energy is gegeven
#*de verbeterde Huggins uitdrukking voor de Gibbs energy is gegeven en daarvoor de enthalipsche en entropische bijdragen bepalen.
#*De FH uitdrukking is een speciaal geval van de Huggins uitdrukking: bepaal de conditie van y waarvoor dit geld + geef de fysische betekenis van die conditie

===14 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk chemisch geïnitieerde FRP en ATR op vlak van:
#*Algemeen protocol
#*Snelheidsvergelijkingen
#*Invloed van de moleculaire structuur op de snelheid van polymerisatie
#Leg uit: step growth en chain growth polymerisatie. Hoe kan je experimenteel onderscheid maken tussen beide?
#Leg kort uit: Ziegler-Nattakatalysator

====Prof. Nies====
#Gegeven: Tg in functie van cooling rate. Verklaar de moleculaire oorsprong van dit fenomeen. (oral)
#*Mondelinge bijvraag: wat bepaalt, naast de kinetische energie, ook mee het vrije volume?
#Leid een formule af voor het smeltpunt van een eindig sferisch kristal.
#Vrije energie van mengen volgens Flory-Huggins gegeven:
#*Wat zijn de spinodale en kristische voorwaarden?
#*Geef de betekenis en eenheiden van elke parameter in de vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische en spinodale voorwaarden afgeleid uit de bovenstaande vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische phi en chi.
#*Gegeven een uitgebreide variant van de vergelijking van Flory en Huggins. Wat zijn de enthalpische en entropische bijdragen?
#*De oorspronkelijke formule van Flory en Huggins is een bijzonder geval van de bovenstaande vergelijking. Onder welke voorwaarde is dit en waarmee komt dit fysisch overeen?

===11 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Define living/controlled polymerisation. Hoe neem je dit experimenteel waar? Hoe maak je free radical controlled?
#Wat is de invloed van moleculaire structuur van monomeer op manier vinylpolymerisatie, snelheid en retardation/inhibition?
#Bespreek emulsiepolymerisatie.

====Prof. Nies====
#Case 2, figuur 27 uitleggen (specifiek volume in functie van tijd) (oral)
#Leid Gibbs Thomson uitdrukking af voor smelttemperatuur van sferisch kristal.
#Uitdrukking s^2 en massacentrum gegeven:
#*Leid average radius of gyration af met alles massa's = m.
#*Toon aan dat average radius of gyration = lb^2 (N+1)(N-1)/6N als i=1,2,3,...,N-1.
#*Veranderen de uitdrukking als er interacties zijn tussen de massa's met Lennard Jones interactie potentiaal?

===24 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Discuss the ceiling temperature and apply it on both the vinyl polymerization and ring opening polymerization. Is the ceiling temperature of a particular monomer dependent on the way it's polymerized?
Is it possible that a particular monomer, of which the ceiling temperature is such that only low-molar mass oligomers can be obtained via a living anionic polymerization at a certain temperature, can be polymerized into high-molar mass polymer using a free radical polymerization at the same temperature? Motivate your anwer.
#Explain the principle of a controlled radical polymerization and apply it on NMP and ATRP.
#Discuss briefly the living cationic vinyl polymerization.
====Prof. Nies====
Zie onderstaande afbeelding.
[
#Assignment 1 (oral)
#The free rotating chain (FRC) consists of N bonding vectors li, i=1,...,N with constant bond length |li| = lb and constant bond angles Ï´ii+1=Ï´, i=1,...,N between the successive bonding vectors. The average quadratic end-to-end distance <RÂ²>, valid for all physically sensible values of N, lb and Ï´, is given by [[Bestand:R-FRC.JPG]]
#*Show that the average quadratic end-to-end distance <RÂ²> of the FRC chain with very small bond angles also can be written in the Kratky-Porod chain form: <RÂ²> = 2lpL-2lpÂ²(1-exp(-L/lp),
with lp=lbL/(1-cosÏ´) the perstistence length and L the contour length.
#Derive from the general thermodynamic equilibrium conditions the melting point of a polymer crystal in equilibrium with a solution of the polymer.
For the polymer solution you can use the Flory-Huggins excess Gibbs-energy of mixing.
[[Bestand:G(mix).JPG]]

The chemical potentials of the components are given by:
[[Bestand:Chempot.JPG]] ]

[[Bestand:240113nies.png]]

===18 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Compare chemically initiated free radical polymerization and ATRP, for the following aspects:
#*general concept
#*rate of polymerization
#*influence of molecule structure on polymerization rate
#Discuss the differences in mechanism of chain growth and step growth polymerization. How can one investigate which type of polymerization he is dealing with?
#Explain briefly: Ziegler-Natta catalyst
====Prof. Nies====
#Discussion of assignment 1 (oral)

Zie onderstaande afbeelding.

#The expression of average squared end-to-end distance of the Kratky-Porod chain is given: <RÂ²> = 2lpL - 2lpÂ²(1-exp(-L/lp)
#*Derive expressions for the Kuhn segment length and the number of Kuhn segments for this chain.
#*Discuss your results. For instance, did you make any assumptions? Mention them explicitly.
#The excess Gibbs ebergy of mixing in the Flory-Huggins model is given: Î”G/NlkT = Î”g/kT = (Ï†1/s1)lnÏ†1 + (Ï†2/s2)lnÏ†2 + Ï‡Ï†1Ï†2
#*Derive expressions for the spinodal and critical conditions.
#*Derive from these expressions the formulae for the critical composition Ï†2,cr and critical value of Ï‡.
#*What is the relevance of the spinodal for material behaviour?
[[Bestand:180113nies.png]]

===20 januari 2012===
====Professor Nies====
#Gegeven een fase-diagram uit Case II. Wat gebeurt er als er vanuit punt A (dat links van de critical point lag):
#* traag wordt afgekoeld
#* wordt gequenched (1000K/min)
#* Hoe ziet de oplossing er na koelen uit voor beide gevallen
#5 begrippen uitleggen:
#*Thermo-elastische inversie
#*Physical ageing
#*Second order transition
#*Effective pair potential
#*Nucleation & growth
#Leidt de spinodal en critical conditions af en ook de waarden voor Fi(2,crit) en Chi(krit).

====Professor Koeckelberghs====
#Wat is de ceiling temperatuur en correleer dit met vinylpolymerisatie en Ring opening polymerisatie. Is de ceiling temperatuur afhankelijk van hoe we polymeriseren? Stel we polymeriseren via een living anionische polymerisatie. Het monomeer heeft een lage ceiling temperatuur, wat ervoor zorgt dat er geen lange polymeerketens worden gevormd. Kan men dan langere ketens verkrijgen als men bij dezelfde temperatuur via een radicale polymerisatie polymeriseert?
#M1 en M2 worden gecopolymeriseerd. Geef de parameters voor beide monomeren en leg uit waarvan deze afhangen.
# Leg uit: (radicalaire) emulsiepolymerisatie

===21 januari 2011===
====Professor Nies====
# Teken het verloop van de de gibssvrij-energie in functie van volumefractie bij een temperatuur van 300K. Volumefracties = 0,2. Coexistence points en spinodal points gegeven. Ook de verschillende punten aanduiden en kort uitleggen. (deze vraag was mondeling)
# Formule p 50 case 1 gegeven (zonder 4e term)
#* leg de symbolen uit + dimensies + eenheden
#* wat bedoelt men met "volgens de Flory benadering..."
#* leg de twee verschillende termen uit
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een flory-solvent
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een goed solvent
# Avramiplot+vergelijking gegeven
#*leg de parameters uit
#*hoe kan je volumefractie kristallijne fase meten, leg kort techniek uit.
#*geef een kwalitatieve bespreking van de grafiek
#*wat kan je uit de parameters afleiden

====Professor Koeckelberghs====
# zie vragen vorig jaar

===15 januari 2010===
====Professor Nies====
#Er was de grafiek gegeven met daarop de binodal, spinodal en Tg curve. Met daarop 3 punten aangegeven, telkens in het homogene gebied boven de binodal en boven Tg. Punt A: Links van kritische punt, punt B tussen kritische punt en Berghmans punt en punt C rechts van Berghmanspunt. (Alleen deze vraag mondeling)
#*Wat vindt plaats als je in punt A traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt A afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt B traag afkoelt
#*Wat vindt plaats als je in punt B afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt C traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt C afkoelt met 1000K/min
#Vergelijking van Groeisnelheid bij kristallisatie (U) gegeven: U=Fexp(A)exp(B)exp(C) Zowel F,A,B,C waren gegeven in symbolen(vergelijking onder 7.B case III)
#*Geef waarvoor de symbolen staan en wat hun eenheden zijn.
#*Verklaar waar de Frontfactor (F) en de drie exp's vandaan komen
#*Bespreek temperatuursafhankelijkheid en geef een schets
#Geef de definitie van een ideale Rubber
#* Leid de uitdrukking voor af voor S bij een willekeurige verandering. P(R) gegeven

====Koeckelberghs====
#Vergelijk radicalaire, anionische en kationische vinylpolymerisatie
#*Mogelijke monomere deeltjes (stabiliteit)
#*Terminatie reacties
#*Invloed van verschillende voorkomende deeltjes op sneldheid (hiermee bedoelde hij de associated ion pairs etc)
#*Mogelijke manier om ze 'levend' te maken. (of quasi levend)
#*? dacht dat er nog 1 was
#Je wil een ideaal, perfect blockcopolymeer maken van MMA en MA op anionische wijze. Welk monomeer moet je eerst polymeriseren? Blijft indien je dit met ATRP wil doen de volgorde dezelfde?
#Bespreek kort Ring Opening Metathesis Polymerisatie.

Polymer Sciences: from Synthesis to Polymer Material

2024-01-19T11:57:49Z

R0834942: /* Examenvragen */

[[Categorie:Machemie]]

==Vakinformatie==
Sinds 2023-2024 heeft professor Nies dit vak langs zich gelegd. Het deel Physical Chemistry is nu verdeeld tussen professor Ianiro (deel Physical Chemistry) en professor Goderis (deel Crystallization).
We gaan er daarom vanuit dat alle voorgaande vragen van professor Nies waardeloos zijn voor reference. Ianiro heeft delen van de leerstof ook aangepast. Dus je zal moeten zien welke vragen goede oefeningen zijn.
Professor Koeckelberghs zijn deel Polymer Chemistry is nog steeds hetzelfde.
Dezelfde cesuur is nog steeds van kracht. Haal minimaal 9/20 voor deel Physics (2/3 totaal punt) en 9/20 op deel Chemistry (1/3 totaal punt), of haal maximum een 9/20 in totaal.

*.

(Voor '23-'24: Gedoceerd door Professor Nies en Professor Koeckelberghs. Lessen zijn altijd in het Engels. De verdeling is 2/3 op het deel van Nies en 1/3 op het deel van Koeckelberghs. Bij Nies zijn er ook verplichte assignments tijdens het jaar, die meetellen voor een fractie 4/(12-N) van de punten van zijn deel (met N aantal assignments, doorgaans 2). Nies zijn examen is gesloten boek en er moet maar één vraag bij hem mondeling besproken worden (deze wordt op voorhand aangeduid). Bij Koeckelberghs zijn alle vragen mondeling te bespreken.)

==Examenvragen==
===19th of January 2024===
====Prof. Ianiro====
#Multiple choice questions, half a point each. No GIS-correction.
#Given the entropy: S = -kb(3→R.→R/(2*l^2*N)). For a generic vector: →v^2 = vx^é + vy^2 + vz^2.
Derive the entropy change when a chain is deformed in an arbitrary direction. Describe how to use this to calculate the entropy change upon deformation of a network of k randomly oriented polymer strands.
#What is excl. Volume? How to calculate it, how does it relate to interaction between monomers of real chain. What is the FH-interaction parameter ChiAB and how is it defined. What is the relationship between excl vol and FH-interaction parameter?

====Prof. Koeckelberghs====
#What is living/controlled polymerisation? How to ecperimentally test if somethinh is living controlled? How can a Free Radical Polymerisation become controlled?
#Vinyl monomer. What are the requirements to be able to polymerise? What kind of polymerisations are there? How does the structure affect the polymerisation rate?
#Explain emulsion polymerisation briefly.

====Prof. Goderis====
#Lamella with surface X,Y, depth l. How is Tm related to l (derivation). [This is slide 73-74 of prof Goderis.] Image given.
#Explain shortly how the thickness of a lamella can be measures using X-ray christallography.
#The image in exercise 1 is an ideal respresentation of a polymer crystal. What does it actually look like in a polymer melt (or something)

===20th of January 2023===
====Prof. Nies====
#Eq. 1.40 is given. Discuss the limiting behavior for L<<lp and L>>lp. The Kuhn length was defined by two equations. Write them down and give a qualitative description. Based on this, give the relationship between lK and lp. Can a chain with L<<lp also be seen as Kuhn chain? Explain.
#Scientist claim that a polymer in solution shows a Phi(2)-T diagram with a closed loop miscibility hole. Chi(crit,1-2) are given as are T(crit,1-2). The values of Chi(0), Chi(1) and Chi(2) are provided too (Eq. 2.19). From this, calculate s2 and Phi(crit,1-2). Show either qualitatively of quantitatively if their reasoning for a closed loop miscibility hole is justified. Make a sketch of the Phi(2)-T diagram containing Phi(crit,2), T(crit,1-2), the binodals and spinodals.
#Figure 3.27 is given and a graph that demonstrates the linear behavior between 1/l and Tm. In several steps you are guided towards deriving the Gibbs-Thomson-Tammann equation.

====Prof. Koeckelberghs====
#Compare anionic and cationic ROP in terms of: monomers, initiators, propagation, transfer, termination and their ceiling temperature.
#Discuss, based on the structure of vinyl monomers, in what way they can be polymerized. Relate the stability of the active species to Rp and discuss retardation and inhibition.
#Discuss briefly how conversion and molar mass relate to each other in step-growth polymerization.

===27 augustus 2022===
====Prof. Nies====
#Grafiek van specific volume relaxation uitleggen
#Gibbs-Thomson equation afleiden
#Polymer in solvent is cooled, binodal/spinodal and Tg curves zijn gegeven. 1) Leg uit wat je denkt dat er zal gebeuren, 2) welke morphology denk je dat gevormd wordt voor trage vs snelle cooling?
====Prof. Koeckelberghs====
#free radical, anionic and cationic polymerization vergelijken op vlak van a) monomers b) termination reaction c) possibility for living polymerization
#ring opening metathesis polymerization bespreken
===20 januari 2022===
====Prof. Nies====
#Afleiding maken van de end to end distance van de freely rotating chain + uitleggen waarom er ⟨ .... ⟩ haakjes worden gebruikt + uitleggen wat L voor de FRC is
#Gegeven formule van de gibbs vrije energie van menging (FH)Flory huggins
#*Wat is de thermodynamische voorwaarde voor spinodaal gedrag? + Wat is de thermodynamische voorwaarde voor kritische toestand?
#*Leid ook verder af wat chi kritisch en phi kritisch zijn hieruit (opnieuw afleiden!)
#*Bepaal of de gegeven Tcritisch op een UCST of LCST systeem wijst
#*Geef UCST en LCST namen voluit
#*Teken een phi T diagram waar je de UCST of LCST van in de oefening uitlegt en uittekend
#Avrami equation gegeven en eveneens een avrami plot
#*Leg uit wat m en k zijn in deze vergelijking
#*Leg uit wat we in deze plot zien ivm de equation, over de volledige tijdsinterval
#*Teken zelf een plot volgens Avrami, waar hetzelfde polymeer (syndiotactic polystyrene) bij andere Tc was: Tc oorspronkelijke plot was 110°C, de 3 anderen waren -30°C, 105°C, 175°C --> Tm en Tg van polystyreen waren gegeven!

====Prof. Koeckelberghs====
#Definieer en bespreek living/controlled polymerization. Welke experimenten kan je uitvoeren om aan te tonen dat het gaat om een living/controlled polymerization. Bespreek de algemene methode waarop een free-radical polymerization omgezet wordt in een controlled polymerization.
#Bespreek emulsion polymerization

===13 januari 2021===
Verkorte examenduur omwille van corona
====Prof. Koeckelberghs====
#Definieer en bespreek living/controlled polymerization. Welke experimenten kan je uitvoeren om aan te tonen dat het gaat om een living/controlled polymerization. Bespreek de algemene methode waarop een free-radical polymerization omgezet wordt in een controlled polymerization.
#Bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Gegeven formule van de gibbs vrije energie van menging (FH)
#*Geef de betekenis van ieder symbool in de formule en de eenheid
#*Wat is de thermodynamische voorwaarde voor spinodaal gedrag?
#*Wat is de thermodynamische voorwaarde voor kritische toestand?
#*Schrijf UCST en LCST languit
#*Leidt de vergelijking van chikritisch en phikritisch af
#*Oefening: berekenen Chikritisch, UCST of LCST gedrag? Tekenen fasediagram en verloop van chi in functie van de temperatuur
#Leidt de vergelijking voor de average squared end-to-end distance af voor een WLC met de vergelijking voor een FRC gegeven.
===16 januari 2020===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionic, cationic en radical vinyl polymerisation vergelijken ivm monomeren, terminatie en mogelijkheid tot controlled/living
#Step growth en chain growth vergelijken en hoe je kan bepalen wanneer je welke hebt
#Metathese kort uitleggen

====Prof. Nies====
#Taak uitleggen (mondeling).
#Gibs-Thomson-Tammann afleiden voor lamellar crystal, vergelijking voor Gibbs fusie is gegeven
#Derive expression for deltaG = G(deformed) - G(undeformed). Expressions for the squared end-to-end distance for FJC and P(R)dR are given

===17 januari 2019===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionic, cationic en radical vinyl polymerisation vergelijken ivm monomeren, terminatie en mogelijkheid tot controlled/living
#Step growth en chain growth vergelijken en hoe je kan bepalen wanneer je welke hebt
#Metathese kort uitleggen

====Prof. Nies====
#Taak uitleggen (mondeling).
#Grafiek over Tg afhankelijkheid van de cooling rate, uitleggen op moleculair niveau (met betrekking tot mobiliteit)
#Afleiding radius of gyration geven (fjc), toon aan dat <s²>= lb² (N+1)(N-1)/6N en of de uitdrukking verandert als er interacties zijn tussen de massa's met Lennard Jones interactie potentiaal?

===14 januari 2019===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#plot van volumeverandering i.f.v. de tijd (case2-figuur 25) gegeven, bespreek ... (physical ageing)
#afleiding voor de Thomson-Tammann smelttemperatuur van een eindig sfeer kristal, met de fusie Gibbs vrij energie van een oneindig groot kristal gegeven

===31 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionic versus cationic ring opening polymerization:
#*monomeer
#*intiator
#*general polymerization mechanism
#*termination + transfer
#*ceiling temperature
#Influence of the molecular structure of vinyl monomers on possibility to polymerize. Correlate the molecular structure with:
#*the way monomers can be polymerized
#*rate of polymerization
#*retardation + inhibition
#Influence of conversion on molar mass in step growth polymerization

====Prof. Nies====
#Formula growth rate given (case 3 eq. 1.28)
#*discuss the origin of the exponential facors and the front factor in the given equation.
#*discuss dependence of the growth rate on the size of the crystal at a chosen crystallization temperature. Make a schematic plot of the predicted growth rate versus the crystal size for the chosen crystallization temperature.
#*what are the consequences for the predicted growth rate for crystallization behaviour at a particular crystallization temperature?
#Figure volume relaxation (case 2 figure 27)
#Rubbers
#*Define an ideal rubber
#*Derive expression for deltaG = G(deformed) - G(undeformed)
Expressions for the squared end-to-end distance for FJC and P(R)dR are given

===25 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#ceiling temperature vergelijken bij vinyl polymerization en ring opening polymerization + kleine bijvragen daarover
#controlled radical polymerization (NMP en ATRP)
#living cationic polymerization

====Prof. Nies====
#grafiek spinodal, binodal (die met Berghman's point) toegepast op PDLC, vorming van PDLC uitleggen aan de hand van grafiek
#physical ageing
#avrami plot

===19 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#anionic, cationic en radical vinyl polymerisation vergelijken ivm monomeren, terminatie en mogelijkheid tot controlled/living
#step growth en chain growth vergelijken en hoe ge kunt bepalen wanneer ge wa hebt
#ROMP uitleggen

====Prof. Nies====
#taak bespreken (mondeling)
#Gibs-Thomson-Tammann afleiden voor lamellar crystal, vergelijking voor Gibbs fusie is gegeven
#spinodal en critical condition geven + afleiden helemaal en berekenen wat de critische waarden zijn voor 'chi' en 'fi-2', vergelijking Gibbs gegeven
Huggings formule gegeven (niet in boek) is een uitbreiding van Flory-huggings vergelijking, wanneer zijn die aan elkaar gelijk en wat is de betekenis dan

===15 januari 2018===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#plot van volumeverandering i.f.v. de tijd (case2-figuur 25) gegeven, bespreek ... (physical ageing)
#afleiding voor de Thomson-Tammann smelttemperatuur van een eindig sfeer kristal, met de fusie Gibbs vrij energie van een oneindig groot kristal gegeven

===25 augustus 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk anionische ring opening polymerizatie met kationische ring opening polymerizatie op vlak van
#*monomeer
#*intiator
#*mechanisme
#*terminatie/recombinatie
#*ceiling temperature
#Lewis Mayo en die R ratio's daar in. Welke dingen invloed daar op hebben en hoe + voorbeeld
#Welk invloed heeft de vorderingsgraad op molaire massa in step growth polymerizatie?

====Prof. Nies====
#(mondelinge vraag) bespreek grafiek en waarom dat dit gebeurt (uitleggen op moleculair niveau), grafiek van physical ageing
#Afleiding van hoofdstuk 4 Gibbs vrije energie wanneer een ideaal rubber deformatie ondergaat
#vanalles van UCST en LCST, iets vaags.

===20 januari 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#Anionische, kationische en frp uitleggen obv monomeer, terminatie en hoe ge het levend kunt maken
#Step growth en chain growth
#Ringopening methatese

====Prof. Nies====
Vraag 1:
#Wat is de definitie van een FRC?
#Bij welke condities is de FRC gelijk aan de FJC
#Bereken Lk en Nk voor de limiet van een enorm lange FRC (<R2>frc gegeven)
#Leidt een vergelijking af voor de mean squared end-to-end distance van een ideaal lineair diblock copolymeer bestaande uit Nk1 Kuhn monomeren met lengte lk dat vasthangt via 1 einde aan Nk2 Kuhn monomeren met lengte lk2
Vraag 2:
#Mengsel van PS in methylcyclohexaan (Mw = 355kg/mol)
Bij T=350K bestaat het mengsel uit 1 homogene vloeibare fase. Deze T is 6K boven de flory T. Polymeer volume fractie in de homogene fase is O,2
Bij T=335K: twee vloeibare fases, de polymeer volume fracties van de coexistant fases zijn 0,003 en 0,435
In de compositie range {0,002-0,044} en {0,336-0,435} is de structuur van de initiele fase scheiding kleine druppels in een matrix fase
#*Schets het verloop van delta Gmix ifv de volledige compositierange bij T=333K
#*Duid de points of interest in deze curve aan en leg ze uit.
#*Leg tot he point uit waarom je vraag a zo geschetst hebt
#*Wat zal de morfologie zijn in de initiële fase van scheiding?

===19 Januari 2017===
====Prof. Koekcelberghs====
#Vergelijken ven anionische en kationische ringopeningpolymerisatie op vlak van
#*Initiatie/Initiatoren
#*Terminatie/transfer
#*Mechanisme
#*Mogelijke monomeren
#*Ceiling temperature
#Geef de factoren die een copolymerisatie beïnvloeden
#Geef de invloed van de conversie bij een step-growth polymerisatie

====Prof. Nies====
#Vraag 1: bespreek je taak helemaal (mondeling)
#Vraag 2: Leid het verschil in Gibbs vrije energie voor een vervormd en onvervormd ideaal rubber af. End-to-end distance van een ideaal rubber en de Gaussische distributie zijn gegeven.
#Vraag 3: Gegeven een stelling die zegt dat er een closed-gap miscibility gap plaatsvindt, met een formule voor chi in functie van T. 2 kritische waarden voor de temperatuur zijn gegeven. De vraag is: kan deze stelling kloppen?

===16 januari 2017===
====Prof. Koeckelberghs====
#living/controlled polymerization: definitie + uitleggen. Hoe kunt ge dat experimenteel kunt nagaan. Principe uitleggen hoe ge van free radical polymerization naar controlled polymerization gaat.
#De invloed van de moleculaire structuur van vinyl polymeren op polymerisatie en op de polymerisation rate en dan ook nog op inhibitie en retardatie
#bespreek emulsion polymerization

====Prof. Nies====
#Bespreek uw taak: gewoon uw taak uitleggen aan Nies (mondelinge vraag)
#zie theoretical questions doc case 3 vraag 13, maar alleen de excess Gibbs energy en de chemical potentials waren gegeven
#Vraag 3:
#*thermodynamische uitdrukking voor spinodal en critical conditions afleiden.
#*zie theoretical questions doc case 2 vraag 4 en de uitdrukking voor de Gibbs energy is gegeven
#*de verbeterde Huggins uitdrukking voor de Gibbs energy is gegeven en daarvoor de enthalipsche en entropische bijdragen bepalen.
#*De FH uitdrukking is een speciaal geval van de Huggins uitdrukking: bepaal de conditie van y waarvoor dit geld + geef de fysische betekenis van die conditie

===14 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Vergelijk chemisch geïnitieerde FRP en ATR op vlak van:
#*Algemeen protocol
#*Snelheidsvergelijkingen
#*Invloed van de moleculaire structuur op de snelheid van polymerisatie
#Leg uit: step growth en chain growth polymerisatie. Hoe kan je experimenteel onderscheid maken tussen beide?
#Leg kort uit: Ziegler-Nattakatalysator

====Prof. Nies====
#Gegeven: Tg in functie van cooling rate. Verklaar de moleculaire oorsprong van dit fenomeen. (oral)
#*Mondelinge bijvraag: wat bepaalt, naast de kinetische energie, ook mee het vrije volume?
#Leid een formule af voor het smeltpunt van een eindig sferisch kristal.
#Vrije energie van mengen volgens Flory-Huggins gegeven:
#*Wat zijn de spinodale en kristische voorwaarden?
#*Geef de betekenis en eenheiden van elke parameter in de vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische en spinodale voorwaarden afgeleid uit de bovenstaande vergelijking.
#*Geef een concrete uitdrukking voor de kritische phi en chi.
#*Gegeven een uitgebreide variant van de vergelijking van Flory en Huggins. Wat zijn de enthalpische en entropische bijdragen?
#*De oorspronkelijke formule van Flory en Huggins is een bijzonder geval van de bovenstaande vergelijking. Onder welke voorwaarde is dit en waarmee komt dit fysisch overeen?

===11 januari 2016===
====Prof. Koeckelberghs====
#Define living/controlled polymerisation. Hoe neem je dit experimenteel waar? Hoe maak je free radical controlled?
#Wat is de invloed van moleculaire structuur van monomeer op manier vinylpolymerisatie, snelheid en retardation/inhibition?
#Bespreek emulsiepolymerisatie.

====Prof. Nies====
#Case 2, figuur 27 uitleggen (specifiek volume in functie van tijd) (oral)
#Leid Gibbs Thomson uitdrukking af voor smelttemperatuur van sferisch kristal.
#Uitdrukking s^2 en massacentrum gegeven:
#*Leid average radius of gyration af met alles massa's = m.
#*Toon aan dat average radius of gyration = lb^2 (N+1)(N-1)/6N als i=1,2,3,...,N-1.
#*Veranderen de uitdrukking als er interacties zijn tussen de massa's met Lennard Jones interactie potentiaal?

===24 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Discuss the ceiling temperature and apply it on both the vinyl polymerization and ring opening polymerization. Is the ceiling temperature of a particular monomer dependent on the way it's polymerized?
Is it possible that a particular monomer, of which the ceiling temperature is such that only low-molar mass oligomers can be obtained via a living anionic polymerization at a certain temperature, can be polymerized into high-molar mass polymer using a free radical polymerization at the same temperature? Motivate your anwer.
#Explain the principle of a controlled radical polymerization and apply it on NMP and ATRP.
#Discuss briefly the living cationic vinyl polymerization.
====Prof. Nies====
Zie onderstaande afbeelding.
[
#Assignment 1 (oral)
#The free rotating chain (FRC) consists of N bonding vectors li, i=1,...,N with constant bond length |li| = lb and constant bond angles Ï´ii+1=Ï´, i=1,...,N between the successive bonding vectors. The average quadratic end-to-end distance <RÂ²>, valid for all physically sensible values of N, lb and Ï´, is given by [[Bestand:R-FRC.JPG]]
#*Show that the average quadratic end-to-end distance <RÂ²> of the FRC chain with very small bond angles also can be written in the Kratky-Porod chain form: <RÂ²> = 2lpL-2lpÂ²(1-exp(-L/lp),
with lp=lbL/(1-cosÏ´) the perstistence length and L the contour length.
#Derive from the general thermodynamic equilibrium conditions the melting point of a polymer crystal in equilibrium with a solution of the polymer.
For the polymer solution you can use the Flory-Huggins excess Gibbs-energy of mixing.
[[Bestand:G(mix).JPG]]

The chemical potentials of the components are given by:
[[Bestand:Chempot.JPG]] ]

[[Bestand:240113nies.png]]

===18 januari 2013===
====Prof. Koeckelberghs====
#Compare chemically initiated free radical polymerization and ATRP, for the following aspects:
#*general concept
#*rate of polymerization
#*influence of molecule structure on polymerization rate
#Discuss the differences in mechanism of chain growth and step growth polymerization. How can one investigate which type of polymerization he is dealing with?
#Explain briefly: Ziegler-Natta catalyst
====Prof. Nies====
#Discussion of assignment 1 (oral)

Zie onderstaande afbeelding.

#The expression of average squared end-to-end distance of the Kratky-Porod chain is given: <RÂ²> = 2lpL - 2lpÂ²(1-exp(-L/lp)
#*Derive expressions for the Kuhn segment length and the number of Kuhn segments for this chain.
#*Discuss your results. For instance, did you make any assumptions? Mention them explicitly.
#The excess Gibbs ebergy of mixing in the Flory-Huggins model is given: Î”G/NlkT = Î”g/kT = (Ï†1/s1)lnÏ†1 + (Ï†2/s2)lnÏ†2 + Ï‡Ï†1Ï†2
#*Derive expressions for the spinodal and critical conditions.
#*Derive from these expressions the formulae for the critical composition Ï†2,cr and critical value of Ï‡.
#*What is the relevance of the spinodal for material behaviour?
[[Bestand:180113nies.png]]

===20 januari 2012===
====Professor Nies====
#Gegeven een fase-diagram uit Case II. Wat gebeurt er als er vanuit punt A (dat links van de critical point lag):
#* traag wordt afgekoeld
#* wordt gequenched (1000K/min)
#* Hoe ziet de oplossing er na koelen uit voor beide gevallen
#5 begrippen uitleggen:
#*Thermo-elastische inversie
#*Physical ageing
#*Second order transition
#*Effective pair potential
#*Nucleation & growth
#Leidt de spinodal en critical conditions af en ook de waarden voor Fi(2,crit) en Chi(krit).

====Professor Koeckelberghs====
#Wat is de ceiling temperatuur en correleer dit met vinylpolymerisatie en Ring opening polymerisatie. Is de ceiling temperatuur afhankelijk van hoe we polymeriseren? Stel we polymeriseren via een living anionische polymerisatie. Het monomeer heeft een lage ceiling temperatuur, wat ervoor zorgt dat er geen lange polymeerketens worden gevormd. Kan men dan langere ketens verkrijgen als men bij dezelfde temperatuur via een radicale polymerisatie polymeriseert?
#M1 en M2 worden gecopolymeriseerd. Geef de parameters voor beide monomeren en leg uit waarvan deze afhangen.
# Leg uit: (radicalaire) emulsiepolymerisatie

===21 januari 2011===
====Professor Nies====
# Teken het verloop van de de gibssvrij-energie in functie van volumefractie bij een temperatuur van 300K. Volumefracties = 0,2. Coexistence points en spinodal points gegeven. Ook de verschillende punten aanduiden en kort uitleggen. (deze vraag was mondeling)
# Formule p 50 case 1 gegeven (zonder 4e term)
#* leg de symbolen uit + dimensies + eenheden
#* wat bedoelt men met "volgens de Flory benadering..."
#* leg de twee verschillende termen uit
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een flory-solvent
#* Bereken end-to-end distance in evenwicht bij een goed solvent
# Avramiplot+vergelijking gegeven
#*leg de parameters uit
#*hoe kan je volumefractie kristallijne fase meten, leg kort techniek uit.
#*geef een kwalitatieve bespreking van de grafiek
#*wat kan je uit de parameters afleiden

====Professor Koeckelberghs====
# zie vragen vorig jaar

===15 januari 2010===
====Professor Nies====
#Er was de grafiek gegeven met daarop de binodal, spinodal en Tg curve. Met daarop 3 punten aangegeven, telkens in het homogene gebied boven de binodal en boven Tg. Punt A: Links van kritische punt, punt B tussen kritische punt en Berghmans punt en punt C rechts van Berghmanspunt. (Alleen deze vraag mondeling)
#*Wat vindt plaats als je in punt A traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt A afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt B traag afkoelt
#*Wat vindt plaats als je in punt B afkoelt met 1000K/min
#*Wat vindt plaats als je in punt C traag afkoelt?
#*Wat vindt plaats als je in punt C afkoelt met 1000K/min
#Vergelijking van Groeisnelheid bij kristallisatie (U) gegeven: U=Fexp(A)exp(B)exp(C) Zowel F,A,B,C waren gegeven in symbolen(vergelijking onder 7.B case III)
#*Geef waarvoor de symbolen staan en wat hun eenheden zijn.
#*Verklaar waar de Frontfactor (F) en de drie exp's vandaan komen
#*Bespreek temperatuursafhankelijkheid en geef een schets
#Geef de definitie van een ideale Rubber
#* Leid de uitdrukking voor af voor S bij een willekeurige verandering. P(R) gegeven

====Koeckelberghs====
#Vergelijk radicalaire, anionische en kationische vinylpolymerisatie
#*Mogelijke monomere deeltjes (stabiliteit)
#*Terminatie reacties
#*Invloed van verschillende voorkomende deeltjes op sneldheid (hiermee bedoelde hij de associated ion pairs etc)
#*Mogelijke manier om ze 'levend' te maken. (of quasi levend)
#*? dacht dat er nog 1 was
#Je wil een ideaal, perfect blockcopolymeer maken van MMA en MA op anionische wijze. Welk monomeer moet je eerst polymeriseren? Blijft indien je dit met ATRP wil doen de volgorde dezelfde?
#Bespreek kort Ring Opening Metathesis Polymerisatie.

Electrochemical Methods in Inorganic Chemistry

2024-01-15T11:25:51Z

R0834942: /* Examenvragen */

[[Categorie:Machemie]]
==Examenvragen==

===15 januari 2024===
#UME-question (3 point)
#*Discuss the I-t plot of a UME
#*What does the concentration profile look like with fast and slow kinetics?
#*What are the start boundaries for the derivation of the Cotrell equation (without derivation itself).
#*Wat are the advantages and disadvantages of an UME?
#*What is the cell time constant, what are its components and what is its relation to r0?
#Kinetics (3 points)
#*What is the E-I plot for slow kinetics from 0 to infinite overpotential? What are the different divisions and what is the boundary?
#*What are the starting points of a E-I derivation?
#*What does the concentration near the electrode look like for really low overpotential?
#*What are transfer coefficient, exchange current and overpotential? Give one method that can be used to determine each of these things.
#Questions: explain briefly and write down the most important things:
#*Tin deposition (baths & properties) (2 points)
#*Pitting corrosion (2points)
#*Liquid potential junction and 1 example of ISE (1,5 points)
#*Square wave voltammetry. What are the advantages and disadvantages? How does it minimize potential drop, noise and charging current? (1,5 points)
#*Rotating disk electrode and the Levich plot. How can this method be used to calculate reversibility? (1,5 points)
#*What are solid-electrolyte-interfaces and why are they important? (1,5 points)
#*Give as many disadvantages of resistance in a cell (both laboratory and large scale cells) (2 points)
#*What is the C-rate of a battery? (1 point)
#*Forgot the last question (1 point)

===16 januari 2023===
#Bespreking van volgende begrippen (2,5 punten per term):
#*Tin deposition (baths & properties)
#*Pitting corrosion
#*Liquid potential junction and 1 example of ISE
#*Square wave voltammetry
#*Rotating disk electrode
#Beantwoord beide (4p per vraag)
#*UME, Cottrell
#*Kinetic control: Explain E-I plot and concentration behaviour for very low and moderately low overpotential (Butler-Volmer and Tafel plot etc.)

===20 januari 2020 NM, verschillende reeksen===
#Bespreking van volgende begrippen (2,5 punten per term):
#*Evans diagram
#*Underpotential deposition
#*Electrocatalysis
#*Thin layer cell
#*Ionic liquids
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig (7,5 punten):
#*UME, Cottrell
#*Kinetic control: Explain E-I plot and concentration behaviour for very low and moderately low overpotential (Butler-Volmer and Tafel plot etc.)

===14 januari 2019 VM, verschillende reeksen===
#Begrippen (2,5 punten per term):
#*Electrochemical cell as electronic circuit and impedance spectroscopy
#*Electrodeposition noble metals
#*Double layer
#*ISE based on pH-electrode (exNH3)
#*Intergranular corrosion
#Kies 1 van de 2 vragen en bespreek uitvoerig (7,5 punten):
#*UME (working, how its made, pros and cons, effect on diffusion layer)
#*E-I plot. Describe plot. Give the relationship between the current and mox. What happens in steady state regim and what in non-steady state regim and how is the concentration near the electrode in both regims.

===14 januari 2019 VM, verschillende reeksen===
#Bespreking van volgende begrippen (2,5 punten per term):
#*Methods to determine quality of SAM
#*The liquid potential junction and ISEs
#*How resistance effects cell time constant
#*Nickel Deposition
#*Crevice Corrosion
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig (7,5 punten):
#*The I-t plot for spherical diffusion, how concentration changes with time and start point of equation derivation.
#*Kinetic control. What does the Tafel plot mean? Explain the Buttler-Volmer equation, start of equation derivation.
Oral section - E-M read written answers and asked for brief explanation if a key term was missing.

#Bespreking van volgende begrippen:
#*Tin deposition baths and their properties
#*Methods to determine the quality of SAM
#*Solid-based ion selective electrode for FET
#*Pitting corrosion
#*The rotating disc electrode
#Kies 1 van de 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*UME's
#*Kinetic control: Explain E-I plot and concentration behaviour for very low and moderately low overpotential (Butler-Volmer and Tafel plot etc.)

===23 januari 2018 VM, verschillende reeksen===
#Bespreking van volgende begrippen:
#*ISE gebaseerd op hydrofobisch membraan
#*electrochemical impedance spectroscopy
#*transport number en transport in de bulk
#*initial stadia of electrodeposition on a foreign substrate
#*electrical double layer
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig:
#*crevice corrosion uitleggen,hoe het ontstaan en wat de gevolgen zijn
#*de I-t plot voor difussion controlled reaction met een planaire elektrode

#Begrippen:
#*Electrodeposition baths Sn and properties
#*Electrotechnique to quantivy stabiliy sams
#*Solid based ion selective electrodes at ftr
#*Pitting corrosion
#*Rotating disk electrode
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig:
#*CvmV of i-t met Ume

===15 januari 2018 VM, verschillende reeksen===
#Bespreking van volgende termen
#*Electroplating baths van Ni deposities
#*Pitting corrosion
#*Rotating Disk Electrode
#*Ion selective electrode bij FETs
#*Electrochemische methode om stabiliteit van SAMs te quantificeren
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*Wat is cyclic voltammetry. Leg procedure uit van meting. Wat is de beperking van deze techniek? Wat verandert er met de scan rate etc.
#*UMEs: hemispherical diffusion. Wat is het startpunt voor de afleiding etc.

#Bespreking van volgende termen:
#*square wave voltammetry
#*mass transport controlled reactions
#*copper deposition in chips
#*double layer en charging current
#*crevice corrosion
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig:
#*UME's uitleggen
#*I-t plot spherical diffusion. startpunt van afleiding uitleggen, hoe evolueert diffusielaag over tijd

#Bespreking van volgende termen:
#*Damascene proces
#*Electrocatalysis
#*Transport number en transport in bulk
#*soorten ISE's
#*duck-shaped curve in reversibele processen
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig:
#*I-t plot bij sferische diffusie
#*Butler volmer en tafel plot bij kinetische controle

===20 januari 2017 VM, verschillende reeksen===
#Bespreking van volgende termen
#*Liquid junction ISE with hydrophobic membrane
#*Electrochemical Impedance Spectroscopy
#*the initial step for electrodeposition
#*Current through bulk and transport number ti
#*Electrical double layer
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*I-t plot for planar diffusion. What is the behaviour of the concentration near the electrode over time? What is the starting point for the Cottrell equation?
#*Crevice corrosion volledig uitleggen

#Bespreking van volgende termen
#*UME, geef voor- en nadelen
#*Chrono-amperometrie
#*Nernst-Planck vergelijking. Waardoor wordt het transport in de bulk gekenmerkt?
#*Evans diagram uitleggen
#*tertiaire current distribution
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*I-t plot for spherical diffusion. What is the behaviour of the concentration near the electrode? What is the starting point for the Cottrell equation?
#*Bespreek de tafel-plot

===15 januari 2014 VM===
#Bespreking van volgende termen
#*Damascene process and influence of additives
#*Tafel plot
#*Types of ion selective electrodes
#*Electrocatalysis
#Kies 1 van 2 vragen en bespreek uitvoerig
#*E-I plot for spherical diffusion
#*Cyclic Voltammetry

===14 januari 2013 NM, verschillende reeksen===
#Enkele termen kort bespreken (2,5 punten per term)
#*Explain what happens when the energy barrier is shifted. Explain α?
#*Nernst-Planck and explain the transport of current in the bulk.
#*Cell time constant
#*tertiary current density
#*chrono-amperometry of an electrodeposition
#Twee vragen waaruit je er een moet kiezen om uitgebreid te bespreken (7,5 punten)
#*What does the Tafel plot mean? Explain the Buttler-Volmer equation. Where does it come from? (en nog wat dingen)
#*Explain the E-I plot following a potential step under diffusion control for a spherical electrode. What is the behaviour of the concentration near the electrode over time? What is the starting point for the Cottrell equation? Give the current vs time equation and where does it come from?

#Enkele termen kort bespreken (2,5 punten per term)
#*Electrodeposition from ionic liquids
#*Thin layer cell
#*Current decay profile from the relationship of Shoup and Szabo
#*Electrocatalytic reactions
#*Underpotential deposition
#Twee vragen waaruit je er een moet kiezen om uitgebreid te bespreken (7,5 punten)
#*Kinetic control. What does the Tafel plot mean? Explain the Buttler-Volmer equation. Where does it come from?
#*Mass diffusion control. Explain the E-I plot following a potential step under diffusion control for a planar electrode. What is the behaviour of the concentration near the electrode over time? What is the starting point for the Cottrell equation?

#Enkele termen kort bespreken (2,5 punten per term)
#*Liquid junction ISE with hydrophobic membrane
#*Electrochemical Impedance Spectroscopy
#*Additive effect
#*Current through bulk and transport number
#*Electrical double layer
#Twee vragen waaruit je er een moet kiezen om uitgebreid te bespreken (7,5 punten)
#*Waardoor is het begin van een elektrodepositie gekenmerkt? Bespreek de verschillende modes van dit initiële proces. Hoe wordt elektrodepositie herkend in een CV.
#*Bespreek chrono-amperometrisch plot voor een potential step voor een elektrodepositie/nucleatieproces.

Moleculaire Herkenning

2023-06-16T22:39:57Z

R0834942: /* 14 Juni 2023 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
==Vakinformatie==

Verplicht vak voor chemie. Moleculaire herkenning wordt gedoceerd door 2 proffen. Mario smet en Wim "sandalen" Dehaen. 50% van de punten staan op het examen, de andere 50% staan op een paper. Op het examen worden mondelinge vragen gesteld over de paper. Bij prof. Smet zijn dit normaal enkel de vragen die hij geeft bij de feedback op de paper,
prof. Dehaen stelt vaak ook extra vragen.

==Examenvragen==
===14 Juni 2023===
#Deel van Dehaen
#*Hoe maak je 1,4,10,13-tetraäza-18-kroon-6 uitgaande van 1,2-diaminoëthaan en eventueel andere reagentia? Welke techniek zou je gebruiken om een maximale opbrengst te bekomen?
#*Wat is het verschil tussen een vaste-toestand-inclusiecomplex en een clathraat?
#*Wat zijn sepulchraat- en sarcofaginecomplexen en hoe kan je ze bereiden met ethyleendiamine en Co(III)?
#*Combinatievraag: Combineer telkens een gast, gastheer en een solvent. Er zijn 4 gastheren, 4 gasten en 5 solventen gegeven. Bij elke gastheer hoort 1 gast en vice versa. Er zijn meer solventen gegeven dan gasten en gastheren, dus hier kan je er al zeker 1 niet gebruiken. Geef een korte verklaring bij elke combinatie die je maakt.
#**Gastheren: 1. een cyclofaan met 2 ringen en 3 NH's tussen de ringen aan elke kant (tussen elke NH zat een CH2). 2. Cucurbit[6]uril. 3.Een klein cyclisch molecule met 2 aromatische ringen met een N naar binnen gewezen. Boven deze ring zijn 2 of 3 NH's, eronder 2 N-CH3's. 4. Een groot cyclisch molecule met aromatische ringen met een N (naar binnen wijzend) en tussen de aromatische ringen een koolstofketen met NH's (ook 2 random C=O bindingen die naar buiten wijzen, links- en rechtsboven).
#**Gasten: 1. Koolstofketen met aan elke uiteinde een aromatische ring. Op de verbinding tussen de keten en elke ring zit een positief geladen N. 2. ureum. 3. Cyclohexaan met afwisselend een O (C=O, met C de C van de ring en O het substituent) en een NH2 als substituent (in totaal volledig gesubstitueerd). 4. Een aromatische ring met 2 COOH substituenten in para.
#**Solventen: Water (pH 3,7 of 10), methanol of dichloormethaan

#Deel van Mario
#*Er is een afbeelding gegeven van het complex dat KI coöperatief kan binden adhv Zn (staat ook in de slides bij coöperativiteit). Dan staan er bindingsconstantes gegeven van KI, KClO4, NaI en NaClO4 met KI duidelijk de hoogste bindingsconstante.
#**a) Verklaar de waargenomen resultaten.
#**b) Welke binding gaat volgens jou gepaard met de grootste entropieverandering? Verklaar.
#*18-kroon-6 is gegeven met een aromatische ring erop en aan de aromatische ring hangt een R. Wat is het teken van rho indien de complexeren van K+ met deze structuur bekijken en wat is de verhouding met R? Geef in je antwoord zeker de volledige Hammett-vergelijking. Dan staat er een tweede afbeelding gegeven, ook 18-kroon-6, maar hier is het substituent -CH2-R. Geldt dit ook voor de tweede structuur?
#*Wat zijn de voor- en nadelen van supramoleculaire polymeren?

=== 15 Juni 2022 ===
#Dehean
#*Combinatievraag
#**Solvent: CH2Cl2, MeOH, H2O pH (2,7,12)
#**Guests: trimethylhexadecylammonium *Cl-*, *tetrabutylammonium* nitraat, naftaleen-1-sulfonzuur, 4-aminobutaanzuur
#**Hosts: zeven, enkel molecule gegeven dus kan ze niet opnoemen ([2,2,2]-cryptand met enkel zuurstof, ...)
#*Verband EM & rigide groepen
#*Synthese hexathia-analoog van [2,2,2] cryptand, uitgaande van triëthanolamine
#**Hoe maximaliseren we de synthese?
#Smet
#*Bespreek compensatiegedrag entropie en enthalpie
#*Welke technieken om verschil tussen een catenaan en zijn 2 aparte ringen te meten (vermeld eventuele eigenschappen die nodig zijn op de macroringen)
#*Azidothymidine: structuur gegeven, voorspel werking en bio-beschikbaarheid

=== 30 Augustus 2021===
[https://i.imgur.com/eDCNSJR.jpg Dehaen] 
[https://i.imgur.com/JolZOyK.jpg Smet]

=== 18 juni 2021===
#Dehaen
#*Combinatievraag.
#**Gasten: naftaleenderivaat, nitraat, aminobutaanzuur,...
#**Gastheren: alpha-cyclodextrine derivaat met een quaternair amoniumzout aan gebonden, beta-cyclodextrine derivaat, kroonether met thioureumfuncties, een lariatether, [2.2.2] cryptand met zuurstof als donoratomen en N als bruggenhoofden.
#**Solvent: water pH 2, 7, 10, methanol, CH2Cl2
#*Verband EM & rigide groepen
#*Synthese van het thia-analoog van de [2.2.2]-cryptand startende van een triethanolamine.
#Smet
#*Leg uit waarom de meeste polymerisatiereacties slechts opgaan onder een bepaalde temperatuur. Geef de naam van deze temperatuur.
#*Leg uit waarom sommige polymerisatiereacties enkel opgaan boven een bepaalde temperatuur. Geef de naam van deze temperatuur. Geef een voorbeeld van een monomeer dat dergelijk gedrag vertoond.
#*Vraag over een complexatiereactie met een R-substituent en wat het teken van rho zou zijn in de Hammett-vergelijking.

=== 26 juni 2019 VM===
# Dehaen
#* Uitleggen waarom verzeping plaatsvindt van een gegeven molecule met KOH in tolueen enkel als een kroonether aanwezig (18-kroon-6 analoog)
#* Uitleggen waarom cyclodextrines geschikt zijn voor "drug delivery" en een geschikt cyclodextrinekiezen (alfa, beta, gamma) voor naproxen (naftaleenderivaat)
#* Waarom base gebruiken voor kroonethersynthese van catechol en oligoethyleenglycoltosylaten? (deproteneren / templaateffect van kation)
#** Verschillende kroonethers gegeven met variërende lengte en aantal zuurstoffen. Hij vraagt om voor elke kroonether de juiste base te kiezen
#** Keuze uit 5 basen: LiAcO, KAcO, NH4AcO, CsAcO en moleculair kation en AcO-
#* Resorcinaren worden gevormd in zuur milieu maar na een tijdje zal het thermydynamischer stabieler zijn (stoel versus boot)
#** Geef interacties van beide isomeren in basisch milieu met een tetraalkylammonium-kation
# Smet
#* 2 associaties gegeven, welke van de 2 associaties heeft de kleinste entropieverandering? (A = H-brugacceptor & D = H-brugdonor)
#** Associatie 1: ADA DAD (letters staan eigelijk onder elkaar)
#** Associatie 2: AAA DDD (letters staan eigelijk onder elkaar)
#* Molecule gegeven met R-groep dat interacties aangaat met een chloride-anion
#** Welke interacties zijn er voornamelijk?
#** Wat voor groep moet R zijn? Hoe verhoudt zicht dat tot de parameter rho?
#* Bespreek biobeschikbaarheid van morfine (structuur gegeven)
#** Heroïne heeft een sterker effect op het centraal zenuwstelsel, verklaar? (gegeven dat morfine reageert met overmaat azijnzuuranhydride en heroïne vormt).

=== 21 juni 2018 NM===
# Dehaen
#* Combineer:
#** Gasten: trimethylhexadecylammoniumion, nitraation, 4-aminoboterzuur, naftaleensulfonzuur.
#** Gastheren: resorcinareen, benzokroonether met één N en op die N zat een keten (keten = CH2 C6H4 CH2 ... NH C=NH NH ... azole ring), twee speciale cyclodextrines (eentje was een ring van zes monomeren met een ammoniumfuntie op, de andere was een ring van zeven monomeren met een thia-amine keten op), een ring met drie benzenen en tussen elke benzeen de groep CH2 CH2 NH C=S NH CH2 CH2), nog eentje die ik me niet herinner
#** Solventen: de gewoonlijke
#* Effect rigide groepen op EM
#* Synthese thia analoog [2.2.2]cyrptand, hoe synthese verbeteren?
#*Pillarenen uitleggen, verband andere calixarenen
# Smet
#* Welke reactie geeft de grootste entropie veranderingen? eentje is het azijnzuur dimeer, de andere is de cyclisatie van twee ringen (eentje is maleïnezuuranhydride en de ander cyclohexa-1,3-dieen) (volgens chemdraw heet het gevormde molecule (4R,7aS)-3a,4,7,7a-tetrahydro-4,7-ethanoisobenzofuran-1,3-dione). Bijvraag: iets met de deeltermen van de entropie, bij welke is welke het grootst?
#* Geef teken rho (Hammett) van de complexatie van K+ met een benzokroonether met aan die benzeenring een substituent R. Geldt deze redenering voor rho ook voor een tweede kroonether die aan een ethyleen eenheid een CH2R groep heeft hangen?
#* Bespreek relenza en tamiflu, over hun biobeschikbaarheid en mechanisme

=== 15 juni 2018 NM===
# Dehaen
#* Combineren van gast, gastheer en solvent met als gasten: lanthaan, paraquat en nog een dicarbonzuur, als gastheren verschillende calixarenen in water ph 2,7,10, methanol of chloroform
#* Vraag welke het beste zou zijn voor ionentransport over een organisch membraan: diglyme of 2,2,2 kryptand
#* Een synthese van een 2,2,2 thiakryptand derivaat
# Smet
#* Ceiling & floortemperatuur + voorbeeld
#* Met de hammetvgl werken en teken van rho bepalen bij een complexvorming van pseudorotaxaan
#* Invloed van ... (cyclodextrine?) op transport van medicijnen en da linken aan de lipinskiregels
=== 15 juni 2018 VM ===
# Dehaen
#* Stel een synthese voor voor het volgende molecule: vanuit p-tBu-fenol en p-Me-fenol een calix[4]areen met aan de 1,3-alcoholen het trimeer van p-Me-fenol (via ether). Deze 1,3benzeenringen hebben geen buty meer, en alle overgebleven vrije hydroxylgroepen zijn gemethyleerd.
#* Nonactine & valinomycine
#* Gast, gastheer, solvent:
#** H2O (pH = 3,7, 10), DCM, MeOH
#** Na+, ammoniumzout*, diamide*, benzoezuur (* = structuur gegeven)
#** Calix[4]areen*, resorcinol uit acetaldehyde en 24u reflux, benzokroonether*, alfa-cyclodextrine, diamine* (* = structuur gegeven)
# Smet
#* Welk proces geeft de grootste entropieverandering met zich mee?
#** Furaan + H2C=COOR --> furaanring waarvan de twee dubbele bindingen weg zijn en er eentje bij is gekomen waar er eerst de enkele binding was, en de twee koolstoffen naast de zuurstof zijn nu verbonden met de koolstoffen van de dubbele binding van het ester
#** twee carbonzuren die een dimeer vormen
#* Bepaal teken rho, heeft pH invloed (R-C6H5 pi-pi stapeling met C6H5-NH2)
#* Relenza en tamiflu (orale beschikbaarheid en mechanisme)

=== 22 juni 2017 ===
#Dehaen:
#* Stel de synthese op voor het Lehn's sferand (structuur gegeven) vanuit (derivaten van) diëthyleenglycolen.
#* Wat zijn pseudo-hoge-verdunningsvoorwaarden en hoe werkt dit?
#* Combineer. Gastheren: cyclisch guanidine, cucurbit[8]uril, 30-kroon-10. Gasten: arginine, N-acetyltryptofaan, 1,4-bis(aminoimidazoline)butaan. Solventen: Chloroform, methanol, water pH 2, 7 en 10. (structuren gegeven)
#Smet:
#* Gegeven: een pyrrool gesubstitueerd met een alkeen met twee R-substituenten (willekeurig). Dit molecule interageert met een onbekende receptor. Welke interactie veronderstel je? Bepaal het teken van rho. Wat gebeurt er met de absolute waarde van rho wanneer je een R-substituent vervangt door een H-atoom.
#* Wat is transfectie en hoe kan supramoleculaire chemie hierbij helpen?
#* Twee verbindingen gegeven, elk met 3 waterstofbindingen (structuren uit slides deel supramoleculaire polymeren). Welke verbinding heeft de grootse associatieconstante en waarom?

=== 16 juni 2017 ===
#Dehaen:
#* welke factoren beinvloeden de effectieve molariteit
#* synthese van hexathia18-kroon-6 vanuit ethyleenglycol en bis(2hydroxyethyl)sulfide op een veilige manier en wat doen we om de opbrengst zo hoog mogelijk te houden
#* wat zijn ansa-verbindingen en hoe kunnen ze meer inzicht geven over de ruimtevulling van de groepen
#* een structuur gegeven met 2 NH2 groepen een kroonether en een R (fenyl). 4-aminobutaanzuur is beter oplosbaar dan glycine (2-aminoazijnzuur) en 6-aminohexaanzuur. Hoe komt dit, welke interacties. De oplosbaarheid stijgt wanneer we R vervangen door (4-NO2-fenyl). Verklaar.
#* er zijn twee isomeren bij de synthese van resorcinarenen. Welke zijn dit?

#SMET:
#* gegeven een amide: RR'C=CH-CO-N(CH3)2 met onbekende receptor gaat interageren:
Welke interactie verwachten we, teken van reactieparameter, plus redeneer. Wat gebeurt er met de absolite waarde van de reactieparameter als we een van de R groepen vervangen door een H.
#* lipskin regel geven en wat is het belang tegenwoordig in farmaceutische industrie
#* Bij synthese van rotaxanen volgens iemand (Stoddart ofzo)(tetrakationisch complex) zal threading een hogere opbrengst geven dan clipping waarom?
Waarom dan niet altijd threading?

=== 19 juni 2015 ===
#Dehaen:
#* Stel een synthese voor voor het volgende molecule: vanuit p-tBu-fenol en p-Me-fenol een calix[4]areen met aan de 1,3-alcoholen het trimeer van p-Me-fenol (via ether). Deze twee benzeenringen zijn ook gedebutyleerd en alle overgebleven vrije hydroxylgroepen zijn gemethyleerd.
#* Bespreek aan de hand van hun structuurelementen de functie van nonactine en valinomycine (structuur gegeven).
#* Verbind de juiste gastheren met de juiste gasten en solventen. Gasten: Natriumion, p-diaminobenzeen, p-diaminobenzeen met beide stikstoffen tetragebutyleerd, benzoÃ«zuur. Gastheren: calix[4]areen, een groot dibenzokroonether, een resorcinareen verkregen na 24 uur reflux, alfa-cyclodextrine en een aromatisch diamide. Solventen: water (pH 3, 7, 10), MeOH & DCM.
#Smet:
#* 4-R-pyridine. Deze gast bindt enkel aan de gastheer indien de stikstof geprotoneerd is. Bepaal het teken van de Hammett-parameter rho. Op welke interactie zou de complexatie kunnen berusten?
#* Geef de twee methoden die gebruikt kunnen worden om de associatieconstante te schrijven in functie van deelassociatieconstanten. Beschrijf de fysische basis van het probleem dat hierbij optreedt.
#* Bespreek de moleculaire basis van plaquevorming zoals die optreedt bij bijvoorbeeld de ziekte van Alzheimer. Wat zijn de therapeutische mogelijkheden om dit tegen te gaan? Bijvraag: op welke secundaire structuren en soorten interacties berust de associatie?

===18 juni 2014 (voormiddag) ===
#Dehaen:
#* Geef een voorstel voor de synthese van een gegeven [2.2.2]cryptand uitgaande van chlooracetamide. Het cryptand heeft stikstoffen als bruggenhoofden, 2 ketens met telkens 2 zuurstoffen en 1 keten met 2 zwavelatomen. En hoe kan je de macroyclisatie bevorderen?
#* Transport van donor naar acceptorlaag via een organisch membraan? hoe gaat dit het beste met pentaglyme of met een [2.2.2]cryptand. Verklaar.
#* Verbind de juiste gast met de gegeven gastheren en solventen. Er zijn meer gastheren en solventen dan er gasten zijn.
#Smet:
#* Je hebt een gesubstitueerd chinoline (onbekende substituent). Dit chinoline complexeert enkel met een gastheer als de N niet geprotoneerd is. wat is het teken van de hammet-parameter Rho? welke interactie zal er zijn tussen de gast en de gastheer?
#* Geef de 4 belangrijkste entropieveranderingen bij complexatie en bespreek. Welke is verantwoordelijk voor preorganisatie? Leg uit.
#* Invloed ketenlengte benzokroonether op rendement van een catenaan met een tetrakationisch cyclofaan.

=== 19 juni 2014 (namiddag) ===
#Dehaen:
#* Geef een voorstel voor de synthese van een gegeven calix[4]hemisferand uitgaande van 2 gegeven fenolen. De receprot bestond uit een calix[4]areen met een hemisferand aangehecht op de 1- en 3-posities.
#* Gegeven de structuur van valinomycine en nonactine: bespreek de functie en hoe de verschillende structuurelementen hiertoe bijdragen.
#* Verbind de juiste gast met de gegeven gastheren en solventen. Er zijn meer gastheren en solventen dan er gasten zijn.
#**solventen: zuur, neutraal of basisch water, methanol, dicchloormethaan
#**gastheren: cyclodextrine, een grote benzokroonether, een calyxareen, stoel resorcinareen en een heteroaromatische receptor met amidefuncties.
#**gasten: natriumion, aromatisch diamine, aromatisch diammoniumzout, benzoÃ«zuur
#Smet:
#* Op welke 2 manieren kunnen we de totale associatieconstante beschouwen als een product van deelassociatieconstanten? Wat is bij elk het grootste fysisch probleem? Welk van deze 2 methoden is, op praktische gronden, te verkiezen en waarom?
#* Gegeven een amide met een para-gesubstitueerde fenylgroep op de N en de carbonyl. Dit molecule gaat waterstofbindingen aan met zowel de zuurstof als de NH. Wat is het teken van de Hammett-parameter rho voor het substituent op elke benzeenring?
#* Gegeven de structuur van een receptor bestaande uit een porfyrinering, gekoppeld aan een calixareen met ketens die veel heteroatomen bevatten. De bindingsconstanten van KI is hoog, die voor NaI en NaClO4 tussenin (en ongeveer gelijk), die van KClO4 laag. Verklaar waarom. (Deze structuur staat in de cursus ter hoogte van het deel over coÃ¶perativiteit).

=== 15 juni 2012 (namiddag) ===
#Dehaen:
#* Wat zijn pseudo-hoge verdunningsvoorwaarden en geef 2 voorbeelden hoe men dit in de praktijk bewerkstelligt.
#* Onderzoekers onderzochten de complexatieconstante van verbindingen A, B en C met het chloride-anion. Ondanks extra H-atoom beschikbaar, had C toch de laagste complexatieconstante. Volgorde was KA > KB >> KC. Volgens de onderzoekers had dit te maken met een verschillende preorganisatie. Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenDehaen.jpg]]
#* Rangschik volgens toenemende affiniteit voor het kaliumkation en motiveer: 18-kroon-6, 1,10-dithia-18-kroon-6, benzo-18-kroon-6, [2.2.2]cryptand, 15-kroon-5, 21-kroon-7.
#Smet:
#* Voor een bepaald hydrofoob (gedeelte van een) gastmolecule werd aangetoond dat het de hydrofobe holte van de gastheer maar voor 55% vult in stabielste toestand. Verklaar thermodynamisch waarom het kan dat deze gedeeltelijk gevulde toestand meer bevoordeeld wordt dan de volledig gevulde holte.
#*
#** Welke interacties zijn van belang bij het catenaan gevormd uit '''1''', '''2''' en '''3'''?
#** Wat zou het effect zijn op de bindingsconstante moest het catenaan gevormd worden rond '''4''' i.p.v. '''1''' en waarom?
#** Beredeneer het teken van de Hammett parameter Ï van de catenatiereactie van '''5''' met het monogealkyleerd derivaat van '''3''' (hiermee wordt bedoeld, de open-ketenvorm van '''2''' enkelvoudig gebonden aan '''3'''). Sterische effecten van R mogen verwaarloosd worden [[Bestand:CatenaanSmet.png]]
#* Onderzoekers synthetiseerden bovenste verbinding als receptor voor de onderste (tekening is ''ongeveer'' juist). Belangrijke interacties hierbij zijn H-bruggen, maar ook de Ï€-Ï€-interacties tussen de eindstandige benzeenringen spelen een beduidende rol. Om aard en sterkte van deze Ï€-Ï€-interacties te onderzoeken synthetiseerde men een aantal derivaten van beide, en mat men het verschil in bindingssterkte voor verschillende substituenten op de benzeenringen. [[Bestand:receptorSmet.png]]
#** Welke complicatie valt te verwachten bij deze metingen, vanwege de verschillende substituenten op de derivaten?
#** Verklaar de waargenomen tendensen in de gemeten energiebijdragen, weergegeven in de tabel (deze waarden zijn gecorrigeerd voor de complicaties waarnaar gevraagd in eerste subvraag dus zijn ''juist'').
[[Bestand:tabelSmet.png]]

=== 17 juni 2011 (voormiddag) ===
#Dehaen:
#* Onderzoekers onderzochten de complexatieconstante van verbindingen A, B en C met het chloride-anion. Ondanks extra H-atoom beschikbaar, had C toch de laagste complexatieconstante. Volgorde was KA > KB >> KC. Volgens de onderzoekers had dit te maken met een verschillende preorganisatie. Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenDehaen.jpg]]
#* Klassieke vraag. Verbind de juiste gast met gastheer en solvent. Licht toe en zeg welke interacties plaatsvinden.
#* Wat is de CAC? Waarom is het belangrijk dat deze gemeten wordt en hoe wordt deze gemeten?
#Smet:
#* Gegeven: [[Bestand:MolHerExamenMario.jpg]] Bepaal het teken van &rho;X, voor groep X en &rho;R, voor groep R. Waarom gaat bij zÃ©Ã©r elektronenzuigende groepen, bv. X=F-, de meting van de complexatieconstante met nucleofiele deeltjes niet meer correct verlopen?
#* Mag men de &Delta;G van interacties met de aromatische ring en de &Delta;G van interacties met de gedeprotoneerde carbonzuurfunctie zomaar optellen? Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenMario2.jpg]]
#* De synthese van rotaxanen op vaste drager kan handig zijn. Onwaar/waar en verklaar.

=== 11 juni 2010 (namiddag) ===

#Dehaen:
#* geef de structuur van cyclotriveratryleen en de synthese vanuit veratrol. Waarom zijn asymmetrisch gesubstitueerde CTV's chiraal?
#* hoe kunnen we eigenschappen van een gegeven cyclofaan gebruiken om de grootte van de substituent op de ring te bepalen
#* geef de synthese van de macroring 15 kroon 5 maar ipv met zuurstoffen met (NH , O , NH, S, S) vanuit HSCH2CH2SH en H2NCH2CH2OCH2CH2NH2
#* welke gast past in welk solvent bij welke gastheer? gasten: (Fe3+, Yb3+, tetramethylammonium, benzoaat) solventen: (methanol, DCM, water met pH=3,7,10) gastheren:(een resorcinareen, een [4]-calixareen met een -O-CH2COOH op elke ring, een [6]-calixareen met op de ring aan de ene kant een SO3H aan de andere kant een staart met een hydroxyamide rest aan, een [6]-calixareen met daaraan een staart met aan het uiteinde een fenylureum staart
#Smet:
#* gegeven: een receptor met daarop 2 groepen die waterstofbruggen vormen met een HO- en een -CHO op drie verschillende liganden. Welke complex zal het stabielste zijn, en verklaar dit energetisch en entropisch (ligand 1 is een bifenyl, ligand 2 is een bifenyl met een huge (triethylmethyl-)substituent op een van de ringen en ligand 3 is gewoon een alifatische keten met die oh en cho aan de uiteinden)
#* wat is de dubbele mutantcyclus een geef een voorbeeld dat de voordelen duidelijk maakt

=== 11 juni 2010 (ochtend) ===

#Dehaen:
#* Bespreek de synthese van volgend cavitand, vertrekkende van resorcinareen. (afbeelding volgt nog)
#* Wat is [2,2]paracyclofaan? Geef de syntheses en eigenschappen (UV-spectrum).
#* Bespreek het kinetisch en thermodynamisch templaateffect.
#* 5 Macroringen gegeven; rangschik naar toenemende effectieve molariteit. (afbeelding volgt nog)
#Smet:
#* Gegeven 1-amino-5-R-naftaleen (met R een onbepaalde substituent). In een complex vormt deze aminogroep een waterstofbrug. Onderzoek wijst uit dat de "reactie"-parameter sterk positief is. Welke soort R-substituenten bevoordeligen de reactie? (leg uit met Hammett-vergelijking en de substituent-parameter) Bekleedt de aminogroep een donor- of acceptorfunctie bij het vormen van deze waterstofbrug?
#* Waarom is het entropieverlies van complexvorming in oplossing doorgaans kleiner dan in gasfase?

=== 19 juni 2009 ===

#Dehaen:
#* Verklaar waarom de effectieve molariteit stijgt bij een macrocysliche 10-ring, wanneer
#** a) rigide groepen worden gebruikt
#** b) heteroatomen worden gebruikt.
#* Wat is het verschil tussen een clathraat en een vaste stof-inclusie complex.
#* Schrijf de synthese op van dit cavitand (structuur is gegeven) vertrekkende van rescoriol. De cavitand is gelijkend op die in de cursus staat, maar op de 2' plaats heeft deze een COOH groep.
#* VÃ¶gth synthetiseerde vele cryptanden met substituenten X (structuur is gegeven). Hoe kon hij daarmee de grootte van de caviteit bepalen?
# Smet:
#* Je krijgt een complexatie van een gast en gastheer die via pi-pi interacties complexeert en net naast deze aromatische ringen een waterstofbrug vormt met een amide op de gast.
#** Men wil d.m.v. substituenteffecten op de aromatische ringen ph1 (= op gast) en ph2 (= op gastheer) de bijdrage voor deze pi-pi interactie meten. Welke complicatie verwacht je echter met deze methode, bij dit specifieke complex?
#** Verklaar in de tabel (tabel met horizontaal de para-ph1 substituenten en vertikaal de para-ph 2 substituenten) de verlopen van de incrementen. (De incrementen zijn aangepast aan de complicatie die je in het eerste puntje moet geven en zijn dus correct)
#** Bepaal ook het teken van de Hammett rho parameters.
#* Trage complexen.
#** Hoe kan je in een NMR spectrum zien of je te maken hebt met een traag complex
#** Wat is het voordeel van een extreem traag complex? Geef een relevant voorbeeld van hoe we er gebruik van kunnen maken.

=== 16 juni 2009 ===

# Dehaen:
#* match de gasten en de gastheren met de juiste solventen. Gast: 1,4-benzochinon, naftaleen-1,5-dicarbonzuur en 4-butylfenol ("voor mensen die niet goed zijn in naamgeving, zal ik de moleculen even op bord tekenen"). Solvent: water (ph= 2, 6, 10), MeOH, CCl4. Gasten: alpha-cyclodextrine, diazo-18-kroon-6, 18-kroon-6, [2,2]cyclofaan en 2 grote cyclofanen die getekend staan. Geef ook alle niet-covalente reacties en licht uw keuze toe
#* Wat is CAC, waarom belangrijk en hoe gemeten
#* reactie van een [2,2,1]cryptand opgebouwd uit bi en triÃ«thyleenglycolderivaten
#* Membraantransport van kationen met kroonethers en de voorwaarden waaraan dat kroonether moet voldoen
# Smet:
#* Het teken van rho (Hammet) bepalen uit een tabel met stabiliteitsconstanten met verschillende gevers en zuigers. De link vinden met het reactiemechanisme. Bijkomende vraag: wat gebeurt er met een sterke base en een sterke elektronzuiger. (ja wat onduidelijk als je het molecule niet ziet natuurlijk...)
#* Stelling: voor het gegeven molecule mag ik zomaar de deltaG optellen om de totale deltaG te berekenen.
#* Waarom kan het voordelig zijn om synthese van rotaxanen uit te voeren op een vaste fase

=== 9 juni 2008 ===

# Dehaen:
#* welke ionen passen in welke macroringen? (K+, Ag+, Eu3+, Li+ en nog een vieze grote molecule) De macrocyclische verbindingen zijn ook gegeven. Welk solvent pak je best? (H2O, H2O pH 10, MeOH of chloroform) Vermeld welke interacties plaatsvinden
#* bespreek de synthese van: -een calix[4]areen met twee nitraten, twee n-propyloxy's en een azakroonetheroverbrugging-
#* Wat is zijn zelfassemblage en zelforganisatie en illustreer met een voorbeeld
# MS:
#* Tabel horende bij compensatie-effect gegeven. Welke interacties? Bespreek de tendens in de tabel en ook het verschil in \Delta S tussen gasfase en oplossing.
#* tekening van een catenaan met een cyclofaan met nogal wat N in rond een benzokroonether gegeven. Deze verbinding toont met H-NMR slechts twee signalen (3,45 en 6,26 ppm of zo) voor de hydrochinon-waterstoffen. Reden? Bespreek ook de multipliciteit van de signalen.

=== 13 juni 2008 ===
# Dehaen:
#* Waarom is ethyleendioxy zo'n populaire eenheid in kroonetherchemie
#* Welke 2 groepen zijn belangrijk bij de complexatie van Fe bij de sideroforen
#* 3 gasten (Lithium, azide, tetramethylammonium), 5 solventen (MeOH, H2O( pH 2,6,10), CCl4), gastheren ([2.2.2]-cryptand, all-cis resorcinareen, cram's sferand, 18-kroon-6,...)
# M.S.:
#* Synthese van tetrakationisch cyclofaan
#* Vraagje over receptor die interageert met gast, welk teken heeft de hammett parameter rho.

Moleculaire Herkenning

2023-06-16T22:39:28Z

R0834942: /* 14 Juni 2023 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
==Vakinformatie==

Verplicht vak voor chemie. Moleculaire herkenning wordt gedoceerd door 2 proffen. Mario smet en Wim "sandalen" Dehaen. 50% van de punten staan op het examen, de andere 50% staan op een paper. Op het examen worden mondelinge vragen gesteld over de paper. Bij prof. Smet zijn dit normaal enkel de vragen die hij geeft bij de feedback op de paper,
prof. Dehaen stelt vaak ook extra vragen.

