Prov 2026-01-29 om Buffertar och Organisk kemi

Tid: 90 minuter

Tillåtna hjälpmedel: Medföljande periodiskt system och formelblad.

Hoppa direkt till …

Del I. Frågor som bara kräver ett kort svar (ett ord eller 1–2 meningar)

Längre svar ger risk för avdrag.

1. Skriv strukturformeln för följande organiska ämnen. Alla bindningar och atomer ska skrivas ut, även väteatomer.
   1. 2-metylpropan (1p)
   2. Cis-1-klorpropen (1p)
   3. Toluen (1p)
   4. 2-propanol (1p)
2. Ange trivialnamn eller rationellt namn på följande molekyler:
   
   1. 
   2. 
   3. 
   4. 

Del II. Ringa in de rätta svaren

3. Kolsyra-vätekarbonatbufferten (H₂​CO₃​/HCO\(_3^-\)​) är livsviktig för att hålla pH-värdet i människans blod stabilt (runt pH 7,4). Om en liten mängd syra (H⁺) tillförs blodet, hur reagerar detta buffertsystem för att motverka en pH-sänkning? Ringa in ett alternativ. (1p)
   1. Vätekarbonatjonen (HCO\(_3^-\)) fungerar som en bas som tar upp vätejoner och bildar kolsyra (H₂CO₃).
   2. Hela systemet förskjuts så att mer koldioxid bildas och vädras ut via lungorna, vilket inte påverkar H⁺-koncentrationen.
   3. Kolsyran reagerar med vätejonerna och bildar mer vätekarbonatjoner.
   4. Hydroxidjoner (OH^–) från vattnets autoprotolys neutraliserar den tillsatta syran.
4. Bilden nedan visar skelettformeln för en cykloalkan.
   
   Vilken generell summaformel gäller för den klass av kolväten som denna molekyl tillhör (cykloalkaner)? Ringa in ett alternativ. (1p)
   1. C_n​H_2n+2​
   2. C_n​H_2n​
   3. C_n​H_n+2​
   4. C_n​H_2n−2​
5. Vilket påstående beskriver bäst det kemiska förhållandet mellan Molekyl A och Molekyl B nedan? (Grön = klor, vit = väte, svart = kol.) Ringa in ett alternativ. (1p)

   Molekyl A.

   Molekyl B.

   1. De är strukturisomerer.
   2. De är samma molekyl, bara ritad på olika sätt och sedd från olika vinklar.
   3. De är allotroper av samma grundämne, likt diamant och grafit för kol.
   4. De är olika ämnen med olika molekylformler och därmed olika molmassor.
6. I slutet av en radikalpolymerisation sker ett steg som kallas terminering. Termineringen kan ske på flera olika sätt. Vilket av nedanstående alternativ är ett korrekt exempel på vad som händer vid termineringen? Ringa in ett alternativ. (1p)
   1. En växande polymerkedja reagerar med en vattenmolekyl och bildar en alkohol.
   2. Två växande polymerkedjor, som båda har en oparad elektron i änden, möts och bildar en kovalent bindning.
   3. En radikal attackerar en lösningsmedelsmolekyl så att en ny, mindre stabil radikal bildas.
   4. En polymerkedja blir så lång att den blir för tung och sjunker till botten av reaktorn.
7. Vad heter nedanstående molekyl?
   
   Ringa in ett alternativ. (1p)
   1. Butan
   2. 1-buten
   3. 1-butyn
   4. 2-butyn
8. Betrakta molekylmodellen nedan.
   
