Grondslagen van de Chemie

Vakinformatie

Basisvak chemie voor 1e bachelor chemie, biochemie en biologie. Gedoceerd door professor <s>Koen Clays</s> <s>Bart Goderis (sinds academiejaar 2013-2014)</s> Koen Clays

Examenvragen

16 januari 2019 voormiddag

Theorie

1. Bespreek de spontane ontbinding van waterstofperoxide. Welke parameters dragen bij tot de ontbinding en hoe kan je dit tegen gaan?
2. De ruimtelijke structuur van de covalente binding, 4 relevante voorbeelden geven en bespreken.

Oefeningen

1. 0,040 M 100 mL H₃PO₄ bij 100 ml 4M Ca²⁺-ionen. Wordt er neerslag gevormd?
2. Een orde oefening met grafisch de halfwaarde tijd en k bepalen

15 januari 2019

Theorie

1. Hoe kan je het evenwicht naar de kant van de producten krijgen. Heeft dit ook invloed op de snelheid van de reactie? /6
2. Stel een chemisch mechanisme op zodat citroenzuur (wat een bestandsdeel is van citroensap) kan ontgiften. /4

Oefeningen

1. Bepaal de K_b uit de gegeven redoxkoppels (H₂O/HO₂⁻ en HO₂⁻/OH⁻) (E⁰-waarden zijn gegeven). Met welke andere 2 koppels kan je dit nog doen? /3
2. Geef de lewisstructuur, hybridisatie, polariteit (+ uitleg), en geometrie van XeF₂ en PBr₃. /3

14 januari 2019

Theorie

1. Geef de twee vuistregels voor een goede buffer en leg ze uit adhv neutralisatiegraad en buffercapaciteit. Leg uit bloed als buffer en waarom het geen ideale buffer is. Geef de relatie tussen een buffer en een pH- titratie(curve). /6
2. Vervolledig deze reactie, BrO₃^- + Br^- → Br₂ + H₂O, en geef een plausibel reactiemechanisme voor deze reactie (Staat niet in de cursus maar wel gezien als een extra voorbeeld). BOD Tabel 6.2 n.7 /4

30 januari 2018 namiddag

Theorie

1. Welke verbindingen zijn zelf niet zuur of basisch, maar vertonen wel zure of basische eigenschappen als ze in water gebracht worden? /6
2. Bespreek de voorwaarden en de gevolgen van het stationariteitsprincipe. Geef een duidelijk en relevant voorbeeld. /4

Oefeningen

1. De stabiliteitsconstante voor de vorming van het complex Pb(OH)₄^2- is 1,0.1016. De standaardreductiepotentiaal voor het koppel Pb²⁺(aq)/Pb(s) is -0,12V. Bereken aan de hand van deze gegevens de standaardreductiepotentiaal voor het koppel Pb(OH)₄^2-(aq)/Pb(s). / 3
2. Er wordt een buffer met pH = 6,90 gemaakt uitgaande van NaH₂PO₄ en Na₂HPO₄. De eindconcentratie van NaH₂PO₄ in 400 mL van deze oplossing is 0,020 M. Bereken hoeveel gram dinatriumwaterstoffosfaat er in deze oplossing moet zitten om de beoogde pH te realiseren. Aan deze oplossing wordt 100 mL 0,0080 M HI toegevoegd. Bereken ook de pH na toevoeging hiervan. Vanaf hoeveel mol NaOH toegevoegd zou de startbuffer niet meer werkzaam zijn? Licht kort toe. /3

23 januari 2018 namiddag

Theorie

1. Stel een mogelijk reactiemechanisme voor bij reactie 7 BOD tabel 6.2. /4
2. Waarom mag men geen ontkalker bij javel doen? Geef alle relevante reacties. /6

Oefeningen

1. Bepaal de baseconstante van NH₃ aan de hand van de standaardreductiepotentialen van de redoxkoppels. /3
2. Geef de Lewisstructuur, hybridisatie en polariteit van XeF₂ en HClO₂. /3

22 januari 2018 namiddag

Theorie

1. Hoe kan men het evenwicht naar de producten doen verschuiven? Heeft dit dan ook gevolgen voor de reactiesnelheid? /4
2. Vergelijk chroomvocht (dichromaat in zwavelzuur), piranhazuur (waterstofperoxide in zwavelzuur), koningswater en cyanide in base als oplosmiddelen voor (edel)metalen. /6

