REA3046 · 15. november 2023 · bokmål

Fra pigment til polymer.

Q: Er dette den faktiske eksamenen fra høst 2023?

Ja. Oppgavetekstene og figurene i oppgavepanelene er hentet fra REA3046-settet datert 15.11.2023. Løsningsforklaringene er utarbeidet av Ifingo.

Q: Er sensorboksene offisielle poengkriterier?

Nei. Når en boks er merket «Ifingo sensoranalyse», er den pedagogisk veiledning basert på oppgaveverb, eksamensinstruksen og hva en fullstendig kjemifaglig begrunnelse krever. Den skal ikke leses som en offisiell Udir-poengmatrise.

Q: Hva er viktigst i oppgave 3–9?

Udir opplyser i selve oppgavesettet at alle oppgaver unntatt 1 og 2 krever begrunnelse. Derfor må du vise kjemisk resonnement, ikke bare sluttsvar.

Q: Hva bør jeg gjøre først når jeg øver?

Forsøk oppgaven uten løsning. Sammenlign deretter framgangsmåte, fagbegreper, reaksjonslikninger, enheter og konklusjon med modellsvaret.

Hele Kjemi 2-eksamen høst 2023 samlet som et eksamensverksted: Udir-oppgaver, figurer, løsningsstrategi, trinnvise svar og tydelige krav til begrunnelse.

Start med oppgavene →Se sensorstrategien

RfΔGpHe⁻

Høst 20239 oppgaver
1 kjemisk helhet

1–9komplett eksamensløp

40/60omtrent vekting del 1 / del 2

14Udir-sider med oppgaver og figurer

LK20koblet til faktiske kompetanser

LK20-kompass

Hva eksamen faktisk trener.

Oppgavene treffer sentrale Kjemi 2-kompetanser: kromatografi, katalyse, redoks og elektrokjemi, likevekt og termodynamikk, pH og buffer, syntese og utbytte, biologiske makromolekyler og grønn kjemi.

AnalyseGC, TLC, retensjon og polaritet.

Energi & katalyseΔH, ΔS, ΔG og aktiveringsenergi.

ElektrokjemiHalvreaksjoner, standardpotensial og cellespenning.

Likevekt & bufferK, Q, massevirkningslov og Henderson–Hasselbalch.

SynteseBegrensende reaktant, utbytte, renhet og mekanisme.

Grønn kjemiPolymerstruktur, råstoff, nedbrytning og livsløp.

Eksamenstaktikk

Begrunnelse er selve poengmotoren.

I oppgavesettet står det at alle oppgaver unntatt 1 og 2 krever begrunnelse. Derfor er svarstrukturen her bygget rundt kjemisk påstand → data/formel → resonnement → konklusjon.

Udir i oppgavesettet

Helhetlig vurdering

Del 1 teller omtrent 40 %, del 2 omtrent 60 %. Delene vurderes samlet, og ulike faglig gode tilnærminger kan gi høy måloppnåelse.

Ifingo sensoranalyse

Dette kan koste uttelling

Sluttsvar uten kjemisk begrunnelse, reaksjonslikning uten ladnings-/stoffkontroll, tall uten enhet, «likevekten går mot høyre» uten Q/K-argument, eller en åpen drøfting uten konkrete kjemiske koblinger.

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Flervalg – 12 raske kjemiske avgjørelser

Syre/base, buffer, redoks, elektrokjemi, organisk kjemi, enzymer, GC, løselighet og likevekt.

Original oppgave · Udir

Oppgave 1 – flervalgsoppgaver

Det er ett riktig alternativ i hver deloppgave. Tabellen under gjengir bokmålsteksten og viser løsningsbegrunnelsen ved siden av.