==Examenvragen==
===14 Juni 2023===
#Deel van Dehaen
#*Hoe maak je 1,4,10,13-tetraäza-18-kroon-6 uitgaande van 1,2-diaminoëthaan en eventueel andere reagentia? Welke techniek zou je gebruiken om een maximale opbrengst te bekomen?
#*Wat is het verschil tussen een vaste-toestand-inclusiecomplex en een clathraat?
#*Wat zijn sepulchraat- en sarcofaginecomplexen en hoe kan je ze bereiden met ethyleendiamine en Co(III)?
#*Combinatievraag: Combineer telkens een gast, gastheer en een solvent. Er zijn 4 gastheren, 4 gasten en 5 solventen gegeven. Bij elke gastheer hoort 1 gast en vice versa. Er zijn meer solventen gegeven dan gasten en gastheren, dus hier kan je er al zeker 1 niet gebruiken. Geef een korte verklaring bij elke combinatie die je maakt.
#**Gastheren: 1. een cyclofaan met 2 ringen en 3 NH's tussen de ringen aan elke kant (tussen elke NH zat een CH2). 2. Cucurbit[6]uril. 3.Een klein cyclisch molecule met 2 aromatische ringen met een N naar binnen gewezen. Boven deze ring zijn 2 of 3 NH's, eronder 2 N-CH3's. 4. Een groot cyclisch molecule met aromatische ringen met een N (naar binnen wijzend) en tussen de aromatische ringen een koolstofketen met NH's (ook 2 random C=O bindingen die naar buiten wijzen, links- en rechtsboven).
#**Gasten: 1. Koolstofketen met aan elke uiteinde een aromatische ring. Op de verbinding tussen de keten en elke ring zit een positief geladen N. 2. ureum. 3. Cyclohexaan met afwisselend een O (C=O, met C de C van de ring en 0 het substituent) en een NH2 als substituent (in totaal volledig gesubstitueerd). 4. Een aromatische ring met 2 COOH substituenten in para.
#**Solventen: Water (pH 3,7 of 10), methanol of dichloormethaan

#Deel van Mario
#*Er is een afbeelding gegeven van het complex dat KI coöperatief kan binden adhv Zn (staat ook in de slides bij coöperativiteit). Dan staan er bindingsconstantes gegeven van KI, KClO4, NaI en NaClO4 met KI duidelijk de hoogste bindingsconstante.
#**a) Verklaar de waargenomen resultaten.
#**b) Welke binding gaat volgens jou gepaard met de grootste entropieverandering? Verklaar.
#*18-kroon-6 is gegeven met een aromatische ring erop en aan de aromatische ring hangt een R. Wat is het teken van rho indien de complexeren van K+ met deze structuur bekijken en wat is de verhouding met R? Geef in je antwoord zeker de volledige Hammett-vergelijking. Dan staat er een tweede afbeelding gegeven, ook 18-kroon-6, maar hier is het substituent -CH2-R. Geldt dit ook voor de tweede structuur?
#*Wat zijn de voor- en nadelen van supramoleculaire polymeren?

=== 15 Juni 2022 ===
#Dehean
#*Combinatievraag
#**Solvent: CH2Cl2, MeOH, H2O pH (2,7,12)
#**Guests: trimethylhexadecylammonium *Cl-*, *tetrabutylammonium* nitraat, naftaleen-1-sulfonzuur, 4-aminobutaanzuur
#**Hosts: zeven, enkel molecule gegeven dus kan ze niet opnoemen ([2,2,2]-cryptand met enkel zuurstof, ...)
#*Verband EM & rigide groepen
#*Synthese hexathia-analoog van [2,2,2] cryptand, uitgaande van triëthanolamine
#**Hoe maximaliseren we de synthese?
#Smet
#*Bespreek compensatiegedrag entropie en enthalpie
#*Welke technieken om verschil tussen een catenaan en zijn 2 aparte ringen te meten (vermeld eventuele eigenschappen die nodig zijn op de macroringen)
#*Azidothymidine: structuur gegeven, voorspel werking en bio-beschikbaarheid

=== 30 Augustus 2021===
[https://i.imgur.com/eDCNSJR.jpg Dehaen] 
[https://i.imgur.com/JolZOyK.jpg Smet]

=== 18 juni 2021===
#Dehaen
#*Combinatievraag.
#**Gasten: naftaleenderivaat, nitraat, aminobutaanzuur,...
#**Gastheren: alpha-cyclodextrine derivaat met een quaternair amoniumzout aan gebonden, beta-cyclodextrine derivaat, kroonether met thioureumfuncties, een lariatether, [2.2.2] cryptand met zuurstof als donoratomen en N als bruggenhoofden.
#**Solvent: water pH 2, 7, 10, methanol, CH2Cl2
#*Verband EM & rigide groepen
#*Synthese van het thia-analoog van de [2.2.2]-cryptand startende van een triethanolamine.
#Smet
#*Leg uit waarom de meeste polymerisatiereacties slechts opgaan onder een bepaalde temperatuur. Geef de naam van deze temperatuur.
#*Leg uit waarom sommige polymerisatiereacties enkel opgaan boven een bepaalde temperatuur. Geef de naam van deze temperatuur. Geef een voorbeeld van een monomeer dat dergelijk gedrag vertoond.
#*Vraag over een complexatiereactie met een R-substituent en wat het teken van rho zou zijn in de Hammett-vergelijking.

=== 26 juni 2019 VM===
# Dehaen
#* Uitleggen waarom verzeping plaatsvindt van een gegeven molecule met KOH in tolueen enkel als een kroonether aanwezig (18-kroon-6 analoog)
#* Uitleggen waarom cyclodextrines geschikt zijn voor "drug delivery" en een geschikt cyclodextrinekiezen (alfa, beta, gamma) voor naproxen (naftaleenderivaat)
#* Waarom base gebruiken voor kroonethersynthese van catechol en oligoethyleenglycoltosylaten? (deproteneren / templaateffect van kation)
#** Verschillende kroonethers gegeven met variërende lengte en aantal zuurstoffen. Hij vraagt om voor elke kroonether de juiste base te kiezen
#** Keuze uit 5 basen: LiAcO, KAcO, NH4AcO, CsAcO en moleculair kation en AcO-
#* Resorcinaren worden gevormd in zuur milieu maar na een tijdje zal het thermydynamischer stabieler zijn (stoel versus boot)
#** Geef interacties van beide isomeren in basisch milieu met een tetraalkylammonium-kation
# Smet
#* 2 associaties gegeven, welke van de 2 associaties heeft de kleinste entropieverandering? (A = H-brugacceptor & D = H-brugdonor)
#** Associatie 1: ADA DAD (letters staan eigelijk onder elkaar)
#** Associatie 2: AAA DDD (letters staan eigelijk onder elkaar)
#* Molecule gegeven met R-groep dat interacties aangaat met een chloride-anion
#** Welke interacties zijn er voornamelijk?
#** Wat voor groep moet R zijn? Hoe verhoudt zicht dat tot de parameter rho?
#* Bespreek biobeschikbaarheid van morfine (structuur gegeven)
#** Heroïne heeft een sterker effect op het centraal zenuwstelsel, verklaar? (gegeven dat morfine reageert met overmaat azijnzuuranhydride en heroïne vormt).

=== 21 juni 2018 NM===
# Dehaen
#* Combineer:
#** Gasten: trimethylhexadecylammoniumion, nitraation, 4-aminoboterzuur, naftaleensulfonzuur.
#** Gastheren: resorcinareen, benzokroonether met één N en op die N zat een keten (keten = CH2 C6H4 CH2 ... NH C=NH NH ... azole ring), twee speciale cyclodextrines (eentje was een ring van zes monomeren met een ammoniumfuntie op, de andere was een ring van zeven monomeren met een thia-amine keten op), een ring met drie benzenen en tussen elke benzeen de groep CH2 CH2 NH C=S NH CH2 CH2), nog eentje die ik me niet herinner
#** Solventen: de gewoonlijke
#* Effect rigide groepen op EM
#* Synthese thia analoog [2.2.2]cyrptand, hoe synthese verbeteren?
#*Pillarenen uitleggen, verband andere calixarenen
# Smet
#* Welke reactie geeft de grootste entropie veranderingen? eentje is het azijnzuur dimeer, de andere is de cyclisatie van twee ringen (eentje is maleïnezuuranhydride en de ander cyclohexa-1,3-dieen) (volgens chemdraw heet het gevormde molecule (4R,7aS)-3a,4,7,7a-tetrahydro-4,7-ethanoisobenzofuran-1,3-dione). Bijvraag: iets met de deeltermen van de entropie, bij welke is welke het grootst?
#* Geef teken rho (Hammett) van de complexatie van K+ met een benzokroonether met aan die benzeenring een substituent R. Geldt deze redenering voor rho ook voor een tweede kroonether die aan een ethyleen eenheid een CH2R groep heeft hangen?
#* Bespreek relenza en tamiflu, over hun biobeschikbaarheid en mechanisme

=== 15 juni 2018 NM===
# Dehaen
#* Combineren van gast, gastheer en solvent met als gasten: lanthaan, paraquat en nog een dicarbonzuur, als gastheren verschillende calixarenen in water ph 2,7,10, methanol of chloroform
#* Vraag welke het beste zou zijn voor ionentransport over een organisch membraan: diglyme of 2,2,2 kryptand
#* Een synthese van een 2,2,2 thiakryptand derivaat
# Smet
#* Ceiling & floortemperatuur + voorbeeld
#* Met de hammetvgl werken en teken van rho bepalen bij een complexvorming van pseudorotaxaan
#* Invloed van ... (cyclodextrine?) op transport van medicijnen en da linken aan de lipinskiregels
=== 15 juni 2018 VM ===
# Dehaen
#* Stel een synthese voor voor het volgende molecule: vanuit p-tBu-fenol en p-Me-fenol een calix[4]areen met aan de 1,3-alcoholen het trimeer van p-Me-fenol (via ether). Deze 1,3benzeenringen hebben geen buty meer, en alle overgebleven vrije hydroxylgroepen zijn gemethyleerd.
#* Nonactine & valinomycine
#* Gast, gastheer, solvent:
#** H2O (pH = 3,7, 10), DCM, MeOH
#** Na+, ammoniumzout*, diamide*, benzoezuur (* = structuur gegeven)
#** Calix[4]areen*, resorcinol uit acetaldehyde en 24u reflux, benzokroonether*, alfa-cyclodextrine, diamine* (* = structuur gegeven)
# Smet
#* Welk proces geeft de grootste entropieverandering met zich mee?
#** Furaan + H2C=COOR --> furaanring waarvan de twee dubbele bindingen weg zijn en er eentje bij is gekomen waar er eerst de enkele binding was, en de twee koolstoffen naast de zuurstof zijn nu verbonden met de koolstoffen van de dubbele binding van het ester
#** twee carbonzuren die een dimeer vormen
#* Bepaal teken rho, heeft pH invloed (R-C6H5 pi-pi stapeling met C6H5-NH2)
#* Relenza en tamiflu (orale beschikbaarheid en mechanisme)

=== 22 juni 2017 ===
#Dehaen:
#* Stel de synthese op voor het Lehn's sferand (structuur gegeven) vanuit (derivaten van) diëthyleenglycolen.
#* Wat zijn pseudo-hoge-verdunningsvoorwaarden en hoe werkt dit?
#* Combineer. Gastheren: cyclisch guanidine, cucurbit[8]uril, 30-kroon-10. Gasten: arginine, N-acetyltryptofaan, 1,4-bis(aminoimidazoline)butaan. Solventen: Chloroform, methanol, water pH 2, 7 en 10. (structuren gegeven)
#Smet:
#* Gegeven: een pyrrool gesubstitueerd met een alkeen met twee R-substituenten (willekeurig). Dit molecule interageert met een onbekende receptor. Welke interactie veronderstel je? Bepaal het teken van rho. Wat gebeurt er met de absolute waarde van rho wanneer je een R-substituent vervangt door een H-atoom.
#* Wat is transfectie en hoe kan supramoleculaire chemie hierbij helpen?
#* Twee verbindingen gegeven, elk met 3 waterstofbindingen (structuren uit slides deel supramoleculaire polymeren). Welke verbinding heeft de grootse associatieconstante en waarom?

=== 16 juni 2017 ===
#Dehaen:
#* welke factoren beinvloeden de effectieve molariteit
#* synthese van hexathia18-kroon-6 vanuit ethyleenglycol en bis(2hydroxyethyl)sulfide op een veilige manier en wat doen we om de opbrengst zo hoog mogelijk te houden
#* wat zijn ansa-verbindingen en hoe kunnen ze meer inzicht geven over de ruimtevulling van de groepen
#* een structuur gegeven met 2 NH2 groepen een kroonether en een R (fenyl). 4-aminobutaanzuur is beter oplosbaar dan glycine (2-aminoazijnzuur) en 6-aminohexaanzuur. Hoe komt dit, welke interacties. De oplosbaarheid stijgt wanneer we R vervangen door (4-NO2-fenyl). Verklaar.
#* er zijn twee isomeren bij de synthese van resorcinarenen. Welke zijn dit?

#SMET:
#* gegeven een amide: RR'C=CH-CO-N(CH3)2 met onbekende receptor gaat interageren:
Welke interactie verwachten we, teken van reactieparameter, plus redeneer. Wat gebeurt er met de absolite waarde van de reactieparameter als we een van de R groepen vervangen door een H.
#* lipskin regel geven en wat is het belang tegenwoordig in farmaceutische industrie
#* Bij synthese van rotaxanen volgens iemand (Stoddart ofzo)(tetrakationisch complex) zal threading een hogere opbrengst geven dan clipping waarom?
Waarom dan niet altijd threading?

=== 19 juni 2015 ===
#Dehaen:
#* Stel een synthese voor voor het volgende molecule: vanuit p-tBu-fenol en p-Me-fenol een calix[4]areen met aan de 1,3-alcoholen het trimeer van p-Me-fenol (via ether). Deze twee benzeenringen zijn ook gedebutyleerd en alle overgebleven vrije hydroxylgroepen zijn gemethyleerd.
#* Bespreek aan de hand van hun structuurelementen de functie van nonactine en valinomycine (structuur gegeven).
#* Verbind de juiste gastheren met de juiste gasten en solventen. Gasten: Natriumion, p-diaminobenzeen, p-diaminobenzeen met beide stikstoffen tetragebutyleerd, benzoÃ«zuur. Gastheren: calix[4]areen, een groot dibenzokroonether, een resorcinareen verkregen na 24 uur reflux, alfa-cyclodextrine en een aromatisch diamide. Solventen: water (pH 3, 7, 10), MeOH & DCM.
#Smet:
#* 4-R-pyridine. Deze gast bindt enkel aan de gastheer indien de stikstof geprotoneerd is. Bepaal het teken van de Hammett-parameter rho. Op welke interactie zou de complexatie kunnen berusten?
#* Geef de twee methoden die gebruikt kunnen worden om de associatieconstante te schrijven in functie van deelassociatieconstanten. Beschrijf de fysische basis van het probleem dat hierbij optreedt.
#* Bespreek de moleculaire basis van plaquevorming zoals die optreedt bij bijvoorbeeld de ziekte van Alzheimer. Wat zijn de therapeutische mogelijkheden om dit tegen te gaan? Bijvraag: op welke secundaire structuren en soorten interacties berust de associatie?

===18 juni 2014 (voormiddag) ===
#Dehaen:
#* Geef een voorstel voor de synthese van een gegeven [2.2.2]cryptand uitgaande van chlooracetamide. Het cryptand heeft stikstoffen als bruggenhoofden, 2 ketens met telkens 2 zuurstoffen en 1 keten met 2 zwavelatomen. En hoe kan je de macroyclisatie bevorderen?
#* Transport van donor naar acceptorlaag via een organisch membraan? hoe gaat dit het beste met pentaglyme of met een [2.2.2]cryptand. Verklaar.
#* Verbind de juiste gast met de gegeven gastheren en solventen. Er zijn meer gastheren en solventen dan er gasten zijn.
#Smet:
#* Je hebt een gesubstitueerd chinoline (onbekende substituent). Dit chinoline complexeert enkel met een gastheer als de N niet geprotoneerd is. wat is het teken van de hammet-parameter Rho? welke interactie zal er zijn tussen de gast en de gastheer?
#* Geef de 4 belangrijkste entropieveranderingen bij complexatie en bespreek. Welke is verantwoordelijk voor preorganisatie? Leg uit.
#* Invloed ketenlengte benzokroonether op rendement van een catenaan met een tetrakationisch cyclofaan.

=== 19 juni 2014 (namiddag) ===
#Dehaen:
#* Geef een voorstel voor de synthese van een gegeven calix[4]hemisferand uitgaande van 2 gegeven fenolen. De receprot bestond uit een calix[4]areen met een hemisferand aangehecht op de 1- en 3-posities.
#* Gegeven de structuur van valinomycine en nonactine: bespreek de functie en hoe de verschillende structuurelementen hiertoe bijdragen.
#* Verbind de juiste gast met de gegeven gastheren en solventen. Er zijn meer gastheren en solventen dan er gasten zijn.
#**solventen: zuur, neutraal of basisch water, methanol, dicchloormethaan
#**gastheren: cyclodextrine, een grote benzokroonether, een calyxareen, stoel resorcinareen en een heteroaromatische receptor met amidefuncties.
#**gasten: natriumion, aromatisch diamine, aromatisch diammoniumzout, benzoÃ«zuur
#Smet:
#* Op welke 2 manieren kunnen we de totale associatieconstante beschouwen als een product van deelassociatieconstanten? Wat is bij elk het grootste fysisch probleem? Welk van deze 2 methoden is, op praktische gronden, te verkiezen en waarom?
#* Gegeven een amide met een para-gesubstitueerde fenylgroep op de N en de carbonyl. Dit molecule gaat waterstofbindingen aan met zowel de zuurstof als de NH. Wat is het teken van de Hammett-parameter rho voor het substituent op elke benzeenring?
#* Gegeven de structuur van een receptor bestaande uit een porfyrinering, gekoppeld aan een calixareen met ketens die veel heteroatomen bevatten. De bindingsconstanten van KI is hoog, die voor NaI en NaClO4 tussenin (en ongeveer gelijk), die van KClO4 laag. Verklaar waarom. (Deze structuur staat in de cursus ter hoogte van het deel over coÃ¶perativiteit).

=== 15 juni 2012 (namiddag) ===
#Dehaen:
#* Wat zijn pseudo-hoge verdunningsvoorwaarden en geef 2 voorbeelden hoe men dit in de praktijk bewerkstelligt.
#* Onderzoekers onderzochten de complexatieconstante van verbindingen A, B en C met het chloride-anion. Ondanks extra H-atoom beschikbaar, had C toch de laagste complexatieconstante. Volgorde was KA > KB >> KC. Volgens de onderzoekers had dit te maken met een verschillende preorganisatie. Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenDehaen.jpg]]
#* Rangschik volgens toenemende affiniteit voor het kaliumkation en motiveer: 18-kroon-6, 1,10-dithia-18-kroon-6, benzo-18-kroon-6, [2.2.2]cryptand, 15-kroon-5, 21-kroon-7.
#Smet:
#* Voor een bepaald hydrofoob (gedeelte van een) gastmolecule werd aangetoond dat het de hydrofobe holte van de gastheer maar voor 55% vult in stabielste toestand. Verklaar thermodynamisch waarom het kan dat deze gedeeltelijk gevulde toestand meer bevoordeeld wordt dan de volledig gevulde holte.
#*
#** Welke interacties zijn van belang bij het catenaan gevormd uit '''1''', '''2''' en '''3'''?
#** Wat zou het effect zijn op de bindingsconstante moest het catenaan gevormd worden rond '''4''' i.p.v. '''1''' en waarom?
#** Beredeneer het teken van de Hammett parameter Ï van de catenatiereactie van '''5''' met het monogealkyleerd derivaat van '''3''' (hiermee wordt bedoeld, de open-ketenvorm van '''2''' enkelvoudig gebonden aan '''3'''). Sterische effecten van R mogen verwaarloosd worden [[Bestand:CatenaanSmet.png]]
#* Onderzoekers synthetiseerden bovenste verbinding als receptor voor de onderste (tekening is ''ongeveer'' juist). Belangrijke interacties hierbij zijn H-bruggen, maar ook de Ï€-Ï€-interacties tussen de eindstandige benzeenringen spelen een beduidende rol. Om aard en sterkte van deze Ï€-Ï€-interacties te onderzoeken synthetiseerde men een aantal derivaten van beide, en mat men het verschil in bindingssterkte voor verschillende substituenten op de benzeenringen. [[Bestand:receptorSmet.png]]
#** Welke complicatie valt te verwachten bij deze metingen, vanwege de verschillende substituenten op de derivaten?
#** Verklaar de waargenomen tendensen in de gemeten energiebijdragen, weergegeven in de tabel (deze waarden zijn gecorrigeerd voor de complicaties waarnaar gevraagd in eerste subvraag dus zijn ''juist'').
[[Bestand:tabelSmet.png]]

=== 17 juni 2011 (voormiddag) ===
#Dehaen:
#* Onderzoekers onderzochten de complexatieconstante van verbindingen A, B en C met het chloride-anion. Ondanks extra H-atoom beschikbaar, had C toch de laagste complexatieconstante. Volgorde was KA > KB >> KC. Volgens de onderzoekers had dit te maken met een verschillende preorganisatie. Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenDehaen.jpg]]
#* Klassieke vraag. Verbind de juiste gast met gastheer en solvent. Licht toe en zeg welke interacties plaatsvinden.
#* Wat is de CAC? Waarom is het belangrijk dat deze gemeten wordt en hoe wordt deze gemeten?
#Smet:
#* Gegeven: [[Bestand:MolHerExamenMario.jpg]] Bepaal het teken van &rho;X, voor groep X en &rho;R, voor groep R. Waarom gaat bij zÃ©Ã©r elektronenzuigende groepen, bv. X=F-, de meting van de complexatieconstante met nucleofiele deeltjes niet meer correct verlopen?
#* Mag men de &Delta;G van interacties met de aromatische ring en de &Delta;G van interacties met de gedeprotoneerde carbonzuurfunctie zomaar optellen? Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenMario2.jpg]]
#* De synthese van rotaxanen op vaste drager kan handig zijn. Onwaar/waar en verklaar.

=== 11 juni 2010 (namiddag) ===

#Dehaen:
#* geef de structuur van cyclotriveratryleen en de synthese vanuit veratrol. Waarom zijn asymmetrisch gesubstitueerde CTV's chiraal?
#* hoe kunnen we eigenschappen van een gegeven cyclofaan gebruiken om de grootte van de substituent op de ring te bepalen
#* geef de synthese van de macroring 15 kroon 5 maar ipv met zuurstoffen met (NH , O , NH, S, S) vanuit HSCH2CH2SH en H2NCH2CH2OCH2CH2NH2
#* welke gast past in welk solvent bij welke gastheer? gasten: (Fe3+, Yb3+, tetramethylammonium, benzoaat) solventen: (methanol, DCM, water met pH=3,7,10) gastheren:(een resorcinareen, een [4]-calixareen met een -O-CH2COOH op elke ring, een [6]-calixareen met op de ring aan de ene kant een SO3H aan de andere kant een staart met een hydroxyamide rest aan, een [6]-calixareen met daaraan een staart met aan het uiteinde een fenylureum staart
#Smet:
#* gegeven: een receptor met daarop 2 groepen die waterstofbruggen vormen met een HO- en een -CHO op drie verschillende liganden. Welke complex zal het stabielste zijn, en verklaar dit energetisch en entropisch (ligand 1 is een bifenyl, ligand 2 is een bifenyl met een huge (triethylmethyl-)substituent op een van de ringen en ligand 3 is gewoon een alifatische keten met die oh en cho aan de uiteinden)
#* wat is de dubbele mutantcyclus een geef een voorbeeld dat de voordelen duidelijk maakt

=== 11 juni 2010 (ochtend) ===

#Dehaen:
#* Bespreek de synthese van volgend cavitand, vertrekkende van resorcinareen. (afbeelding volgt nog)
#* Wat is [2,2]paracyclofaan? Geef de syntheses en eigenschappen (UV-spectrum).
#* Bespreek het kinetisch en thermodynamisch templaateffect.
#* 5 Macroringen gegeven; rangschik naar toenemende effectieve molariteit. (afbeelding volgt nog)
#Smet:
#* Gegeven 1-amino-5-R-naftaleen (met R een onbepaalde substituent). In een complex vormt deze aminogroep een waterstofbrug. Onderzoek wijst uit dat de "reactie"-parameter sterk positief is. Welke soort R-substituenten bevoordeligen de reactie? (leg uit met Hammett-vergelijking en de substituent-parameter) Bekleedt de aminogroep een donor- of acceptorfunctie bij het vormen van deze waterstofbrug?
#* Waarom is het entropieverlies van complexvorming in oplossing doorgaans kleiner dan in gasfase?

=== 19 juni 2009 ===

#Dehaen:
#* Verklaar waarom de effectieve molariteit stijgt bij een macrocysliche 10-ring, wanneer
#** a) rigide groepen worden gebruikt
#** b) heteroatomen worden gebruikt.
#* Wat is het verschil tussen een clathraat en een vaste stof-inclusie complex.
#* Schrijf de synthese op van dit cavitand (structuur is gegeven) vertrekkende van rescoriol. De cavitand is gelijkend op die in de cursus staat, maar op de 2' plaats heeft deze een COOH groep.
#* VÃ¶gth synthetiseerde vele cryptanden met substituenten X (structuur is gegeven). Hoe kon hij daarmee de grootte van de caviteit bepalen?
# Smet:
#* Je krijgt een complexatie van een gast en gastheer die via pi-pi interacties complexeert en net naast deze aromatische ringen een waterstofbrug vormt met een amide op de gast.
#** Men wil d.m.v. substituenteffecten op de aromatische ringen ph1 (= op gast) en ph2 (= op gastheer) de bijdrage voor deze pi-pi interactie meten. Welke complicatie verwacht je echter met deze methode, bij dit specifieke complex?
#** Verklaar in de tabel (tabel met horizontaal de para-ph1 substituenten en vertikaal de para-ph 2 substituenten) de verlopen van de incrementen. (De incrementen zijn aangepast aan de complicatie die je in het eerste puntje moet geven en zijn dus correct)
#** Bepaal ook het teken van de Hammett rho parameters.
#* Trage complexen.
#** Hoe kan je in een NMR spectrum zien of je te maken hebt met een traag complex
#** Wat is het voordeel van een extreem traag complex? Geef een relevant voorbeeld van hoe we er gebruik van kunnen maken.

=== 16 juni 2009 ===

# Dehaen:
#* match de gasten en de gastheren met de juiste solventen. Gast: 1,4-benzochinon, naftaleen-1,5-dicarbonzuur en 4-butylfenol ("voor mensen die niet goed zijn in naamgeving, zal ik de moleculen even op bord tekenen"). Solvent: water (ph= 2, 6, 10), MeOH, CCl4. Gasten: alpha-cyclodextrine, diazo-18-kroon-6, 18-kroon-6, [2,2]cyclofaan en 2 grote cyclofanen die getekend staan. Geef ook alle niet-covalente reacties en licht uw keuze toe
#* Wat is CAC, waarom belangrijk en hoe gemeten
#* reactie van een [2,2,1]cryptand opgebouwd uit bi en triÃ«thyleenglycolderivaten
#* Membraantransport van kationen met kroonethers en de voorwaarden waaraan dat kroonether moet voldoen
# Smet:
#* Het teken van rho (Hammet) bepalen uit een tabel met stabiliteitsconstanten met verschillende gevers en zuigers. De link vinden met het reactiemechanisme. Bijkomende vraag: wat gebeurt er met een sterke base en een sterke elektronzuiger. (ja wat onduidelijk als je het molecule niet ziet natuurlijk...)
#* Stelling: voor het gegeven molecule mag ik zomaar de deltaG optellen om de totale deltaG te berekenen.
#* Waarom kan het voordelig zijn om synthese van rotaxanen uit te voeren op een vaste fase

=== 9 juni 2008 ===

# Dehaen:
#* welke ionen passen in welke macroringen? (K+, Ag+, Eu3+, Li+ en nog een vieze grote molecule) De macrocyclische verbindingen zijn ook gegeven. Welk solvent pak je best? (H2O, H2O pH 10, MeOH of chloroform) Vermeld welke interacties plaatsvinden
#* bespreek de synthese van: -een calix[4]areen met twee nitraten, twee n-propyloxy's en een azakroonetheroverbrugging-
#* Wat is zijn zelfassemblage en zelforganisatie en illustreer met een voorbeeld
# MS:
#* Tabel horende bij compensatie-effect gegeven. Welke interacties? Bespreek de tendens in de tabel en ook het verschil in \Delta S tussen gasfase en oplossing.
#* tekening van een catenaan met een cyclofaan met nogal wat N in rond een benzokroonether gegeven. Deze verbinding toont met H-NMR slechts twee signalen (3,45 en 6,26 ppm of zo) voor de hydrochinon-waterstoffen. Reden? Bespreek ook de multipliciteit van de signalen.

=== 13 juni 2008 ===
# Dehaen:
#* Waarom is ethyleendioxy zo'n populaire eenheid in kroonetherchemie
#* Welke 2 groepen zijn belangrijk bij de complexatie van Fe bij de sideroforen
#* 3 gasten (Lithium, azide, tetramethylammonium), 5 solventen (MeOH, H2O( pH 2,6,10), CCl4), gastheren ([2.2.2]-cryptand, all-cis resorcinareen, cram's sferand, 18-kroon-6,...)
# M.S.:
#* Synthese van tetrakationisch cyclofaan
#* Vraagje over receptor die interageert met gast, welk teken heeft de hammett parameter rho.

Moleculaire Herkenning

2023-06-16T22:37:58Z

R0834942: /* 14 Juni 2023 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
==Vakinformatie==

Verplicht vak voor chemie. Moleculaire herkenning wordt gedoceerd door 2 proffen. Mario smet en Wim "sandalen" Dehaen. 50% van de punten staan op het examen, de andere 50% staan op een paper. Op het examen worden mondelinge vragen gesteld over de paper. Bij prof. Smet zijn dit normaal enkel de vragen die hij geeft bij de feedback op de paper,
prof. Dehaen stelt vaak ook extra vragen.

==Examenvragen==
===14 Juni 2023===
#Deel van Dehaen
#*Hoe maak je 1,4,10,13-tetraäza-18-kroon-6 uitgaande van 1,2-diaminoëthaan en eventueel andere reagentia? Welke techniek zou je gebruiken om een maximale opbrengst te bekomen?
#*Wat is het verschil tussen een vaste-toestand-inclusiecomplex en een clathraat?
#*Wat zijn sepulchraat- en sarcofaginecomplexen en hoe kan je ze bereiden met ethyleendiamine en Co(III)?
#*Combinatievraag: Combineer telkens een gast, gastheer en een solvent. Er zijn 4 gastheren, 4 gasten en 5 solventen gegeven. Bij elke gastheer hoort 1 gast en vice versa. Er zijn meer solventen gegeven dan gasten en gastheren, dus hier kan je er al zeker 1 niet gebruiken. Geef een korte verklaring bij elke combinatie die je maakt.
#**Gastheren: 1. een cyclofaan met 2 ringen en 3 NH's tussen de ringen aan elke kant (tussen elke NH zat een CH2). 2. Cucurbit[6]uril. 3.Een klein cyclisch molecule met 2 aromatische ringen met een N naar binnen gewezen. Boven deze ring zijn 2 of 3 NH's, eronder 2 N-CH3's. 4. Een groot cyclisch molecule met aromatische ringen met een N (naar binnen wijzend) en tussen de aromatische ringen NH's.
#**Gasten: 1. Koolstofketen met aan elke uiteinde een aromatische ring. Op de verbinding tussen de keten en elke ring zit een positief geladen N. 2. ureum. 3. Cyclohexaan met afwisselend een O (C=O, met C de C van de ring en 0 het substituent) en een NH2 als substituent (in totaal volledig gesubstitueerd). 4. Een aromatische ring met 2 COOH substituenten in para.
#**Solventen: Water (pH 3,7 of 10), methanol of dichloormethaan

#Deel van Mario
#*Er is een afbeelding gegeven van het complex dat KI coöperatief kan binden adhv Zn (staat ook in de slides bij coöperativiteit). Dan staan er bindingsconstantes gegeven van KI, KClO4, NaI en NaClO4 met KI duidelijk de hoogste bindingsconstante.
#**a) Verklaar de waargenomen resultaten.
#**b) Welke binding gaat volgens jou gepaard met de grootste entropieverandering? Verklaar.
#*18-kroon-6 is gegeven met een aromatische ring erop en aan de aromatische ring hangt een R. Wat is het teken van rho indien de complexeren van K+ met deze structuur bekijken en wat is de verhouding met R? Geef in je antwoord zeker de volledige Hammett-vergelijking. Dan staat er een tweede afbeelding gegeven, ook 18-kroon-6, maar hier is het substituent -CH2-R. Geldt dit ook voor de tweede structuur?
#*Wat zijn de voor- en nadelen van supramoleculaire polymeren?

=== 15 Juni 2022 ===
#Dehean
#*Combinatievraag
#**Solvent: CH2Cl2, MeOH, H2O pH (2,7,12)
#**Guests: trimethylhexadecylammonium *Cl-*, *tetrabutylammonium* nitraat, naftaleen-1-sulfonzuur, 4-aminobutaanzuur
#**Hosts: zeven, enkel molecule gegeven dus kan ze niet opnoemen ([2,2,2]-cryptand met enkel zuurstof, ...)
#*Verband EM & rigide groepen
#*Synthese hexathia-analoog van [2,2,2] cryptand, uitgaande van triëthanolamine
#**Hoe maximaliseren we de synthese?
#Smet
#*Bespreek compensatiegedrag entropie en enthalpie
#*Welke technieken om verschil tussen een catenaan en zijn 2 aparte ringen te meten (vermeld eventuele eigenschappen die nodig zijn op de macroringen)
#*Azidothymidine: structuur gegeven, voorspel werking en bio-beschikbaarheid

=== 30 Augustus 2021===
[https://i.imgur.com/eDCNSJR.jpg Dehaen] 
[https://i.imgur.com/JolZOyK.jpg Smet]

=== 18 juni 2021===
#Dehaen
#*Combinatievraag.
#**Gasten: naftaleenderivaat, nitraat, aminobutaanzuur,...
#**Gastheren: alpha-cyclodextrine derivaat met een quaternair amoniumzout aan gebonden, beta-cyclodextrine derivaat, kroonether met thioureumfuncties, een lariatether, [2.2.2] cryptand met zuurstof als donoratomen en N als bruggenhoofden.
#**Solvent: water pH 2, 7, 10, methanol, CH2Cl2
#*Verband EM & rigide groepen
#*Synthese van het thia-analoog van de [2.2.2]-cryptand startende van een triethanolamine.
#Smet
#*Leg uit waarom de meeste polymerisatiereacties slechts opgaan onder een bepaalde temperatuur. Geef de naam van deze temperatuur.
#*Leg uit waarom sommige polymerisatiereacties enkel opgaan boven een bepaalde temperatuur. Geef de naam van deze temperatuur. Geef een voorbeeld van een monomeer dat dergelijk gedrag vertoond.
#*Vraag over een complexatiereactie met een R-substituent en wat het teken van rho zou zijn in de Hammett-vergelijking.

=== 26 juni 2019 VM===
# Dehaen
#* Uitleggen waarom verzeping plaatsvindt van een gegeven molecule met KOH in tolueen enkel als een kroonether aanwezig (18-kroon-6 analoog)
#* Uitleggen waarom cyclodextrines geschikt zijn voor "drug delivery" en een geschikt cyclodextrinekiezen (alfa, beta, gamma) voor naproxen (naftaleenderivaat)
#* Waarom base gebruiken voor kroonethersynthese van catechol en oligoethyleenglycoltosylaten? (deproteneren / templaateffect van kation)
#** Verschillende kroonethers gegeven met variërende lengte en aantal zuurstoffen. Hij vraagt om voor elke kroonether de juiste base te kiezen
#** Keuze uit 5 basen: LiAcO, KAcO, NH4AcO, CsAcO en moleculair kation en AcO-
#* Resorcinaren worden gevormd in zuur milieu maar na een tijdje zal het thermydynamischer stabieler zijn (stoel versus boot)
#** Geef interacties van beide isomeren in basisch milieu met een tetraalkylammonium-kation
# Smet
#* 2 associaties gegeven, welke van de 2 associaties heeft de kleinste entropieverandering? (A = H-brugacceptor & D = H-brugdonor)
#** Associatie 1: ADA DAD (letters staan eigelijk onder elkaar)
#** Associatie 2: AAA DDD (letters staan eigelijk onder elkaar)
#* Molecule gegeven met R-groep dat interacties aangaat met een chloride-anion
#** Welke interacties zijn er voornamelijk?
#** Wat voor groep moet R zijn? Hoe verhoudt zicht dat tot de parameter rho?
#* Bespreek biobeschikbaarheid van morfine (structuur gegeven)
#** Heroïne heeft een sterker effect op het centraal zenuwstelsel, verklaar? (gegeven dat morfine reageert met overmaat azijnzuuranhydride en heroïne vormt).

=== 21 juni 2018 NM===
# Dehaen
#* Combineer:
#** Gasten: trimethylhexadecylammoniumion, nitraation, 4-aminoboterzuur, naftaleensulfonzuur.
#** Gastheren: resorcinareen, benzokroonether met één N en op die N zat een keten (keten = CH2 C6H4 CH2 ... NH C=NH NH ... azole ring), twee speciale cyclodextrines (eentje was een ring van zes monomeren met een ammoniumfuntie op, de andere was een ring van zeven monomeren met een thia-amine keten op), een ring met drie benzenen en tussen elke benzeen de groep CH2 CH2 NH C=S NH CH2 CH2), nog eentje die ik me niet herinner
#** Solventen: de gewoonlijke
#* Effect rigide groepen op EM
#* Synthese thia analoog [2.2.2]cyrptand, hoe synthese verbeteren?
#*Pillarenen uitleggen, verband andere calixarenen
# Smet
#* Welke reactie geeft de grootste entropie veranderingen? eentje is het azijnzuur dimeer, de andere is de cyclisatie van twee ringen (eentje is maleïnezuuranhydride en de ander cyclohexa-1,3-dieen) (volgens chemdraw heet het gevormde molecule (4R,7aS)-3a,4,7,7a-tetrahydro-4,7-ethanoisobenzofuran-1,3-dione). Bijvraag: iets met de deeltermen van de entropie, bij welke is welke het grootst?
#* Geef teken rho (Hammett) van de complexatie van K+ met een benzokroonether met aan die benzeenring een substituent R. Geldt deze redenering voor rho ook voor een tweede kroonether die aan een ethyleen eenheid een CH2R groep heeft hangen?
#* Bespreek relenza en tamiflu, over hun biobeschikbaarheid en mechanisme

=== 15 juni 2018 NM===
# Dehaen
#* Combineren van gast, gastheer en solvent met als gasten: lanthaan, paraquat en nog een dicarbonzuur, als gastheren verschillende calixarenen in water ph 2,7,10, methanol of chloroform
#* Vraag welke het beste zou zijn voor ionentransport over een organisch membraan: diglyme of 2,2,2 kryptand
#* Een synthese van een 2,2,2 thiakryptand derivaat
# Smet
#* Ceiling & floortemperatuur + voorbeeld
#* Met de hammetvgl werken en teken van rho bepalen bij een complexvorming van pseudorotaxaan
#* Invloed van ... (cyclodextrine?) op transport van medicijnen en da linken aan de lipinskiregels
=== 15 juni 2018 VM ===
# Dehaen
#* Stel een synthese voor voor het volgende molecule: vanuit p-tBu-fenol en p-Me-fenol een calix[4]areen met aan de 1,3-alcoholen het trimeer van p-Me-fenol (via ether). Deze 1,3benzeenringen hebben geen buty meer, en alle overgebleven vrije hydroxylgroepen zijn gemethyleerd.
#* Nonactine & valinomycine
#* Gast, gastheer, solvent:
#** H2O (pH = 3,7, 10), DCM, MeOH
#** Na+, ammoniumzout*, diamide*, benzoezuur (* = structuur gegeven)
#** Calix[4]areen*, resorcinol uit acetaldehyde en 24u reflux, benzokroonether*, alfa-cyclodextrine, diamine* (* = structuur gegeven)
# Smet
#* Welk proces geeft de grootste entropieverandering met zich mee?
#** Furaan + H2C=COOR --> furaanring waarvan de twee dubbele bindingen weg zijn en er eentje bij is gekomen waar er eerst de enkele binding was, en de twee koolstoffen naast de zuurstof zijn nu verbonden met de koolstoffen van de dubbele binding van het ester
#** twee carbonzuren die een dimeer vormen
#* Bepaal teken rho, heeft pH invloed (R-C6H5 pi-pi stapeling met C6H5-NH2)
#* Relenza en tamiflu (orale beschikbaarheid en mechanisme)

=== 22 juni 2017 ===
#Dehaen:
#* Stel de synthese op voor het Lehn's sferand (structuur gegeven) vanuit (derivaten van) diëthyleenglycolen.
#* Wat zijn pseudo-hoge-verdunningsvoorwaarden en hoe werkt dit?
#* Combineer. Gastheren: cyclisch guanidine, cucurbit[8]uril, 30-kroon-10. Gasten: arginine, N-acetyltryptofaan, 1,4-bis(aminoimidazoline)butaan. Solventen: Chloroform, methanol, water pH 2, 7 en 10. (structuren gegeven)
#Smet:
#* Gegeven: een pyrrool gesubstitueerd met een alkeen met twee R-substituenten (willekeurig). Dit molecule interageert met een onbekende receptor. Welke interactie veronderstel je? Bepaal het teken van rho. Wat gebeurt er met de absolute waarde van rho wanneer je een R-substituent vervangt door een H-atoom.
#* Wat is transfectie en hoe kan supramoleculaire chemie hierbij helpen?
#* Twee verbindingen gegeven, elk met 3 waterstofbindingen (structuren uit slides deel supramoleculaire polymeren). Welke verbinding heeft de grootse associatieconstante en waarom?

=== 16 juni 2017 ===
#Dehaen:
#* welke factoren beinvloeden de effectieve molariteit
#* synthese van hexathia18-kroon-6 vanuit ethyleenglycol en bis(2hydroxyethyl)sulfide op een veilige manier en wat doen we om de opbrengst zo hoog mogelijk te houden
#* wat zijn ansa-verbindingen en hoe kunnen ze meer inzicht geven over de ruimtevulling van de groepen
#* een structuur gegeven met 2 NH2 groepen een kroonether en een R (fenyl). 4-aminobutaanzuur is beter oplosbaar dan glycine (2-aminoazijnzuur) en 6-aminohexaanzuur. Hoe komt dit, welke interacties. De oplosbaarheid stijgt wanneer we R vervangen door (4-NO2-fenyl). Verklaar.
#* er zijn twee isomeren bij de synthese van resorcinarenen. Welke zijn dit?

#SMET:
#* gegeven een amide: RR'C=CH-CO-N(CH3)2 met onbekende receptor gaat interageren:
Welke interactie verwachten we, teken van reactieparameter, plus redeneer. Wat gebeurt er met de absolite waarde van de reactieparameter als we een van de R groepen vervangen door een H.
#* lipskin regel geven en wat is het belang tegenwoordig in farmaceutische industrie
#* Bij synthese van rotaxanen volgens iemand (Stoddart ofzo)(tetrakationisch complex) zal threading een hogere opbrengst geven dan clipping waarom?
Waarom dan niet altijd threading?

=== 19 juni 2015 ===
#Dehaen:
#* Stel een synthese voor voor het volgende molecule: vanuit p-tBu-fenol en p-Me-fenol een calix[4]areen met aan de 1,3-alcoholen het trimeer van p-Me-fenol (via ether). Deze twee benzeenringen zijn ook gedebutyleerd en alle overgebleven vrije hydroxylgroepen zijn gemethyleerd.
#* Bespreek aan de hand van hun structuurelementen de functie van nonactine en valinomycine (structuur gegeven).
#* Verbind de juiste gastheren met de juiste gasten en solventen. Gasten: Natriumion, p-diaminobenzeen, p-diaminobenzeen met beide stikstoffen tetragebutyleerd, benzoÃ«zuur. Gastheren: calix[4]areen, een groot dibenzokroonether, een resorcinareen verkregen na 24 uur reflux, alfa-cyclodextrine en een aromatisch diamide. Solventen: water (pH 3, 7, 10), MeOH & DCM.
#Smet:
#* 4-R-pyridine. Deze gast bindt enkel aan de gastheer indien de stikstof geprotoneerd is. Bepaal het teken van de Hammett-parameter rho. Op welke interactie zou de complexatie kunnen berusten?
#* Geef de twee methoden die gebruikt kunnen worden om de associatieconstante te schrijven in functie van deelassociatieconstanten. Beschrijf de fysische basis van het probleem dat hierbij optreedt.
#* Bespreek de moleculaire basis van plaquevorming zoals die optreedt bij bijvoorbeeld de ziekte van Alzheimer. Wat zijn de therapeutische mogelijkheden om dit tegen te gaan? Bijvraag: op welke secundaire structuren en soorten interacties berust de associatie?

===18 juni 2014 (voormiddag) ===
#Dehaen:
#* Geef een voorstel voor de synthese van een gegeven [2.2.2]cryptand uitgaande van chlooracetamide. Het cryptand heeft stikstoffen als bruggenhoofden, 2 ketens met telkens 2 zuurstoffen en 1 keten met 2 zwavelatomen. En hoe kan je de macroyclisatie bevorderen?
#* Transport van donor naar acceptorlaag via een organisch membraan? hoe gaat dit het beste met pentaglyme of met een [2.2.2]cryptand. Verklaar.
#* Verbind de juiste gast met de gegeven gastheren en solventen. Er zijn meer gastheren en solventen dan er gasten zijn.
#Smet:
#* Je hebt een gesubstitueerd chinoline (onbekende substituent). Dit chinoline complexeert enkel met een gastheer als de N niet geprotoneerd is. wat is het teken van de hammet-parameter Rho? welke interactie zal er zijn tussen de gast en de gastheer?
#* Geef de 4 belangrijkste entropieveranderingen bij complexatie en bespreek. Welke is verantwoordelijk voor preorganisatie? Leg uit.
#* Invloed ketenlengte benzokroonether op rendement van een catenaan met een tetrakationisch cyclofaan.

=== 19 juni 2014 (namiddag) ===
#Dehaen:
#* Geef een voorstel voor de synthese van een gegeven calix[4]hemisferand uitgaande van 2 gegeven fenolen. De receprot bestond uit een calix[4]areen met een hemisferand aangehecht op de 1- en 3-posities.
#* Gegeven de structuur van valinomycine en nonactine: bespreek de functie en hoe de verschillende structuurelementen hiertoe bijdragen.
#* Verbind de juiste gast met de gegeven gastheren en solventen. Er zijn meer gastheren en solventen dan er gasten zijn.
#**solventen: zuur, neutraal of basisch water, methanol, dicchloormethaan
#**gastheren: cyclodextrine, een grote benzokroonether, een calyxareen, stoel resorcinareen en een heteroaromatische receptor met amidefuncties.
#**gasten: natriumion, aromatisch diamine, aromatisch diammoniumzout, benzoÃ«zuur
#Smet:
#* Op welke 2 manieren kunnen we de totale associatieconstante beschouwen als een product van deelassociatieconstanten? Wat is bij elk het grootste fysisch probleem? Welk van deze 2 methoden is, op praktische gronden, te verkiezen en waarom?
#* Gegeven een amide met een para-gesubstitueerde fenylgroep op de N en de carbonyl. Dit molecule gaat waterstofbindingen aan met zowel de zuurstof als de NH. Wat is het teken van de Hammett-parameter rho voor het substituent op elke benzeenring?
#* Gegeven de structuur van een receptor bestaande uit een porfyrinering, gekoppeld aan een calixareen met ketens die veel heteroatomen bevatten. De bindingsconstanten van KI is hoog, die voor NaI en NaClO4 tussenin (en ongeveer gelijk), die van KClO4 laag. Verklaar waarom. (Deze structuur staat in de cursus ter hoogte van het deel over coÃ¶perativiteit).

=== 15 juni 2012 (namiddag) ===
#Dehaen:
#* Wat zijn pseudo-hoge verdunningsvoorwaarden en geef 2 voorbeelden hoe men dit in de praktijk bewerkstelligt.
#* Onderzoekers onderzochten de complexatieconstante van verbindingen A, B en C met het chloride-anion. Ondanks extra H-atoom beschikbaar, had C toch de laagste complexatieconstante. Volgorde was KA > KB >> KC. Volgens de onderzoekers had dit te maken met een verschillende preorganisatie. Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenDehaen.jpg]]
#* Rangschik volgens toenemende affiniteit voor het kaliumkation en motiveer: 18-kroon-6, 1,10-dithia-18-kroon-6, benzo-18-kroon-6, [2.2.2]cryptand, 15-kroon-5, 21-kroon-7.
#Smet:
#* Voor een bepaald hydrofoob (gedeelte van een) gastmolecule werd aangetoond dat het de hydrofobe holte van de gastheer maar voor 55% vult in stabielste toestand. Verklaar thermodynamisch waarom het kan dat deze gedeeltelijk gevulde toestand meer bevoordeeld wordt dan de volledig gevulde holte.
#*
#** Welke interacties zijn van belang bij het catenaan gevormd uit '''1''', '''2''' en '''3'''?
#** Wat zou het effect zijn op de bindingsconstante moest het catenaan gevormd worden rond '''4''' i.p.v. '''1''' en waarom?
#** Beredeneer het teken van de Hammett parameter Ï van de catenatiereactie van '''5''' met het monogealkyleerd derivaat van '''3''' (hiermee wordt bedoeld, de open-ketenvorm van '''2''' enkelvoudig gebonden aan '''3'''). Sterische effecten van R mogen verwaarloosd worden [[Bestand:CatenaanSmet.png]]
#* Onderzoekers synthetiseerden bovenste verbinding als receptor voor de onderste (tekening is ''ongeveer'' juist). Belangrijke interacties hierbij zijn H-bruggen, maar ook de Ï€-Ï€-interacties tussen de eindstandige benzeenringen spelen een beduidende rol. Om aard en sterkte van deze Ï€-Ï€-interacties te onderzoeken synthetiseerde men een aantal derivaten van beide, en mat men het verschil in bindingssterkte voor verschillende substituenten op de benzeenringen. [[Bestand:receptorSmet.png]]
#** Welke complicatie valt te verwachten bij deze metingen, vanwege de verschillende substituenten op de derivaten?
#** Verklaar de waargenomen tendensen in de gemeten energiebijdragen, weergegeven in de tabel (deze waarden zijn gecorrigeerd voor de complicaties waarnaar gevraagd in eerste subvraag dus zijn ''juist'').
[[Bestand:tabelSmet.png]]

=== 17 juni 2011 (voormiddag) ===
#Dehaen:
#* Onderzoekers onderzochten de complexatieconstante van verbindingen A, B en C met het chloride-anion. Ondanks extra H-atoom beschikbaar, had C toch de laagste complexatieconstante. Volgorde was KA > KB >> KC. Volgens de onderzoekers had dit te maken met een verschillende preorganisatie. Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenDehaen.jpg]]
#* Klassieke vraag. Verbind de juiste gast met gastheer en solvent. Licht toe en zeg welke interacties plaatsvinden.
#* Wat is de CAC? Waarom is het belangrijk dat deze gemeten wordt en hoe wordt deze gemeten?
#Smet:
#* Gegeven: [[Bestand:MolHerExamenMario.jpg]] Bepaal het teken van &rho;X, voor groep X en &rho;R, voor groep R. Waarom gaat bij zÃ©Ã©r elektronenzuigende groepen, bv. X=F-, de meting van de complexatieconstante met nucleofiele deeltjes niet meer correct verlopen?
#* Mag men de &Delta;G van interacties met de aromatische ring en de &Delta;G van interacties met de gedeprotoneerde carbonzuurfunctie zomaar optellen? Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenMario2.jpg]]
#* De synthese van rotaxanen op vaste drager kan handig zijn. Onwaar/waar en verklaar.

=== 11 juni 2010 (namiddag) ===

#Dehaen:
#* geef de structuur van cyclotriveratryleen en de synthese vanuit veratrol. Waarom zijn asymmetrisch gesubstitueerde CTV's chiraal?
#* hoe kunnen we eigenschappen van een gegeven cyclofaan gebruiken om de grootte van de substituent op de ring te bepalen
#* geef de synthese van de macroring 15 kroon 5 maar ipv met zuurstoffen met (NH , O , NH, S, S) vanuit HSCH2CH2SH en H2NCH2CH2OCH2CH2NH2
#* welke gast past in welk solvent bij welke gastheer? gasten: (Fe3+, Yb3+, tetramethylammonium, benzoaat) solventen: (methanol, DCM, water met pH=3,7,10) gastheren:(een resorcinareen, een [4]-calixareen met een -O-CH2COOH op elke ring, een [6]-calixareen met op de ring aan de ene kant een SO3H aan de andere kant een staart met een hydroxyamide rest aan, een [6]-calixareen met daaraan een staart met aan het uiteinde een fenylureum staart
#Smet:
#* gegeven: een receptor met daarop 2 groepen die waterstofbruggen vormen met een HO- en een -CHO op drie verschillende liganden. Welke complex zal het stabielste zijn, en verklaar dit energetisch en entropisch (ligand 1 is een bifenyl, ligand 2 is een bifenyl met een huge (triethylmethyl-)substituent op een van de ringen en ligand 3 is gewoon een alifatische keten met die oh en cho aan de uiteinden)
#* wat is de dubbele mutantcyclus een geef een voorbeeld dat de voordelen duidelijk maakt

=== 11 juni 2010 (ochtend) ===

#Dehaen:
#* Bespreek de synthese van volgend cavitand, vertrekkende van resorcinareen. (afbeelding volgt nog)
#* Wat is [2,2]paracyclofaan? Geef de syntheses en eigenschappen (UV-spectrum).
#* Bespreek het kinetisch en thermodynamisch templaateffect.
#* 5 Macroringen gegeven; rangschik naar toenemende effectieve molariteit. (afbeelding volgt nog)
#Smet:
#* Gegeven 1-amino-5-R-naftaleen (met R een onbepaalde substituent). In een complex vormt deze aminogroep een waterstofbrug. Onderzoek wijst uit dat de "reactie"-parameter sterk positief is. Welke soort R-substituenten bevoordeligen de reactie? (leg uit met Hammett-vergelijking en de substituent-parameter) Bekleedt de aminogroep een donor- of acceptorfunctie bij het vormen van deze waterstofbrug?
#* Waarom is het entropieverlies van complexvorming in oplossing doorgaans kleiner dan in gasfase?

=== 19 juni 2009 ===

#Dehaen:
#* Verklaar waarom de effectieve molariteit stijgt bij een macrocysliche 10-ring, wanneer
#** a) rigide groepen worden gebruikt
#** b) heteroatomen worden gebruikt.
#* Wat is het verschil tussen een clathraat en een vaste stof-inclusie complex.
#* Schrijf de synthese op van dit cavitand (structuur is gegeven) vertrekkende van rescoriol. De cavitand is gelijkend op die in de cursus staat, maar op de 2' plaats heeft deze een COOH groep.
#* VÃ¶gth synthetiseerde vele cryptanden met substituenten X (structuur is gegeven). Hoe kon hij daarmee de grootte van de caviteit bepalen?
# Smet:
#* Je krijgt een complexatie van een gast en gastheer die via pi-pi interacties complexeert en net naast deze aromatische ringen een waterstofbrug vormt met een amide op de gast.
#** Men wil d.m.v. substituenteffecten op de aromatische ringen ph1 (= op gast) en ph2 (= op gastheer) de bijdrage voor deze pi-pi interactie meten. Welke complicatie verwacht je echter met deze methode, bij dit specifieke complex?
#** Verklaar in de tabel (tabel met horizontaal de para-ph1 substituenten en vertikaal de para-ph 2 substituenten) de verlopen van de incrementen. (De incrementen zijn aangepast aan de complicatie die je in het eerste puntje moet geven en zijn dus correct)
#** Bepaal ook het teken van de Hammett rho parameters.
#* Trage complexen.
#** Hoe kan je in een NMR spectrum zien of je te maken hebt met een traag complex
#** Wat is het voordeel van een extreem traag complex? Geef een relevant voorbeeld van hoe we er gebruik van kunnen maken.

=== 16 juni 2009 ===

# Dehaen:
#* match de gasten en de gastheren met de juiste solventen. Gast: 1,4-benzochinon, naftaleen-1,5-dicarbonzuur en 4-butylfenol ("voor mensen die niet goed zijn in naamgeving, zal ik de moleculen even op bord tekenen"). Solvent: water (ph= 2, 6, 10), MeOH, CCl4. Gasten: alpha-cyclodextrine, diazo-18-kroon-6, 18-kroon-6, [2,2]cyclofaan en 2 grote cyclofanen die getekend staan. Geef ook alle niet-covalente reacties en licht uw keuze toe
#* Wat is CAC, waarom belangrijk en hoe gemeten
#* reactie van een [2,2,1]cryptand opgebouwd uit bi en triÃ«thyleenglycolderivaten
#* Membraantransport van kationen met kroonethers en de voorwaarden waaraan dat kroonether moet voldoen
# Smet:
#* Het teken van rho (Hammet) bepalen uit een tabel met stabiliteitsconstanten met verschillende gevers en zuigers. De link vinden met het reactiemechanisme. Bijkomende vraag: wat gebeurt er met een sterke base en een sterke elektronzuiger. (ja wat onduidelijk als je het molecule niet ziet natuurlijk...)
#* Stelling: voor het gegeven molecule mag ik zomaar de deltaG optellen om de totale deltaG te berekenen.
#* Waarom kan het voordelig zijn om synthese van rotaxanen uit te voeren op een vaste fase

=== 9 juni 2008 ===

# Dehaen:
#* welke ionen passen in welke macroringen? (K+, Ag+, Eu3+, Li+ en nog een vieze grote molecule) De macrocyclische verbindingen zijn ook gegeven. Welk solvent pak je best? (H2O, H2O pH 10, MeOH of chloroform) Vermeld welke interacties plaatsvinden
#* bespreek de synthese van: -een calix[4]areen met twee nitraten, twee n-propyloxy's en een azakroonetheroverbrugging-
#* Wat is zijn zelfassemblage en zelforganisatie en illustreer met een voorbeeld
# MS:
#* Tabel horende bij compensatie-effect gegeven. Welke interacties? Bespreek de tendens in de tabel en ook het verschil in \Delta S tussen gasfase en oplossing.
#* tekening van een catenaan met een cyclofaan met nogal wat N in rond een benzokroonether gegeven. Deze verbinding toont met H-NMR slechts twee signalen (3,45 en 6,26 ppm of zo) voor de hydrochinon-waterstoffen. Reden? Bespreek ook de multipliciteit van de signalen.

=== 13 juni 2008 ===
# Dehaen:
#* Waarom is ethyleendioxy zo'n populaire eenheid in kroonetherchemie
#* Welke 2 groepen zijn belangrijk bij de complexatie van Fe bij de sideroforen
#* 3 gasten (Lithium, azide, tetramethylammonium), 5 solventen (MeOH, H2O( pH 2,6,10), CCl4), gastheren ([2.2.2]-cryptand, all-cis resorcinareen, cram's sferand, 18-kroon-6,...)
# M.S.:
#* Synthese van tetrakationisch cyclofaan
#* Vraagje over receptor die interageert met gast, welk teken heeft de hammett parameter rho.

Moleculaire Herkenning

2023-06-16T22:35:24Z

R0834942: /* 14 Juni 2023 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
==Vakinformatie==

Verplicht vak voor chemie. Moleculaire herkenning wordt gedoceerd door 2 proffen. Mario smet en Wim "sandalen" Dehaen. 50% van de punten staan op het examen, de andere 50% staan op een paper. Op het examen worden mondelinge vragen gesteld over de paper. Bij prof. Smet zijn dit normaal enkel de vragen die hij geeft bij de feedback op de paper,
prof. Dehaen stelt vaak ook extra vragen.

==Examenvragen==
===14 Juni 2023===
#Deel van Dehaen
#*Hoe maak je 1,4,10,13-tetraäza-18-kroon-6 uitgaande van 1,2-diaminoëthaan en eventueel andere reagentia? Welke techniek zou je gebruiken om een maximale opbrengst te bekomen?
#*Wat is het verschil tussen een vaste-toestand-inclusiecomplex en een clathraat?
#*Wat zijn sepulchraat- en sarcofaginecomplexen en hoe kan je ze bereiden met ethyleendiamine en Co(III)?
#*Combinatievraag: Combineer telkens een gast, gastheer en een solvent. Er zijn 4 gastheren, 4 gasten en 5 solventen gegeven. Bij elke gastheer hoort 1 gast en vice versa. Er zijn meer solventen gegeven dan gasten en gastheren, dus hier kan je er al zeker 1 niet gebruiken. Geef een korte verklaring bij elke combinatie die je maakt.
#**Gastheren: 1. een cyclofaan met 2 ringen en 3 NH's tussen de ringen aan elke kant (tussen elke NH zat een CH2). 2. Cucurbit[6]uril. 3.Een klein cyclisch molecule met 2 aromatische ringen met een N naar binnen gewezen. Boven deze ring zijn 2 of 3 NH's, eronder 2 N-CH3's. 4. Een groot cyclisch molecule met afwisselend aromatische ringen met een N (naar binnen wijzend) en tussen de aromatische ringen NH's.
#**Gasten: 1. Koolstofketen met aan elke uiteinde een aromatische ring. Op de verbinding tussen de keten en elke ring zit een positief geladen N. 2. ureum. 3. Cyclohexaan met afwisselend een O (C=O, met C de C van de ring en 0 het substituent) en een NH2 als substituent (in totaal volledig gesubstitueerd). 4. Een aromatische ring met 2 COOH substituenten in para.
#**Solventen: Water (pH 3,7 of 10), methanol of dichloormethaan

#Deel van Mario
#*Er is een afbeelding gegeven van het complex dat KI coöperatief kan binden adhv Zn (staat ook in de slides bij coöperativiteit). Dan staan er bindingsconstantes gegeven van KI, KClO4, NaI en NaClO4 met KI duidelijk de hoogste bindingsconstante.
#**a) Verklaar de waargenomen resultaten.
#**b) Welke binding gaat volgens jou gepaard met de grootste entropieverandering? Verklaar.
#*18-kroon-6 is gegeven met een aromatische ring erop en aan de aromatische ring hangt een R. Wat is het teken van rho indien de complexeren van K+ met deze structuur bekijken en wat is de verhouding met R? Geef in je antwoord zeker de volledige Hammett-vergelijking. Dan staat er een tweede afbeelding gegeven, ook 18-kroon-6, maar hier is het substituent -CH2-R. Geldt dit ook voor de tweede structuur?
#*Wat zijn de voor- en nadelen van supramoleculaire polymeren?

=== 15 Juni 2022 ===
#Dehean
#*Combinatievraag
#**Solvent: CH2Cl2, MeOH, H2O pH (2,7,12)
#**Guests: trimethylhexadecylammonium *Cl-*, *tetrabutylammonium* nitraat, naftaleen-1-sulfonzuur, 4-aminobutaanzuur
#**Hosts: zeven, enkel molecule gegeven dus kan ze niet opnoemen ([2,2,2]-cryptand met enkel zuurstof, ...)
#*Verband EM & rigide groepen
#*Synthese hexathia-analoog van [2,2,2] cryptand, uitgaande van triëthanolamine
#**Hoe maximaliseren we de synthese?
#Smet
#*Bespreek compensatiegedrag entropie en enthalpie
#*Welke technieken om verschil tussen een catenaan en zijn 2 aparte ringen te meten (vermeld eventuele eigenschappen die nodig zijn op de macroringen)
#*Azidothymidine: structuur gegeven, voorspel werking en bio-beschikbaarheid

=== 30 Augustus 2021===
[https://i.imgur.com/eDCNSJR.jpg Dehaen] 
[https://i.imgur.com/JolZOyK.jpg Smet]

=== 18 juni 2021===
#Dehaen
#*Combinatievraag.
#**Gasten: naftaleenderivaat, nitraat, aminobutaanzuur,...
#**Gastheren: alpha-cyclodextrine derivaat met een quaternair amoniumzout aan gebonden, beta-cyclodextrine derivaat, kroonether met thioureumfuncties, een lariatether, [2.2.2] cryptand met zuurstof als donoratomen en N als bruggenhoofden.
#**Solvent: water pH 2, 7, 10, methanol, CH2Cl2
#*Verband EM & rigide groepen
#*Synthese van het thia-analoog van de [2.2.2]-cryptand startende van een triethanolamine.
#Smet
#*Leg uit waarom de meeste polymerisatiereacties slechts opgaan onder een bepaalde temperatuur. Geef de naam van deze temperatuur.
#*Leg uit waarom sommige polymerisatiereacties enkel opgaan boven een bepaalde temperatuur. Geef de naam van deze temperatuur. Geef een voorbeeld van een monomeer dat dergelijk gedrag vertoond.
#*Vraag over een complexatiereactie met een R-substituent en wat het teken van rho zou zijn in de Hammett-vergelijking.

=== 26 juni 2019 VM===
# Dehaen
#* Uitleggen waarom verzeping plaatsvindt van een gegeven molecule met KOH in tolueen enkel als een kroonether aanwezig (18-kroon-6 analoog)
#* Uitleggen waarom cyclodextrines geschikt zijn voor "drug delivery" en een geschikt cyclodextrinekiezen (alfa, beta, gamma) voor naproxen (naftaleenderivaat)
#* Waarom base gebruiken voor kroonethersynthese van catechol en oligoethyleenglycoltosylaten? (deproteneren / templaateffect van kation)
#** Verschillende kroonethers gegeven met variërende lengte en aantal zuurstoffen. Hij vraagt om voor elke kroonether de juiste base te kiezen
#** Keuze uit 5 basen: LiAcO, KAcO, NH4AcO, CsAcO en moleculair kation en AcO-
#* Resorcinaren worden gevormd in zuur milieu maar na een tijdje zal het thermydynamischer stabieler zijn (stoel versus boot)
#** Geef interacties van beide isomeren in basisch milieu met een tetraalkylammonium-kation
# Smet
#* 2 associaties gegeven, welke van de 2 associaties heeft de kleinste entropieverandering? (A = H-brugacceptor & D = H-brugdonor)
#** Associatie 1: ADA DAD (letters staan eigelijk onder elkaar)
#** Associatie 2: AAA DDD (letters staan eigelijk onder elkaar)
#* Molecule gegeven met R-groep dat interacties aangaat met een chloride-anion
#** Welke interacties zijn er voornamelijk?
#** Wat voor groep moet R zijn? Hoe verhoudt zicht dat tot de parameter rho?
#* Bespreek biobeschikbaarheid van morfine (structuur gegeven)
#** Heroïne heeft een sterker effect op het centraal zenuwstelsel, verklaar? (gegeven dat morfine reageert met overmaat azijnzuuranhydride en heroïne vormt).

=== 21 juni 2018 NM===
# Dehaen
#* Combineer:
#** Gasten: trimethylhexadecylammoniumion, nitraation, 4-aminoboterzuur, naftaleensulfonzuur.
#** Gastheren: resorcinareen, benzokroonether met één N en op die N zat een keten (keten = CH2 C6H4 CH2 ... NH C=NH NH ... azole ring), twee speciale cyclodextrines (eentje was een ring van zes monomeren met een ammoniumfuntie op, de andere was een ring van zeven monomeren met een thia-amine keten op), een ring met drie benzenen en tussen elke benzeen de groep CH2 CH2 NH C=S NH CH2 CH2), nog eentje die ik me niet herinner
#** Solventen: de gewoonlijke
#* Effect rigide groepen op EM
#* Synthese thia analoog [2.2.2]cyrptand, hoe synthese verbeteren?
#*Pillarenen uitleggen, verband andere calixarenen
# Smet
#* Welke reactie geeft de grootste entropie veranderingen? eentje is het azijnzuur dimeer, de andere is de cyclisatie van twee ringen (eentje is maleïnezuuranhydride en de ander cyclohexa-1,3-dieen) (volgens chemdraw heet het gevormde molecule (4R,7aS)-3a,4,7,7a-tetrahydro-4,7-ethanoisobenzofuran-1,3-dione). Bijvraag: iets met de deeltermen van de entropie, bij welke is welke het grootst?
#* Geef teken rho (Hammett) van de complexatie van K+ met een benzokroonether met aan die benzeenring een substituent R. Geldt deze redenering voor rho ook voor een tweede kroonether die aan een ethyleen eenheid een CH2R groep heeft hangen?
#* Bespreek relenza en tamiflu, over hun biobeschikbaarheid en mechanisme

=== 15 juni 2018 NM===
# Dehaen
#* Combineren van gast, gastheer en solvent met als gasten: lanthaan, paraquat en nog een dicarbonzuur, als gastheren verschillende calixarenen in water ph 2,7,10, methanol of chloroform
#* Vraag welke het beste zou zijn voor ionentransport over een organisch membraan: diglyme of 2,2,2 kryptand
#* Een synthese van een 2,2,2 thiakryptand derivaat
# Smet
#* Ceiling & floortemperatuur + voorbeeld
#* Met de hammetvgl werken en teken van rho bepalen bij een complexvorming van pseudorotaxaan
#* Invloed van ... (cyclodextrine?) op transport van medicijnen en da linken aan de lipinskiregels
=== 15 juni 2018 VM ===
# Dehaen
#* Stel een synthese voor voor het volgende molecule: vanuit p-tBu-fenol en p-Me-fenol een calix[4]areen met aan de 1,3-alcoholen het trimeer van p-Me-fenol (via ether). Deze 1,3benzeenringen hebben geen buty meer, en alle overgebleven vrije hydroxylgroepen zijn gemethyleerd.
#* Nonactine & valinomycine
#* Gast, gastheer, solvent:
#** H2O (pH = 3,7, 10), DCM, MeOH
#** Na+, ammoniumzout*, diamide*, benzoezuur (* = structuur gegeven)
#** Calix[4]areen*, resorcinol uit acetaldehyde en 24u reflux, benzokroonether*, alfa-cyclodextrine, diamine* (* = structuur gegeven)
# Smet
#* Welk proces geeft de grootste entropieverandering met zich mee?
#** Furaan + H2C=COOR --> furaanring waarvan de twee dubbele bindingen weg zijn en er eentje bij is gekomen waar er eerst de enkele binding was, en de twee koolstoffen naast de zuurstof zijn nu verbonden met de koolstoffen van de dubbele binding van het ester
#** twee carbonzuren die een dimeer vormen
#* Bepaal teken rho, heeft pH invloed (R-C6H5 pi-pi stapeling met C6H5-NH2)
#* Relenza en tamiflu (orale beschikbaarheid en mechanisme)

=== 22 juni 2017 ===
#Dehaen:
#* Stel de synthese op voor het Lehn's sferand (structuur gegeven) vanuit (derivaten van) diëthyleenglycolen.
#* Wat zijn pseudo-hoge-verdunningsvoorwaarden en hoe werkt dit?
#* Combineer. Gastheren: cyclisch guanidine, cucurbit[8]uril, 30-kroon-10. Gasten: arginine, N-acetyltryptofaan, 1,4-bis(aminoimidazoline)butaan. Solventen: Chloroform, methanol, water pH 2, 7 en 10. (structuren gegeven)
#Smet:
#* Gegeven: een pyrrool gesubstitueerd met een alkeen met twee R-substituenten (willekeurig). Dit molecule interageert met een onbekende receptor. Welke interactie veronderstel je? Bepaal het teken van rho. Wat gebeurt er met de absolute waarde van rho wanneer je een R-substituent vervangt door een H-atoom.
#* Wat is transfectie en hoe kan supramoleculaire chemie hierbij helpen?
#* Twee verbindingen gegeven, elk met 3 waterstofbindingen (structuren uit slides deel supramoleculaire polymeren). Welke verbinding heeft de grootse associatieconstante en waarom?

=== 16 juni 2017 ===
#Dehaen:
#* welke factoren beinvloeden de effectieve molariteit
#* synthese van hexathia18-kroon-6 vanuit ethyleenglycol en bis(2hydroxyethyl)sulfide op een veilige manier en wat doen we om de opbrengst zo hoog mogelijk te houden
#* wat zijn ansa-verbindingen en hoe kunnen ze meer inzicht geven over de ruimtevulling van de groepen
#* een structuur gegeven met 2 NH2 groepen een kroonether en een R (fenyl). 4-aminobutaanzuur is beter oplosbaar dan glycine (2-aminoazijnzuur) en 6-aminohexaanzuur. Hoe komt dit, welke interacties. De oplosbaarheid stijgt wanneer we R vervangen door (4-NO2-fenyl). Verklaar.
#* er zijn twee isomeren bij de synthese van resorcinarenen. Welke zijn dit?

#SMET:
#* gegeven een amide: RR'C=CH-CO-N(CH3)2 met onbekende receptor gaat interageren:
Welke interactie verwachten we, teken van reactieparameter, plus redeneer. Wat gebeurt er met de absolite waarde van de reactieparameter als we een van de R groepen vervangen door een H.
#* lipskin regel geven en wat is het belang tegenwoordig in farmaceutische industrie
#* Bij synthese van rotaxanen volgens iemand (Stoddart ofzo)(tetrakationisch complex) zal threading een hogere opbrengst geven dan clipping waarom?
Waarom dan niet altijd threading?

=== 19 juni 2015 ===
#Dehaen:
#* Stel een synthese voor voor het volgende molecule: vanuit p-tBu-fenol en p-Me-fenol een calix[4]areen met aan de 1,3-alcoholen het trimeer van p-Me-fenol (via ether). Deze twee benzeenringen zijn ook gedebutyleerd en alle overgebleven vrije hydroxylgroepen zijn gemethyleerd.
#* Bespreek aan de hand van hun structuurelementen de functie van nonactine en valinomycine (structuur gegeven).
#* Verbind de juiste gastheren met de juiste gasten en solventen. Gasten: Natriumion, p-diaminobenzeen, p-diaminobenzeen met beide stikstoffen tetragebutyleerd, benzoÃ«zuur. Gastheren: calix[4]areen, een groot dibenzokroonether, een resorcinareen verkregen na 24 uur reflux, alfa-cyclodextrine en een aromatisch diamide. Solventen: water (pH 3, 7, 10), MeOH & DCM.
#Smet:
#* 4-R-pyridine. Deze gast bindt enkel aan de gastheer indien de stikstof geprotoneerd is. Bepaal het teken van de Hammett-parameter rho. Op welke interactie zou de complexatie kunnen berusten?
#* Geef de twee methoden die gebruikt kunnen worden om de associatieconstante te schrijven in functie van deelassociatieconstanten. Beschrijf de fysische basis van het probleem dat hierbij optreedt.
#* Bespreek de moleculaire basis van plaquevorming zoals die optreedt bij bijvoorbeeld de ziekte van Alzheimer. Wat zijn de therapeutische mogelijkheden om dit tegen te gaan? Bijvraag: op welke secundaire structuren en soorten interacties berust de associatie?

===18 juni 2014 (voormiddag) ===
#Dehaen:
#* Geef een voorstel voor de synthese van een gegeven [2.2.2]cryptand uitgaande van chlooracetamide. Het cryptand heeft stikstoffen als bruggenhoofden, 2 ketens met telkens 2 zuurstoffen en 1 keten met 2 zwavelatomen. En hoe kan je de macroyclisatie bevorderen?
#* Transport van donor naar acceptorlaag via een organisch membraan? hoe gaat dit het beste met pentaglyme of met een [2.2.2]cryptand. Verklaar.
#* Verbind de juiste gast met de gegeven gastheren en solventen. Er zijn meer gastheren en solventen dan er gasten zijn.
#Smet:
#* Je hebt een gesubstitueerd chinoline (onbekende substituent). Dit chinoline complexeert enkel met een gastheer als de N niet geprotoneerd is. wat is het teken van de hammet-parameter Rho? welke interactie zal er zijn tussen de gast en de gastheer?
#* Geef de 4 belangrijkste entropieveranderingen bij complexatie en bespreek. Welke is verantwoordelijk voor preorganisatie? Leg uit.
#* Invloed ketenlengte benzokroonether op rendement van een catenaan met een tetrakationisch cyclofaan.