Oefeningen

1. Je wilt 0.488 g Cu(OH)₂ oplossen in water tot een eindvolume van 100 mL. Bereken hoeveel gram NaCl er nodig is om ervoor te zorgen dat Cu(OH)₂ niet neerslaat. Het CuCl₄^2- complex wordt gevormd. /3
2. Bepaal grafisch de activeringsenergie van de reactie (tabel met temperatuur en snelheidsconstantes gegeven). Bepaal ook de snelheidsconstante bij 37°C. Kan je hiermee iets zeggen over de orde van de reactie? /3

17 januari 2018

Theorie

1. Hoe kan de snelheid van de reactie beïnvloed worden? Verandert dan ook de ligging van het evenwicht van de reactie? /6
2. Welke factoren bepalen of een molecule al dan niet een permanent dipoolmoment bezit? Geef duidelijke voorbeelden. /4

Oefeningen

1. Je wilt 42.72 g Fe(OH)₃ oplossen in water tot een eindvolume van 500 mL. Bereken welke concentratie waterstoffluoride (HF) er nodig is om ervoor te zorgen dat Fe(OH)₃ niet neerslaat. /3
2. Stel de correcte redoxreactie op van de koppels Br₂/Br^- en AsO₄^3-/AsO₂^-. Toon aan met berekeningen dat het over een aflopende reactie gaat bij kamertemperatuur (25°C) /3

16 januari 2018

Theorie

1. Bespreek de reactie van chloor in base. Geef een belangrijke toepassing.
2. Vergelijk de ideale gaswet met de van der Waalsvergelijking voor reële gassen en bespreek de trend in co-volume b en cohesiedruk a (BOD p.141) voor H₂, N₂, CO₂ en C₄H₁₀

15 januari 2018 namiddag

Theorie

1. BOD tabel 6.2, reactie 8: stel een mogelijk reactiemachanisme voor
2. Wat zijn de 2 vuistregels van een goeie buffer? Leidt deze af aan de hand van de begrippen neutralisatiegraad en buffercapaciteit. Leg de link met pH-titratie. Leg uit: bloed als buffer

Oefeningen

1. bepaal de baseconstante van MnO₄^2- aan de hand van de standaardreductiepotentialen van de redoxkoppels
2. lewisstructuur, hybridisatie en polariteit van 2 moleculen

15 januari 2018 namiddag

(examen voor gedeeltelijke vrijstelling, enkel vragen deel E)

Theorie

1. Wat zijn de drijvende krachten bij een complexatiereactie? Toon aan met goed gekozen voorbeelden, en leg uit aan de hand van de kenmerken van een hoge stabiliteitsconstante. /4
2. Wat zijn de 2 vuistregels van een goeie buffer? Leidt deze af aan de hand van de begrippen neutralisatiegraad en buffercapaciteit. Leg de link met pH-titratie. Leg uit: bloed als buffer. /6

Oefeningen

1. Bepaal de baseconstante van MnO₄^2- aan de hand van de standaardreductiepotentialen van de redoxkoppels /3
2. Hoeveel zilverbromide kan je oplossen in een 0.530M ammoniakoplossing. Verwaarloos de basische eigenschappen van NH₃. /3 (Toepassing neerslag & complexatie)

1 september 2017

Theorie

1. Waarom zijn er diagonaalrelaties? Geef voorbeelden van chemische eigenschappen die gebruikt worden in chemische reacties. /5
2. Geef het verband tussen de redoxpotentiaal van een redoxhalfreactie en de evenwichtconstante van de gehele reactie. Geef ook de gevolgen. /5

Oefeningen

1. Berekenen of er neerslagvorming optreedt.
2. Vrijgekomen warmte en energie uit een reactie berekenen.

25 Augustus 2017

Theorie

1. Vergelijk het verschil van de invloed van temperatuur op de reactiesnelheid en het evenwicht - zowel in formulevorm als grafisch /6

k & K afleiden en grafisch weergeven met resp. ln k ~ 1/T en ln K ~ 1/T (voor dH>0 en dH<0)

1. Welke chemisch relevante eigenschappen van atomen kan je afleiden van de positie in het periodiek systeem? /4

Zuur-base; oxidans-reductans (+verband), ... (atomen, niet ionen van het element!)