Del	Oppgave	Løsning
a)Syre-base	Hvilket salt løst i vann vil gi en sur løsning? ANaCH₃COOBK₂CO₃CNaHSO₄DKCl	C HSO₄⁻ kan avgi H⁺ i vann. De andre alternativene er nøytrale eller basiske under disse betingelsene.
b)Syre-base	I en 0,20 L NH₄⁺/NH₃-buffer er konsentrasjonen av både sur og basisk komponent 0,50 mol/L. Bufferen blir tilsatt 0,15 mol saltsyre, HCl. Hvilken påstand er da riktig? ApH i løsningen vil endres lite.BBufferen vil sprenges.CKonsentrasjonen av ammoniumion i løsningen vil avta.DDet blir dannet ammoniakkgass, NH₃(g).	B Bufferen inneholder 0,10 mol NH₃. 0,15 mol HCl er mer enn den basiske bufferkomponenten kan nøytralisere, så bufferen overskrides.
c)Redoksreaksjon	Hva er oksidasjonstallet for karbonatomet i metanol, CH₃OH? A−IIB−IC0D+I	A Sett H = +I og O = −II. For et nøytralt molekyl gir x + 4(+1) − 2 = 0, altså x = −II.
d)Elektrokjemi	Hvilket av metallene kan bli dannet ved katoden i en elektrolyse av en vannløsning? AAlBCuCNaDMg	B Cu²⁺ kan reduseres til Cu i vannløsning. For Na⁺, Mg²⁺ og Al³⁺ reduseres vann lettere enn metallionet.
e)Elektrokjemi	Figur 1 viser en galvanisk celle. Forbindelsen i saltbroen må ikke reagere med noen av de andre stoffene i den galvaniske cellen. Hvilket stoff, løst i vann, vil være best egnet til bruk i saltbroen? Akaliumnitrat, KNO₃(aq)Bfruktose, C₆H₁₂O₆(aq)Csølvklorid, AgCl(aq)Dnatriumsulfid, Na₂S(aq)	A KNO₃ er lettløselig og gir ioner som normalt fungerer som tilskuerioner i en saltbro.
f)Organisk kjemi	Figur 2 viser to monosakkarider som reagerer og danner et disakkarid. Hvilken reaksjonstype er dette? AhydrolyseBoksidasjonCaddisjonDkondensasjon	D Når to monosakkarider kobles sammen til et disakkarid, dannes en glykosidbinding og vann spaltes av.
g)Biologiske makromolekyler	Hva er korrekt om enzymer? AEnzymaktiviteten avtar med høyere substratkonsentrasjon.BSå godt som alle enzymer er karbohydrater.CEnzymer har et begrenset pH-område hvor de fungerer best.DEnzymer endrer likevektskonstanten for reaksjonen.	C Enzymer har et pH-område der struktur og aktivt sete fungerer best. De endrer reaksjonsfart, ikke likevektskonstant.
h)Biologiske makromolekyler	Aminosyren glysin, NH₂–CH₂–COOH, har isoelektrisk punkt ved pH 6,0. Hvilken strukturformel har glysin ved pH 2,0? AABBCCDD	D Ved pH 2 er miljøet surt: aminogruppen er protonert til NH₃⁺ og karboksylgruppen er hovedsakelig COOH. Se struktur D i Udir-figuren.
i)Organisk kjemi	Hvilke utgangsstoffer kan brukes til å framstille pentyletanat, figur 3, i ett trinn? Aetansyre og pentan-1-olBpentansyre og etanolCpentansyre og pentan-1-olDetansyre og etanol	A Navnet pentyletanat viser syredelen etanat fra etansyre og alkylgruppen pentyl fra pentan-1-ol.
j)Analyse	Hva er riktig når vi skal bestemme konsentrasjonene av stoffer i en blanding ved bruk av gasskromatografi, GC? AHøyden på toppene i kromatogrammet brukes til å bestemme konsentrasjonene.BRetensjonstiden brukes til å bestemme konsentrasjonene.CBlandingen må tilsettes et stoff med kjent konsentrasjon slik at arealet under toppene kan brukes til å bestemme konsentrasjonene.DI GC blir konsentrasjonene av stoffene oppgitt på kromatogrammet.	C Retensjonstid brukes primært til identifikasjon. Kvantitativ analyse bygger på toppareal sammenlignet med kalibrering/intern standard.
k)Løselighet	I et begerglass med vann er det tilsatt CaCO₃(s), og likevekten CaCO₃(s) ⇌ Ca²⁺(aq) + CO₃²⁻(aq) har innstilt seg. Hva kan du gjøre for å øke mengden oppløst CaCO₃? AFiltrere løsningen og fjerne fast stoff.BTilsette kalsiumnitrat, Ca(NO₃)₂(s).CTilsette saltsyre, HCl(aq).DTilsette natriumkarbonat, Na₂CO₃(s).	C H⁺ reagerer med CO₃²⁻ og fjerner et produkt fra løselighetslikevekten. Likevekten forskyves mot mer oppløst CaCO₃.
l)Likevekt	For reaksjonen R₁ + R₂ ⇌ 2P er likevektskonstanten K = 1250. Hvilken påstand er riktig om denne blandingen ved likevekt? AKonsentrasjonen av reaktantene er mindre enn produktene.BKonsentrasjonen av reaktantene og produktene er like.CReaksjonen kan ikke oppnå likevekt med en så stor verdi for K.DVi har ikke nok informasjon til å vurdere likevekten.	A En stor K-verdi betyr at likevekten ligger tydelig mot produktsiden.

Udir REA3046 høst 2023 side 20 — Udir · REA3046 · side 20

Udir REA3046 høst 2023 side 21 — Udir · REA3046 · side 21

Udir REA3046 høst 2023 side 22 — Udir · REA3046 · side 22

Udir REA3046 høst 2023 side 23 — Udir · REA3046 · side 23

Eksamenstips

Bruk eliminasjon aktivt

På flervalg bør du ikke bare lete etter riktig svar. Forkast alternativer som bryter med ladning, stoffmengde, funksjonelle grupper eller kjent likevektslogikk.