   Molekylen är en slags alkohol. Hur klassificeras denna alkohol? Ringa in ett alternativ. (1p)
   1. Som en primär alkohol.
   2. Som en sekundär alkohol.
   3. Som en tertiär alkohol.
   4. Som en flervärd alkohol.
9. Vilken av följande föreningar är en slags fenol? Ringa in ett alternativ. (1p)
   1. Tymol,
      
   2. Anisol,
      
   3. Propan-2-ol,
      
   4. Fenylmetanal,
      
10. När klormetan reagerar med en hydroxidjon förändras ämnenas entalpi enligt diagrammet nedan.
    
    Entalpidiagrammet visar att reaktanterna övergår till produkter via ett enda aktiverat komplex (en energitopp). Vad säger detta om reaktionsmekanismen? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. Att reaktionen sker i två steg via en intermediär (S_N1-mekanism).
    2. Att reaktionen är starkt endoterm och kräver kontinuerlig energitillförsel för att fortsätta.
    3. Att en stabil och isolerbar mellanprodukt bildas innan den slutgiltiga produkten skapas.
    4. Att reaktionen sker i ett enda, samordnat steg (S_N2-mekanism).
11. Halogenalkanen nedan är 2-brom-2-metylpropan.
    
    Man kan syntetisera 2-brom-2-metylpropan genom att addera vätebromid (HBr) till en viss alken. Vilken då? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. 1-buten
    2. 2-metylpropen
    3. 2-metyl-1-buten
    4. 2-buten
12. Betrakta nedanstående reaktion, som sker med svavelsyra som katalysator.
    
    Vad blir den organiska produkten i denna reaktion? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. Ättiksyra
    2. Etanal
    3. Eten
    4. Dietyleter
13. Vad bildas när en 2-propanol-molekyl oxideras (mild oxidation)? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. En keton, eftersom 2-propanol har en sekundär OH-grupp.
    2. En karboxylsyra, eftersom 2-propanol reagerar med syre.
    3. En aldehyd, eftersom 2-propanol har tre kolatomer.
    4. Ingen reaktion sker, eftersom alkoholer med fler än två kolatomer inte lätt kan oxideras (mild oxidation).
14. Den karaktäristiska doften och smaken av vanilj kommer från molekylen vanillin, som du kan se strukturformeln för här nedan.
    
    Till vilken ämnesklass hör vanillin? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. Keton
    2. Alkohol
    3. Aldehyd
    4. Karboxylsyra
15. Många proteiner hålls ihop i sin tredimensionella struktur med hjälp av bindningar som uppstår mellan två aminosyror kallade cystein. Du kan se strukturformeln för cystein nedan.
    
    Vad kallas den typ av bindning som uppstår när tiolgrupperna hos två cysteinmolekyler oxideras och cysteinmolekylerna kopplas samman? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. Vätebindning
    2. Proteinbindning
    3. Jonbindning
    4. Disulfidbrygga
16. När den basiska aminen metylamin (CH₃NH₂) reagerar med den starka syran vätebromid (HBr), sker en protolysreaktion. Vilken produkt bildas då huvudsakligen? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. En komplex polymerisation av metylaminmolekyler.
    2. Saltet metylammoniumbromid (CH₃NH₃Br).
    3. En blandning av metan och bromgas.
    4. Brommetan och ammoniak.
17. Föreningen nitroglycerin har två mycket kända och till synes motsatta användningsområden. Vilka? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. Som ett gult färgämne i textilindustrin och som ett effektivt bekämpningsmedel mot svampangrepp.
    2. Som ett kraftfullt sprängämne (i dynamit) och som en kärlvidgande medicin mot kärlkramp.
    3. Som en huvudkomponent i polymerer för plaster och som ett konserveringsmedel för träprodukter.
    4. Som ett sötningsmedel i livsmedel och som ett raketbränsle.
18. I bilden nedan kan du se strukturformlerna för ättiksyra, triklorättiksyra och trifluorättiksyra.
    
    Vilken av syrorna har lägst resp. högst pK_a-värde? Ringa in ett alternativ. (1p)
    1. Trifluorättiksyra har lägst, ättiksyra har högst.
    2. Triklorättiksyra har lägst, ättiksyra har högst.
    3. Ättiksyra har lägst, triklorättiksyra har högst.
    4. Ättiksyra har lägst, trifluorättiksyra har högst.