Oefeningen

1. Hoeveel zilverbromide kan je oplossen in een 0.53M ammonium oplossing. Verwaarloos de basische eigenschappen van NH₃. /3

(Toepassing neerslag & complexatie)

1. Redoxreactie van SO₄^2-(aq)/SO₃^2-(aq)- en MnO₄^-(aq)/MnO(v). /3

21 Augustus 2017

Theorie

1. Hoe kan het evenwicht in de richting van de producten worden verschoven? Heeft dit invloed op het evenwicht? /6

concentratie wijzigen principe van Le Chatelier hogere concentratie -> meer kans op botsingen -> sneller

druk wijzigen bij drukverhoging -> daalt volume -> c=n/v dus concentratie stijgt (vanaf dan analoog aan Le Chatelier) bij drukverlaging is gunstig voor reacties waarbij delta(N) = (Nproducten - Nreagentia) negetief is(N staat voor de coëfficiënten van de stoffen in de reactie)

temperatuur wijzigen Kev is temperatuursafhankelijk -> delta(G) =-RT.ln(K) <-> ln(k)=-delta(H)/RT +delta(S)/R (teken grafiek 1/T met ln(k)) endo -> hoge T is gunstig exo -> lage T is gunstig

1. Wat is het verband tussen neerslag- en complexatiereacties? /4

ionen met een hoge ladingsdichtheid kunnen niet zoals bijvoorbeeld Na+ en Cl- (afkomstig van goed oplosbaar zou NaCl) in oplossing voorkomen, aangezien dit niet stabiel is. gaan dus ofwel neerslaan ofwel complexeren (Ksp en 1/Kst vergelijken -> de stabielste toestand gaat zich dan voordoen)

Oefeningen

1. Teken de lewis-structuur, geef het sterisch getal, hybridisatie, geometrische en atoomstructuur van HCN en ICL3. Geef ook aan of ze polair zijn of niet. /3
2. Leid de Kb af van (AsO2)- aan de hand van zijn standaarreductiepotentiaal. Kies zelf een goed redoxkoppel. /3

24 januari 2017

Theorie

1. Welke verbindingen zijn zelf niet zuur of basisch, maar vertonen wel zure of basische eigenschappen als ze in water gebracht worden? /6
2. Hoe kunnen meerdere verschillende kationen die samen in een mengsel voorkomen, van elkaar gescheiden worden? Waarop moet je letten om de scheiding zo volledig mogelijk te laten gebeuren? /4

Oefeningen

1. Berekenen of een reactie neerslaat of niet ondanks complexvorming /3
2. correcte redoxreactie van 2 gegeven koppels schrijven en berekenen dat dit een aflopende reactie is. /3

23 januari 2017

Theorie

1. Bij welke reacties is quenchen van toepassing? Leg goed uit en geef een voorbeeld. /4
2. Vergelijk chroomvocht, piranhazuur, koningswater en cyanide in base als oplossmiddel voor (edel)metalen. /6

Oefeningen

1. Roosterenergie berekenen /2.5
2. concentratie zout berekenen die toegevoegd moet worden om gegeven hoeveelheid neerslag op te doen lossen. /3.5

18 januari 2017

VM Theorie

1. Hoe kan je de reactiesnelheid beïnvloeden? Wat betekent dit voor het chemisch evenwicht? /4
2. Wat gebeurt er bij de elektrolyse van water voor geen, een weinig en veel NaCL? /6

Oefeningen

1. pH + werkelijke ionenconcentraties van een bioprotisch zuur berekenen /3
2. een slecht oplosbaar zout oplossen aan de hand van complexatie door een te berekenen massa NaCl toe te voegen /3

17 januari 2017

Theorie

1. Hoe kan je het evenwicht naar de kant van de producten brengen? Heeft dit een invloed op de snelheid?
2. Geef het verband tussen protontransferreacties en elektrontransferreacties. Geef voorbeelden die dit verduidelijken.

Oefeningen

1. Berekenen of een reactie neerslaat of niet ondanks complexvorming.
2. Bepaal de hybridisatie en geometrie van PCl3 en SF4. Teken de atoomstructuur en zijn deze moleculen polair of apolair en een uitleg waarom.