=== 19 juni 2014 (namiddag) ===
#Dehaen:
#* Geef een voorstel voor de synthese van een gegeven calix[4]hemisferand uitgaande van 2 gegeven fenolen. De receprot bestond uit een calix[4]areen met een hemisferand aangehecht op de 1- en 3-posities.
#* Gegeven de structuur van valinomycine en nonactine: bespreek de functie en hoe de verschillende structuurelementen hiertoe bijdragen.
#* Verbind de juiste gast met de gegeven gastheren en solventen. Er zijn meer gastheren en solventen dan er gasten zijn.
#**solventen: zuur, neutraal of basisch water, methanol, dicchloormethaan
#**gastheren: cyclodextrine, een grote benzokroonether, een calyxareen, stoel resorcinareen en een heteroaromatische receptor met amidefuncties.
#**gasten: natriumion, aromatisch diamine, aromatisch diammoniumzout, benzoÃ«zuur
#Smet:
#* Op welke 2 manieren kunnen we de totale associatieconstante beschouwen als een product van deelassociatieconstanten? Wat is bij elk het grootste fysisch probleem? Welk van deze 2 methoden is, op praktische gronden, te verkiezen en waarom?
#* Gegeven een amide met een para-gesubstitueerde fenylgroep op de N en de carbonyl. Dit molecule gaat waterstofbindingen aan met zowel de zuurstof als de NH. Wat is het teken van de Hammett-parameter rho voor het substituent op elke benzeenring?
#* Gegeven de structuur van een receptor bestaande uit een porfyrinering, gekoppeld aan een calixareen met ketens die veel heteroatomen bevatten. De bindingsconstanten van KI is hoog, die voor NaI en NaClO4 tussenin (en ongeveer gelijk), die van KClO4 laag. Verklaar waarom. (Deze structuur staat in de cursus ter hoogte van het deel over coÃ¶perativiteit).

=== 15 juni 2012 (namiddag) ===
#Dehaen:
#* Wat zijn pseudo-hoge verdunningsvoorwaarden en geef 2 voorbeelden hoe men dit in de praktijk bewerkstelligt.
#* Onderzoekers onderzochten de complexatieconstante van verbindingen A, B en C met het chloride-anion. Ondanks extra H-atoom beschikbaar, had C toch de laagste complexatieconstante. Volgorde was KA > KB >> KC. Volgens de onderzoekers had dit te maken met een verschillende preorganisatie. Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenDehaen.jpg]]
#* Rangschik volgens toenemende affiniteit voor het kaliumkation en motiveer: 18-kroon-6, 1,10-dithia-18-kroon-6, benzo-18-kroon-6, [2.2.2]cryptand, 15-kroon-5, 21-kroon-7.
#Smet:
#* Voor een bepaald hydrofoob (gedeelte van een) gastmolecule werd aangetoond dat het de hydrofobe holte van de gastheer maar voor 55% vult in stabielste toestand. Verklaar thermodynamisch waarom het kan dat deze gedeeltelijk gevulde toestand meer bevoordeeld wordt dan de volledig gevulde holte.
#*
#** Welke interacties zijn van belang bij het catenaan gevormd uit '''1''', '''2''' en '''3'''?
#** Wat zou het effect zijn op de bindingsconstante moest het catenaan gevormd worden rond '''4''' i.p.v. '''1''' en waarom?
#** Beredeneer het teken van de Hammett parameter Ï van de catenatiereactie van '''5''' met het monogealkyleerd derivaat van '''3''' (hiermee wordt bedoeld, de open-ketenvorm van '''2''' enkelvoudig gebonden aan '''3'''). Sterische effecten van R mogen verwaarloosd worden [[Bestand:CatenaanSmet.png]]
#* Onderzoekers synthetiseerden bovenste verbinding als receptor voor de onderste (tekening is ''ongeveer'' juist). Belangrijke interacties hierbij zijn H-bruggen, maar ook de Ï€-Ï€-interacties tussen de eindstandige benzeenringen spelen een beduidende rol. Om aard en sterkte van deze Ï€-Ï€-interacties te onderzoeken synthetiseerde men een aantal derivaten van beide, en mat men het verschil in bindingssterkte voor verschillende substituenten op de benzeenringen. [[Bestand:receptorSmet.png]]
#** Welke complicatie valt te verwachten bij deze metingen, vanwege de verschillende substituenten op de derivaten?
#** Verklaar de waargenomen tendensen in de gemeten energiebijdragen, weergegeven in de tabel (deze waarden zijn gecorrigeerd voor de complicaties waarnaar gevraagd in eerste subvraag dus zijn ''juist'').
[[Bestand:tabelSmet.png]]

=== 17 juni 2011 (voormiddag) ===
#Dehaen:
#* Onderzoekers onderzochten de complexatieconstante van verbindingen A, B en C met het chloride-anion. Ondanks extra H-atoom beschikbaar, had C toch de laagste complexatieconstante. Volgorde was KA > KB >> KC. Volgens de onderzoekers had dit te maken met een verschillende preorganisatie. Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenDehaen.jpg]]
#* Klassieke vraag. Verbind de juiste gast met gastheer en solvent. Licht toe en zeg welke interacties plaatsvinden.
#* Wat is de CAC? Waarom is het belangrijk dat deze gemeten wordt en hoe wordt deze gemeten?
#Smet:
#* Gegeven: [[Bestand:MolHerExamenMario.jpg]] Bepaal het teken van &rho;X, voor groep X en &rho;R, voor groep R. Waarom gaat bij zÃ©Ã©r elektronenzuigende groepen, bv. X=F-, de meting van de complexatieconstante met nucleofiele deeltjes niet meer correct verlopen?
#* Mag men de &Delta;G van interacties met de aromatische ring en de &Delta;G van interacties met de gedeprotoneerde carbonzuurfunctie zomaar optellen? Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenMario2.jpg]]
#* De synthese van rotaxanen op vaste drager kan handig zijn. Onwaar/waar en verklaar.

=== 11 juni 2010 (namiddag) ===

#Dehaen:
#* geef de structuur van cyclotriveratryleen en de synthese vanuit veratrol. Waarom zijn asymmetrisch gesubstitueerde CTV's chiraal?
#* hoe kunnen we eigenschappen van een gegeven cyclofaan gebruiken om de grootte van de substituent op de ring te bepalen
#* geef de synthese van de macroring 15 kroon 5 maar ipv met zuurstoffen met (NH , O , NH, S, S) vanuit HSCH2CH2SH en H2NCH2CH2OCH2CH2NH2
#* welke gast past in welk solvent bij welke gastheer? gasten: (Fe3+, Yb3+, tetramethylammonium, benzoaat) solventen: (methanol, DCM, water met pH=3,7,10) gastheren:(een resorcinareen, een [4]-calixareen met een -O-CH2COOH op elke ring, een [6]-calixareen met op de ring aan de ene kant een SO3H aan de andere kant een staart met een hydroxyamide rest aan, een [6]-calixareen met daaraan een staart met aan het uiteinde een fenylureum staart
#Smet:
#* gegeven: een receptor met daarop 2 groepen die waterstofbruggen vormen met een HO- en een -CHO op drie verschillende liganden. Welke complex zal het stabielste zijn, en verklaar dit energetisch en entropisch (ligand 1 is een bifenyl, ligand 2 is een bifenyl met een huge (triethylmethyl-)substituent op een van de ringen en ligand 3 is gewoon een alifatische keten met die oh en cho aan de uiteinden)
#* wat is de dubbele mutantcyclus een geef een voorbeeld dat de voordelen duidelijk maakt

=== 11 juni 2010 (ochtend) ===

#Dehaen:
#* Bespreek de synthese van volgend cavitand, vertrekkende van resorcinareen. (afbeelding volgt nog)
#* Wat is [2,2]paracyclofaan? Geef de syntheses en eigenschappen (UV-spectrum).
#* Bespreek het kinetisch en thermodynamisch templaateffect.
#* 5 Macroringen gegeven; rangschik naar toenemende effectieve molariteit. (afbeelding volgt nog)
#Smet:
#* Gegeven 1-amino-5-R-naftaleen (met R een onbepaalde substituent). In een complex vormt deze aminogroep een waterstofbrug. Onderzoek wijst uit dat de "reactie"-parameter sterk positief is. Welke soort R-substituenten bevoordeligen de reactie? (leg uit met Hammett-vergelijking en de substituent-parameter) Bekleedt de aminogroep een donor- of acceptorfunctie bij het vormen van deze waterstofbrug?
#* Waarom is het entropieverlies van complexvorming in oplossing doorgaans kleiner dan in gasfase?

=== 19 juni 2009 ===

#Dehaen:
#* Verklaar waarom de effectieve molariteit stijgt bij een macrocysliche 10-ring, wanneer
#** a) rigide groepen worden gebruikt
#** b) heteroatomen worden gebruikt.
#* Wat is het verschil tussen een clathraat en een vaste stof-inclusie complex.
#* Schrijf de synthese op van dit cavitand (structuur is gegeven) vertrekkende van rescoriol. De cavitand is gelijkend op die in de cursus staat, maar op de 2' plaats heeft deze een COOH groep.
#* VÃ¶gth synthetiseerde vele cryptanden met substituenten X (structuur is gegeven). Hoe kon hij daarmee de grootte van de caviteit bepalen?
# Smet:
#* Je krijgt een complexatie van een gast en gastheer die via pi-pi interacties complexeert en net naast deze aromatische ringen een waterstofbrug vormt met een amide op de gast.
#** Men wil d.m.v. substituenteffecten op de aromatische ringen ph1 (= op gast) en ph2 (= op gastheer) de bijdrage voor deze pi-pi interactie meten. Welke complicatie verwacht je echter met deze methode, bij dit specifieke complex?
#** Verklaar in de tabel (tabel met horizontaal de para-ph1 substituenten en vertikaal de para-ph 2 substituenten) de verlopen van de incrementen. (De incrementen zijn aangepast aan de complicatie die je in het eerste puntje moet geven en zijn dus correct)
#** Bepaal ook het teken van de Hammett rho parameters.
#* Trage complexen.
#** Hoe kan je in een NMR spectrum zien of je te maken hebt met een traag complex
#** Wat is het voordeel van een extreem traag complex? Geef een relevant voorbeeld van hoe we er gebruik van kunnen maken.

=== 16 juni 2009 ===

# Dehaen:
#* match de gasten en de gastheren met de juiste solventen. Gast: 1,4-benzochinon, naftaleen-1,5-dicarbonzuur en 4-butylfenol ("voor mensen die niet goed zijn in naamgeving, zal ik de moleculen even op bord tekenen"). Solvent: water (ph= 2, 6, 10), MeOH, CCl4. Gasten: alpha-cyclodextrine, diazo-18-kroon-6, 18-kroon-6, [2,2]cyclofaan en 2 grote cyclofanen die getekend staan. Geef ook alle niet-covalente reacties en licht uw keuze toe
#* Wat is CAC, waarom belangrijk en hoe gemeten
#* reactie van een [2,2,1]cryptand opgebouwd uit bi en triÃ«thyleenglycolderivaten
#* Membraantransport van kationen met kroonethers en de voorwaarden waaraan dat kroonether moet voldoen
# Smet:
#* Het teken van rho (Hammet) bepalen uit een tabel met stabiliteitsconstanten met verschillende gevers en zuigers. De link vinden met het reactiemechanisme. Bijkomende vraag: wat gebeurt er met een sterke base en een sterke elektronzuiger. (ja wat onduidelijk als je het molecule niet ziet natuurlijk...)
#* Stelling: voor het gegeven molecule mag ik zomaar de deltaG optellen om de totale deltaG te berekenen.
#* Waarom kan het voordelig zijn om synthese van rotaxanen uit te voeren op een vaste fase

=== 9 juni 2008 ===

# Dehaen:
#* welke ionen passen in welke macroringen? (K+, Ag+, Eu3+, Li+ en nog een vieze grote molecule) De macrocyclische verbindingen zijn ook gegeven. Welk solvent pak je best? (H2O, H2O pH 10, MeOH of chloroform) Vermeld welke interacties plaatsvinden
#* bespreek de synthese van: -een calix[4]areen met twee nitraten, twee n-propyloxy's en een azakroonetheroverbrugging-
#* Wat is zijn zelfassemblage en zelforganisatie en illustreer met een voorbeeld
# MS:
#* Tabel horende bij compensatie-effect gegeven. Welke interacties? Bespreek de tendens in de tabel en ook het verschil in \Delta S tussen gasfase en oplossing.
#* tekening van een catenaan met een cyclofaan met nogal wat N in rond een benzokroonether gegeven. Deze verbinding toont met H-NMR slechts twee signalen (3,45 en 6,26 ppm of zo) voor de hydrochinon-waterstoffen. Reden? Bespreek ook de multipliciteit van de signalen.

=== 13 juni 2008 ===
# Dehaen:
#* Waarom is ethyleendioxy zo'n populaire eenheid in kroonetherchemie
#* Welke 2 groepen zijn belangrijk bij de complexatie van Fe bij de sideroforen
#* 3 gasten (Lithium, azide, tetramethylammonium), 5 solventen (MeOH, H2O( pH 2,6,10), CCl4), gastheren ([2.2.2]-cryptand, all-cis resorcinareen, cram's sferand, 18-kroon-6,...)
# M.S.:
#* Synthese van tetrakationisch cyclofaan
#* Vraagje over receptor die interageert met gast, welk teken heeft de hammett parameter rho.

Moleculaire Herkenning

2023-06-16T22:34:36Z

R0834942: /* 14 Juni 2023 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
==Vakinformatie==

Verplicht vak voor chemie. Moleculaire herkenning wordt gedoceerd door 2 proffen. Mario smet en Wim "sandalen" Dehaen. 50% van de punten staan op het examen, de andere 50% staan op een paper. Op het examen worden mondelinge vragen gesteld over de paper. Bij prof. Smet zijn dit normaal enkel de vragen die hij geeft bij de feedback op de paper,
prof. Dehaen stelt vaak ook extra vragen.

==Examenvragen==
===14 Juni 2023===
#Deel van Dehaen
#*Hoe maak je 1,4,10,13-tetraäza-18-kroon-6 uitgaande van 1,2-diaminoëthaan en eventueel andere reagentia? Welke techniek zou je gebruiken om een maximale opbrengst te bekomen?
#*Wat is het verschil tussen een vaste-toestand-inclusiecomplex en een clathraat?
#*Wat zijn sepulchraat- en sarcofaginecomplexen en hoe kan je ze bereiden met ethyleendiamine en Co(III)?
#*Combinatievraag: Combineer telkens een gast, gastheer en een solvent. Er zijn 4 gastheren, 4 gasten en 5 solventen gegeven. Bij elke gastheer hoort 1 gast en vice versa. Er zijn meer solventen gegeven dan gasten en gastheren, dus hier kan je er al zeker 1 niet gebruiken. Geef een korte verklaring bij elke combinatie die je maakt.
#**Gastheren: 1. een cyclofaan met 2 ringen en 3 NH's tussen de ringen aan elke kant (tussen elke NH zat een CH2). 2. Cucurbit[6]uril. 3.Een klein cyclisch molecule met 2 aromatische ringen met een N naar binnen gewezen. Boven deze ring zijn 2 of 3 NH's, eronder 2 N-CH3's. 4. Een groot cyclisch molecule met afwisselend aromatische ringen met een N (naar binnen wijzend) en tussen de aromatische ringen NH's.
#**Gasten: 1. Koolstofketen met aan elke uiteinde een aromatische ring. Op de verbinding tussen de keten en elke ring zit een positief geladen N. 2. ureum. 3. Cyclohexaan met afwisselend een O (C=O, met C de C van de ring en 0 het substituent) en een NH2 als substituent (in totaal volledig gesubstitueerd). 4. Een aromatische ring met 2 COOH substituenten in para.
#**Solventen: Water (pH 3,7 of 10), methanol of dichloormethaan

#Deel van Mario
#*Er is een afbeelding gegeven van het complex dat KI coöperatief kan binden adhv Zn (staat ook in de slides bij coöperativiteit). Dan staan er bindingsconstantes gegeven van KI, KClO4, NaI en NaClO4 met KI duidelijk de hoogste bindingsconstante.
#**a) Verklaar de waargenomen resultaten.
#**b) Welke binding gaat volgens jou gepaard met de grootste entropieverandering? Verklaar.
#*18-kroon-6 is gegeven met een aromatische ring erop en aan de aromatische ring hangt een R. Wat is het teken van rho indien we K+ zouden laten binden aan deze structuur en wat is de verhouding met R? Geef in je antwoord zeker de volledige Hammett-vergelijking. Dan staat er een tweede afbeelding gegeven, ook 18-kroon-6, maar hier is het substituent -CH2-R. Geldt dit ook voor de tweede structuur?
#*Wat zijn de voor- en nadelen van supramoleculaire polymeren?

=== 15 Juni 2022 ===
#Dehean
#*Combinatievraag
#**Solvent: CH2Cl2, MeOH, H2O pH (2,7,12)
#**Guests: trimethylhexadecylammonium *Cl-*, *tetrabutylammonium* nitraat, naftaleen-1-sulfonzuur, 4-aminobutaanzuur
#**Hosts: zeven, enkel molecule gegeven dus kan ze niet opnoemen ([2,2,2]-cryptand met enkel zuurstof, ...)
#*Verband EM & rigide groepen
#*Synthese hexathia-analoog van [2,2,2] cryptand, uitgaande van triëthanolamine
#**Hoe maximaliseren we de synthese?
#Smet
#*Bespreek compensatiegedrag entropie en enthalpie
#*Welke technieken om verschil tussen een catenaan en zijn 2 aparte ringen te meten (vermeld eventuele eigenschappen die nodig zijn op de macroringen)
#*Azidothymidine: structuur gegeven, voorspel werking en bio-beschikbaarheid

=== 30 Augustus 2021===
[https://i.imgur.com/eDCNSJR.jpg Dehaen] 
[https://i.imgur.com/JolZOyK.jpg Smet]

=== 18 juni 2021===
#Dehaen
#*Combinatievraag.
#**Gasten: naftaleenderivaat, nitraat, aminobutaanzuur,...
#**Gastheren: alpha-cyclodextrine derivaat met een quaternair amoniumzout aan gebonden, beta-cyclodextrine derivaat, kroonether met thioureumfuncties, een lariatether, [2.2.2] cryptand met zuurstof als donoratomen en N als bruggenhoofden.
#**Solvent: water pH 2, 7, 10, methanol, CH2Cl2
#*Verband EM & rigide groepen
#*Synthese van het thia-analoog van de [2.2.2]-cryptand startende van een triethanolamine.
#Smet
#*Leg uit waarom de meeste polymerisatiereacties slechts opgaan onder een bepaalde temperatuur. Geef de naam van deze temperatuur.
#*Leg uit waarom sommige polymerisatiereacties enkel opgaan boven een bepaalde temperatuur. Geef de naam van deze temperatuur. Geef een voorbeeld van een monomeer dat dergelijk gedrag vertoond.
#*Vraag over een complexatiereactie met een R-substituent en wat het teken van rho zou zijn in de Hammett-vergelijking.

=== 26 juni 2019 VM===
# Dehaen
#* Uitleggen waarom verzeping plaatsvindt van een gegeven molecule met KOH in tolueen enkel als een kroonether aanwezig (18-kroon-6 analoog)
#* Uitleggen waarom cyclodextrines geschikt zijn voor "drug delivery" en een geschikt cyclodextrinekiezen (alfa, beta, gamma) voor naproxen (naftaleenderivaat)
#* Waarom base gebruiken voor kroonethersynthese van catechol en oligoethyleenglycoltosylaten? (deproteneren / templaateffect van kation)
#** Verschillende kroonethers gegeven met variërende lengte en aantal zuurstoffen. Hij vraagt om voor elke kroonether de juiste base te kiezen
#** Keuze uit 5 basen: LiAcO, KAcO, NH4AcO, CsAcO en moleculair kation en AcO-
#* Resorcinaren worden gevormd in zuur milieu maar na een tijdje zal het thermydynamischer stabieler zijn (stoel versus boot)
#** Geef interacties van beide isomeren in basisch milieu met een tetraalkylammonium-kation
# Smet
#* 2 associaties gegeven, welke van de 2 associaties heeft de kleinste entropieverandering? (A = H-brugacceptor & D = H-brugdonor)
#** Associatie 1: ADA DAD (letters staan eigelijk onder elkaar)
#** Associatie 2: AAA DDD (letters staan eigelijk onder elkaar)
#* Molecule gegeven met R-groep dat interacties aangaat met een chloride-anion
#** Welke interacties zijn er voornamelijk?
#** Wat voor groep moet R zijn? Hoe verhoudt zicht dat tot de parameter rho?
#* Bespreek biobeschikbaarheid van morfine (structuur gegeven)
#** Heroïne heeft een sterker effect op het centraal zenuwstelsel, verklaar? (gegeven dat morfine reageert met overmaat azijnzuuranhydride en heroïne vormt).

=== 21 juni 2018 NM===
# Dehaen
#* Combineer:
#** Gasten: trimethylhexadecylammoniumion, nitraation, 4-aminoboterzuur, naftaleensulfonzuur.
#** Gastheren: resorcinareen, benzokroonether met één N en op die N zat een keten (keten = CH2 C6H4 CH2 ... NH C=NH NH ... azole ring), twee speciale cyclodextrines (eentje was een ring van zes monomeren met een ammoniumfuntie op, de andere was een ring van zeven monomeren met een thia-amine keten op), een ring met drie benzenen en tussen elke benzeen de groep CH2 CH2 NH C=S NH CH2 CH2), nog eentje die ik me niet herinner
#** Solventen: de gewoonlijke
#* Effect rigide groepen op EM
#* Synthese thia analoog [2.2.2]cyrptand, hoe synthese verbeteren?
#*Pillarenen uitleggen, verband andere calixarenen
# Smet
#* Welke reactie geeft de grootste entropie veranderingen? eentje is het azijnzuur dimeer, de andere is de cyclisatie van twee ringen (eentje is maleïnezuuranhydride en de ander cyclohexa-1,3-dieen) (volgens chemdraw heet het gevormde molecule (4R,7aS)-3a,4,7,7a-tetrahydro-4,7-ethanoisobenzofuran-1,3-dione). Bijvraag: iets met de deeltermen van de entropie, bij welke is welke het grootst?
#* Geef teken rho (Hammett) van de complexatie van K+ met een benzokroonether met aan die benzeenring een substituent R. Geldt deze redenering voor rho ook voor een tweede kroonether die aan een ethyleen eenheid een CH2R groep heeft hangen?
#* Bespreek relenza en tamiflu, over hun biobeschikbaarheid en mechanisme

=== 15 juni 2018 NM===
# Dehaen
#* Combineren van gast, gastheer en solvent met als gasten: lanthaan, paraquat en nog een dicarbonzuur, als gastheren verschillende calixarenen in water ph 2,7,10, methanol of chloroform
#* Vraag welke het beste zou zijn voor ionentransport over een organisch membraan: diglyme of 2,2,2 kryptand
#* Een synthese van een 2,2,2 thiakryptand derivaat
# Smet
#* Ceiling & floortemperatuur + voorbeeld
#* Met de hammetvgl werken en teken van rho bepalen bij een complexvorming van pseudorotaxaan
#* Invloed van ... (cyclodextrine?) op transport van medicijnen en da linken aan de lipinskiregels
=== 15 juni 2018 VM ===
# Dehaen
#* Stel een synthese voor voor het volgende molecule: vanuit p-tBu-fenol en p-Me-fenol een calix[4]areen met aan de 1,3-alcoholen het trimeer van p-Me-fenol (via ether). Deze 1,3benzeenringen hebben geen buty meer, en alle overgebleven vrije hydroxylgroepen zijn gemethyleerd.
#* Nonactine & valinomycine
#* Gast, gastheer, solvent:
#** H2O (pH = 3,7, 10), DCM, MeOH
#** Na+, ammoniumzout*, diamide*, benzoezuur (* = structuur gegeven)
#** Calix[4]areen*, resorcinol uit acetaldehyde en 24u reflux, benzokroonether*, alfa-cyclodextrine, diamine* (* = structuur gegeven)
# Smet
#* Welk proces geeft de grootste entropieverandering met zich mee?
#** Furaan + H2C=COOR --> furaanring waarvan de twee dubbele bindingen weg zijn en er eentje bij is gekomen waar er eerst de enkele binding was, en de twee koolstoffen naast de zuurstof zijn nu verbonden met de koolstoffen van de dubbele binding van het ester
#** twee carbonzuren die een dimeer vormen
#* Bepaal teken rho, heeft pH invloed (R-C6H5 pi-pi stapeling met C6H5-NH2)
#* Relenza en tamiflu (orale beschikbaarheid en mechanisme)

=== 22 juni 2017 ===
#Dehaen:
#* Stel de synthese op voor het Lehn's sferand (structuur gegeven) vanuit (derivaten van) diëthyleenglycolen.
#* Wat zijn pseudo-hoge-verdunningsvoorwaarden en hoe werkt dit?
#* Combineer. Gastheren: cyclisch guanidine, cucurbit[8]uril, 30-kroon-10. Gasten: arginine, N-acetyltryptofaan, 1,4-bis(aminoimidazoline)butaan. Solventen: Chloroform, methanol, water pH 2, 7 en 10. (structuren gegeven)
#Smet:
#* Gegeven: een pyrrool gesubstitueerd met een alkeen met twee R-substituenten (willekeurig). Dit molecule interageert met een onbekende receptor. Welke interactie veronderstel je? Bepaal het teken van rho. Wat gebeurt er met de absolute waarde van rho wanneer je een R-substituent vervangt door een H-atoom.
#* Wat is transfectie en hoe kan supramoleculaire chemie hierbij helpen?
#* Twee verbindingen gegeven, elk met 3 waterstofbindingen (structuren uit slides deel supramoleculaire polymeren). Welke verbinding heeft de grootse associatieconstante en waarom?

=== 16 juni 2017 ===
#Dehaen:
#* welke factoren beinvloeden de effectieve molariteit
#* synthese van hexathia18-kroon-6 vanuit ethyleenglycol en bis(2hydroxyethyl)sulfide op een veilige manier en wat doen we om de opbrengst zo hoog mogelijk te houden
#* wat zijn ansa-verbindingen en hoe kunnen ze meer inzicht geven over de ruimtevulling van de groepen
#* een structuur gegeven met 2 NH2 groepen een kroonether en een R (fenyl). 4-aminobutaanzuur is beter oplosbaar dan glycine (2-aminoazijnzuur) en 6-aminohexaanzuur. Hoe komt dit, welke interacties. De oplosbaarheid stijgt wanneer we R vervangen door (4-NO2-fenyl). Verklaar.
#* er zijn twee isomeren bij de synthese van resorcinarenen. Welke zijn dit?

#SMET:
#* gegeven een amide: RR'C=CH-CO-N(CH3)2 met onbekende receptor gaat interageren:
Welke interactie verwachten we, teken van reactieparameter, plus redeneer. Wat gebeurt er met de absolite waarde van de reactieparameter als we een van de R groepen vervangen door een H.
#* lipskin regel geven en wat is het belang tegenwoordig in farmaceutische industrie
#* Bij synthese van rotaxanen volgens iemand (Stoddart ofzo)(tetrakationisch complex) zal threading een hogere opbrengst geven dan clipping waarom?
Waarom dan niet altijd threading?

=== 19 juni 2015 ===
#Dehaen:
#* Stel een synthese voor voor het volgende molecule: vanuit p-tBu-fenol en p-Me-fenol een calix[4]areen met aan de 1,3-alcoholen het trimeer van p-Me-fenol (via ether). Deze twee benzeenringen zijn ook gedebutyleerd en alle overgebleven vrije hydroxylgroepen zijn gemethyleerd.
#* Bespreek aan de hand van hun structuurelementen de functie van nonactine en valinomycine (structuur gegeven).
#* Verbind de juiste gastheren met de juiste gasten en solventen. Gasten: Natriumion, p-diaminobenzeen, p-diaminobenzeen met beide stikstoffen tetragebutyleerd, benzoÃ«zuur. Gastheren: calix[4]areen, een groot dibenzokroonether, een resorcinareen verkregen na 24 uur reflux, alfa-cyclodextrine en een aromatisch diamide. Solventen: water (pH 3, 7, 10), MeOH & DCM.
#Smet:
#* 4-R-pyridine. Deze gast bindt enkel aan de gastheer indien de stikstof geprotoneerd is. Bepaal het teken van de Hammett-parameter rho. Op welke interactie zou de complexatie kunnen berusten?
#* Geef de twee methoden die gebruikt kunnen worden om de associatieconstante te schrijven in functie van deelassociatieconstanten. Beschrijf de fysische basis van het probleem dat hierbij optreedt.
#* Bespreek de moleculaire basis van plaquevorming zoals die optreedt bij bijvoorbeeld de ziekte van Alzheimer. Wat zijn de therapeutische mogelijkheden om dit tegen te gaan? Bijvraag: op welke secundaire structuren en soorten interacties berust de associatie?

===18 juni 2014 (voormiddag) ===
#Dehaen:
#* Geef een voorstel voor de synthese van een gegeven [2.2.2]cryptand uitgaande van chlooracetamide. Het cryptand heeft stikstoffen als bruggenhoofden, 2 ketens met telkens 2 zuurstoffen en 1 keten met 2 zwavelatomen. En hoe kan je de macroyclisatie bevorderen?
#* Transport van donor naar acceptorlaag via een organisch membraan? hoe gaat dit het beste met pentaglyme of met een [2.2.2]cryptand. Verklaar.
#* Verbind de juiste gast met de gegeven gastheren en solventen. Er zijn meer gastheren en solventen dan er gasten zijn.
#Smet:
#* Je hebt een gesubstitueerd chinoline (onbekende substituent). Dit chinoline complexeert enkel met een gastheer als de N niet geprotoneerd is. wat is het teken van de hammet-parameter Rho? welke interactie zal er zijn tussen de gast en de gastheer?
#* Geef de 4 belangrijkste entropieveranderingen bij complexatie en bespreek. Welke is verantwoordelijk voor preorganisatie? Leg uit.
#* Invloed ketenlengte benzokroonether op rendement van een catenaan met een tetrakationisch cyclofaan.

=== 19 juni 2014 (namiddag) ===
#Dehaen:
#* Geef een voorstel voor de synthese van een gegeven calix[4]hemisferand uitgaande van 2 gegeven fenolen. De receprot bestond uit een calix[4]areen met een hemisferand aangehecht op de 1- en 3-posities.
#* Gegeven de structuur van valinomycine en nonactine: bespreek de functie en hoe de verschillende structuurelementen hiertoe bijdragen.
#* Verbind de juiste gast met de gegeven gastheren en solventen. Er zijn meer gastheren en solventen dan er gasten zijn.
#**solventen: zuur, neutraal of basisch water, methanol, dicchloormethaan
#**gastheren: cyclodextrine, een grote benzokroonether, een calyxareen, stoel resorcinareen en een heteroaromatische receptor met amidefuncties.
#**gasten: natriumion, aromatisch diamine, aromatisch diammoniumzout, benzoÃ«zuur
#Smet:
#* Op welke 2 manieren kunnen we de totale associatieconstante beschouwen als een product van deelassociatieconstanten? Wat is bij elk het grootste fysisch probleem? Welk van deze 2 methoden is, op praktische gronden, te verkiezen en waarom?
#* Gegeven een amide met een para-gesubstitueerde fenylgroep op de N en de carbonyl. Dit molecule gaat waterstofbindingen aan met zowel de zuurstof als de NH. Wat is het teken van de Hammett-parameter rho voor het substituent op elke benzeenring?
#* Gegeven de structuur van een receptor bestaande uit een porfyrinering, gekoppeld aan een calixareen met ketens die veel heteroatomen bevatten. De bindingsconstanten van KI is hoog, die voor NaI en NaClO4 tussenin (en ongeveer gelijk), die van KClO4 laag. Verklaar waarom. (Deze structuur staat in de cursus ter hoogte van het deel over coÃ¶perativiteit).

=== 15 juni 2012 (namiddag) ===
#Dehaen:
#* Wat zijn pseudo-hoge verdunningsvoorwaarden en geef 2 voorbeelden hoe men dit in de praktijk bewerkstelligt.
#* Onderzoekers onderzochten de complexatieconstante van verbindingen A, B en C met het chloride-anion. Ondanks extra H-atoom beschikbaar, had C toch de laagste complexatieconstante. Volgorde was KA > KB >> KC. Volgens de onderzoekers had dit te maken met een verschillende preorganisatie. Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenDehaen.jpg]]
#* Rangschik volgens toenemende affiniteit voor het kaliumkation en motiveer: 18-kroon-6, 1,10-dithia-18-kroon-6, benzo-18-kroon-6, [2.2.2]cryptand, 15-kroon-5, 21-kroon-7.
#Smet:
#* Voor een bepaald hydrofoob (gedeelte van een) gastmolecule werd aangetoond dat het de hydrofobe holte van de gastheer maar voor 55% vult in stabielste toestand. Verklaar thermodynamisch waarom het kan dat deze gedeeltelijk gevulde toestand meer bevoordeeld wordt dan de volledig gevulde holte.
#*
#** Welke interacties zijn van belang bij het catenaan gevormd uit '''1''', '''2''' en '''3'''?
#** Wat zou het effect zijn op de bindingsconstante moest het catenaan gevormd worden rond '''4''' i.p.v. '''1''' en waarom?
#** Beredeneer het teken van de Hammett parameter Ï van de catenatiereactie van '''5''' met het monogealkyleerd derivaat van '''3''' (hiermee wordt bedoeld, de open-ketenvorm van '''2''' enkelvoudig gebonden aan '''3'''). Sterische effecten van R mogen verwaarloosd worden [[Bestand:CatenaanSmet.png]]
#* Onderzoekers synthetiseerden bovenste verbinding als receptor voor de onderste (tekening is ''ongeveer'' juist). Belangrijke interacties hierbij zijn H-bruggen, maar ook de Ï€-Ï€-interacties tussen de eindstandige benzeenringen spelen een beduidende rol. Om aard en sterkte van deze Ï€-Ï€-interacties te onderzoeken synthetiseerde men een aantal derivaten van beide, en mat men het verschil in bindingssterkte voor verschillende substituenten op de benzeenringen. [[Bestand:receptorSmet.png]]
#** Welke complicatie valt te verwachten bij deze metingen, vanwege de verschillende substituenten op de derivaten?
#** Verklaar de waargenomen tendensen in de gemeten energiebijdragen, weergegeven in de tabel (deze waarden zijn gecorrigeerd voor de complicaties waarnaar gevraagd in eerste subvraag dus zijn ''juist'').
[[Bestand:tabelSmet.png]]

=== 17 juni 2011 (voormiddag) ===
#Dehaen:
#* Onderzoekers onderzochten de complexatieconstante van verbindingen A, B en C met het chloride-anion. Ondanks extra H-atoom beschikbaar, had C toch de laagste complexatieconstante. Volgorde was KA > KB >> KC. Volgens de onderzoekers had dit te maken met een verschillende preorganisatie. Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenDehaen.jpg]]
#* Klassieke vraag. Verbind de juiste gast met gastheer en solvent. Licht toe en zeg welke interacties plaatsvinden.
#* Wat is de CAC? Waarom is het belangrijk dat deze gemeten wordt en hoe wordt deze gemeten?
#Smet:
#* Gegeven: [[Bestand:MolHerExamenMario.jpg]] Bepaal het teken van &rho;X, voor groep X en &rho;R, voor groep R. Waarom gaat bij zÃ©Ã©r elektronenzuigende groepen, bv. X=F-, de meting van de complexatieconstante met nucleofiele deeltjes niet meer correct verlopen?
#* Mag men de &Delta;G van interacties met de aromatische ring en de &Delta;G van interacties met de gedeprotoneerde carbonzuurfunctie zomaar optellen? Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenMario2.jpg]]
#* De synthese van rotaxanen op vaste drager kan handig zijn. Onwaar/waar en verklaar.

=== 11 juni 2010 (namiddag) ===

#Dehaen:
#* geef de structuur van cyclotriveratryleen en de synthese vanuit veratrol. Waarom zijn asymmetrisch gesubstitueerde CTV's chiraal?
#* hoe kunnen we eigenschappen van een gegeven cyclofaan gebruiken om de grootte van de substituent op de ring te bepalen
#* geef de synthese van de macroring 15 kroon 5 maar ipv met zuurstoffen met (NH , O , NH, S, S) vanuit HSCH2CH2SH en H2NCH2CH2OCH2CH2NH2
#* welke gast past in welk solvent bij welke gastheer? gasten: (Fe3+, Yb3+, tetramethylammonium, benzoaat) solventen: (methanol, DCM, water met pH=3,7,10) gastheren:(een resorcinareen, een [4]-calixareen met een -O-CH2COOH op elke ring, een [6]-calixareen met op de ring aan de ene kant een SO3H aan de andere kant een staart met een hydroxyamide rest aan, een [6]-calixareen met daaraan een staart met aan het uiteinde een fenylureum staart
#Smet:
#* gegeven: een receptor met daarop 2 groepen die waterstofbruggen vormen met een HO- en een -CHO op drie verschillende liganden. Welke complex zal het stabielste zijn, en verklaar dit energetisch en entropisch (ligand 1 is een bifenyl, ligand 2 is een bifenyl met een huge (triethylmethyl-)substituent op een van de ringen en ligand 3 is gewoon een alifatische keten met die oh en cho aan de uiteinden)
#* wat is de dubbele mutantcyclus een geef een voorbeeld dat de voordelen duidelijk maakt

=== 11 juni 2010 (ochtend) ===

#Dehaen:
#* Bespreek de synthese van volgend cavitand, vertrekkende van resorcinareen. (afbeelding volgt nog)
#* Wat is [2,2]paracyclofaan? Geef de syntheses en eigenschappen (UV-spectrum).
#* Bespreek het kinetisch en thermodynamisch templaateffect.
#* 5 Macroringen gegeven; rangschik naar toenemende effectieve molariteit. (afbeelding volgt nog)
#Smet:
#* Gegeven 1-amino-5-R-naftaleen (met R een onbepaalde substituent). In een complex vormt deze aminogroep een waterstofbrug. Onderzoek wijst uit dat de "reactie"-parameter sterk positief is. Welke soort R-substituenten bevoordeligen de reactie? (leg uit met Hammett-vergelijking en de substituent-parameter) Bekleedt de aminogroep een donor- of acceptorfunctie bij het vormen van deze waterstofbrug?
#* Waarom is het entropieverlies van complexvorming in oplossing doorgaans kleiner dan in gasfase?

=== 19 juni 2009 ===

#Dehaen:
#* Verklaar waarom de effectieve molariteit stijgt bij een macrocysliche 10-ring, wanneer
#** a) rigide groepen worden gebruikt
#** b) heteroatomen worden gebruikt.
#* Wat is het verschil tussen een clathraat en een vaste stof-inclusie complex.
#* Schrijf de synthese op van dit cavitand (structuur is gegeven) vertrekkende van rescoriol. De cavitand is gelijkend op die in de cursus staat, maar op de 2' plaats heeft deze een COOH groep.
#* VÃ¶gth synthetiseerde vele cryptanden met substituenten X (structuur is gegeven). Hoe kon hij daarmee de grootte van de caviteit bepalen?
# Smet:
#* Je krijgt een complexatie van een gast en gastheer die via pi-pi interacties complexeert en net naast deze aromatische ringen een waterstofbrug vormt met een amide op de gast.
#** Men wil d.m.v. substituenteffecten op de aromatische ringen ph1 (= op gast) en ph2 (= op gastheer) de bijdrage voor deze pi-pi interactie meten. Welke complicatie verwacht je echter met deze methode, bij dit specifieke complex?
#** Verklaar in de tabel (tabel met horizontaal de para-ph1 substituenten en vertikaal de para-ph 2 substituenten) de verlopen van de incrementen. (De incrementen zijn aangepast aan de complicatie die je in het eerste puntje moet geven en zijn dus correct)
#** Bepaal ook het teken van de Hammett rho parameters.
#* Trage complexen.
#** Hoe kan je in een NMR spectrum zien of je te maken hebt met een traag complex
#** Wat is het voordeel van een extreem traag complex? Geef een relevant voorbeeld van hoe we er gebruik van kunnen maken.

=== 16 juni 2009 ===

# Dehaen:
#* match de gasten en de gastheren met de juiste solventen. Gast: 1,4-benzochinon, naftaleen-1,5-dicarbonzuur en 4-butylfenol ("voor mensen die niet goed zijn in naamgeving, zal ik de moleculen even op bord tekenen"). Solvent: water (ph= 2, 6, 10), MeOH, CCl4. Gasten: alpha-cyclodextrine, diazo-18-kroon-6, 18-kroon-6, [2,2]cyclofaan en 2 grote cyclofanen die getekend staan. Geef ook alle niet-covalente reacties en licht uw keuze toe
#* Wat is CAC, waarom belangrijk en hoe gemeten
#* reactie van een [2,2,1]cryptand opgebouwd uit bi en triÃ«thyleenglycolderivaten
#* Membraantransport van kationen met kroonethers en de voorwaarden waaraan dat kroonether moet voldoen
# Smet:
#* Het teken van rho (Hammet) bepalen uit een tabel met stabiliteitsconstanten met verschillende gevers en zuigers. De link vinden met het reactiemechanisme. Bijkomende vraag: wat gebeurt er met een sterke base en een sterke elektronzuiger. (ja wat onduidelijk als je het molecule niet ziet natuurlijk...)
#* Stelling: voor het gegeven molecule mag ik zomaar de deltaG optellen om de totale deltaG te berekenen.
#* Waarom kan het voordelig zijn om synthese van rotaxanen uit te voeren op een vaste fase

=== 9 juni 2008 ===

# Dehaen:
#* welke ionen passen in welke macroringen? (K+, Ag+, Eu3+, Li+ en nog een vieze grote molecule) De macrocyclische verbindingen zijn ook gegeven. Welk solvent pak je best? (H2O, H2O pH 10, MeOH of chloroform) Vermeld welke interacties plaatsvinden
#* bespreek de synthese van: -een calix[4]areen met twee nitraten, twee n-propyloxy's en een azakroonetheroverbrugging-
#* Wat is zijn zelfassemblage en zelforganisatie en illustreer met een voorbeeld
# MS:
#* Tabel horende bij compensatie-effect gegeven. Welke interacties? Bespreek de tendens in de tabel en ook het verschil in \Delta S tussen gasfase en oplossing.
#* tekening van een catenaan met een cyclofaan met nogal wat N in rond een benzokroonether gegeven. Deze verbinding toont met H-NMR slechts twee signalen (3,45 en 6,26 ppm of zo) voor de hydrochinon-waterstoffen. Reden? Bespreek ook de multipliciteit van de signalen.

=== 13 juni 2008 ===
# Dehaen:
#* Waarom is ethyleendioxy zo'n populaire eenheid in kroonetherchemie
#* Welke 2 groepen zijn belangrijk bij de complexatie van Fe bij de sideroforen
#* 3 gasten (Lithium, azide, tetramethylammonium), 5 solventen (MeOH, H2O( pH 2,6,10), CCl4), gastheren ([2.2.2]-cryptand, all-cis resorcinareen, cram's sferand, 18-kroon-6,...)
# M.S.:
#* Synthese van tetrakationisch cyclofaan
#* Vraagje over receptor die interageert met gast, welk teken heeft de hammett parameter rho.

Moleculaire Herkenning

2023-06-16T22:33:35Z

R0834942: /* 14 Juni 2023 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
==Vakinformatie==

Verplicht vak voor chemie. Moleculaire herkenning wordt gedoceerd door 2 proffen. Mario smet en Wim "sandalen" Dehaen. 50% van de punten staan op het examen, de andere 50% staan op een paper. Op het examen worden mondelinge vragen gesteld over de paper. Bij prof. Smet zijn dit normaal enkel de vragen die hij geeft bij de feedback op de paper,
prof. Dehaen stelt vaak ook extra vragen.

==Examenvragen==
===14 Juni 2023===
#Deel van Dehaen
#*Hoe maak je 1,4,10,13-tetraäza-18-kroon-6 uitgaande van 1,2-diaminoëthaan en eventueel andere reagentia? Welke techniek zou je gebruiken om een maximale opbrengst te bekomen?
#*Wat is het verschil tussen een vaste-toestand-inclusiecomplex en een clathraat?
#*Wat zijn sepulchraat- en sarcofaginecomplexen en hoe kan je ze bereiden met ethyleendiamine en Co(III)?
#*Combinatievraag: Combineer telkens een gast, gastheer en een solvent. Er zijn 4 gastheren, 4 gasten en 5 solventen gegeven. Bij elke gastheer hoort 1 gast en vice versa. Er zijn meer solventen gegeven dan gasten en gastheren, dus hier kan je er al zeker 1 niet gebruiken. Geef een korte verklaring bij elke combinatie die je maakt.
#**Gastheren: 1. een cyclofaan met 2 ringen en 3 NH's tussen de ringen aan elke kant (tussen elke NH zat een CH2). 2. Cucurbit[6]uril. 3.Een klein cyclisch molecule met 2 aromatische ringen met een N naar binnen gewezen. Boven deze ring zijn 2 of 3 NH's, eronder 2 N-CH3's. 4. Een groot cyclisch molecule met afwisselend aromatische ringen met een N (naar binnen wijzend) en tussen de aromatische ringen NH's.
#**Gasten: 1. Koolstofketen met aan elke uiteinde een aromatische ring. Op de verbinding tussen de keten en elke ring zit een positief geladen N. 2. ureum. 3. Cyclohexaan met afwisselend een O (C=O, met C de C van de ring en 0 het substituent) en een NH2 als substituent (in totaal volledig gesubstitueerd). 4. Een aromatische ring met 2 COOH substituenten in para.
#**Solventen: Water (pH 3,7 of 10), methanol of dichloormethaan

#Deel van Mario
#*Er is een afbeelding gegeven van het complex dat KI coöperatief kan binden adhv Zn (staat ook in de slides bij coöperativiteit). Dan staan er bindingsconstantes gegeven van KI, KClO4, NaI en NaClO4 met KI duidelijk de hoogste bindingsconstante.
#**a) Verklaar de waargenomen resultaten.
#**b) Welke binding gaat volgens jou gepaard met de grootste entropieverandering? Verklaar.
#*18-kroon-6 is gegeven met een aromatische ring erop en aan de aromatische ring hangt een R. Wat is het teken indien we K+ zouden laten binden aan deze structuur en wat is de verhouding met R? Geef in je antwoord zeker de volledige Hammett-vergelijking. Dan staat er een tweede afbeelding gegeven, ook 18-kroon-6, maar hier is het substituent -CH2-R. Geldt dit ook voor de tweede structuur?
#*Wat zijn de voor- en nadelen van supramoleculaire polymeren?

=== 15 Juni 2022 ===
#Dehean
#*Combinatievraag
#**Solvent: CH2Cl2, MeOH, H2O pH (2,7,12)
#**Guests: trimethylhexadecylammonium *Cl-*, *tetrabutylammonium* nitraat, naftaleen-1-sulfonzuur, 4-aminobutaanzuur
#**Hosts: zeven, enkel molecule gegeven dus kan ze niet opnoemen ([2,2,2]-cryptand met enkel zuurstof, ...)
#*Verband EM & rigide groepen
#*Synthese hexathia-analoog van [2,2,2] cryptand, uitgaande van triëthanolamine
#**Hoe maximaliseren we de synthese?
#Smet
#*Bespreek compensatiegedrag entropie en enthalpie
#*Welke technieken om verschil tussen een catenaan en zijn 2 aparte ringen te meten (vermeld eventuele eigenschappen die nodig zijn op de macroringen)
#*Azidothymidine: structuur gegeven, voorspel werking en bio-beschikbaarheid

=== 30 Augustus 2021===
[https://i.imgur.com/eDCNSJR.jpg Dehaen] 
[https://i.imgur.com/JolZOyK.jpg Smet]

=== 18 juni 2021===
#Dehaen
#*Combinatievraag.
#**Gasten: naftaleenderivaat, nitraat, aminobutaanzuur,...
#**Gastheren: alpha-cyclodextrine derivaat met een quaternair amoniumzout aan gebonden, beta-cyclodextrine derivaat, kroonether met thioureumfuncties, een lariatether, [2.2.2] cryptand met zuurstof als donoratomen en N als bruggenhoofden.
#**Solvent: water pH 2, 7, 10, methanol, CH2Cl2
#*Verband EM & rigide groepen
#*Synthese van het thia-analoog van de [2.2.2]-cryptand startende van een triethanolamine.
#Smet
#*Leg uit waarom de meeste polymerisatiereacties slechts opgaan onder een bepaalde temperatuur. Geef de naam van deze temperatuur.
#*Leg uit waarom sommige polymerisatiereacties enkel opgaan boven een bepaalde temperatuur. Geef de naam van deze temperatuur. Geef een voorbeeld van een monomeer dat dergelijk gedrag vertoond.
#*Vraag over een complexatiereactie met een R-substituent en wat het teken van rho zou zijn in de Hammett-vergelijking.

=== 26 juni 2019 VM===
# Dehaen
#* Uitleggen waarom verzeping plaatsvindt van een gegeven molecule met KOH in tolueen enkel als een kroonether aanwezig (18-kroon-6 analoog)
#* Uitleggen waarom cyclodextrines geschikt zijn voor "drug delivery" en een geschikt cyclodextrinekiezen (alfa, beta, gamma) voor naproxen (naftaleenderivaat)
#* Waarom base gebruiken voor kroonethersynthese van catechol en oligoethyleenglycoltosylaten? (deproteneren / templaateffect van kation)
#** Verschillende kroonethers gegeven met variërende lengte en aantal zuurstoffen. Hij vraagt om voor elke kroonether de juiste base te kiezen
#** Keuze uit 5 basen: LiAcO, KAcO, NH4AcO, CsAcO en moleculair kation en AcO-
#* Resorcinaren worden gevormd in zuur milieu maar na een tijdje zal het thermydynamischer stabieler zijn (stoel versus boot)
#** Geef interacties van beide isomeren in basisch milieu met een tetraalkylammonium-kation
# Smet
#* 2 associaties gegeven, welke van de 2 associaties heeft de kleinste entropieverandering? (A = H-brugacceptor & D = H-brugdonor)
#** Associatie 1: ADA DAD (letters staan eigelijk onder elkaar)
#** Associatie 2: AAA DDD (letters staan eigelijk onder elkaar)
#* Molecule gegeven met R-groep dat interacties aangaat met een chloride-anion
#** Welke interacties zijn er voornamelijk?
#** Wat voor groep moet R zijn? Hoe verhoudt zicht dat tot de parameter rho?
#* Bespreek biobeschikbaarheid van morfine (structuur gegeven)
#** Heroïne heeft een sterker effect op het centraal zenuwstelsel, verklaar? (gegeven dat morfine reageert met overmaat azijnzuuranhydride en heroïne vormt).

=== 21 juni 2018 NM===
# Dehaen
#* Combineer:
#** Gasten: trimethylhexadecylammoniumion, nitraation, 4-aminoboterzuur, naftaleensulfonzuur.
#** Gastheren: resorcinareen, benzokroonether met één N en op die N zat een keten (keten = CH2 C6H4 CH2 ... NH C=NH NH ... azole ring), twee speciale cyclodextrines (eentje was een ring van zes monomeren met een ammoniumfuntie op, de andere was een ring van zeven monomeren met een thia-amine keten op), een ring met drie benzenen en tussen elke benzeen de groep CH2 CH2 NH C=S NH CH2 CH2), nog eentje die ik me niet herinner
#** Solventen: de gewoonlijke
#* Effect rigide groepen op EM
#* Synthese thia analoog [2.2.2]cyrptand, hoe synthese verbeteren?
#*Pillarenen uitleggen, verband andere calixarenen
# Smet
#* Welke reactie geeft de grootste entropie veranderingen? eentje is het azijnzuur dimeer, de andere is de cyclisatie van twee ringen (eentje is maleïnezuuranhydride en de ander cyclohexa-1,3-dieen) (volgens chemdraw heet het gevormde molecule (4R,7aS)-3a,4,7,7a-tetrahydro-4,7-ethanoisobenzofuran-1,3-dione). Bijvraag: iets met de deeltermen van de entropie, bij welke is welke het grootst?
#* Geef teken rho (Hammett) van de complexatie van K+ met een benzokroonether met aan die benzeenring een substituent R. Geldt deze redenering voor rho ook voor een tweede kroonether die aan een ethyleen eenheid een CH2R groep heeft hangen?
#* Bespreek relenza en tamiflu, over hun biobeschikbaarheid en mechanisme

=== 15 juni 2018 NM===
# Dehaen
#* Combineren van gast, gastheer en solvent met als gasten: lanthaan, paraquat en nog een dicarbonzuur, als gastheren verschillende calixarenen in water ph 2,7,10, methanol of chloroform
#* Vraag welke het beste zou zijn voor ionentransport over een organisch membraan: diglyme of 2,2,2 kryptand
#* Een synthese van een 2,2,2 thiakryptand derivaat
# Smet
#* Ceiling & floortemperatuur + voorbeeld
#* Met de hammetvgl werken en teken van rho bepalen bij een complexvorming van pseudorotaxaan
#* Invloed van ... (cyclodextrine?) op transport van medicijnen en da linken aan de lipinskiregels
=== 15 juni 2018 VM ===
# Dehaen
#* Stel een synthese voor voor het volgende molecule: vanuit p-tBu-fenol en p-Me-fenol een calix[4]areen met aan de 1,3-alcoholen het trimeer van p-Me-fenol (via ether). Deze 1,3benzeenringen hebben geen buty meer, en alle overgebleven vrije hydroxylgroepen zijn gemethyleerd.
#* Nonactine & valinomycine
#* Gast, gastheer, solvent:
#** H2O (pH = 3,7, 10), DCM, MeOH
#** Na+, ammoniumzout*, diamide*, benzoezuur (* = structuur gegeven)
#** Calix[4]areen*, resorcinol uit acetaldehyde en 24u reflux, benzokroonether*, alfa-cyclodextrine, diamine* (* = structuur gegeven)
# Smet
#* Welk proces geeft de grootste entropieverandering met zich mee?
#** Furaan + H2C=COOR --> furaanring waarvan de twee dubbele bindingen weg zijn en er eentje bij is gekomen waar er eerst de enkele binding was, en de twee koolstoffen naast de zuurstof zijn nu verbonden met de koolstoffen van de dubbele binding van het ester
#** twee carbonzuren die een dimeer vormen
#* Bepaal teken rho, heeft pH invloed (R-C6H5 pi-pi stapeling met C6H5-NH2)
#* Relenza en tamiflu (orale beschikbaarheid en mechanisme)

=== 22 juni 2017 ===
#Dehaen:
#* Stel de synthese op voor het Lehn's sferand (structuur gegeven) vanuit (derivaten van) diëthyleenglycolen.
#* Wat zijn pseudo-hoge-verdunningsvoorwaarden en hoe werkt dit?
#* Combineer. Gastheren: cyclisch guanidine, cucurbit[8]uril, 30-kroon-10. Gasten: arginine, N-acetyltryptofaan, 1,4-bis(aminoimidazoline)butaan. Solventen: Chloroform, methanol, water pH 2, 7 en 10. (structuren gegeven)
#Smet:
#* Gegeven: een pyrrool gesubstitueerd met een alkeen met twee R-substituenten (willekeurig). Dit molecule interageert met een onbekende receptor. Welke interactie veronderstel je? Bepaal het teken van rho. Wat gebeurt er met de absolute waarde van rho wanneer je een R-substituent vervangt door een H-atoom.
#* Wat is transfectie en hoe kan supramoleculaire chemie hierbij helpen?
#* Twee verbindingen gegeven, elk met 3 waterstofbindingen (structuren uit slides deel supramoleculaire polymeren). Welke verbinding heeft de grootse associatieconstante en waarom?

=== 16 juni 2017 ===
#Dehaen:
#* welke factoren beinvloeden de effectieve molariteit
#* synthese van hexathia18-kroon-6 vanuit ethyleenglycol en bis(2hydroxyethyl)sulfide op een veilige manier en wat doen we om de opbrengst zo hoog mogelijk te houden
#* wat zijn ansa-verbindingen en hoe kunnen ze meer inzicht geven over de ruimtevulling van de groepen
#* een structuur gegeven met 2 NH2 groepen een kroonether en een R (fenyl). 4-aminobutaanzuur is beter oplosbaar dan glycine (2-aminoazijnzuur) en 6-aminohexaanzuur. Hoe komt dit, welke interacties. De oplosbaarheid stijgt wanneer we R vervangen door (4-NO2-fenyl). Verklaar.
#* er zijn twee isomeren bij de synthese van resorcinarenen. Welke zijn dit?

#SMET:
#* gegeven een amide: RR'C=CH-CO-N(CH3)2 met onbekende receptor gaat interageren:
Welke interactie verwachten we, teken van reactieparameter, plus redeneer. Wat gebeurt er met de absolite waarde van de reactieparameter als we een van de R groepen vervangen door een H.
#* lipskin regel geven en wat is het belang tegenwoordig in farmaceutische industrie
#* Bij synthese van rotaxanen volgens iemand (Stoddart ofzo)(tetrakationisch complex) zal threading een hogere opbrengst geven dan clipping waarom?
Waarom dan niet altijd threading?

=== 19 juni 2015 ===
#Dehaen:
#* Stel een synthese voor voor het volgende molecule: vanuit p-tBu-fenol en p-Me-fenol een calix[4]areen met aan de 1,3-alcoholen het trimeer van p-Me-fenol (via ether). Deze twee benzeenringen zijn ook gedebutyleerd en alle overgebleven vrije hydroxylgroepen zijn gemethyleerd.
#* Bespreek aan de hand van hun structuurelementen de functie van nonactine en valinomycine (structuur gegeven).
#* Verbind de juiste gastheren met de juiste gasten en solventen. Gasten: Natriumion, p-diaminobenzeen, p-diaminobenzeen met beide stikstoffen tetragebutyleerd, benzoÃ«zuur. Gastheren: calix[4]areen, een groot dibenzokroonether, een resorcinareen verkregen na 24 uur reflux, alfa-cyclodextrine en een aromatisch diamide. Solventen: water (pH 3, 7, 10), MeOH & DCM.
#Smet:
#* 4-R-pyridine. Deze gast bindt enkel aan de gastheer indien de stikstof geprotoneerd is. Bepaal het teken van de Hammett-parameter rho. Op welke interactie zou de complexatie kunnen berusten?
#* Geef de twee methoden die gebruikt kunnen worden om de associatieconstante te schrijven in functie van deelassociatieconstanten. Beschrijf de fysische basis van het probleem dat hierbij optreedt.
#* Bespreek de moleculaire basis van plaquevorming zoals die optreedt bij bijvoorbeeld de ziekte van Alzheimer. Wat zijn de therapeutische mogelijkheden om dit tegen te gaan? Bijvraag: op welke secundaire structuren en soorten interacties berust de associatie?

===18 juni 2014 (voormiddag) ===
#Dehaen:
#* Geef een voorstel voor de synthese van een gegeven [2.2.2]cryptand uitgaande van chlooracetamide. Het cryptand heeft stikstoffen als bruggenhoofden, 2 ketens met telkens 2 zuurstoffen en 1 keten met 2 zwavelatomen. En hoe kan je de macroyclisatie bevorderen?
#* Transport van donor naar acceptorlaag via een organisch membraan? hoe gaat dit het beste met pentaglyme of met een [2.2.2]cryptand. Verklaar.
#* Verbind de juiste gast met de gegeven gastheren en solventen. Er zijn meer gastheren en solventen dan er gasten zijn.
#Smet:
#* Je hebt een gesubstitueerd chinoline (onbekende substituent). Dit chinoline complexeert enkel met een gastheer als de N niet geprotoneerd is. wat is het teken van de hammet-parameter Rho? welke interactie zal er zijn tussen de gast en de gastheer?
#* Geef de 4 belangrijkste entropieveranderingen bij complexatie en bespreek. Welke is verantwoordelijk voor preorganisatie? Leg uit.
#* Invloed ketenlengte benzokroonether op rendement van een catenaan met een tetrakationisch cyclofaan.

=== 19 juni 2014 (namiddag) ===
#Dehaen:
#* Geef een voorstel voor de synthese van een gegeven calix[4]hemisferand uitgaande van 2 gegeven fenolen. De receprot bestond uit een calix[4]areen met een hemisferand aangehecht op de 1- en 3-posities.
#* Gegeven de structuur van valinomycine en nonactine: bespreek de functie en hoe de verschillende structuurelementen hiertoe bijdragen.
#* Verbind de juiste gast met de gegeven gastheren en solventen. Er zijn meer gastheren en solventen dan er gasten zijn.
#**solventen: zuur, neutraal of basisch water, methanol, dicchloormethaan
#**gastheren: cyclodextrine, een grote benzokroonether, een calyxareen, stoel resorcinareen en een heteroaromatische receptor met amidefuncties.
#**gasten: natriumion, aromatisch diamine, aromatisch diammoniumzout, benzoÃ«zuur
#Smet:
#* Op welke 2 manieren kunnen we de totale associatieconstante beschouwen als een product van deelassociatieconstanten? Wat is bij elk het grootste fysisch probleem? Welk van deze 2 methoden is, op praktische gronden, te verkiezen en waarom?
#* Gegeven een amide met een para-gesubstitueerde fenylgroep op de N en de carbonyl. Dit molecule gaat waterstofbindingen aan met zowel de zuurstof als de NH. Wat is het teken van de Hammett-parameter rho voor het substituent op elke benzeenring?
#* Gegeven de structuur van een receptor bestaande uit een porfyrinering, gekoppeld aan een calixareen met ketens die veel heteroatomen bevatten. De bindingsconstanten van KI is hoog, die voor NaI en NaClO4 tussenin (en ongeveer gelijk), die van KClO4 laag. Verklaar waarom. (Deze structuur staat in de cursus ter hoogte van het deel over coÃ¶perativiteit).

=== 15 juni 2012 (namiddag) ===
#Dehaen:
#* Wat zijn pseudo-hoge verdunningsvoorwaarden en geef 2 voorbeelden hoe men dit in de praktijk bewerkstelligt.
#* Onderzoekers onderzochten de complexatieconstante van verbindingen A, B en C met het chloride-anion. Ondanks extra H-atoom beschikbaar, had C toch de laagste complexatieconstante. Volgorde was KA > KB >> KC. Volgens de onderzoekers had dit te maken met een verschillende preorganisatie. Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenDehaen.jpg]]
#* Rangschik volgens toenemende affiniteit voor het kaliumkation en motiveer: 18-kroon-6, 1,10-dithia-18-kroon-6, benzo-18-kroon-6, [2.2.2]cryptand, 15-kroon-5, 21-kroon-7.
#Smet:
#* Voor een bepaald hydrofoob (gedeelte van een) gastmolecule werd aangetoond dat het de hydrofobe holte van de gastheer maar voor 55% vult in stabielste toestand. Verklaar thermodynamisch waarom het kan dat deze gedeeltelijk gevulde toestand meer bevoordeeld wordt dan de volledig gevulde holte.
#*
#** Welke interacties zijn van belang bij het catenaan gevormd uit '''1''', '''2''' en '''3'''?
#** Wat zou het effect zijn op de bindingsconstante moest het catenaan gevormd worden rond '''4''' i.p.v. '''1''' en waarom?
#** Beredeneer het teken van de Hammett parameter Ï van de catenatiereactie van '''5''' met het monogealkyleerd derivaat van '''3''' (hiermee wordt bedoeld, de open-ketenvorm van '''2''' enkelvoudig gebonden aan '''3'''). Sterische effecten van R mogen verwaarloosd worden [[Bestand:CatenaanSmet.png]]
#* Onderzoekers synthetiseerden bovenste verbinding als receptor voor de onderste (tekening is ''ongeveer'' juist). Belangrijke interacties hierbij zijn H-bruggen, maar ook de Ï€-Ï€-interacties tussen de eindstandige benzeenringen spelen een beduidende rol. Om aard en sterkte van deze Ï€-Ï€-interacties te onderzoeken synthetiseerde men een aantal derivaten van beide, en mat men het verschil in bindingssterkte voor verschillende substituenten op de benzeenringen. [[Bestand:receptorSmet.png]]
#** Welke complicatie valt te verwachten bij deze metingen, vanwege de verschillende substituenten op de derivaten?
#** Verklaar de waargenomen tendensen in de gemeten energiebijdragen, weergegeven in de tabel (deze waarden zijn gecorrigeerd voor de complicaties waarnaar gevraagd in eerste subvraag dus zijn ''juist'').
[[Bestand:tabelSmet.png]]

=== 17 juni 2011 (voormiddag) ===
#Dehaen:
#* Onderzoekers onderzochten de complexatieconstante van verbindingen A, B en C met het chloride-anion. Ondanks extra H-atoom beschikbaar, had C toch de laagste complexatieconstante. Volgorde was KA > KB >> KC. Volgens de onderzoekers had dit te maken met een verschillende preorganisatie. Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenDehaen.jpg]]
#* Klassieke vraag. Verbind de juiste gast met gastheer en solvent. Licht toe en zeg welke interacties plaatsvinden.
#* Wat is de CAC? Waarom is het belangrijk dat deze gemeten wordt en hoe wordt deze gemeten?
#Smet:
#* Gegeven: [[Bestand:MolHerExamenMario.jpg]] Bepaal het teken van &rho;X, voor groep X en &rho;R, voor groep R. Waarom gaat bij zÃ©Ã©r elektronenzuigende groepen, bv. X=F-, de meting van de complexatieconstante met nucleofiele deeltjes niet meer correct verlopen?
#* Mag men de &Delta;G van interacties met de aromatische ring en de &Delta;G van interacties met de gedeprotoneerde carbonzuurfunctie zomaar optellen? Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenMario2.jpg]]
#* De synthese van rotaxanen op vaste drager kan handig zijn. Onwaar/waar en verklaar.

=== 11 juni 2010 (namiddag) ===

#Dehaen:
#* geef de structuur van cyclotriveratryleen en de synthese vanuit veratrol. Waarom zijn asymmetrisch gesubstitueerde CTV's chiraal?
#* hoe kunnen we eigenschappen van een gegeven cyclofaan gebruiken om de grootte van de substituent op de ring te bepalen
#* geef de synthese van de macroring 15 kroon 5 maar ipv met zuurstoffen met (NH , O , NH, S, S) vanuit HSCH2CH2SH en H2NCH2CH2OCH2CH2NH2
#* welke gast past in welk solvent bij welke gastheer? gasten: (Fe3+, Yb3+, tetramethylammonium, benzoaat) solventen: (methanol, DCM, water met pH=3,7,10) gastheren:(een resorcinareen, een [4]-calixareen met een -O-CH2COOH op elke ring, een [6]-calixareen met op de ring aan de ene kant een SO3H aan de andere kant een staart met een hydroxyamide rest aan, een [6]-calixareen met daaraan een staart met aan het uiteinde een fenylureum staart
#Smet:
#* gegeven: een receptor met daarop 2 groepen die waterstofbruggen vormen met een HO- en een -CHO op drie verschillende liganden. Welke complex zal het stabielste zijn, en verklaar dit energetisch en entropisch (ligand 1 is een bifenyl, ligand 2 is een bifenyl met een huge (triethylmethyl-)substituent op een van de ringen en ligand 3 is gewoon een alifatische keten met die oh en cho aan de uiteinden)
#* wat is de dubbele mutantcyclus een geef een voorbeeld dat de voordelen duidelijk maakt

=== 11 juni 2010 (ochtend) ===

#Dehaen:
#* Bespreek de synthese van volgend cavitand, vertrekkende van resorcinareen. (afbeelding volgt nog)
#* Wat is [2,2]paracyclofaan? Geef de syntheses en eigenschappen (UV-spectrum).
#* Bespreek het kinetisch en thermodynamisch templaateffect.
#* 5 Macroringen gegeven; rangschik naar toenemende effectieve molariteit. (afbeelding volgt nog)
#Smet:
#* Gegeven 1-amino-5-R-naftaleen (met R een onbepaalde substituent). In een complex vormt deze aminogroep een waterstofbrug. Onderzoek wijst uit dat de "reactie"-parameter sterk positief is. Welke soort R-substituenten bevoordeligen de reactie? (leg uit met Hammett-vergelijking en de substituent-parameter) Bekleedt de aminogroep een donor- of acceptorfunctie bij het vormen van deze waterstofbrug?
#* Waarom is het entropieverlies van complexvorming in oplossing doorgaans kleiner dan in gasfase?

=== 19 juni 2009 ===

#Dehaen:
#* Verklaar waarom de effectieve molariteit stijgt bij een macrocysliche 10-ring, wanneer
#** a) rigide groepen worden gebruikt
#** b) heteroatomen worden gebruikt.
#* Wat is het verschil tussen een clathraat en een vaste stof-inclusie complex.
#* Schrijf de synthese op van dit cavitand (structuur is gegeven) vertrekkende van rescoriol. De cavitand is gelijkend op die in de cursus staat, maar op de 2' plaats heeft deze een COOH groep.
#* VÃ¶gth synthetiseerde vele cryptanden met substituenten X (structuur is gegeven). Hoe kon hij daarmee de grootte van de caviteit bepalen?
# Smet:
#* Je krijgt een complexatie van een gast en gastheer die via pi-pi interacties complexeert en net naast deze aromatische ringen een waterstofbrug vormt met een amide op de gast.
#** Men wil d.m.v. substituenteffecten op de aromatische ringen ph1 (= op gast) en ph2 (= op gastheer) de bijdrage voor deze pi-pi interactie meten. Welke complicatie verwacht je echter met deze methode, bij dit specifieke complex?
#** Verklaar in de tabel (tabel met horizontaal de para-ph1 substituenten en vertikaal de para-ph 2 substituenten) de verlopen van de incrementen. (De incrementen zijn aangepast aan de complicatie die je in het eerste puntje moet geven en zijn dus correct)
#** Bepaal ook het teken van de Hammett rho parameters.
#* Trage complexen.
#** Hoe kan je in een NMR spectrum zien of je te maken hebt met een traag complex
#** Wat is het voordeel van een extreem traag complex? Geef een relevant voorbeeld van hoe we er gebruik van kunnen maken.

=== 16 juni 2009 ===

# Dehaen:
#* match de gasten en de gastheren met de juiste solventen. Gast: 1,4-benzochinon, naftaleen-1,5-dicarbonzuur en 4-butylfenol ("voor mensen die niet goed zijn in naamgeving, zal ik de moleculen even op bord tekenen"). Solvent: water (ph= 2, 6, 10), MeOH, CCl4. Gasten: alpha-cyclodextrine, diazo-18-kroon-6, 18-kroon-6, [2,2]cyclofaan en 2 grote cyclofanen die getekend staan. Geef ook alle niet-covalente reacties en licht uw keuze toe
#* Wat is CAC, waarom belangrijk en hoe gemeten
#* reactie van een [2,2,1]cryptand opgebouwd uit bi en triÃ«thyleenglycolderivaten
#* Membraantransport van kationen met kroonethers en de voorwaarden waaraan dat kroonether moet voldoen
# Smet:
#* Het teken van rho (Hammet) bepalen uit een tabel met stabiliteitsconstanten met verschillende gevers en zuigers. De link vinden met het reactiemechanisme. Bijkomende vraag: wat gebeurt er met een sterke base en een sterke elektronzuiger. (ja wat onduidelijk als je het molecule niet ziet natuurlijk...)
#* Stelling: voor het gegeven molecule mag ik zomaar de deltaG optellen om de totale deltaG te berekenen.
#* Waarom kan het voordelig zijn om synthese van rotaxanen uit te voeren op een vaste fase

=== 9 juni 2008 ===

# Dehaen:
#* welke ionen passen in welke macroringen? (K+, Ag+, Eu3+, Li+ en nog een vieze grote molecule) De macrocyclische verbindingen zijn ook gegeven. Welk solvent pak je best? (H2O, H2O pH 10, MeOH of chloroform) Vermeld welke interacties plaatsvinden
#* bespreek de synthese van: -een calix[4]areen met twee nitraten, twee n-propyloxy's en een azakroonetheroverbrugging-
#* Wat is zijn zelfassemblage en zelforganisatie en illustreer met een voorbeeld
# MS:
#* Tabel horende bij compensatie-effect gegeven. Welke interacties? Bespreek de tendens in de tabel en ook het verschil in \Delta S tussen gasfase en oplossing.
#* tekening van een catenaan met een cyclofaan met nogal wat N in rond een benzokroonether gegeven. Deze verbinding toont met H-NMR slechts twee signalen (3,45 en 6,26 ppm of zo) voor de hydrochinon-waterstoffen. Reden? Bespreek ook de multipliciteit van de signalen.

=== 13 juni 2008 ===
# Dehaen:
#* Waarom is ethyleendioxy zo'n populaire eenheid in kroonetherchemie
#* Welke 2 groepen zijn belangrijk bij de complexatie van Fe bij de sideroforen
#* 3 gasten (Lithium, azide, tetramethylammonium), 5 solventen (MeOH, H2O( pH 2,6,10), CCl4), gastheren ([2.2.2]-cryptand, all-cis resorcinareen, cram's sferand, 18-kroon-6,...)
# M.S.:
#* Synthese van tetrakationisch cyclofaan
#* Vraagje over receptor die interageert met gast, welk teken heeft de hammett parameter rho.

Moleculaire Herkenning

2023-06-16T22:26:03Z

R0834942: /* 14 Juni 2023 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
==Vakinformatie==

Verplicht vak voor chemie. Moleculaire herkenning wordt gedoceerd door 2 proffen. Mario smet en Wim "sandalen" Dehaen. 50% van de punten staan op het examen, de andere 50% staan op een paper. Op het examen worden mondelinge vragen gesteld over de paper. Bij prof. Smet zijn dit normaal enkel de vragen die hij geeft bij de feedback op de paper,
prof. Dehaen stelt vaak ook extra vragen.

