Oppgave 1

Påstand i) stemmer. Dette ser vi av figur 1, som viser resultatet av kromatografien:

B er blekket fra den ukjente pennen, og i figur 1 ser vi at kromatografien av dette blekket gir tre pigmentflekker: én grønn som «vandret» lengst, samt en svart og en blå som vandret kortere enn den grønne.

Pennen P1 inneholder ikke alle pigmentene som B inneholder, noe vi ser av figur 1. Derfor kan ikke P1 inneholde blekket B.  

Pennen P2 inneholder alle pigmentene som B inneholder, noe vi ser av de røde strekene som markerer pigmentflekkene i blekket B. Blekket i pennen P2 inneholder også ett pigment som B ikke inneholder. Den lysfiolette flekken som har vandret mye kortere enn de tre andre pigmentflekkene, finnes ikke i blekk B. Derfor kan ikke penn P2 inneholde blekket B.  

Pennen P3 inneholder alle pigmentene som B inneholder, noe vi ser av de røde strekene som markerer pigmentflekkene i blekket B. Blekket i pennen inneholder kun de tre pigmentene som blekk B inneholder. Derfor må penn P3 inneholde blekk B, og påstand i) stemmer.  

Påstand ii) stemmer ikke. Løpemiddelet som benyttes i kromatografi må tilpasses pigmentenes egenskaper. Vann kan være et godt løpemiddel for hydrofile pigmenter som løser seg i vann. Hydrofobe pigmenter løser seg ikke like godt i vann, og organiske løpemidler vil derfor være bedre egnet for kromatografi av slike pigmenter.  

A. Salpetersyre (HNO3) er en såkalt oksiderende syre, og kan faktisk oksidere edle metaller som Cu og Ag. Løsningen blir turkis/blå på grunn av dannelse av et kompleks mellom Cu2+ og vannmolekyler. Ved tilsetning av NaCl i løsning, vil Ag+-ioner reagere med Cl--ioner og danne uløselig AgCl, som vil felle ut som et hvitt salt. Derfor må alternativ A være riktig.  

B. Både Ni og Fe kan oksideres av salpetersyre, men hverken Ni2+-ioner eller Fe-ioner vil felle ut ved reaksjon med NaCl. Derfor kan ikke alternativ B være riktig.

C. Både Zn og Cu oksideres av salpetersyre, men hverken Zn2+-ioner eller Cu2+-ioner vil felle ut ved reaksjon med NaCl. Derfor kan ikke alternativ C være riktig.  

D. Au oppløses ikke av salpetersyre (HNO3), og dermed løses ikke hele metallbiten. Derfor kan ikke alternativ D være riktig.  

A. pH i en buffer kan beskrives ved bufferlikningen: 

hvor A- er korresponderende base, og HA er korresponderende syre i bufferen. Ved fortynning vil både konsentrasjonen av korresponderende syre og korresponderende base endres med samme faktor. Dette kan vi se ved følgende eksempel.

Fortynningsformelen: 

kan brukes til å beregne konsentrasjonen av korresponderende syre og base etter fortynning (c2):

Konsentrasjonen av korresponderende syre og base i den opprinnelige løsningen (c1) endres begge to med samme faktor (V1/V2). Forholdene mellom de to konsentrasjonene endres derfor ikke ved fortynning:

Siste ledd i bufferlikningen, log⁡([A-]/([HA])), avhenger av forholdet mellom [HA] og [A-], som ikke endrer seg ved fortynning. pKa endrer seg heller ikke ved fortynning. Dermed vil ikke pH endres etter fortynning. Alternativ A er derfor riktig.  

B. En buffer motvirker pH-endringer som følge av tilsetninger av små mengder syre eller base. pH vil derfor ikke endres betydelig ved tilsetning av litt syre. Alternativ B er derfor feil.

C. En buffer består av et korresponderende syre-base-par i løsning, og lages ved å løse et salt av korresponderende base i en løsning med den korresponderende syren.  

Når Na3PO4 løses i vann, dannes ionene Na+ og PO43-. PO43- er korresponderende base til HPO42-, som ikke tilsettes i løsningen. Derfor vil ikke løsningen ha nok av den korresponderende syren til å kunne ha noen bufferkapasitet. Alternativ C er dermed feil.

D. pH i en buffer kan beskrives ved bufferlikningen: 

Her ser vi at pH er avhengig av pKa og konsentrasjonene av syre- og basekomponenten i bufferen.  

pKa avhenger av hvilken korresponderende syre og base som bufferen består av, og tilsvarer pH hvor bufferen har størst kapasitet. For eksempel er pKa for eddiksyre 4,76. pH hvor bufferkapasiteten til en eddiksyre-acetat-buffer er størst, er derfor 4,76. Noen buffere har nøytrale bufferområder, andre buffere har sure eller basiske bufferområder. Dette avhenger av hvilket korresponderende syre-base-par bufferen består av.

Konsentrasjonen av korresponderende syre og korresponderende base påvirker også pH i en buffer. Dersom konsentrasjonene er like, vil pH tilsvare pKa. Dersom konsentrasjonene ikke er like, vil pH være større eller mindre enn pKa.

pH i en buffer er derfor ikke alltid lik 7. Alternativ D må derfor være feil.

NaOH er en sterk base, som protoneres fullstendig ved reaksjon med eddiksyre:

Eddiksyre (CH3COOH) forbrukes og danner sin korresponderende base, acetat (CH3COO-).  

Reaksjonslikningen over viser at ett mol NaOH forbruker ett mol CH3COOH; de reagerer i forholdet 1:1. Dermed dannes det ett mol CH3COO- per mol forbrukt NaOH. Dermed vet vi at:

Vi har fått opplyst at denne reaksjonen fører til dannelsen av en buffer. Vi vet at en buffer består av en løsning av et korresponderende syre-base-par, altså må bufferen inneholde både CH3COOH og CH3COO-. Vi vet også at det er blitt forbrukt 0,20 mol eddiksyre i tillagingen av bufferen. Altså må det ha vært mer enn 0,20 mol eddiksyre i startløsningen. Volumet av startløsningen er 1 L. Vi beregner stoffmengden av eddiksyre i svaralternativene:  

Dersom startløsningen inneholdt 0,05 mol eddiksyre, ville all