16 januari 2017

Theorie

1. Vuistregels met afleiding van buffers geven, dit ook toepassen op pH titraties, bloed als buffer bespreken
2. Hebben kationen basische of zure eigenschappen, zijn dit dan zwakke of sterke zuren of basen (voorbeelden kunnen helpen en verduidelijkend zijn)

Oefeningen

1. Aantal ml en molair NiSO4-oplossing samenvoegen met een aantal ml en molair NH3, toon aan dat ondanks het gevormde complex nikkel (II) ammoniak er toch nog neerslag gevormd wordt
2. Een tabel gegeven van temperatuur en snelheidsconstante, de opdracht is grafisch de activeringsenergie te berekenen en k te berekenen bij 250°C

XX Augustus 2016

Theorie:

1. Leg de verschillende soorten isomerie uit + wat is tautomerie?
2. Leg uit waarom fluoride in tandpasta zit (alle 6 puntjes geven, dus ook vorming CaF uitleggen)

Oefeningen

1. Random oefening uit oefenzitting
2. Berekend de Kw vertrekkende vanuit de standaardreductiepotentialen voor water in zuur/basisch milieu

XX januari 2016

Theorie:

1. Leg de elementaire reactiestappen uit adhv voorbeelden (mono,bi,termoleculair, stationariteitsprincipe, vorming ozon)
2. Geef de essentie van een titratie + grafieken

oefeningen:

1. Oplosbaarheid van AgNO3 berekenen na toevoegen van een of ander zuur/base
2. nog een oefening

11 januari 2016

1. Hoe bepaal je de geometrische structuur bij covalent gebonden atomen en geef 3 voorbeelden
2. bij welke reactie is quenching van toepassing?

XX januari 2016

Theorie:

1. heterogene en homogene en enzymatische katalysator + alles uitleggen hiervan
2. loodbatterij

12 januari 2016

1. Verschillen tussen Co en Fe en zeggen waarom Fe gebruikt wordt voor zuurstof transport
2. het verschil tussen c dubbel gebonden en enkel gebonden
3. bij de oefeningen was eentje E0 bepalen ahv Ka en een andere E0
4. andere grafisch de orde enzo bepalen

10 JAN 2014

Theorie:

1. Roosterenergie van 2 roosters (NaCl en MgO) berekenen met de formule, zeggen of er nog een andere manier was om die te vinden (Hess) en of er een verschil in uitkomst te verwachten was tussen de twee manieren. Vergelijken van de pH van de twee oplossingen.
2. Uitleggen waarom termoleculaire reactiestappen omwaarschijnlijk zijn. Reactiemechanisme van 2HI + H₂O₂ -> I₂ + H₂O geven. Stationariteitsprincipe uitleggen en zeggen of het op die reactie van toepassing was.
3. Waar/soms waar/niet waar: Een proces is spontaan als de entropie in het systeem toeneemt.
4. Uitleggen wat een buffer is en de vuistregels voor een goede buffer uitleggen zonder de hele wiskundige berekening te doen.

Oefeningen.

1. Oplosbaarheid van AgBr, complexatie met thiosulfaat en alternatieve manier geven om oplosbaarheid te verhogen. Uitleggen waarom die laatste manier weinig effect zou hebben.
2. Celpotentiaal berekenen van een gegeven schematische voorstelling.

11 JAN 2013

Theorie:

1. Vergelijk de elektronenstructuur van de atomen N en O met die van de moleculen N2 en O2. Licht de hierbij essentiële principes toe.
2. Geef de chemische functies van water. Geef bij iedere functie een voorbeeld in de vorm van een reactievergelijking. Is water sterk of zwak in deze functie?

Oefeningen:

1. CuSO4 oplossing met NH3 oplossing (grootheden gegeven). Laat zien dat er ondanks de complexatie toch nog neerslagvorming optreedt.
2. Gegeven concentraties (van reactieproduct) in functie van de tijd. Bepaal grafisch de orde en de halfwaardetijd.

3 FEB 2012 NM

1. Geef twee vuistregels voor een goede buffer en toon ze aan aan de hand van de neutralisatiegraad en de buffer capaciteit.
   • Geef het verband hiervan met pH- titratie
   • Is bloed een goede buffer ? Verklaar.
2. Verklaar waarom men tandpasta fluorideert.

