Reaktioentalpiaan, reaktion nopeuteen ja katalyysiin liittyvät kemian yo-tehtävät

Luettelossa on 8 tehtävää.

Polttoaineita voidaan verrata toisiinsa erilaisin perustein, esimerkiksi niiden palaessa saatavan energian tai vapautuvien ilmansaasteiden määrän mukaan. Osoita, mikä seuraavista polttoaineista C(grafiitti), H₂(g) tai C₄H₁₀(g) tuottaa täydellisesti palaessaan polttoainegrammaa kohti a) eniten energiaa, b) eniten hiilidioksidia. c) Miksi hiilidioksidia voidaan pitää ilmansaasteena?
Aineiden palamislämmöt ovat ΔH(C, graf.) = – 394 kJ/mol, ΔH(H₂, g) = –286 kJ/mol ja ΔH(C₄H₁₀, g) = –2 280 kJ/mol.

Ratkaisu

Oheisessa kuviossa on esitetty kaasufaasissa tapahtuvalla kemialliselle reaktiolla tyypillinen energiaprofiili. Mitä voit sen perusteella kertoa reaktion kulusta? Voidaanko tällaisen kuvion avulla päätellä jotain reaktion nopeudesta?

Ratkaisu

Tehtävänäsi on havainnollistaa yksinkertaisella demonstraatiolla a)  natriumin toimintaa pelkistimenä, b) alkaanien ja alkeenien toisistaan poikkeavaa reaktiokykyä, c) katalyytin vaikutusta reaktionopeuteen. Esitä kunkin demonstraation kemiallinen perusta, tarvittavat reagenssit ja mahdolliset työturvallisuuteen vaikuttavat seikat.

Ratkaisu

Selvitä, mitä tarkoitetaan seuraavilla käsitteillä: a)  endoterminen reaktio, b) vetysidos, c) pelkistin, d) allotropia, e) heterosyklinen yhdiste, f) proteiinin primaarirakenne.

Ratkaisu

Kemiallisen reaktion nopeus. Tarkastele reaktionopeuteen vaikuttavia tekijöitä ja reaktionopeuden merkitystä luonnon reaktioissa ja teollisuuden prosesseissa.

Ratkaisu

Oheinen kaavio liittyy reaktioon, jossa eräs suola liukenee veteen.

a) Vapautuuko vai sitoutuuko reaktiossa energiaa?
b) Lämpeneekö vai jäähtyykö liuos reaktion aikana?
c) Liukeneeko kyseinen suola runsaammin kuumaan vai kylmään veteen?
d) Voidaanko reaktiolämpöjen avulla tehdä yleisiä päätelmiä reaktioiden nopeudesta. Perustele vastauksesi.

Ratkaisu

Erään reaktion kulkua voidaan havainnollistaa oheisessa kuviossa esitetyllä tavalla.
a) Mistä reaktiosta on kyse?
b) Miten kuviosta ilmenevät konsentraatiomuutokset voidaan selittää?
c) Miten etenevän ja käänteisen reaktion nopeus muuttuu reaktion aikana?

Ratkaisu

Autojen pakokaasut sisältävät ympäristölle haitallisia kaasuja, kuten hiilivetyjä, typpimonoksidia ja hiilimonoksidia. Ne voidaan kuitenkin pääosin muuttaa pakokaasukatalysaattorin avulla ympäristölle vähemmän haitallisiksi yhdisteiksi.

Ratkaisu