Natriumklorat, forbrenning av metan og massespekter av karbondioksid

Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.

En forbrenningsreaksjon er en eksoterm redoksreaksjon der oksygen er en av reaktantene.

Ved oppvarming av natriumklorat, $N a C l O_{3}$ , blir det dannet oksygen, $O_{2}$ , og natriumklorid, $NaCl$ . Forklar at reaksjonen er en redoksreaksjon, men ingen forbrenningsreaksjon.

Ved fullstendig forbrenning av metan, $C H_{4}$ , blir det dannet karbondioksid, $C O_{2}$ , og vann, $H_{2} O$ . Hvor mange mol $O_{2}$ er nødvendig for fullstendig forbrenning av 1 mol metan?

I massespekteret til karbondioksid er det fire store topper, toppene for molekylionet og tre fragmentioner. Skriv formel og tilhørende $m / z$ til molekylionet og de tre fragmentionene i spekteret.

Fasit

Cl reduseres fra $+ 5$ til $- 1$ og O oksideres fra $- 2$ til $0$ , så det er en redoksreaksjon. $O_{2}$ er et produkt, ikke en reaktant, så det er ingen forbrenning.
$2 m o l O_{2}$
$C O_{2}^{+}$ : $m / z = 44$ , $C O^{+}$ : $m / z = 28$ , $O^{+}$ : $m / z = 16$ , $C^{+}$ : $m / z = 12$

LøsningsforslagKI-generert

Balansert reaksjonslikning:

2 N a C l O_{3} (s) \to 2 N a C l (s) + 3 O_{2} (g)

Oksidasjonstall:

Na: $+ 1$ på begge sider.
Cl: $+ 5$ i $N a C l O_{3}$ og $- 1$ i $NaCl$ . Klor tar opp elektroner og reduseres.
O: $- 2$ i $N a C l O_{3}$ og $0$ i $O_{2}$ . Oksygen gir fra seg elektroner og oksideres.

Oksidasjonstallene endrer seg, så reaksjonen er en redoksreaksjon. I en forbrenning er oksygen en av reaktantene. Her er oksygen et produkt. Reaksjonen er derfor ingen forbrenningsreaksjon, men en spaltning av natriumklorat.

Balansert likning for fullstendig forbrenning:

C H_{4} (g) + 2 O_{2} (g) \to C O_{2} (g) + 2 H_{2} O (g)

Ett C-atom gir ett $C O_{2}$ , og fire H-atomer gir to $H_{2} O$ . Produktene inneholder da $2 + 2 = 4$ O-atomer, altså to $O_{2}$ . 1 mol metan trenger $2 m o l O_{2}$ .

Vi bruker de vanligste isotopene $^{12} C$ og $^{16} O$ (vedlegget). Ionene har ladning $+ 1$ , så $m / z$ er lik massen.

Molekylionet $C O_{2}^{+}$ : $m / z = 12 + 2 \cdot 16 = 44$
Fragmention $C O^{+}$ : $m / z = 12 + 16 = 28$
Fragmention $O^{+}$ : $m / z = 16$
Fragmention $C^{+}$ : $m / z = 12$

Vedlegg

Vedleggene i oppgavesettet til Kjemi 2 V2022. De kunne brukes på hele eksamen, også del 1 (om hjelpemidlene).

Åpne på egen side: Tabeller og formler i kjemi

Oppgavedata

Hentet fra: Kjemi 2 V2022, del 1, oppgave 2c
Del: Del 1, uten hjelpemidler, med vedlegg — les om hjelpemidler
Hjelpemidler: Skrivesaker og linjal
Vedlegg i oppgavesettet
Ingen kalkulator eller digitale verktøy. Vedleggene i oppgavesettet kan brukes på begge deler.
Kategori: 2
Vanskegrad: 2
Temaer: Redoksreaksjoner, Oksidasjonstall, Støkiometri, Organisk analyse

Natriumklorat, forbrenning av metan og massespekter av karbondioksid

Innstillinger

Utseende

Oppgaver og visning

Utskrift

Synkronisering

Sync på tvers av enheter

Natriumklorat, forbrenning av metan og massespekter av karbondioksid

Lov på eksamen

Forstå oppgaven med en KI

Tastatursnarveier

Navigasjon

I oppgave

Natriumklorat, forbrenning av metan og massespekter av karbondioksid

Natriumklorat, forbrenning av metan og massespekter av karbondioksid

Lov på eksamen

Temaer