==Examenvragen==
===14 Juni 2023===
#Deel van Dehaen
#*Hoe maak je 1,4,10,13-tetraäza-18-kroon-6 uitgaande van 1,2-diaminoëthaan en eventueel andere reagentia? Welke techniek zou je gebruiken om een maximale opbrengst te bekomen?
#*Wat is het verschil tussen een vaste-toestand-inclusiecomplex en een clathraat?
#*Wat zijn sepulchraat- en sarcofaginecomplexen en hoe kan je ze bereiden met ethyleendiamine en Co(III)?
#*Combinatievraag: Combineer telkens een gast, gastheer en een solvent. Er zijn 4 gastheren, 4 gasten en 5 solventen gegeven. Bij elke gastheer hoort 1 gast en vice versa. Er zijn meer solventen gegeven dan gasten en gastheren, dus hier kan je er al zeker 1 niet gebruiken. Geef een korte verklaring bij elke combinatie die je maakt.
#**Gastheren: 1. een cyclofaan met 2 ringen en 3 NH's tussen de ringen aan elke kant (tussen elke NH zat een CH2). 2. Cucurbit[6]uril. 3.Een klein cyclisch molecule met 2 aromatische ringen met een N naar binnen gewezen. Boven deze ring zijn 2 of 3 NH's, eronder 2 N-CH3's. 4. Een groot cyclisch molecule met afwisselend aromatische ringen met een N (naar binnen wijzend) en tussen de aromatische ringen NH's.
#**Gasten: 1. Koolstofketen met aan elke uiteinde een aromatische ring. Op de verbinding tussen de keten en elke ring zit een positief geladen N. 2. ureum. 3. Cyclohexaan met afwisselend een O (C=O, met C de C van de ring en 0 het substituent) en een NH2 als substituent (in totaal volledig gesubstitueerd). 4. Een aromatische ring met 2 COOH substituenten in para.
#**Solventen: Water (pH 3,7 of 10), methanol of dichloormethaan

#Deel van Mario

=== 15 Juni 2022 ===
#Dehean
#*Combinatievraag
#**Solvent: CH2Cl2, MeOH, H2O pH (2,7,12)
#**Guests: trimethylhexadecylammonium *Cl-*, *tetrabutylammonium* nitraat, naftaleen-1-sulfonzuur, 4-aminobutaanzuur
#**Hosts: zeven, enkel molecule gegeven dus kan ze niet opnoemen ([2,2,2]-cryptand met enkel zuurstof, ...)
#*Verband EM & rigide groepen
#*Synthese hexathia-analoog van [2,2,2] cryptand, uitgaande van triëthanolamine
#**Hoe maximaliseren we de synthese?
#Smet
#*Bespreek compensatiegedrag entropie en enthalpie
#*Welke technieken om verschil tussen een catenaan en zijn 2 aparte ringen te meten (vermeld eventuele eigenschappen die nodig zijn op de macroringen)
#*Azidothymidine: structuur gegeven, voorspel werking en bio-beschikbaarheid

=== 30 Augustus 2021===
[https://i.imgur.com/eDCNSJR.jpg Dehaen] 
[https://i.imgur.com/JolZOyK.jpg Smet]

=== 18 juni 2021===
#Dehaen
#*Combinatievraag.
#**Gasten: naftaleenderivaat, nitraat, aminobutaanzuur,...
#**Gastheren: alpha-cyclodextrine derivaat met een quaternair amoniumzout aan gebonden, beta-cyclodextrine derivaat, kroonether met thioureumfuncties, een lariatether, [2.2.2] cryptand met zuurstof als donoratomen en N als bruggenhoofden.
#**Solvent: water pH 2, 7, 10, methanol, CH2Cl2
#*Verband EM & rigide groepen
#*Synthese van het thia-analoog van de [2.2.2]-cryptand startende van een triethanolamine.
#Smet
#*Leg uit waarom de meeste polymerisatiereacties slechts opgaan onder een bepaalde temperatuur. Geef de naam van deze temperatuur.
#*Leg uit waarom sommige polymerisatiereacties enkel opgaan boven een bepaalde temperatuur. Geef de naam van deze temperatuur. Geef een voorbeeld van een monomeer dat dergelijk gedrag vertoond.
#*Vraag over een complexatiereactie met een R-substituent en wat het teken van rho zou zijn in de Hammett-vergelijking.

=== 26 juni 2019 VM===
# Dehaen
#* Uitleggen waarom verzeping plaatsvindt van een gegeven molecule met KOH in tolueen enkel als een kroonether aanwezig (18-kroon-6 analoog)
#* Uitleggen waarom cyclodextrines geschikt zijn voor "drug delivery" en een geschikt cyclodextrinekiezen (alfa, beta, gamma) voor naproxen (naftaleenderivaat)
#* Waarom base gebruiken voor kroonethersynthese van catechol en oligoethyleenglycoltosylaten? (deproteneren / templaateffect van kation)
#** Verschillende kroonethers gegeven met variërende lengte en aantal zuurstoffen. Hij vraagt om voor elke kroonether de juiste base te kiezen
#** Keuze uit 5 basen: LiAcO, KAcO, NH4AcO, CsAcO en moleculair kation en AcO-
#* Resorcinaren worden gevormd in zuur milieu maar na een tijdje zal het thermydynamischer stabieler zijn (stoel versus boot)
#** Geef interacties van beide isomeren in basisch milieu met een tetraalkylammonium-kation
# Smet
#* 2 associaties gegeven, welke van de 2 associaties heeft de kleinste entropieverandering? (A = H-brugacceptor & D = H-brugdonor)
#** Associatie 1: ADA DAD (letters staan eigelijk onder elkaar)
#** Associatie 2: AAA DDD (letters staan eigelijk onder elkaar)
#* Molecule gegeven met R-groep dat interacties aangaat met een chloride-anion
#** Welke interacties zijn er voornamelijk?
#** Wat voor groep moet R zijn? Hoe verhoudt zicht dat tot de parameter rho?
#* Bespreek biobeschikbaarheid van morfine (structuur gegeven)
#** Heroïne heeft een sterker effect op het centraal zenuwstelsel, verklaar? (gegeven dat morfine reageert met overmaat azijnzuuranhydride en heroïne vormt).

=== 21 juni 2018 NM===
# Dehaen
#* Combineer:
#** Gasten: trimethylhexadecylammoniumion, nitraation, 4-aminoboterzuur, naftaleensulfonzuur.
#** Gastheren: resorcinareen, benzokroonether met één N en op die N zat een keten (keten = CH2 C6H4 CH2 ... NH C=NH NH ... azole ring), twee speciale cyclodextrines (eentje was een ring van zes monomeren met een ammoniumfuntie op, de andere was een ring van zeven monomeren met een thia-amine keten op), een ring met drie benzenen en tussen elke benzeen de groep CH2 CH2 NH C=S NH CH2 CH2), nog eentje die ik me niet herinner
#** Solventen: de gewoonlijke
#* Effect rigide groepen op EM
#* Synthese thia analoog [2.2.2]cyrptand, hoe synthese verbeteren?
#*Pillarenen uitleggen, verband andere calixarenen
# Smet
#* Welke reactie geeft de grootste entropie veranderingen? eentje is het azijnzuur dimeer, de andere is de cyclisatie van twee ringen (eentje is maleïnezuuranhydride en de ander cyclohexa-1,3-dieen) (volgens chemdraw heet het gevormde molecule (4R,7aS)-3a,4,7,7a-tetrahydro-4,7-ethanoisobenzofuran-1,3-dione). Bijvraag: iets met de deeltermen van de entropie, bij welke is welke het grootst?
#* Geef teken rho (Hammett) van de complexatie van K+ met een benzokroonether met aan die benzeenring een substituent R. Geldt deze redenering voor rho ook voor een tweede kroonether die aan een ethyleen eenheid een CH2R groep heeft hangen?
#* Bespreek relenza en tamiflu, over hun biobeschikbaarheid en mechanisme

=== 15 juni 2018 NM===
# Dehaen
#* Combineren van gast, gastheer en solvent met als gasten: lanthaan, paraquat en nog een dicarbonzuur, als gastheren verschillende calixarenen in water ph 2,7,10, methanol of chloroform
#* Vraag welke het beste zou zijn voor ionentransport over een organisch membraan: diglyme of 2,2,2 kryptand
#* Een synthese van een 2,2,2 thiakryptand derivaat
# Smet
#* Ceiling & floortemperatuur + voorbeeld
#* Met de hammetvgl werken en teken van rho bepalen bij een complexvorming van pseudorotaxaan
#* Invloed van ... (cyclodextrine?) op transport van medicijnen en da linken aan de lipinskiregels
=== 15 juni 2018 VM ===
# Dehaen
#* Stel een synthese voor voor het volgende molecule: vanuit p-tBu-fenol en p-Me-fenol een calix[4]areen met aan de 1,3-alcoholen het trimeer van p-Me-fenol (via ether). Deze 1,3benzeenringen hebben geen buty meer, en alle overgebleven vrije hydroxylgroepen zijn gemethyleerd.
#* Nonactine & valinomycine
#* Gast, gastheer, solvent:
#** H2O (pH = 3,7, 10), DCM, MeOH
#** Na+, ammoniumzout*, diamide*, benzoezuur (* = structuur gegeven)
#** Calix[4]areen*, resorcinol uit acetaldehyde en 24u reflux, benzokroonether*, alfa-cyclodextrine, diamine* (* = structuur gegeven)
# Smet
#* Welk proces geeft de grootste entropieverandering met zich mee?
#** Furaan + H2C=COOR --> furaanring waarvan de twee dubbele bindingen weg zijn en er eentje bij is gekomen waar er eerst de enkele binding was, en de twee koolstoffen naast de zuurstof zijn nu verbonden met de koolstoffen van de dubbele binding van het ester
#** twee carbonzuren die een dimeer vormen
#* Bepaal teken rho, heeft pH invloed (R-C6H5 pi-pi stapeling met C6H5-NH2)
#* Relenza en tamiflu (orale beschikbaarheid en mechanisme)

=== 22 juni 2017 ===
#Dehaen:
#* Stel de synthese op voor het Lehn's sferand (structuur gegeven) vanuit (derivaten van) diëthyleenglycolen.
#* Wat zijn pseudo-hoge-verdunningsvoorwaarden en hoe werkt dit?
#* Combineer. Gastheren: cyclisch guanidine, cucurbit[8]uril, 30-kroon-10. Gasten: arginine, N-acetyltryptofaan, 1,4-bis(aminoimidazoline)butaan. Solventen: Chloroform, methanol, water pH 2, 7 en 10. (structuren gegeven)
#Smet:
#* Gegeven: een pyrrool gesubstitueerd met een alkeen met twee R-substituenten (willekeurig). Dit molecule interageert met een onbekende receptor. Welke interactie veronderstel je? Bepaal het teken van rho. Wat gebeurt er met de absolute waarde van rho wanneer je een R-substituent vervangt door een H-atoom.
#* Wat is transfectie en hoe kan supramoleculaire chemie hierbij helpen?
#* Twee verbindingen gegeven, elk met 3 waterstofbindingen (structuren uit slides deel supramoleculaire polymeren). Welke verbinding heeft de grootse associatieconstante en waarom?

=== 16 juni 2017 ===
#Dehaen:
#* welke factoren beinvloeden de effectieve molariteit
#* synthese van hexathia18-kroon-6 vanuit ethyleenglycol en bis(2hydroxyethyl)sulfide op een veilige manier en wat doen we om de opbrengst zo hoog mogelijk te houden
#* wat zijn ansa-verbindingen en hoe kunnen ze meer inzicht geven over de ruimtevulling van de groepen
#* een structuur gegeven met 2 NH2 groepen een kroonether en een R (fenyl). 4-aminobutaanzuur is beter oplosbaar dan glycine (2-aminoazijnzuur) en 6-aminohexaanzuur. Hoe komt dit, welke interacties. De oplosbaarheid stijgt wanneer we R vervangen door (4-NO2-fenyl). Verklaar.
#* er zijn twee isomeren bij de synthese van resorcinarenen. Welke zijn dit?

#SMET:
#* gegeven een amide: RR'C=CH-CO-N(CH3)2 met onbekende receptor gaat interageren:
Welke interactie verwachten we, teken van reactieparameter, plus redeneer. Wat gebeurt er met de absolite waarde van de reactieparameter als we een van de R groepen vervangen door een H.
#* lipskin regel geven en wat is het belang tegenwoordig in farmaceutische industrie
#* Bij synthese van rotaxanen volgens iemand (Stoddart ofzo)(tetrakationisch complex) zal threading een hogere opbrengst geven dan clipping waarom?
Waarom dan niet altijd threading?

=== 19 juni 2015 ===
#Dehaen:
#* Stel een synthese voor voor het volgende molecule: vanuit p-tBu-fenol en p-Me-fenol een calix[4]areen met aan de 1,3-alcoholen het trimeer van p-Me-fenol (via ether). Deze twee benzeenringen zijn ook gedebutyleerd en alle overgebleven vrije hydroxylgroepen zijn gemethyleerd.
#* Bespreek aan de hand van hun structuurelementen de functie van nonactine en valinomycine (structuur gegeven).
#* Verbind de juiste gastheren met de juiste gasten en solventen. Gasten: Natriumion, p-diaminobenzeen, p-diaminobenzeen met beide stikstoffen tetragebutyleerd, benzoÃ«zuur. Gastheren: calix[4]areen, een groot dibenzokroonether, een resorcinareen verkregen na 24 uur reflux, alfa-cyclodextrine en een aromatisch diamide. Solventen: water (pH 3, 7, 10), MeOH & DCM.
#Smet:
#* 4-R-pyridine. Deze gast bindt enkel aan de gastheer indien de stikstof geprotoneerd is. Bepaal het teken van de Hammett-parameter rho. Op welke interactie zou de complexatie kunnen berusten?
#* Geef de twee methoden die gebruikt kunnen worden om de associatieconstante te schrijven in functie van deelassociatieconstanten. Beschrijf de fysische basis van het probleem dat hierbij optreedt.
#* Bespreek de moleculaire basis van plaquevorming zoals die optreedt bij bijvoorbeeld de ziekte van Alzheimer. Wat zijn de therapeutische mogelijkheden om dit tegen te gaan? Bijvraag: op welke secundaire structuren en soorten interacties berust de associatie?

===18 juni 2014 (voormiddag) ===
#Dehaen:
#* Geef een voorstel voor de synthese van een gegeven [2.2.2]cryptand uitgaande van chlooracetamide. Het cryptand heeft stikstoffen als bruggenhoofden, 2 ketens met telkens 2 zuurstoffen en 1 keten met 2 zwavelatomen. En hoe kan je de macroyclisatie bevorderen?
#* Transport van donor naar acceptorlaag via een organisch membraan? hoe gaat dit het beste met pentaglyme of met een [2.2.2]cryptand. Verklaar.
#* Verbind de juiste gast met de gegeven gastheren en solventen. Er zijn meer gastheren en solventen dan er gasten zijn.
#Smet:
#* Je hebt een gesubstitueerd chinoline (onbekende substituent). Dit chinoline complexeert enkel met een gastheer als de N niet geprotoneerd is. wat is het teken van de hammet-parameter Rho? welke interactie zal er zijn tussen de gast en de gastheer?
#* Geef de 4 belangrijkste entropieveranderingen bij complexatie en bespreek. Welke is verantwoordelijk voor preorganisatie? Leg uit.
#* Invloed ketenlengte benzokroonether op rendement van een catenaan met een tetrakationisch cyclofaan.

=== 19 juni 2014 (namiddag) ===
#Dehaen:
#* Geef een voorstel voor de synthese van een gegeven calix[4]hemisferand uitgaande van 2 gegeven fenolen. De receprot bestond uit een calix[4]areen met een hemisferand aangehecht op de 1- en 3-posities.
#* Gegeven de structuur van valinomycine en nonactine: bespreek de functie en hoe de verschillende structuurelementen hiertoe bijdragen.
#* Verbind de juiste gast met de gegeven gastheren en solventen. Er zijn meer gastheren en solventen dan er gasten zijn.
#**solventen: zuur, neutraal of basisch water, methanol, dicchloormethaan
#**gastheren: cyclodextrine, een grote benzokroonether, een calyxareen, stoel resorcinareen en een heteroaromatische receptor met amidefuncties.
#**gasten: natriumion, aromatisch diamine, aromatisch diammoniumzout, benzoÃ«zuur
#Smet:
#* Op welke 2 manieren kunnen we de totale associatieconstante beschouwen als een product van deelassociatieconstanten? Wat is bij elk het grootste fysisch probleem? Welk van deze 2 methoden is, op praktische gronden, te verkiezen en waarom?
#* Gegeven een amide met een para-gesubstitueerde fenylgroep op de N en de carbonyl. Dit molecule gaat waterstofbindingen aan met zowel de zuurstof als de NH. Wat is het teken van de Hammett-parameter rho voor het substituent op elke benzeenring?
#* Gegeven de structuur van een receptor bestaande uit een porfyrinering, gekoppeld aan een calixareen met ketens die veel heteroatomen bevatten. De bindingsconstanten van KI is hoog, die voor NaI en NaClO4 tussenin (en ongeveer gelijk), die van KClO4 laag. Verklaar waarom. (Deze structuur staat in de cursus ter hoogte van het deel over coÃ¶perativiteit).

=== 15 juni 2012 (namiddag) ===
#Dehaen:
#* Wat zijn pseudo-hoge verdunningsvoorwaarden en geef 2 voorbeelden hoe men dit in de praktijk bewerkstelligt.
#* Onderzoekers onderzochten de complexatieconstante van verbindingen A, B en C met het chloride-anion. Ondanks extra H-atoom beschikbaar, had C toch de laagste complexatieconstante. Volgorde was KA > KB >> KC. Volgens de onderzoekers had dit te maken met een verschillende preorganisatie. Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenDehaen.jpg]]
#* Rangschik volgens toenemende affiniteit voor het kaliumkation en motiveer: 18-kroon-6, 1,10-dithia-18-kroon-6, benzo-18-kroon-6, [2.2.2]cryptand, 15-kroon-5, 21-kroon-7.
#Smet:
#* Voor een bepaald hydrofoob (gedeelte van een) gastmolecule werd aangetoond dat het de hydrofobe holte van de gastheer maar voor 55% vult in stabielste toestand. Verklaar thermodynamisch waarom het kan dat deze gedeeltelijk gevulde toestand meer bevoordeeld wordt dan de volledig gevulde holte.
#*
#** Welke interacties zijn van belang bij het catenaan gevormd uit '''1''', '''2''' en '''3'''?
#** Wat zou het effect zijn op de bindingsconstante moest het catenaan gevormd worden rond '''4''' i.p.v. '''1''' en waarom?
#** Beredeneer het teken van de Hammett parameter Ï van de catenatiereactie van '''5''' met het monogealkyleerd derivaat van '''3''' (hiermee wordt bedoeld, de open-ketenvorm van '''2''' enkelvoudig gebonden aan '''3'''). Sterische effecten van R mogen verwaarloosd worden [[Bestand:CatenaanSmet.png]]
#* Onderzoekers synthetiseerden bovenste verbinding als receptor voor de onderste (tekening is ''ongeveer'' juist). Belangrijke interacties hierbij zijn H-bruggen, maar ook de Ï€-Ï€-interacties tussen de eindstandige benzeenringen spelen een beduidende rol. Om aard en sterkte van deze Ï€-Ï€-interacties te onderzoeken synthetiseerde men een aantal derivaten van beide, en mat men het verschil in bindingssterkte voor verschillende substituenten op de benzeenringen. [[Bestand:receptorSmet.png]]
#** Welke complicatie valt te verwachten bij deze metingen, vanwege de verschillende substituenten op de derivaten?
#** Verklaar de waargenomen tendensen in de gemeten energiebijdragen, weergegeven in de tabel (deze waarden zijn gecorrigeerd voor de complicaties waarnaar gevraagd in eerste subvraag dus zijn ''juist'').
[[Bestand:tabelSmet.png]]

=== 17 juni 2011 (voormiddag) ===
#Dehaen:
#* Onderzoekers onderzochten de complexatieconstante van verbindingen A, B en C met het chloride-anion. Ondanks extra H-atoom beschikbaar, had C toch de laagste complexatieconstante. Volgorde was KA > KB >> KC. Volgens de onderzoekers had dit te maken met een verschillende preorganisatie. Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenDehaen.jpg]]
#* Klassieke vraag. Verbind de juiste gast met gastheer en solvent. Licht toe en zeg welke interacties plaatsvinden.
#* Wat is de CAC? Waarom is het belangrijk dat deze gemeten wordt en hoe wordt deze gemeten?
#Smet:
#* Gegeven: [[Bestand:MolHerExamenMario.jpg]] Bepaal het teken van &rho;X, voor groep X en &rho;R, voor groep R. Waarom gaat bij zÃ©Ã©r elektronenzuigende groepen, bv. X=F-, de meting van de complexatieconstante met nucleofiele deeltjes niet meer correct verlopen?
#* Mag men de &Delta;G van interacties met de aromatische ring en de &Delta;G van interacties met de gedeprotoneerde carbonzuurfunctie zomaar optellen? Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenMario2.jpg]]
#* De synthese van rotaxanen op vaste drager kan handig zijn. Onwaar/waar en verklaar.

=== 11 juni 2010 (namiddag) ===

#Dehaen:
#* geef de structuur van cyclotriveratryleen en de synthese vanuit veratrol. Waarom zijn asymmetrisch gesubstitueerde CTV's chiraal?
#* hoe kunnen we eigenschappen van een gegeven cyclofaan gebruiken om de grootte van de substituent op de ring te bepalen
#* geef de synthese van de macroring 15 kroon 5 maar ipv met zuurstoffen met (NH , O , NH, S, S) vanuit HSCH2CH2SH en H2NCH2CH2OCH2CH2NH2
#* welke gast past in welk solvent bij welke gastheer? gasten: (Fe3+, Yb3+, tetramethylammonium, benzoaat) solventen: (methanol, DCM, water met pH=3,7,10) gastheren:(een resorcinareen, een [4]-calixareen met een -O-CH2COOH op elke ring, een [6]-calixareen met op de ring aan de ene kant een SO3H aan de andere kant een staart met een hydroxyamide rest aan, een [6]-calixareen met daaraan een staart met aan het uiteinde een fenylureum staart
#Smet:
#* gegeven: een receptor met daarop 2 groepen die waterstofbruggen vormen met een HO- en een -CHO op drie verschillende liganden. Welke complex zal het stabielste zijn, en verklaar dit energetisch en entropisch (ligand 1 is een bifenyl, ligand 2 is een bifenyl met een huge (triethylmethyl-)substituent op een van de ringen en ligand 3 is gewoon een alifatische keten met die oh en cho aan de uiteinden)
#* wat is de dubbele mutantcyclus een geef een voorbeeld dat de voordelen duidelijk maakt

=== 11 juni 2010 (ochtend) ===

#Dehaen:
#* Bespreek de synthese van volgend cavitand, vertrekkende van resorcinareen. (afbeelding volgt nog)
#* Wat is [2,2]paracyclofaan? Geef de syntheses en eigenschappen (UV-spectrum).
#* Bespreek het kinetisch en thermodynamisch templaateffect.
#* 5 Macroringen gegeven; rangschik naar toenemende effectieve molariteit. (afbeelding volgt nog)
#Smet:
#* Gegeven 1-amino-5-R-naftaleen (met R een onbepaalde substituent). In een complex vormt deze aminogroep een waterstofbrug. Onderzoek wijst uit dat de "reactie"-parameter sterk positief is. Welke soort R-substituenten bevoordeligen de reactie? (leg uit met Hammett-vergelijking en de substituent-parameter) Bekleedt de aminogroep een donor- of acceptorfunctie bij het vormen van deze waterstofbrug?
#* Waarom is het entropieverlies van complexvorming in oplossing doorgaans kleiner dan in gasfase?

=== 19 juni 2009 ===

#Dehaen:
#* Verklaar waarom de effectieve molariteit stijgt bij een macrocysliche 10-ring, wanneer
#** a) rigide groepen worden gebruikt
#** b) heteroatomen worden gebruikt.
#* Wat is het verschil tussen een clathraat en een vaste stof-inclusie complex.
#* Schrijf de synthese op van dit cavitand (structuur is gegeven) vertrekkende van rescoriol. De cavitand is gelijkend op die in de cursus staat, maar op de 2' plaats heeft deze een COOH groep.
#* VÃ¶gth synthetiseerde vele cryptanden met substituenten X (structuur is gegeven). Hoe kon hij daarmee de grootte van de caviteit bepalen?
# Smet:
#* Je krijgt een complexatie van een gast en gastheer die via pi-pi interacties complexeert en net naast deze aromatische ringen een waterstofbrug vormt met een amide op de gast.
#** Men wil d.m.v. substituenteffecten op de aromatische ringen ph1 (= op gast) en ph2 (= op gastheer) de bijdrage voor deze pi-pi interactie meten. Welke complicatie verwacht je echter met deze methode, bij dit specifieke complex?
#** Verklaar in de tabel (tabel met horizontaal de para-ph1 substituenten en vertikaal de para-ph 2 substituenten) de verlopen van de incrementen. (De incrementen zijn aangepast aan de complicatie die je in het eerste puntje moet geven en zijn dus correct)
#** Bepaal ook het teken van de Hammett rho parameters.
#* Trage complexen.
#** Hoe kan je in een NMR spectrum zien of je te maken hebt met een traag complex
#** Wat is het voordeel van een extreem traag complex? Geef een relevant voorbeeld van hoe we er gebruik van kunnen maken.

=== 16 juni 2009 ===

# Dehaen:
#* match de gasten en de gastheren met de juiste solventen. Gast: 1,4-benzochinon, naftaleen-1,5-dicarbonzuur en 4-butylfenol ("voor mensen die niet goed zijn in naamgeving, zal ik de moleculen even op bord tekenen"). Solvent: water (ph= 2, 6, 10), MeOH, CCl4. Gasten: alpha-cyclodextrine, diazo-18-kroon-6, 18-kroon-6, [2,2]cyclofaan en 2 grote cyclofanen die getekend staan. Geef ook alle niet-covalente reacties en licht uw keuze toe
#* Wat is CAC, waarom belangrijk en hoe gemeten
#* reactie van een [2,2,1]cryptand opgebouwd uit bi en triÃ«thyleenglycolderivaten
#* Membraantransport van kationen met kroonethers en de voorwaarden waaraan dat kroonether moet voldoen
# Smet:
#* Het teken van rho (Hammet) bepalen uit een tabel met stabiliteitsconstanten met verschillende gevers en zuigers. De link vinden met het reactiemechanisme. Bijkomende vraag: wat gebeurt er met een sterke base en een sterke elektronzuiger. (ja wat onduidelijk als je het molecule niet ziet natuurlijk...)
#* Stelling: voor het gegeven molecule mag ik zomaar de deltaG optellen om de totale deltaG te berekenen.
#* Waarom kan het voordelig zijn om synthese van rotaxanen uit te voeren op een vaste fase

=== 9 juni 2008 ===

# Dehaen:
#* welke ionen passen in welke macroringen? (K+, Ag+, Eu3+, Li+ en nog een vieze grote molecule) De macrocyclische verbindingen zijn ook gegeven. Welk solvent pak je best? (H2O, H2O pH 10, MeOH of chloroform) Vermeld welke interacties plaatsvinden
#* bespreek de synthese van: -een calix[4]areen met twee nitraten, twee n-propyloxy's en een azakroonetheroverbrugging-
#* Wat is zijn zelfassemblage en zelforganisatie en illustreer met een voorbeeld
# MS:
#* Tabel horende bij compensatie-effect gegeven. Welke interacties? Bespreek de tendens in de tabel en ook het verschil in \Delta S tussen gasfase en oplossing.
#* tekening van een catenaan met een cyclofaan met nogal wat N in rond een benzokroonether gegeven. Deze verbinding toont met H-NMR slechts twee signalen (3,45 en 6,26 ppm of zo) voor de hydrochinon-waterstoffen. Reden? Bespreek ook de multipliciteit van de signalen.

=== 13 juni 2008 ===
# Dehaen:
#* Waarom is ethyleendioxy zo'n populaire eenheid in kroonetherchemie
#* Welke 2 groepen zijn belangrijk bij de complexatie van Fe bij de sideroforen
#* 3 gasten (Lithium, azide, tetramethylammonium), 5 solventen (MeOH, H2O( pH 2,6,10), CCl4), gastheren ([2.2.2]-cryptand, all-cis resorcinareen, cram's sferand, 18-kroon-6,...)
# M.S.:
#* Synthese van tetrakationisch cyclofaan
#* Vraagje over receptor die interageert met gast, welk teken heeft de hammett parameter rho.

Moleculaire Herkenning

2023-06-16T22:25:17Z

R0834942: /* 14 Juni 2023 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
==Vakinformatie==

Verplicht vak voor chemie. Moleculaire herkenning wordt gedoceerd door 2 proffen. Mario smet en Wim "sandalen" Dehaen. 50% van de punten staan op het examen, de andere 50% staan op een paper. Op het examen worden mondelinge vragen gesteld over de paper. Bij prof. Smet zijn dit normaal enkel de vragen die hij geeft bij de feedback op de paper,
prof. Dehaen stelt vaak ook extra vragen.

==Examenvragen==
===14 Juni 2023===
#Deel van Dehaen
#*Hoe maak je 1,4,10,13-tetraäza-18-kroon-6 uitgaande van 1,2-diaminoëthaan en eventueel andere reagentia? Welke techniek zou je gebruiken om een maximale opbrengst te bekomen?
#*Wat is het verschil tussen een vaste-toestand-inclusiecomplex en een clathraat?
#*Wat zijn sepulchraat- en sarcofaginecomplexen en hoe kan je ze bereiden met ethyleendiamine en Co(III)?
#*Combinatievraag: Combineer telkens een gast, gastheer en een solvent. Er zijn 4 gastheren, 4 gasten en 5 solventen gegeven. Bij elke gastheer hoort 1 gast en vice versa. Er zijn meer solventen gegeven dan gasten en gastheren, dus hier kan je er al zeker 1 niet gebruiken. Geef een korte verklaring bij elke combinatie die je maakt.
#**Gastheren: 1. een cyclofaan met 2 ringen en 3 NH's tussen de ringen aan elke kant (tussen elke NH zat een CH2). 2. Cucurbit[6]uril. 3.Een klein cyclisch molecule met 2 aromatische ringen met een N naar binnen gewezen. Boven deze ring zijn 2 of 3 NH's, eronder 2 N-CH3's. 4. Een groot cyclisch molecule met afwisselend aromatische ringen met een N (naar binnen wijzend) en tussen de aromatische ringen NH's.
#**Gasten: 1. Koolstofketen met aan elke uiteinde een aromatische ring. Op de verbinding tussen de keten en elke ring zit een positief geladen N. 2. ureum. 3. Cyclohexaan met afwisselend een O (C=O, met C de C van de ring en 0 het substituent) en een NH2 als substituent (in totaal volledig gesubstitueerd). 4. Een aromatische ring met 2 COOH substituenten in para.
#**Solventen: Water (pH 3,7 of 10), methanol of dichloormethaan

=== 15 Juni 2022 ===
#Dehean
#*Combinatievraag
#**Solvent: CH2Cl2, MeOH, H2O pH (2,7,12)
#**Guests: trimethylhexadecylammonium *Cl-*, *tetrabutylammonium* nitraat, naftaleen-1-sulfonzuur, 4-aminobutaanzuur
#**Hosts: zeven, enkel molecule gegeven dus kan ze niet opnoemen ([2,2,2]-cryptand met enkel zuurstof, ...)
#*Verband EM & rigide groepen
#*Synthese hexathia-analoog van [2,2,2] cryptand, uitgaande van triëthanolamine
#**Hoe maximaliseren we de synthese?
#Smet
#*Bespreek compensatiegedrag entropie en enthalpie
#*Welke technieken om verschil tussen een catenaan en zijn 2 aparte ringen te meten (vermeld eventuele eigenschappen die nodig zijn op de macroringen)
#*Azidothymidine: structuur gegeven, voorspel werking en bio-beschikbaarheid

=== 30 Augustus 2021===
[https://i.imgur.com/eDCNSJR.jpg Dehaen] 
[https://i.imgur.com/JolZOyK.jpg Smet]

=== 18 juni 2021===
#Dehaen
#*Combinatievraag.
#**Gasten: naftaleenderivaat, nitraat, aminobutaanzuur,...
#**Gastheren: alpha-cyclodextrine derivaat met een quaternair amoniumzout aan gebonden, beta-cyclodextrine derivaat, kroonether met thioureumfuncties, een lariatether, [2.2.2] cryptand met zuurstof als donoratomen en N als bruggenhoofden.
#**Solvent: water pH 2, 7, 10, methanol, CH2Cl2
#*Verband EM & rigide groepen
#*Synthese van het thia-analoog van de [2.2.2]-cryptand startende van een triethanolamine.
#Smet
#*Leg uit waarom de meeste polymerisatiereacties slechts opgaan onder een bepaalde temperatuur. Geef de naam van deze temperatuur.
#*Leg uit waarom sommige polymerisatiereacties enkel opgaan boven een bepaalde temperatuur. Geef de naam van deze temperatuur. Geef een voorbeeld van een monomeer dat dergelijk gedrag vertoond.
#*Vraag over een complexatiereactie met een R-substituent en wat het teken van rho zou zijn in de Hammett-vergelijking.

=== 26 juni 2019 VM===
# Dehaen
#* Uitleggen waarom verzeping plaatsvindt van een gegeven molecule met KOH in tolueen enkel als een kroonether aanwezig (18-kroon-6 analoog)
#* Uitleggen waarom cyclodextrines geschikt zijn voor "drug delivery" en een geschikt cyclodextrinekiezen (alfa, beta, gamma) voor naproxen (naftaleenderivaat)
#* Waarom base gebruiken voor kroonethersynthese van catechol en oligoethyleenglycoltosylaten? (deproteneren / templaateffect van kation)
#** Verschillende kroonethers gegeven met variërende lengte en aantal zuurstoffen. Hij vraagt om voor elke kroonether de juiste base te kiezen
#** Keuze uit 5 basen: LiAcO, KAcO, NH4AcO, CsAcO en moleculair kation en AcO-
#* Resorcinaren worden gevormd in zuur milieu maar na een tijdje zal het thermydynamischer stabieler zijn (stoel versus boot)
#** Geef interacties van beide isomeren in basisch milieu met een tetraalkylammonium-kation
# Smet
#* 2 associaties gegeven, welke van de 2 associaties heeft de kleinste entropieverandering? (A = H-brugacceptor & D = H-brugdonor)
#** Associatie 1: ADA DAD (letters staan eigelijk onder elkaar)
#** Associatie 2: AAA DDD (letters staan eigelijk onder elkaar)
#* Molecule gegeven met R-groep dat interacties aangaat met een chloride-anion
#** Welke interacties zijn er voornamelijk?
#** Wat voor groep moet R zijn? Hoe verhoudt zicht dat tot de parameter rho?
#* Bespreek biobeschikbaarheid van morfine (structuur gegeven)
#** Heroïne heeft een sterker effect op het centraal zenuwstelsel, verklaar? (gegeven dat morfine reageert met overmaat azijnzuuranhydride en heroïne vormt).

=== 21 juni 2018 NM===
# Dehaen
#* Combineer:
#** Gasten: trimethylhexadecylammoniumion, nitraation, 4-aminoboterzuur, naftaleensulfonzuur.
#** Gastheren: resorcinareen, benzokroonether met één N en op die N zat een keten (keten = CH2 C6H4 CH2 ... NH C=NH NH ... azole ring), twee speciale cyclodextrines (eentje was een ring van zes monomeren met een ammoniumfuntie op, de andere was een ring van zeven monomeren met een thia-amine keten op), een ring met drie benzenen en tussen elke benzeen de groep CH2 CH2 NH C=S NH CH2 CH2), nog eentje die ik me niet herinner
#** Solventen: de gewoonlijke
#* Effect rigide groepen op EM
#* Synthese thia analoog [2.2.2]cyrptand, hoe synthese verbeteren?
#*Pillarenen uitleggen, verband andere calixarenen
# Smet
#* Welke reactie geeft de grootste entropie veranderingen? eentje is het azijnzuur dimeer, de andere is de cyclisatie van twee ringen (eentje is maleïnezuuranhydride en de ander cyclohexa-1,3-dieen) (volgens chemdraw heet het gevormde molecule (4R,7aS)-3a,4,7,7a-tetrahydro-4,7-ethanoisobenzofuran-1,3-dione). Bijvraag: iets met de deeltermen van de entropie, bij welke is welke het grootst?
#* Geef teken rho (Hammett) van de complexatie van K+ met een benzokroonether met aan die benzeenring een substituent R. Geldt deze redenering voor rho ook voor een tweede kroonether die aan een ethyleen eenheid een CH2R groep heeft hangen?
#* Bespreek relenza en tamiflu, over hun biobeschikbaarheid en mechanisme

=== 15 juni 2018 NM===
# Dehaen
#* Combineren van gast, gastheer en solvent met als gasten: lanthaan, paraquat en nog een dicarbonzuur, als gastheren verschillende calixarenen in water ph 2,7,10, methanol of chloroform
#* Vraag welke het beste zou zijn voor ionentransport over een organisch membraan: diglyme of 2,2,2 kryptand
#* Een synthese van een 2,2,2 thiakryptand derivaat
# Smet
#* Ceiling & floortemperatuur + voorbeeld
#* Met de hammetvgl werken en teken van rho bepalen bij een complexvorming van pseudorotaxaan
#* Invloed van ... (cyclodextrine?) op transport van medicijnen en da linken aan de lipinskiregels
=== 15 juni 2018 VM ===
# Dehaen
#* Stel een synthese voor voor het volgende molecule: vanuit p-tBu-fenol en p-Me-fenol een calix[4]areen met aan de 1,3-alcoholen het trimeer van p-Me-fenol (via ether). Deze 1,3benzeenringen hebben geen buty meer, en alle overgebleven vrije hydroxylgroepen zijn gemethyleerd.
#* Nonactine & valinomycine
#* Gast, gastheer, solvent:
#** H2O (pH = 3,7, 10), DCM, MeOH
#** Na+, ammoniumzout*, diamide*, benzoezuur (* = structuur gegeven)
#** Calix[4]areen*, resorcinol uit acetaldehyde en 24u reflux, benzokroonether*, alfa-cyclodextrine, diamine* (* = structuur gegeven)
# Smet
#* Welk proces geeft de grootste entropieverandering met zich mee?
#** Furaan + H2C=COOR --> furaanring waarvan de twee dubbele bindingen weg zijn en er eentje bij is gekomen waar er eerst de enkele binding was, en de twee koolstoffen naast de zuurstof zijn nu verbonden met de koolstoffen van de dubbele binding van het ester
#** twee carbonzuren die een dimeer vormen
#* Bepaal teken rho, heeft pH invloed (R-C6H5 pi-pi stapeling met C6H5-NH2)
#* Relenza en tamiflu (orale beschikbaarheid en mechanisme)

=== 22 juni 2017 ===
#Dehaen:
#* Stel de synthese op voor het Lehn's sferand (structuur gegeven) vanuit (derivaten van) diëthyleenglycolen.
#* Wat zijn pseudo-hoge-verdunningsvoorwaarden en hoe werkt dit?
#* Combineer. Gastheren: cyclisch guanidine, cucurbit[8]uril, 30-kroon-10. Gasten: arginine, N-acetyltryptofaan, 1,4-bis(aminoimidazoline)butaan. Solventen: Chloroform, methanol, water pH 2, 7 en 10. (structuren gegeven)
#Smet:
#* Gegeven: een pyrrool gesubstitueerd met een alkeen met twee R-substituenten (willekeurig). Dit molecule interageert met een onbekende receptor. Welke interactie veronderstel je? Bepaal het teken van rho. Wat gebeurt er met de absolute waarde van rho wanneer je een R-substituent vervangt door een H-atoom.
#* Wat is transfectie en hoe kan supramoleculaire chemie hierbij helpen?
#* Twee verbindingen gegeven, elk met 3 waterstofbindingen (structuren uit slides deel supramoleculaire polymeren). Welke verbinding heeft de grootse associatieconstante en waarom?

=== 16 juni 2017 ===
#Dehaen:
#* welke factoren beinvloeden de effectieve molariteit
#* synthese van hexathia18-kroon-6 vanuit ethyleenglycol en bis(2hydroxyethyl)sulfide op een veilige manier en wat doen we om de opbrengst zo hoog mogelijk te houden
#* wat zijn ansa-verbindingen en hoe kunnen ze meer inzicht geven over de ruimtevulling van de groepen
#* een structuur gegeven met 2 NH2 groepen een kroonether en een R (fenyl). 4-aminobutaanzuur is beter oplosbaar dan glycine (2-aminoazijnzuur) en 6-aminohexaanzuur. Hoe komt dit, welke interacties. De oplosbaarheid stijgt wanneer we R vervangen door (4-NO2-fenyl). Verklaar.
#* er zijn twee isomeren bij de synthese van resorcinarenen. Welke zijn dit?

#SMET:
#* gegeven een amide: RR'C=CH-CO-N(CH3)2 met onbekende receptor gaat interageren:
Welke interactie verwachten we, teken van reactieparameter, plus redeneer. Wat gebeurt er met de absolite waarde van de reactieparameter als we een van de R groepen vervangen door een H.
#* lipskin regel geven en wat is het belang tegenwoordig in farmaceutische industrie
#* Bij synthese van rotaxanen volgens iemand (Stoddart ofzo)(tetrakationisch complex) zal threading een hogere opbrengst geven dan clipping waarom?
Waarom dan niet altijd threading?

=== 19 juni 2015 ===
#Dehaen:
#* Stel een synthese voor voor het volgende molecule: vanuit p-tBu-fenol en p-Me-fenol een calix[4]areen met aan de 1,3-alcoholen het trimeer van p-Me-fenol (via ether). Deze twee benzeenringen zijn ook gedebutyleerd en alle overgebleven vrije hydroxylgroepen zijn gemethyleerd.
#* Bespreek aan de hand van hun structuurelementen de functie van nonactine en valinomycine (structuur gegeven).
#* Verbind de juiste gastheren met de juiste gasten en solventen. Gasten: Natriumion, p-diaminobenzeen, p-diaminobenzeen met beide stikstoffen tetragebutyleerd, benzoÃ«zuur. Gastheren: calix[4]areen, een groot dibenzokroonether, een resorcinareen verkregen na 24 uur reflux, alfa-cyclodextrine en een aromatisch diamide. Solventen: water (pH 3, 7, 10), MeOH & DCM.
#Smet:
#* 4-R-pyridine. Deze gast bindt enkel aan de gastheer indien de stikstof geprotoneerd is. Bepaal het teken van de Hammett-parameter rho. Op welke interactie zou de complexatie kunnen berusten?
#* Geef de twee methoden die gebruikt kunnen worden om de associatieconstante te schrijven in functie van deelassociatieconstanten. Beschrijf de fysische basis van het probleem dat hierbij optreedt.
#* Bespreek de moleculaire basis van plaquevorming zoals die optreedt bij bijvoorbeeld de ziekte van Alzheimer. Wat zijn de therapeutische mogelijkheden om dit tegen te gaan? Bijvraag: op welke secundaire structuren en soorten interacties berust de associatie?

===18 juni 2014 (voormiddag) ===
#Dehaen:
#* Geef een voorstel voor de synthese van een gegeven [2.2.2]cryptand uitgaande van chlooracetamide. Het cryptand heeft stikstoffen als bruggenhoofden, 2 ketens met telkens 2 zuurstoffen en 1 keten met 2 zwavelatomen. En hoe kan je de macroyclisatie bevorderen?
#* Transport van donor naar acceptorlaag via een organisch membraan? hoe gaat dit het beste met pentaglyme of met een [2.2.2]cryptand. Verklaar.
#* Verbind de juiste gast met de gegeven gastheren en solventen. Er zijn meer gastheren en solventen dan er gasten zijn.
#Smet:
#* Je hebt een gesubstitueerd chinoline (onbekende substituent). Dit chinoline complexeert enkel met een gastheer als de N niet geprotoneerd is. wat is het teken van de hammet-parameter Rho? welke interactie zal er zijn tussen de gast en de gastheer?
#* Geef de 4 belangrijkste entropieveranderingen bij complexatie en bespreek. Welke is verantwoordelijk voor preorganisatie? Leg uit.
#* Invloed ketenlengte benzokroonether op rendement van een catenaan met een tetrakationisch cyclofaan.

=== 19 juni 2014 (namiddag) ===
#Dehaen:
#* Geef een voorstel voor de synthese van een gegeven calix[4]hemisferand uitgaande van 2 gegeven fenolen. De receprot bestond uit een calix[4]areen met een hemisferand aangehecht op de 1- en 3-posities.
#* Gegeven de structuur van valinomycine en nonactine: bespreek de functie en hoe de verschillende structuurelementen hiertoe bijdragen.
#* Verbind de juiste gast met de gegeven gastheren en solventen. Er zijn meer gastheren en solventen dan er gasten zijn.
#**solventen: zuur, neutraal of basisch water, methanol, dicchloormethaan
#**gastheren: cyclodextrine, een grote benzokroonether, een calyxareen, stoel resorcinareen en een heteroaromatische receptor met amidefuncties.
#**gasten: natriumion, aromatisch diamine, aromatisch diammoniumzout, benzoÃ«zuur
#Smet:
#* Op welke 2 manieren kunnen we de totale associatieconstante beschouwen als een product van deelassociatieconstanten? Wat is bij elk het grootste fysisch probleem? Welk van deze 2 methoden is, op praktische gronden, te verkiezen en waarom?
#* Gegeven een amide met een para-gesubstitueerde fenylgroep op de N en de carbonyl. Dit molecule gaat waterstofbindingen aan met zowel de zuurstof als de NH. Wat is het teken van de Hammett-parameter rho voor het substituent op elke benzeenring?
#* Gegeven de structuur van een receptor bestaande uit een porfyrinering, gekoppeld aan een calixareen met ketens die veel heteroatomen bevatten. De bindingsconstanten van KI is hoog, die voor NaI en NaClO4 tussenin (en ongeveer gelijk), die van KClO4 laag. Verklaar waarom. (Deze structuur staat in de cursus ter hoogte van het deel over coÃ¶perativiteit).

=== 15 juni 2012 (namiddag) ===
#Dehaen:
#* Wat zijn pseudo-hoge verdunningsvoorwaarden en geef 2 voorbeelden hoe men dit in de praktijk bewerkstelligt.
#* Onderzoekers onderzochten de complexatieconstante van verbindingen A, B en C met het chloride-anion. Ondanks extra H-atoom beschikbaar, had C toch de laagste complexatieconstante. Volgorde was KA > KB >> KC. Volgens de onderzoekers had dit te maken met een verschillende preorganisatie. Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenDehaen.jpg]]
#* Rangschik volgens toenemende affiniteit voor het kaliumkation en motiveer: 18-kroon-6, 1,10-dithia-18-kroon-6, benzo-18-kroon-6, [2.2.2]cryptand, 15-kroon-5, 21-kroon-7.
#Smet:
#* Voor een bepaald hydrofoob (gedeelte van een) gastmolecule werd aangetoond dat het de hydrofobe holte van de gastheer maar voor 55% vult in stabielste toestand. Verklaar thermodynamisch waarom het kan dat deze gedeeltelijk gevulde toestand meer bevoordeeld wordt dan de volledig gevulde holte.
#*
#** Welke interacties zijn van belang bij het catenaan gevormd uit '''1''', '''2''' en '''3'''?
#** Wat zou het effect zijn op de bindingsconstante moest het catenaan gevormd worden rond '''4''' i.p.v. '''1''' en waarom?
#** Beredeneer het teken van de Hammett parameter Ï van de catenatiereactie van '''5''' met het monogealkyleerd derivaat van '''3''' (hiermee wordt bedoeld, de open-ketenvorm van '''2''' enkelvoudig gebonden aan '''3'''). Sterische effecten van R mogen verwaarloosd worden [[Bestand:CatenaanSmet.png]]
#* Onderzoekers synthetiseerden bovenste verbinding als receptor voor de onderste (tekening is ''ongeveer'' juist). Belangrijke interacties hierbij zijn H-bruggen, maar ook de Ï€-Ï€-interacties tussen de eindstandige benzeenringen spelen een beduidende rol. Om aard en sterkte van deze Ï€-Ï€-interacties te onderzoeken synthetiseerde men een aantal derivaten van beide, en mat men het verschil in bindingssterkte voor verschillende substituenten op de benzeenringen. [[Bestand:receptorSmet.png]]
#** Welke complicatie valt te verwachten bij deze metingen, vanwege de verschillende substituenten op de derivaten?
#** Verklaar de waargenomen tendensen in de gemeten energiebijdragen, weergegeven in de tabel (deze waarden zijn gecorrigeerd voor de complicaties waarnaar gevraagd in eerste subvraag dus zijn ''juist'').
[[Bestand:tabelSmet.png]]

=== 17 juni 2011 (voormiddag) ===
#Dehaen:
#* Onderzoekers onderzochten de complexatieconstante van verbindingen A, B en C met het chloride-anion. Ondanks extra H-atoom beschikbaar, had C toch de laagste complexatieconstante. Volgorde was KA > KB >> KC. Volgens de onderzoekers had dit te maken met een verschillende preorganisatie. Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenDehaen.jpg]]
#* Klassieke vraag. Verbind de juiste gast met gastheer en solvent. Licht toe en zeg welke interacties plaatsvinden.
#* Wat is de CAC? Waarom is het belangrijk dat deze gemeten wordt en hoe wordt deze gemeten?
#Smet:
#* Gegeven: [[Bestand:MolHerExamenMario.jpg]] Bepaal het teken van &rho;X, voor groep X en &rho;R, voor groep R. Waarom gaat bij zÃ©Ã©r elektronenzuigende groepen, bv. X=F-, de meting van de complexatieconstante met nucleofiele deeltjes niet meer correct verlopen?
#* Mag men de &Delta;G van interacties met de aromatische ring en de &Delta;G van interacties met de gedeprotoneerde carbonzuurfunctie zomaar optellen? Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenMario2.jpg]]
#* De synthese van rotaxanen op vaste drager kan handig zijn. Onwaar/waar en verklaar.

=== 11 juni 2010 (namiddag) ===

#Dehaen:
#* geef de structuur van cyclotriveratryleen en de synthese vanuit veratrol. Waarom zijn asymmetrisch gesubstitueerde CTV's chiraal?
#* hoe kunnen we eigenschappen van een gegeven cyclofaan gebruiken om de grootte van de substituent op de ring te bepalen
#* geef de synthese van de macroring 15 kroon 5 maar ipv met zuurstoffen met (NH , O , NH, S, S) vanuit HSCH2CH2SH en H2NCH2CH2OCH2CH2NH2
#* welke gast past in welk solvent bij welke gastheer? gasten: (Fe3+, Yb3+, tetramethylammonium, benzoaat) solventen: (methanol, DCM, water met pH=3,7,10) gastheren:(een resorcinareen, een [4]-calixareen met een -O-CH2COOH op elke ring, een [6]-calixareen met op de ring aan de ene kant een SO3H aan de andere kant een staart met een hydroxyamide rest aan, een [6]-calixareen met daaraan een staart met aan het uiteinde een fenylureum staart
#Smet:
#* gegeven: een receptor met daarop 2 groepen die waterstofbruggen vormen met een HO- en een -CHO op drie verschillende liganden. Welke complex zal het stabielste zijn, en verklaar dit energetisch en entropisch (ligand 1 is een bifenyl, ligand 2 is een bifenyl met een huge (triethylmethyl-)substituent op een van de ringen en ligand 3 is gewoon een alifatische keten met die oh en cho aan de uiteinden)
#* wat is de dubbele mutantcyclus een geef een voorbeeld dat de voordelen duidelijk maakt

=== 11 juni 2010 (ochtend) ===

#Dehaen:
#* Bespreek de synthese van volgend cavitand, vertrekkende van resorcinareen. (afbeelding volgt nog)
#* Wat is [2,2]paracyclofaan? Geef de syntheses en eigenschappen (UV-spectrum).
#* Bespreek het kinetisch en thermodynamisch templaateffect.
#* 5 Macroringen gegeven; rangschik naar toenemende effectieve molariteit. (afbeelding volgt nog)
#Smet:
#* Gegeven 1-amino-5-R-naftaleen (met R een onbepaalde substituent). In een complex vormt deze aminogroep een waterstofbrug. Onderzoek wijst uit dat de "reactie"-parameter sterk positief is. Welke soort R-substituenten bevoordeligen de reactie? (leg uit met Hammett-vergelijking en de substituent-parameter) Bekleedt de aminogroep een donor- of acceptorfunctie bij het vormen van deze waterstofbrug?
#* Waarom is het entropieverlies van complexvorming in oplossing doorgaans kleiner dan in gasfase?

=== 19 juni 2009 ===

#Dehaen:
#* Verklaar waarom de effectieve molariteit stijgt bij een macrocysliche 10-ring, wanneer
#** a) rigide groepen worden gebruikt
#** b) heteroatomen worden gebruikt.
#* Wat is het verschil tussen een clathraat en een vaste stof-inclusie complex.
#* Schrijf de synthese op van dit cavitand (structuur is gegeven) vertrekkende van rescoriol. De cavitand is gelijkend op die in de cursus staat, maar op de 2' plaats heeft deze een COOH groep.
#* VÃ¶gth synthetiseerde vele cryptanden met substituenten X (structuur is gegeven). Hoe kon hij daarmee de grootte van de caviteit bepalen?
# Smet:
#* Je krijgt een complexatie van een gast en gastheer die via pi-pi interacties complexeert en net naast deze aromatische ringen een waterstofbrug vormt met een amide op de gast.
#** Men wil d.m.v. substituenteffecten op de aromatische ringen ph1 (= op gast) en ph2 (= op gastheer) de bijdrage voor deze pi-pi interactie meten. Welke complicatie verwacht je echter met deze methode, bij dit specifieke complex?
#** Verklaar in de tabel (tabel met horizontaal de para-ph1 substituenten en vertikaal de para-ph 2 substituenten) de verlopen van de incrementen. (De incrementen zijn aangepast aan de complicatie die je in het eerste puntje moet geven en zijn dus correct)
#** Bepaal ook het teken van de Hammett rho parameters.
#* Trage complexen.
#** Hoe kan je in een NMR spectrum zien of je te maken hebt met een traag complex
#** Wat is het voordeel van een extreem traag complex? Geef een relevant voorbeeld van hoe we er gebruik van kunnen maken.

=== 16 juni 2009 ===

# Dehaen:
#* match de gasten en de gastheren met de juiste solventen. Gast: 1,4-benzochinon, naftaleen-1,5-dicarbonzuur en 4-butylfenol ("voor mensen die niet goed zijn in naamgeving, zal ik de moleculen even op bord tekenen"). Solvent: water (ph= 2, 6, 10), MeOH, CCl4. Gasten: alpha-cyclodextrine, diazo-18-kroon-6, 18-kroon-6, [2,2]cyclofaan en 2 grote cyclofanen die getekend staan. Geef ook alle niet-covalente reacties en licht uw keuze toe
#* Wat is CAC, waarom belangrijk en hoe gemeten
#* reactie van een [2,2,1]cryptand opgebouwd uit bi en triÃ«thyleenglycolderivaten
#* Membraantransport van kationen met kroonethers en de voorwaarden waaraan dat kroonether moet voldoen
# Smet:
#* Het teken van rho (Hammet) bepalen uit een tabel met stabiliteitsconstanten met verschillende gevers en zuigers. De link vinden met het reactiemechanisme. Bijkomende vraag: wat gebeurt er met een sterke base en een sterke elektronzuiger. (ja wat onduidelijk als je het molecule niet ziet natuurlijk...)
#* Stelling: voor het gegeven molecule mag ik zomaar de deltaG optellen om de totale deltaG te berekenen.
#* Waarom kan het voordelig zijn om synthese van rotaxanen uit te voeren op een vaste fase

=== 9 juni 2008 ===

# Dehaen:
#* welke ionen passen in welke macroringen? (K+, Ag+, Eu3+, Li+ en nog een vieze grote molecule) De macrocyclische verbindingen zijn ook gegeven. Welk solvent pak je best? (H2O, H2O pH 10, MeOH of chloroform) Vermeld welke interacties plaatsvinden
#* bespreek de synthese van: -een calix[4]areen met twee nitraten, twee n-propyloxy's en een azakroonetheroverbrugging-
#* Wat is zijn zelfassemblage en zelforganisatie en illustreer met een voorbeeld
# MS:
#* Tabel horende bij compensatie-effect gegeven. Welke interacties? Bespreek de tendens in de tabel en ook het verschil in \Delta S tussen gasfase en oplossing.
#* tekening van een catenaan met een cyclofaan met nogal wat N in rond een benzokroonether gegeven. Deze verbinding toont met H-NMR slechts twee signalen (3,45 en 6,26 ppm of zo) voor de hydrochinon-waterstoffen. Reden? Bespreek ook de multipliciteit van de signalen.

=== 13 juni 2008 ===
# Dehaen:
#* Waarom is ethyleendioxy zo'n populaire eenheid in kroonetherchemie
#* Welke 2 groepen zijn belangrijk bij de complexatie van Fe bij de sideroforen
#* 3 gasten (Lithium, azide, tetramethylammonium), 5 solventen (MeOH, H2O( pH 2,6,10), CCl4), gastheren ([2.2.2]-cryptand, all-cis resorcinareen, cram's sferand, 18-kroon-6,...)
# M.S.:
#* Synthese van tetrakationisch cyclofaan
#* Vraagje over receptor die interageert met gast, welk teken heeft de hammett parameter rho.

Moleculaire Herkenning

2023-06-16T22:14:30Z

R0834942: /* Examenvragen */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
==Vakinformatie==

Verplicht vak voor chemie. Moleculaire herkenning wordt gedoceerd door 2 proffen. Mario smet en Wim "sandalen" Dehaen. 50% van de punten staan op het examen, de andere 50% staan op een paper. Op het examen worden mondelinge vragen gesteld over de paper. Bij prof. Smet zijn dit normaal enkel de vragen die hij geeft bij de feedback op de paper,
prof. Dehaen stelt vaak ook extra vragen.

==Examenvragen==
===14 Juni 2023===
#Deel van Dehaen
#*Hoe maak je 1,4,10,13-tetraäza-18-kroon-6 uitgaande van 1,2-diaminoëthaan en eventueel andere reagentia? Welke techniek zou je gebruiken om een maximale opbrengst te bekomen?
#*Wat is het verschil tussen een vaste-toestand-inclusiecomplex en een clathraat?
#*Wat zijn sepulchraat- en sarcofaginecomplexen en hoe kan je ze bereiden met ethyleendiamine en Co(III)?
#*Combinatievraag: Combineer telkens een gast, gastheer en een solvent. Er zijn 4 gastheren, 4 gasten en 5 solventen gegeven. Bij elke gastheer hoort 1 gast en vice versa. Er zijn meer solventen gegeven dan gasten en gastheren, dus hier kan je er al zeker 1 niet gebruiken. Geef een korte verklaring bij elke combinatie die je maakt.
#**Gastheren

=== 15 Juni 2022 ===
#Dehean
#*Combinatievraag
#**Solvent: CH2Cl2, MeOH, H2O pH (2,7,12)
#**Guests: trimethylhexadecylammonium *Cl-*, *tetrabutylammonium* nitraat, naftaleen-1-sulfonzuur, 4-aminobutaanzuur
#**Hosts: zeven, enkel molecule gegeven dus kan ze niet opnoemen ([2,2,2]-cryptand met enkel zuurstof, ...)
#*Verband EM & rigide groepen
#*Synthese hexathia-analoog van [2,2,2] cryptand, uitgaande van triëthanolamine
#**Hoe maximaliseren we de synthese?
#Smet
#*Bespreek compensatiegedrag entropie en enthalpie
#*Welke technieken om verschil tussen een catenaan en zijn 2 aparte ringen te meten (vermeld eventuele eigenschappen die nodig zijn op de macroringen)
#*Azidothymidine: structuur gegeven, voorspel werking en bio-beschikbaarheid

=== 30 Augustus 2021===
[https://i.imgur.com/eDCNSJR.jpg Dehaen] 
[https://i.imgur.com/JolZOyK.jpg Smet]

=== 18 juni 2021===
#Dehaen
#*Combinatievraag.
#**Gasten: naftaleenderivaat, nitraat, aminobutaanzuur,...
#**Gastheren: alpha-cyclodextrine derivaat met een quaternair amoniumzout aan gebonden, beta-cyclodextrine derivaat, kroonether met thioureumfuncties, een lariatether, [2.2.2] cryptand met zuurstof als donoratomen en N als bruggenhoofden.
#**Solvent: water pH 2, 7, 10, methanol, CH2Cl2
#*Verband EM & rigide groepen
#*Synthese van het thia-analoog van de [2.2.2]-cryptand startende van een triethanolamine.
#Smet
#*Leg uit waarom de meeste polymerisatiereacties slechts opgaan onder een bepaalde temperatuur. Geef de naam van deze temperatuur.
#*Leg uit waarom sommige polymerisatiereacties enkel opgaan boven een bepaalde temperatuur. Geef de naam van deze temperatuur. Geef een voorbeeld van een monomeer dat dergelijk gedrag vertoond.
#*Vraag over een complexatiereactie met een R-substituent en wat het teken van rho zou zijn in de Hammett-vergelijking.

=== 26 juni 2019 VM===
# Dehaen
#* Uitleggen waarom verzeping plaatsvindt van een gegeven molecule met KOH in tolueen enkel als een kroonether aanwezig (18-kroon-6 analoog)
#* Uitleggen waarom cyclodextrines geschikt zijn voor "drug delivery" en een geschikt cyclodextrinekiezen (alfa, beta, gamma) voor naproxen (naftaleenderivaat)
#* Waarom base gebruiken voor kroonethersynthese van catechol en oligoethyleenglycoltosylaten? (deproteneren / templaateffect van kation)
#** Verschillende kroonethers gegeven met variërende lengte en aantal zuurstoffen. Hij vraagt om voor elke kroonether de juiste base te kiezen
#** Keuze uit 5 basen: LiAcO, KAcO, NH4AcO, CsAcO en moleculair kation en AcO-
#* Resorcinaren worden gevormd in zuur milieu maar na een tijdje zal het thermydynamischer stabieler zijn (stoel versus boot)
#** Geef interacties van beide isomeren in basisch milieu met een tetraalkylammonium-kation
# Smet
#* 2 associaties gegeven, welke van de 2 associaties heeft de kleinste entropieverandering? (A = H-brugacceptor & D = H-brugdonor)
#** Associatie 1: ADA DAD (letters staan eigelijk onder elkaar)
#** Associatie 2: AAA DDD (letters staan eigelijk onder elkaar)
#* Molecule gegeven met R-groep dat interacties aangaat met een chloride-anion
#** Welke interacties zijn er voornamelijk?
#** Wat voor groep moet R zijn? Hoe verhoudt zicht dat tot de parameter rho?
#* Bespreek biobeschikbaarheid van morfine (structuur gegeven)
#** Heroïne heeft een sterker effect op het centraal zenuwstelsel, verklaar? (gegeven dat morfine reageert met overmaat azijnzuuranhydride en heroïne vormt).

=== 21 juni 2018 NM===
# Dehaen
#* Combineer:
#** Gasten: trimethylhexadecylammoniumion, nitraation, 4-aminoboterzuur, naftaleensulfonzuur.
#** Gastheren: resorcinareen, benzokroonether met één N en op die N zat een keten (keten = CH2 C6H4 CH2 ... NH C=NH NH ... azole ring), twee speciale cyclodextrines (eentje was een ring van zes monomeren met een ammoniumfuntie op, de andere was een ring van zeven monomeren met een thia-amine keten op), een ring met drie benzenen en tussen elke benzeen de groep CH2 CH2 NH C=S NH CH2 CH2), nog eentje die ik me niet herinner
#** Solventen: de gewoonlijke
#* Effect rigide groepen op EM
#* Synthese thia analoog [2.2.2]cyrptand, hoe synthese verbeteren?
#*Pillarenen uitleggen, verband andere calixarenen
# Smet
#* Welke reactie geeft de grootste entropie veranderingen? eentje is het azijnzuur dimeer, de andere is de cyclisatie van twee ringen (eentje is maleïnezuuranhydride en de ander cyclohexa-1,3-dieen) (volgens chemdraw heet het gevormde molecule (4R,7aS)-3a,4,7,7a-tetrahydro-4,7-ethanoisobenzofuran-1,3-dione). Bijvraag: iets met de deeltermen van de entropie, bij welke is welke het grootst?
#* Geef teken rho (Hammett) van de complexatie van K+ met een benzokroonether met aan die benzeenring een substituent R. Geldt deze redenering voor rho ook voor een tweede kroonether die aan een ethyleen eenheid een CH2R groep heeft hangen?
#* Bespreek relenza en tamiflu, over hun biobeschikbaarheid en mechanisme

=== 15 juni 2018 NM===
# Dehaen
#* Combineren van gast, gastheer en solvent met als gasten: lanthaan, paraquat en nog een dicarbonzuur, als gastheren verschillende calixarenen in water ph 2,7,10, methanol of chloroform
#* Vraag welke het beste zou zijn voor ionentransport over een organisch membraan: diglyme of 2,2,2 kryptand
#* Een synthese van een 2,2,2 thiakryptand derivaat
# Smet
#* Ceiling & floortemperatuur + voorbeeld
#* Met de hammetvgl werken en teken van rho bepalen bij een complexvorming van pseudorotaxaan
#* Invloed van ... (cyclodextrine?) op transport van medicijnen en da linken aan de lipinskiregels
=== 15 juni 2018 VM ===
# Dehaen
#* Stel een synthese voor voor het volgende molecule: vanuit p-tBu-fenol en p-Me-fenol een calix[4]areen met aan de 1,3-alcoholen het trimeer van p-Me-fenol (via ether). Deze 1,3benzeenringen hebben geen buty meer, en alle overgebleven vrije hydroxylgroepen zijn gemethyleerd.
#* Nonactine & valinomycine
#* Gast, gastheer, solvent:
#** H2O (pH = 3,7, 10), DCM, MeOH
#** Na+, ammoniumzout*, diamide*, benzoezuur (* = structuur gegeven)
#** Calix[4]areen*, resorcinol uit acetaldehyde en 24u reflux, benzokroonether*, alfa-cyclodextrine, diamine* (* = structuur gegeven)
# Smet
#* Welk proces geeft de grootste entropieverandering met zich mee?
#** Furaan + H2C=COOR --> furaanring waarvan de twee dubbele bindingen weg zijn en er eentje bij is gekomen waar er eerst de enkele binding was, en de twee koolstoffen naast de zuurstof zijn nu verbonden met de koolstoffen van de dubbele binding van het ester
#** twee carbonzuren die een dimeer vormen
#* Bepaal teken rho, heeft pH invloed (R-C6H5 pi-pi stapeling met C6H5-NH2)
#* Relenza en tamiflu (orale beschikbaarheid en mechanisme)

=== 22 juni 2017 ===
#Dehaen:
#* Stel de synthese op voor het Lehn's sferand (structuur gegeven) vanuit (derivaten van) diëthyleenglycolen.
#* Wat zijn pseudo-hoge-verdunningsvoorwaarden en hoe werkt dit?
#* Combineer. Gastheren: cyclisch guanidine, cucurbit[8]uril, 30-kroon-10. Gasten: arginine, N-acetyltryptofaan, 1,4-bis(aminoimidazoline)butaan. Solventen: Chloroform, methanol, water pH 2, 7 en 10. (structuren gegeven)
#Smet:
#* Gegeven: een pyrrool gesubstitueerd met een alkeen met twee R-substituenten (willekeurig). Dit molecule interageert met een onbekende receptor. Welke interactie veronderstel je? Bepaal het teken van rho. Wat gebeurt er met de absolute waarde van rho wanneer je een R-substituent vervangt door een H-atoom.
#* Wat is transfectie en hoe kan supramoleculaire chemie hierbij helpen?
#* Twee verbindingen gegeven, elk met 3 waterstofbindingen (structuren uit slides deel supramoleculaire polymeren). Welke verbinding heeft de grootse associatieconstante en waarom?

=== 16 juni 2017 ===
#Dehaen:
#* welke factoren beinvloeden de effectieve molariteit
#* synthese van hexathia18-kroon-6 vanuit ethyleenglycol en bis(2hydroxyethyl)sulfide op een veilige manier en wat doen we om de opbrengst zo hoog mogelijk te houden
#* wat zijn ansa-verbindingen en hoe kunnen ze meer inzicht geven over de ruimtevulling van de groepen
#* een structuur gegeven met 2 NH2 groepen een kroonether en een R (fenyl). 4-aminobutaanzuur is beter oplosbaar dan glycine (2-aminoazijnzuur) en 6-aminohexaanzuur. Hoe komt dit, welke interacties. De oplosbaarheid stijgt wanneer we R vervangen door (4-NO2-fenyl). Verklaar.
#* er zijn twee isomeren bij de synthese van resorcinarenen. Welke zijn dit?

#SMET:
#* gegeven een amide: RR'C=CH-CO-N(CH3)2 met onbekende receptor gaat interageren:
Welke interactie verwachten we, teken van reactieparameter, plus redeneer. Wat gebeurt er met de absolite waarde van de reactieparameter als we een van de R groepen vervangen door een H.
#* lipskin regel geven en wat is het belang tegenwoordig in farmaceutische industrie
#* Bij synthese van rotaxanen volgens iemand (Stoddart ofzo)(tetrakationisch complex) zal threading een hogere opbrengst geven dan clipping waarom?
Waarom dan niet altijd threading?

=== 19 juni 2015 ===
#Dehaen:
#* Stel een synthese voor voor het volgende molecule: vanuit p-tBu-fenol en p-Me-fenol een calix[4]areen met aan de 1,3-alcoholen het trimeer van p-Me-fenol (via ether). Deze twee benzeenringen zijn ook gedebutyleerd en alle overgebleven vrije hydroxylgroepen zijn gemethyleerd.
#* Bespreek aan de hand van hun structuurelementen de functie van nonactine en valinomycine (structuur gegeven).
#* Verbind de juiste gastheren met de juiste gasten en solventen. Gasten: Natriumion, p-diaminobenzeen, p-diaminobenzeen met beide stikstoffen tetragebutyleerd, benzoÃ«zuur. Gastheren: calix[4]areen, een groot dibenzokroonether, een resorcinareen verkregen na 24 uur reflux, alfa-cyclodextrine en een aromatisch diamide. Solventen: water (pH 3, 7, 10), MeOH & DCM.
#Smet:
#* 4-R-pyridine. Deze gast bindt enkel aan de gastheer indien de stikstof geprotoneerd is. Bepaal het teken van de Hammett-parameter rho. Op welke interactie zou de complexatie kunnen berusten?
#* Geef de twee methoden die gebruikt kunnen worden om de associatieconstante te schrijven in functie van deelassociatieconstanten. Beschrijf de fysische basis van het probleem dat hierbij optreedt.
#* Bespreek de moleculaire basis van plaquevorming zoals die optreedt bij bijvoorbeeld de ziekte van Alzheimer. Wat zijn de therapeutische mogelijkheden om dit tegen te gaan? Bijvraag: op welke secundaire structuren en soorten interacties berust de associatie?

===18 juni 2014 (voormiddag) ===
#Dehaen:
#* Geef een voorstel voor de synthese van een gegeven [2.2.2]cryptand uitgaande van chlooracetamide. Het cryptand heeft stikstoffen als bruggenhoofden, 2 ketens met telkens 2 zuurstoffen en 1 keten met 2 zwavelatomen. En hoe kan je de macroyclisatie bevorderen?
#* Transport van donor naar acceptorlaag via een organisch membraan? hoe gaat dit het beste met pentaglyme of met een [2.2.2]cryptand. Verklaar.
#* Verbind de juiste gast met de gegeven gastheren en solventen. Er zijn meer gastheren en solventen dan er gasten zijn.
#Smet:
#* Je hebt een gesubstitueerd chinoline (onbekende substituent). Dit chinoline complexeert enkel met een gastheer als de N niet geprotoneerd is. wat is het teken van de hammet-parameter Rho? welke interactie zal er zijn tussen de gast en de gastheer?
#* Geef de 4 belangrijkste entropieveranderingen bij complexatie en bespreek. Welke is verantwoordelijk voor preorganisatie? Leg uit.
#* Invloed ketenlengte benzokroonether op rendement van een catenaan met een tetrakationisch cyclofaan.

=== 19 juni 2014 (namiddag) ===
#Dehaen:
#* Geef een voorstel voor de synthese van een gegeven calix[4]hemisferand uitgaande van 2 gegeven fenolen. De receprot bestond uit een calix[4]areen met een hemisferand aangehecht op de 1- en 3-posities.
#* Gegeven de structuur van valinomycine en nonactine: bespreek de functie en hoe de verschillende structuurelementen hiertoe bijdragen.
#* Verbind de juiste gast met de gegeven gastheren en solventen. Er zijn meer gastheren en solventen dan er gasten zijn.
#**solventen: zuur, neutraal of basisch water, methanol, dicchloormethaan
#**gastheren: cyclodextrine, een grote benzokroonether, een calyxareen, stoel resorcinareen en een heteroaromatische receptor met amidefuncties.
#**gasten: natriumion, aromatisch diamine, aromatisch diammoniumzout, benzoÃ«zuur
#Smet:
#* Op welke 2 manieren kunnen we de totale associatieconstante beschouwen als een product van deelassociatieconstanten? Wat is bij elk het grootste fysisch probleem? Welk van deze 2 methoden is, op praktische gronden, te verkiezen en waarom?
#* Gegeven een amide met een para-gesubstitueerde fenylgroep op de N en de carbonyl. Dit molecule gaat waterstofbindingen aan met zowel de zuurstof als de NH. Wat is het teken van de Hammett-parameter rho voor het substituent op elke benzeenring?
#* Gegeven de structuur van een receptor bestaande uit een porfyrinering, gekoppeld aan een calixareen met ketens die veel heteroatomen bevatten. De bindingsconstanten van KI is hoog, die voor NaI en NaClO4 tussenin (en ongeveer gelijk), die van KClO4 laag. Verklaar waarom. (Deze structuur staat in de cursus ter hoogte van het deel over coÃ¶perativiteit).

=== 15 juni 2012 (namiddag) ===
#Dehaen:
#* Wat zijn pseudo-hoge verdunningsvoorwaarden en geef 2 voorbeelden hoe men dit in de praktijk bewerkstelligt.
#* Onderzoekers onderzochten de complexatieconstante van verbindingen A, B en C met het chloride-anion. Ondanks extra H-atoom beschikbaar, had C toch de laagste complexatieconstante. Volgorde was KA > KB >> KC. Volgens de onderzoekers had dit te maken met een verschillende preorganisatie. Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenDehaen.jpg]]
#* Rangschik volgens toenemende affiniteit voor het kaliumkation en motiveer: 18-kroon-6, 1,10-dithia-18-kroon-6, benzo-18-kroon-6, [2.2.2]cryptand, 15-kroon-5, 21-kroon-7.
#Smet:
#* Voor een bepaald hydrofoob (gedeelte van een) gastmolecule werd aangetoond dat het de hydrofobe holte van de gastheer maar voor 55% vult in stabielste toestand. Verklaar thermodynamisch waarom het kan dat deze gedeeltelijk gevulde toestand meer bevoordeeld wordt dan de volledig gevulde holte.
#*
#** Welke interacties zijn van belang bij het catenaan gevormd uit '''1''', '''2''' en '''3'''?
#** Wat zou het effect zijn op de bindingsconstante moest het catenaan gevormd worden rond '''4''' i.p.v. '''1''' en waarom?
#** Beredeneer het teken van de Hammett parameter Ï van de catenatiereactie van '''5''' met het monogealkyleerd derivaat van '''3''' (hiermee wordt bedoeld, de open-ketenvorm van '''2''' enkelvoudig gebonden aan '''3'''). Sterische effecten van R mogen verwaarloosd worden [[Bestand:CatenaanSmet.png]]
#* Onderzoekers synthetiseerden bovenste verbinding als receptor voor de onderste (tekening is ''ongeveer'' juist). Belangrijke interacties hierbij zijn H-bruggen, maar ook de Ï€-Ï€-interacties tussen de eindstandige benzeenringen spelen een beduidende rol. Om aard en sterkte van deze Ï€-Ï€-interacties te onderzoeken synthetiseerde men een aantal derivaten van beide, en mat men het verschil in bindingssterkte voor verschillende substituenten op de benzeenringen. [[Bestand:receptorSmet.png]]
#** Welke complicatie valt te verwachten bij deze metingen, vanwege de verschillende substituenten op de derivaten?
#** Verklaar de waargenomen tendensen in de gemeten energiebijdragen, weergegeven in de tabel (deze waarden zijn gecorrigeerd voor de complicaties waarnaar gevraagd in eerste subvraag dus zijn ''juist'').
[[Bestand:tabelSmet.png]]

=== 17 juni 2011 (voormiddag) ===
#Dehaen:
#* Onderzoekers onderzochten de complexatieconstante van verbindingen A, B en C met het chloride-anion. Ondanks extra H-atoom beschikbaar, had C toch de laagste complexatieconstante. Volgorde was KA > KB >> KC. Volgens de onderzoekers had dit te maken met een verschillende preorganisatie. Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenDehaen.jpg]]
#* Klassieke vraag. Verbind de juiste gast met gastheer en solvent. Licht toe en zeg welke interacties plaatsvinden.
#* Wat is de CAC? Waarom is het belangrijk dat deze gemeten wordt en hoe wordt deze gemeten?
#Smet:
#* Gegeven: [[Bestand:MolHerExamenMario.jpg]] Bepaal het teken van &rho;X, voor groep X en &rho;R, voor groep R. Waarom gaat bij zÃ©Ã©r elektronenzuigende groepen, bv. X=F-, de meting van de complexatieconstante met nucleofiele deeltjes niet meer correct verlopen?
#* Mag men de &Delta;G van interacties met de aromatische ring en de &Delta;G van interacties met de gedeprotoneerde carbonzuurfunctie zomaar optellen? Verklaar. [[Bestand:MolHerExamenMario2.jpg]]
#* De synthese van rotaxanen op vaste drager kan handig zijn. Onwaar/waar en verklaar.