Ifingo sensoranalyse

Kontrollpunkt

Oppgave 1 gir ikke rom for begrunnelse på svararket, men når du øver bør du kunne forklare hvert valg med én presis kjemisk setning.

Rett/feil – les reaksjonen og strukturen

En spontan redoksreaksjon og en umettet fettsyre tester om du kan trekke konsekvenser direkte fra kjemien som vises.

Original oppgave · Udir

2a Redokskjemi og spontanitet

Cu(s) + 2AgNO₃(aq) → Cu(NO₃)₂ + 2Ag(s). Vurder påstandene: I Ag(s) oksideres lettere enn Cu(s). II ΔG for reaksjonen er negativ. III Den motsatte reaksjonen er et godt utgangspunkt for en galvanisk celle. IV Det dannes et tungtløselig salt i reaksjonen.

2b Organisk kjemi

Figur 4 viser en umettet fettsyre. Vurder om stoffet kan addere Br₂, brukes alene som monomer i en kondensasjonspolymer, reduseres til en primær alkohol og være godt løselig i heptan.

2a IFeil

2a IIRett

2a IIIFeil

2a IVFeil

2b IRett

2b IIFeil

2b IIIRett

2b IVRett

RedoksCu oksideres og Ag⁺ reduseres. At reaksjonen skjer spontant betyr ΔG < 0 for retningen som er skrevet.

Ingen fellingNitratene er lettløselige; sølv dannes som metall, ikke som tungtløselig salt.

FettsyrenC=C gir addisjon med Br₂. COOH kan reduseres til CH₂OH. Den lange hydrokarbonkjeden gir god løselighet i heptan.

Kondensasjon?Stoffet har bare én karboksylgruppe og mangler en andre funksjonell gruppe som gjør at det alene kan bygge en vanlig kondensasjonspolymer.

Udir REA3046 høst 2023 side 24 — Udir · REA3046 · side 24

TLC av karotenoider

Fra strukturformel til polaritet til R_F – uten å gjette.

Original oppgave · Udir

Karotenoider i et planteekstrakt skal separeres med tynnsjiktkromatografi. Den stasjonære fasen er polar og den mobile fasen upolar. Sorter beta-karoten, lutein, kryptoxantin og astaxantin etter økende R_F, og begrunn ut fra strukturformlene.

Økende R_F: astaxantin < lutein < kryptoxantin < beta-karoten

Identifiser fasenePolar stasjonær fase betyr at polare stoffer får sterkere interaksjoner med platen.

Tell polare grupperAstaxantin har både OH- og C=O-grupper; lutein har to OH; kryptoxantin én OH; beta-karoten ingen O-holdige grupper.

Koble til vandringSterkere binding til stasjonær fase gir kortere vandring og lavere R_F.

Konkluder eksplisittBeta-karoten er mest upolart og følger den upolare mobile fasen lengst.

Ifingo sensoranalyse

Hva må stå?

En rangering alene er svak. Knytt minst én strukturell observasjon til polaritet og deretter polaritet til interaksjonen med stasjonær fase.

Dette kan koste uttelling

Å si «astaxantin er tyngst, derfor går det kortest». Det er polaritetsinteraksjoner – ikke molar masse alene – som er den sentrale forklaringen her.

Udir REA3046 høst 2023 side 25 — Udir · REA3046 · side 25

H₂O₂, spontanitet og katalase

Termodynamikk forklarer retning; kinetikk forklarer fart.

Original oppgave · Udir

2H₂O₂(aq) → 2H₂O(l) + O₂(g), ΔH = −98 kJ/mol. a) Begrunn hvorfor reaksjonen er spontan. b) Skisser energigrafen når katalase tilsettes og bruk den til å forklare reaksjonsfarten. c) Forklar hvordan katalase påvirkes dersom pH blir for lav eller temperaturen blir for høy.

a) FortegnΔH er negativ. Samtidig dannes O₂(g), som trekker i retning høyere entropi.

a) GibbsMed ΔH < 0 og ΔS > 0 blir ΔG = ΔH − TΔS negativ. Dermed er reaksjonen termodynamisk spontan.

b) KatalysatorKatalase gir en alternativ reaksjonsvei med lavere aktiveringsenergi. Start- og sluttnivå – og dermed ΔH – er uendret.

c) StrukturFor høy temperatur eller ekstrem pH forstyrrer svake bindinger i proteinets tertiærstruktur. Aktivt sete endrer form, og katalytisk aktivitet faller.

Modellformulering

«Reaksjonen er spontan fordi ΔH er negativ samtidig som dannelse av O₂(g) gir en positiv entropibidrag. Dermed blir ΔG negativ. Katalase påvirker ikke ΔG eller ΔH, men senker aktiveringsenergien og øker reaksjonsfarten.»

Udir REA3046 høst 2023 side 26 — Udir · REA3046 · side 26

Galvanisk celle: Al | Al³⁺ || Cu²⁺ | grafitt

Halvreaksjoner, cellespenning og hvorfor cellen ikke kan lades tilbake.

