Tentamen chemie:
1) Beschouw een H-atoom in de beschrijving van Schrödinger. a) Leg de radiale distributiefunctie uit.
b) Hoe ziet die eruit voor het 1s-orbitaal?
c) Welke vorm (en waarom) zou ze aannemen voor de grondtoestand van het H-atoom volgens het atoommodel van Bohr.
2) De energieniveaus van waterstofachtige atomen (He+, Li2+...) is gelijk aan die van waterstof
zelf vermenigvuldigt met de kernlading tot het kwadraat, en de grondtoestandenergie van H = 13,60 eV
a) Bereken de 2e ioniseringsenergie van het He-atoom.
b) Verwacht je dat deze waarde kleiner dan, groter dan of gelijk is aan de 1e
ioniseringsenergie van He? Leg uit.
c) Geef de uitdrukking van de berekening van de golflengte van een foton dat net genoeg energie bezit om een H-atoom vanuit zijn grondtoestand naar de aangeslagen toestand te brengen.
3) Beschouw het element met nummer 49. a) Geef de e- - configuratie.
b) Behoort het tot de hoofdgroep of de nevengroep?
c) Neem zoveel mogelijk elementen (symbool + naam) in dezelfde kolom en rangschik ze volgens stijgende ioniseringsenergie.
d) Hoe verklaar je dat er zowel kationen X+ als X3+ voorkomen, waar we X als symbool
voor dat element gebruiken. 4) Beschouw het element Se (Z = 34).
a) Schrijf de e- - configuratie van de grondtoestand van het atoom van dit element.
b) Hoeveel verschillende bindingen (max 3) zijn er mogelijk tussen Se en Cl en waarom? Schrijf de Lewisformule voor elk en leid de geometrie af. Duid telkens aan +
argumenteer of de molecule een permanent dipoolmoment heeft. 5) Gegeven: E0 waarden:
Cr2O72- / Cr3+: 1,33 eV
NO3- / NO: 0,96 eV
a) Welke reactie (niet geequilibreerd) zal kunnen doorgaan in een zuur milieu waarin de betrokken entiteiten en H+ in een concentratie van 1 mol/l aanwezig zijn en waarom?
b) Halfreactie oxidatie? c) Halfreactie reductie?
d) Totaalvergelijking? (geequilibreerd) 6)
a) Leg beknopt het verschil uit tussen elektronenaffiniteit en elektronegativiteit. b) Hoe zou je intuïtief verklaren dat de 2e elektronenaffiniteit van O
2 negatief is?
7) In een magnesiumsulfidekristal zijn Mg en sulfide ionen aanwezig in een 1/1 verhouding en bedraagt de kleinste afstand tussen het kation en het anion 2,60 A. Elk magnesium-ion is door vier sulfide-ionen omringd.
b) Bereken de interactie-energie in eV tussen kation en anion die elkaars naaste buren zijn. ε0 = 8,85419 . 10-12 F/m
c) Door hoeveel magnesiumionen wordt een sulfide-ion omringd en waarom? Bespreek de geometrie van de omringende groep.
8) 32
15P is een β- straler, de desintegratie constante is 0,0688 dagen-1
a) Welke kern ontstaat er?
b) Je hebt 1 mg van de stof gegeven: bereken de activiteit van dit staaltje in S.I.-eenheden. c) Hoeveel halveringstijden (tot op eenheid afronden) zijn er nodig om de activiteit van de
oorspronkelijke hoeveelheid 32
15P tot 10-6 % van zijn oorspronkelijke waarde te
herleiden?
d) Wat zou het effect zijn van een drukverhoging op dit resultaat?
9) Isotoop 30P is instabiel en zendt positronen uit. Hierbij komt γ-straling vrij met
E = 2,230 MeV
a) Waarop wijst dit laatste fenomeen?
b) Verwacht je dan 1 foton van de γ-straling een H-molecule eenmaal te ioniseren. c) Welke vorm vertoont de curve “bindingsenergie” van een positieve nuclide-ion? d) Welke conclusies naar energiewinning trek je daaruit?
10) Het element Neon (Z = 10, AM = 20,170) komt in de natuur voor als een mengsel van 3 isotopen. De nuclidemassa’s en voorkomingspercentages van 2 isotopen zijn:
NM: 19,9924 90,92 % NM: 20,98395 0,257 %
a) Wat verstaat men onder het begrip nuclidemassa?
b) Kan je verklaren waarom de nuclidemassa’s zo dicht bij de eenheid liggen?
c) Zal je met behulp van bovenstaande gegevens kunnen berekenen hoeveel neutronen elk isotoop bevat? Zo ja, bereken. Zo nee, hoeveel en welke gegevens zou je minimaal supplementair moeten hebben?