=== 11 juni 2010 (namiddag) ===

#Dehaen:
#* geef de structuur van cyclotriveratryleen en de synthese vanuit veratrol. Waarom zijn asymmetrisch gesubstitueerde CTV's chiraal?
#* hoe kunnen we eigenschappen van een gegeven cyclofaan gebruiken om de grootte van de substituent op de ring te bepalen
#* geef de synthese van de macroring 15 kroon 5 maar ipv met zuurstoffen met (NH , O , NH, S, S) vanuit HSCH2CH2SH en H2NCH2CH2OCH2CH2NH2
#* welke gast past in welk solvent bij welke gastheer? gasten: (Fe3+, Yb3+, tetramethylammonium, benzoaat) solventen: (methanol, DCM, water met pH=3,7,10) gastheren:(een resorcinareen, een [4]-calixareen met een -O-CH2COOH op elke ring, een [6]-calixareen met op de ring aan de ene kant een SO3H aan de andere kant een staart met een hydroxyamide rest aan, een [6]-calixareen met daaraan een staart met aan het uiteinde een fenylureum staart
#Smet:
#* gegeven: een receptor met daarop 2 groepen die waterstofbruggen vormen met een HO- en een -CHO op drie verschillende liganden. Welke complex zal het stabielste zijn, en verklaar dit energetisch en entropisch (ligand 1 is een bifenyl, ligand 2 is een bifenyl met een huge (triethylmethyl-)substituent op een van de ringen en ligand 3 is gewoon een alifatische keten met die oh en cho aan de uiteinden)
#* wat is de dubbele mutantcyclus een geef een voorbeeld dat de voordelen duidelijk maakt

=== 11 juni 2010 (ochtend) ===

#Dehaen:
#* Bespreek de synthese van volgend cavitand, vertrekkende van resorcinareen. (afbeelding volgt nog)
#* Wat is [2,2]paracyclofaan? Geef de syntheses en eigenschappen (UV-spectrum).
#* Bespreek het kinetisch en thermodynamisch templaateffect.
#* 5 Macroringen gegeven; rangschik naar toenemende effectieve molariteit. (afbeelding volgt nog)
#Smet:
#* Gegeven 1-amino-5-R-naftaleen (met R een onbepaalde substituent). In een complex vormt deze aminogroep een waterstofbrug. Onderzoek wijst uit dat de "reactie"-parameter sterk positief is. Welke soort R-substituenten bevoordeligen de reactie? (leg uit met Hammett-vergelijking en de substituent-parameter) Bekleedt de aminogroep een donor- of acceptorfunctie bij het vormen van deze waterstofbrug?
#* Waarom is het entropieverlies van complexvorming in oplossing doorgaans kleiner dan in gasfase?

=== 19 juni 2009 ===

#Dehaen:
#* Verklaar waarom de effectieve molariteit stijgt bij een macrocysliche 10-ring, wanneer
#** a) rigide groepen worden gebruikt
#** b) heteroatomen worden gebruikt.
#* Wat is het verschil tussen een clathraat en een vaste stof-inclusie complex.
#* Schrijf de synthese op van dit cavitand (structuur is gegeven) vertrekkende van rescoriol. De cavitand is gelijkend op die in de cursus staat, maar op de 2' plaats heeft deze een COOH groep.
#* VÃ¶gth synthetiseerde vele cryptanden met substituenten X (structuur is gegeven). Hoe kon hij daarmee de grootte van de caviteit bepalen?
# Smet:
#* Je krijgt een complexatie van een gast en gastheer die via pi-pi interacties complexeert en net naast deze aromatische ringen een waterstofbrug vormt met een amide op de gast.
#** Men wil d.m.v. substituenteffecten op de aromatische ringen ph1 (= op gast) en ph2 (= op gastheer) de bijdrage voor deze pi-pi interactie meten. Welke complicatie verwacht je echter met deze methode, bij dit specifieke complex?
#** Verklaar in de tabel (tabel met horizontaal de para-ph1 substituenten en vertikaal de para-ph 2 substituenten) de verlopen van de incrementen. (De incrementen zijn aangepast aan de complicatie die je in het eerste puntje moet geven en zijn dus correct)
#** Bepaal ook het teken van de Hammett rho parameters.
#* Trage complexen.
#** Hoe kan je in een NMR spectrum zien of je te maken hebt met een traag complex
#** Wat is het voordeel van een extreem traag complex? Geef een relevant voorbeeld van hoe we er gebruik van kunnen maken.

=== 16 juni 2009 ===

# Dehaen:
#* match de gasten en de gastheren met de juiste solventen. Gast: 1,4-benzochinon, naftaleen-1,5-dicarbonzuur en 4-butylfenol ("voor mensen die niet goed zijn in naamgeving, zal ik de moleculen even op bord tekenen"). Solvent: water (ph= 2, 6, 10), MeOH, CCl4. Gasten: alpha-cyclodextrine, diazo-18-kroon-6, 18-kroon-6, [2,2]cyclofaan en 2 grote cyclofanen die getekend staan. Geef ook alle niet-covalente reacties en licht uw keuze toe
#* Wat is CAC, waarom belangrijk en hoe gemeten
#* reactie van een [2,2,1]cryptand opgebouwd uit bi en triÃ«thyleenglycolderivaten
#* Membraantransport van kationen met kroonethers en de voorwaarden waaraan dat kroonether moet voldoen
# Smet:
#* Het teken van rho (Hammet) bepalen uit een tabel met stabiliteitsconstanten met verschillende gevers en zuigers. De link vinden met het reactiemechanisme. Bijkomende vraag: wat gebeurt er met een sterke base en een sterke elektronzuiger. (ja wat onduidelijk als je het molecule niet ziet natuurlijk...)
#* Stelling: voor het gegeven molecule mag ik zomaar de deltaG optellen om de totale deltaG te berekenen.
#* Waarom kan het voordelig zijn om synthese van rotaxanen uit te voeren op een vaste fase

=== 9 juni 2008 ===

# Dehaen:
#* welke ionen passen in welke macroringen? (K+, Ag+, Eu3+, Li+ en nog een vieze grote molecule) De macrocyclische verbindingen zijn ook gegeven. Welk solvent pak je best? (H2O, H2O pH 10, MeOH of chloroform) Vermeld welke interacties plaatsvinden
#* bespreek de synthese van: -een calix[4]areen met twee nitraten, twee n-propyloxy's en een azakroonetheroverbrugging-
#* Wat is zijn zelfassemblage en zelforganisatie en illustreer met een voorbeeld
# MS:
#* Tabel horende bij compensatie-effect gegeven. Welke interacties? Bespreek de tendens in de tabel en ook het verschil in \Delta S tussen gasfase en oplossing.
#* tekening van een catenaan met een cyclofaan met nogal wat N in rond een benzokroonether gegeven. Deze verbinding toont met H-NMR slechts twee signalen (3,45 en 6,26 ppm of zo) voor de hydrochinon-waterstoffen. Reden? Bespreek ook de multipliciteit van de signalen.

=== 13 juni 2008 ===
# Dehaen:
#* Waarom is ethyleendioxy zo'n populaire eenheid in kroonetherchemie
#* Welke 2 groepen zijn belangrijk bij de complexatie van Fe bij de sideroforen
#* 3 gasten (Lithium, azide, tetramethylammonium), 5 solventen (MeOH, H2O( pH 2,6,10), CCl4), gastheren ([2.2.2]-cryptand, all-cis resorcinareen, cram's sferand, 18-kroon-6,...)
# M.S.:
#* Synthese van tetrakationisch cyclofaan
#* Vraagje over receptor die interageert met gast, welk teken heeft de hammett parameter rho.

Computationele Chemie

2023-01-16T15:51:44Z

R0834942: /* 16 januari 2023 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
Het zwaarste vak van de 3e bachelor in de eerste semester. Dit vak werd tot academiejaar 2020-2021 gedoceerd door professor Pierloot. Naast het mondelinge examen zijn er computerpractica. Hierover moeten verslagen gemaakt worden en op het einde van het semester een computerexamen afgelegd worden.
Vanaf academiejaar 2020-2021 wordt dit vak gedoceerd door professor Harvey. Het examen is veraandered naar een schriftelijk examen, die voor 75% van de punten telt.

==Examenvragen vanaf 2021==

===16 januari 2023===
#3 golffuncties:
#*-Φgrond(r1,ω1,r2,ω2)= [ɸa(r1)xɸb(r2)] Fa
#*-Φaangeslagen,1(r1,ω1,r2,ω2)= [ɸa(r1)ɸb(r2)-ɸb(r1)ɸ(r2)] α(ω1)α(ω2)
#*-Φaangeslagen,2(r1,ω1,r2,ω2)= [ɸa(r1)ɸb(r2)+ɸb(r1)ɸ(r2)] Fa
#*(a) Deze golffuncties voldoen aan een bepaald principe. Wat is dit principe? (of zoiets) (Antwoord: Pauli-principe)
#*(b) Bewijs dat de golffuncties aan dit principe voldoen door Fa uit te werken. (Antwoord: vergelijking 4.33)
#*(c) Schrijf de golffunctie van de grondtoestand de aangeslagen,1 toestand als Slater determinant. (Antwoord: theorie rond vergelijking 4.63)
# Ψn=sqrt(2/L)cos(nπx/L). Dit is de golffunctie van een deeltje dat zich in een doos bevindt en zich in 1 dimensie kan bewegen van x=0 tot x=L. De potentiële energie is 0. Hamiltoniaan: H=T^+V^=(-h(bar)^2/2m)*∇^2+V^. (Variant van deeltje in doos pagina 54 in handboek)
#*(a) Bewijs dat Ψn een eigenfunctie is van H. (Antwoord: HΨn uitwerken. Indien dit gelijk is aan een constante maal Ψn, dan is het bewezen)
#*(b) Wat is de energie van Ψn voor n=1? (Antwoord: HΨn=EΨn)
#Een oefening over ozon. De orbitaal isovlakken van de HOMO-2, HOMO-1, HOMO en LUMO zijn gegeven.
#*(a) Wat is de puntgroep van ozon? Wat zijn de irreps van de vier bovenstaande structuren? (Puntgroep via appendix. Rest is hoofdstuk 4 symmetrie)
#*(b) Er zijn 4 waarden berekend (gegeven) in Ha. 1 ervan is de grondtoestand, de rest zijn de 3 laagste aangeslagen toestanden. Wat is de transitie-energie voor elk van de drie aangeslagen toestanden in kJ/mol? (Ha --> kJ/mol in appendix)
#*(c) Een belangrijk fenomeen in de ozonlaag heeft te maken met de uitzending van licht van 255 nm. Welke aangeslagen toestand zou overeen kunnen komen met deze golflengte? Leg uit. (Antwoord: energie van licht vergelijken met het energieverschil van de grondtoestand en de aangeslagen toestanden en zien welke overeenkomt)
#*(d) Een elektron dat van het HOMO, HOMO-1 of HOMO-2 orbitaal naar naar het LUMO springt is een goede benadering van de excitatietoestanden gegeven in (b) (elke excitatie komt overeen met één van deze drie sprongen). Welke transitie komt overeen met de lichtexcitatie van 255 nm? HOMO-2-->LUMO, HOMO-1-->LUMO of HOMO-->LUMO? Leg uit.

===18 januari 2022===
#Compatibel (Geg: operatoren van draaiimpuls-componenten)
#* Wat zijn compatibele grootheden?
#* Waroom zijn Îx en Îz niet compatibel (afleiding)?
#* Belangrijkste gevolg/probleem voor niet compatibele operatoren?
#Slater Determinanten
#* Waarom gebruikt men SD-toestandfuncties ipv HF?
#* Fysische betekenis van vier termen van (gegeven vgl) E(SD) (vgl 5.24 in cursus)
#* Welke term valt weg voor HF? Why?
#Energiën experiment: Gegeven radicalaire reactie: R-OH -> R-O° + °H. Energieën voor alle componenten zijn gegeven van twee calculations met twee basissets. Daarnaast ook ZPE.
#* Waarom calculeren we eerst een geoptimaliseerde energie met 6-311G(d) en dan nog eens met 6-311G(d,p)?
#* Waarom calculeren we vibratiefreq.?
#* Wat is de meest geoptimaliseerde energie van de O-H binding o.b.v. waarden in tabel?
#* Kan foton met golflengte x nm deze breking veroorzaken?

===18 juni 2021===
#Elektrondensiteit
#*Geef e-densiteit voor N-deeltjes systeem, onafh. van spin. (vgl 2.22 uit cursus)
#*Explain en leid af de vgl van dipoolmoment. (vgl 6.4 in cursus)
#Molecularie Mechanica
#*Explain (gegeven) krachtveld uitdrukking. (vgl 5.127 uit cursus)
#HF-calculation voor waterstoffluoride: gegeven tabel: 4 basissets (+ welke basisfuncties op F en H afzonderlijk) + bijhorende energie
#*Bereken de kern-kern repulsie voor waterstoffluoride met bindingslengte 0.917.
#*Welk van de vier berekeningen geeft (i) de nauwkeurigste en (ii) de slechtste benaderende golffuncties voor waterstoffluoride? Welk principe wordt hier gebruikt?
#*Waarom daalt de energie bij toevoegen van d basisfunctie op F en p basisfunctie op H?

===27 januari 2021===
#Restricted Hartree Fock
#*Geef RHF toestandsfunctie van H2 molecule binnen de LCAO-MO benadering en met een minimale basisset. Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef aan welke gevolgen dit heeft voor de nauwkeurigheid van de RHF beschrijving van covalente bindingen. Beschrijf in detail welke (minimale) verbetering van de RHF golffunctie van H2 nodig is om een kwalitatief correcte dissociatiecurve te bekomen.
#Slater Determinanten
#*Geef de SD van He. Bewijs dat de SD voldoet aan het Pauli principe.
#*De bijbehorende energie is E = 2 h1s1s + J1s1s. Wat betekenen h1s1s en J1s1s.
#*Gegeven h = functie van zèta, J = functie van zèta. Bereken voor welke zèta de energie zo nauwkeurig mogelijk is, wat is de waarde van de energie? Waarom neemt J toe als zèta toeneemt?
#*Met een zeer grote basisset vinden we E = -2,85 Hartree. De exacte energie is -2,90 Hartree. Leg uit waarom deze waarde verschillen en waarom ze verschillen van het antwoord in de vorige vraag.
#Moleculaire Symmetrie: Gegeven: cis- en trans-isomeer van C2H2F2 met bijhorende energieën (E(cis) > E(trans) by 0,0004 Ha). Twee MOs van het trans-isomeer. Twee karaktertabellen voor C2v en C2h.
#*Welk isomeer heeft puntgroep C2v, welk C2h? Why?
#*Geef de irreduceerbare representatie van de twee MOs, explain.
#*Waarom kunnen de orbitalen zo gekozen worden dat ze eigenfuncties zijn van de symmetrieoperatoren?
#*Welk isomeer is het stabielste? Is er een groot verschil in stabiliteit?

==Examenvragen vanaf 2009==
===24 januari 2020 VM===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===13 januari 2020 NM===
#
#Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie dezelfde functie als uit de cursus
#
#Vertrek van de exacte oplossing van de Schrödingervgl van het He+ ion om een benaderende oplossing te berekenen voor de grondtoestand van het He atoom. Werk een manier uit om deze benadering te verbeteren door gebruik te maken van het variatietheorema. Kan je op die manier een exacte uitkomst bekomen? Leg uit waarom (niet)/ hoe.
#
#a) Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de (exacte) elektronische toestandsfunctie van een molecule? b) Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===13 januari 2020 VM===
#
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator Â en bewijs dat (a) eigenwaarden van Â altijd reëel zijn; (b) de eigenfuncties van Â steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef aan welke gevolgen dit heeft voor de nauwkeurigheid van de RHF beschrijving van covalente bindingen. Beschrijf in detail welke (minimale) verbetering van de RHF golffunctie van H2 nodig is om een kwalitatief correcte dissociatiecurve te bekomen.
#
#a) Geef en bespreek de algemene uitdrukking van het Pauli principe. Maak hierbij gebruik van permutatie-operatoren. b) Bewijs dat (binnen de orbitaalbenadering) omwille van dit principe de maximale elektronische bezetting van een ruimtelijk orbitaal twee is.

===22 januari 2019 VM===
#
#Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie dezelfde functie als uit de cursus
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
#
#*Geef een uitdrukking voor de HF orbitaalenergie
#*Is som van de individuele oribitaalenergieën gelijk aan de totale HF energie? Indien niet, waar ligt dit aan?
#*Over de ionisatiepotentiaal en hoe die bepaalt werd en hoe da verbeterd kon worden

=== 14 januari 2019 VM===
#
#*Bespreek idempotente operatoren, compatibele grootheden, hermetische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
#Wat is Mulliken populatie-analyse en voor wat dient het? Leid de formules af + wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening (gesloten schil molecule)?

===25 januari 2018===
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===NM 23 januari 2018===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#Vertrek van de exacte oplossing van de Schrödingervgl van het He+ ion om een benaderende oplossing te berekenen voor de grondtoestand van het He atoom. Werk een manier uit om deze benadering te verbeteren door gebruik te maken van het variatietheorema. Kan je op die manier een exacte uitkomst bekomen? Leg uit waarom (niet)/ hoe.
#
#*Geef de uitdrukking van de Hartree-Fock orbitaalenergie ε_HF en bespreek de betekenis van de verschillende termen in deze uitdrukking.
#*Komt de som van de HF energieën van alle bezette orbitalen van een molecule overeen met de totale HF energie E_HF? Indien niet, waarin verschillen beide grootheden?
#*Leg uit op welke manier de orbitaalenergie gebruikt kan worden als een benaderende waarde voor de moleculaire ionisatie-energie. Wat houdt deze benadering in en hoe kan de berekening van de ionisatie-potentiaal verder verbeterd worden?

===VM 23 januari 2018===
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Phi^b = N(1sA + 1sB) en Phi* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef aan welke gevolgen dit heeft voor de nauwkeurigheid van de RHF golfvergelijking (?) van covalente bindingen. Beschrijf in detail welke (minimale) voorbetering van de RHF golffunctie van H2 nodig is om een kwalitatief correcte dissociatiecurve te bekomen.
#Wat is Mulliken populatie-analyse en voor wat dient het? Leid de formules af + wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening (gesloten schil molecule)?

=== 19 januari 2018===
#Voorwaarden van een gerade/ ungerade systeem uitleggen en wanneer het kan voorkomen
#Vertrek van de exacte oplossing van de Schrödingervgl van het He+ ion om een benaderende oplossing te berekenen voor de grondtoestand van het He atoom. Werk een manier uit om deze benadering te verbeteren door gebruik te maken van het variatietheorema. Kan je op die manier een exacte uitkomst bekomen? Leg uit waarom (niet)/ hoe.
#
#*Hoe bereken je de electrondensiteit vertrekkende van de (exacte) elektronische toestandsfunctie van ene molecule? hoe hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#*Hoe kan je bovenstaande uitdrukking herschrijven voor de Hartree-Fock golffunctie van een gesloten-schil molecule?
#*Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van een molecule uitgaande van de densiteit?

=== 26 januari 2017 (NM) ===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingervergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:functies voor (n=4, l=2 en ml = +/-2)
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

=== 24 januarri 2017 ===
# Voorwaarden uitleggen voor wanneer een systeem geraden of ungeraden kan zijn.
# Uitleggen waarom UHF afwijkingen geeft bij de dissociatie van H2 en het covalente karakter van bindingen. Uiteggen hoe dit kan verbeterd worden ( in detail zoals H IV: p28-30)
# Afleiden van de totale elektronische energie na het in voeren van Kohn & Sham orbitalen in DFT.

=== 20 januari 2017 (NM)===
#
#* Geef en bewijs het variatietheorema
#* Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#* Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode beanderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===22 januari 2016 (VM)===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden, (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2(AB+BA) hermitisch is als A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'.
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#
#* Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de elektronische toestandfunctie van een molecule? Hou hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#* Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van ee nmolecule uitgaande van de densiteit?
#* Leg uit hoe je een MSEP (molecular surface electrostatic potential) zou berekenen.

===19 januari 2016 (VM)===
#
#* Wat zijn compatiebele grootheden? Wat zijn de voorwaarden?
#* Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs dit met de voorwaarden die je in a) gesteld hebt.
# Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Leg uit hoe je dit kan verbeteren (in detail).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculair dipoolmoment berekend kan worden met
#* elektronische toestandsfunctie
#* elektrondensiteit

===15 januari 2016 (VM)===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horenden bij de aangeslagen configuratie van een twee-elektronensysteem en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) de Slater determinanten.
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===23 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===22 januari 2015===
# Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?

===20 januari 2015 VM===
# Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
# Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===16 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
# Geef grondig het Pauliprincipe en toon aan dat de golffunctie van het He atoom geschreven moet worden als een determinant, en geef deze determinant.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven.
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===18 augustus 2014===
# Bewijs dat Pz een lineaire en hermitische operator is.
# Geef grondig het Pauliprincipe en voor een He atoom gebruik makend van de orbitaalbenadering dat de golffunctie geschreven kan worden in een determinant, en geef deze determinant.
# Leg uit Rayleigh perturbatie theorie en situeer MP2 hierin.

===24 januari 2014===
# Definieer
#*orbitaal en orbitaalbenadering
#*configuratie: open- en gesloten-schil-configuratie
#*slaterdeterminanten
#*toestand en toestandsfunctie; maak gebruik van een voorbeeld en leg het verband/preciseer het verschil tussen de verschillende begrippen
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===23 januari 2014===
# geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen:
#* Idempotente operatoren
#* Compatibele grootheden
#* Hermitische operatoren
# Geef en bespreek het Pauli principe (algemeen) en toon aan dat omwille van dit principe de maximale bezetting ven de ruimtelijke orbitalen 2 is, en die van de spin orbitalen 1.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven (uit hoofdstuk 4 naar 't schijnt!)
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===21 januari 2014===
# Bewijs compatiebele grootheden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie.
#* Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert.
#*Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule.
#* Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse.
#* Wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan?
#* Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?
===17 januari 2014===
#Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
#Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe:
#Bespreek de mogelijke golffuncties en dat die aanleiding geven tot de constructie van een Slater determinant/ combinatie van Slater determinanten
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (l², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing) (zie 24 januari 2012)

=== 25 januari 2013 ===
#Geef en bespreek het Pauli-principe. Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Definitie van elektroncorrelatie. Wat is de correlatie-energie? Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven. Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.

=== 22 januari 2013===

#Leid de uitdrukking af van de totale (elektronische) grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesugereerd door Kohn & Sham
#Geef de definitie van "size consistency". Waarom is de CISD-methode niet size-consistent?
#
#*Wat zijn compatiebele grootheden?
#*Toon aan dat twee meetbare grootheden compatiebel zijn als de corresponderende kwantummechanische operatoren commuteren.
#*Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs (i) en (ii) door de commutatierelatie tussen de bijhorende operatoren uit te werken.

===Augustus 2012===

#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*eigenwaarden van A altijd reël zijn
#*de eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
#Leg uit waarom de dissociatie van H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze een steeds te hoge en de andere steeds een te lage bindingsenergie oplevert? Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van bindingsenergie, verbeterd worden?

===28 januari 2012 NM===
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
# Bewijs compatiebele grootheden.

===24 januari 2012 VM===
#
#*Geef en bespreek het Pauli-principe
#*Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Leid de uitdrukking af voor de totale (elektronische) grondtoestandsenergie binnen DFT, na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (l², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===22 januari 2012===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfunctie van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
#Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een éé-elektron atoom met kernlading Z:
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#*Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#*Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#*Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#*Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#*Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===24 januari 2011 nm===
# Maak gebruik van de LCAO-MO benadering en het variatietheorema om de golffunctie en bijhorende energie te berekenen van de grondtoestand van het H2+-ion bij een H-H afstand van 2,2 a.u. Basisfuncties zijn de (genormaliseerde) 1sA en 1sB orbitalen op beide H atomen. De waarde van de verschillende integralen tussen beide functies bij de gegeven H-H afstand bedragen: S(AB)= 0,533 ; H(AA)= -0,937 a.u. ; H(AB)= -0,621 a.u.
#
#* Geef en bespreek het Pauli-principe
#* Hoe wordt dit principe gebruikt voor de constructie van een golffunctie binnnen de orbitaalbenadering.
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MOSCF berekening (leid de formules af)

===24 januari 2011 vm===
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
# Leidt de uitdrukking af van de totale elektronische grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===22 januari 2010 nm===
#Niet compatiebele grootheden, bewijzen dat impuls en plaats niet compatiebel zijn, onzekerheidsprincipe Heisenberg geven en bewijzen met gegeven formule (uit cursus)
#H2+-ion, gegeven dat bindend orbitaal= N(sA+sB) en antibindend= N'(sA-sB). Normalisatiefactoren berekenen en met de waarschijnlijkheidsdichtheid aantonen dat het ene bindend is en het andere antibindend.
#Vanalles over geometrie-optimalisatie en frequentie-analyse:

===22 januari 2010 vm===
#De golffunctie van waterstof gekregen. Bereken hoogst waarschijnlijke waarde van r en de gemiddelde waarde van r
#
#* Variatietheorema geven en bewijzen en aantonen hoe dat da in de densiteitsfunctionaaltheorie ook blijft gelden
#* Het eerste Hohenberg-Kohn theorema geven en bewijzen
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden

===18 januari 2010 nm===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade en ungerade
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het Pauli-principe (grondig en algemeen) en gebruik dit principe bij de constructie van de golffunctie voor de grondtoestand van he He atoom(binnen de orbitaalbenadering)

===18 januari 2010 vm===
#Bewijs compatiebele grootheden
#Geef de verschillende aangeslagen toestanden van een twee-elektronsysteem. Geef de slaterdeterminanten rekening houdend met het Pauliprincipe
#Tekenopdracht van n=4 l=2 en ml=+/-2 (zie oude examenvragen)

===augustus 2009===
#Wat zijn incompatiebele grootheden? Toon aan dat positie en snelheid incompatiebel zijn. Geef en bewijs de Heisenberg onzekerheidsrelatie. Maak hierbij gebruik van de volgende vergelijking, geldend voor twee incompatiebele grootheden A en B: deltaA * deltaB >= 1/2 |<psi|[A, B]|psi>|
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB).
* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi•b een binden MO en phi•* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===23 januari 2009===
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*Eigenwaarden van A altijd reel zijn
#*De eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden?
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema
#*Geef en bewijs het eerste Hohenberg-Kohn theorema

===12 januari 2009===
#Bespreek gerade/ungerade , afleiding en zeggen wat essentieel is.
#3 begrippen bespreken en met elkaar in verband brengen: orbitaal / open en gesloten schil / toestand en toestandsfunctie
#Orbitalen tekenen(letterlijk zoals ook op toledo staat)

===10 januari 2009===
#Commutatieregels H, L², Lx, Ly, Lz van meer-elektronatomen afleiden en bespreken wat ge daar mee kunt
#Perturbatietheorie geven & MP2 daar in mengen
#Frequentie-analyse
#*A) frequentie-analyse op een stationair punt bespreken en de Hessiaan er in gebruiken
#*B) 3 eigenschappen bespreken van het molecule in een bepaalde geometrie die je met een frequentie analyse kan berekenen/bespreken

Computationele Chemie

2023-01-16T15:41:29Z

R0834942: /* 16 januari 2023 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
Het zwaarste vak van de 3e bachelor in de eerste semester. Dit vak werd tot academiejaar 2020-2021 gedoceerd door professor Pierloot. Naast het mondelinge examen zijn er computerpractica. Hierover moeten verslagen gemaakt worden en op het einde van het semester een computerexamen afgelegd worden.
Vanaf academiejaar 2020-2021 wordt dit vak gedoceerd door professor Harvey. Het examen is veraandered naar een schriftelijk examen, die voor 75% van de punten telt.

==Examenvragen vanaf 2021==

===16 januari 2023===
#3 golffuncties:
#*-Φgrond(r1,ω1,r2,ω2)= [ɸa(r1)xɸb(r2)] Fa
#*-Φaangeslagen,1(r1,ω1,r2,ω2)= [ɸa(r1)ɸb(r2)-ɸb(r1)ɸ(r2)] α(ω1)α(ω2)
#*-Φaangeslagen,2(r1,ω1,r2,ω2)= [ɸa(r1)ɸb(r2)+ɸb(r1)ɸ(r2)] Fa#
#*(a) Deze golffuncties voldoen aan een bepaald principe. Wat is dit principe? (of zoiets)
#*(b) Bewijs dat de golffuncties aan dit principe voldoen door Fa uit te werken.
#*(c) Schrijf de golffunctie van de grondtoestand de aangeslagen,1 toestand als Slater determinant
# Ψn=sqrt(2/L)cos(nπx/L). Dit is de golffunctie van een deeltje dat zich in een doos bevindt en zich in 1 dimensie kan bewegen van x=0 tot x=L. De potentiële energie is 0. Hamiltoniaan: H=T^+V^=(-h(bar)^2/2m)*∇^2+V^.
#*(a) Bewijs dat Ψn een eigenfunctie is van H.
#*(b) Wat is de energie van Ψn voor n=1?
#Een oefening over ozon. De orbitaal isovlakken van de HOMO-2, HOMO-1, HOMO en LUMO zijn gegeven.
#*(a) Wat is de puntgroep van ozon? Wat zijn de irreps van de vier bovenstaande structuren?
#*(b) Er zijn 4 waarden berekend (gegeven) in Ha. 1 ervan is de grondtoestand, de rest zijn de 3 laagste aangeslagen toestanden. Wat is de transitie-energie voor elk van de drie aangeslagen toestanden in kJ/mol?
#*(c) Een belangrijk fenomeen in de ozonlaag heeft te maken met de uitzending van licht van 255 nm. Welke aangeslagen toestand zou overeen kunnen komen met deze golflengte? Leg uit.
#*(d) Een elektron dat van het HOMO, HOMO-1 of HOMO-2 orbitaal naar naar het LUMO springt is een goede benadering van de excitatietoestanden gegeven in (b) (elke excitatie komt overeen met één van deze drie sprongen). Welke transitie komt overeen met de lichtexcitatie van 255 nm? HOMO-2-->LUMO, HOMO-1-->LUMO of HOMO-->LUMO? Leg uit.

===18 januari 2022===
#Compatibel (Geg: operatoren van draaiimpuls-componenten)
#* Wat zijn compatibele grootheden?
#* Waroom zijn Îx en Îz niet compatibel (afleiding)?
#* Belangrijkste gevolg/probleem voor niet compatibele operatoren?
#Slater Determinanten
#* Waarom gebruikt men SD-toestandfuncties ipv HF?
#* Fysische betekenis van vier termen van (gegeven vgl) E(SD) (vgl 5.24 in cursus)
#* Welke term valt weg voor HF? Why?
#Energiën experiment: Gegeven radicalaire reactie: R-OH -> R-O° + °H. Energieën voor alle componenten zijn gegeven van twee calculations met twee basissets. Daarnaast ook ZPE.
#* Waarom calculeren we eerst een geoptimaliseerde energie met 6-311G(d) en dan nog eens met 6-311G(d,p)?
#* Waarom calculeren we vibratiefreq.?
#* Wat is de meest geoptimaliseerde energie van de O-H binding o.b.v. waarden in tabel?
#* Kan foton met golflengte x nm deze breking veroorzaken?

===18 juni 2021===
#Elektrondensiteit
#*Geef e-densiteit voor N-deeltjes systeem, onafh. van spin. (vgl 2.22 uit cursus)
#*Explain en leid af de vgl van dipoolmoment. (vgl 6.4 in cursus)
#Molecularie Mechanica
#*Explain (gegeven) krachtveld uitdrukking. (vgl 5.127 uit cursus)
#HF-calculation voor waterstoffluoride: gegeven tabel: 4 basissets (+ welke basisfuncties op F en H afzonderlijk) + bijhorende energie
#*Bereken de kern-kern repulsie voor waterstoffluoride met bindingslengte 0.917.
#*Welk van de vier berekeningen geeft (i) de nauwkeurigste en (ii) de slechtste benaderende golffuncties voor waterstoffluoride? Welk principe wordt hier gebruikt?
#*Waarom daalt de energie bij toevoegen van d basisfunctie op F en p basisfunctie op H?

===27 januari 2021===
#Restricted Hartree Fock
#*Geef RHF toestandsfunctie van H2 molecule binnen de LCAO-MO benadering en met een minimale basisset. Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef aan welke gevolgen dit heeft voor de nauwkeurigheid van de RHF beschrijving van covalente bindingen. Beschrijf in detail welke (minimale) verbetering van de RHF golffunctie van H2 nodig is om een kwalitatief correcte dissociatiecurve te bekomen.
#Slater Determinanten
#*Geef de SD van He. Bewijs dat de SD voldoet aan het Pauli principe.
#*De bijbehorende energie is E = 2 h1s1s + J1s1s. Wat betekenen h1s1s en J1s1s.
#*Gegeven h = functie van zèta, J = functie van zèta. Bereken voor welke zèta de energie zo nauwkeurig mogelijk is, wat is de waarde van de energie? Waarom neemt J toe als zèta toeneemt?
#*Met een zeer grote basisset vinden we E = -2,85 Hartree. De exacte energie is -2,90 Hartree. Leg uit waarom deze waarde verschillen en waarom ze verschillen van het antwoord in de vorige vraag.
#Moleculaire Symmetrie: Gegeven: cis- en trans-isomeer van C2H2F2 met bijhorende energieën (E(cis) > E(trans) by 0,0004 Ha). Twee MOs van het trans-isomeer. Twee karaktertabellen voor C2v en C2h.
#*Welk isomeer heeft puntgroep C2v, welk C2h? Why?
#*Geef de irreduceerbare representatie van de twee MOs, explain.
#*Waarom kunnen de orbitalen zo gekozen worden dat ze eigenfuncties zijn van de symmetrieoperatoren?
#*Welk isomeer is het stabielste? Is er een groot verschil in stabiliteit?

==Examenvragen vanaf 2009==
===24 januari 2020 VM===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===13 januari 2020 NM===
#
#Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie dezelfde functie als uit de cursus
#
#Vertrek van de exacte oplossing van de Schrödingervgl van het He+ ion om een benaderende oplossing te berekenen voor de grondtoestand van het He atoom. Werk een manier uit om deze benadering te verbeteren door gebruik te maken van het variatietheorema. Kan je op die manier een exacte uitkomst bekomen? Leg uit waarom (niet)/ hoe.
#
#a) Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de (exacte) elektronische toestandsfunctie van een molecule? b) Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===13 januari 2020 VM===
#
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator Â en bewijs dat (a) eigenwaarden van Â altijd reëel zijn; (b) de eigenfuncties van Â steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef aan welke gevolgen dit heeft voor de nauwkeurigheid van de RHF beschrijving van covalente bindingen. Beschrijf in detail welke (minimale) verbetering van de RHF golffunctie van H2 nodig is om een kwalitatief correcte dissociatiecurve te bekomen.
#
#a) Geef en bespreek de algemene uitdrukking van het Pauli principe. Maak hierbij gebruik van permutatie-operatoren. b) Bewijs dat (binnen de orbitaalbenadering) omwille van dit principe de maximale elektronische bezetting van een ruimtelijk orbitaal twee is.

===22 januari 2019 VM===
#
#Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie dezelfde functie als uit de cursus
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
#
#*Geef een uitdrukking voor de HF orbitaalenergie
#*Is som van de individuele oribitaalenergieën gelijk aan de totale HF energie? Indien niet, waar ligt dit aan?
#*Over de ionisatiepotentiaal en hoe die bepaalt werd en hoe da verbeterd kon worden

=== 14 januari 2019 VM===
#
#*Bespreek idempotente operatoren, compatibele grootheden, hermetische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
#Wat is Mulliken populatie-analyse en voor wat dient het? Leid de formules af + wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening (gesloten schil molecule)?

===25 januari 2018===
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===NM 23 januari 2018===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#Vertrek van de exacte oplossing van de Schrödingervgl van het He+ ion om een benaderende oplossing te berekenen voor de grondtoestand van het He atoom. Werk een manier uit om deze benadering te verbeteren door gebruik te maken van het variatietheorema. Kan je op die manier een exacte uitkomst bekomen? Leg uit waarom (niet)/ hoe.
#
#*Geef de uitdrukking van de Hartree-Fock orbitaalenergie ε_HF en bespreek de betekenis van de verschillende termen in deze uitdrukking.
#*Komt de som van de HF energieën van alle bezette orbitalen van een molecule overeen met de totale HF energie E_HF? Indien niet, waarin verschillen beide grootheden?
#*Leg uit op welke manier de orbitaalenergie gebruikt kan worden als een benaderende waarde voor de moleculaire ionisatie-energie. Wat houdt deze benadering in en hoe kan de berekening van de ionisatie-potentiaal verder verbeterd worden?

===VM 23 januari 2018===
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Phi^b = N(1sA + 1sB) en Phi* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef aan welke gevolgen dit heeft voor de nauwkeurigheid van de RHF golfvergelijking (?) van covalente bindingen. Beschrijf in detail welke (minimale) voorbetering van de RHF golffunctie van H2 nodig is om een kwalitatief correcte dissociatiecurve te bekomen.
#Wat is Mulliken populatie-analyse en voor wat dient het? Leid de formules af + wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening (gesloten schil molecule)?

=== 19 januari 2018===
#Voorwaarden van een gerade/ ungerade systeem uitleggen en wanneer het kan voorkomen
#Vertrek van de exacte oplossing van de Schrödingervgl van het He+ ion om een benaderende oplossing te berekenen voor de grondtoestand van het He atoom. Werk een manier uit om deze benadering te verbeteren door gebruik te maken van het variatietheorema. Kan je op die manier een exacte uitkomst bekomen? Leg uit waarom (niet)/ hoe.
#
#*Hoe bereken je de electrondensiteit vertrekkende van de (exacte) elektronische toestandsfunctie van ene molecule? hoe hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#*Hoe kan je bovenstaande uitdrukking herschrijven voor de Hartree-Fock golffunctie van een gesloten-schil molecule?
#*Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van een molecule uitgaande van de densiteit?

=== 26 januari 2017 (NM) ===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingervergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:functies voor (n=4, l=2 en ml = +/-2)
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

=== 24 januarri 2017 ===
# Voorwaarden uitleggen voor wanneer een systeem geraden of ungeraden kan zijn.
# Uitleggen waarom UHF afwijkingen geeft bij de dissociatie van H2 en het covalente karakter van bindingen. Uiteggen hoe dit kan verbeterd worden ( in detail zoals H IV: p28-30)
# Afleiden van de totale elektronische energie na het in voeren van Kohn & Sham orbitalen in DFT.

=== 20 januari 2017 (NM)===
#
#* Geef en bewijs het variatietheorema
#* Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#* Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode beanderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===22 januari 2016 (VM)===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden, (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2(AB+BA) hermitisch is als A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'.
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#
#* Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de elektronische toestandfunctie van een molecule? Hou hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#* Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van ee nmolecule uitgaande van de densiteit?
#* Leg uit hoe je een MSEP (molecular surface electrostatic potential) zou berekenen.

===19 januari 2016 (VM)===
#
#* Wat zijn compatiebele grootheden? Wat zijn de voorwaarden?
#* Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs dit met de voorwaarden die je in a) gesteld hebt.
# Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Leg uit hoe je dit kan verbeteren (in detail).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculair dipoolmoment berekend kan worden met
#* elektronische toestandsfunctie
#* elektrondensiteit

===15 januari 2016 (VM)===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horenden bij de aangeslagen configuratie van een twee-elektronensysteem en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) de Slater determinanten.
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===23 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===22 januari 2015===
# Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?

===20 januari 2015 VM===
# Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
# Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===16 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
# Geef grondig het Pauliprincipe en toon aan dat de golffunctie van het He atoom geschreven moet worden als een determinant, en geef deze determinant.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven.
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===18 augustus 2014===
# Bewijs dat Pz een lineaire en hermitische operator is.
# Geef grondig het Pauliprincipe en voor een He atoom gebruik makend van de orbitaalbenadering dat de golffunctie geschreven kan worden in een determinant, en geef deze determinant.
# Leg uit Rayleigh perturbatie theorie en situeer MP2 hierin.

===24 januari 2014===
# Definieer
#*orbitaal en orbitaalbenadering
#*configuratie: open- en gesloten-schil-configuratie
#*slaterdeterminanten
#*toestand en toestandsfunctie; maak gebruik van een voorbeeld en leg het verband/preciseer het verschil tussen de verschillende begrippen
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===23 januari 2014===
# geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen:
#* Idempotente operatoren
#* Compatibele grootheden
#* Hermitische operatoren
# Geef en bespreek het Pauli principe (algemeen) en toon aan dat omwille van dit principe de maximale bezetting ven de ruimtelijke orbitalen 2 is, en die van de spin orbitalen 1.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven (uit hoofdstuk 4 naar 't schijnt!)
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===21 januari 2014===
# Bewijs compatiebele grootheden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie.
#* Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert.
#*Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule.
#* Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse.
#* Wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan?
#* Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?
===17 januari 2014===
#Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
#Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe:
#Bespreek de mogelijke golffuncties en dat die aanleiding geven tot de constructie van een Slater determinant/ combinatie van Slater determinanten
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (l², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing) (zie 24 januari 2012)

=== 25 januari 2013 ===
#Geef en bespreek het Pauli-principe. Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Definitie van elektroncorrelatie. Wat is de correlatie-energie? Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven. Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.

=== 22 januari 2013===

#Leid de uitdrukking af van de totale (elektronische) grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesugereerd door Kohn & Sham
#Geef de definitie van "size consistency". Waarom is de CISD-methode niet size-consistent?
#
#*Wat zijn compatiebele grootheden?
#*Toon aan dat twee meetbare grootheden compatiebel zijn als de corresponderende kwantummechanische operatoren commuteren.
#*Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs (i) en (ii) door de commutatierelatie tussen de bijhorende operatoren uit te werken.

===Augustus 2012===

#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*eigenwaarden van A altijd reël zijn
#*de eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
#Leg uit waarom de dissociatie van H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze een steeds te hoge en de andere steeds een te lage bindingsenergie oplevert? Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van bindingsenergie, verbeterd worden?

===28 januari 2012 NM===
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
# Bewijs compatiebele grootheden.

===24 januari 2012 VM===
#
#*Geef en bespreek het Pauli-principe
#*Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Leid de uitdrukking af voor de totale (elektronische) grondtoestandsenergie binnen DFT, na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (l², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===22 januari 2012===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfunctie van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
#Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een éé-elektron atoom met kernlading Z:
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#*Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#*Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#*Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#*Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#*Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===24 januari 2011 nm===
# Maak gebruik van de LCAO-MO benadering en het variatietheorema om de golffunctie en bijhorende energie te berekenen van de grondtoestand van het H2+-ion bij een H-H afstand van 2,2 a.u. Basisfuncties zijn de (genormaliseerde) 1sA en 1sB orbitalen op beide H atomen. De waarde van de verschillende integralen tussen beide functies bij de gegeven H-H afstand bedragen: S(AB)= 0,533 ; H(AA)= -0,937 a.u. ; H(AB)= -0,621 a.u.
#
#* Geef en bespreek het Pauli-principe
#* Hoe wordt dit principe gebruikt voor de constructie van een golffunctie binnnen de orbitaalbenadering.
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MOSCF berekening (leid de formules af)

===24 januari 2011 vm===
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
# Leidt de uitdrukking af van de totale elektronische grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===22 januari 2010 nm===
#Niet compatiebele grootheden, bewijzen dat impuls en plaats niet compatiebel zijn, onzekerheidsprincipe Heisenberg geven en bewijzen met gegeven formule (uit cursus)
#H2+-ion, gegeven dat bindend orbitaal= N(sA+sB) en antibindend= N'(sA-sB). Normalisatiefactoren berekenen en met de waarschijnlijkheidsdichtheid aantonen dat het ene bindend is en het andere antibindend.
#Vanalles over geometrie-optimalisatie en frequentie-analyse:

===22 januari 2010 vm===
#De golffunctie van waterstof gekregen. Bereken hoogst waarschijnlijke waarde van r en de gemiddelde waarde van r
#
#* Variatietheorema geven en bewijzen en aantonen hoe dat da in de densiteitsfunctionaaltheorie ook blijft gelden
#* Het eerste Hohenberg-Kohn theorema geven en bewijzen
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden

===18 januari 2010 nm===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade en ungerade
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het Pauli-principe (grondig en algemeen) en gebruik dit principe bij de constructie van de golffunctie voor de grondtoestand van he He atoom(binnen de orbitaalbenadering)

===18 januari 2010 vm===
#Bewijs compatiebele grootheden
#Geef de verschillende aangeslagen toestanden van een twee-elektronsysteem. Geef de slaterdeterminanten rekening houdend met het Pauliprincipe
#Tekenopdracht van n=4 l=2 en ml=+/-2 (zie oude examenvragen)

===augustus 2009===
#Wat zijn incompatiebele grootheden? Toon aan dat positie en snelheid incompatiebel zijn. Geef en bewijs de Heisenberg onzekerheidsrelatie. Maak hierbij gebruik van de volgende vergelijking, geldend voor twee incompatiebele grootheden A en B: deltaA * deltaB >= 1/2 |<psi|[A, B]|psi>|
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB).
* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi•b een binden MO en phi•* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===23 januari 2009===
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*Eigenwaarden van A altijd reel zijn
#*De eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden?
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema
#*Geef en bewijs het eerste Hohenberg-Kohn theorema

===12 januari 2009===
#Bespreek gerade/ungerade , afleiding en zeggen wat essentieel is.
#3 begrippen bespreken en met elkaar in verband brengen: orbitaal / open en gesloten schil / toestand en toestandsfunctie
#Orbitalen tekenen(letterlijk zoals ook op toledo staat)

===10 januari 2009===
#Commutatieregels H, L², Lx, Ly, Lz van meer-elektronatomen afleiden en bespreken wat ge daar mee kunt
#Perturbatietheorie geven & MP2 daar in mengen
#Frequentie-analyse
#*A) frequentie-analyse op een stationair punt bespreken en de Hessiaan er in gebruiken
#*B) 3 eigenschappen bespreken van het molecule in een bepaalde geometrie die je met een frequentie analyse kan berekenen/bespreken

Computationele Chemie

2023-01-16T15:31:07Z

R0834942: /* 16 januari 2023 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
Het zwaarste vak van de 3e bachelor in de eerste semester. Dit vak werd tot academiejaar 2020-2021 gedoceerd door professor Pierloot. Naast het mondelinge examen zijn er computerpractica. Hierover moeten verslagen gemaakt worden en op het einde van het semester een computerexamen afgelegd worden.
Vanaf academiejaar 2020-2021 wordt dit vak gedoceerd door professor Harvey. Het examen is veraandered naar een schriftelijk examen, die voor 75% van de punten telt.

==Examenvragen vanaf 2021==

===16 januari 2023===
#3 golffuncties:
#*-Φgrond(r1,ω1,r2,ω2)= [ɸa(r1)xɸb(r2)] Fa
#*-Φaangeslagen,1(r1,ω1,r2,ω2)= [ɸa(r1)ɸb(r2)-ɸb(r1)ɸ(r2)] α(ω1)α(ω2)
#*-Φaangeslagen,2(r1,ω1,r2,ω2)= [ɸa(r1)ɸb(r2)+ɸb(r1)ɸ(r2)] Fa#
#*(a) Deze golffuncties voldoen aan een bepaald principe. Wat is dit principe? (of zoiets)
#*(b) Bewijs dat de golffuncties aan dit principe voldoen door Fa uit te werken.
#*(c) Schrijf de golffunctie van de grondtoestand de aangeslagen,1 toestand als Slater determinant
# Ψn=sqrt(2/L)cos(nπx/L). Dit is de golffunctie van een deeltje dat zich in een doos bevindt en zich in 1 dimensie kan bewegen van x=0 tot x=L. De potentiële energie is 0. Hamiltoniaan: H=T^+V^=(-h(bar)^2/2m)*∇^2+V^.
#*(a) Bewijs dat Ψn een eigenfunctie is van H.
#*(b) Wat is de energie van Ψn voor n=1?

===18 januari 2022===
#Compatibel (Geg: operatoren van draaiimpuls-componenten)
#* Wat zijn compatibele grootheden?
#* Waroom zijn Îx en Îz niet compatibel (afleiding)?
#* Belangrijkste gevolg/probleem voor niet compatibele operatoren?
#Slater Determinanten
#* Waarom gebruikt men SD-toestandfuncties ipv HF?
#* Fysische betekenis van vier termen van (gegeven vgl) E(SD) (vgl 5.24 in cursus)
#* Welke term valt weg voor HF? Why?
#Energiën experiment: Gegeven radicalaire reactie: R-OH -> R-O° + °H. Energieën voor alle componenten zijn gegeven van twee calculations met twee basissets. Daarnaast ook ZPE.
#* Waarom calculeren we eerst een geoptimaliseerde energie met 6-311G(d) en dan nog eens met 6-311G(d,p)?
#* Waarom calculeren we vibratiefreq.?
#* Wat is de meest geoptimaliseerde energie van de O-H binding o.b.v. waarden in tabel?
#* Kan foton met golflengte x nm deze breking veroorzaken?

===18 juni 2021===
#Elektrondensiteit
#*Geef e-densiteit voor N-deeltjes systeem, onafh. van spin. (vgl 2.22 uit cursus)
#*Explain en leid af de vgl van dipoolmoment. (vgl 6.4 in cursus)
#Molecularie Mechanica
#*Explain (gegeven) krachtveld uitdrukking. (vgl 5.127 uit cursus)
#HF-calculation voor waterstoffluoride: gegeven tabel: 4 basissets (+ welke basisfuncties op F en H afzonderlijk) + bijhorende energie
#*Bereken de kern-kern repulsie voor waterstoffluoride met bindingslengte 0.917.
#*Welk van de vier berekeningen geeft (i) de nauwkeurigste en (ii) de slechtste benaderende golffuncties voor waterstoffluoride? Welk principe wordt hier gebruikt?
#*Waarom daalt de energie bij toevoegen van d basisfunctie op F en p basisfunctie op H?

===27 januari 2021===
#Restricted Hartree Fock
#*Geef RHF toestandsfunctie van H2 molecule binnen de LCAO-MO benadering en met een minimale basisset. Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef aan welke gevolgen dit heeft voor de nauwkeurigheid van de RHF beschrijving van covalente bindingen. Beschrijf in detail welke (minimale) verbetering van de RHF golffunctie van H2 nodig is om een kwalitatief correcte dissociatiecurve te bekomen.
#Slater Determinanten
#*Geef de SD van He. Bewijs dat de SD voldoet aan het Pauli principe.
#*De bijbehorende energie is E = 2 h1s1s + J1s1s. Wat betekenen h1s1s en J1s1s.
#*Gegeven h = functie van zèta, J = functie van zèta. Bereken voor welke zèta de energie zo nauwkeurig mogelijk is, wat is de waarde van de energie? Waarom neemt J toe als zèta toeneemt?
#*Met een zeer grote basisset vinden we E = -2,85 Hartree. De exacte energie is -2,90 Hartree. Leg uit waarom deze waarde verschillen en waarom ze verschillen van het antwoord in de vorige vraag.
#Moleculaire Symmetrie: Gegeven: cis- en trans-isomeer van C2H2F2 met bijhorende energieën (E(cis) > E(trans) by 0,0004 Ha). Twee MOs van het trans-isomeer. Twee karaktertabellen voor C2v en C2h.
#*Welk isomeer heeft puntgroep C2v, welk C2h? Why?
#*Geef de irreduceerbare representatie van de twee MOs, explain.
#*Waarom kunnen de orbitalen zo gekozen worden dat ze eigenfuncties zijn van de symmetrieoperatoren?
#*Welk isomeer is het stabielste? Is er een groot verschil in stabiliteit?

==Examenvragen vanaf 2009==
===24 januari 2020 VM===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===13 januari 2020 NM===
#
#Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie dezelfde functie als uit de cursus
#
#Vertrek van de exacte oplossing van de Schrödingervgl van het He+ ion om een benaderende oplossing te berekenen voor de grondtoestand van het He atoom. Werk een manier uit om deze benadering te verbeteren door gebruik te maken van het variatietheorema. Kan je op die manier een exacte uitkomst bekomen? Leg uit waarom (niet)/ hoe.
#
#a) Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de (exacte) elektronische toestandsfunctie van een molecule? b) Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===13 januari 2020 VM===
#
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator Â en bewijs dat (a) eigenwaarden van Â altijd reëel zijn; (b) de eigenfuncties van Â steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef aan welke gevolgen dit heeft voor de nauwkeurigheid van de RHF beschrijving van covalente bindingen. Beschrijf in detail welke (minimale) verbetering van de RHF golffunctie van H2 nodig is om een kwalitatief correcte dissociatiecurve te bekomen.
#
#a) Geef en bespreek de algemene uitdrukking van het Pauli principe. Maak hierbij gebruik van permutatie-operatoren. b) Bewijs dat (binnen de orbitaalbenadering) omwille van dit principe de maximale elektronische bezetting van een ruimtelijk orbitaal twee is.

===22 januari 2019 VM===
#
#Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie dezelfde functie als uit de cursus
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
#
#*Geef een uitdrukking voor de HF orbitaalenergie
#*Is som van de individuele oribitaalenergieën gelijk aan de totale HF energie? Indien niet, waar ligt dit aan?
#*Over de ionisatiepotentiaal en hoe die bepaalt werd en hoe da verbeterd kon worden

=== 14 januari 2019 VM===
#
#*Bespreek idempotente operatoren, compatibele grootheden, hermetische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
#Wat is Mulliken populatie-analyse en voor wat dient het? Leid de formules af + wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening (gesloten schil molecule)?

===25 januari 2018===
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===NM 23 januari 2018===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#Vertrek van de exacte oplossing van de Schrödingervgl van het He+ ion om een benaderende oplossing te berekenen voor de grondtoestand van het He atoom. Werk een manier uit om deze benadering te verbeteren door gebruik te maken van het variatietheorema. Kan je op die manier een exacte uitkomst bekomen? Leg uit waarom (niet)/ hoe.
#
#*Geef de uitdrukking van de Hartree-Fock orbitaalenergie ε_HF en bespreek de betekenis van de verschillende termen in deze uitdrukking.
#*Komt de som van de HF energieën van alle bezette orbitalen van een molecule overeen met de totale HF energie E_HF? Indien niet, waarin verschillen beide grootheden?
#*Leg uit op welke manier de orbitaalenergie gebruikt kan worden als een benaderende waarde voor de moleculaire ionisatie-energie. Wat houdt deze benadering in en hoe kan de berekening van de ionisatie-potentiaal verder verbeterd worden?

===VM 23 januari 2018===
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Phi^b = N(1sA + 1sB) en Phi* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef aan welke gevolgen dit heeft voor de nauwkeurigheid van de RHF golfvergelijking (?) van covalente bindingen. Beschrijf in detail welke (minimale) voorbetering van de RHF golffunctie van H2 nodig is om een kwalitatief correcte dissociatiecurve te bekomen.
#Wat is Mulliken populatie-analyse en voor wat dient het? Leid de formules af + wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening (gesloten schil molecule)?

=== 19 januari 2018===
#Voorwaarden van een gerade/ ungerade systeem uitleggen en wanneer het kan voorkomen
#Vertrek van de exacte oplossing van de Schrödingervgl van het He+ ion om een benaderende oplossing te berekenen voor de grondtoestand van het He atoom. Werk een manier uit om deze benadering te verbeteren door gebruik te maken van het variatietheorema. Kan je op die manier een exacte uitkomst bekomen? Leg uit waarom (niet)/ hoe.
#
#*Hoe bereken je de electrondensiteit vertrekkende van de (exacte) elektronische toestandsfunctie van ene molecule? hoe hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#*Hoe kan je bovenstaande uitdrukking herschrijven voor de Hartree-Fock golffunctie van een gesloten-schil molecule?
#*Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van een molecule uitgaande van de densiteit?

=== 26 januari 2017 (NM) ===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingervergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:functies voor (n=4, l=2 en ml = +/-2)
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

=== 24 januarri 2017 ===
# Voorwaarden uitleggen voor wanneer een systeem geraden of ungeraden kan zijn.
# Uitleggen waarom UHF afwijkingen geeft bij de dissociatie van H2 en het covalente karakter van bindingen. Uiteggen hoe dit kan verbeterd worden ( in detail zoals H IV: p28-30)
# Afleiden van de totale elektronische energie na het in voeren van Kohn & Sham orbitalen in DFT.

=== 20 januari 2017 (NM)===
#
#* Geef en bewijs het variatietheorema
#* Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#* Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode beanderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===22 januari 2016 (VM)===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden, (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2(AB+BA) hermitisch is als A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'.
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#
#* Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de elektronische toestandfunctie van een molecule? Hou hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#* Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van ee nmolecule uitgaande van de densiteit?
#* Leg uit hoe je een MSEP (molecular surface electrostatic potential) zou berekenen.

===19 januari 2016 (VM)===
#
#* Wat zijn compatiebele grootheden? Wat zijn de voorwaarden?
#* Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs dit met de voorwaarden die je in a) gesteld hebt.
# Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Leg uit hoe je dit kan verbeteren (in detail).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculair dipoolmoment berekend kan worden met
#* elektronische toestandsfunctie
#* elektrondensiteit

===15 januari 2016 (VM)===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horenden bij de aangeslagen configuratie van een twee-elektronensysteem en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) de Slater determinanten.
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===23 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===22 januari 2015===
# Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?

===20 januari 2015 VM===
# Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
# Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===16 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
# Geef grondig het Pauliprincipe en toon aan dat de golffunctie van het He atoom geschreven moet worden als een determinant, en geef deze determinant.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven.
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===18 augustus 2014===
# Bewijs dat Pz een lineaire en hermitische operator is.
# Geef grondig het Pauliprincipe en voor een He atoom gebruik makend van de orbitaalbenadering dat de golffunctie geschreven kan worden in een determinant, en geef deze determinant.
# Leg uit Rayleigh perturbatie theorie en situeer MP2 hierin.

===24 januari 2014===
# Definieer
#*orbitaal en orbitaalbenadering
#*configuratie: open- en gesloten-schil-configuratie
#*slaterdeterminanten
#*toestand en toestandsfunctie; maak gebruik van een voorbeeld en leg het verband/preciseer het verschil tussen de verschillende begrippen
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===23 januari 2014===
# geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen:
#* Idempotente operatoren
#* Compatibele grootheden
#* Hermitische operatoren
# Geef en bespreek het Pauli principe (algemeen) en toon aan dat omwille van dit principe de maximale bezetting ven de ruimtelijke orbitalen 2 is, en die van de spin orbitalen 1.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven (uit hoofdstuk 4 naar 't schijnt!)
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===21 januari 2014===
# Bewijs compatiebele grootheden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie.
#* Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert.
#*Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule.
#* Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse.
#* Wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan?
#* Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?
===17 januari 2014===
#Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
#Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe:
#Bespreek de mogelijke golffuncties en dat die aanleiding geven tot de constructie van een Slater determinant/ combinatie van Slater determinanten
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (l², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing) (zie 24 januari 2012)

=== 25 januari 2013 ===
#Geef en bespreek het Pauli-principe. Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Definitie van elektroncorrelatie. Wat is de correlatie-energie? Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven. Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.

=== 22 januari 2013===

#Leid de uitdrukking af van de totale (elektronische) grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesugereerd door Kohn & Sham
#Geef de definitie van "size consistency". Waarom is de CISD-methode niet size-consistent?
#
#*Wat zijn compatiebele grootheden?
#*Toon aan dat twee meetbare grootheden compatiebel zijn als de corresponderende kwantummechanische operatoren commuteren.
#*Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs (i) en (ii) door de commutatierelatie tussen de bijhorende operatoren uit te werken.

===Augustus 2012===

#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*eigenwaarden van A altijd reël zijn
#*de eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
#Leg uit waarom de dissociatie van H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze een steeds te hoge en de andere steeds een te lage bindingsenergie oplevert? Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van bindingsenergie, verbeterd worden?

===28 januari 2012 NM===
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
# Bewijs compatiebele grootheden.

===24 januari 2012 VM===
#
#*Geef en bespreek het Pauli-principe
#*Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Leid de uitdrukking af voor de totale (elektronische) grondtoestandsenergie binnen DFT, na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (l², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===22 januari 2012===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfunctie van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
#Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een éé-elektron atoom met kernlading Z:
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#*Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#*Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#*Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#*Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#*Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===24 januari 2011 nm===
# Maak gebruik van de LCAO-MO benadering en het variatietheorema om de golffunctie en bijhorende energie te berekenen van de grondtoestand van het H2+-ion bij een H-H afstand van 2,2 a.u. Basisfuncties zijn de (genormaliseerde) 1sA en 1sB orbitalen op beide H atomen. De waarde van de verschillende integralen tussen beide functies bij de gegeven H-H afstand bedragen: S(AB)= 0,533 ; H(AA)= -0,937 a.u. ; H(AB)= -0,621 a.u.
#
#* Geef en bespreek het Pauli-principe
#* Hoe wordt dit principe gebruikt voor de constructie van een golffunctie binnnen de orbitaalbenadering.
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MOSCF berekening (leid de formules af)

===24 januari 2011 vm===
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
# Leidt de uitdrukking af van de totale elektronische grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===22 januari 2010 nm===
#Niet compatiebele grootheden, bewijzen dat impuls en plaats niet compatiebel zijn, onzekerheidsprincipe Heisenberg geven en bewijzen met gegeven formule (uit cursus)
#H2+-ion, gegeven dat bindend orbitaal= N(sA+sB) en antibindend= N'(sA-sB). Normalisatiefactoren berekenen en met de waarschijnlijkheidsdichtheid aantonen dat het ene bindend is en het andere antibindend.
#Vanalles over geometrie-optimalisatie en frequentie-analyse:

===22 januari 2010 vm===
#De golffunctie van waterstof gekregen. Bereken hoogst waarschijnlijke waarde van r en de gemiddelde waarde van r
#
#* Variatietheorema geven en bewijzen en aantonen hoe dat da in de densiteitsfunctionaaltheorie ook blijft gelden
#* Het eerste Hohenberg-Kohn theorema geven en bewijzen
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden

===18 januari 2010 nm===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade en ungerade
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het Pauli-principe (grondig en algemeen) en gebruik dit principe bij de constructie van de golffunctie voor de grondtoestand van he He atoom(binnen de orbitaalbenadering)

===18 januari 2010 vm===
#Bewijs compatiebele grootheden
#Geef de verschillende aangeslagen toestanden van een twee-elektronsysteem. Geef de slaterdeterminanten rekening houdend met het Pauliprincipe
#Tekenopdracht van n=4 l=2 en ml=+/-2 (zie oude examenvragen)

===augustus 2009===
#Wat zijn incompatiebele grootheden? Toon aan dat positie en snelheid incompatiebel zijn. Geef en bewijs de Heisenberg onzekerheidsrelatie. Maak hierbij gebruik van de volgende vergelijking, geldend voor twee incompatiebele grootheden A en B: deltaA * deltaB >= 1/2 |<psi|[A, B]|psi>|
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB).
* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi•b een binden MO en phi•* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===23 januari 2009===
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*Eigenwaarden van A altijd reel zijn
#*De eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden?
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema
#*Geef en bewijs het eerste Hohenberg-Kohn theorema

===12 januari 2009===
#Bespreek gerade/ungerade , afleiding en zeggen wat essentieel is.
#3 begrippen bespreken en met elkaar in verband brengen: orbitaal / open en gesloten schil / toestand en toestandsfunctie
#Orbitalen tekenen(letterlijk zoals ook op toledo staat)

===10 januari 2009===
#Commutatieregels H, L², Lx, Ly, Lz van meer-elektronatomen afleiden en bespreken wat ge daar mee kunt
#Perturbatietheorie geven & MP2 daar in mengen
#Frequentie-analyse
#*A) frequentie-analyse op een stationair punt bespreken en de Hessiaan er in gebruiken
#*B) 3 eigenschappen bespreken van het molecule in een bepaalde geometrie die je met een frequentie analyse kan berekenen/bespreken

Computationele Chemie

2023-01-16T15:30:20Z

R0834942: /* 16 januari 2023 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
Het zwaarste vak van de 3e bachelor in de eerste semester. Dit vak werd tot academiejaar 2020-2021 gedoceerd door professor Pierloot. Naast het mondelinge examen zijn er computerpractica. Hierover moeten verslagen gemaakt worden en op het einde van het semester een computerexamen afgelegd worden.
Vanaf academiejaar 2020-2021 wordt dit vak gedoceerd door professor Harvey. Het examen is veraandered naar een schriftelijk examen, die voor 75% van de punten telt.

==Examenvragen vanaf 2021==

===16 januari 2023===
#3 golffuncties:
#*-Φgrond(r1,ω1,r2,ω2)= [ɸa(r1)xɸb(r2)] Fa
#*-Φaangeslagen,1(r1,ω1,r2,ω2)= [ɸa(r1)ɸb(r2)-ɸb(r1)ɸ(r2)] α(ω1)α(ω2)
#*-Φaangeslagen,2(r1,ω1,r2,ω2)= [ɸa(r1)ɸb(r2)+ɸb(r1)ɸ(r2)] Fa#
#*(a) Deze golffuncties voldoen aan een bepaald principe. Wat is dit principe? (of zoiets)
#*(b) Bewijs dat de golffuncties aan dit principe voldoen door Fa uit te werken.
#*(c) Schrijf de golffunctie van de grondtoestand de aangeslagen,1 toestand als Slater determinant
# Ψn=sqrt(2/L)cos(nπx/L). Dit is de golffunctie van een deeltje dat zich in een doos bevindt en zich in 1 dimensie kan bewegen van x=0 tot x=L. De potentiële energie is 0. Hamiltoniaan: H=T^+V^=(-h(bar)^2/2m)*∇^2.
#*(a) Bewijs dat Ψn een eigenfunctie is van H.
#*(b) Wat is de energie van Ψn voor n=1?

===18 januari 2022===
#Compatibel (Geg: operatoren van draaiimpuls-componenten)
#* Wat zijn compatibele grootheden?
#* Waroom zijn Îx en Îz niet compatibel (afleiding)?
#* Belangrijkste gevolg/probleem voor niet compatibele operatoren?
#Slater Determinanten
#* Waarom gebruikt men SD-toestandfuncties ipv HF?
#* Fysische betekenis van vier termen van (gegeven vgl) E(SD) (vgl 5.24 in cursus)
#* Welke term valt weg voor HF? Why?
#Energiën experiment: Gegeven radicalaire reactie: R-OH -> R-O° + °H. Energieën voor alle componenten zijn gegeven van twee calculations met twee basissets. Daarnaast ook ZPE.
#* Waarom calculeren we eerst een geoptimaliseerde energie met 6-311G(d) en dan nog eens met 6-311G(d,p)?
#* Waarom calculeren we vibratiefreq.?
#* Wat is de meest geoptimaliseerde energie van de O-H binding o.b.v. waarden in tabel?
#* Kan foton met golflengte x nm deze breking veroorzaken?

===18 juni 2021===
#Elektrondensiteit
#*Geef e-densiteit voor N-deeltjes systeem, onafh. van spin. (vgl 2.22 uit cursus)
#*Explain en leid af de vgl van dipoolmoment. (vgl 6.4 in cursus)
#Molecularie Mechanica
#*Explain (gegeven) krachtveld uitdrukking. (vgl 5.127 uit cursus)
#HF-calculation voor waterstoffluoride: gegeven tabel: 4 basissets (+ welke basisfuncties op F en H afzonderlijk) + bijhorende energie
#*Bereken de kern-kern repulsie voor waterstoffluoride met bindingslengte 0.917.
#*Welk van de vier berekeningen geeft (i) de nauwkeurigste en (ii) de slechtste benaderende golffuncties voor waterstoffluoride? Welk principe wordt hier gebruikt?
#*Waarom daalt de energie bij toevoegen van d basisfunctie op F en p basisfunctie op H?

===27 januari 2021===
#Restricted Hartree Fock
#*Geef RHF toestandsfunctie van H2 molecule binnen de LCAO-MO benadering en met een minimale basisset. Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef aan welke gevolgen dit heeft voor de nauwkeurigheid van de RHF beschrijving van covalente bindingen. Beschrijf in detail welke (minimale) verbetering van de RHF golffunctie van H2 nodig is om een kwalitatief correcte dissociatiecurve te bekomen.
#Slater Determinanten
#*Geef de SD van He. Bewijs dat de SD voldoet aan het Pauli principe.
#*De bijbehorende energie is E = 2 h1s1s + J1s1s. Wat betekenen h1s1s en J1s1s.
#*Gegeven h = functie van zèta, J = functie van zèta. Bereken voor welke zèta de energie zo nauwkeurig mogelijk is, wat is de waarde van de energie? Waarom neemt J toe als zèta toeneemt?
#*Met een zeer grote basisset vinden we E = -2,85 Hartree. De exacte energie is -2,90 Hartree. Leg uit waarom deze waarde verschillen en waarom ze verschillen van het antwoord in de vorige vraag.
#Moleculaire Symmetrie: Gegeven: cis- en trans-isomeer van C2H2F2 met bijhorende energieën (E(cis) > E(trans) by 0,0004 Ha). Twee MOs van het trans-isomeer. Twee karaktertabellen voor C2v en C2h.
#*Welk isomeer heeft puntgroep C2v, welk C2h? Why?
#*Geef de irreduceerbare representatie van de twee MOs, explain.
#*Waarom kunnen de orbitalen zo gekozen worden dat ze eigenfuncties zijn van de symmetrieoperatoren?
#*Welk isomeer is het stabielste? Is er een groot verschil in stabiliteit?

==Examenvragen vanaf 2009==
===24 januari 2020 VM===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===13 januari 2020 NM===
#
#Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie dezelfde functie als uit de cursus
#
#Vertrek van de exacte oplossing van de Schrödingervgl van het He+ ion om een benaderende oplossing te berekenen voor de grondtoestand van het He atoom. Werk een manier uit om deze benadering te verbeteren door gebruik te maken van het variatietheorema. Kan je op die manier een exacte uitkomst bekomen? Leg uit waarom (niet)/ hoe.
#
#a) Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de (exacte) elektronische toestandsfunctie van een molecule? b) Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===13 januari 2020 VM===
#
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator Â en bewijs dat (a) eigenwaarden van Â altijd reëel zijn; (b) de eigenfuncties van Â steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef aan welke gevolgen dit heeft voor de nauwkeurigheid van de RHF beschrijving van covalente bindingen. Beschrijf in detail welke (minimale) verbetering van de RHF golffunctie van H2 nodig is om een kwalitatief correcte dissociatiecurve te bekomen.
#
#a) Geef en bespreek de algemene uitdrukking van het Pauli principe. Maak hierbij gebruik van permutatie-operatoren. b) Bewijs dat (binnen de orbitaalbenadering) omwille van dit principe de maximale elektronische bezetting van een ruimtelijk orbitaal twee is.

===22 januari 2019 VM===
#
#Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie dezelfde functie als uit de cursus
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
#
#*Geef een uitdrukking voor de HF orbitaalenergie
#*Is som van de individuele oribitaalenergieën gelijk aan de totale HF energie? Indien niet, waar ligt dit aan?
#*Over de ionisatiepotentiaal en hoe die bepaalt werd en hoe da verbeterd kon worden

=== 14 januari 2019 VM===
#
#*Bespreek idempotente operatoren, compatibele grootheden, hermetische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
#Wat is Mulliken populatie-analyse en voor wat dient het? Leid de formules af + wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening (gesloten schil molecule)?

===25 januari 2018===
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===NM 23 januari 2018===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#Vertrek van de exacte oplossing van de Schrödingervgl van het He+ ion om een benaderende oplossing te berekenen voor de grondtoestand van het He atoom. Werk een manier uit om deze benadering te verbeteren door gebruik te maken van het variatietheorema. Kan je op die manier een exacte uitkomst bekomen? Leg uit waarom (niet)/ hoe.
#
#*Geef de uitdrukking van de Hartree-Fock orbitaalenergie ε_HF en bespreek de betekenis van de verschillende termen in deze uitdrukking.
#*Komt de som van de HF energieën van alle bezette orbitalen van een molecule overeen met de totale HF energie E_HF? Indien niet, waarin verschillen beide grootheden?
#*Leg uit op welke manier de orbitaalenergie gebruikt kan worden als een benaderende waarde voor de moleculaire ionisatie-energie. Wat houdt deze benadering in en hoe kan de berekening van de ionisatie-potentiaal verder verbeterd worden?

===VM 23 januari 2018===
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Phi^b = N(1sA + 1sB) en Phi* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef aan welke gevolgen dit heeft voor de nauwkeurigheid van de RHF golfvergelijking (?) van covalente bindingen. Beschrijf in detail welke (minimale) voorbetering van de RHF golffunctie van H2 nodig is om een kwalitatief correcte dissociatiecurve te bekomen.
#Wat is Mulliken populatie-analyse en voor wat dient het? Leid de formules af + wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening (gesloten schil molecule)?

=== 19 januari 2018===
#Voorwaarden van een gerade/ ungerade systeem uitleggen en wanneer het kan voorkomen
#Vertrek van de exacte oplossing van de Schrödingervgl van het He+ ion om een benaderende oplossing te berekenen voor de grondtoestand van het He atoom. Werk een manier uit om deze benadering te verbeteren door gebruik te maken van het variatietheorema. Kan je op die manier een exacte uitkomst bekomen? Leg uit waarom (niet)/ hoe.
#
#*Hoe bereken je de electrondensiteit vertrekkende van de (exacte) elektronische toestandsfunctie van ene molecule? hoe hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#*Hoe kan je bovenstaande uitdrukking herschrijven voor de Hartree-Fock golffunctie van een gesloten-schil molecule?
#*Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van een molecule uitgaande van de densiteit?