Original oppgave · Udir

Figur 6 viser en galvanisk celle med aluminiumelektrode i AlCl₃(aq) og grafittelektrode i CuSO₄(aq). a) Skriv halvreaksjonene og beregn cellespenningen. b) Forklar hvorfor cellen ikke egner seg til oppladning.

Anode: Al(s) → Al³⁺(aq) + 3e⁻

Katode: Cu²⁺(aq) + 2e⁻ → Cu(s)

Finn katode og anodeE°(Cu²⁺/Cu) = +0,34 V og E°(Al³⁺/Al) = −1,66 V. Cu²⁺ reduseres; Al oksideres.

Beregn spenningenE°_celle = E°_katode − E°_anode = 0,34 − (−1,66) = 2,00 V.

Kontroller totalreaksjonen2Al(s) + 3Cu²⁺(aq) → 2Al³⁺(aq) + 3Cu(s). Elektronene er balansert med 6 e⁻.

Hvorfor ikke oppladbar?Ved tvungen reversering i vannløsning blir Al³⁺ ikke enkelt redusert tilbake til Al(s); vann reduseres lettere og gir H₂. Den opprinnelige cellen kan derfor ikke gjenopprettes rent ved lading.

Ifingo sensoranalyse

Vis både halvreaksjoner og fortegn i E°-beregningen. «Al har lavest potensial» er ikke nok hvis du ikke sier at Al dermed oksideres i den spontane cellereaksjonen.

Udir REA3046 høst 2023 side 27 — Udir · REA3046 · side 27

PCl₅: termodynamikk møter likevekt

Først ΔS og ΔG. Deretter Q, K og en full likevektsberegning.

Original oppgave · Udir

PCl₃(g) + Cl₂(g) ⇌ PCl₅(g), ΔH = −87,9 kJ/mol. S°: PCl₃ = 311,7; Cl₂ = 223,1; PCl₅ = 364,2 J/(K·mol). a) Beregn ΔS og kommenter. b) Vurder spontanitet ved 25 °C. c) Ved 150 °C er K = 575 (mol/L)⁻¹. 0,10 mol av hver gass blandes i 1,0 L. Beregn likevektskonsentrasjonene.

a) EntropiΔS° = 364,2 − 311,7 − 223,1 = −170,6 J/(K·mol). Fortegnet er rimelig fordi to mol gass går over til ett mol gass.

b) Gibbs ved 298 KΔG° = −87,9 kJ/mol − 298 K·(−0,1706 kJ/(K·mol)) = −37,1 kJ/mol. Negativ ΔG° betyr spontan retning mot PCl₅ under standardbetingelser.

c) ReaksjonskvotientQ = 0,10/(0,10·0,10) = 10. Siden Q < K, må systemet gå mot høyre.

c) ICE-oppsett[PCl₃] = 0,10−x, [Cl₂] = 0,10−x, [PCl₅] = 0,10+x.

c) Løs K-uttrykket575 = (0,10+x)/(0,10−x)² gir den fysiske roten x = 0,0822 M.

c) Svar[PCl₅] = 0,182 M, [PCl₃] = [Cl₂] = 0,0178 M.

Faglig presisering: Når reaksjonen går mot høyre, går systemet fra to mol gass til ett mol gass. Det er dette som støtter den negative ΔS-verdien.

Sensorsterk konklusjon

«Q = 10 er mindre enn K = 575, derfor må Q øke. Reaksjonen går mot høyre til mer PCl₅ er dannet og Q = K.»

Udir REA3046 høst 2023 side 28 — Udir · REA3046 · side 28

Borsyrebuffer og korallrev

Syre-base-beregning koblet direkte til en naturlig prosess.

Original oppgave · Udir

B(OH)₃ + 2H₂O ⇌ B(OH)₄⁻ + H₃O⁺, pKₐ = 9,27. a) Beregn pH i 0,22 mol/L borsyre. b) 1,0 g NaOH løses i 1,0 L av 0,22 mol/L borsyre. Beregn bufferens pH og vurder om den passer koraller med optimal pH 8,2–8,4. c) Forklar hvordan økende CO₂ i atmosfæren truer koraller med CaCO₃-skall.

a) Finn KₐKₐ = 10⁻⁹·²⁷ = 5,37·10⁻¹⁰.

a) Svak syre[H₃O⁺] ≈ √(Kₐ·c) = √(5,37·10⁻¹⁰·0,22) = 1,09·10⁻⁵ M.

a) pHpH = −log(1,09·10⁻⁵) = 4,96.

b) Nøytraliser førstn(NaOH) = 1,0/40,0 = 0,0250 mol. Dette omdanner 0,0250 mol B(OH)₃ til B(OH)₄⁻. Igjen: 0,195 mol syre og 0,0250 mol base.

b) Henderson–HasselbalchpH = 9,27 + log(0,0250/0,195) = 8,38. Det ligger innenfor 8,2–8,4.

c) HavforsuringMer oppløst CO₂ forskyver karbonatsystemet slik at [H⁺] øker og [CO₃²⁻] reduseres. Det gjør utfelling/vedlikehold av CaCO₃ mindre gunstig og kan fremme oppløsning.

