Gasskromatografi av sykloheksen, heks-1-en og syklopentan

Del 1, uten hjelpemidler, med vedlegg

Gasskromatografi av sykloheksen, heks-1-en og syklopentan

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

Skjelettformler for sykloheksen, heks-1-en og syklopentan
Figur 1: Skjelettformler for sykloheksen, heks-1-en og syklopentan

En væskeblanding består av forbindelsene sykloheksen, heks-1-en og syklopentan, se figur 1. For å bestemme de relative mengdene av de ulike forbindelsene skal det gjøres en analyse av blandingen med en gasskromatograf. Stoffene blir varmet opp.

Forklar hvilken av forbindelsene i blandingen som får lengst retensjonstid. Lag også en skisse av kromatogrammet.

Pek på utfordringer som kan oppstå om hydrogen brukes som bæregass i analysen i stedet for helium.

Fasit

Sykloheksen får lengst retensjonstid fordi den har sterkest londonkrefter og høyest kokepunkt (83 °C). Toppene kommer i rekkefølgen syklopentan, heks-1-en, sykloheksen.

Hydrogen er brennbart og kan gi eksplosiv blanding med luft, og hydrogen kan addere til dobbeltbindingene i sykloheksen og heks-1-en slik at prøven endres.

LøsningsforslagKI-generert

Alle tre forbindelsene er upolare hydrokarboner. Mellom molekylene virker bare londonkrefter. Jo sterkere londonkrefter, desto høyere kokepunkt. Et stoff med sterke londonkrefter holdes også lenger igjen i den stasjonære fasen i kolonnen. Vi antar en vanlig upolar kolonne, der stoffene skilles etter kokepunkt.

Vedlegget gir kokepunkt 83 °C for sykloheksen, 63 °C for heks-1-en og 49 °C for syklopentan. Syklopentan har bare fem karbonatomer og er det minste molekylet. Det har derfor svakest londonkrefter og lavest kokepunkt.

Sykloheksen og heks-1-en har begge seks karbonatomer. Ringen i sykloheksen er kompakt og stiv. Molekylene kan da ligge tett inntil hverandre, og londonkreftene blir sterkere enn i den kjedeformede heks-1-en.

Sykloheksen har høyest kokepunkt og får lengst retensjonstid.

Skisse av kromatogram med tre topper: syklopentan først, deretter heks-1-en og til slutt sykloheksen

Høydene på toppene er tilfeldig valgt, fordi vi ikke kjenner de relative mengdene. Arealet under en topp er et mål på mengden av stoffet.

Hydrogen er en brennbar gass. Blandet med luft kan den gi en eksplosiv blanding. Lekkasje ved høy temperatur i instrumentet gir derfor brann- og eksplosjonsfare. Helium er en edelgass og reagerer ikke.

Hydrogen kan også reagere med stoffene som analyseres. Sykloheksen og heks-1-en har en dobbeltbinding mellom to karbonatomer. Ved høy temperatur, særlig hvis metallflater i kolonnen eller detektoren virker som katalysator, kan hydrogen addere til dobbeltbindingen. Sykloheksen blir da til sykloheksan, og heks-1-en blir til heksan:

CH2=CH(CH2)3CH3+H2→CH3(CH2)4CH3

Sammensetningen av prøven endres under analysen. Toppene for alkenene blir mindre, og det kan komme nye topper. De relative mengdene vi beregner, blir da feil. Syklopentan har ingen dobbeltbinding og påvirkes ikke.

Forstå oppgaven med en KI

Du får en ferdig tekst du limer inn i den KI-chatboten du bruker. Teksten inneholder oppgaven og en instruks om at chatboten skal hjelpe deg å tenke selv — stille spørsmål, gi ett hint av gangen og la deg gjøre regningen.

Anbefalt. Chatboten får beskjed om å bruke det til å veilede deg riktig vei — ikke til å røpe svaret. Du kan slå det av hvis du vil være helt sikker på at ingenting lekker.

Hva du bør vite
  • Ingenting sendes herfra. Teksten kopieres bare til utklippstavla på enheten din. Det du limer inn i en chatbot, går til den tjenesten — og de har sine egne regler for hva de lagrer.
  • Ikke lim inn personopplysninger — navn, skole eller noe annet om deg selv eller andre. Oppgaveteksten holder.
  • KI kan ta feil, også i kjemi. Sjekk alltid mot løsningsforslaget her på siden.
  • Er du usikker på om du har lov til å bruke KI på skolearbeidet ditt, spør læreren din først.
Vedlegg

Vedleggene i oppgavesettet til Kjemi 2 V2023. De kunne brukes på hele eksamen, også del 1 (om hjelpemidlene).

Åpne på egen side: Tabeller og formler i kjemi

Tastatursnarveier

Navigasjon

⌘K / Ctrl+K
Åpne søk
G F
Gå til Fag
G E
Gå til Eksamener
G T
Gå til Temaer
G K
Gå til Kompetansemål
G H
Hjem
?
Vis snarveier

I oppgave

←/→ · J/K
Forrige / neste oppgave
0
Marker som ikke prøvd
1
Marker som prøvd
2
Marker som trenger hjelp
3
Marker som ferdig
S
Vis / skjul løsningsforslag
A
Legg til i liste
N
Skriv notat
Esc
Tilbake / avslutt