=== 26 januari 2017 (NM) ===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingervergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:functies voor (n=4, l=2 en ml = +/-2)
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

=== 24 januarri 2017 ===
# Voorwaarden uitleggen voor wanneer een systeem geraden of ungeraden kan zijn.
# Uitleggen waarom UHF afwijkingen geeft bij de dissociatie van H2 en het covalente karakter van bindingen. Uiteggen hoe dit kan verbeterd worden ( in detail zoals H IV: p28-30)
# Afleiden van de totale elektronische energie na het in voeren van Kohn & Sham orbitalen in DFT.

=== 20 januari 2017 (NM)===
#
#* Geef en bewijs het variatietheorema
#* Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#* Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode beanderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===22 januari 2016 (VM)===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden, (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2(AB+BA) hermitisch is als A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'.
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#
#* Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de elektronische toestandfunctie van een molecule? Hou hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#* Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van ee nmolecule uitgaande van de densiteit?
#* Leg uit hoe je een MSEP (molecular surface electrostatic potential) zou berekenen.

===19 januari 2016 (VM)===
#
#* Wat zijn compatiebele grootheden? Wat zijn de voorwaarden?
#* Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs dit met de voorwaarden die je in a) gesteld hebt.
# Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Leg uit hoe je dit kan verbeteren (in detail).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculair dipoolmoment berekend kan worden met
#* elektronische toestandsfunctie
#* elektrondensiteit

===15 januari 2016 (VM)===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horenden bij de aangeslagen configuratie van een twee-elektronensysteem en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) de Slater determinanten.
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===23 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===22 januari 2015===
# Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?

===20 januari 2015 VM===
# Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
# Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===16 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
# Geef grondig het Pauliprincipe en toon aan dat de golffunctie van het He atoom geschreven moet worden als een determinant, en geef deze determinant.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven.
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===18 augustus 2014===
# Bewijs dat Pz een lineaire en hermitische operator is.
# Geef grondig het Pauliprincipe en voor een He atoom gebruik makend van de orbitaalbenadering dat de golffunctie geschreven kan worden in een determinant, en geef deze determinant.
# Leg uit Rayleigh perturbatie theorie en situeer MP2 hierin.

===24 januari 2014===
# Definieer
#*orbitaal en orbitaalbenadering
#*configuratie: open- en gesloten-schil-configuratie
#*slaterdeterminanten
#*toestand en toestandsfunctie; maak gebruik van een voorbeeld en leg het verband/preciseer het verschil tussen de verschillende begrippen
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===23 januari 2014===
# geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen:
#* Idempotente operatoren
#* Compatibele grootheden
#* Hermitische operatoren
# Geef en bespreek het Pauli principe (algemeen) en toon aan dat omwille van dit principe de maximale bezetting ven de ruimtelijke orbitalen 2 is, en die van de spin orbitalen 1.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven (uit hoofdstuk 4 naar 't schijnt!)
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===21 januari 2014===
# Bewijs compatiebele grootheden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie.
#* Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert.
#*Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule.
#* Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse.
#* Wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan?
#* Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?
===17 januari 2014===
#Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
#Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe:
#Bespreek de mogelijke golffuncties en dat die aanleiding geven tot de constructie van een Slater determinant/ combinatie van Slater determinanten
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (l², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing) (zie 24 januari 2012)

=== 25 januari 2013 ===
#Geef en bespreek het Pauli-principe. Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Definitie van elektroncorrelatie. Wat is de correlatie-energie? Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven. Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.

=== 22 januari 2013===

#Leid de uitdrukking af van de totale (elektronische) grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesugereerd door Kohn & Sham
#Geef de definitie van "size consistency". Waarom is de CISD-methode niet size-consistent?
#
#*Wat zijn compatiebele grootheden?
#*Toon aan dat twee meetbare grootheden compatiebel zijn als de corresponderende kwantummechanische operatoren commuteren.
#*Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs (i) en (ii) door de commutatierelatie tussen de bijhorende operatoren uit te werken.

===Augustus 2012===

#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*eigenwaarden van A altijd reël zijn
#*de eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
#Leg uit waarom de dissociatie van H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze een steeds te hoge en de andere steeds een te lage bindingsenergie oplevert? Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van bindingsenergie, verbeterd worden?

===28 januari 2012 NM===
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
# Bewijs compatiebele grootheden.

===24 januari 2012 VM===
#
#*Geef en bespreek het Pauli-principe
#*Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Leid de uitdrukking af voor de totale (elektronische) grondtoestandsenergie binnen DFT, na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (l², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===22 januari 2012===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfunctie van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
#Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een éé-elektron atoom met kernlading Z:
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#*Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#*Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#*Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#*Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#*Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===24 januari 2011 nm===
# Maak gebruik van de LCAO-MO benadering en het variatietheorema om de golffunctie en bijhorende energie te berekenen van de grondtoestand van het H2+-ion bij een H-H afstand van 2,2 a.u. Basisfuncties zijn de (genormaliseerde) 1sA en 1sB orbitalen op beide H atomen. De waarde van de verschillende integralen tussen beide functies bij de gegeven H-H afstand bedragen: S(AB)= 0,533 ; H(AA)= -0,937 a.u. ; H(AB)= -0,621 a.u.
#
#* Geef en bespreek het Pauli-principe
#* Hoe wordt dit principe gebruikt voor de constructie van een golffunctie binnnen de orbitaalbenadering.
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MOSCF berekening (leid de formules af)

===24 januari 2011 vm===
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
# Leidt de uitdrukking af van de totale elektronische grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===22 januari 2010 nm===
#Niet compatiebele grootheden, bewijzen dat impuls en plaats niet compatiebel zijn, onzekerheidsprincipe Heisenberg geven en bewijzen met gegeven formule (uit cursus)
#H2+-ion, gegeven dat bindend orbitaal= N(sA+sB) en antibindend= N'(sA-sB). Normalisatiefactoren berekenen en met de waarschijnlijkheidsdichtheid aantonen dat het ene bindend is en het andere antibindend.
#Vanalles over geometrie-optimalisatie en frequentie-analyse:

===22 januari 2010 vm===
#De golffunctie van waterstof gekregen. Bereken hoogst waarschijnlijke waarde van r en de gemiddelde waarde van r
#
#* Variatietheorema geven en bewijzen en aantonen hoe dat da in de densiteitsfunctionaaltheorie ook blijft gelden
#* Het eerste Hohenberg-Kohn theorema geven en bewijzen
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden

===18 januari 2010 nm===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade en ungerade
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het Pauli-principe (grondig en algemeen) en gebruik dit principe bij de constructie van de golffunctie voor de grondtoestand van he He atoom(binnen de orbitaalbenadering)

===18 januari 2010 vm===
#Bewijs compatiebele grootheden
#Geef de verschillende aangeslagen toestanden van een twee-elektronsysteem. Geef de slaterdeterminanten rekening houdend met het Pauliprincipe
#Tekenopdracht van n=4 l=2 en ml=+/-2 (zie oude examenvragen)

===augustus 2009===
#Wat zijn incompatiebele grootheden? Toon aan dat positie en snelheid incompatiebel zijn. Geef en bewijs de Heisenberg onzekerheidsrelatie. Maak hierbij gebruik van de volgende vergelijking, geldend voor twee incompatiebele grootheden A en B: deltaA * deltaB >= 1/2 |<psi|[A, B]|psi>|
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB).
* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi•b een binden MO en phi•* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===23 januari 2009===
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*Eigenwaarden van A altijd reel zijn
#*De eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden?
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema
#*Geef en bewijs het eerste Hohenberg-Kohn theorema

===12 januari 2009===
#Bespreek gerade/ungerade , afleiding en zeggen wat essentieel is.
#3 begrippen bespreken en met elkaar in verband brengen: orbitaal / open en gesloten schil / toestand en toestandsfunctie
#Orbitalen tekenen(letterlijk zoals ook op toledo staat)

===10 januari 2009===
#Commutatieregels H, L², Lx, Ly, Lz van meer-elektronatomen afleiden en bespreken wat ge daar mee kunt
#Perturbatietheorie geven & MP2 daar in mengen
#Frequentie-analyse
#*A) frequentie-analyse op een stationair punt bespreken en de Hessiaan er in gebruiken
#*B) 3 eigenschappen bespreken van het molecule in een bepaalde geometrie die je met een frequentie analyse kan berekenen/bespreken

Computationele Chemie

2023-01-16T15:19:59Z

R0834942: /* Examenvragen vanaf 2021 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
Het zwaarste vak van de 3e bachelor in de eerste semester. Dit vak werd tot academiejaar 2020-2021 gedoceerd door professor Pierloot. Naast het mondelinge examen zijn er computerpractica. Hierover moeten verslagen gemaakt worden en op het einde van het semester een computerexamen afgelegd worden.
Vanaf academiejaar 2020-2021 wordt dit vak gedoceerd door professor Harvey. Het examen is veraandered naar een schriftelijk examen, die voor 75% van de punten telt.

==Examenvragen vanaf 2021==

===16 januari 2023===
#3 golffuncties:
#*-Φgrond(r1,ω1,r2,ω2)= [ɸa(r1)xɸb(r2)] Fa
#*-Φaangeslagen,1(r1,ω1,r2,ω2)= [ɸa(r1)ɸb(r2)-ɸb(r1)ɸ(r2)] α(ω1)α(ω2)
#*-Φaangeslagen,2(r1,ω1,r2,ω2)= [ɸa(r1)ɸb(r2)+ɸb(r1)ɸ(r2)] Fa#
#*(a) Deze golffuncties voldoen aan een bepaald principe. Wat is dit principe? (of zoiets)
#*(b) Bewijs dat de golffuncties aan dit principe voldoen door Fa uit te werken.
#*(c) Schrijf de golffunctie van de grondtoestand de aangeslagen,1 toestand als Slater determinant

===18 januari 2022===
#Compatibel (Geg: operatoren van draaiimpuls-componenten)
#* Wat zijn compatibele grootheden?
#* Waroom zijn Îx en Îz niet compatibel (afleiding)?
#* Belangrijkste gevolg/probleem voor niet compatibele operatoren?
#Slater Determinanten
#* Waarom gebruikt men SD-toestandfuncties ipv HF?
#* Fysische betekenis van vier termen van (gegeven vgl) E(SD) (vgl 5.24 in cursus)
#* Welke term valt weg voor HF? Why?
#Energiën experiment: Gegeven radicalaire reactie: R-OH -> R-O° + °H. Energieën voor alle componenten zijn gegeven van twee calculations met twee basissets. Daarnaast ook ZPE.
#* Waarom calculeren we eerst een geoptimaliseerde energie met 6-311G(d) en dan nog eens met 6-311G(d,p)?
#* Waarom calculeren we vibratiefreq.?
#* Wat is de meest geoptimaliseerde energie van de O-H binding o.b.v. waarden in tabel?
#* Kan foton met golflengte x nm deze breking veroorzaken?

===18 juni 2021===
#Elektrondensiteit
#*Geef e-densiteit voor N-deeltjes systeem, onafh. van spin. (vgl 2.22 uit cursus)
#*Explain en leid af de vgl van dipoolmoment. (vgl 6.4 in cursus)
#Molecularie Mechanica
#*Explain (gegeven) krachtveld uitdrukking. (vgl 5.127 uit cursus)
#HF-calculation voor waterstoffluoride: gegeven tabel: 4 basissets (+ welke basisfuncties op F en H afzonderlijk) + bijhorende energie
#*Bereken de kern-kern repulsie voor waterstoffluoride met bindingslengte 0.917.
#*Welk van de vier berekeningen geeft (i) de nauwkeurigste en (ii) de slechtste benaderende golffuncties voor waterstoffluoride? Welk principe wordt hier gebruikt?
#*Waarom daalt de energie bij toevoegen van d basisfunctie op F en p basisfunctie op H?

===27 januari 2021===
#Restricted Hartree Fock
#*Geef RHF toestandsfunctie van H2 molecule binnen de LCAO-MO benadering en met een minimale basisset. Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef aan welke gevolgen dit heeft voor de nauwkeurigheid van de RHF beschrijving van covalente bindingen. Beschrijf in detail welke (minimale) verbetering van de RHF golffunctie van H2 nodig is om een kwalitatief correcte dissociatiecurve te bekomen.
#Slater Determinanten
#*Geef de SD van He. Bewijs dat de SD voldoet aan het Pauli principe.
#*De bijbehorende energie is E = 2 h1s1s + J1s1s. Wat betekenen h1s1s en J1s1s.
#*Gegeven h = functie van zèta, J = functie van zèta. Bereken voor welke zèta de energie zo nauwkeurig mogelijk is, wat is de waarde van de energie? Waarom neemt J toe als zèta toeneemt?
#*Met een zeer grote basisset vinden we E = -2,85 Hartree. De exacte energie is -2,90 Hartree. Leg uit waarom deze waarde verschillen en waarom ze verschillen van het antwoord in de vorige vraag.
#Moleculaire Symmetrie: Gegeven: cis- en trans-isomeer van C2H2F2 met bijhorende energieën (E(cis) > E(trans) by 0,0004 Ha). Twee MOs van het trans-isomeer. Twee karaktertabellen voor C2v en C2h.
#*Welk isomeer heeft puntgroep C2v, welk C2h? Why?
#*Geef de irreduceerbare representatie van de twee MOs, explain.
#*Waarom kunnen de orbitalen zo gekozen worden dat ze eigenfuncties zijn van de symmetrieoperatoren?
#*Welk isomeer is het stabielste? Is er een groot verschil in stabiliteit?

==Examenvragen vanaf 2009==
===24 januari 2020 VM===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===13 januari 2020 NM===
#
#Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie dezelfde functie als uit de cursus
#
#Vertrek van de exacte oplossing van de Schrödingervgl van het He+ ion om een benaderende oplossing te berekenen voor de grondtoestand van het He atoom. Werk een manier uit om deze benadering te verbeteren door gebruik te maken van het variatietheorema. Kan je op die manier een exacte uitkomst bekomen? Leg uit waarom (niet)/ hoe.
#
#a) Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de (exacte) elektronische toestandsfunctie van een molecule? b) Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===13 januari 2020 VM===
#
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator Â en bewijs dat (a) eigenwaarden van Â altijd reëel zijn; (b) de eigenfuncties van Â steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef aan welke gevolgen dit heeft voor de nauwkeurigheid van de RHF beschrijving van covalente bindingen. Beschrijf in detail welke (minimale) verbetering van de RHF golffunctie van H2 nodig is om een kwalitatief correcte dissociatiecurve te bekomen.
#
#a) Geef en bespreek de algemene uitdrukking van het Pauli principe. Maak hierbij gebruik van permutatie-operatoren. b) Bewijs dat (binnen de orbitaalbenadering) omwille van dit principe de maximale elektronische bezetting van een ruimtelijk orbitaal twee is.

===22 januari 2019 VM===
#
#Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie dezelfde functie als uit de cursus
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
#
#*Geef een uitdrukking voor de HF orbitaalenergie
#*Is som van de individuele oribitaalenergieën gelijk aan de totale HF energie? Indien niet, waar ligt dit aan?
#*Over de ionisatiepotentiaal en hoe die bepaalt werd en hoe da verbeterd kon worden

=== 14 januari 2019 VM===
#
#*Bespreek idempotente operatoren, compatibele grootheden, hermetische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
#Wat is Mulliken populatie-analyse en voor wat dient het? Leid de formules af + wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening (gesloten schil molecule)?

===25 januari 2018===
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===NM 23 januari 2018===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#Vertrek van de exacte oplossing van de Schrödingervgl van het He+ ion om een benaderende oplossing te berekenen voor de grondtoestand van het He atoom. Werk een manier uit om deze benadering te verbeteren door gebruik te maken van het variatietheorema. Kan je op die manier een exacte uitkomst bekomen? Leg uit waarom (niet)/ hoe.
#
#*Geef de uitdrukking van de Hartree-Fock orbitaalenergie ε_HF en bespreek de betekenis van de verschillende termen in deze uitdrukking.
#*Komt de som van de HF energieën van alle bezette orbitalen van een molecule overeen met de totale HF energie E_HF? Indien niet, waarin verschillen beide grootheden?
#*Leg uit op welke manier de orbitaalenergie gebruikt kan worden als een benaderende waarde voor de moleculaire ionisatie-energie. Wat houdt deze benadering in en hoe kan de berekening van de ionisatie-potentiaal verder verbeterd worden?

===VM 23 januari 2018===
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Phi^b = N(1sA + 1sB) en Phi* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef aan welke gevolgen dit heeft voor de nauwkeurigheid van de RHF golfvergelijking (?) van covalente bindingen. Beschrijf in detail welke (minimale) voorbetering van de RHF golffunctie van H2 nodig is om een kwalitatief correcte dissociatiecurve te bekomen.
#Wat is Mulliken populatie-analyse en voor wat dient het? Leid de formules af + wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening (gesloten schil molecule)?

=== 19 januari 2018===
#Voorwaarden van een gerade/ ungerade systeem uitleggen en wanneer het kan voorkomen
#Vertrek van de exacte oplossing van de Schrödingervgl van het He+ ion om een benaderende oplossing te berekenen voor de grondtoestand van het He atoom. Werk een manier uit om deze benadering te verbeteren door gebruik te maken van het variatietheorema. Kan je op die manier een exacte uitkomst bekomen? Leg uit waarom (niet)/ hoe.
#
#*Hoe bereken je de electrondensiteit vertrekkende van de (exacte) elektronische toestandsfunctie van ene molecule? hoe hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#*Hoe kan je bovenstaande uitdrukking herschrijven voor de Hartree-Fock golffunctie van een gesloten-schil molecule?
#*Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van een molecule uitgaande van de densiteit?

=== 26 januari 2017 (NM) ===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingervergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:functies voor (n=4, l=2 en ml = +/-2)
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

=== 24 januarri 2017 ===
# Voorwaarden uitleggen voor wanneer een systeem geraden of ungeraden kan zijn.
# Uitleggen waarom UHF afwijkingen geeft bij de dissociatie van H2 en het covalente karakter van bindingen. Uiteggen hoe dit kan verbeterd worden ( in detail zoals H IV: p28-30)
# Afleiden van de totale elektronische energie na het in voeren van Kohn & Sham orbitalen in DFT.

=== 20 januari 2017 (NM)===
#
#* Geef en bewijs het variatietheorema
#* Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#* Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode beanderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===22 januari 2016 (VM)===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden, (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2(AB+BA) hermitisch is als A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'.
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#
#* Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de elektronische toestandfunctie van een molecule? Hou hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#* Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van ee nmolecule uitgaande van de densiteit?
#* Leg uit hoe je een MSEP (molecular surface electrostatic potential) zou berekenen.

===19 januari 2016 (VM)===
#
#* Wat zijn compatiebele grootheden? Wat zijn de voorwaarden?
#* Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs dit met de voorwaarden die je in a) gesteld hebt.
# Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Leg uit hoe je dit kan verbeteren (in detail).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculair dipoolmoment berekend kan worden met
#* elektronische toestandsfunctie
#* elektrondensiteit

===15 januari 2016 (VM)===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horenden bij de aangeslagen configuratie van een twee-elektronensysteem en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) de Slater determinanten.
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===23 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===22 januari 2015===
# Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?

===20 januari 2015 VM===
# Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
# Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===16 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
# Geef grondig het Pauliprincipe en toon aan dat de golffunctie van het He atoom geschreven moet worden als een determinant, en geef deze determinant.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven.
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===18 augustus 2014===
# Bewijs dat Pz een lineaire en hermitische operator is.
# Geef grondig het Pauliprincipe en voor een He atoom gebruik makend van de orbitaalbenadering dat de golffunctie geschreven kan worden in een determinant, en geef deze determinant.
# Leg uit Rayleigh perturbatie theorie en situeer MP2 hierin.

===24 januari 2014===
# Definieer
#*orbitaal en orbitaalbenadering
#*configuratie: open- en gesloten-schil-configuratie
#*slaterdeterminanten
#*toestand en toestandsfunctie; maak gebruik van een voorbeeld en leg het verband/preciseer het verschil tussen de verschillende begrippen
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===23 januari 2014===
# geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen:
#* Idempotente operatoren
#* Compatibele grootheden
#* Hermitische operatoren
# Geef en bespreek het Pauli principe (algemeen) en toon aan dat omwille van dit principe de maximale bezetting ven de ruimtelijke orbitalen 2 is, en die van de spin orbitalen 1.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven (uit hoofdstuk 4 naar 't schijnt!)
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===21 januari 2014===
# Bewijs compatiebele grootheden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie.
#* Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert.
#*Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule.
#* Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse.
#* Wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan?
#* Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?
===17 januari 2014===
#Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
#Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe:
#Bespreek de mogelijke golffuncties en dat die aanleiding geven tot de constructie van een Slater determinant/ combinatie van Slater determinanten
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (l², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing) (zie 24 januari 2012)

=== 25 januari 2013 ===
#Geef en bespreek het Pauli-principe. Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Definitie van elektroncorrelatie. Wat is de correlatie-energie? Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven. Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.

=== 22 januari 2013===

#Leid de uitdrukking af van de totale (elektronische) grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesugereerd door Kohn & Sham
#Geef de definitie van "size consistency". Waarom is de CISD-methode niet size-consistent?
#
#*Wat zijn compatiebele grootheden?
#*Toon aan dat twee meetbare grootheden compatiebel zijn als de corresponderende kwantummechanische operatoren commuteren.
#*Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs (i) en (ii) door de commutatierelatie tussen de bijhorende operatoren uit te werken.

===Augustus 2012===

#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*eigenwaarden van A altijd reël zijn
#*de eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
#Leg uit waarom de dissociatie van H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze een steeds te hoge en de andere steeds een te lage bindingsenergie oplevert? Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van bindingsenergie, verbeterd worden?

===28 januari 2012 NM===
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
# Bewijs compatiebele grootheden.

===24 januari 2012 VM===
#
#*Geef en bespreek het Pauli-principe
#*Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Leid de uitdrukking af voor de totale (elektronische) grondtoestandsenergie binnen DFT, na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (l², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===22 januari 2012===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfunctie van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
#Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een éé-elektron atoom met kernlading Z:
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#*Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#*Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#*Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#*Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#*Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===24 januari 2011 nm===
# Maak gebruik van de LCAO-MO benadering en het variatietheorema om de golffunctie en bijhorende energie te berekenen van de grondtoestand van het H2+-ion bij een H-H afstand van 2,2 a.u. Basisfuncties zijn de (genormaliseerde) 1sA en 1sB orbitalen op beide H atomen. De waarde van de verschillende integralen tussen beide functies bij de gegeven H-H afstand bedragen: S(AB)= 0,533 ; H(AA)= -0,937 a.u. ; H(AB)= -0,621 a.u.
#
#* Geef en bespreek het Pauli-principe
#* Hoe wordt dit principe gebruikt voor de constructie van een golffunctie binnnen de orbitaalbenadering.
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MOSCF berekening (leid de formules af)

===24 januari 2011 vm===
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
# Leidt de uitdrukking af van de totale elektronische grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===22 januari 2010 nm===
#Niet compatiebele grootheden, bewijzen dat impuls en plaats niet compatiebel zijn, onzekerheidsprincipe Heisenberg geven en bewijzen met gegeven formule (uit cursus)
#H2+-ion, gegeven dat bindend orbitaal= N(sA+sB) en antibindend= N'(sA-sB). Normalisatiefactoren berekenen en met de waarschijnlijkheidsdichtheid aantonen dat het ene bindend is en het andere antibindend.
#Vanalles over geometrie-optimalisatie en frequentie-analyse:

===22 januari 2010 vm===
#De golffunctie van waterstof gekregen. Bereken hoogst waarschijnlijke waarde van r en de gemiddelde waarde van r
#
#* Variatietheorema geven en bewijzen en aantonen hoe dat da in de densiteitsfunctionaaltheorie ook blijft gelden
#* Het eerste Hohenberg-Kohn theorema geven en bewijzen
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden

===18 januari 2010 nm===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade en ungerade
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het Pauli-principe (grondig en algemeen) en gebruik dit principe bij de constructie van de golffunctie voor de grondtoestand van he He atoom(binnen de orbitaalbenadering)

===18 januari 2010 vm===
#Bewijs compatiebele grootheden
#Geef de verschillende aangeslagen toestanden van een twee-elektronsysteem. Geef de slaterdeterminanten rekening houdend met het Pauliprincipe
#Tekenopdracht van n=4 l=2 en ml=+/-2 (zie oude examenvragen)

===augustus 2009===
#Wat zijn incompatiebele grootheden? Toon aan dat positie en snelheid incompatiebel zijn. Geef en bewijs de Heisenberg onzekerheidsrelatie. Maak hierbij gebruik van de volgende vergelijking, geldend voor twee incompatiebele grootheden A en B: deltaA * deltaB >= 1/2 |<psi|[A, B]|psi>|
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB).
* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi•b een binden MO en phi•* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===23 januari 2009===
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*Eigenwaarden van A altijd reel zijn
#*De eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden?
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema
#*Geef en bewijs het eerste Hohenberg-Kohn theorema

===12 januari 2009===
#Bespreek gerade/ungerade , afleiding en zeggen wat essentieel is.
#3 begrippen bespreken en met elkaar in verband brengen: orbitaal / open en gesloten schil / toestand en toestandsfunctie
#Orbitalen tekenen(letterlijk zoals ook op toledo staat)

===10 januari 2009===
#Commutatieregels H, L², Lx, Ly, Lz van meer-elektronatomen afleiden en bespreken wat ge daar mee kunt
#Perturbatietheorie geven & MP2 daar in mengen
#Frequentie-analyse
#*A) frequentie-analyse op een stationair punt bespreken en de Hessiaan er in gebruiken
#*B) 3 eigenschappen bespreken van het molecule in een bepaalde geometrie die je met een frequentie analyse kan berekenen/bespreken

Computationele Chemie

2023-01-16T15:13:19Z

R0834942: /* Examenvragen vanaf 2021 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]
Het zwaarste vak van de 3e bachelor in de eerste semester. Dit vak werd tot academiejaar 2020-2021 gedoceerd door professor Pierloot. Naast het mondelinge examen zijn er computerpractica. Hierover moeten verslagen gemaakt worden en op het einde van het semester een computerexamen afgelegd worden.
Vanaf academiejaar 2020-2021 wordt dit vak gedoceerd door professor Harvey. Het examen is veraandered naar een schriftelijk examen, die voor 75% van de punten telt.

==Examenvragen vanaf 2021==

===16 januari 2023===
3 golffuncties:
-Φgrond(r1,ω1,r2,ω2)= [ɸa(r1)xɸb(r2)] Fa
-Φaangeslagen,1(r1,ω1,r2,ω2)= [ɸa(r1)ɸb(r2)-ɸb(r1)ɸ(r2)] α(ω1)α(ω2)
-Φaangeslagen,2(r1,ω1,r2,ω2)= [ɸa(r1)ɸb(r2)+ɸb(r1)ɸ(r2)] Fa

===18 januari 2022===
#Compatibel (Geg: operatoren van draaiimpuls-componenten)
#* Wat zijn compatibele grootheden?
#* Waroom zijn Îx en Îz niet compatibel (afleiding)?
#* Belangrijkste gevolg/probleem voor niet compatibele operatoren?
#Slater Determinanten
#* Waarom gebruikt men SD-toestandfuncties ipv HF?
#* Fysische betekenis van vier termen van (gegeven vgl) E(SD) (vgl 5.24 in cursus)
#* Welke term valt weg voor HF? Why?
#Energiën experiment: Gegeven radicalaire reactie: R-OH -> R-O° + °H. Energieën voor alle componenten zijn gegeven van twee calculations met twee basissets. Daarnaast ook ZPE.
#* Waarom calculeren we eerst een geoptimaliseerde energie met 6-311G(d) en dan nog eens met 6-311G(d,p)?
#* Waarom calculeren we vibratiefreq.?
#* Wat is de meest geoptimaliseerde energie van de O-H binding o.b.v. waarden in tabel?
#* Kan foton met golflengte x nm deze breking veroorzaken?

===18 juni 2021===
#Elektrondensiteit
#*Geef e-densiteit voor N-deeltjes systeem, onafh. van spin. (vgl 2.22 uit cursus)
#*Explain en leid af de vgl van dipoolmoment. (vgl 6.4 in cursus)
#Molecularie Mechanica
#*Explain (gegeven) krachtveld uitdrukking. (vgl 5.127 uit cursus)
#HF-calculation voor waterstoffluoride: gegeven tabel: 4 basissets (+ welke basisfuncties op F en H afzonderlijk) + bijhorende energie
#*Bereken de kern-kern repulsie voor waterstoffluoride met bindingslengte 0.917.
#*Welk van de vier berekeningen geeft (i) de nauwkeurigste en (ii) de slechtste benaderende golffuncties voor waterstoffluoride? Welk principe wordt hier gebruikt?
#*Waarom daalt de energie bij toevoegen van d basisfunctie op F en p basisfunctie op H?

===27 januari 2021===
#Restricted Hartree Fock
#*Geef RHF toestandsfunctie van H2 molecule binnen de LCAO-MO benadering en met een minimale basisset. Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef aan welke gevolgen dit heeft voor de nauwkeurigheid van de RHF beschrijving van covalente bindingen. Beschrijf in detail welke (minimale) verbetering van de RHF golffunctie van H2 nodig is om een kwalitatief correcte dissociatiecurve te bekomen.
#Slater Determinanten
#*Geef de SD van He. Bewijs dat de SD voldoet aan het Pauli principe.
#*De bijbehorende energie is E = 2 h1s1s + J1s1s. Wat betekenen h1s1s en J1s1s.
#*Gegeven h = functie van zèta, J = functie van zèta. Bereken voor welke zèta de energie zo nauwkeurig mogelijk is, wat is de waarde van de energie? Waarom neemt J toe als zèta toeneemt?
#*Met een zeer grote basisset vinden we E = -2,85 Hartree. De exacte energie is -2,90 Hartree. Leg uit waarom deze waarde verschillen en waarom ze verschillen van het antwoord in de vorige vraag.
#Moleculaire Symmetrie: Gegeven: cis- en trans-isomeer van C2H2F2 met bijhorende energieën (E(cis) > E(trans) by 0,0004 Ha). Twee MOs van het trans-isomeer. Twee karaktertabellen voor C2v en C2h.
#*Welk isomeer heeft puntgroep C2v, welk C2h? Why?
#*Geef de irreduceerbare representatie van de twee MOs, explain.
#*Waarom kunnen de orbitalen zo gekozen worden dat ze eigenfuncties zijn van de symmetrieoperatoren?
#*Welk isomeer is het stabielste? Is er een groot verschil in stabiliteit?

==Examenvragen vanaf 2009==
===24 januari 2020 VM===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===13 januari 2020 NM===
#
#Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie dezelfde functie als uit de cursus
#
#Vertrek van de exacte oplossing van de Schrödingervgl van het He+ ion om een benaderende oplossing te berekenen voor de grondtoestand van het He atoom. Werk een manier uit om deze benadering te verbeteren door gebruik te maken van het variatietheorema. Kan je op die manier een exacte uitkomst bekomen? Leg uit waarom (niet)/ hoe.
#
#a) Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de (exacte) elektronische toestandsfunctie van een molecule? b) Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===13 januari 2020 VM===
#
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator Â en bewijs dat (a) eigenwaarden van Â altijd reëel zijn; (b) de eigenfuncties van Â steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef aan welke gevolgen dit heeft voor de nauwkeurigheid van de RHF beschrijving van covalente bindingen. Beschrijf in detail welke (minimale) verbetering van de RHF golffunctie van H2 nodig is om een kwalitatief correcte dissociatiecurve te bekomen.
#
#a) Geef en bespreek de algemene uitdrukking van het Pauli principe. Maak hierbij gebruik van permutatie-operatoren. b) Bewijs dat (binnen de orbitaalbenadering) omwille van dit principe de maximale elektronische bezetting van een ruimtelijk orbitaal twee is.

===22 januari 2019 VM===
#
#Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie dezelfde functie als uit de cursus
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
#
#*Geef een uitdrukking voor de HF orbitaalenergie
#*Is som van de individuele oribitaalenergieën gelijk aan de totale HF energie? Indien niet, waar ligt dit aan?
#*Over de ionisatiepotentiaal en hoe die bepaalt werd en hoe da verbeterd kon worden

=== 14 januari 2019 VM===
#
#*Bespreek idempotente operatoren, compatibele grootheden, hermetische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
#Wat is Mulliken populatie-analyse en voor wat dient het? Leid de formules af + wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening (gesloten schil molecule)?

===25 januari 2018===
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===NM 23 januari 2018===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#Vertrek van de exacte oplossing van de Schrödingervgl van het He+ ion om een benaderende oplossing te berekenen voor de grondtoestand van het He atoom. Werk een manier uit om deze benadering te verbeteren door gebruik te maken van het variatietheorema. Kan je op die manier een exacte uitkomst bekomen? Leg uit waarom (niet)/ hoe.
#
#*Geef de uitdrukking van de Hartree-Fock orbitaalenergie ε_HF en bespreek de betekenis van de verschillende termen in deze uitdrukking.
#*Komt de som van de HF energieën van alle bezette orbitalen van een molecule overeen met de totale HF energie E_HF? Indien niet, waarin verschillen beide grootheden?
#*Leg uit op welke manier de orbitaalenergie gebruikt kan worden als een benaderende waarde voor de moleculaire ionisatie-energie. Wat houdt deze benadering in en hoe kan de berekening van de ionisatie-potentiaal verder verbeterd worden?

===VM 23 januari 2018===
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: Phi^b = N(1sA + 1sB) en Phi* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef aan welke gevolgen dit heeft voor de nauwkeurigheid van de RHF golfvergelijking (?) van covalente bindingen. Beschrijf in detail welke (minimale) voorbetering van de RHF golffunctie van H2 nodig is om een kwalitatief correcte dissociatiecurve te bekomen.
#Wat is Mulliken populatie-analyse en voor wat dient het? Leid de formules af + wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening (gesloten schil molecule)?

=== 19 januari 2018===
#Voorwaarden van een gerade/ ungerade systeem uitleggen en wanneer het kan voorkomen
#Vertrek van de exacte oplossing van de Schrödingervgl van het He+ ion om een benaderende oplossing te berekenen voor de grondtoestand van het He atoom. Werk een manier uit om deze benadering te verbeteren door gebruik te maken van het variatietheorema. Kan je op die manier een exacte uitkomst bekomen? Leg uit waarom (niet)/ hoe.
#
#*Hoe bereken je de electrondensiteit vertrekkende van de (exacte) elektronische toestandsfunctie van ene molecule? hoe hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#*Hoe kan je bovenstaande uitdrukking herschrijven voor de Hartree-Fock golffunctie van een gesloten-schil molecule?
#*Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van een molecule uitgaande van de densiteit?

=== 26 januari 2017 (NM) ===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden en (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2 (AB+BA) hermitisch is als, A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
#
#*Schrijf de HF toestandsfunctie voor een gesloten-schil molecule.
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie? Waarom beschrijft de HF toestandsfunctie correlatie niet. Geef de definitie van correlatie-energie.
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, wel in staat is om elektroncorrelatie te beschrijven.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingervergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:functies voor (n=4, l=2 en ml = +/-2)
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

=== 24 januarri 2017 ===
# Voorwaarden uitleggen voor wanneer een systeem geraden of ungeraden kan zijn.
# Uitleggen waarom UHF afwijkingen geeft bij de dissociatie van H2 en het covalente karakter van bindingen. Uiteggen hoe dit kan verbeterd worden ( in detail zoals H IV: p28-30)
# Afleiden van de totale elektronische energie na het in voeren van Kohn & Sham orbitalen in DFT.

=== 20 januari 2017 (NM)===
#
#* Geef en bewijs het variatietheorema
#* Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#* Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode beanderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horende bij de configuratie phi(a)phi(b) van een twee-elektronsysteem, en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) Slater determinanten. (phi(a) en phi(b) zijn orbitalen).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculaire dipoolmoment berekend kan worden, vertrekkende van (a) de elektronische toestandsfunctie; (b) de elektronendensiteit.

===22 januari 2016 (VM)===
#
#* Geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen: (1) idempotente operatoren, (2) compatiebele grootheden, (3) hermitische operatoren.
#* Bewijs dat 1/2(AB+BA) hermitisch is als A en B zelf hermitisch zijn. Moeten A en B hiervoor commuteren?
# Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'.
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#
#* Hoe bereken je de elektronendensiteit vertrekkende van de elektronische toestandfunctie van een molecule? Hou hierbij ook rekening met de spin van de elektronen.
#* Hoe bereken je de moleculaire elektrostatische potentiaal MEP van ee nmolecule uitgaande van de densiteit?
#* Leg uit hoe je een MSEP (molecular surface electrostatic potential) zou berekenen.

===19 januari 2016 (VM)===
#
#* Wat zijn compatiebele grootheden? Wat zijn de voorwaarden?
#* Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs dit met de voorwaarden die je in a) gesteld hebt.
# Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Leg uit hoe je dit kan verbeteren (in detail).
# Leid af hoe de kwantummechanische verwachtingswaarde van een moleculair dipoolmoment berekend kan worden met
#* elektronische toestandsfunctie
#* elektrondensiteit

===15 januari 2016 (VM)===
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema.
#*Situeer de orbitaalbenadering binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen van de Schrödingervergelijking bekomen kunnen worden.
#*Situeer de LCAO-MO methode binnen dit theorema. Beschrijf hoe met deze methode benaderende oplossingen voor orbitalen bekomen kunnen worden.
# Bespreek de toestandsfunctie horenden bij de aangeslagen configuratie van een twee-elektronensysteem en toon aan hoe het Pauliprincipe hierbij aanleiding geeft tot de constructie van (combinaties van) de Slater determinanten.
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===23 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===22 januari 2015===
# Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
# De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een één-elektron atoom met kernlading Z:
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#* Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#* Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#* Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#* Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#* Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?

===20 januari 2015 VM===
# Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
# Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (lÂ², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===16 januari 2015===
# Schrijf de hamiltoniaan voor het waterstofatoom. Beschrijf schematisch de eigenfuncties en bijbehorende eigenwaarden. Plaats nu het atoom in een magneetveld. Beschrijf hoe de eigenfuncties en eigenwaarden veranderen.
# Geef grondig het Pauliprincipe en toon aan dat de golffunctie van het He atoom geschreven moet worden als een determinant, en geef deze determinant.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven.
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===18 augustus 2014===
# Bewijs dat Pz een lineaire en hermitische operator is.
# Geef grondig het Pauliprincipe en voor een He atoom gebruik makend van de orbitaalbenadering dat de golffunctie geschreven kan worden in een determinant, en geef deze determinant.
# Leg uit Rayleigh perturbatie theorie en situeer MP2 hierin.

===24 januari 2014===
# Definieer
#*orbitaal en orbitaalbenadering
#*configuratie: open- en gesloten-schil-configuratie
#*slaterdeterminanten
#*toestand en toestandsfunctie; maak gebruik van een voorbeeld en leg het verband/preciseer het verschil tussen de verschillende begrippen
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===23 januari 2014===
# geef de definitie en twee voorbeelden (met verantwoording) van elk van de volgende begrippen:
#* Idempotente operatoren
#* Compatibele grootheden
#* Hermitische operatoren
# Geef en bespreek het Pauli principe (algemeen) en toon aan dat omwille van dit principe de maximale bezetting ven de ruimtelijke orbitalen 2 is, en die van de spin orbitalen 1.
#
#* Wat versta je onder elektroncorrelatie
#* Geef de de definitie van correlatie energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is de elektron correlatie te beschrijven (uit hoofdstuk 4 naar 't schijnt!)
#* Noem 2 mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen beide methoden.

===21 januari 2014===
# Bewijs compatiebele grootheden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie.
#* Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert.
#*Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule.
#* Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse.
#* Wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan?
#* Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?
===17 januari 2014===
#Geef en bewijs het variatie theorema. Toon aan dat dit blijft gelden in de densiteitfunctionaal theorie
#Constructie van Slater determinanten vanuit het Pauli principe:
#Bespreek de mogelijke golffuncties en dat die aanleiding geven tot de constructie van een Slater determinant/ combinatie van Slater determinanten
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (l², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing) (zie 24 januari 2012)

=== 25 januari 2013 ===
#Geef en bespreek het Pauli-principe. Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Definitie van elektroncorrelatie. Wat is de correlatie-energie? Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven. Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden.
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB). Bereken de normalisatieconstanten N en N'. Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.

=== 22 januari 2013===

#Leid de uitdrukking af van de totale (elektronische) grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesugereerd door Kohn & Sham
#Geef de definitie van "size consistency". Waarom is de CISD-methode niet size-consistent?
#
#*Wat zijn compatiebele grootheden?
#*Toon aan dat twee meetbare grootheden compatiebel zijn als de corresponderende kwantummechanische operatoren commuteren.
#*Geef een voorbeeld van (i) twee compatiebele grootheden, (ii) twee niet-compatiebele grootheden. Bewijs (i) en (ii) door de commutatierelatie tussen de bijhorende operatoren uit te werken.

===Augustus 2012===

#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*eigenwaarden van A altijd reël zijn
#*de eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Bespreek Rayleigh-Schrödinger perturbatietheorie voor niet-ontaarde systemen en situeer de MP2-methode binnen deze theorie.
#Leg uit waarom de dissociatie van H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF-type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze een steeds te hoge en de andere steeds een te lage bindingsenergie oplevert? Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van bindingsenergie, verbeterd worden?

===28 januari 2012 NM===
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB).
#* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
#* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi(b) een binden MO en phi* een antibindend MO is.
# Bewijs compatiebele grootheden.

===24 januari 2012 VM===
#
#*Geef en bespreek het Pauli-principe
#*Welke benaderende golffunctie zal men gebruiken om te voldoen aan dit principe?
#Leid de uitdrukking af voor de totale (elektronische) grondtoestandsenergie binnen DFT, na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
#Duid in onderstaande tabel aan met een kruisje of de volgende waterstoforbitalen eigenfuncties zijn van de hamiltoniaan (H), en/of de orbitaaldraaiimpulsoperatoren (l², lx, ly, lz). Hierbij moeten geen ingewikkelde afleidingen gegeven worden, maar je moet keuze wel kunnen uitleggen. (rood = oplossing)

===22 januari 2012===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfunctie van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
#Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MO-SCF berekening? (leid de formules af)
#De volgende complexe functies stellen twee van de oplossingen voor van de Schrödingernvergelijking voor een éé-elektron atoom met kernlading Z:
#* Ψ4,2,±2 (r,θ,φ)=R4,2 Θ2,±2(θ) Φ±2(φ)
#* met ρ=2Zr/na0
#* en: R4,2(r)=(((Z/a0)^(3/2))/96√5)*(6-ρ)ρ²e-ρ/2
#* Θ2,±2(θ)=√15/4 sin²θ
#* Φ±2(φ)=1/√2π e±2iφ
#*Zijn deze twee functies ontaard of niet?
#*Vorm uit deze twee golffuncties via een orthonormale transformatie twee reële functies. Welke kwantumgetallen gaan hierbij verloren? Zijn de nieuwe functie nog steeds eigenfuncties van dezelfde hamiltoniaan (één-elektron atoom met kernlading Z)? Zo ja, hebben ze dezelfde eigenwaarden als de oorspronkelijke functies of niet? Zijn ze ontaard of niet?
#*Hoeveel radiale nodale vlakken hebben de reële functies? Hoeveel angulaire nodale vlakken, en welke vlakken zijn dit?
#*Teken het angulaire deel van de twee reële orbitalen in twee dimensies. Kies hiervoor het vlak in een carthesisch assenstelsel waar de functies waar de functies hun maximale (absolute) waarde bereiken.
#*Teken ook (kwalitatief) de totale (reële) golffuncties in hetzelfde vlak, onder de vorm van hoogtelijnen. Teken twee hoogtelijnen met een verschillende absolute waarde en geef aan welke van de twee lijnen hoort bij de hoogste absolute waarde.

===24 januari 2011 nm===
# Maak gebruik van de LCAO-MO benadering en het variatietheorema om de golffunctie en bijhorende energie te berekenen van de grondtoestand van het H2+-ion bij een H-H afstand van 2,2 a.u. Basisfuncties zijn de (genormaliseerde) 1sA en 1sB orbitalen op beide H atomen. De waarde van de verschillende integralen tussen beide functies bij de gegeven H-H afstand bedragen: S(AB)= 0,533 ; H(AA)= -0,937 a.u. ; H(AB)= -0,621 a.u.
#
#* Geef en bespreek het Pauli-principe
#* Hoe wordt dit principe gebruikt voor de constructie van een golffunctie binnnen de orbitaalbenadering.
# Wat is het verschil tussen de gross en de netto Mulliken populatie van een atomaire basisfunctie resulterend uit een moleculaire LCAO-MOSCF berekening (leid de formules af)

===24 januari 2011 vm===
# Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade of ungerade?
# Leidt de uitdrukking af van de totale elektronische grondtoestandsenergie die bekomen wordt binnen DFT na de introductie van orbitalen zoals gesuggereerd door Kohn & Sham.
# Bereken a) de meest waarschijnlijke kern-elektronafstand; b) de gemiddelde kern-elektronafstand, in de grondtoestand van het waterstof atoom met als toestandsfunctie (dan die functie uit de cursus)

===22 januari 2010 nm===
#Niet compatiebele grootheden, bewijzen dat impuls en plaats niet compatiebel zijn, onzekerheidsprincipe Heisenberg geven en bewijzen met gegeven formule (uit cursus)
#H2+-ion, gegeven dat bindend orbitaal= N(sA+sB) en antibindend= N'(sA-sB). Normalisatiefactoren berekenen en met de waarschijnlijkheidsdichtheid aantonen dat het ene bindend is en het andere antibindend.
#Vanalles over geometrie-optimalisatie en frequentie-analyse:

===22 januari 2010 vm===
#De golffunctie van waterstof gekregen. Bereken hoogst waarschijnlijke waarde van r en de gemiddelde waarde van r
#
#* Variatietheorema geven en bewijzen en aantonen hoe dat da in de densiteitsfunctionaaltheorie ook blijft gelden
#* Het eerste Hohenberg-Kohn theorema geven en bewijzen
#
#* Definitie van elektroncorrelatie
#* Wat is de correlatie-energie
#* Beschrijf schematisch de vorm van de golffunctie die, binnen de LCAO-MO benadering, in staat is om elektronencorrelatie te beschrijven
#* Noem twee mogelijke methoden die gebruikt kunnen worden om deze golffunctie te berekenen. Geef de essentiële verschillen tussen de beide methoden

===18 januari 2010 nm===
#Op basis van welk principe en onder welke omstandigheden kunnen de toestandsfuncties van een systeem geclassificeerd worden als gerade en ungerade
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de 2 wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau de ene wijze steeds een te hoge, en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden.
#Bespreek het Pauli-principe (grondig en algemeen) en gebruik dit principe bij de constructie van de golffunctie voor de grondtoestand van he He atoom(binnen de orbitaalbenadering)

===18 januari 2010 vm===
#Bewijs compatiebele grootheden
#Geef de verschillende aangeslagen toestanden van een twee-elektronsysteem. Geef de slaterdeterminanten rekening houdend met het Pauliprincipe
#Tekenopdracht van n=4 l=2 en ml=+/-2 (zie oude examenvragen)

===augustus 2009===
#Wat zijn incompatiebele grootheden? Toon aan dat positie en snelheid incompatiebel zijn. Geef en bewijs de Heisenberg onzekerheidsrelatie. Maak hierbij gebruik van de volgende vergelijking, geldend voor twee incompatiebele grootheden A en B: deltaA * deltaB >= 1/2 |<psi|[A, B]|psi>|
#Toepassing van de LCAO-MO benadering op het H2+ molecule met een minimale basis bestaande uit twee genormaliseerde AO 1sA en 1sB geeft steeds de volgende twee MO's: phi•b = N(1sA + 1sB) en phi•* = N' (1sA - 1sB).
* Bereken de normalisatieconstanten N en N'
* Bewijs (op basis van de densiteit) dat, bij een voldoende kleine H-H afstand zodat beide atomaire orbitalen overlappen, phi•b een binden MO en phi•* een antibindend MO is.
#Bespreek het principe van een geometrie-optimalisatie van een molecule. Maak hierbij gebruik van de begrippen potentiaaloppervlak, stationair punt, gradient en hessiaan. Wat versta je onder een frequentie-analyse, en wat is het verband tussen de frequenties en de hessiaan? Leg uit waarom geometrie-optimalisatie best steeds gevolgd wordt door een frequentie-analyse. Op welke manier kan de symmetrie van het molecule hierbij een rol spelen?

===23 januari 2009===
#Geef de definitie van een lineaire hermitische operator A en bewijs dat:
#*Eigenwaarden van A altijd reel zijn
#*De eigenfuncties van A steeds orthonormaal gekozen kunnen worden.
#Leg uit waarom de dissociatie van het H2 molecule niet correct beschreven kan worden met een RHF type golffunctie. Geef de twee wijzen waarop de bindingsenergie van H2 theoretisch berekend kan worden en leg uit waarom, op Hartree-Fock niveau, de ene wijze steeds een te hoge en de andere wijze steeds een te lage bindingsenergie oplevert. Hoe kan de beschrijving van de golffunctie van H2, en dus ook van de bindingsenergie, verbeterd worden?
#
#*Geef en bewijs het variatietheorema
#*Geef en bewijs het eerste Hohenberg-Kohn theorema

===12 januari 2009===
#Bespreek gerade/ungerade , afleiding en zeggen wat essentieel is.
#3 begrippen bespreken en met elkaar in verband brengen: orbitaal / open en gesloten schil / toestand en toestandsfunctie
#Orbitalen tekenen(letterlijk zoals ook op toledo staat)

===10 januari 2009===
#Commutatieregels H, L², Lx, Ly, Lz van meer-elektronatomen afleiden en bespreken wat ge daar mee kunt
#Perturbatietheorie geven & MP2 daar in mengen
#Frequentie-analyse
#*A) frequentie-analyse op een stationair punt bespreken en de Hessiaan er in gebruiken
#*B) 3 eigenschappen bespreken van het molecule in een bepaalde geometrie die je met een frequentie analyse kan berekenen/bespreken

Organische Chemie

2022-06-27T13:00:03Z

R0834942: /* 27 juni 2022 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]

==Vakinformatie==
NU
Vraag 1 (theorie) en vraag 4 (mechanismen) bij Wim De Borggraeve.
Vraag 5 (retrosynthese) bij Erik Van der Eycken.
Bekijk zeker het document met uitleg over de examenvragen op Toledo en de eerder gestelde vragen hier op de wiki.

VROEGER
Mondeling examen. (Gedoceerd door N. Boens, die afwezigheid in zijn lessen consequent vergeldt op het examen, en wordt geleidelijk overgenomen door Wim De Borggraeve) Ondertussen wordt het vak volledig gegeven door Wim De Borggraeve en Erik Van der Eycken. Examen bestaat uit 5 vragen, vraag 1 en 2 mondeling bij (Boens) Van der Eycken, 3 en 4 bij De Borggraeve. Vraag 5 (synthesen) schriftelijk. Examenvragen komen telkens terug, kijk zeker naar de oude examens op Toledo.

==Examenvragen==

===27 juni 2022===
#Verduidelijk via het mechanisme de rol van dicyclohexylcarbodiimide (DCC) in de nucleofiele acylsubstitutie van carbonzuren met aminen. Illustreer het mechanisme aan de hand van de reactie van azijnzuur met benzylamine. Welke producten worden er gevormd?
#Bespreek de stereochemie voor 2 paar moleculen. Geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) en voor elke dubbele binding (E,Z). Geef de onderlinge relatie tussen de moleculen (enantiomeren, diastereomeren, verschillende conformaties, ...).
#Rangschik
##Van activerend naar deactiverend bij SeAr: methyl, H, fluor, trifluormethyl, methoxy
##volgens toenemende basiciteit: verschillende enol- en enolaat-ionen
##volgens afnemende reactiviteit in de solvolyse met mierenzuur: isopropylchloride, tert-butylchloride, joodbenzeen, 2-fenyl-2-chloor-propaan, methylchloride
#Verklaar aan de hand van een mechanisme
##Cl2 + (E)-2-penteen (geef mechanisme, producten en geef elk stereogeen centrum de configuratie (R,S)
## 2,2-dimethylpentaan-3-ol + HBr --> 2-broom-2,3-dimethylpentaan. Geef het mechanisme en leg uit wat er gebeurt (ze bedoelen omlegging van secundair carbokation naar tertiair kation).
#Geef aan hoe je de volgende chemische meerstapsconversies zou verwezenlijken. Schrijf alle stappen uit (GEEN mechanisme).
## ethyl-3-oxobutanoaat --> 2-cyclobutylethan-2-on
## Hoe zet je acetyleen om in hexan-2-on?
## Vraag 5(a) van 18 juni 2018

===5 juni 2021===
#Vergelijk de reactie van cyclohexanon met aniline en met dibutylamine aan de hand van een mechanisme.
#Bespreek de stereochemie voor 2 paar moleculen. Geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) en voor elke dubbele binding (E,Z). Geef de onderlinge relatie tussen de moleculen (enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties).
#Rangschik
##volgens afnemende reactiviteit in SEAr: m-dicyanobenzeen, aniline, fenol, ...
##volgens toenemende basiciteit: verschillende enol- en enolaat-ionen
##volgens afnemende reactiviteit in de solvolyse met mierenzuur: isopropyljodide, tert-butyljodide, joodbenzeen, 2-fenyl-2-jood-propaan, methyljodide
#Verklaar aan de hand van een mechanisme
##Br2 + (Z) 3-noneen (geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) )
##ROH + HBr (inclu. methylshift)
#Retrosynthese:
##acetoacetaatsynthese
##acetyleen omzetten in pentanal
##friedelcraftsacylering

===19 juni 2020===
#Bespreek de Dieckmann-reactie aan de hand van het mechanisme.
#Bespreek de stereochemie voor 2 paar moleculen. Geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) en voor elke dubbele binding (E,Z). Geef de onderlinge relatie tussen de moleculen (enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties).
#Rangschik
##volgens afnemende reactiviteit in SN2: methylchloride, isopropylchloride...
##volgens toenemende basiciteit: aniline met verschillende groepen zoals nitro, methyl...
##volgens afnemende nucleofiliciteit in methanol?: jodide, chloride, fluoride, bromide
#Verklaar aan de hand van een mechanisme
##Verklaar de reactiviteit in solvolyse van bromocyclopentaan, bromocyclopenteen en bromocyclopentadieen. Waarbij Bromocyclopenteen het reactiefst en bromocyclopentadieen het minst.
##2,complex molecule dat in zuur milieu een OH-groep verliest en methylshift ondergaat tijdens eliminatie.
#Retrosynthese
##cyclohexeen naar COOH-groep op cyclohexeen op de plaats net naast de dubbele binding
##2-broom-3,3-dimethylbutaan naar 2,2-dimethylbutaancyanide
##Benzeen naar 1,3,5-tribromobenzeen

===9 juni 2020===
#Vergelijk de reactie van cyclohexanon met aniline en met dibutylamine aan de hand van een mechanisme.
#Bespreek de stereochemie voor 2 paar moleculen. Geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) en voor elke dubbele binding (E,Z). Geef de onderlinge relatie tussen de moleculen (enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties).
#Rangschik
##volgens afnemende reactiviteit in elektrofiele aromaatsubstituties: tolueen, m-dinitrobenzeen, benzoëzuur, anisol, chloorbenzeen
##volgens toenemende basiciteit: anionen van verschillende carbonzuurderivaten
##volgens afnemende reactiviteit in de solvolyse met mierenzuur: isopropyljodide, tert-butyljodide, joodbenzeen, 2-fenyl-2-jood-propaan, methyljodide
#Verklaar aan de hand van een mechanisme
##Cl2 addeert aan (Z) 3-noneen. Bespreek aan de hand van een mechanisme en geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R).
##2,2-methyl-hexaan-3-ol ondergaat nucleofiele substitutie met HBr ter vorming van 2-broom-2,3methyl-hexaan. Wat gebeurt er in deze reactie? Waarom gaat deze reactie op?
#Retrosynthese
##acetyleen omzetten tot 2-pentanon
##anisol omzetten tot p-propylanisol
##ethylacetoacetaat omzetten tot Cyclobutyl methyl ketone

===22 augustus 2019===
#reactie van cyclohexanon met aniline en dibenzylamine
#stereochemie van 2 paar moleculen, E/Z en configuratie bepalen
#rangschikken volgens basiciteit, reactiviteit in Sn2, reactiviteit in elektrofiele aromatische substitutie
#verklaar stereochemie van producten bij reactie van Br2 met (E)-3-deceen, en grignardreactie waarbij een 4ring werd geopend en een 5ring gevormd
#retrosynthese: Vorming cyclobutaancarbonzuur uit diëthylmalonaat (met dihalogeenalkaan uit slides), acetyleen naar pentanal
[[Bestand:Organische.png]]

===11 juni 2019===
#reactie van cyclohexanon met aniline en dibutylamine
#stereochemie van 2 paar moleculen, E/Z en configuratie bepalen
#rangschikken volgens basiciteit, reactiviteit in solvolyse met mierenzuur, reactiviteit in elektrofiele aromatische substitutie
#verklaar stereochemie van producten bij reactie van Br2 met (E)-3-deceen, en een reactie met een methylshift
#retrosynthese: acetoacetaatsynthese,acetyleen omzetten in pentanal, friedelcraftsacylering

===23 augustus 2018===
#Dieckmannreactie
#stereochemie van 2 paar moleculen, configuratie en E/Z bepalen
#rangschikken op reactiviteit volgens basciteit, zuurheid, solvolyse
#Mechanismen toelichten: simpele alkylshift + grignardreactie
#retrosynthese
#*geen idee meer, maar je had grignard nodig
#*epoxide maken van tolueen
#*fiedelcrafts

===18 juni 2018 nm===
# Vergelijk de reactie van cyclopentanon met a) aniline b) dibenzylamine. Welke producten worden gevormd?
# Stereochemie
# Reactiviteit Sn2, basiciteit en reactiviteit EAS rangschikken
# Geef bij a het volledige mechanisme en bij b enkel de opeenvolgende intermediairen zodat het mechanisme duidelijk wordt [[Bestand:Vraag 4.png]]
# Retrosynthese (geen mechanismen geven)
[[Bestand:Vraag_5.png]]

===23 juni 2017 nm===
# Nucleofiele aromatische substitutie van nitrohalogenide
# Stereochemie
# Reactiviteit en basiciteit rangschikken
# Mechanisme geven; ene was een methylshift uitvoeren, andere was een acetaal in een ring (best moeilijke)
# Retrosynthese
#* Acetyleen tot een diol
#* Benzeen tot een benzeen met COOH para to alkylgroep
#* Malonaat ester tot cylcobutanol

===23 juni 2017 vm===
# Hydrolyse butylacetaat in zuur en base, waarom verzeping onomkeerbaar
# Stereochemie
# Rangschik volgens
#* Basiciteit
#* Reactiviteit Sn2 (1-broompentaan, 1-chloor-3-methylpentaan, 1-chloor-2-methylpentaan, 1-chloorpentaan, joodbenzeen)
#* Reactiviteit solvolyse mierenzuur (isopropyljodide, mehtyljodide, tert-butyljodide, 2-fenyl-2joodpropaan)
#
#* Ingewikkeldere ringvormige structuur, OH groep protoneert en H2O gaat weg als leaving group, carbokation vormt en veel alkylshiften
#* Verklaar solvolyse reactiviteit in mierenzuur, allylische positie vs gewoon vs anti aromaat
# Retrosynthese
#* Malonzuurestersynthese
#* Acetyleen naar pentaan-2-on
#* Van fluorbenzeen naar een benzeen met een amine en methoxy die para staan

===19 juni 2017===
# Bespreek de claisencondensatie van butylethanoaat
# Stereochemie
# Vragen over rangschikking volgens stijgende basiciteit en reactiviteit met Sn2 reacties en reactiviteit bij solvolyse met mierenzuur.
#
#* Moest gy het reactiemechanisme zeggen waarbij gy eerst moest verzepen en daarna decarboxyleren.
#* Het reactiemechanisme geven van 2,2-methyl-hexaan-3-ol tot 2-broom-2,3methyl-hexaan en met behulp van HBr
# Retrosynthese
#* Cyclohexeen en daarop moest gy COOH op plaatsen 1 plaats verder dan de dubbele binding.
#* van acetyleen tot pentanal
#* anisol tot p-propylanisol

===21/08/2015===
# Dieckmannreactie
# stereochemie
#
#* welke best aan elektrofiele aromatische substitutie doet
#* welke meest bascisch is
#* welke snelst aan SN2 doet
#
#* een mechanisme dat je moest maken: een acetaal hydroliseren en dan imine maken
#* iets van eliminatie dat je moest uitleggen, ging voornamelijk over de antiperiplanaire schikking
# [[Bestand:Retrosyntheses21aug2015orgchem.png]]

===15/06/2015 namiddag===
# Bespreek de chlorering van anisol en nitrobenzeen. (mondeling, 2 punten)
# Twee oefeningen waarbij je R en S moest bepalen en zeggen of het stereomeren/enantiomeren/... zijn (schrijftelijk, 2 x 1 punt)
# Drie oefeningetjes waarbij je moet rangschikken:
#* welke is het meest basisch
#* Welke gaat het snelst reageren in een SN2 reactie
#* Welke reageert het snelst in solvolyse met mierenzuur (schriftelijk, 3 x 1 punt)
#
#* Een hele vage molecule die dmv zuur mileu omgezet wordt in een andere nog vagere molecule. (oplossing: was door heel veel hydrideshiften en sterische hinder)
[[bestand:Vaagmoleculeorgvragen.png]]
#* Een molecule A die trans stond en een molecule B die cis stond (of andersom) een van de twee gaf Ã©Ã©n molecule na eliminatie, de andere gaf er twee. Waarom? (oplossing: antiperiplanaire shizzle die bij eliminatie staat) (Mondeling 2 x 2 punten)
# Drie retrosyntheses (schrijftelijk, 3 x 3 punten)

=== 15/6/2015 voormiddag===
# (mondeling): vergelijk de reactie van een primair en een secundair amine met een keton en wat zijn de verwachte producten.Ook de pH hierbij verklaren (2ptn)
# R en S geven 2x 2 moleculen + de relatie tussen de 2 moleculen (2x1 ptn)
# 3 rangschikvragen elk op 1 punt. Wat is het zuurst? Welke reageert het best met...? en nog ene die ik ni meer weet.
# (mondeling):
#* leg de additie van dibroom uit aan een (E)-1-noneen in waterig milieu. Geef alle producten en duid de stereocentra aan en geef R en S. (2ptn)
#* Substitutie van een secundair alcohol da een broomalkaan geeft. Hier staat de broom niet waar de OH groep stond waarom? (tertiare carbokationen zijn stabieler dan secondaire dus er was een omvorming) (2ptn)
# drie synthesen waarbij ge geen mechanismen moet geven. (3x 3ptn)

===24 juni 2014===
# Vergelijk de bromering van anisol en nitrobenzeen.
# Geef aan of de volgende paren moleculen diastereomeren, enantiomeren of identieke verbindingen zijn. Bepaal R/S voor elk stereogeen centrum.
#* [[Bestand:2a.jpg]]
#* [[Bestand:2b.jpg]]
#
#* Rangschik volgens toenemende reactiviteit in SN2: 4-jood-anisol, 1-broom-2-methylhexaan, 1-broompentaan, 1-broom-2,2-dimethylhexaan, 1-broom-3-methylhexaan
#* Rangschik volgens toenemende basiciteit: <center>[[Bestand:3b.jpg]]</center>
#* Rangschik volgens afnemende zuurheid: 2-hexeen, 1-butyn, dichloorazijnzuur, 5,5,5-trifluoropentanol, 2,4-pentaandion
#
#* Geef een aanvaardbaar mechanisme voor de volgende omzetting. Welk product wordt er nog gevormd? <center>[[Bestand:4a.jpg]]</center>
#* Verklaar voor de solvolyse met mierenzuur de waargenomen reactiviteit C < A [[Bestand:4b.jpg]]</center>
# Synthese <center>[[Bestand:5.jpg]]</center>

===18 juni 2014===
# Vergelijk de bromering van anisol en nitrobenzeen.
# Enantiomeren, diastereomeren, bepaal R/S
#
#* Rangschik volgens afnemende reactiviteit in Sn2.: 1-chloorpentaan, 1-chloor-2-methylpentaan, 1-chloor-3-methylpentaan, 1-joodpentaan, chloorbenzeen
#* Rangschik volgens toenemende basiciteit: anion van keton, ester, diester, diketon, ketoester.
#* Rangschik volgens afnemende reactiviteit in solvolyse met mierenzuur: isopropyljodidi, tert-butyljodide, methyljodide, 2-fenyl-2-joodpropyl.
# Geef mechanisme
#* aldolcondensatie
#* substitutie van 2,2-dimethyl-3-hexanol met HBr (omlegging).
# Synthese
#* hexaandizuur tot 2-methylcyclopentanon
#* keton tot shiffbase
#* benzeen tot trichloorbenzeen in meta positie ten opzichte van elkaar.

===24 juni 2011===
# Wat is de rol van DCC (cicyclohexylcarbodiimide) in de nucleofiele substitutie van een carbonzuur en een amine. Illustreer het mechanisme met de reactie tussen benzoÃ«zuur en dimethylamine. Wat is een alternatieve manier? (geen mechanisme).
# Zijn de volgende paren van moleculen verschillende manieren om hetzelfde molecule weer te geven of zijn het enantiomeren, diastereomeren, verschillende conformaties, ... [[Bestand:2a.png]] [[Bestand:2b.png]] [[Bestand:2c.png]]
#
#* Rangschik volgens toenemende zuurheid: 1-hexeen (A); dibroomazijnzuur (B); 2-butyn (C); 3,3,3-trifluorpropanol (D); pentaan-2,4-dion (E)
#* Rangschik volgens toenemende basiciteit: [[Bestand:3b.png]]
#* Rangschik volgens afnemende reactiviteit in een elektrofiele aromatische substitutiereactie: anisol (A); p-dinitrobenzeen (B); tolueen (C); benzonitril (D); chloorbenzeen (E)
# Geef een aanvaardbaar mechanisme voor volgende omzettingen:
#* HINT: het zuur reageert eerst met de C=C dubbele binding [[Bestand:4a.png]]
#* Geef het mechanisme en ook een volgorde voor X (=F, Cl, Br, I) qua reactiviteit: [[Bestand:4b.png]]
# Syntheses (geen mechanismen vereist):
#* Synthetiseer Ã©Ã©n van beide moleculen: [[Bestand:5a.png]]
#* Gebruik het weergegeven keton, butaanzuur en benzeen om volgende omzetting te verwezenlijken. De Wittigreactie is niet mogelijk wegens tetragesubstitueerd alkeen. [[Bestand:5b.png]]
#* Hoe kan men dit eindproduct maken uit cyclohexanon?
[[Bestand:5c.png]]

===10 juni 2011===
# Wat is de rol van DCC (dicyclohexylcarbodiimide)in de nucleofile acylsubstitutie van een carbonzuur en een amine. (Mechanisme) Wat is een alternatief voor deze reactie? (geen mechanisme)
#Identificeer de stereochemische relatie tussen de moleculen van elk van de volgende paren. Stellen de tekeningen verbindingen voor die identiek zijn, of zijn ze enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties? Voor elk stereocentrum in die moleculen, geef aan of de configuratie R of S is.
#* 2-methylcyclohexanol
#* newmanprojectie met zaagbokprojectie vergelijken van 2 enantiomeren (bijvraag: wat is de definitie van enantiomeren)
#* 2,3,4 pentaantriol
#
#*Rangschikken naar toenemende zuurheid: 2-hexyn; 1-hexyn; 2,2,2 trifluorethanol; een beta-diketon; dichloorazijnzuur
#*Rangschikken naar toenemende reactiviteit in een elektrofiele aromatische substitutie ''(tolueen, anisol, m-dinitrobenzeen, fluoorbenzeen en benzonitril)''
#*Rangschikken naar toenemende basiciteit: anionen van esters en ketonen.
#
#*Verklaar de volgende reactie (Favorski-omlegging) met een aanvaardbaar mechanisme. Hint: Cyclopropanon is zeer reactief t.o.v. een nucleofiel [[Bestand:Organische Favorski 10 juni 2011.jpg]]
#*Geef een verklaarbaar mechanisme voor de volgende reactie: [[Bestand:Organische 4b 10 juni 2011.gif]]
#Syntheses: [[Bestand:Organische Retrosynthese 10 juni 2011.jpg]]

===18 juni 2010===
#Bespreek de nucleofiele substitutie van nitrogesubstitueerde arylhalogeniden door natriummethoxide.
#Identificeer de stereochemische relatie tussen de moleculen van elk van de volgende paren. Stellen de tekeningen verbindingen voor die identiek zijn, of zijn ze enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties? Voor elk stereocentrum in die moleculen, geef aan of de configuratie R of S is.
#
#*Rangschikken naar toenemende basiciteit
#*Rangschikken naar toenemende reactiviteit in een elektrofiele aromatische substitutie ''(tolueen, anisol, m-dinitrobenzeen, fluoorbenzeen en benzonitril)''
#*Welke verbinding(en) is (zijn) aromatisch volgens de regel van HÃ¼ckel? De vrije elektronenparen zijn niet weergegeven maar zijn wel aanwezig. [[Bestand:Huckel.jpg]]
#
#*Verklaar de volgende reactie met een aanvaardbaar mechanisme. Hint: Cyclopropanon is zeer reactief t.o.v. een nucleofiel [[Bestand:omzetting.gif]]
#*Menthylchloride en neomentylchloride (zie onderstaande figuur) ondergaan eliminatie bij behandeling met natriumethoxide in methanol. EÃ©n van de stereo-isomeren reageert veel sneller. Welke en waarom? [[Bestand:Menthyl.jpg]]
#Syntheses: ''Bij de derde stond gegeven dat het via een beta-keto-ester moest.''
[[Bestand:Retro2010.gif]]

===19 juni 2009===
# Claisencondensatie van ethylpropanoaat
# stereoisomeren en R/S aanduiden
#
#* is het molecule aromatisch
#* rangschik volgens basiciteit
#* rangschik de producten volgens reactiviteit in EAS
#
#* darzens reactiemechanisme
#* reactie van natrium jodide op S 1-broom-2-methylbutaan
# 3 Synthesen

===8 juni 2009===
# NH2OH+aceton, waarom optimaal bij 4.5 pH
# stereoisomeren en R/S aanduiden
#
#* is het molecule aromatisch
#* rangschik anionen volgens stabiliteit
#* rangschik de producten volgens reactiviteit in EAS
#
#* darzens reactiemechanisme
#*E2 eliminatie op (2S,3S)-2-broom-3-fenylbutaan: regioselectiviteit bespreken
# synthesen: [[Bestand:organische2009.png]]

===23 juni 2008===
#Aceton en hydroxylamine. ph-afhankelijkheid. waarom niet te zuur/niet te basisch.
#R en S bepalen, zegge of het diastereomeren, enantiomeren ... zijn.
#aromatisch of niet?
#anionen naar basiciteit, waren moleculen met 1 of 2 carbonyls op
#Reactiviteit van aromaten bepalen in EAS
#carbonyls een chirale koolstof ernaast (alphapositie dus) ondergaan racemisatie via enol/enolaat in zuur/basisch milieu. Met alpha-aminozuren gaat dat niet, noch in basisch noch in zuur milieu. waarom? gebruik l-phenylalanine (structuur gegeven) als voorbeeld.
#Bepalen van conformatie van het product na E2 van 2-broom-3-fenyl-butaan
#Synthesen

===10 juni 2008===
#Dieckmann reactie
#Bepalen of moleculen: enantiomeren, diastereomeren... zijn
#Amine naar basisiteit schikken
#Reactiviteit van aromaten bepalen in EAS
#Basiciteit van aminen bepalen
#Reactiemechanisme van een epoxidevorming
#Bepalen van conformatie van het product na E2 van 2-broom-3-fenyl-butaan
#Synthesen

===9 juni 2008===
#Dieckmann reactie
#Bepalen of moleculen: enantiomeren, diastereomeren,... zijn
#Stabiliteit van anion bepalen (er zat een aromaat op)
#Reactiviteit van aromaten bepalen in EAS
#Basiciteit van aminen bepalen
#Reactiemechanisme van een acetaalvorming en zeggen waar zuurstof en oorspronkelijke carbonylfunctie naar toe is
#Bepalen van conformatie van het product na E2 van (2R,3S)-2-broom-3-fenyl-butaan (niet meer zeker van absolute configuraties)

Organische Chemie

2022-06-27T12:58:11Z

R0834942: /* 17 juni 2022 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]

==Vakinformatie==
NU
Vraag 1 (theorie) en vraag 4 (mechanismen) bij Wim De Borggraeve.
Vraag 5 (retrosynthese) bij Erik Van der Eycken.
Bekijk zeker het document met uitleg over de examenvragen op Toledo en de eerder gestelde vragen hier op de wiki.

VROEGER
Mondeling examen. (Gedoceerd door N. Boens, die afwezigheid in zijn lessen consequent vergeldt op het examen, en wordt geleidelijk overgenomen door Wim De Borggraeve) Ondertussen wordt het vak volledig gegeven door Wim De Borggraeve en Erik Van der Eycken. Examen bestaat uit 5 vragen, vraag 1 en 2 mondeling bij (Boens) Van der Eycken, 3 en 4 bij De Borggraeve. Vraag 5 (synthesen) schriftelijk. Examenvragen komen telkens terug, kijk zeker naar de oude examens op Toledo.