Ifingo sensoranalyse

I bufferdelen må støkiometrien komme før bufferformelen. Hvis du setter 0,22 og 0,025 direkte inn uten å trekke fra det som er nøytralisert, mister resonnementet kjemisk konsistens.

Udir REA3046 høst 2023 side 29 — Udir · REA3046 · side 29

Aspirin: syntese, utbytte, renhet og mekanisme

En komplett synteseoppgave: beregning + metodekritikk + organisk mekanisme.

Original oppgave · Udir

Acetylsalisylsyre syntetiseres fra salisylsyre og eddiksyreanhydrid. Eleven bruker 1,48 g salisylsyre og 1 mL eddiksyreanhydrid (ρ = 1,1 g/mL), isolerer 0,85 g produkt og måler smelteintervallet 125–130 °C mot tabellverdi 136 °C. a) Beregn prosentvis utbytte. b) Pek på minst to svakheter og forklar effekt på utbytte/renhet. c) Bruk figur 9 til å forklare hvordan A og B dannes og tegn strukturene.

a) Stoffmengdern(salisylsyre) = 1,48/138,1 = 0,01072 mol. n(anhydrid) = (1,00·1,10)/102,1 = 0,01077 mol. Salisylsyre er svakt begrensende.

a) Teoretisk masse1:1-støkiometri gir m_teori = 0,01072·180,2 = 1,93 g.

a) Faktisk masse22,35 − 21,50 = 0,85 g.

a) Utbytte0,85/1,93·100 % = 44 %.

b) Metodekritikk1 mL målt med plastpipette gir relativt stor volumusikkerhet. Produkt kan gå tapt ved overføring, filtrering og omkrystallisering. Varmt skyllevann kan løse noe produkt. 30 min lufttørking kan være for kort og gi restløsemiddel.

b) Renhet125–130 °C er lavere og bredere enn 136 °C. Det støtter at produktet inneholder urenheter eller restløsemiddel. Rask oppvarming kan også gjøre smeltepunktmålingen mindre pålitelig.

c) MekanismeO-atomet i serin-OH i COX angriper acetylkarbonylkarbonet i acetylsalisylsyre. Etter acylsubstitusjon/protonoverføring forlater salisylatdelen, og serin blir O-acetylert.

Faglig presisering av figur 9: Stoff A er salisylsyre/salisylatdelen som frigjøres, mens stoff B er den acetylerte enzymdelen, Ser–O–COCH₃.

Eksamenstips

I metodekritikk må hver svakhet kobles til en konkret konsekvens: «produkt tapes → lavere utbytte» eller «restløsemiddel → lavere/bredere smelteintervall og feil masse».

Ifingo sensoranalyse

Et sterkt svar skiller mellom utbytte og renhet. De påvirkes ikke alltid i samme retning.

Udir REA3046 høst 2023 side 30 — Udir · REA3046 · side 30

Udir REA3046 høst 2023 side 31 — Udir · REA3046 · side 31

Lignin som polymermateriale

Åpen oppgave: velg retning, men gjør kjemien eksplisitt.

Original oppgave · Udir

Skriv en kjemifaglig tekst om bruk av lignin som polymermateriale. Du kan drøfte reaksjonstyper i dannelse/nedbrytning, struktur mot polyeten, grønn kjemi, livsløp eller kjemiske egenskaper. Reaksjonslikninger, beregninger eller figurer skal brukes der det er relevant. Omtrent 250 ord er foreslått.

Velg ett tydelig hovedsporFor eksempel «Hvorfor kan lignin redusere fossilandel i plast, og hvilke kjemiske egenskaper begrenser bruken?»

Bruk struktur som bevisPE er i hovedsak en upolar C–C/C–H-kjede. Lignin har aromatiske ringer, eterbindinger og flere O-holdige funksjonelle grupper og er uregelmessig/forgrenet.

Vær presis om polymerdannelseLignin dannes biologisk hovedsakelig ved oksidativ radikalkobling av monolignoler. Det er derfor mer presist enn å omtale lignin som en enkel, regelmessig kondensasjonspolymer.

Drøft grønn kjemi, ikke bare påståFordeler: fornybart råstoff og verdsetting av en sidestrøm fra papirproduksjon. Begrensninger: prosessenergi, kjemikalier, blandbarhet, tilsetningsstoffer og faktisk nedbrytning må vurderes i et livsløp.

Modellbesvarelse

Lignin kan brukes som en fornybar komponent i plast og dermed redusere mengden fossil polyeten. Polyeten består av lange, forholdsvis regelmessige og upolare kjeder med C–C- og C–H-bindinger. Lignin er derimot en uregelmessig, forgrenet aromatisk polymer med eterbindinger og flere hydroksyl- og metoksygrupper. De oksygenholdige gruppene gjør lignin mer polart enn polyeten, mens de aromatiske ringene og den forgrenede strukturen bidrar til stivhet.