30 JAN 2012 NM

1. Beschrijf en vergelijk de kinematica en thermodynamica van de methatesereactie en de liganduitwisselingsreactie.
2. Broom in base.

30 JAN 2012 VM

1. Welke reacties kunnen optreden als katalysator bij redoxreacties?
2. Leidt de halfreacties van een zwavelzure loodbatterij af

24 JAN 2012 VM

1. hoe bepaal je de elektronenconfiguratie van diatomaire moleculen en geef twee duidelijk verschillende voorbeelden
2. vergelijk Al en Li voor batterijen, geef voor en nadelen en verklaar waarom er Li batterijen zijn en geen Al

23 JAN 2012 NM

1. staaf met enkele goed gekoze voorbeelden het belang van de ladingsdichtheid in de chemie
2. welke reacties hebben er baat bij quenching toe te passen

23 JAN 2012 VM

Theorie:

1. Beschrijf en vergelijk de kinematica en thermodynamica van de methatesereactie en de liganduitwisselingsreactie.
2. Leg de elektrolyse van water uit in de volgende omstandigheden:1. zonder zout, 2. met een beetje zout en 3. met oplossing van veel zeezout.

20 JAN 2012 NM

Theorie :

1. geef de vuistregels vr bufferopl + afleiden buffercapaciteit en neutralisatiegraad. link met pHtitratie. vertellen over bloed als buffer, goede/slechte buffer?
2. iets van Fe complexatie, waarom de natuur is aangepast aan ademhaling door complexvorming van Fe met zuurstof

Oefeningen :

1. van deel C met een tabel met waarden, orde van reactie afleiden + grafisch k en t1/2 bepalen
2. berekenen of PbOH2 neerslaat, uit een mengsel van PbSO4 met NaOH geloof ik

20 JAN 2012 VM

Theorie:

1. Vergelijk de bindingssterkte en reactiviteit van C=C en C - C (enkelvoudige binding) op 4 ptn
2. Vergelijk de afhankelijkheid van de temperatuur voor de snelheidsconstante en de evenwichtsconstante

1 FEB 2011

Theorie:

1. Bespreek: Chroomvocht, Piranhazuur , koningswater en cyanide in base en hun werking op (edel)metalen. (/6)
2. Wat is een indicator en hoe werkt het? (/4)

Oefeningen:

1. P4 + BR2 => PBR3 vul aan met coefficienten en bereken de temperatuur waarvoor deze reactie spontaan zal verlopen. (/2.5)
2. en een oefening over de combinatie van complexvorming van Al(OH4)- en de neerslag van Al(OH)3. (/3.5)

1 sep 2010

Theorie:

1. Verschillen en gelijkenissen tussen homogene, heterogene en enzymatische katalyse geven. Verduidelijken met vb.
2. Bindingssterkte en reactiviteit vergelijken tussen C-C en C=C. Welke reacties ondergaan ze.

Oefingen:

1. Oplosbaarheid
2. Enthalpie & Entropie

28 jan 2010

1. bespreek de oplosbaarheid van metalen in zuur en basisch milieu (/6)
2. bespreek "quenching" en voor welke reacties is dit toepasbaar? (/4)

oefeningen:

1. bepaal de oplosbaarheid van AgBr in een molaire NH3 oplossing (complexvorming)
2. een reactie difluor en diwaterstof -> 2HF. Gaat deze reactie op bij 500K ?

26 jan 2010

1. vergelijk piranhazuur, koningswater, dichromaat en cyanide voor het oplossen van edelmetalen. (.../6)
2. welke reacties kunnen als katalysator optreden bij een redoxreactie? (.../4)

oefeningen:

1. Een oplossing van Ti(II)-ionen wordt in zuur midden getitreerd met een dichromaatoplossing (K2Cr2O7-oplossing). Hierbij worden het Cr(III)-ion en het Ti(III)-ion gevormd. Toon aan dat het gaat om een aflopende reactie.Het verloop van de titratie wordt potentiometrisch gevolgd en ook de pH wordt constant gemeten. In de oplossing zit nog een kalomelelektrode (E°=0.25V) die aan de anode gekoppeld is en een platina-elektrode. Op zeker ogenblik - na het passeren van het equivalentiepunt - wordt een celpotentiaal van 0.95V gemeten en een pH van 1.2. Bereken de concentratie aan Cr3+ ionen, als je weet dat deze concentratie vier maal hoger ligt dan die van de dichromaationen. (.../3)
2. Aan een oplossing van 70 ml 0.20 M nikkelsulfaat wordt 30 ml 0.60 M ammoniak toegevoegd. Toon aan dat er - ondanks de complexvorming - toch hydroxideneerslag gevormd zal worden. (.../3)

jan 2010

Mondeling:

1. Toon het belang aan van ladingsdichtheid in de scheikunde. Geef telkens duidelijk verschillende voorbeelden als het over verschillende soorten reacties gaat.
2. Bespreek de reactie van broom in base. Geef een relevante toepassing.

Schriftelijk:

1. Bij 298 K gaat onderstaande reactie op. Men maakt een oplossing van 35,5 g van Cl2 en 0,1 g van H2 in een totaal volume van 200 ml. Wat zijn de evenwichtsconcentraties van H2, Cl2 en HCl ?
   • H2(g) + Cl2(g) <=> 2HCl(g)
2. Bereken de Kb van IO-, uitgaande van
   • IO3-(aq) / HIO(l) E° = 1,13V
   • IO3-(aq) / IO-(aq) E° = 0,15V

jan 2009

Mondeling:

1. Wat is een dipoolmoment?
2. Vroeger werd kaliumpermanganaat e.a. veel gebruikt als goede oxidator. Tegenwoordig wordt pirhanazuur (mengsel waterstofperoxide/zwavelzuur) gebruikt. Waarom?

Schriftelijk:

1. Temperatuurverandering berekenen van ijs (faseverandering,...)
2. Nog zo'n oefening in die aard.

jan 2009

Mondeling:

1. Vergelijk de temperatuursafhankelijkheid van de evenwichtsconstante en de snelheidsconstante.
2. Waarom is een stof goed of slecht oplosbaar in water? En hoe kan je een slecht oplosbare stof beter oplosbaar maken?
3. Maak een vergelijking tussen thermodinamica en kinetica van metathesereacties versus complexatiereacties.
4. Geef de 2 hoofdregels voor het maken van een buffer en leid ze wiskundig af.

Schriftelijk:

1. • Evenwichtsconstante berekenen bij 45°C (je krijgt de reactie)
   • Evenwichtsdruk berekenen als druk in het begin gegeven is
2. Kb geven als je redoxkoppel krijgt (in zuur en in basisch midden)

1 feb 2008

Mondeling:

1. Welke reacties kunnen een redoxreactie katalyseren?
2. Geef het verband tussen neerslagreacties en complexatiereacties en geef een goed gevonden voorbeeld.

Schriftelijk:

1. • Evenwichtsconstante berekenen bij 45°C (je krijgt de reactie)
   • Evenwichtsdruk berekenen als druk in het begin gegeven is
2. Kb geven als je redoxkoppel krijgt (in zuur en in basisch midden)

25 jan 2008

Mondeling:

1. Leg uit wat tautomerie is + vb.
2. Voor het oxideren werden vroeger vaak de klassieke sterke oxidanten permanaat of dichromaat in zwavelzuur gebruikt, waarom is het gebruik van "piranaha-zuur" (waterstofperoxide in zwavelzuur) aan een opmars bezig?

Schriftelijk:

1. men wil 200 ml maken van een oplossing die 3,81g magnesiumcloride en 0,8g natriumhydroxide bevat. Hoeveel gram ammoniumbromide moet er ook in deze oplossing zitter, opdat er geen neerslag is?
2. Boven/onder welke temperatuur gaat deze reactie spontaan op?
   • N2 (g) + O2(g) = 2NO (g)
   • Bereken ook de evenwichtsconstante bij 68°C.

15 jan 2007

Mondeling:

1. geef verband van de ionbinding en de covalente binding + verklaar
2. geef verband pH en redoxpotentiaal

Schriftelijk:

1. bereken kb van een stof aan hand van 2 redoxpotentialen
2. oefenening waar je een eind temperatuur moest berekenen met warmtecapaciteit en latente verdampingswarmte (aangezien er een faseovergang is)