==Examenvragen==

===27 juni 2022===
#Verduidelijk via het mechanisme de rol van dicyclohexylcarbodiimide (DCC) in de nucleofiele acylsubstitutie van carbonzuren met aminen. Illustreer het mechanisme aan de hand van de reactie van azijnzuur met benzylamine. Welke producten worden er gevormd?
#Bespreek de stereochemie voor 2 paar moleculen. Geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) en voor elke dubbele binding (E,Z). Geef de onderlinge relatie tussen de moleculen (enantiomeren, diastereomeren, verschillende conformaties, ...).
##1 van de paren is vraag 4(b) van 18 juni 2018
#Rangschik
##Van activerend naar deactiverend bij SeAr: methyl, H, fluor, trifluormethyl, methoxy
##volgens toenemende basiciteit: verschillende enol- en enolaat-ionen
##volgens afnemende reactiviteit in de solvolyse met mierenzuur: isopropylchloride, tert-butylchloride, joodbenzeen, 2-fenyl-2-chloor-propaan, methylchloride
#Verklaar aan de hand van een mechanisme
##Cl2 + (E)-2-penteen (geef mechanisme, producten en geef elk stereogeen centrum de configuratie (R,S)
## 2,2-dimethylpentaan-3-ol + HBr --> 2-broom-2,3-dimethylpentaan. Geef het mechanisme en leg uit wat er gebeurt (ze bedoelen omlegging van secundair carbokation naar tertiair kation).
#Geef aan hoe je de volgende chemische meerstapsconversies zou verwezenlijken. Schrijf alle stappen uit (GEEN mechanisme).
## ethyl-3-oxobutanoaat --> 2-cyclobutylethan-2-on
## Hoe zet je acetyleen om in hexan-2-on?
## Vraag 5(a) van 18 juni 2018

===5 juni 2021===
#Vergelijk de reactie van cyclohexanon met aniline en met dibutylamine aan de hand van een mechanisme.
#Bespreek de stereochemie voor 2 paar moleculen. Geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) en voor elke dubbele binding (E,Z). Geef de onderlinge relatie tussen de moleculen (enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties).
#Rangschik
##volgens afnemende reactiviteit in SEAr: m-dicyanobenzeen, aniline, fenol, ...
##volgens toenemende basiciteit: verschillende enol- en enolaat-ionen
##volgens afnemende reactiviteit in de solvolyse met mierenzuur: isopropyljodide, tert-butyljodide, joodbenzeen, 2-fenyl-2-jood-propaan, methyljodide
#Verklaar aan de hand van een mechanisme
##Br2 + (Z) 3-noneen (geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) )
##ROH + HBr (inclu. methylshift)
#Retrosynthese:
##acetoacetaatsynthese
##acetyleen omzetten in pentanal
##friedelcraftsacylering

===19 juni 2020===
#Bespreek de Dieckmann-reactie aan de hand van het mechanisme.
#Bespreek de stereochemie voor 2 paar moleculen. Geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) en voor elke dubbele binding (E,Z). Geef de onderlinge relatie tussen de moleculen (enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties).
#Rangschik
##volgens afnemende reactiviteit in SN2: methylchloride, isopropylchloride...
##volgens toenemende basiciteit: aniline met verschillende groepen zoals nitro, methyl...
##volgens afnemende nucleofiliciteit in methanol?: jodide, chloride, fluoride, bromide
#Verklaar aan de hand van een mechanisme
##Verklaar de reactiviteit in solvolyse van bromocyclopentaan, bromocyclopenteen en bromocyclopentadieen. Waarbij Bromocyclopenteen het reactiefst en bromocyclopentadieen het minst.
##2,complex molecule dat in zuur milieu een OH-groep verliest en methylshift ondergaat tijdens eliminatie.
#Retrosynthese
##cyclohexeen naar COOH-groep op cyclohexeen op de plaats net naast de dubbele binding
##2-broom-3,3-dimethylbutaan naar 2,2-dimethylbutaancyanide
##Benzeen naar 1,3,5-tribromobenzeen

===9 juni 2020===
#Vergelijk de reactie van cyclohexanon met aniline en met dibutylamine aan de hand van een mechanisme.
#Bespreek de stereochemie voor 2 paar moleculen. Geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) en voor elke dubbele binding (E,Z). Geef de onderlinge relatie tussen de moleculen (enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties).
#Rangschik
##volgens afnemende reactiviteit in elektrofiele aromaatsubstituties: tolueen, m-dinitrobenzeen, benzoëzuur, anisol, chloorbenzeen
##volgens toenemende basiciteit: anionen van verschillende carbonzuurderivaten
##volgens afnemende reactiviteit in de solvolyse met mierenzuur: isopropyljodide, tert-butyljodide, joodbenzeen, 2-fenyl-2-jood-propaan, methyljodide
#Verklaar aan de hand van een mechanisme
##Cl2 addeert aan (Z) 3-noneen. Bespreek aan de hand van een mechanisme en geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R).
##2,2-methyl-hexaan-3-ol ondergaat nucleofiele substitutie met HBr ter vorming van 2-broom-2,3methyl-hexaan. Wat gebeurt er in deze reactie? Waarom gaat deze reactie op?
#Retrosynthese
##acetyleen omzetten tot 2-pentanon
##anisol omzetten tot p-propylanisol
##ethylacetoacetaat omzetten tot Cyclobutyl methyl ketone

===22 augustus 2019===
#reactie van cyclohexanon met aniline en dibenzylamine
#stereochemie van 2 paar moleculen, E/Z en configuratie bepalen
#rangschikken volgens basiciteit, reactiviteit in Sn2, reactiviteit in elektrofiele aromatische substitutie
#verklaar stereochemie van producten bij reactie van Br2 met (E)-3-deceen, en grignardreactie waarbij een 4ring werd geopend en een 5ring gevormd
#retrosynthese: Vorming cyclobutaancarbonzuur uit diëthylmalonaat (met dihalogeenalkaan uit slides), acetyleen naar pentanal
[[Bestand:Organische.png]]

===11 juni 2019===
#reactie van cyclohexanon met aniline en dibutylamine
#stereochemie van 2 paar moleculen, E/Z en configuratie bepalen
#rangschikken volgens basiciteit, reactiviteit in solvolyse met mierenzuur, reactiviteit in elektrofiele aromatische substitutie
#verklaar stereochemie van producten bij reactie van Br2 met (E)-3-deceen, en een reactie met een methylshift
#retrosynthese: acetoacetaatsynthese,acetyleen omzetten in pentanal, friedelcraftsacylering

===23 augustus 2018===
#Dieckmannreactie
#stereochemie van 2 paar moleculen, configuratie en E/Z bepalen
#rangschikken op reactiviteit volgens basciteit, zuurheid, solvolyse
#Mechanismen toelichten: simpele alkylshift + grignardreactie
#retrosynthese
#*geen idee meer, maar je had grignard nodig
#*epoxide maken van tolueen
#*fiedelcrafts

===18 juni 2018 nm===
# Vergelijk de reactie van cyclopentanon met a) aniline b) dibenzylamine. Welke producten worden gevormd?
# Stereochemie
# Reactiviteit Sn2, basiciteit en reactiviteit EAS rangschikken
# Geef bij a het volledige mechanisme en bij b enkel de opeenvolgende intermediairen zodat het mechanisme duidelijk wordt [[Bestand:Vraag 4.png]]
# Retrosynthese (geen mechanismen geven)
[[Bestand:Vraag_5.png]]

===23 juni 2017 nm===
# Nucleofiele aromatische substitutie van nitrohalogenide
# Stereochemie
# Reactiviteit en basiciteit rangschikken
# Mechanisme geven; ene was een methylshift uitvoeren, andere was een acetaal in een ring (best moeilijke)
# Retrosynthese
#* Acetyleen tot een diol
#* Benzeen tot een benzeen met COOH para to alkylgroep
#* Malonaat ester tot cylcobutanol

===23 juni 2017 vm===
# Hydrolyse butylacetaat in zuur en base, waarom verzeping onomkeerbaar
# Stereochemie
# Rangschik volgens
#* Basiciteit
#* Reactiviteit Sn2 (1-broompentaan, 1-chloor-3-methylpentaan, 1-chloor-2-methylpentaan, 1-chloorpentaan, joodbenzeen)
#* Reactiviteit solvolyse mierenzuur (isopropyljodide, mehtyljodide, tert-butyljodide, 2-fenyl-2joodpropaan)
#
#* Ingewikkeldere ringvormige structuur, OH groep protoneert en H2O gaat weg als leaving group, carbokation vormt en veel alkylshiften
#* Verklaar solvolyse reactiviteit in mierenzuur, allylische positie vs gewoon vs anti aromaat
# Retrosynthese
#* Malonzuurestersynthese
#* Acetyleen naar pentaan-2-on
#* Van fluorbenzeen naar een benzeen met een amine en methoxy die para staan

===19 juni 2017===
# Bespreek de claisencondensatie van butylethanoaat
# Stereochemie
# Vragen over rangschikking volgens stijgende basiciteit en reactiviteit met Sn2 reacties en reactiviteit bij solvolyse met mierenzuur.
#
#* Moest gy het reactiemechanisme zeggen waarbij gy eerst moest verzepen en daarna decarboxyleren.
#* Het reactiemechanisme geven van 2,2-methyl-hexaan-3-ol tot 2-broom-2,3methyl-hexaan en met behulp van HBr
# Retrosynthese
#* Cyclohexeen en daarop moest gy COOH op plaatsen 1 plaats verder dan de dubbele binding.
#* van acetyleen tot pentanal
#* anisol tot p-propylanisol

===21/08/2015===
# Dieckmannreactie
# stereochemie
#
#* welke best aan elektrofiele aromatische substitutie doet
#* welke meest bascisch is
#* welke snelst aan SN2 doet
#
#* een mechanisme dat je moest maken: een acetaal hydroliseren en dan imine maken
#* iets van eliminatie dat je moest uitleggen, ging voornamelijk over de antiperiplanaire schikking
# [[Bestand:Retrosyntheses21aug2015orgchem.png]]

===15/06/2015 namiddag===
# Bespreek de chlorering van anisol en nitrobenzeen. (mondeling, 2 punten)
# Twee oefeningen waarbij je R en S moest bepalen en zeggen of het stereomeren/enantiomeren/... zijn (schrijftelijk, 2 x 1 punt)
# Drie oefeningetjes waarbij je moet rangschikken:
#* welke is het meest basisch
#* Welke gaat het snelst reageren in een SN2 reactie
#* Welke reageert het snelst in solvolyse met mierenzuur (schriftelijk, 3 x 1 punt)
#
#* Een hele vage molecule die dmv zuur mileu omgezet wordt in een andere nog vagere molecule. (oplossing: was door heel veel hydrideshiften en sterische hinder)
[[bestand:Vaagmoleculeorgvragen.png]]
#* Een molecule A die trans stond en een molecule B die cis stond (of andersom) een van de twee gaf Ã©Ã©n molecule na eliminatie, de andere gaf er twee. Waarom? (oplossing: antiperiplanaire shizzle die bij eliminatie staat) (Mondeling 2 x 2 punten)
# Drie retrosyntheses (schrijftelijk, 3 x 3 punten)

=== 15/6/2015 voormiddag===
# (mondeling): vergelijk de reactie van een primair en een secundair amine met een keton en wat zijn de verwachte producten.Ook de pH hierbij verklaren (2ptn)
# R en S geven 2x 2 moleculen + de relatie tussen de 2 moleculen (2x1 ptn)
# 3 rangschikvragen elk op 1 punt. Wat is het zuurst? Welke reageert het best met...? en nog ene die ik ni meer weet.
# (mondeling):
#* leg de additie van dibroom uit aan een (E)-1-noneen in waterig milieu. Geef alle producten en duid de stereocentra aan en geef R en S. (2ptn)
#* Substitutie van een secundair alcohol da een broomalkaan geeft. Hier staat de broom niet waar de OH groep stond waarom? (tertiare carbokationen zijn stabieler dan secondaire dus er was een omvorming) (2ptn)
# drie synthesen waarbij ge geen mechanismen moet geven. (3x 3ptn)

===24 juni 2014===
# Vergelijk de bromering van anisol en nitrobenzeen.
# Geef aan of de volgende paren moleculen diastereomeren, enantiomeren of identieke verbindingen zijn. Bepaal R/S voor elk stereogeen centrum.
#* [[Bestand:2a.jpg]]
#* [[Bestand:2b.jpg]]
#
#* Rangschik volgens toenemende reactiviteit in SN2: 4-jood-anisol, 1-broom-2-methylhexaan, 1-broompentaan, 1-broom-2,2-dimethylhexaan, 1-broom-3-methylhexaan
#* Rangschik volgens toenemende basiciteit: <center>[[Bestand:3b.jpg]]</center>
#* Rangschik volgens afnemende zuurheid: 2-hexeen, 1-butyn, dichloorazijnzuur, 5,5,5-trifluoropentanol, 2,4-pentaandion
#
#* Geef een aanvaardbaar mechanisme voor de volgende omzetting. Welk product wordt er nog gevormd? <center>[[Bestand:4a.jpg]]</center>
#* Verklaar voor de solvolyse met mierenzuur de waargenomen reactiviteit C < A [[Bestand:4b.jpg]]</center>
# Synthese <center>[[Bestand:5.jpg]]</center>

===18 juni 2014===
# Vergelijk de bromering van anisol en nitrobenzeen.
# Enantiomeren, diastereomeren, bepaal R/S
#
#* Rangschik volgens afnemende reactiviteit in Sn2.: 1-chloorpentaan, 1-chloor-2-methylpentaan, 1-chloor-3-methylpentaan, 1-joodpentaan, chloorbenzeen
#* Rangschik volgens toenemende basiciteit: anion van keton, ester, diester, diketon, ketoester.
#* Rangschik volgens afnemende reactiviteit in solvolyse met mierenzuur: isopropyljodidi, tert-butyljodide, methyljodide, 2-fenyl-2-joodpropyl.
# Geef mechanisme
#* aldolcondensatie
#* substitutie van 2,2-dimethyl-3-hexanol met HBr (omlegging).
# Synthese
#* hexaandizuur tot 2-methylcyclopentanon
#* keton tot shiffbase
#* benzeen tot trichloorbenzeen in meta positie ten opzichte van elkaar.

===24 juni 2011===
# Wat is de rol van DCC (cicyclohexylcarbodiimide) in de nucleofiele substitutie van een carbonzuur en een amine. Illustreer het mechanisme met de reactie tussen benzoÃ«zuur en dimethylamine. Wat is een alternatieve manier? (geen mechanisme).
# Zijn de volgende paren van moleculen verschillende manieren om hetzelfde molecule weer te geven of zijn het enantiomeren, diastereomeren, verschillende conformaties, ... [[Bestand:2a.png]] [[Bestand:2b.png]] [[Bestand:2c.png]]
#
#* Rangschik volgens toenemende zuurheid: 1-hexeen (A); dibroomazijnzuur (B); 2-butyn (C); 3,3,3-trifluorpropanol (D); pentaan-2,4-dion (E)
#* Rangschik volgens toenemende basiciteit: [[Bestand:3b.png]]
#* Rangschik volgens afnemende reactiviteit in een elektrofiele aromatische substitutiereactie: anisol (A); p-dinitrobenzeen (B); tolueen (C); benzonitril (D); chloorbenzeen (E)
# Geef een aanvaardbaar mechanisme voor volgende omzettingen:
#* HINT: het zuur reageert eerst met de C=C dubbele binding [[Bestand:4a.png]]
#* Geef het mechanisme en ook een volgorde voor X (=F, Cl, Br, I) qua reactiviteit: [[Bestand:4b.png]]
# Syntheses (geen mechanismen vereist):
#* Synthetiseer Ã©Ã©n van beide moleculen: [[Bestand:5a.png]]
#* Gebruik het weergegeven keton, butaanzuur en benzeen om volgende omzetting te verwezenlijken. De Wittigreactie is niet mogelijk wegens tetragesubstitueerd alkeen. [[Bestand:5b.png]]
#* Hoe kan men dit eindproduct maken uit cyclohexanon?
[[Bestand:5c.png]]

===10 juni 2011===
# Wat is de rol van DCC (dicyclohexylcarbodiimide)in de nucleofile acylsubstitutie van een carbonzuur en een amine. (Mechanisme) Wat is een alternatief voor deze reactie? (geen mechanisme)
#Identificeer de stereochemische relatie tussen de moleculen van elk van de volgende paren. Stellen de tekeningen verbindingen voor die identiek zijn, of zijn ze enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties? Voor elk stereocentrum in die moleculen, geef aan of de configuratie R of S is.
#* 2-methylcyclohexanol
#* newmanprojectie met zaagbokprojectie vergelijken van 2 enantiomeren (bijvraag: wat is de definitie van enantiomeren)
#* 2,3,4 pentaantriol
#
#*Rangschikken naar toenemende zuurheid: 2-hexyn; 1-hexyn; 2,2,2 trifluorethanol; een beta-diketon; dichloorazijnzuur
#*Rangschikken naar toenemende reactiviteit in een elektrofiele aromatische substitutie ''(tolueen, anisol, m-dinitrobenzeen, fluoorbenzeen en benzonitril)''
#*Rangschikken naar toenemende basiciteit: anionen van esters en ketonen.
#
#*Verklaar de volgende reactie (Favorski-omlegging) met een aanvaardbaar mechanisme. Hint: Cyclopropanon is zeer reactief t.o.v. een nucleofiel [[Bestand:Organische Favorski 10 juni 2011.jpg]]
#*Geef een verklaarbaar mechanisme voor de volgende reactie: [[Bestand:Organische 4b 10 juni 2011.gif]]
#Syntheses: [[Bestand:Organische Retrosynthese 10 juni 2011.jpg]]

===18 juni 2010===
#Bespreek de nucleofiele substitutie van nitrogesubstitueerde arylhalogeniden door natriummethoxide.
#Identificeer de stereochemische relatie tussen de moleculen van elk van de volgende paren. Stellen de tekeningen verbindingen voor die identiek zijn, of zijn ze enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties? Voor elk stereocentrum in die moleculen, geef aan of de configuratie R of S is.
#
#*Rangschikken naar toenemende basiciteit
#*Rangschikken naar toenemende reactiviteit in een elektrofiele aromatische substitutie ''(tolueen, anisol, m-dinitrobenzeen, fluoorbenzeen en benzonitril)''
#*Welke verbinding(en) is (zijn) aromatisch volgens de regel van HÃ¼ckel? De vrije elektronenparen zijn niet weergegeven maar zijn wel aanwezig. [[Bestand:Huckel.jpg]]
#
#*Verklaar de volgende reactie met een aanvaardbaar mechanisme. Hint: Cyclopropanon is zeer reactief t.o.v. een nucleofiel [[Bestand:omzetting.gif]]
#*Menthylchloride en neomentylchloride (zie onderstaande figuur) ondergaan eliminatie bij behandeling met natriumethoxide in methanol. EÃ©n van de stereo-isomeren reageert veel sneller. Welke en waarom? [[Bestand:Menthyl.jpg]]
#Syntheses: ''Bij de derde stond gegeven dat het via een beta-keto-ester moest.''
[[Bestand:Retro2010.gif]]

===19 juni 2009===
# Claisencondensatie van ethylpropanoaat
# stereoisomeren en R/S aanduiden
#
#* is het molecule aromatisch
#* rangschik volgens basiciteit
#* rangschik de producten volgens reactiviteit in EAS
#
#* darzens reactiemechanisme
#* reactie van natrium jodide op S 1-broom-2-methylbutaan
# 3 Synthesen

===8 juni 2009===
# NH2OH+aceton, waarom optimaal bij 4.5 pH
# stereoisomeren en R/S aanduiden
#
#* is het molecule aromatisch
#* rangschik anionen volgens stabiliteit
#* rangschik de producten volgens reactiviteit in EAS
#
#* darzens reactiemechanisme
#*E2 eliminatie op (2S,3S)-2-broom-3-fenylbutaan: regioselectiviteit bespreken
# synthesen: [[Bestand:organische2009.png]]

===23 juni 2008===
#Aceton en hydroxylamine. ph-afhankelijkheid. waarom niet te zuur/niet te basisch.
#R en S bepalen, zegge of het diastereomeren, enantiomeren ... zijn.
#aromatisch of niet?
#anionen naar basiciteit, waren moleculen met 1 of 2 carbonyls op
#Reactiviteit van aromaten bepalen in EAS
#carbonyls een chirale koolstof ernaast (alphapositie dus) ondergaan racemisatie via enol/enolaat in zuur/basisch milieu. Met alpha-aminozuren gaat dat niet, noch in basisch noch in zuur milieu. waarom? gebruik l-phenylalanine (structuur gegeven) als voorbeeld.
#Bepalen van conformatie van het product na E2 van 2-broom-3-fenyl-butaan
#Synthesen

===10 juni 2008===
#Dieckmann reactie
#Bepalen of moleculen: enantiomeren, diastereomeren... zijn
#Amine naar basisiteit schikken
#Reactiviteit van aromaten bepalen in EAS
#Basiciteit van aminen bepalen
#Reactiemechanisme van een epoxidevorming
#Bepalen van conformatie van het product na E2 van 2-broom-3-fenyl-butaan
#Synthesen

===9 juni 2008===
#Dieckmann reactie
#Bepalen of moleculen: enantiomeren, diastereomeren,... zijn
#Stabiliteit van anion bepalen (er zat een aromaat op)
#Reactiviteit van aromaten bepalen in EAS
#Basiciteit van aminen bepalen
#Reactiemechanisme van een acetaalvorming en zeggen waar zuurstof en oorspronkelijke carbonylfunctie naar toe is
#Bepalen van conformatie van het product na E2 van (2R,3S)-2-broom-3-fenyl-butaan (niet meer zeker van absolute configuraties)

Organische Chemie

2022-06-27T12:57:51Z

R0834942: /* 17 juni 2022 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]

==Vakinformatie==
NU
Vraag 1 (theorie) en vraag 4 (mechanismen) bij Wim De Borggraeve.
Vraag 5 (retrosynthese) bij Erik Van der Eycken.
Bekijk zeker het document met uitleg over de examenvragen op Toledo en de eerder gestelde vragen hier op de wiki.

VROEGER
Mondeling examen. (Gedoceerd door N. Boens, die afwezigheid in zijn lessen consequent vergeldt op het examen, en wordt geleidelijk overgenomen door Wim De Borggraeve) Ondertussen wordt het vak volledig gegeven door Wim De Borggraeve en Erik Van der Eycken. Examen bestaat uit 5 vragen, vraag 1 en 2 mondeling bij (Boens) Van der Eycken, 3 en 4 bij De Borggraeve. Vraag 5 (synthesen) schriftelijk. Examenvragen komen telkens terug, kijk zeker naar de oude examens op Toledo.

==Examenvragen==

===17 juni 2022===
#Verduidelijk via het mechanisme de rol van dicyclohexylcarbodiimide (DCC) in de nucleofiele acylsubstitutie van carbonzuren met aminen. Illustreer het mechanisme aan de hand van de reactie van azijnzuur met benzylamine. Welke producten worden er gevormd?
#Bespreek de stereochemie voor 2 paar moleculen. Geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) en voor elke dubbele binding (E,Z). Geef de onderlinge relatie tussen de moleculen (enantiomeren, diastereomeren, verschillende conformaties, ...).
##1 van de paren is vraag 4(b) van 18 juni 2018
#Rangschik
##Van activerend naar deactiverend bij SeAr: methyl, H, fluor, trifluormethyl, methoxy
##volgens toenemende basiciteit: verschillende enol- en enolaat-ionen
##volgens afnemende reactiviteit in de solvolyse met mierenzuur: isopropylchloride, tert-butylchloride, joodbenzeen, 2-fenyl-2-chloor-propaan, methylchloride
#Verklaar aan de hand van een mechanisme
##Cl2 + (E)-2-penteen (geef mechanisme, producten en geef elk stereogeen centrum de configuratie (R,S)
## 2,2-dimethylpentaan-3-ol + HBr --> 2-broom-2,3-dimethylpentaan. Geef het mechanisme en leg uit wat er gebeurt (ze bedoelen omlegging van secundair carbokation naar tertiair kation).
#Geef aan hoe je de volgende chemische meerstapsconversies zou verwezenlijken. Schrijf alle stappen uit (GEEN mechanisme).
## ethyl-3-oxobutanoaat --> 2-cyclobutylethan-2-on
## Hoe zet je acetyleen om in hexan-2-on?
## Vraag 5(a) van 18 juni 2018

===5 juni 2021===
#Vergelijk de reactie van cyclohexanon met aniline en met dibutylamine aan de hand van een mechanisme.
#Bespreek de stereochemie voor 2 paar moleculen. Geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) en voor elke dubbele binding (E,Z). Geef de onderlinge relatie tussen de moleculen (enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties).
#Rangschik
##volgens afnemende reactiviteit in SEAr: m-dicyanobenzeen, aniline, fenol, ...
##volgens toenemende basiciteit: verschillende enol- en enolaat-ionen
##volgens afnemende reactiviteit in de solvolyse met mierenzuur: isopropyljodide, tert-butyljodide, joodbenzeen, 2-fenyl-2-jood-propaan, methyljodide
#Verklaar aan de hand van een mechanisme
##Br2 + (Z) 3-noneen (geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) )
##ROH + HBr (inclu. methylshift)
#Retrosynthese:
##acetoacetaatsynthese
##acetyleen omzetten in pentanal
##friedelcraftsacylering

===19 juni 2020===
#Bespreek de Dieckmann-reactie aan de hand van het mechanisme.
#Bespreek de stereochemie voor 2 paar moleculen. Geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) en voor elke dubbele binding (E,Z). Geef de onderlinge relatie tussen de moleculen (enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties).
#Rangschik
##volgens afnemende reactiviteit in SN2: methylchloride, isopropylchloride...
##volgens toenemende basiciteit: aniline met verschillende groepen zoals nitro, methyl...
##volgens afnemende nucleofiliciteit in methanol?: jodide, chloride, fluoride, bromide
#Verklaar aan de hand van een mechanisme
##Verklaar de reactiviteit in solvolyse van bromocyclopentaan, bromocyclopenteen en bromocyclopentadieen. Waarbij Bromocyclopenteen het reactiefst en bromocyclopentadieen het minst.
##2,complex molecule dat in zuur milieu een OH-groep verliest en methylshift ondergaat tijdens eliminatie.
#Retrosynthese
##cyclohexeen naar COOH-groep op cyclohexeen op de plaats net naast de dubbele binding
##2-broom-3,3-dimethylbutaan naar 2,2-dimethylbutaancyanide
##Benzeen naar 1,3,5-tribromobenzeen

===9 juni 2020===
#Vergelijk de reactie van cyclohexanon met aniline en met dibutylamine aan de hand van een mechanisme.
#Bespreek de stereochemie voor 2 paar moleculen. Geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) en voor elke dubbele binding (E,Z). Geef de onderlinge relatie tussen de moleculen (enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties).
#Rangschik
##volgens afnemende reactiviteit in elektrofiele aromaatsubstituties: tolueen, m-dinitrobenzeen, benzoëzuur, anisol, chloorbenzeen
##volgens toenemende basiciteit: anionen van verschillende carbonzuurderivaten
##volgens afnemende reactiviteit in de solvolyse met mierenzuur: isopropyljodide, tert-butyljodide, joodbenzeen, 2-fenyl-2-jood-propaan, methyljodide
#Verklaar aan de hand van een mechanisme
##Cl2 addeert aan (Z) 3-noneen. Bespreek aan de hand van een mechanisme en geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R).
##2,2-methyl-hexaan-3-ol ondergaat nucleofiele substitutie met HBr ter vorming van 2-broom-2,3methyl-hexaan. Wat gebeurt er in deze reactie? Waarom gaat deze reactie op?
#Retrosynthese
##acetyleen omzetten tot 2-pentanon
##anisol omzetten tot p-propylanisol
##ethylacetoacetaat omzetten tot Cyclobutyl methyl ketone

===22 augustus 2019===
#reactie van cyclohexanon met aniline en dibenzylamine
#stereochemie van 2 paar moleculen, E/Z en configuratie bepalen
#rangschikken volgens basiciteit, reactiviteit in Sn2, reactiviteit in elektrofiele aromatische substitutie
#verklaar stereochemie van producten bij reactie van Br2 met (E)-3-deceen, en grignardreactie waarbij een 4ring werd geopend en een 5ring gevormd
#retrosynthese: Vorming cyclobutaancarbonzuur uit diëthylmalonaat (met dihalogeenalkaan uit slides), acetyleen naar pentanal
[[Bestand:Organische.png]]

===11 juni 2019===
#reactie van cyclohexanon met aniline en dibutylamine
#stereochemie van 2 paar moleculen, E/Z en configuratie bepalen
#rangschikken volgens basiciteit, reactiviteit in solvolyse met mierenzuur, reactiviteit in elektrofiele aromatische substitutie
#verklaar stereochemie van producten bij reactie van Br2 met (E)-3-deceen, en een reactie met een methylshift
#retrosynthese: acetoacetaatsynthese,acetyleen omzetten in pentanal, friedelcraftsacylering

===23 augustus 2018===
#Dieckmannreactie
#stereochemie van 2 paar moleculen, configuratie en E/Z bepalen
#rangschikken op reactiviteit volgens basciteit, zuurheid, solvolyse
#Mechanismen toelichten: simpele alkylshift + grignardreactie
#retrosynthese
#*geen idee meer, maar je had grignard nodig
#*epoxide maken van tolueen
#*fiedelcrafts

===18 juni 2018 nm===
# Vergelijk de reactie van cyclopentanon met a) aniline b) dibenzylamine. Welke producten worden gevormd?
# Stereochemie
# Reactiviteit Sn2, basiciteit en reactiviteit EAS rangschikken
# Geef bij a het volledige mechanisme en bij b enkel de opeenvolgende intermediairen zodat het mechanisme duidelijk wordt [[Bestand:Vraag 4.png]]
# Retrosynthese (geen mechanismen geven)
[[Bestand:Vraag_5.png]]

===23 juni 2017 nm===
# Nucleofiele aromatische substitutie van nitrohalogenide
# Stereochemie
# Reactiviteit en basiciteit rangschikken
# Mechanisme geven; ene was een methylshift uitvoeren, andere was een acetaal in een ring (best moeilijke)
# Retrosynthese
#* Acetyleen tot een diol
#* Benzeen tot een benzeen met COOH para to alkylgroep
#* Malonaat ester tot cylcobutanol

===23 juni 2017 vm===
# Hydrolyse butylacetaat in zuur en base, waarom verzeping onomkeerbaar
# Stereochemie
# Rangschik volgens
#* Basiciteit
#* Reactiviteit Sn2 (1-broompentaan, 1-chloor-3-methylpentaan, 1-chloor-2-methylpentaan, 1-chloorpentaan, joodbenzeen)
#* Reactiviteit solvolyse mierenzuur (isopropyljodide, mehtyljodide, tert-butyljodide, 2-fenyl-2joodpropaan)
#
#* Ingewikkeldere ringvormige structuur, OH groep protoneert en H2O gaat weg als leaving group, carbokation vormt en veel alkylshiften
#* Verklaar solvolyse reactiviteit in mierenzuur, allylische positie vs gewoon vs anti aromaat
# Retrosynthese
#* Malonzuurestersynthese
#* Acetyleen naar pentaan-2-on
#* Van fluorbenzeen naar een benzeen met een amine en methoxy die para staan

===19 juni 2017===
# Bespreek de claisencondensatie van butylethanoaat
# Stereochemie
# Vragen over rangschikking volgens stijgende basiciteit en reactiviteit met Sn2 reacties en reactiviteit bij solvolyse met mierenzuur.
#
#* Moest gy het reactiemechanisme zeggen waarbij gy eerst moest verzepen en daarna decarboxyleren.
#* Het reactiemechanisme geven van 2,2-methyl-hexaan-3-ol tot 2-broom-2,3methyl-hexaan en met behulp van HBr
# Retrosynthese
#* Cyclohexeen en daarop moest gy COOH op plaatsen 1 plaats verder dan de dubbele binding.
#* van acetyleen tot pentanal
#* anisol tot p-propylanisol

===21/08/2015===
# Dieckmannreactie
# stereochemie
#
#* welke best aan elektrofiele aromatische substitutie doet
#* welke meest bascisch is
#* welke snelst aan SN2 doet
#
#* een mechanisme dat je moest maken: een acetaal hydroliseren en dan imine maken
#* iets van eliminatie dat je moest uitleggen, ging voornamelijk over de antiperiplanaire schikking
# [[Bestand:Retrosyntheses21aug2015orgchem.png]]

===15/06/2015 namiddag===
# Bespreek de chlorering van anisol en nitrobenzeen. (mondeling, 2 punten)
# Twee oefeningen waarbij je R en S moest bepalen en zeggen of het stereomeren/enantiomeren/... zijn (schrijftelijk, 2 x 1 punt)
# Drie oefeningetjes waarbij je moet rangschikken:
#* welke is het meest basisch
#* Welke gaat het snelst reageren in een SN2 reactie
#* Welke reageert het snelst in solvolyse met mierenzuur (schriftelijk, 3 x 1 punt)
#
#* Een hele vage molecule die dmv zuur mileu omgezet wordt in een andere nog vagere molecule. (oplossing: was door heel veel hydrideshiften en sterische hinder)
[[bestand:Vaagmoleculeorgvragen.png]]
#* Een molecule A die trans stond en een molecule B die cis stond (of andersom) een van de twee gaf Ã©Ã©n molecule na eliminatie, de andere gaf er twee. Waarom? (oplossing: antiperiplanaire shizzle die bij eliminatie staat) (Mondeling 2 x 2 punten)
# Drie retrosyntheses (schrijftelijk, 3 x 3 punten)

=== 15/6/2015 voormiddag===
# (mondeling): vergelijk de reactie van een primair en een secundair amine met een keton en wat zijn de verwachte producten.Ook de pH hierbij verklaren (2ptn)
# R en S geven 2x 2 moleculen + de relatie tussen de 2 moleculen (2x1 ptn)
# 3 rangschikvragen elk op 1 punt. Wat is het zuurst? Welke reageert het best met...? en nog ene die ik ni meer weet.
# (mondeling):
#* leg de additie van dibroom uit aan een (E)-1-noneen in waterig milieu. Geef alle producten en duid de stereocentra aan en geef R en S. (2ptn)
#* Substitutie van een secundair alcohol da een broomalkaan geeft. Hier staat de broom niet waar de OH groep stond waarom? (tertiare carbokationen zijn stabieler dan secondaire dus er was een omvorming) (2ptn)
# drie synthesen waarbij ge geen mechanismen moet geven. (3x 3ptn)

===24 juni 2014===
# Vergelijk de bromering van anisol en nitrobenzeen.
# Geef aan of de volgende paren moleculen diastereomeren, enantiomeren of identieke verbindingen zijn. Bepaal R/S voor elk stereogeen centrum.
#* [[Bestand:2a.jpg]]
#* [[Bestand:2b.jpg]]
#
#* Rangschik volgens toenemende reactiviteit in SN2: 4-jood-anisol, 1-broom-2-methylhexaan, 1-broompentaan, 1-broom-2,2-dimethylhexaan, 1-broom-3-methylhexaan
#* Rangschik volgens toenemende basiciteit: <center>[[Bestand:3b.jpg]]</center>
#* Rangschik volgens afnemende zuurheid: 2-hexeen, 1-butyn, dichloorazijnzuur, 5,5,5-trifluoropentanol, 2,4-pentaandion
#
#* Geef een aanvaardbaar mechanisme voor de volgende omzetting. Welk product wordt er nog gevormd? <center>[[Bestand:4a.jpg]]</center>
#* Verklaar voor de solvolyse met mierenzuur de waargenomen reactiviteit C < A [[Bestand:4b.jpg]]</center>
# Synthese <center>[[Bestand:5.jpg]]</center>

===18 juni 2014===
# Vergelijk de bromering van anisol en nitrobenzeen.
# Enantiomeren, diastereomeren, bepaal R/S
#
#* Rangschik volgens afnemende reactiviteit in Sn2.: 1-chloorpentaan, 1-chloor-2-methylpentaan, 1-chloor-3-methylpentaan, 1-joodpentaan, chloorbenzeen
#* Rangschik volgens toenemende basiciteit: anion van keton, ester, diester, diketon, ketoester.
#* Rangschik volgens afnemende reactiviteit in solvolyse met mierenzuur: isopropyljodidi, tert-butyljodide, methyljodide, 2-fenyl-2-joodpropyl.
# Geef mechanisme
#* aldolcondensatie
#* substitutie van 2,2-dimethyl-3-hexanol met HBr (omlegging).
# Synthese
#* hexaandizuur tot 2-methylcyclopentanon
#* keton tot shiffbase
#* benzeen tot trichloorbenzeen in meta positie ten opzichte van elkaar.

===24 juni 2011===
# Wat is de rol van DCC (cicyclohexylcarbodiimide) in de nucleofiele substitutie van een carbonzuur en een amine. Illustreer het mechanisme met de reactie tussen benzoÃ«zuur en dimethylamine. Wat is een alternatieve manier? (geen mechanisme).
# Zijn de volgende paren van moleculen verschillende manieren om hetzelfde molecule weer te geven of zijn het enantiomeren, diastereomeren, verschillende conformaties, ... [[Bestand:2a.png]] [[Bestand:2b.png]] [[Bestand:2c.png]]
#
#* Rangschik volgens toenemende zuurheid: 1-hexeen (A); dibroomazijnzuur (B); 2-butyn (C); 3,3,3-trifluorpropanol (D); pentaan-2,4-dion (E)
#* Rangschik volgens toenemende basiciteit: [[Bestand:3b.png]]
#* Rangschik volgens afnemende reactiviteit in een elektrofiele aromatische substitutiereactie: anisol (A); p-dinitrobenzeen (B); tolueen (C); benzonitril (D); chloorbenzeen (E)
# Geef een aanvaardbaar mechanisme voor volgende omzettingen:
#* HINT: het zuur reageert eerst met de C=C dubbele binding [[Bestand:4a.png]]
#* Geef het mechanisme en ook een volgorde voor X (=F, Cl, Br, I) qua reactiviteit: [[Bestand:4b.png]]
# Syntheses (geen mechanismen vereist):
#* Synthetiseer Ã©Ã©n van beide moleculen: [[Bestand:5a.png]]
#* Gebruik het weergegeven keton, butaanzuur en benzeen om volgende omzetting te verwezenlijken. De Wittigreactie is niet mogelijk wegens tetragesubstitueerd alkeen. [[Bestand:5b.png]]
#* Hoe kan men dit eindproduct maken uit cyclohexanon?
[[Bestand:5c.png]]

===10 juni 2011===
# Wat is de rol van DCC (dicyclohexylcarbodiimide)in de nucleofile acylsubstitutie van een carbonzuur en een amine. (Mechanisme) Wat is een alternatief voor deze reactie? (geen mechanisme)
#Identificeer de stereochemische relatie tussen de moleculen van elk van de volgende paren. Stellen de tekeningen verbindingen voor die identiek zijn, of zijn ze enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties? Voor elk stereocentrum in die moleculen, geef aan of de configuratie R of S is.
#* 2-methylcyclohexanol
#* newmanprojectie met zaagbokprojectie vergelijken van 2 enantiomeren (bijvraag: wat is de definitie van enantiomeren)
#* 2,3,4 pentaantriol
#
#*Rangschikken naar toenemende zuurheid: 2-hexyn; 1-hexyn; 2,2,2 trifluorethanol; een beta-diketon; dichloorazijnzuur
#*Rangschikken naar toenemende reactiviteit in een elektrofiele aromatische substitutie ''(tolueen, anisol, m-dinitrobenzeen, fluoorbenzeen en benzonitril)''
#*Rangschikken naar toenemende basiciteit: anionen van esters en ketonen.
#
#*Verklaar de volgende reactie (Favorski-omlegging) met een aanvaardbaar mechanisme. Hint: Cyclopropanon is zeer reactief t.o.v. een nucleofiel [[Bestand:Organische Favorski 10 juni 2011.jpg]]
#*Geef een verklaarbaar mechanisme voor de volgende reactie: [[Bestand:Organische 4b 10 juni 2011.gif]]
#Syntheses: [[Bestand:Organische Retrosynthese 10 juni 2011.jpg]]

===18 juni 2010===
#Bespreek de nucleofiele substitutie van nitrogesubstitueerde arylhalogeniden door natriummethoxide.
#Identificeer de stereochemische relatie tussen de moleculen van elk van de volgende paren. Stellen de tekeningen verbindingen voor die identiek zijn, of zijn ze enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties? Voor elk stereocentrum in die moleculen, geef aan of de configuratie R of S is.
#
#*Rangschikken naar toenemende basiciteit
#*Rangschikken naar toenemende reactiviteit in een elektrofiele aromatische substitutie ''(tolueen, anisol, m-dinitrobenzeen, fluoorbenzeen en benzonitril)''
#*Welke verbinding(en) is (zijn) aromatisch volgens de regel van HÃ¼ckel? De vrije elektronenparen zijn niet weergegeven maar zijn wel aanwezig. [[Bestand:Huckel.jpg]]
#
#*Verklaar de volgende reactie met een aanvaardbaar mechanisme. Hint: Cyclopropanon is zeer reactief t.o.v. een nucleofiel [[Bestand:omzetting.gif]]
#*Menthylchloride en neomentylchloride (zie onderstaande figuur) ondergaan eliminatie bij behandeling met natriumethoxide in methanol. EÃ©n van de stereo-isomeren reageert veel sneller. Welke en waarom? [[Bestand:Menthyl.jpg]]
#Syntheses: ''Bij de derde stond gegeven dat het via een beta-keto-ester moest.''
[[Bestand:Retro2010.gif]]

===19 juni 2009===
# Claisencondensatie van ethylpropanoaat
# stereoisomeren en R/S aanduiden
#
#* is het molecule aromatisch
#* rangschik volgens basiciteit
#* rangschik de producten volgens reactiviteit in EAS
#
#* darzens reactiemechanisme
#* reactie van natrium jodide op S 1-broom-2-methylbutaan
# 3 Synthesen

===8 juni 2009===
# NH2OH+aceton, waarom optimaal bij 4.5 pH
# stereoisomeren en R/S aanduiden
#
#* is het molecule aromatisch
#* rangschik anionen volgens stabiliteit
#* rangschik de producten volgens reactiviteit in EAS
#
#* darzens reactiemechanisme
#*E2 eliminatie op (2S,3S)-2-broom-3-fenylbutaan: regioselectiviteit bespreken
# synthesen: [[Bestand:organische2009.png]]

===23 juni 2008===
#Aceton en hydroxylamine. ph-afhankelijkheid. waarom niet te zuur/niet te basisch.
#R en S bepalen, zegge of het diastereomeren, enantiomeren ... zijn.
#aromatisch of niet?
#anionen naar basiciteit, waren moleculen met 1 of 2 carbonyls op
#Reactiviteit van aromaten bepalen in EAS
#carbonyls een chirale koolstof ernaast (alphapositie dus) ondergaan racemisatie via enol/enolaat in zuur/basisch milieu. Met alpha-aminozuren gaat dat niet, noch in basisch noch in zuur milieu. waarom? gebruik l-phenylalanine (structuur gegeven) als voorbeeld.
#Bepalen van conformatie van het product na E2 van 2-broom-3-fenyl-butaan
#Synthesen

===10 juni 2008===
#Dieckmann reactie
#Bepalen of moleculen: enantiomeren, diastereomeren... zijn
#Amine naar basisiteit schikken
#Reactiviteit van aromaten bepalen in EAS
#Basiciteit van aminen bepalen
#Reactiemechanisme van een epoxidevorming
#Bepalen van conformatie van het product na E2 van 2-broom-3-fenyl-butaan
#Synthesen

===9 juni 2008===
#Dieckmann reactie
#Bepalen of moleculen: enantiomeren, diastereomeren,... zijn
#Stabiliteit van anion bepalen (er zat een aromaat op)
#Reactiviteit van aromaten bepalen in EAS
#Basiciteit van aminen bepalen
#Reactiemechanisme van een acetaalvorming en zeggen waar zuurstof en oorspronkelijke carbonylfunctie naar toe is
#Bepalen van conformatie van het product na E2 van (2R,3S)-2-broom-3-fenyl-butaan (niet meer zeker van absolute configuraties)

Organische Chemie

2022-06-27T12:56:40Z

R0834942: /* 17 juni 2022 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]

==Vakinformatie==
NU
Vraag 1 (theorie) en vraag 4 (mechanismen) bij Wim De Borggraeve.
Vraag 5 (retrosynthese) bij Erik Van der Eycken.
Bekijk zeker het document met uitleg over de examenvragen op Toledo en de eerder gestelde vragen hier op de wiki.

VROEGER
Mondeling examen. (Gedoceerd door N. Boens, die afwezigheid in zijn lessen consequent vergeldt op het examen, en wordt geleidelijk overgenomen door Wim De Borggraeve) Ondertussen wordt het vak volledig gegeven door Wim De Borggraeve en Erik Van der Eycken. Examen bestaat uit 5 vragen, vraag 1 en 2 mondeling bij (Boens) Van der Eycken, 3 en 4 bij De Borggraeve. Vraag 5 (synthesen) schriftelijk. Examenvragen komen telkens terug, kijk zeker naar de oude examens op Toledo.

==Examenvragen==

===17 juni 2022===
#Verduidelijk via het mechanisme de rol van dicyclohexylcarbodiimide (DCC) in de nucleofiele acylsubstitutie van carbonzuren met aminen. Illustreer het mechanisme aan de hand van de reactie van azijnzuur met benzylamine. Welke producten worden er gevormd?
#Bespreek de stereochemie voor 2 paar moleculen. Geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) en voor elke dubbele binding (E,Z). Geef de onderlinge relatie tussen de moleculen (enantiomeren, diastereomeren, verschillende conformaties, ...).
#Rangschik
##Van activerend naar deactiverend bij SeAr: methyl, H, fluor, trifluormethyl, methoxy
##volgens toenemende basiciteit: verschillende enol- en enolaat-ionen
##volgens afnemende reactiviteit in de solvolyse met mierenzuur: isopropylchloride, tert-butylchloride, joodbenzeen, 2-fenyl-2-chloor-propaan, methylchloride
#Verklaar aan de hand van een mechanisme
##Cl2 + (E)-2-penteen (geef mechanisme, producten en geef elk stereogeen centrum de configuratie (R,S)
## 2,2-dimethylpentaan-3-ol + HBr --> 2-broom-2,3-dimethylpentaan. Geef het mechanisme en leg uit wat er gebeurt (ze bedoelen omlegging van secundair carbokation naar tertiair kation).
#Geef aan hoe je de volgende chemische meerstapsconversies zou verwezenlijken. Schrijf alle stappen uit (GEEN mechanisme).
## ethyl-3-oxobutanoaat --> 2-cyclobutylethan-2-on
## Hoe zet je acetyleen om in hexan-2-on?
## Vraag 5(a) van 18 juni 2018

===5 juni 2021===
#Vergelijk de reactie van cyclohexanon met aniline en met dibutylamine aan de hand van een mechanisme.
#Bespreek de stereochemie voor 2 paar moleculen. Geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) en voor elke dubbele binding (E,Z). Geef de onderlinge relatie tussen de moleculen (enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties).
#Rangschik
##volgens afnemende reactiviteit in SEAr: m-dicyanobenzeen, aniline, fenol, ...
##volgens toenemende basiciteit: verschillende enol- en enolaat-ionen
##volgens afnemende reactiviteit in de solvolyse met mierenzuur: isopropyljodide, tert-butyljodide, joodbenzeen, 2-fenyl-2-jood-propaan, methyljodide
#Verklaar aan de hand van een mechanisme
##Br2 + (Z) 3-noneen (geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) )
##ROH + HBr (inclu. methylshift)
#Retrosynthese:
##acetoacetaatsynthese
##acetyleen omzetten in pentanal
##friedelcraftsacylering

===19 juni 2020===
#Bespreek de Dieckmann-reactie aan de hand van het mechanisme.
#Bespreek de stereochemie voor 2 paar moleculen. Geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) en voor elke dubbele binding (E,Z). Geef de onderlinge relatie tussen de moleculen (enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties).
#Rangschik
##volgens afnemende reactiviteit in SN2: methylchloride, isopropylchloride...
##volgens toenemende basiciteit: aniline met verschillende groepen zoals nitro, methyl...
##volgens afnemende nucleofiliciteit in methanol?: jodide, chloride, fluoride, bromide
#Verklaar aan de hand van een mechanisme
##Verklaar de reactiviteit in solvolyse van bromocyclopentaan, bromocyclopenteen en bromocyclopentadieen. Waarbij Bromocyclopenteen het reactiefst en bromocyclopentadieen het minst.
##2,complex molecule dat in zuur milieu een OH-groep verliest en methylshift ondergaat tijdens eliminatie.
#Retrosynthese
##cyclohexeen naar COOH-groep op cyclohexeen op de plaats net naast de dubbele binding
##2-broom-3,3-dimethylbutaan naar 2,2-dimethylbutaancyanide
##Benzeen naar 1,3,5-tribromobenzeen

===9 juni 2020===
#Vergelijk de reactie van cyclohexanon met aniline en met dibutylamine aan de hand van een mechanisme.
#Bespreek de stereochemie voor 2 paar moleculen. Geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) en voor elke dubbele binding (E,Z). Geef de onderlinge relatie tussen de moleculen (enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties).
#Rangschik
##volgens afnemende reactiviteit in elektrofiele aromaatsubstituties: tolueen, m-dinitrobenzeen, benzoëzuur, anisol, chloorbenzeen
##volgens toenemende basiciteit: anionen van verschillende carbonzuurderivaten
##volgens afnemende reactiviteit in de solvolyse met mierenzuur: isopropyljodide, tert-butyljodide, joodbenzeen, 2-fenyl-2-jood-propaan, methyljodide
#Verklaar aan de hand van een mechanisme
##Cl2 addeert aan (Z) 3-noneen. Bespreek aan de hand van een mechanisme en geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R).
##2,2-methyl-hexaan-3-ol ondergaat nucleofiele substitutie met HBr ter vorming van 2-broom-2,3methyl-hexaan. Wat gebeurt er in deze reactie? Waarom gaat deze reactie op?
#Retrosynthese
##acetyleen omzetten tot 2-pentanon
##anisol omzetten tot p-propylanisol
##ethylacetoacetaat omzetten tot Cyclobutyl methyl ketone

===22 augustus 2019===
#reactie van cyclohexanon met aniline en dibenzylamine
#stereochemie van 2 paar moleculen, E/Z en configuratie bepalen
#rangschikken volgens basiciteit, reactiviteit in Sn2, reactiviteit in elektrofiele aromatische substitutie
#verklaar stereochemie van producten bij reactie van Br2 met (E)-3-deceen, en grignardreactie waarbij een 4ring werd geopend en een 5ring gevormd
#retrosynthese: Vorming cyclobutaancarbonzuur uit diëthylmalonaat (met dihalogeenalkaan uit slides), acetyleen naar pentanal
[[Bestand:Organische.png]]

===11 juni 2019===
#reactie van cyclohexanon met aniline en dibutylamine
#stereochemie van 2 paar moleculen, E/Z en configuratie bepalen
#rangschikken volgens basiciteit, reactiviteit in solvolyse met mierenzuur, reactiviteit in elektrofiele aromatische substitutie
#verklaar stereochemie van producten bij reactie van Br2 met (E)-3-deceen, en een reactie met een methylshift
#retrosynthese: acetoacetaatsynthese,acetyleen omzetten in pentanal, friedelcraftsacylering

===23 augustus 2018===
#Dieckmannreactie
#stereochemie van 2 paar moleculen, configuratie en E/Z bepalen
#rangschikken op reactiviteit volgens basciteit, zuurheid, solvolyse
#Mechanismen toelichten: simpele alkylshift + grignardreactie
#retrosynthese
#*geen idee meer, maar je had grignard nodig
#*epoxide maken van tolueen
#*fiedelcrafts

===18 juni 2018 nm===
# Vergelijk de reactie van cyclopentanon met a) aniline b) dibenzylamine. Welke producten worden gevormd?
# Stereochemie
# Reactiviteit Sn2, basiciteit en reactiviteit EAS rangschikken
# Geef bij a het volledige mechanisme en bij b enkel de opeenvolgende intermediairen zodat het mechanisme duidelijk wordt [[Bestand:Vraag 4.png]]
# Retrosynthese (geen mechanismen geven)
[[Bestand:Vraag_5.png]]

===23 juni 2017 nm===
# Nucleofiele aromatische substitutie van nitrohalogenide
# Stereochemie
# Reactiviteit en basiciteit rangschikken
# Mechanisme geven; ene was een methylshift uitvoeren, andere was een acetaal in een ring (best moeilijke)
# Retrosynthese
#* Acetyleen tot een diol
#* Benzeen tot een benzeen met COOH para to alkylgroep
#* Malonaat ester tot cylcobutanol

===23 juni 2017 vm===
# Hydrolyse butylacetaat in zuur en base, waarom verzeping onomkeerbaar
# Stereochemie
# Rangschik volgens
#* Basiciteit
#* Reactiviteit Sn2 (1-broompentaan, 1-chloor-3-methylpentaan, 1-chloor-2-methylpentaan, 1-chloorpentaan, joodbenzeen)
#* Reactiviteit solvolyse mierenzuur (isopropyljodide, mehtyljodide, tert-butyljodide, 2-fenyl-2joodpropaan)
#
#* Ingewikkeldere ringvormige structuur, OH groep protoneert en H2O gaat weg als leaving group, carbokation vormt en veel alkylshiften
#* Verklaar solvolyse reactiviteit in mierenzuur, allylische positie vs gewoon vs anti aromaat
# Retrosynthese
#* Malonzuurestersynthese
#* Acetyleen naar pentaan-2-on
#* Van fluorbenzeen naar een benzeen met een amine en methoxy die para staan

===19 juni 2017===
# Bespreek de claisencondensatie van butylethanoaat
# Stereochemie
# Vragen over rangschikking volgens stijgende basiciteit en reactiviteit met Sn2 reacties en reactiviteit bij solvolyse met mierenzuur.
#
#* Moest gy het reactiemechanisme zeggen waarbij gy eerst moest verzepen en daarna decarboxyleren.
#* Het reactiemechanisme geven van 2,2-methyl-hexaan-3-ol tot 2-broom-2,3methyl-hexaan en met behulp van HBr
# Retrosynthese
#* Cyclohexeen en daarop moest gy COOH op plaatsen 1 plaats verder dan de dubbele binding.
#* van acetyleen tot pentanal
#* anisol tot p-propylanisol

===21/08/2015===
# Dieckmannreactie
# stereochemie
#
#* welke best aan elektrofiele aromatische substitutie doet
#* welke meest bascisch is
#* welke snelst aan SN2 doet
#
#* een mechanisme dat je moest maken: een acetaal hydroliseren en dan imine maken
#* iets van eliminatie dat je moest uitleggen, ging voornamelijk over de antiperiplanaire schikking
# [[Bestand:Retrosyntheses21aug2015orgchem.png]]

===15/06/2015 namiddag===
# Bespreek de chlorering van anisol en nitrobenzeen. (mondeling, 2 punten)
# Twee oefeningen waarbij je R en S moest bepalen en zeggen of het stereomeren/enantiomeren/... zijn (schrijftelijk, 2 x 1 punt)
# Drie oefeningetjes waarbij je moet rangschikken:
#* welke is het meest basisch
#* Welke gaat het snelst reageren in een SN2 reactie
#* Welke reageert het snelst in solvolyse met mierenzuur (schriftelijk, 3 x 1 punt)
#
#* Een hele vage molecule die dmv zuur mileu omgezet wordt in een andere nog vagere molecule. (oplossing: was door heel veel hydrideshiften en sterische hinder)
[[bestand:Vaagmoleculeorgvragen.png]]
#* Een molecule A die trans stond en een molecule B die cis stond (of andersom) een van de twee gaf Ã©Ã©n molecule na eliminatie, de andere gaf er twee. Waarom? (oplossing: antiperiplanaire shizzle die bij eliminatie staat) (Mondeling 2 x 2 punten)
# Drie retrosyntheses (schrijftelijk, 3 x 3 punten)

=== 15/6/2015 voormiddag===
# (mondeling): vergelijk de reactie van een primair en een secundair amine met een keton en wat zijn de verwachte producten.Ook de pH hierbij verklaren (2ptn)
# R en S geven 2x 2 moleculen + de relatie tussen de 2 moleculen (2x1 ptn)
# 3 rangschikvragen elk op 1 punt. Wat is het zuurst? Welke reageert het best met...? en nog ene die ik ni meer weet.
# (mondeling):
#* leg de additie van dibroom uit aan een (E)-1-noneen in waterig milieu. Geef alle producten en duid de stereocentra aan en geef R en S. (2ptn)
#* Substitutie van een secundair alcohol da een broomalkaan geeft. Hier staat de broom niet waar de OH groep stond waarom? (tertiare carbokationen zijn stabieler dan secondaire dus er was een omvorming) (2ptn)
# drie synthesen waarbij ge geen mechanismen moet geven. (3x 3ptn)

===24 juni 2014===
# Vergelijk de bromering van anisol en nitrobenzeen.
# Geef aan of de volgende paren moleculen diastereomeren, enantiomeren of identieke verbindingen zijn. Bepaal R/S voor elk stereogeen centrum.
#* [[Bestand:2a.jpg]]
#* [[Bestand:2b.jpg]]
#
#* Rangschik volgens toenemende reactiviteit in SN2: 4-jood-anisol, 1-broom-2-methylhexaan, 1-broompentaan, 1-broom-2,2-dimethylhexaan, 1-broom-3-methylhexaan
#* Rangschik volgens toenemende basiciteit: <center>[[Bestand:3b.jpg]]</center>
#* Rangschik volgens afnemende zuurheid: 2-hexeen, 1-butyn, dichloorazijnzuur, 5,5,5-trifluoropentanol, 2,4-pentaandion
#
#* Geef een aanvaardbaar mechanisme voor de volgende omzetting. Welk product wordt er nog gevormd? <center>[[Bestand:4a.jpg]]</center>
#* Verklaar voor de solvolyse met mierenzuur de waargenomen reactiviteit C < A [[Bestand:4b.jpg]]</center>
# Synthese <center>[[Bestand:5.jpg]]</center>

===18 juni 2014===
# Vergelijk de bromering van anisol en nitrobenzeen.
# Enantiomeren, diastereomeren, bepaal R/S
#
#* Rangschik volgens afnemende reactiviteit in Sn2.: 1-chloorpentaan, 1-chloor-2-methylpentaan, 1-chloor-3-methylpentaan, 1-joodpentaan, chloorbenzeen
#* Rangschik volgens toenemende basiciteit: anion van keton, ester, diester, diketon, ketoester.
#* Rangschik volgens afnemende reactiviteit in solvolyse met mierenzuur: isopropyljodidi, tert-butyljodide, methyljodide, 2-fenyl-2-joodpropyl.
# Geef mechanisme
#* aldolcondensatie
#* substitutie van 2,2-dimethyl-3-hexanol met HBr (omlegging).
# Synthese
#* hexaandizuur tot 2-methylcyclopentanon
#* keton tot shiffbase
#* benzeen tot trichloorbenzeen in meta positie ten opzichte van elkaar.

===24 juni 2011===
# Wat is de rol van DCC (cicyclohexylcarbodiimide) in de nucleofiele substitutie van een carbonzuur en een amine. Illustreer het mechanisme met de reactie tussen benzoÃ«zuur en dimethylamine. Wat is een alternatieve manier? (geen mechanisme).
# Zijn de volgende paren van moleculen verschillende manieren om hetzelfde molecule weer te geven of zijn het enantiomeren, diastereomeren, verschillende conformaties, ... [[Bestand:2a.png]] [[Bestand:2b.png]] [[Bestand:2c.png]]
#
#* Rangschik volgens toenemende zuurheid: 1-hexeen (A); dibroomazijnzuur (B); 2-butyn (C); 3,3,3-trifluorpropanol (D); pentaan-2,4-dion (E)
#* Rangschik volgens toenemende basiciteit: [[Bestand:3b.png]]
#* Rangschik volgens afnemende reactiviteit in een elektrofiele aromatische substitutiereactie: anisol (A); p-dinitrobenzeen (B); tolueen (C); benzonitril (D); chloorbenzeen (E)
# Geef een aanvaardbaar mechanisme voor volgende omzettingen:
#* HINT: het zuur reageert eerst met de C=C dubbele binding [[Bestand:4a.png]]
#* Geef het mechanisme en ook een volgorde voor X (=F, Cl, Br, I) qua reactiviteit: [[Bestand:4b.png]]
# Syntheses (geen mechanismen vereist):
#* Synthetiseer Ã©Ã©n van beide moleculen: [[Bestand:5a.png]]
#* Gebruik het weergegeven keton, butaanzuur en benzeen om volgende omzetting te verwezenlijken. De Wittigreactie is niet mogelijk wegens tetragesubstitueerd alkeen. [[Bestand:5b.png]]
#* Hoe kan men dit eindproduct maken uit cyclohexanon?
[[Bestand:5c.png]]

===10 juni 2011===
# Wat is de rol van DCC (dicyclohexylcarbodiimide)in de nucleofile acylsubstitutie van een carbonzuur en een amine. (Mechanisme) Wat is een alternatief voor deze reactie? (geen mechanisme)
#Identificeer de stereochemische relatie tussen de moleculen van elk van de volgende paren. Stellen de tekeningen verbindingen voor die identiek zijn, of zijn ze enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties? Voor elk stereocentrum in die moleculen, geef aan of de configuratie R of S is.
#* 2-methylcyclohexanol
#* newmanprojectie met zaagbokprojectie vergelijken van 2 enantiomeren (bijvraag: wat is de definitie van enantiomeren)
#* 2,3,4 pentaantriol
#
#*Rangschikken naar toenemende zuurheid: 2-hexyn; 1-hexyn; 2,2,2 trifluorethanol; een beta-diketon; dichloorazijnzuur
#*Rangschikken naar toenemende reactiviteit in een elektrofiele aromatische substitutie ''(tolueen, anisol, m-dinitrobenzeen, fluoorbenzeen en benzonitril)''
#*Rangschikken naar toenemende basiciteit: anionen van esters en ketonen.
#
#*Verklaar de volgende reactie (Favorski-omlegging) met een aanvaardbaar mechanisme. Hint: Cyclopropanon is zeer reactief t.o.v. een nucleofiel [[Bestand:Organische Favorski 10 juni 2011.jpg]]
#*Geef een verklaarbaar mechanisme voor de volgende reactie: [[Bestand:Organische 4b 10 juni 2011.gif]]
#Syntheses: [[Bestand:Organische Retrosynthese 10 juni 2011.jpg]]

===18 juni 2010===
#Bespreek de nucleofiele substitutie van nitrogesubstitueerde arylhalogeniden door natriummethoxide.
#Identificeer de stereochemische relatie tussen de moleculen van elk van de volgende paren. Stellen de tekeningen verbindingen voor die identiek zijn, of zijn ze enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties? Voor elk stereocentrum in die moleculen, geef aan of de configuratie R of S is.
#
#*Rangschikken naar toenemende basiciteit
#*Rangschikken naar toenemende reactiviteit in een elektrofiele aromatische substitutie ''(tolueen, anisol, m-dinitrobenzeen, fluoorbenzeen en benzonitril)''
#*Welke verbinding(en) is (zijn) aromatisch volgens de regel van HÃ¼ckel? De vrije elektronenparen zijn niet weergegeven maar zijn wel aanwezig. [[Bestand:Huckel.jpg]]
#
#*Verklaar de volgende reactie met een aanvaardbaar mechanisme. Hint: Cyclopropanon is zeer reactief t.o.v. een nucleofiel [[Bestand:omzetting.gif]]
#*Menthylchloride en neomentylchloride (zie onderstaande figuur) ondergaan eliminatie bij behandeling met natriumethoxide in methanol. EÃ©n van de stereo-isomeren reageert veel sneller. Welke en waarom? [[Bestand:Menthyl.jpg]]
#Syntheses: ''Bij de derde stond gegeven dat het via een beta-keto-ester moest.''
[[Bestand:Retro2010.gif]]

===19 juni 2009===
# Claisencondensatie van ethylpropanoaat
# stereoisomeren en R/S aanduiden
#
#* is het molecule aromatisch
#* rangschik volgens basiciteit
#* rangschik de producten volgens reactiviteit in EAS
#
#* darzens reactiemechanisme
#* reactie van natrium jodide op S 1-broom-2-methylbutaan
# 3 Synthesen

===8 juni 2009===
# NH2OH+aceton, waarom optimaal bij 4.5 pH
# stereoisomeren en R/S aanduiden
#
#* is het molecule aromatisch
#* rangschik anionen volgens stabiliteit
#* rangschik de producten volgens reactiviteit in EAS
#
#* darzens reactiemechanisme
#*E2 eliminatie op (2S,3S)-2-broom-3-fenylbutaan: regioselectiviteit bespreken
# synthesen: [[Bestand:organische2009.png]]

===23 juni 2008===
#Aceton en hydroxylamine. ph-afhankelijkheid. waarom niet te zuur/niet te basisch.
#R en S bepalen, zegge of het diastereomeren, enantiomeren ... zijn.
#aromatisch of niet?
#anionen naar basiciteit, waren moleculen met 1 of 2 carbonyls op
#Reactiviteit van aromaten bepalen in EAS
#carbonyls een chirale koolstof ernaast (alphapositie dus) ondergaan racemisatie via enol/enolaat in zuur/basisch milieu. Met alpha-aminozuren gaat dat niet, noch in basisch noch in zuur milieu. waarom? gebruik l-phenylalanine (structuur gegeven) als voorbeeld.
#Bepalen van conformatie van het product na E2 van 2-broom-3-fenyl-butaan
#Synthesen

===10 juni 2008===
#Dieckmann reactie
#Bepalen of moleculen: enantiomeren, diastereomeren... zijn
#Amine naar basisiteit schikken
#Reactiviteit van aromaten bepalen in EAS
#Basiciteit van aminen bepalen
#Reactiemechanisme van een epoxidevorming
#Bepalen van conformatie van het product na E2 van 2-broom-3-fenyl-butaan
#Synthesen

===9 juni 2008===
#Dieckmann reactie
#Bepalen of moleculen: enantiomeren, diastereomeren,... zijn
#Stabiliteit van anion bepalen (er zat een aromaat op)
#Reactiviteit van aromaten bepalen in EAS
#Basiciteit van aminen bepalen
#Reactiemechanisme van een acetaalvorming en zeggen waar zuurstof en oorspronkelijke carbonylfunctie naar toe is
#Bepalen van conformatie van het product na E2 van (2R,3S)-2-broom-3-fenyl-butaan (niet meer zeker van absolute configuraties)

Organische Chemie

2022-06-27T12:56:07Z

R0834942: /* Examenvragen */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]

==Vakinformatie==
NU
Vraag 1 (theorie) en vraag 4 (mechanismen) bij Wim De Borggraeve.
Vraag 5 (retrosynthese) bij Erik Van der Eycken.
Bekijk zeker het document met uitleg over de examenvragen op Toledo en de eerder gestelde vragen hier op de wiki.

VROEGER
Mondeling examen. (Gedoceerd door N. Boens, die afwezigheid in zijn lessen consequent vergeldt op het examen, en wordt geleidelijk overgenomen door Wim De Borggraeve) Ondertussen wordt het vak volledig gegeven door Wim De Borggraeve en Erik Van der Eycken. Examen bestaat uit 5 vragen, vraag 1 en 2 mondeling bij (Boens) Van der Eycken, 3 en 4 bij De Borggraeve. Vraag 5 (synthesen) schriftelijk. Examenvragen komen telkens terug, kijk zeker naar de oude examens op Toledo.

==Examenvragen==

===17 juni 2022===
#Verduidelijk via het mechanisme de rol van dicyclohexylcarbodiimide (DCC) in de nucleofiele acylsubstitutie van carbonzuren met aminen. Illustreer het mechanisme aan de hand van de reactie van azijnzuur met benzylamine. Welke producten worden er gevormd?
#Bespreek de stereochemie voor 2 paar moleculen. Geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) en voor elke dubbele binding (E,Z). Geef de onderlinge relatie tussen de moleculen (enantiomeren, diastereomeren, verschillende conformaties, ...).
#Rangschik
##Van activerend naar deactiverend bij SeAr: methyl, H, fluor, trifluormethyl, methoxy
##volgens toenemende basiciteit: verschillende enol- en enolaat-ionen
##volgens afnemende reactiviteit in de solvolyse met mierenzuur: isopropylchloride, tert-butylchloride, joodbenzeen, 2-fenyl-2-chloor-propaan, methylchloride
#Verklaar aan de hand van een mechanisme
##Cl2 + (E)-2-penteen (geef mechanisme, producten en geef elk stereogeen centrum de configuratie (R,S)
## 2,2-dimethylpentaan-3-ol + HBr --> 2-broom-2,3-dimethylpentaan. Geef het mechanisme en leg uit wat er gebeurt (ze bedoelen omlegging van secundair carbokation naar tertiair kation).
#Geef aan hoe je de volgende chemische meerstapsconversies zou verwezenlijken. Schrijf alle
stappen uit (GEEN mechanisme).
## ethyl-3-oxobutanoaat --> 2-cyclobutylethan-2-on
## Hoe zet je acetyleen om in hexan-2-on?
## Vraag 5(a) van 18 juni 2018

===5 juni 2021===
#Vergelijk de reactie van cyclohexanon met aniline en met dibutylamine aan de hand van een mechanisme.
#Bespreek de stereochemie voor 2 paar moleculen. Geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) en voor elke dubbele binding (E,Z). Geef de onderlinge relatie tussen de moleculen (enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties).
#Rangschik
##volgens afnemende reactiviteit in SEAr: m-dicyanobenzeen, aniline, fenol, ...
##volgens toenemende basiciteit: verschillende enol- en enolaat-ionen
##volgens afnemende reactiviteit in de solvolyse met mierenzuur: isopropyljodide, tert-butyljodide, joodbenzeen, 2-fenyl-2-jood-propaan, methyljodide
#Verklaar aan de hand van een mechanisme
##Br2 + (Z) 3-noneen (geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) )
##ROH + HBr (inclu. methylshift)
#Retrosynthese:
##acetoacetaatsynthese
##acetyleen omzetten in pentanal
##friedelcraftsacylering

===19 juni 2020===
#Bespreek de Dieckmann-reactie aan de hand van het mechanisme.
#Bespreek de stereochemie voor 2 paar moleculen. Geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) en voor elke dubbele binding (E,Z). Geef de onderlinge relatie tussen de moleculen (enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties).
#Rangschik
##volgens afnemende reactiviteit in SN2: methylchloride, isopropylchloride...
##volgens toenemende basiciteit: aniline met verschillende groepen zoals nitro, methyl...
##volgens afnemende nucleofiliciteit in methanol?: jodide, chloride, fluoride, bromide
#Verklaar aan de hand van een mechanisme
##Verklaar de reactiviteit in solvolyse van bromocyclopentaan, bromocyclopenteen en bromocyclopentadieen. Waarbij Bromocyclopenteen het reactiefst en bromocyclopentadieen het minst.
##2,complex molecule dat in zuur milieu een OH-groep verliest en methylshift ondergaat tijdens eliminatie.
#Retrosynthese
##cyclohexeen naar COOH-groep op cyclohexeen op de plaats net naast de dubbele binding
##2-broom-3,3-dimethylbutaan naar 2,2-dimethylbutaancyanide
##Benzeen naar 1,3,5-tribromobenzeen

===9 juni 2020===
#Vergelijk de reactie van cyclohexanon met aniline en met dibutylamine aan de hand van een mechanisme.
#Bespreek de stereochemie voor 2 paar moleculen. Geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R) en voor elke dubbele binding (E,Z). Geef de onderlinge relatie tussen de moleculen (enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties).
#Rangschik
##volgens afnemende reactiviteit in elektrofiele aromaatsubstituties: tolueen, m-dinitrobenzeen, benzoëzuur, anisol, chloorbenzeen
##volgens toenemende basiciteit: anionen van verschillende carbonzuurderivaten
##volgens afnemende reactiviteit in de solvolyse met mierenzuur: isopropyljodide, tert-butyljodide, joodbenzeen, 2-fenyl-2-jood-propaan, methyljodide
#Verklaar aan de hand van een mechanisme
##Cl2 addeert aan (Z) 3-noneen. Bespreek aan de hand van een mechanisme en geef voor elk stereogeen centrum de configuratie (S,R).
##2,2-methyl-hexaan-3-ol ondergaat nucleofiele substitutie met HBr ter vorming van 2-broom-2,3methyl-hexaan. Wat gebeurt er in deze reactie? Waarom gaat deze reactie op?
#Retrosynthese
##acetyleen omzetten tot 2-pentanon
##anisol omzetten tot p-propylanisol
##ethylacetoacetaat omzetten tot Cyclobutyl methyl ketone

===22 augustus 2019===
#reactie van cyclohexanon met aniline en dibenzylamine
#stereochemie van 2 paar moleculen, E/Z en configuratie bepalen
#rangschikken volgens basiciteit, reactiviteit in Sn2, reactiviteit in elektrofiele aromatische substitutie
#verklaar stereochemie van producten bij reactie van Br2 met (E)-3-deceen, en grignardreactie waarbij een 4ring werd geopend en een 5ring gevormd
#retrosynthese: Vorming cyclobutaancarbonzuur uit diëthylmalonaat (met dihalogeenalkaan uit slides), acetyleen naar pentanal
[[Bestand:Organische.png]]

===11 juni 2019===
#reactie van cyclohexanon met aniline en dibutylamine
#stereochemie van 2 paar moleculen, E/Z en configuratie bepalen
#rangschikken volgens basiciteit, reactiviteit in solvolyse met mierenzuur, reactiviteit in elektrofiele aromatische substitutie
#verklaar stereochemie van producten bij reactie van Br2 met (E)-3-deceen, en een reactie met een methylshift
#retrosynthese: acetoacetaatsynthese,acetyleen omzetten in pentanal, friedelcraftsacylering

===23 augustus 2018===
#Dieckmannreactie
#stereochemie van 2 paar moleculen, configuratie en E/Z bepalen
#rangschikken op reactiviteit volgens basciteit, zuurheid, solvolyse
#Mechanismen toelichten: simpele alkylshift + grignardreactie
#retrosynthese
#*geen idee meer, maar je had grignard nodig
#*epoxide maken van tolueen
#*fiedelcrafts

===18 juni 2018 nm===
# Vergelijk de reactie van cyclopentanon met a) aniline b) dibenzylamine. Welke producten worden gevormd?
# Stereochemie
# Reactiviteit Sn2, basiciteit en reactiviteit EAS rangschikken
# Geef bij a het volledige mechanisme en bij b enkel de opeenvolgende intermediairen zodat het mechanisme duidelijk wordt [[Bestand:Vraag 4.png]]
# Retrosynthese (geen mechanismen geven)
[[Bestand:Vraag_5.png]]

===23 juni 2017 nm===
# Nucleofiele aromatische substitutie van nitrohalogenide
# Stereochemie
# Reactiviteit en basiciteit rangschikken
# Mechanisme geven; ene was een methylshift uitvoeren, andere was een acetaal in een ring (best moeilijke)
# Retrosynthese
#* Acetyleen tot een diol
#* Benzeen tot een benzeen met COOH para to alkylgroep
#* Malonaat ester tot cylcobutanol

===23 juni 2017 vm===
# Hydrolyse butylacetaat in zuur en base, waarom verzeping onomkeerbaar
# Stereochemie
# Rangschik volgens
#* Basiciteit
#* Reactiviteit Sn2 (1-broompentaan, 1-chloor-3-methylpentaan, 1-chloor-2-methylpentaan, 1-chloorpentaan, joodbenzeen)
#* Reactiviteit solvolyse mierenzuur (isopropyljodide, mehtyljodide, tert-butyljodide, 2-fenyl-2joodpropaan)
#
#* Ingewikkeldere ringvormige structuur, OH groep protoneert en H2O gaat weg als leaving group, carbokation vormt en veel alkylshiften
#* Verklaar solvolyse reactiviteit in mierenzuur, allylische positie vs gewoon vs anti aromaat
# Retrosynthese
#* Malonzuurestersynthese
#* Acetyleen naar pentaan-2-on
#* Van fluorbenzeen naar een benzeen met een amine en methoxy die para staan

===19 juni 2017===
# Bespreek de claisencondensatie van butylethanoaat
# Stereochemie
# Vragen over rangschikking volgens stijgende basiciteit en reactiviteit met Sn2 reacties en reactiviteit bij solvolyse met mierenzuur.
#
#* Moest gy het reactiemechanisme zeggen waarbij gy eerst moest verzepen en daarna decarboxyleren.
#* Het reactiemechanisme geven van 2,2-methyl-hexaan-3-ol tot 2-broom-2,3methyl-hexaan en met behulp van HBr
# Retrosynthese
#* Cyclohexeen en daarop moest gy COOH op plaatsen 1 plaats verder dan de dubbele binding.
#* van acetyleen tot pentanal
#* anisol tot p-propylanisol

===21/08/2015===
# Dieckmannreactie
# stereochemie
#
#* welke best aan elektrofiele aromatische substitutie doet
#* welke meest bascisch is
#* welke snelst aan SN2 doet
#
#* een mechanisme dat je moest maken: een acetaal hydroliseren en dan imine maken
#* iets van eliminatie dat je moest uitleggen, ging voornamelijk over de antiperiplanaire schikking
# [[Bestand:Retrosyntheses21aug2015orgchem.png]]

===15/06/2015 namiddag===
# Bespreek de chlorering van anisol en nitrobenzeen. (mondeling, 2 punten)
# Twee oefeningen waarbij je R en S moest bepalen en zeggen of het stereomeren/enantiomeren/... zijn (schrijftelijk, 2 x 1 punt)
# Drie oefeningetjes waarbij je moet rangschikken:
#* welke is het meest basisch
#* Welke gaat het snelst reageren in een SN2 reactie
#* Welke reageert het snelst in solvolyse met mierenzuur (schriftelijk, 3 x 1 punt)
#
#* Een hele vage molecule die dmv zuur mileu omgezet wordt in een andere nog vagere molecule. (oplossing: was door heel veel hydrideshiften en sterische hinder)
[[bestand:Vaagmoleculeorgvragen.png]]
#* Een molecule A die trans stond en een molecule B die cis stond (of andersom) een van de twee gaf Ã©Ã©n molecule na eliminatie, de andere gaf er twee. Waarom? (oplossing: antiperiplanaire shizzle die bij eliminatie staat) (Mondeling 2 x 2 punten)
# Drie retrosyntheses (schrijftelijk, 3 x 3 punten)

=== 15/6/2015 voormiddag===
# (mondeling): vergelijk de reactie van een primair en een secundair amine met een keton en wat zijn de verwachte producten.Ook de pH hierbij verklaren (2ptn)
# R en S geven 2x 2 moleculen + de relatie tussen de 2 moleculen (2x1 ptn)
# 3 rangschikvragen elk op 1 punt. Wat is het zuurst? Welke reageert het best met...? en nog ene die ik ni meer weet.
# (mondeling):
#* leg de additie van dibroom uit aan een (E)-1-noneen in waterig milieu. Geef alle producten en duid de stereocentra aan en geef R en S. (2ptn)
#* Substitutie van een secundair alcohol da een broomalkaan geeft. Hier staat de broom niet waar de OH groep stond waarom? (tertiare carbokationen zijn stabieler dan secondaire dus er was een omvorming) (2ptn)
# drie synthesen waarbij ge geen mechanismen moet geven. (3x 3ptn)

===24 juni 2014===
# Vergelijk de bromering van anisol en nitrobenzeen.
# Geef aan of de volgende paren moleculen diastereomeren, enantiomeren of identieke verbindingen zijn. Bepaal R/S voor elk stereogeen centrum.
#* [[Bestand:2a.jpg]]
#* [[Bestand:2b.jpg]]
#
#* Rangschik volgens toenemende reactiviteit in SN2: 4-jood-anisol, 1-broom-2-methylhexaan, 1-broompentaan, 1-broom-2,2-dimethylhexaan, 1-broom-3-methylhexaan
#* Rangschik volgens toenemende basiciteit: <center>[[Bestand:3b.jpg]]</center>
#* Rangschik volgens afnemende zuurheid: 2-hexeen, 1-butyn, dichloorazijnzuur, 5,5,5-trifluoropentanol, 2,4-pentaandion
#
#* Geef een aanvaardbaar mechanisme voor de volgende omzetting. Welk product wordt er nog gevormd? <center>[[Bestand:4a.jpg]]</center>
#* Verklaar voor de solvolyse met mierenzuur de waargenomen reactiviteit C < A [[Bestand:4b.jpg]]</center>
# Synthese <center>[[Bestand:5.jpg]]</center>

===18 juni 2014===
# Vergelijk de bromering van anisol en nitrobenzeen.
# Enantiomeren, diastereomeren, bepaal R/S
#
#* Rangschik volgens afnemende reactiviteit in Sn2.: 1-chloorpentaan, 1-chloor-2-methylpentaan, 1-chloor-3-methylpentaan, 1-joodpentaan, chloorbenzeen
#* Rangschik volgens toenemende basiciteit: anion van keton, ester, diester, diketon, ketoester.
#* Rangschik volgens afnemende reactiviteit in solvolyse met mierenzuur: isopropyljodidi, tert-butyljodide, methyljodide, 2-fenyl-2-joodpropyl.
# Geef mechanisme
#* aldolcondensatie
#* substitutie van 2,2-dimethyl-3-hexanol met HBr (omlegging).
# Synthese
#* hexaandizuur tot 2-methylcyclopentanon
#* keton tot shiffbase
#* benzeen tot trichloorbenzeen in meta positie ten opzichte van elkaar.