I planter dannes lignin hovedsakelig ved oksidativ radikalkobling av monolignoler som koumarylalkohol, koniferylalkohol og sinapylalkohol. Strukturen er derfor ikke én enkel repeterende enhet slik som i polyeten. Ved biologisk nedbrytning kan oksidative enzymer bryte bindinger i ligninstrukturen, og karbonet kan til slutt ende som CO₂.

Bruk av lignin kan støtte prinsipper for grønn kjemi fordi råstoffet er fornybart og allerede finnes som sidestrøm i blant annet papirproduksjon. Dersom lignin erstatter en del av fossil polyeten, kan behovet for fossil råvare reduseres. Samtidig er «biobasert» ikke automatisk det samme som miljømessig best. Energiforbruk, løsemidler, tilsetningsstoffer, gjenvinnbarhet og faktisk nedbrytning må inngå i en livsløpsvurdering. Et godt materiale bør derfor kombinere høy ligninandel med lavt prosessbehov og en plan for gjenbruk, materialgjenvinning eller kontrollert nedbrytning.

Ifingo sensoranalyse

Høy måloppnåelse krever kjemiske koblinger: struktur → intermolekylære krefter/egenskap, råstoff → prosess → avfall/livsløp, eller reaksjonstype → bindinger som dannes/brytes.

Dette kan koste uttelling

Generelle miljøpåstander uten kjemi, «bioplast er alltid nedbrytbar», eller lange beskrivelser av plastproblemet uten å bruke strukturene og opplysningene i oppgaven.

Udir REA3046 høst 2023 side 32 — Udir · REA3046 · side 32

Udir REA3046 høst 2023 side 33 — Udir · REA3046 · side 33

Kortversjon

Kompakt løsningsoversikt.

Her ligger den korte gjennomgangen samlet for rask repetisjon. På denne siden finner du i tillegg hele Udir-oppgavene og de utvidede forklaringene over.

Åpne kompakt løsningsoversikt

Tips: bruk denne delen etter at du har arbeidet med de fullstendige oppgavepanelene.

Kjemi 2 eksamen høst 2023 – løsningsforslag

Gjennomgått, kontrollert løsningsforslag til den skriftlige eksamenen i Kjemi 2 (REA3046), høsten 2023. Alle oppgavene løses steg for steg, og alle beregninger er regnet gjennom.

Slik bruker du denne siden

Ha det offisielle oppgavesettet åpent ved siden av – last det ned gratis fra Utdanningsdirektoratet (udir.no). Vi gjengir oppgavene kort med egne ord og viser hvordan du løser dem. Dette er ifingos egne, kontrollerte løsninger; bruk det offisielle settet for figurer.

Eksamen er todelt: Del 1 (oppgave 1–5, ca. 40 %) uten hjelpemidler, Del 2 (oppgave 6–9, ca. 60 %) med alle hjelpemidler unntatt internett/kommunikasjon. Alle oppgaver utenom 1 og 2 krever begrunnelse.

Oppgave 1 – Flervalgsoppgaver

Deloppgave	Svar	Begrunnelse
a) Syre-base	C	NaHSO₄ gir sur løsning (HSO₄⁻ er en syre).
b) Buffer	B	0,10 mol base, men 0,15 mol HCl tilsatt ⇒ basen brukes opp, bufferen sprenges.
c) Oksidasjonstall	A	I CH₃OH er C = −II (tre C–H gir −3, ett C–O gir +1).
d) Elektrokjemi	B	Cu kan dannes ved katoden; Na, Mg, Al er for reaktive (vann reduseres i stedet).
e) Elektrokjemi	A	KNO₃ er løselig og reagerer ikke med cellens stoffer.
f) Organisk	D	To monosakkarider → disakkarid er en kondensasjon (avgir vann).
g) Enzymer	C	Enzymer har et begrenset pH-område der de fungerer best.
h) Aminosyre	—	Ved pH 2,0 (under pI = 6,0) er glysin fullt protonert: ⁺NH₃–CH₂–COOH (kation). Velg den strukturen i figuren.
i) Organisk	A	Pentyletanat = etansyre + pentan-1-ol (ester av etansyre).
j) Analyse (GC)	C	Intern standard med kjent konsentrasjon + arealet under toppene gir konsentrasjonene.
k) Løselighet	C	HCl fjerner CO₃²⁻ (som CO₂) og forskyver likevekten mot mer oppløst CaCO₃.
l) Likevekt	A	Stor K (1250) ⇒ mest produkt, [reaktanter] < [produkter].

🎯 Slik tenker en 6-er

På b) lønner det seg å sjekke om tilsatt syre overstiger mengden base i bufferen – her gjør 0,15 mol HCl det (kun 0,10 mol base), så bufferen «sprenges». Og felles ion / fjerning av ion styrer løselighet (k).