Del III. Frågor som kräver ett utredande svar

19. Fenoler är svaga syror.
    1. Skriv reaktionsformeln för fenolmolekylens protolys i vatten. Skriv strukturformler för de organiska ämnena. Du kan skriva med skelettformler eller förenklade strukturformler om du vill. (2p)
    2. Förklara varför fenolmolekylen är sur, det vill säga varför fenolatjonen kan bildas. (2p)
20. Vid addition av H₂O till propen bildas det både 1-propanol och 2-propanol.
    1. Visa med en reaktionsformel med strukturformler reaktionsmekanismen för hur det går till när det bildas 1-propanol. Du kan skriva med skelettformler eller förenklade strukturformler om du vill. (2p)
    2. Energidiagrammet nedan visar energiförändringarna vid reaktionsförloppen.
       
       Förklara med hjälp av energidiagrammet varför det kan löna sig att öka temperaturen om man vill att det ska bildas mer 1-propanol. (3p)

Facit

Betygsgränser

Max:        33

Medel:     28,4

E: 13
D: 19
C: 24
B: 27
A: 30

Del I. Frågor som bara kräver ett kort svar (ett ord eller 1–2 meningar)

Längre svar ger risk för avdrag.

1. 1.  
   2. 
   3. 
   4. 
2.  
   1. 2,3-dimetylbutan
   2. 2-etyl-1-penten
   3. Para-xylen (1,4-dimetylbensen)
   4. 1-butanol

Del II. Flervalsfrågor

3. a
4. b
5. a
6. b

7. c
8. c
9. a
10. d

11. b
12. c
13. a
14. c

15. d
16. b
17. b
18. a

Del III. Utredande frågor

19.  
    1. 
       

       Bedömning
       

       E – Eleven gör en godtagbar ansats till att besvara frågan, till exempel genom att skriva strukturformeln för fenol.

       C – Eleven skriver en korrekt protolysformel.

    2. Vid protolysen bildas en negativt laddad fenolatjon. Den har relativt låg energi (den blir relativt stabil) eftersom den negativa laddningen kan delokaliseras över bindningarna i bensenringen. Jämför med bensylalkohol, där OH-gruppen sitter på en kolatom utanför bensenringen, vilket gör att den negativa laddningen inte kan delokaliseras.

       Bedömning:

       E – Eleven besvarar frågan genom att förklara att den negativa laddningen är delokaliserad över bensenringen.

       C – Eleven nyanserar sitt svar genom att relatera till fenolatjonens energi (att den är relativt stabil) eller genom att jämföra med andra ämnen, till exempel bensylalkohol.

20.  
    1. 
       

       Bedömning

       +1p – Eleven skriver en reaktionsformel som korrekt visar hur 1-propanol bildas, men förklarar inte reaktionsmekanismen.

       +0,5p – Visar korrekt att det bildas en 1-propyliumjon.

       +0,5p – Eleven visar med pilar i reaktionsformeln hur elektronerna förflyttas under reaktionsförloppet.

    2. Diagrammet visar att det krävs mer energi för att nå det aktiverade komplexet i reaktionsväg ① och få den första intermediären än för reaktionsväg ②‚ och få den andra intermediären. Vid höjd temperatur är det fler partiklar som har tillräckligt hög energi för att nå det aktiverade komplexet i reaktionsväg ①, och därför blir andelen 1-propanol högre samtidigt som andelen 2-propanol blir högre.
       

       Bedömning

       +1p – Eleven motiverar översiktligt sitt svar med att det krävs mer energi för att bilda 1-propanol än att bilda 2-propanol.

       +1p – Eleven förklarar utförligt att aktiveringsenergin är högre för reaktionsväg  än för reaktionsväg ‚ eller att 1-propanol har högre entalpi än 2-propanol.

       +1p – Eleven nyanserar sin förklaring med att andelen partiklar som når det aktiverade komplexet i reaktionsväg  är fler vid högre temperatur (eller att sannolikheten för att partiklarna når det aktiverade komplexet i reaktionsväg ① är högre).