===24 juni 2011===
# Wat is de rol van DCC (cicyclohexylcarbodiimide) in de nucleofiele substitutie van een carbonzuur en een amine. Illustreer het mechanisme met de reactie tussen benzoÃ«zuur en dimethylamine. Wat is een alternatieve manier? (geen mechanisme).
# Zijn de volgende paren van moleculen verschillende manieren om hetzelfde molecule weer te geven of zijn het enantiomeren, diastereomeren, verschillende conformaties, ... [[Bestand:2a.png]] [[Bestand:2b.png]] [[Bestand:2c.png]]
#
#* Rangschik volgens toenemende zuurheid: 1-hexeen (A); dibroomazijnzuur (B); 2-butyn (C); 3,3,3-trifluorpropanol (D); pentaan-2,4-dion (E)
#* Rangschik volgens toenemende basiciteit: [[Bestand:3b.png]]
#* Rangschik volgens afnemende reactiviteit in een elektrofiele aromatische substitutiereactie: anisol (A); p-dinitrobenzeen (B); tolueen (C); benzonitril (D); chloorbenzeen (E)
# Geef een aanvaardbaar mechanisme voor volgende omzettingen:
#* HINT: het zuur reageert eerst met de C=C dubbele binding [[Bestand:4a.png]]
#* Geef het mechanisme en ook een volgorde voor X (=F, Cl, Br, I) qua reactiviteit: [[Bestand:4b.png]]
# Syntheses (geen mechanismen vereist):
#* Synthetiseer Ã©Ã©n van beide moleculen: [[Bestand:5a.png]]
#* Gebruik het weergegeven keton, butaanzuur en benzeen om volgende omzetting te verwezenlijken. De Wittigreactie is niet mogelijk wegens tetragesubstitueerd alkeen. [[Bestand:5b.png]]
#* Hoe kan men dit eindproduct maken uit cyclohexanon?
[[Bestand:5c.png]]

===10 juni 2011===
# Wat is de rol van DCC (dicyclohexylcarbodiimide)in de nucleofile acylsubstitutie van een carbonzuur en een amine. (Mechanisme) Wat is een alternatief voor deze reactie? (geen mechanisme)
#Identificeer de stereochemische relatie tussen de moleculen van elk van de volgende paren. Stellen de tekeningen verbindingen voor die identiek zijn, of zijn ze enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties? Voor elk stereocentrum in die moleculen, geef aan of de configuratie R of S is.
#* 2-methylcyclohexanol
#* newmanprojectie met zaagbokprojectie vergelijken van 2 enantiomeren (bijvraag: wat is de definitie van enantiomeren)
#* 2,3,4 pentaantriol
#
#*Rangschikken naar toenemende zuurheid: 2-hexyn; 1-hexyn; 2,2,2 trifluorethanol; een beta-diketon; dichloorazijnzuur
#*Rangschikken naar toenemende reactiviteit in een elektrofiele aromatische substitutie ''(tolueen, anisol, m-dinitrobenzeen, fluoorbenzeen en benzonitril)''
#*Rangschikken naar toenemende basiciteit: anionen van esters en ketonen.
#
#*Verklaar de volgende reactie (Favorski-omlegging) met een aanvaardbaar mechanisme. Hint: Cyclopropanon is zeer reactief t.o.v. een nucleofiel [[Bestand:Organische Favorski 10 juni 2011.jpg]]
#*Geef een verklaarbaar mechanisme voor de volgende reactie: [[Bestand:Organische 4b 10 juni 2011.gif]]
#Syntheses: [[Bestand:Organische Retrosynthese 10 juni 2011.jpg]]

===18 juni 2010===
#Bespreek de nucleofiele substitutie van nitrogesubstitueerde arylhalogeniden door natriummethoxide.
#Identificeer de stereochemische relatie tussen de moleculen van elk van de volgende paren. Stellen de tekeningen verbindingen voor die identiek zijn, of zijn ze enantiomeren, diastereomeren, constitutionele isomeren, verschillende conformaties? Voor elk stereocentrum in die moleculen, geef aan of de configuratie R of S is.
#
#*Rangschikken naar toenemende basiciteit
#*Rangschikken naar toenemende reactiviteit in een elektrofiele aromatische substitutie ''(tolueen, anisol, m-dinitrobenzeen, fluoorbenzeen en benzonitril)''
#*Welke verbinding(en) is (zijn) aromatisch volgens de regel van HÃ¼ckel? De vrije elektronenparen zijn niet weergegeven maar zijn wel aanwezig. [[Bestand:Huckel.jpg]]
#
#*Verklaar de volgende reactie met een aanvaardbaar mechanisme. Hint: Cyclopropanon is zeer reactief t.o.v. een nucleofiel [[Bestand:omzetting.gif]]
#*Menthylchloride en neomentylchloride (zie onderstaande figuur) ondergaan eliminatie bij behandeling met natriumethoxide in methanol. EÃ©n van de stereo-isomeren reageert veel sneller. Welke en waarom? [[Bestand:Menthyl.jpg]]
#Syntheses: ''Bij de derde stond gegeven dat het via een beta-keto-ester moest.''
[[Bestand:Retro2010.gif]]

===19 juni 2009===
# Claisencondensatie van ethylpropanoaat
# stereoisomeren en R/S aanduiden
#
#* is het molecule aromatisch
#* rangschik volgens basiciteit
#* rangschik de producten volgens reactiviteit in EAS
#
#* darzens reactiemechanisme
#* reactie van natrium jodide op S 1-broom-2-methylbutaan
# 3 Synthesen

===8 juni 2009===
# NH2OH+aceton, waarom optimaal bij 4.5 pH
# stereoisomeren en R/S aanduiden
#
#* is het molecule aromatisch
#* rangschik anionen volgens stabiliteit
#* rangschik de producten volgens reactiviteit in EAS
#
#* darzens reactiemechanisme
#*E2 eliminatie op (2S,3S)-2-broom-3-fenylbutaan: regioselectiviteit bespreken
# synthesen: [[Bestand:organische2009.png]]

===23 juni 2008===
#Aceton en hydroxylamine. ph-afhankelijkheid. waarom niet te zuur/niet te basisch.
#R en S bepalen, zegge of het diastereomeren, enantiomeren ... zijn.
#aromatisch of niet?
#anionen naar basiciteit, waren moleculen met 1 of 2 carbonyls op
#Reactiviteit van aromaten bepalen in EAS
#carbonyls een chirale koolstof ernaast (alphapositie dus) ondergaan racemisatie via enol/enolaat in zuur/basisch milieu. Met alpha-aminozuren gaat dat niet, noch in basisch noch in zuur milieu. waarom? gebruik l-phenylalanine (structuur gegeven) als voorbeeld.
#Bepalen van conformatie van het product na E2 van 2-broom-3-fenyl-butaan
#Synthesen

===10 juni 2008===
#Dieckmann reactie
#Bepalen of moleculen: enantiomeren, diastereomeren... zijn
#Amine naar basisiteit schikken
#Reactiviteit van aromaten bepalen in EAS
#Basiciteit van aminen bepalen
#Reactiemechanisme van een epoxidevorming
#Bepalen van conformatie van het product na E2 van 2-broom-3-fenyl-butaan
#Synthesen

===9 juni 2008===
#Dieckmann reactie
#Bepalen of moleculen: enantiomeren, diastereomeren,... zijn
#Stabiliteit van anion bepalen (er zat een aromaat op)
#Reactiviteit van aromaten bepalen in EAS
#Basiciteit van aminen bepalen
#Reactiemechanisme van een acetaalvorming en zeggen waar zuurstof en oorspronkelijke carbonylfunctie naar toe is
#Bepalen van conformatie van het product na E2 van (2R,3S)-2-broom-3-fenyl-butaan (niet meer zeker van absolute configuraties)

Metalen en Katalyse

2022-06-18T09:16:42Z

R0834942: /* 13 Juli 2022 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]

==Vakinformatie==
Gedoceerd door prof. Koen Binnemans. Vanaf 2018-2019 werden er aanpassingen gemaakt aan de leerstof en het examen. Het zijn 5 vragen: vooral oefeningen maar ook enkele inzichtsvragen over de leerstof. De elementen worden ook anders gevraagd, enkel symbool & benaming kennen. Vanaf 2010-2011 worden er geen examenvragen meer gegeven, het examen bestaat louter uit 8 toepassingsvragen, 1 vraag over het boekje "the Periodic Table" en 1 vraag over het periodiek systeem zelf.

==Examenvragen vanaf 2019==
===13 Juli 2022===
#
#* Bereken de bindingsenergie van Tritium in MeV/nucleon (u van proton, neutron en tritiumkern gegeven, ook gegeven dat 1u => 931,5 MeV).
#* MO-diagramma voor diatomisch deuterium en Helium (stabiliteit vergelijken).
#* Schets fysisorptie en chemisorptie van H2.
#
#* Alkylverbindingen met 3d-elementen. Verklaar de onstabiliteit en geef de synthese.
#* Wat zou men kunnen doen om toch een stabiele verbinding tussen een alkylgroep en een 3d-element te kunnen synthetiseren?
#
#* Verschil in stabileitsconstante tussen een complex met ethyleendiamine en 2 NH3 uitleggen.
#* Binding van Cd2+ met B- Kf1, 2, 3 en 4 gegeven (1>2>4>3) leg de trend uit van Kf.
#
#* Pas de elektron regels op Ni(CO)4, Co2(CO)8 en V((CO)6.
#* Verklaring voor eventuele afwijking van de 18-elektronenregel.
#* Waarom is Co2(CO)8 een dimeer?
#* Trends in aantal CO-liganden van de 3d reeks metalen verklaren.
#
#* Schrijf de Lewis structuur van XeF4 en voorspel de (ruimtelijke) structuur.
#* Identificeer de symmetrie van de 5 d-orbitalen van Xe (Puntgroep D4h, karaktertabel is gegeven).
#* Kunnen in XeF4 drievoudig ontaarde orbitalen voorkomen? Hoe leid je dit af van de karaktertabel?

===24 Augustus 2021===
#
#* Bereken de bindingsenergie van Ijzer 56
#* 60mCo, 14C, 14N, 12C, 13N: welke zijn isotopen? Isotonen? Isobaren? Isomeren?
#
#* Stabilietsconstant van Cd(OH2)n uitleggen, 2 reacties gegeven.
#* Stijging in stabilietsconstant, verklaar de trend
#
#* Pas de elektron regels op Ni(CO)4, Co2(CO)8 en V((CO)6
#* Verklaring voor afwijking van de 18 elektron regel
#* Waarom is Co2(CO)8 een dimeer?
#* Trends in de 3d reeks metalen verklaren.
#
#* Gegeven MO diagrama van O2 (zonder elektronen) Bespreek de schema
#* Toon dat O2 ongepaarde elektronen heeft
#* Lied dat O2 2+ kan bestaan.
#
#* Schrijf de lewis structuur van XeF4 en voorspel de structuur
#* Identificeer de symetrie van de 5 d-orbitalen van Xe (Punt groep D4h)
#* Kunnen in XeF4 drie voudig ontaarde orbitalen voorkomen? Hoe lied je die af van de karaktertabel?

GEEN VRAGEN OVER ZUUREN EN BASEN!

===15 juni 2021===
#
#* Bereken de bindingsenergie van tritium (in MeV/nucleon). m(p) = 1,007276u, m(n) = 1,008665u en m(expm) = 3,016049u.
#* Stabiliteit D2 (deuterium) versus He2 verklaren.
#* Schets fysisorptie en chemiesorptie van H2 op een nikkelmetaaloppervlak.
#
#* Wat is resonantie
#* Waarom zijn deze geen resonanties? H-C≡N en H-N≡C
#* Vul de ongedeelde elektronen (vrije elektronen paren) aan, bereken de formele lading en zeg welke structuur het meeste bijdraagd en gegeven de EN
## N3-: N≡N-N N=N=N N-N≡N
## SCN-: S≡C-N S=C=N S-C≡N
#
#* Gegeven zijn 4 verschillende complexen met n aantal I- als ligand(en) [bv. Co(NH3)6I3] en de complexen vormen octaëders. Hoeveel van mol ligand van AgI slaat er neer bij toevoeging van AgNO3?
#* Bidentaat ligand htfa (CF3-CO-CH2-CO-CH3) kan proton verliezen (tfa) en complexeren met Cu2+. [Cu(L)2] heeft welke isomerie?
#
#* Na+ en Ag+ hebben ongeveer dezelfde grootte welke is het zuurdere aqua-ion?
#* BF3, BCl3, BBr3 welke is zuurder en verklaar
#* Voorkomen van Hg2+ enkel als sulfide maar waarom Zn2+ voorkomen als oxide, sulfide ... (zacht-hard)
#
#* Reductieve eliminatie van katalysator verklaren (een octaëdrische Pt-katalysator met 3Cl en 3andere L die dan vierkant vlak wordt en L-Cl verliest)
#* Mn2(CO)10 is een dimeer maar waarom Fe(CO)5 niet?
#* Stabiliteit van complexen vergelijken: Mn(CO)5CH3 versus Mn(CO)5CH2CH3

===15 juni 2020===
#
#*Verklaar de oplosbaarheid van zilverhalogeniden in water: AgI < AgBr < AgCl < AgF.
#*Waarom is LiCl veel beter oplosbaar in water dan LiF?
#*Welk van volgende is het sterkste zuur? Geef ook een verklaring.
###BCl3 of BF3
###BCl3 of BeCl2
###ScCl3 of LaCl3
###B(n-Bu)3 of B(t-Bu)3
#
#*Waarom zijn organometaalverbindingen van d-blok elementen met alkylverbindingen moeilijk synthetiseerbaar? Waarom zijn ze onstabiel?
#*Hoe kunnen we deze verbindingen dan wel synthetiseren?
#Gebruik een MO energie-diagram om de bindingsorde van He2,2+ te voorspellen. Is dit een stabiel molecule?
#De tweede ionisatie-energie voor een aantal elementen van de 4de periode zijn: Ca 11,87 eV; Sc 12,80 eV; Ti 13,58 eV; V 14,15 eV; Cr 16,50 eV; Mn 15,64 eV.
#*Identificeer de orbitalen waaruit de ionisatie plaatsvindt.
#*Geef een verklaring voor de trends in waarden.
#*Waarom is de tweede ionisatie-energie altijd groter dan de eerste ionisatie-energie?
#
#*Wat is een katalysator?
#*Is een katalysator in staat de ligging van het evenwicht te veranderen? Verklaar met het energie-diagram.
#*Leg volgende begrippen uit: omzettingsfrequentie, katalysecyclus, selectieve katalysator, levensduur van een katalysator.

===17 juni 2019===
#
## Een oefening letterlijk uit de oefenzitting: Bereken de hoeveelheid energie die vrijkomt bij het α-vervalproces: Po→ Pb + He (isotoopmassa's gegeven)
## Wat heeft de verhouding neutronen/protonen te maken met het atoomnummer? Hoe kan je onstabiele elementen stabiel maken adhv deze verhouding?
#
## Wat is Zeff en waarom is deze kleiner dan Z voor een 1s orbitaal?
## Gegeven is Zeff 2s en Zeff 2p van boor en Zeff 2s en Zeff 2p van natrium (B: Zeff 2s > Zeff 2p; bij natrium andersom). Hoe komt dit? (uitgelegd met penetratie van elektronen)
# Een oefening letterlijk uit de oefenzitting: Gebruik een MO energie-diagram om de bindingsorde van het He2 2+ ion te voorspellen. Is dit een stabiel molecule?
#
## Gegeven: 2 reacties (1 met bidentaat 1 met monodentaat) en hun Kf. Welke reactie bindt makkelijker of vormt makkelijker (ik weet het niet juist meer)? (uitgelegd adhv chelaateffect verklaard met entropie)
## Binding van Cd2+ met B- Kf1, 2, 3 en 4 gegeven (1>2>4>3) leg de trend uit van Kf. (Van 3 --> 4 is van octaëder --> tertraëder: energetisch en ook entropisch gunstig (vrijzetten 3 watermoleculen))
## welk kation bindt makkelijker met EDTA4-: Na+ of K+ (grotere ladingsdichtheid = makkelijkere vorming; Na is kleiner dus grotere ladingsdichtheid)
## Teken 1,10-fenantroline en 2,2'-biterpyridine
#Gegeven karaktertabel
## Teken Lewis van XeF4 welke structuur is dit?
## Geef de symmetrie van alle 5 d-orbitalen adhv de karaktertabel.
## Is er 3-voudige ontaarding mogelijk? (nee want max karakterwaarde was 2).

==Examenvragen vanaf 2011==
===29 januari 2018===
#Pourbaix diagram van mangaan : Welke verbindingen zijn stabiel in water? Wat is de betekenis van een horizontale, verticale en schuine lijn? Welke verbinding(en) worden gevormd als je Mn... aanzuurt? Kan je mangaan-metaal maken uit een waterige oplossing?
#Oplosbaarheid in water verklaren : Oplosbaarheid van AgX in water in stijgende volgorde rangschikken (I, Br, Cl, F) & Oplosbaarheid van LiCl tov LiF
#Ellingham diagram : Betekenis van een knik, de helling van een rechte en positieve/negatieve G & Nog een eigenschap van Ca-metaal verklaren
#Structuren tekenen (Fenantroline, DPTA, cyclam, ...kroon...
#Katalytische cyclus geven : Hydrolyse van 1-hexeen met wilkinson-katalysator
#Structuur van Cu(II) verklaren in een octaeder (Jahn-Teller uitgebreid uitleggen!)
#Het aantal CO liganden in een complex bepalen opdat deze voldoet aan de 18-elektronenregel
#Opsplitsing van de 5d orbitalen in een kubisch polyeder en verklaren of dit een HS of LS complex is
#"In de 19e eeuw gaf men de lanthaniden de naam "zeldzame aarden" omdat men toen dacht dat ze helemaal niet vaak voorkwamen. Dit blijkt achteraf niet te kloppen, de lanthaniden komen immers veel meer voor dan bv zilver of goud." Verklaar deze vergissing ahv de HSAB theorie & uitleggen of een lanthanide en F- een stabiele verbinding vormt
#Periodiek systeem

===19 Januari 2018===
#(a)Als je weet dat [Mn(H2O)6]3+ een high-spin complex is, hoeveel ongepaarde elektronenverwacht je dan voor het oxalaatcomplex [Mn(ox)3]3-?
(b) Teken het opsplitsingsdiagramma en de elektronenbezetting van de d-orbitalen voor [Co(NH3)6]2+ en [Co(NH3)6]3+. De deltaO-waarden voor deze twee complexen zijn resp. 120 kJ/mol en 270 kJ/mol. De elektronparingsenergie P van Co2+ bedraagt ongeveer 270 kJ/mol en deze van Co3+ ongeveer 210 kJ/mol.
#Alfred Werner, de grondlegger van de coördinatiechemie, voerde zijn baanbrekende experimenten op het gebied van de stereochemie vooral uit op complexen van Cr(III), Co(III) en Pt(IV). Waarom zou hij juist deze ionen hebben gekozen?
#Teken 2,2' bipyridine, 12-kroon-4, hexafluoroacetylaceton en EDTA4-
#18-elektron regel, bepaal n
#*Fe(CO)n(PPh3)2
#* Mo(CO)n(PMe3)3
#* W(CO)n(hapticiteit6 C6H6)
#* Ru3(CO)n
#Geef de coÃ¶rdinatiepolyeder van het complex in (NH)4[Cu(H2O)6]
#Opsplitsing p orbitalen octaeder, vierkant vlak
#Aan welke voorwaarden moet voldaan worden om een complex met een laag coordinatiegetal te bekomen?
# Frost diagram van mangaan gegeven, wat kan je hieruit opmaken? (slide 56 van redox ppt)

===15 Januari 2018===
Praktisch hetzelfde als de vorige (16 januari 2017), sommige vragen beetje aangepast

===16 januari 2017===
#Enkele nikkel complexen zijn gegeven, een octaëder en twee tetraëders, geef aantal ongepaarde electronen.
#Waarom dimeriseert Mn2(CO)10 wel en HMn(CO)5 en V(CO)6 niet?
#Splitsing P-orbitalen in octaëder en vierkant vlak.
#teken 18 kroon 6, H5DTPA, 2,2'-bipiridine, 1,10-fenantroline.
#Substitutie -OH groep zwavelzuur door F, CF3 en NH3, welke is het sterkste en welke is het zwakste?
#meerdere deelvragen over monsanto proces, welke OT, hoeveel valentie elctronen, snelheidsbepalende stap.
#zure, basische en amfofotere oxiden uitleggen + 2 voorbeelden geven.
# latimer diagram O2 --> H2O2 --> H20
#*H2O2 oxidans/reductans?
#*waarom koel bewaren en niet vooraltijd houdbaar?
#*netto reactie van heel diagram geven
#Iets over de Irving-Williams reeks, de trend verklaren

=== 18 januari 2016 NM ===
# Opsplitsen van p-orbitalen bij octaeder en vierkant vlak
# Sterkste Lewiszuur
#* BF3, BCl3 en BBr3
#*BeCl2 en BCl2
#*ScCl3 en LaCl3
#* B(n-bu)3 en B(t-Bu)3
# 18-elektronenregel, 2 structuren tekenen
#Verklaring geven voor ongepaarde elektronen van [Mn(CN)6]-4, [Mn(CO)]2-,[Cr(en)3]2+ en [Fe(ox)3]3-. Aantal ongepaarde elektronen is gegeven.
#Metaal-ligand bespreken
#LaF3, LaBr3, HgS AgF oplosbaarheid bespreken
#aantonen dat edelmetaal als keramische drager beter is dan een dunne folie
#Isomeren scheiden? [Ir(NH3)4Cl2]+, [Cu(NH3)4Cl2]+, [Co(NH3)5Cl]2+, [Co(acac)3]
# waarom Cu(II) nooit een perfecte ocataÃ«der gaat zijn

=== 15 januari 2016 NM ===
# Oef 10 oefenzitting 5
# Co2+ vormt in geconcentreerde HCl een tetraÃ«der [Co(Cl)4]2- Maar Ni2+ vormt in dezelfde omstandigheden geen gelijkaardige tetraÃ«der. Verklaar
# Hoe kan men op basis van het aantal mogelijke geometrische isomeren aantonen dat 6 liganden op een octaÃ«drische manier rond een centraal metaalion worden geschikt?
# Welke reacties komen er voor bij corrosie van ijzer?
# evenwicht naar links of rechts adhv HSAB
#* Li2O+HgS --> Li2S+HgO
#*ZnS+Ag2O --> ZnO+Ag2S
#*CdO+PbS --> CdS+PbO
#* Co2S3+CoO --> Co2O3+CoS
# tekenen en elektronen tellen: oef 8 oefenzitting 7
#
#* oef 10 oefenzitting 8
#*oef 11 oefenzitting 8
# Bespreek Berry-pseudorotatie
# Frost-diagramma's van actaniden gegeven. Bespreek stabiliteit van de oxidatiegetallen, welke trend zie je als je de actaniden afloopt?

=== 11 januari VM ===
#Pourbaix diagramma van mangaan gegeven:
#* wat betekenen de horizontale, verticale en schuine lijnen
#* Is het mogelijk om via een elektrolyse in waterig milieu Mangaanmetaal te verkrijgen
#* wat gebeurt er wanneer we MnO42- aanzuren in een waterig milieu
#* welke vormen van Mn zullen stabiel blijven in waterige oplossing als je dit weet: (Halfreacties H2/H+ en O2/H2O gegeven)
#
#* rangschik volgens stijgende oplosbaarheid, AgCl, AgBr, AgI, AgF en verklaar
#* LiCl zal veel beter oplosbaar zijn dan LiF verklaar
# eddingham diagramma gegeven
#* welke metalen kunnen door middel van reductie van calciummetaal verkregen worden uit datzelfde metaal oxide (vreemd gestelde vraag voor gwn eig te zegge alles wa hoger ligt kan door het onderliggende gereduceerd worden)
#* ...O en ...O hebben een positieve waarde voor delta G wat is het effect hiervan
#* Vanaf welke min. temperatuur kan C zink uit ZnO reduceren
#* verklaar wat de knikken in de rechten zijn
#* wat bepaalt of leg uit waarom er stijgende/dalende/horizontale rechten zijn
# teken volgende liganden:
#* DTPA5-
#* 1,10-fenantroline
#* 18 kroon 6
#* tetraazacyclotetradecaan ( ofzoiets) cyclam
# verklaar waarom het zes gecoordineerd Cu(II) geen ideale octaÃ«der zal vormen.
# Hoe splitsen de 5d3 orbitalen van een kubische structuur op? Verwacht je een high of low spin?
# 18-elektronenregel. Bepaal n
#* Fe(CO)n(PPh3)2
#* Mo(CO)n(PMe3)3
#* W(CO)n(hapticiteit6 C6H6)
# verklaar: katalysator plus kan deze positie van evenwicht verplaatsen, katalysecyclus, omzettingsfrequentie levensduur v katalysator
# Welke eigenschappen maken dat zink zo handig is voor de katalyse

===20 januari 2014===
#Opsplitsing p orbitalen octaeder, vierkant vlak
#
#*Industriele bereiding aluminium uit bauxiet
#*met ellinghamdiagram: kan calciummetaal aluminiumoxide reduceren?
#Latimer diagram van O2, H2O2, H2O en stel Frost diagram op
#Oef over vormingsconstante
#Fe3+ heeft grotere ionstraal dan Fe2+, verklaring?
#Wat is katalysator, omzettingsfrequentie, selectiviteit, katalysecyclus, levensduur katalysator?
#Ni(hapt.5)2 en Co(hapt.4-C4H4)(hapt.5-C5H5): teken en geef elektronentelling
#Oef 5 van werkzitting 5

===28 januari 2013===
#Hoe verschilt de opsplitsing van de d-orbitalen in een kubisch ligandveld ten opzichte van deze van een octaÃ«drisch kristalveld?
#Identificeer in de volgende reeksen het sterkste Lewiszuur en verklaar:
#*BF3, BCl3 en BBr3
#*BeCl3 en BCl3
#*ScCl3 en LaCl3
#*B(n-Bu)3 en B(t-Bu)3 n-Bu = normaal butyl; t-Bu = tertiair butyl
#Teken de structuur van de volgende complexen en bepaal of ze aan de 18-elektronenregel voldoen:
#*(hapt.3-C3H5)2Ni
#*(hapt.4-C4H4)
#*(hapt.5-C5H5)Co
#Geef een verklaring voor het aantal ongepaarde elektronen waargenomen in de volgende complexen (het aantal ongepaarde elektronen staat vermeld tussen haakjes na het complex):
#*[Mn(CN)6]4- (1)
#*[Mn(CN)6]2- (3)
#*[Cr(en)3]2+ (4)
#*[Fe(ox)3]3- (5)
#Bespreek de metaal-ligand binding in carbonylcomplexen.
#Welke van de volgende verbindingen is goed oplosbaar in water en waarom?: LaF3, LaBr3, HgS, AgF
#Wat is het Jahn-Teller effect? Voor welke tweewaardige ionen uit de eerste transitiemetaalreeks (3d-ionen) kan men dit effect verwachten?
#Teken structuren voor de volgende verbindingen (gegeven als brutoformules), door te steunen op het gegeven van het aantal ionen dat het complex bij oplossen in water vormt:
#*PtCl4.6NH3 (5 ionen)
#*PtCl4.5NH3 (4 ionen)
#*PtCl4.3NH3 (2 ionen)
#*PtCl4.2NH3 (geen ionen)
#
#*Wat is het verschil tussen de primaire en de secundaire classificatie van de elementen?
#*Wat is het onderscheid tussen basic en simple substances ?
# PSE

===14 jan 2013 NM===
#Hoe gaan de p-orbitalen zich opsplitsen in een
#*octaÃ«drische veld en
#*vierkant-vlak veld
#Teken de structuur van EDTA4-, 15-kroon-5, 2,2'-bipyridine
#Geef de coÃ¶rdinatiepolyeder van eht complex in (NH)4[Cu(H2O)6](SO4)2 (vervormde octaÃ«der door Jahn-Teller)
#Oefening 5 van oefenzitting 3
#Geef de cyclus voor de hydroformylering van propeen
#Bepaal n zodat de complexen aan de 18-elektronregel voldoen
#*Fe(CO)n(PPh)3
#*Mo(CO)n(PMe)3
#*W(CO)n(C6H6) met hapiticiteit 6
#Zn(OH) lost op in base, Ca(OH) niet. CaS wordt gehydrolyseerd in water, ZnS niet. Verklaar
#Welke 2 isomeren worden gevormd bij de oxidative additie van het vlak-vierkant complex [IrCl(PMe)3] met Cl2-gas?
# PSE
#*Geef de verschillen in de korte, middellange en lange vorm van het PSE
#*Hoe ziet de left-step table van Janet eruit?
#*Geef de voor- en nadelen van de bovenstaande tabellen

===30 jan 2012 VM===

#Je hebt een ontdekking gedaan van monodentaatliganden die (high/low spin) een kubus vormen. Je hebt een complex type (MLn)2+. Voor welke tweewaardig Metaalionen uit de eerste serie van de transitiemetalen lijkt dit mogelijk? Waarom is het niet eigenlijk helemaal niet mogelijk?
#geef hapticiteit van allyl, benzeen, Cp, 1,3-dibuteen
#Aantal CO in 4 complexen
#Stel een cyclus op voor de hydrogynering van 1-penteen met de Wilkinson katalysator
#CrCl3.(H2O)6 heeft verschillende isomeren. Paarse vorm is elektronisch gelijkaardig actief aan (Co(NH3)6)Cl3. De Groene vorm is initieel minder elektronisch actief, maar wordt even sterk als we een oplossing er van koken (Ã©n kleurt dan ook paars). Als we de groene oplossing titreren met AgNO3 krijg je 1:1 verhouding AgCl:complex. Wat is het groene en wat is het paarse isomeer.
#Leg de Berry-Pseudorotatie uit
#HgS is de belangrijkste bron van Hg2+ in de natuur. Hoe kan je verklaren dat deze onder deze vorm voorkomt, en Cd en Zn (die in de zelfde groep staan) voorkomen als oxiden, sulfaten, silicaten en sulfiden.
#PSE: wat is het verschil tussen de primaire en secundaire classificatie en hoe geeft dit aanleiding tot verschillend mogelijke posities van He in het PSE?
#ELEMENTEN (enkel mondeling): 10 invullen, en een aantal de namen geven (bij mij ALLEEN Lantanide en actinide!!!)
#4 structuren van liganden tekenen
*hexafluoracetylaceton
*12-kroon-4
*2,2'-Bipyridine
*EDTA4-

===29 aug 2011 VM===
#Gegeven spectrochemische reeksen voor liganden en metalen.
*Wanneer je weet dat [Mo(H2O)6]3+ een high-spin complex is, welke uitspraken kan je dan doen over [Mo(ox)3]2-?
*Geef schematisch de opsplitsing van de d-orbitalen weer van 2 octaedrische complexen. Wat kan je verder nog zeggen over de elektronenverdeling in deze complexen als de ligandveldopsplitsingsparameter en de repulsie-energie voor het paren van elektronen gegeven zijn?
#In oplossingen zijn Hf4+ en Zr4+ zeer moeilijk van elkaar te scheiden, mede doordat hun ionstralen bijna exact even groot zijn.
*Hoe kan je dit verklaren (de gelijke ionstralen)?
*Hf4+ vormt 8-gecoÃ¶rdineerde complexen, wat is de coÃ¶rdinatiepolyeder?
*Vormt Hf4+ stabiele complexen met F- en waarom (niet)?
#Beschrijf de energieniveau's van p-orbitalen in een octaÃ«drisch veld en een vierkant-vlak veld.
#3 organometaalcomplexen gegeven. Teken de structuur en voldoen ze aan de 18-elektronenregel?
#Leg uit: Jahn-teller distorsie. 3 complexen, welke ondergaan Jahn-teller distorsie en waarom?
#PSE: Geef eigenschappen, voor- en nadelen van korte versie, middellange versie en lange versie van PSE.
*Geef schematisch de left-step table van Janet weer + voordelen, nadelen en vergelijk met vorige versies.
#Uiteraard PSE

===15 jan 2011 VM===
# Hoe zien de orbitaalenergieen eruit in een kubisch en octaÃ«drisch veld?
# Rangschik volgens grootste zuurheid:
*BF3, BCl3, BBr3
*BeCl2, BCl3
*B(n-Bu)3, B(t-Bu)3 (n-Bu = n-butyl, t-Bu = tert-butyl)
# Wat is de structuur van [Cr(OH2)6]2+?
# Geef de katalytische cyclus van propeen en octacarbonyldikobalt als (pre)katalysator
# Wat is de structuur van trimethylaluminium in de gasfase als je weet dat het dezelfde structuur is als die van aluminiumoxide in de gasfase?
# Drie structuren tekenen. Voldoen ze ook aan 18e- regel?
# Fosfor vindt men onder verschillende vormen (rode, witte, zwarte fosfor). Is dit simple of basic substance? Waarom?
# PSE
----

==Vakinformatie==
Enthousiast gedoceerd door professor Binnemans. Hij geeft zijn examenvragen op voorhand. Het examen is mondeling met een schriftelijke voorbereiding.

==Examenvragen voor 2011==
=== 18 jan 2010 NM ===
# Hoe kan men Grignardreagentia synthetiseren. Bespreek het Schlenk evenwicht. Op welke manier is dit evenwicht van nut voor de synthese van dialkylmagnesiumverbindingen.
# (a) Beschrijf de karakteristieke eigenschappen van Zn2+ die ervoor zorgen dat dit metaalion beter geschikt is dan andere transitiemetaal-ionen als actief centrum in vele hydrolytische enzymes. (b) Bespreek de werking van het Zn2+-houdend enzyme koolzuuranhydrase (carbonic anhydrase). (c) Als men in carboxypeptidase A Zn2+ door Co2+ vervangt blijft niet alleen de oorspronkelijke activiteit behouden, maar er ontstaat zelfs een nog actiever enzyme. Waarom maakt de Natuur dan niet gebruik van Co2+ in carboxypeptidase A?
# Welke factoren begunstigen de vorming van een complex met een laag coÃ¶rdinatiegetal? Welke factoren leiden tot complexen met een hoog coÃ¶rdinatiegetal?
# Oefening over hapticiteit en uitleggen wat hapticiteit was
# PSE
=== 18 jan 2010 VM ===
# bespreek het HSAB principe
# bespreek de structuur, synthese en eigenschappen van ferroceen
# wat is een katalysator? bespreek de katalysecyclus, de levensduur, TOF, selectiviteit
# bespreek de primaire en secundaire classificatie, welke classificatie gebruikte mendel voor zijn PSE en verklaar de tweezijdige plaatsing van He?
# vul het PSE verder aan

=== 11 jan 2010 NM ===
# Hoe kan men met behulp van de kristalveldtheorie de trends in het verloop van de ionstraal van metaalionen over de eerste transitiemetaalreeks (3d-reeks) verklaren?
# Hoe kan men uit het aantal geometrische isomeren afleiden of een complex octaedrisch is? Wat is de Berry-pseudorotatie?
# Bespreek het Wacker-proces.
# Bespreek de drie verschillende plaatsingsmethodologieÃ«n van de lanthaniden en actiniden en verklaar hoe de Madelung regel inzicht verwerft in de huidige accommodatieproblematiek. Welke plaatsing geniet jouw persoonlijke voorkeur ? Op welke manier zouden de lanthaniden geplaatst worden in de tabel indien de belangrijkste oxidatietrap van het element gebruikt zou worden als criterium voor de secundaire classificatie ? Waar staan de lanthaniden en actiniden in de left step table van Janet?
# Vul het PSE aan.

=== 11 jan 2010 VM ===
# Wat is het Jahn-Teller effect? Voor welke tweewaardige ionen uit de eerste transitiemetaalreeks (3d-ionen) kan men dit effect verwachten?
# Wat is het nefelauxetisch effect?
# Bespreek de metaal-ligand binding in carbonylcomplexen.
# Wat is het verschil tussen de primaire en de secundaire classificatie van de elementen ? Verklaar hoe verschillende criteria voor de secundaire classificatie aanleiding kunnen geven tot verschillende plaatsingen van helium in het periodiek systeem. Kan men de accommodatie van helium in groep IIA goedspreken op basis van het onderscheid tussen basic en simple substances? Welk criterium voor de secundaire classificatie werd er volgens jou gebruikt bij de constructie van de conventionele tabel van Mendelejev?
# PSE aanvullen + namen van elementen.

=== 30 jan 2009 ===
#Aantonen dat kubus en tetraeder verwant zijn, opsplitsing van de d-orbitalen, verband tussen kristalveldopsplitsingsparameter van kubus en van tetraeder en de factoren die de kristalveldsplitsingsenergie beÃ¯nvloeden
#Wilkinsonkatalysator en al wa daarbij hoort
#Zn2+ in enzymes
#synthese benzine mbv katalysatoren
#PSE

=== 26 jan 2009 NM ===
#Bespreek het Jahn-Teller effect. Bij welke 2+ ionen van 3d reeks is dit te verwachten? (Bijvraag: Welk complex heeft bijna uitsluitend Jahn-Teller distortie? Antwoord: Cu-complexen)
#Welke factoren leiden tot een hoog CG en welke tot een laag? (Bijvraag: geef een complex met CG=1)
#Oefening over zuurheid metaalionen, stabiliteit in lucht en ongepaarrde elektronen.
#Wat is een katalysator? Beinvloedt dit het evenwicht? Bespreek tof, levensduur, cyclus en selectiviteit.
#PSE-spelletje.

=== 26 jan 2009 VM ===
#monsanto proces
#structuur en binding MeLi
#hoe kan men uit het aantal geometrische isomeren afleiden of een complex octaedrisch is
#oefeningen
##waarom deactiveert CO de reductie van H2 op een pt-oppervlak
##Waarom komen eerder Fe, Mn, Cu voor in redoxenzymes dan Ga, Ca, Zn?
##Titaan vormt bij hoge temperatuur een stabiel nitride met N2. Waarom is het dan inactief als katalysator bij synthese van NH3?
##teken structuur en geef elektronentelling van (n4-C4H4)(n5-C5H5)Co
#PSE

=== 22 jan 2009 ===
#Wacker proces
#verklaren wrm 1 complex labiel is en het andere inert
#cisplatine
#Berry-pseudorotatie
#PSE dus

=== 29 jan 2008 ===
#Bespreek hydroformylering van alkenen
#Jan Teller-effect + bij welke tweewaardige 3d-metalen ?
#Waarom is er geen onderscheid tussen high spin en low spin bij d8, wat bepaald HS/LS bij d4 en hoe kun je experimenteel het ondersheid maken
#Hoe kun je experimenteel zien of tijdens een substitutiereactie van een octaÃ«drisch complex het intermediair een trigonale-bipiramide of een tetragonaal-piramide is?
#PSE

=== 28 jan 2008 ===
#Bespreek het gebruik van cisplatin en analoge verbindingen bij de behandeling van kanker.
#Wat is de Berry-pseudorotatie?
#Vraag over labiel <-> kinetisch inert d4 high spin en low spin complex
#standaardlading van lanthaniden (+III)
##verklaar
##welke lanthaniden zouden ook (+II) en (+IV) kunnen hebbe (stabiel = leeg, half of volle bezetting)

Metalen en Katalyse

2022-06-18T09:14:49Z

R0834942: /* 13 Juli 2022 */

[[Categorie:Bachelor Chemie]]

==Vakinformatie==
Gedoceerd door prof. Koen Binnemans. Vanaf 2018-2019 werden er aanpassingen gemaakt aan de leerstof en het examen. Het zijn 5 vragen: vooral oefeningen maar ook enkele inzichtsvragen over de leerstof. De elementen worden ook anders gevraagd, enkel symbool & benaming kennen. Vanaf 2010-2011 worden er geen examenvragen meer gegeven, het examen bestaat louter uit 8 toepassingsvragen, 1 vraag over het boekje "the Periodic Table" en 1 vraag over het periodiek systeem zelf.

==Examenvragen vanaf 2019==
===13 Juli 2022===
#
#* Bereken de bindingsenergie van Tritium in MeV/nucleon (u van proton, neutron en tritiumkern gegeven, ook gegeven dat 1u => 931,5 MeV).
#* MO diagrama voor diatomisch deuterium en Helium (stabiliteit vergelijken).
#* schets fysisorptie en chemisorptie van H2.
#
#* Alkylverbindingen met 3d-elementen. Verklaar de onstabiliteit en geef de synthese.
#* Wat zou men kunnen doen om toch een stabiele alkylverbinding met een 3d-element te kunnen synthetiseren?
#
#* Verschil in stabileitsconstante tussen een complex met ethyleendiamine en 2 NH3 uitleggen.
#* Binding van Cd2+ met B- Kf1, 2, 3 en 4 gegeven (1>2>4>3) leg de trend uit van Kf.
#
#* Pas de elektron regels op Ni(CO)4, Co2(CO)8 en V((CO)6.
#* Verklaring voor eventuele afwijking van de 18-elektronenregel.
#* Waarom is Co2(CO)8 een dimeer?
#* Trends in aantal CO-liganden van de 3d reeks metalen verklaren.
#
#* Schrijf de Lewis structuur van XeF4 en voorspel de (ruimtelijke) structuur.
#* Identificeer de symmetrie van de 5 d-orbitalen van Xe (Puntgroep D4h, karaktertabel is gegeven).
#* Kunnen in XeF4 drievoudig ontaarde orbitalen voorkomen? Hoe leid je dit af van de karaktertabel?

===24 Augustus 2021===
#
#* Bereken de bindingsenergie van Ijzer 56
#* 60mCo, 14C, 14N, 12C, 13N: welke zijn isotopen? Isotonen? Isobaren? Isomeren?
#
#* Stabilietsconstant van Cd(OH2)n uitleggen, 2 reacties gegeven.
#* Stijging in stabilietsconstant, verklaar de trend
#
#* Pas de elektron regels op Ni(CO)4, Co2(CO)8 en V((CO)6
#* Verklaring voor afwijking van de 18 elektron regel
#* Waarom is Co2(CO)8 een dimeer?
#* Trends in de 3d reeks metalen verklaren.
#
#* Gegeven MO diagrama van O2 (zonder elektronen) Bespreek de schema
#* Toon dat O2 ongepaarde elektronen heeft
#* Lied dat O2 2+ kan bestaan.
#
#* Schrijf de lewis structuur van XeF4 en voorspel de structuur
#* Identificeer de symetrie van de 5 d-orbitalen van Xe (Punt groep D4h)
#* Kunnen in XeF4 drie voudig ontaarde orbitalen voorkomen? Hoe lied je die af van de karaktertabel?

GEEN VRAGEN OVER ZUUREN EN BASEN!

===15 juni 2021===
#
#* Bereken de bindingsenergie van tritium (in MeV/nucleon). m(p) = 1,007276u, m(n) = 1,008665u en m(expm) = 3,016049u.
#* Stabiliteit D2 (deuterium) versus He2 verklaren.
#* Schets fysisorptie en chemiesorptie van H2 op een nikkelmetaaloppervlak.
#
#* Wat is resonantie
#* Waarom zijn deze geen resonanties? H-C≡N en H-N≡C
#* Vul de ongedeelde elektronen (vrije elektronen paren) aan, bereken de formele lading en zeg welke structuur het meeste bijdraagd en gegeven de EN
## N3-: N≡N-N N=N=N N-N≡N
## SCN-: S≡C-N S=C=N S-C≡N
#
#* Gegeven zijn 4 verschillende complexen met n aantal I- als ligand(en) [bv. Co(NH3)6I3] en de complexen vormen octaëders. Hoeveel van mol ligand van AgI slaat er neer bij toevoeging van AgNO3?
#* Bidentaat ligand htfa (CF3-CO-CH2-CO-CH3) kan proton verliezen (tfa) en complexeren met Cu2+. [Cu(L)2] heeft welke isomerie?
#
#* Na+ en Ag+ hebben ongeveer dezelfde grootte welke is het zuurdere aqua-ion?
#* BF3, BCl3, BBr3 welke is zuurder en verklaar
#* Voorkomen van Hg2+ enkel als sulfide maar waarom Zn2+ voorkomen als oxide, sulfide ... (zacht-hard)
#
#* Reductieve eliminatie van katalysator verklaren (een octaëdrische Pt-katalysator met 3Cl en 3andere L die dan vierkant vlak wordt en L-Cl verliest)
#* Mn2(CO)10 is een dimeer maar waarom Fe(CO)5 niet?
#* Stabiliteit van complexen vergelijken: Mn(CO)5CH3 versus Mn(CO)5CH2CH3

===15 juni 2020===
#
#*Verklaar de oplosbaarheid van zilverhalogeniden in water: AgI < AgBr < AgCl < AgF.
#*Waarom is LiCl veel beter oplosbaar in water dan LiF?
#*Welk van volgende is het sterkste zuur? Geef ook een verklaring.
###BCl3 of BF3
###BCl3 of BeCl2
###ScCl3 of LaCl3
###B(n-Bu)3 of B(t-Bu)3
#
#*Waarom zijn organometaalverbindingen van d-blok elementen met alkylverbindingen moeilijk synthetiseerbaar? Waarom zijn ze onstabiel?
#*Hoe kunnen we deze verbindingen dan wel synthetiseren?
#Gebruik een MO energie-diagram om de bindingsorde van He2,2+ te voorspellen. Is dit een stabiel molecule?
#De tweede ionisatie-energie voor een aantal elementen van de 4de periode zijn: Ca 11,87 eV; Sc 12,80 eV; Ti 13,58 eV; V 14,15 eV; Cr 16,50 eV; Mn 15,64 eV.
#*Identificeer de orbitalen waaruit de ionisatie plaatsvindt.
#*Geef een verklaring voor de trends in waarden.
#*Waarom is de tweede ionisatie-energie altijd groter dan de eerste ionisatie-energie?
#
#*Wat is een katalysator?
#*Is een katalysator in staat de ligging van het evenwicht te veranderen? Verklaar met het energie-diagram.
#*Leg volgende begrippen uit: omzettingsfrequentie, katalysecyclus, selectieve katalysator, levensduur van een katalysator.

===17 juni 2019===
#
## Een oefening letterlijk uit de oefenzitting: Bereken de hoeveelheid energie die vrijkomt bij het α-vervalproces: Po→ Pb + He (isotoopmassa's gegeven)
## Wat heeft de verhouding neutronen/protonen te maken met het atoomnummer? Hoe kan je onstabiele elementen stabiel maken adhv deze verhouding?
#
## Wat is Zeff en waarom is deze kleiner dan Z voor een 1s orbitaal?
## Gegeven is Zeff 2s en Zeff 2p van boor en Zeff 2s en Zeff 2p van natrium (B: Zeff 2s > Zeff 2p; bij natrium andersom). Hoe komt dit? (uitgelegd met penetratie van elektronen)
# Een oefening letterlijk uit de oefenzitting: Gebruik een MO energie-diagram om de bindingsorde van het He2 2+ ion te voorspellen. Is dit een stabiel molecule?
#
## Gegeven: 2 reacties (1 met bidentaat 1 met monodentaat) en hun Kf. Welke reactie bindt makkelijker of vormt makkelijker (ik weet het niet juist meer)? (uitgelegd adhv chelaateffect verklaard met entropie)
## Binding van Cd2+ met B- Kf1, 2, 3 en 4 gegeven (1>2>4>3) leg de trend uit van Kf. (Van 3 --> 4 is van octaëder --> tertraëder: energetisch en ook entropisch gunstig (vrijzetten 3 watermoleculen))
## welk kation bindt makkelijker met EDTA4-: Na+ of K+ (grotere ladingsdichtheid = makkelijkere vorming; Na is kleiner dus grotere ladingsdichtheid)
## Teken 1,10-fenantroline en 2,2'-biterpyridine
#Gegeven karaktertabel
## Teken Lewis van XeF4 welke structuur is dit?
## Geef de symmetrie van alle 5 d-orbitalen adhv de karaktertabel.
## Is er 3-voudige ontaarding mogelijk? (nee want max karakterwaarde was 2).

==Examenvragen vanaf 2011==
===29 januari 2018===
#Pourbaix diagram van mangaan : Welke verbindingen zijn stabiel in water? Wat is de betekenis van een horizontale, verticale en schuine lijn? Welke verbinding(en) worden gevormd als je Mn... aanzuurt? Kan je mangaan-metaal maken uit een waterige oplossing?
#Oplosbaarheid in water verklaren : Oplosbaarheid van AgX in water in stijgende volgorde rangschikken (I, Br, Cl, F) & Oplosbaarheid van LiCl tov LiF
#Ellingham diagram : Betekenis van een knik, de helling van een rechte en positieve/negatieve G & Nog een eigenschap van Ca-metaal verklaren
#Structuren tekenen (Fenantroline, DPTA, cyclam, ...kroon...
#Katalytische cyclus geven : Hydrolyse van 1-hexeen met wilkinson-katalysator
#Structuur van Cu(II) verklaren in een octaeder (Jahn-Teller uitgebreid uitleggen!)
#Het aantal CO liganden in een complex bepalen opdat deze voldoet aan de 18-elektronenregel
#Opsplitsing van de 5d orbitalen in een kubisch polyeder en verklaren of dit een HS of LS complex is
#"In de 19e eeuw gaf men de lanthaniden de naam "zeldzame aarden" omdat men toen dacht dat ze helemaal niet vaak voorkwamen. Dit blijkt achteraf niet te kloppen, de lanthaniden komen immers veel meer voor dan bv zilver of goud." Verklaar deze vergissing ahv de HSAB theorie & uitleggen of een lanthanide en F- een stabiele verbinding vormt
#Periodiek systeem

===19 Januari 2018===
#(a)Als je weet dat [Mn(H2O)6]3+ een high-spin complex is, hoeveel ongepaarde elektronenverwacht je dan voor het oxalaatcomplex [Mn(ox)3]3-?
(b) Teken het opsplitsingsdiagramma en de elektronenbezetting van de d-orbitalen voor [Co(NH3)6]2+ en [Co(NH3)6]3+. De deltaO-waarden voor deze twee complexen zijn resp. 120 kJ/mol en 270 kJ/mol. De elektronparingsenergie P van Co2+ bedraagt ongeveer 270 kJ/mol en deze van Co3+ ongeveer 210 kJ/mol.
#Alfred Werner, de grondlegger van de coördinatiechemie, voerde zijn baanbrekende experimenten op het gebied van de stereochemie vooral uit op complexen van Cr(III), Co(III) en Pt(IV). Waarom zou hij juist deze ionen hebben gekozen?
#Teken 2,2' bipyridine, 12-kroon-4, hexafluoroacetylaceton en EDTA4-
#18-elektron regel, bepaal n
#*Fe(CO)n(PPh3)2
#* Mo(CO)n(PMe3)3
#* W(CO)n(hapticiteit6 C6H6)
#* Ru3(CO)n
#Geef de coÃ¶rdinatiepolyeder van het complex in (NH)4[Cu(H2O)6]
#Opsplitsing p orbitalen octaeder, vierkant vlak
#Aan welke voorwaarden moet voldaan worden om een complex met een laag coordinatiegetal te bekomen?
# Frost diagram van mangaan gegeven, wat kan je hieruit opmaken? (slide 56 van redox ppt)

===15 Januari 2018===
Praktisch hetzelfde als de vorige (16 januari 2017), sommige vragen beetje aangepast

===16 januari 2017===
#Enkele nikkel complexen zijn gegeven, een octaëder en twee tetraëders, geef aantal ongepaarde electronen.
#Waarom dimeriseert Mn2(CO)10 wel en HMn(CO)5 en V(CO)6 niet?
#Splitsing P-orbitalen in octaëder en vierkant vlak.
#teken 18 kroon 6, H5DTPA, 2,2'-bipiridine, 1,10-fenantroline.
#Substitutie -OH groep zwavelzuur door F, CF3 en NH3, welke is het sterkste en welke is het zwakste?
#meerdere deelvragen over monsanto proces, welke OT, hoeveel valentie elctronen, snelheidsbepalende stap.
#zure, basische en amfofotere oxiden uitleggen + 2 voorbeelden geven.
# latimer diagram O2 --> H2O2 --> H20
#*H2O2 oxidans/reductans?
#*waarom koel bewaren en niet vooraltijd houdbaar?
#*netto reactie van heel diagram geven
#Iets over de Irving-Williams reeks, de trend verklaren

=== 18 januari 2016 NM ===
# Opsplitsen van p-orbitalen bij octaeder en vierkant vlak
# Sterkste Lewiszuur
#* BF3, BCl3 en BBr3
#*BeCl2 en BCl2
#*ScCl3 en LaCl3
#* B(n-bu)3 en B(t-Bu)3
# 18-elektronenregel, 2 structuren tekenen
#Verklaring geven voor ongepaarde elektronen van [Mn(CN)6]-4, [Mn(CO)]2-,[Cr(en)3]2+ en [Fe(ox)3]3-. Aantal ongepaarde elektronen is gegeven.
#Metaal-ligand bespreken
#LaF3, LaBr3, HgS AgF oplosbaarheid bespreken
#aantonen dat edelmetaal als keramische drager beter is dan een dunne folie
#Isomeren scheiden? [Ir(NH3)4Cl2]+, [Cu(NH3)4Cl2]+, [Co(NH3)5Cl]2+, [Co(acac)3]
# waarom Cu(II) nooit een perfecte ocataÃ«der gaat zijn

=== 15 januari 2016 NM ===
# Oef 10 oefenzitting 5
# Co2+ vormt in geconcentreerde HCl een tetraÃ«der [Co(Cl)4]2- Maar Ni2+ vormt in dezelfde omstandigheden geen gelijkaardige tetraÃ«der. Verklaar
# Hoe kan men op basis van het aantal mogelijke geometrische isomeren aantonen dat 6 liganden op een octaÃ«drische manier rond een centraal metaalion worden geschikt?
# Welke reacties komen er voor bij corrosie van ijzer?
# evenwicht naar links of rechts adhv HSAB
#* Li2O+HgS --> Li2S+HgO
#*ZnS+Ag2O --> ZnO+Ag2S
#*CdO+PbS --> CdS+PbO
#* Co2S3+CoO --> Co2O3+CoS
# tekenen en elektronen tellen: oef 8 oefenzitting 7
#
#* oef 10 oefenzitting 8
#*oef 11 oefenzitting 8
# Bespreek Berry-pseudorotatie
# Frost-diagramma's van actaniden gegeven. Bespreek stabiliteit van de oxidatiegetallen, welke trend zie je als je de actaniden afloopt?

=== 11 januari VM ===
#Pourbaix diagramma van mangaan gegeven:
#* wat betekenen de horizontale, verticale en schuine lijnen
#* Is het mogelijk om via een elektrolyse in waterig milieu Mangaanmetaal te verkrijgen
#* wat gebeurt er wanneer we MnO42- aanzuren in een waterig milieu
#* welke vormen van Mn zullen stabiel blijven in waterige oplossing als je dit weet: (Halfreacties H2/H+ en O2/H2O gegeven)
#
#* rangschik volgens stijgende oplosbaarheid, AgCl, AgBr, AgI, AgF en verklaar
#* LiCl zal veel beter oplosbaar zijn dan LiF verklaar
# eddingham diagramma gegeven
#* welke metalen kunnen door middel van reductie van calciummetaal verkregen worden uit datzelfde metaal oxide (vreemd gestelde vraag voor gwn eig te zegge alles wa hoger ligt kan door het onderliggende gereduceerd worden)
#* ...O en ...O hebben een positieve waarde voor delta G wat is het effect hiervan
#* Vanaf welke min. temperatuur kan C zink uit ZnO reduceren
#* verklaar wat de knikken in de rechten zijn
#* wat bepaalt of leg uit waarom er stijgende/dalende/horizontale rechten zijn
# teken volgende liganden:
#* DTPA5-
#* 1,10-fenantroline
#* 18 kroon 6
#* tetraazacyclotetradecaan ( ofzoiets) cyclam
# verklaar waarom het zes gecoordineerd Cu(II) geen ideale octaÃ«der zal vormen.
# Hoe splitsen de 5d3 orbitalen van een kubische structuur op? Verwacht je een high of low spin?
# 18-elektronenregel. Bepaal n
#* Fe(CO)n(PPh3)2
#* Mo(CO)n(PMe3)3
#* W(CO)n(hapticiteit6 C6H6)
# verklaar: katalysator plus kan deze positie van evenwicht verplaatsen, katalysecyclus, omzettingsfrequentie levensduur v katalysator
# Welke eigenschappen maken dat zink zo handig is voor de katalyse

===20 januari 2014===
#Opsplitsing p orbitalen octaeder, vierkant vlak
#
#*Industriele bereiding aluminium uit bauxiet
#*met ellinghamdiagram: kan calciummetaal aluminiumoxide reduceren?
#Latimer diagram van O2, H2O2, H2O en stel Frost diagram op
#Oef over vormingsconstante
#Fe3+ heeft grotere ionstraal dan Fe2+, verklaring?
#Wat is katalysator, omzettingsfrequentie, selectiviteit, katalysecyclus, levensduur katalysator?
#Ni(hapt.5)2 en Co(hapt.4-C4H4)(hapt.5-C5H5): teken en geef elektronentelling
#Oef 5 van werkzitting 5

===28 januari 2013===
#Hoe verschilt de opsplitsing van de d-orbitalen in een kubisch ligandveld ten opzichte van deze van een octaÃ«drisch kristalveld?
#Identificeer in de volgende reeksen het sterkste Lewiszuur en verklaar:
#*BF3, BCl3 en BBr3
#*BeCl3 en BCl3
#*ScCl3 en LaCl3
#*B(n-Bu)3 en B(t-Bu)3 n-Bu = normaal butyl; t-Bu = tertiair butyl
#Teken de structuur van de volgende complexen en bepaal of ze aan de 18-elektronenregel voldoen:
#*(hapt.3-C3H5)2Ni
#*(hapt.4-C4H4)
#*(hapt.5-C5H5)Co
#Geef een verklaring voor het aantal ongepaarde elektronen waargenomen in de volgende complexen (het aantal ongepaarde elektronen staat vermeld tussen haakjes na het complex):
#*[Mn(CN)6]4- (1)
#*[Mn(CN)6]2- (3)
#*[Cr(en)3]2+ (4)
#*[Fe(ox)3]3- (5)
#Bespreek de metaal-ligand binding in carbonylcomplexen.
#Welke van de volgende verbindingen is goed oplosbaar in water en waarom?: LaF3, LaBr3, HgS, AgF
#Wat is het Jahn-Teller effect? Voor welke tweewaardige ionen uit de eerste transitiemetaalreeks (3d-ionen) kan men dit effect verwachten?
#Teken structuren voor de volgende verbindingen (gegeven als brutoformules), door te steunen op het gegeven van het aantal ionen dat het complex bij oplossen in water vormt:
#*PtCl4.6NH3 (5 ionen)
#*PtCl4.5NH3 (4 ionen)
#*PtCl4.3NH3 (2 ionen)
#*PtCl4.2NH3 (geen ionen)
#
#*Wat is het verschil tussen de primaire en de secundaire classificatie van de elementen?
#*Wat is het onderscheid tussen basic en simple substances ?
# PSE

===14 jan 2013 NM===
#Hoe gaan de p-orbitalen zich opsplitsen in een
#*octaÃ«drische veld en
#*vierkant-vlak veld
#Teken de structuur van EDTA4-, 15-kroon-5, 2,2'-bipyridine
#Geef de coÃ¶rdinatiepolyeder van eht complex in (NH)4[Cu(H2O)6](SO4)2 (vervormde octaÃ«der door Jahn-Teller)
#Oefening 5 van oefenzitting 3
#Geef de cyclus voor de hydroformylering van propeen
#Bepaal n zodat de complexen aan de 18-elektronregel voldoen
#*Fe(CO)n(PPh)3
#*Mo(CO)n(PMe)3
#*W(CO)n(C6H6) met hapiticiteit 6
#Zn(OH) lost op in base, Ca(OH) niet. CaS wordt gehydrolyseerd in water, ZnS niet. Verklaar
#Welke 2 isomeren worden gevormd bij de oxidative additie van het vlak-vierkant complex [IrCl(PMe)3] met Cl2-gas?
# PSE
#*Geef de verschillen in de korte, middellange en lange vorm van het PSE
#*Hoe ziet de left-step table van Janet eruit?
#*Geef de voor- en nadelen van de bovenstaande tabellen

===30 jan 2012 VM===

#Je hebt een ontdekking gedaan van monodentaatliganden die (high/low spin) een kubus vormen. Je hebt een complex type (MLn)2+. Voor welke tweewaardig Metaalionen uit de eerste serie van de transitiemetalen lijkt dit mogelijk? Waarom is het niet eigenlijk helemaal niet mogelijk?
#geef hapticiteit van allyl, benzeen, Cp, 1,3-dibuteen
#Aantal CO in 4 complexen
#Stel een cyclus op voor de hydrogynering van 1-penteen met de Wilkinson katalysator
#CrCl3.(H2O)6 heeft verschillende isomeren. Paarse vorm is elektronisch gelijkaardig actief aan (Co(NH3)6)Cl3. De Groene vorm is initieel minder elektronisch actief, maar wordt even sterk als we een oplossing er van koken (Ã©n kleurt dan ook paars). Als we de groene oplossing titreren met AgNO3 krijg je 1:1 verhouding AgCl:complex. Wat is het groene en wat is het paarse isomeer.
#Leg de Berry-Pseudorotatie uit
#HgS is de belangrijkste bron van Hg2+ in de natuur. Hoe kan je verklaren dat deze onder deze vorm voorkomt, en Cd en Zn (die in de zelfde groep staan) voorkomen als oxiden, sulfaten, silicaten en sulfiden.
#PSE: wat is het verschil tussen de primaire en secundaire classificatie en hoe geeft dit aanleiding tot verschillend mogelijke posities van He in het PSE?
#ELEMENTEN (enkel mondeling): 10 invullen, en een aantal de namen geven (bij mij ALLEEN Lantanide en actinide!!!)
#4 structuren van liganden tekenen
*hexafluoracetylaceton
*12-kroon-4
*2,2'-Bipyridine
*EDTA4-

===29 aug 2011 VM===
#Gegeven spectrochemische reeksen voor liganden en metalen.
*Wanneer je weet dat [Mo(H2O)6]3+ een high-spin complex is, welke uitspraken kan je dan doen over [Mo(ox)3]2-?
*Geef schematisch de opsplitsing van de d-orbitalen weer van 2 octaedrische complexen. Wat kan je verder nog zeggen over de elektronenverdeling in deze complexen als de ligandveldopsplitsingsparameter en de repulsie-energie voor het paren van elektronen gegeven zijn?
#In oplossingen zijn Hf4+ en Zr4+ zeer moeilijk van elkaar te scheiden, mede doordat hun ionstralen bijna exact even groot zijn.
*Hoe kan je dit verklaren (de gelijke ionstralen)?
*Hf4+ vormt 8-gecoÃ¶rdineerde complexen, wat is de coÃ¶rdinatiepolyeder?
*Vormt Hf4+ stabiele complexen met F- en waarom (niet)?
#Beschrijf de energieniveau's van p-orbitalen in een octaÃ«drisch veld en een vierkant-vlak veld.
#3 organometaalcomplexen gegeven. Teken de structuur en voldoen ze aan de 18-elektronenregel?
#Leg uit: Jahn-teller distorsie. 3 complexen, welke ondergaan Jahn-teller distorsie en waarom?
#PSE: Geef eigenschappen, voor- en nadelen van korte versie, middellange versie en lange versie van PSE.
*Geef schematisch de left-step table van Janet weer + voordelen, nadelen en vergelijk met vorige versies.
#Uiteraard PSE

===15 jan 2011 VM===
# Hoe zien de orbitaalenergieen eruit in een kubisch en octaÃ«drisch veld?
# Rangschik volgens grootste zuurheid:
*BF3, BCl3, BBr3
*BeCl2, BCl3
*B(n-Bu)3, B(t-Bu)3 (n-Bu = n-butyl, t-Bu = tert-butyl)
# Wat is de structuur van [Cr(OH2)6]2+?
# Geef de katalytische cyclus van propeen en octacarbonyldikobalt als (pre)katalysator
# Wat is de structuur van trimethylaluminium in de gasfase als je weet dat het dezelfde structuur is als die van aluminiumoxide in de gasfase?
# Drie structuren tekenen. Voldoen ze ook aan 18e- regel?
# Fosfor vindt men onder verschillende vormen (rode, witte, zwarte fosfor). Is dit simple of basic substance? Waarom?
# PSE
----

==Vakinformatie==
Enthousiast gedoceerd door professor Binnemans. Hij geeft zijn examenvragen op voorhand. Het examen is mondeling met een schriftelijke voorbereiding.

==Examenvragen voor 2011==
=== 18 jan 2010 NM ===
# Hoe kan men Grignardreagentia synthetiseren. Bespreek het Schlenk evenwicht. Op welke manier is dit evenwicht van nut voor de synthese van dialkylmagnesiumverbindingen.
# (a) Beschrijf de karakteristieke eigenschappen van Zn2+ die ervoor zorgen dat dit metaalion beter geschikt is dan andere transitiemetaal-ionen als actief centrum in vele hydrolytische enzymes. (b) Bespreek de werking van het Zn2+-houdend enzyme koolzuuranhydrase (carbonic anhydrase). (c) Als men in carboxypeptidase A Zn2+ door Co2+ vervangt blijft niet alleen de oorspronkelijke activiteit behouden, maar er ontstaat zelfs een nog actiever enzyme. Waarom maakt de Natuur dan niet gebruik van Co2+ in carboxypeptidase A?
# Welke factoren begunstigen de vorming van een complex met een laag coÃ¶rdinatiegetal? Welke factoren leiden tot complexen met een hoog coÃ¶rdinatiegetal?
# Oefening over hapticiteit en uitleggen wat hapticiteit was
# PSE
=== 18 jan 2010 VM ===
# bespreek het HSAB principe
# bespreek de structuur, synthese en eigenschappen van ferroceen
# wat is een katalysator? bespreek de katalysecyclus, de levensduur, TOF, selectiviteit
# bespreek de primaire en secundaire classificatie, welke classificatie gebruikte mendel voor zijn PSE en verklaar de tweezijdige plaatsing van He?
# vul het PSE verder aan

=== 11 jan 2010 NM ===
# Hoe kan men met behulp van de kristalveldtheorie de trends in het verloop van de ionstraal van metaalionen over de eerste transitiemetaalreeks (3d-reeks) verklaren?
# Hoe kan men uit het aantal geometrische isomeren afleiden of een complex octaedrisch is? Wat is de Berry-pseudorotatie?
# Bespreek het Wacker-proces.
# Bespreek de drie verschillende plaatsingsmethodologieÃ«n van de lanthaniden en actiniden en verklaar hoe de Madelung regel inzicht verwerft in de huidige accommodatieproblematiek. Welke plaatsing geniet jouw persoonlijke voorkeur ? Op welke manier zouden de lanthaniden geplaatst worden in de tabel indien de belangrijkste oxidatietrap van het element gebruikt zou worden als criterium voor de secundaire classificatie ? Waar staan de lanthaniden en actiniden in de left step table van Janet?
# Vul het PSE aan.

=== 11 jan 2010 VM ===
# Wat is het Jahn-Teller effect? Voor welke tweewaardige ionen uit de eerste transitiemetaalreeks (3d-ionen) kan men dit effect verwachten?
# Wat is het nefelauxetisch effect?
# Bespreek de metaal-ligand binding in carbonylcomplexen.
# Wat is het verschil tussen de primaire en de secundaire classificatie van de elementen ? Verklaar hoe verschillende criteria voor de secundaire classificatie aanleiding kunnen geven tot verschillende plaatsingen van helium in het periodiek systeem. Kan men de accommodatie van helium in groep IIA goedspreken op basis van het onderscheid tussen basic en simple substances? Welk criterium voor de secundaire classificatie werd er volgens jou gebruikt bij de constructie van de conventionele tabel van Mendelejev?
# PSE aanvullen + namen van elementen.

=== 30 jan 2009 ===
#Aantonen dat kubus en tetraeder verwant zijn, opsplitsing van de d-orbitalen, verband tussen kristalveldopsplitsingsparameter van kubus en van tetraeder en de factoren die de kristalveldsplitsingsenergie beÃ¯nvloeden
#Wilkinsonkatalysator en al wa daarbij hoort
#Zn2+ in enzymes
#synthese benzine mbv katalysatoren
#PSE

=== 26 jan 2009 NM ===
#Bespreek het Jahn-Teller effect. Bij welke 2+ ionen van 3d reeks is dit te verwachten? (Bijvraag: Welk complex heeft bijna uitsluitend Jahn-Teller distortie? Antwoord: Cu-complexen)
#Welke factoren leiden tot een hoog CG en welke tot een laag? (Bijvraag: geef een complex met CG=1)
#Oefening over zuurheid metaalionen, stabiliteit in lucht en ongepaarrde elektronen.
#Wat is een katalysator? Beinvloedt dit het evenwicht? Bespreek tof, levensduur, cyclus en selectiviteit.
#PSE-spelletje.

=== 26 jan 2009 VM ===
#monsanto proces
#structuur en binding MeLi
#hoe kan men uit het aantal geometrische isomeren afleiden of een complex octaedrisch is
#oefeningen
##waarom deactiveert CO de reductie van H2 op een pt-oppervlak
##Waarom komen eerder Fe, Mn, Cu voor in redoxenzymes dan Ga, Ca, Zn?
##Titaan vormt bij hoge temperatuur een stabiel nitride met N2. Waarom is het dan inactief als katalysator bij synthese van NH3?
##teken structuur en geef elektronentelling van (n4-C4H4)(n5-C5H5)Co
#PSE

=== 22 jan 2009 ===
#Wacker proces
#verklaren wrm 1 complex labiel is en het andere inert
#cisplatine
#Berry-pseudorotatie
#PSE dus

=== 29 jan 2008 ===
#Bespreek hydroformylering van alkenen
#Jan Teller-effect + bij welke tweewaardige 3d-metalen ?
#Waarom is er geen onderscheid tussen high spin en low spin bij d8, wat bepaald HS/LS bij d4 en hoe kun je experimenteel het ondersheid maken
#Hoe kun je experimenteel zien of tijdens een substitutiereactie van een octaÃ«drisch complex het intermediair een trigonale-bipiramide of een tetragonaal-piramide is?
#PSE

=== 28 jan 2008 ===
#Bespreek het gebruik van cisplatin en analoge verbindingen bij de behandeling van kanker.
#Wat is de Berry-pseudorotatie?
#Vraag over labiel <-> kinetisch inert d4 high spin en low spin complex
#standaardlading van lanthaniden (+III)
##verklaar
##welke lanthaniden zouden ook (+II) en (+IV) kunnen hebbe (stabiel = leeg, half of volle bezetting)