Oppgave 2 – Rett/feil

2a (Cu + 2AgNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2Ag): I = feil, II = rett, III = feil, IV = feil.

I feil: det er Cu som oksideres lettest her (Cu fortrenger Ag).
II rett: reaksjonen er spontan ⇒ ΔG < 0.
III feil: en galvanisk celle bruker den spontane (foroverrettede) reaksjonen, ikke den motsatte.
IV feil: både Cu(NO₃)₂ og AgNO₃ er lettløselige – ingen tungtløselig felling.

2b (fettsyre, figur 4): en umettet fettsyre kan addere brom (I), kan reduseres til en primær alkohol (III) og er godt løselig i upolar heptan (IV). Om den egner seg som monomer for kondensasjonspolymer (II) avhenger av om den har to funksjonelle grupper – les figuren. Begrunn hver påstand ut fra strukturen i settet.

Oppgave 3 – Kromatografi av karotenoider

Polar stasjonær fase, upolar mobil fase. Da bindes de mest polare fargestoffene sterkest til platen og får lavest Rₓ. Sorter etter økende Rₓ ved å rangere fra mest til minst polar ut fra antall polare grupper (–OH, C=O) i strukturen: mest polar (flest polare grupper, f.eks. astaxantin) får lavest Rₓ, og det rene hydrokarbonet beta-karoten (upolart) får høyest Rₓ. Begrunn med strukturformlene.

Oppgave 4 – Dekomponering av H₂O₂

2H₂O₂(aq) → 2H₂O(l) + O₂(g), ΔH = −98 kJ/mol.

a) Reaksjonen er spontan: den er eksoterm (ΔH < 0), og entropien øker (det dannes en gass, O₂) ⇒ ΔS > 0. Da er ΔG = ΔH − TΔS negativ ved alle temperaturer.

b) Katalase senker aktiveringsenergien – tegn samme start- og sluttnivå, men en lavere «topp» på energikurven. Lavere aktiveringsenergi gir høyere reaksjonsfart. ΔH (avstanden mellom start og slutt) er uendret.

c) For lav pH (eller for høy temperatur) denaturerer enzymet: hydrogenbindinger og andre svake bindinger brytes, den tredimensjonale formen endres, det aktive setet mister formen sin, og enzymet slutter å virke.

Oppgave 5 – Galvanisk celle (Al/grafitt)

a) Aluminium har lavest E° og blir anode (oksidasjon); grafitt er en inert elektrode der reduksjon skjer (avhengig av elektrolytten – les figuren):

Anode: Al → Al³⁺ + 3e⁻ (E° = −1,66 V)

Cellespenningen er E°celle = E°katode − E°anode. Sett inn katodepotensialet fra figuren/oppgaven for å få tallverdien.

b) Cellen egner seg ikke til oppladning fordi reaksjonen ikke lett kan reverseres – elektroden/elektrolytten forbrukes, og ved oppladning ville andre (uønskede) reaksjoner skje i stedet, slik at den opprinnelige tilstanden ikke gjenopprettes.

Oppgave 6 – PCl₅-likevekt

PCl₃(g) + Cl₂(g) ⇌ PCl₅(g), ΔH = −87,9 kJ/mol.

a) ΔS = S(PCl₅) − S(PCl₃) − S(Cl₂) = 364,2 − 311,7 − 223,1 = −170,6 J/K. Negativ, fordi 2 mol gass dannes av 3 mol gass (mindre uorden).

b) Ved 25 °C: ΔG = ΔH − TΔS = −87,9 − 298·(−0,1706) = −37,1 kJ < 0 ⇒ spontan.

c) K = 575 (mol/L)⁻¹, start 0,10 mol/L av hver. Q = 0,10/(0,10·0,10) = 10 < K ⇒ mot høyre. La x reagere: PCl₃ = Cl₂ = 0,10 − x, PCl₅ = 0,10 + x:

(0,10 + x)/(0,10 − x)² = 575 ⇒ x = 0,082 ⇒ [PCl₅] = 0,182, [PCl₃] = [Cl₂] = 0,018 mol/L

Oppgave 7 – Borsyre-buffer for koraller

B(OH)₃ + 2H₂O ⇌ B(OH)₄⁻ + H₃O⁺, pKa = 9,27.

a) pH i 0,22 mol/L borsyre:

[H₃O⁺] ≈ √(Ka·c) = √(10⁻⁹·²⁷ · 0,22) = 1,1·10⁻⁵ ⇒ pH = 4,96

b) 1,0 g NaOH (= 0,025 mol) i 1,0 L 0,22 mol/L borsyre danner 0,025 mol B(OH)₄⁻ og etterlater 0,195 mol B(OH)₃:

pH = pKa + log([base]/[syre]) = 9,27 + log(0,025/0,195) = 8,38

pH 8,38 ligger innenfor det optimale 8,2–8,4 ⇒ bufferen er egnet for korallene.

c) Mer CO₂ i atmosfæren løses i havet og danner karbonsyre, som senker pH (havforsuring). Lavere pH løser opp korallenes kalsiumkarbonatskall (CaCO₃ + H⁺) og truer korallene.

Oppgave 8 – Syntese av acetylsalisylsyre (aspirin)

a) Prosentvis utbytte:

n(salisylsyre) = 1,48/138,1 = 0,0107 mol; n(eddiksyreanhydrid) = 1,1/102,1 = 0,0108 mol ⇒ salisylsyre er begrensende.
Teoretisk: 0,0107 mol · 180,2 g/mol = 1,93 g acetylsalisylsyre.
Faktisk produkt = 22,35 − 21,5 = 0,85 g ⇒ utbytte = 0,85/1,93 · 100 % = 44 %.

b) Svakheter: smeltepunktet (125–130 °C) er lavere og bredere enn tabellverdien (136 °C), som tyder på urenheter; produkt går tapt ved filtrering, skylling og omkrystallisering; plastpipette og rask oppvarming gir unøyaktighet. Dette senker både utbytte og renhet.

c) Bruk mekanismen i figur 9: acetylsalisylsyre overfører acetylgruppen til en gruppe i det aktive setet (acetylering), og det dannes A (det acetylerte enzymet) og B (salisylsyre). Tegn strukturene ut fra mekanismen i settet.

Oppgave 9 – Lignin som plastmateriale (åpen oppgave)

Velg fokus og knytt egen kjemi til teksten. Mulige spor:

Reaksjonstyper: lignin dannes ved kondensasjon/radikalkobling av alkoholmonomerene; nedbrytning skjer ved oksidasjon/hydrolyse til bl.a. CO₂.
Struktur: polyeten er en lang, uforgrenet addisjonspolymer av eten (kun C–C/C–H); lignin er en amorf, sterkt forgrenet kondensasjonspolymer med aromatiske ringer og mange –OH/–OCH₃-grupper.
Grønn kjemi: lignin er en fornybar råstoffkilde (biprodukt fra papirproduksjon) og brytes ned i naturen – knytt til prinsippene om fornybare råstoffer og nedbrytbarhet.
Livsløp: sammenlign fossilt karbon (PE) med biogent karbon (lignin) og hva som skjer ved nedbrytning/forbrenning.

Tips til de åpne oppgavene

Avgrens til ett tydelig fokus, og støtt drøftingen med korrekte reaksjonslikninger og strukturer framfor lange, generelle svar.

Øv videre

Tren på regnetypene: pH og buffer, løselighet, redoks og cellepotensial. Se også løsningsforslagene for vår 2023, vår 2024, vår 2025 og vår 2026, og «Slik får du 6».

Ofte stilte spørsmål

Hvor finner jeg det offisielle oppgavesettet for høst 2023?

Hos Utdanningsdirektoratet (udir.no) under tidligere eksamensoppgaver. Vi gjengir oppgavene kort og viser løsningene; selve settet med alle figurer henter du gratis fra Udir.

Er løsningene her kontrollert?

Ja. Alle beregninger er regnet gjennom og kontrollert. Dette er ifingos egne løsninger; bruk gjerne Udirs forhåndssensurrapport for offisiell fasit på flervalgsoppgavene når den er tilgjengelig.

Hva er fagkoden for Kjemi 2?

Fagkoden er REA3046, og eksamen er sentralt gitt skriftlig.

Hvordan bør jeg bruke et løsningsforslag når jeg øver?

Prøv oppgaven selv først, og bruk løsningsforslaget til å sjekke metode og begrunnelse – ikke bare sluttsvaret. Det er framgangsmåten sensor gir poeng for.

FAQ

Bruk siden riktig.

Skillet mellom Udir-materiale og Ifingo-forklaring er tydelig gjennom hele siden.

Er dette den faktiske eksamenen fra høst 2023?

Ja. Oppgavetekstene og figurene i oppgavepanelene er hentet fra REA3046-settet datert 15.11.2023. Løsningsforklaringene er utarbeidet av Ifingo.

Er sensorboksene offisielle poengkriterier?

Nei. Når en boks er merket «Ifingo sensoranalyse», er den pedagogisk veiledning basert på oppgaveverb, eksamensinstruksen og hva en fullstendig kjemifaglig begrunnelse krever. Den skal ikke leses som en offisiell Udir-poengmatrise.

Hva er viktigst i oppgave 3–9?

Udir opplyser i selve oppgavesettet at alle oppgaver unntatt 1 og 2 krever begrunnelse. Derfor må du vise kjemisk resonnement, ikke bare sluttsvar.

Hva bør jeg gjøre først når jeg øver?

Forsøk oppgaven uten løsning. Sammenlign deretter framgangsmåte, fagbegreper, reaksjonslikninger, enheter og konklusjon med modellsvaret.