Harjoitustehtävät ja työt

5.3 Proteiinit

19

20
a)

b) syklinen, aminoryhmä, karboksyyliryhmä
c)
NH_3^+C_6H_4COO^-
23
a) 2
b) kolme aminohappomolekyyliä on liittynyt toisiinsa peptidisidoksilla
c) valiini, alaniini ja treoniini

25

800\ \frac{mg}{l}
\frac{0{,}8\ \frac{g}{l}}{5807\ \frac{g}{mol}}=0{,}1377647...\ \frac{mmol}{l}\approx0{,}14\ \frac{mmol}{l}

5.2 Lipidit ja rasvat

12
a)
tyydyttyneitä: palmitiinihappo, steariinihappo
monotyydyttymättömiä: öljyhappo
polytyydyttymättömiä: linolihappo, linoleenihappo
b)
systemaattisista nimistä voi päätellä onko se tyydyttynyt
c)
tyydyttymättömillä rasvahapoilla
d)

14

a) 885,453 g/mol
b) dispersiovoimat kasvaa, sulamispiste nousee koska kaksoissidokset poistuu

15
125g\cdot38{,}0\ \frac{kJ}{g}=4750kJ
0{,}450\ \frac{kJ}{g\cdot\min}
\frac{4750kJ}{68{,}0kg\cdot0{,}450\ \frac{kJ}{g\cdot\min}}=155{,}23\min\approx2h\ 35\min

16
a) ketoryhmä
b) estradioli
c) kaikki
d) niillä on suuri pooliton osa

18
a)
seerumi on veren osa josta puuttuu verisolut ja verta hyydyttävät aineet
Se erotetaan verestä antamalla veren hyytyä ja sitten linkoamalla se
b)
kiinnitetään enemmän huomiota ruokavalion terveellisyyteen
c)
Pohjois-Karjala, 6,9mmol/l
d)
Helsinki/Vantaa, 5,2mmol/l

5.1 Hiilihydraatit

2
a monta OH-ryhmää
b aldehydiryhmän sisältävä monosakkaridi
c ketoryhmän sisältävä monosakkaridi, jossa on viisi hiiltä
d
e
f

6
a) moniarvoinen alkoholi, aldehydi
b) eetteriryhmä
c) neljä asymmetristä hiiltä

7



8

4.2 Orgaanisten yhdisteiden stereoisomeria

7
BD
EG
10
a) cis-2-penteeni

b) trans-1,2-dikloorisyklobutaani

c) trans-buteenidihappo

d) cis-1,2-diaminosykloheksaani

11
a) E
b) Z
c) E
d) Z

13
a) yksi asymmetrinen
b) yksi asymmetrinen hiili
c) ei optista isomeriaa
d) kolme asymmetristä hiiltä
e) yksi asymmetrinen hiili

16
a) alkeeni, syklinen
b) ei esiinny, kaksoissidos estää
c) ei esiinny, aina kaksi vetyatomia sidoksen toisella puolella
d) on optisesti aktiivinen

3.3 Orgaanisten yhdisteiden rakenneisomeria

11
AE
BC
12
a)
etyleenidikloridi, 1,1-dikloorietaani
b)
2-metyylifenoli
3-metyylifenoli
4-metyylifenoli
13
heksaani
2-metyylipentaani
2,3-dimetyylibutaani
2,2-dimetyylibutaani
2-etyylibutaani
runkoisomeria
15
a)
1-butanoli: 117C, OH-ryhmä hiiliketjun päässä, muodostaa helpommin vahvoja sidoksia kuin 2-butanoli
2-butanoli: 100C
dietyylieetteri: 35C
b)
butaanihappo: 167C, happo
etyyliasetaatti: 77C
c)
trimetyyliamiini: hyvä
propyyliamiini: erittäin hyvä

2.4 Poolisuuden vaikutus orgaanisen yhdisteen ominaisuuksiin

24

kun hiiliatomeja on 5, kiehumispiste on noin 40 astetta

27
alkaanien kiehumispiste kasvaa enemmän kuin alkoholien, hiiliatomien määrän kasvaessa, mutta alkoholien kiehumispiste on suurempi

28
metanoli - liuotin, pesuneste
etanoli - desinfiointiaine, spriikeitin
glyseroli - kosteudensitoja
glykoli - jäähdytysneste

29
a)
etanoli on poolinen yhdiste, etanolimolekyylien väliset voimat pitävät sen nesteenä korkeammassa lämpötilassa kuin poolittoman etaanin
b)
metanolissa liukenemisen estävä pooliton osa on suhteessa pienempi kuin 1-pentanolissa

33
a)
butanoli on poolisempi, se tekee vetysidoksia
b)
karboksyyliryhmä tekee molekyylistä poolisen
c)
steariinihapossa on suuri pooliton osa
d)
hapen elektronegatiivisuusero vedyn kanssa on suurempi kuin typen

2.3 Funktionaaliset ryhmät ja eri yhdisteryhmät

12
1c
2e
3b
4g
5a
6f
7d

20
a 6 bentsoehappo
b 9 1-buten-2-oli
c 5 2-penteeni
d 8 trimetyyliamiini
e 2 1,4-diklooribentseeni
f 1 etaanidihappo
g 11 metanaali
h 16 etyylietanaattu
i 15 butanaali
j 13 2-heksanoli

21


22

2.1 Kovalenttiset sidokset orgaanisissa molekyyleissä

avoketjuinen hiiliketju - hiiliatomit sitoutuvat toisiin kovalenttisesti, jolloin hiiliketju on suora tai haarautunut
syklinen yhdiste - hiilet muodostavat renkaita
heterosyklinen - renkaassa on muita epämetalliatomeja
tyydyttynyt - yhdisteessä on vain yksinkertaisia sidoksia
tyydyttymätön - vähintään yksi kaksoissidos
aromaattinen - rakenneosana bentseenirengas C6H6
polyaromaattinen - kaksi tai useampia bentseenirenkaita

2
a) c
b) d
c) e
d) f
4
a) b
b) c
c) a
d) e
e) d
C_8H_{10}
C_7H_{14}
C_9H_{20}
C_5H_9O_2N
C_{20}H_{12}
5
Sidos Sidospituus (pm) Sidosenergia (kJ/mol)
C-C 154 348
C=C 134 612
C≡C 120 837
bentseeni 139 518
b) 1,0*10^-12m
c) energiamäärä, jonka sidoksen purkaminen vaatii
d) kolmoissidos on vahvempi kuin yksöissidos
6

7

1.4 Liuosten valmistaminen ja laimentaminen

30
lasketaan\ natriumkloridin\ moo\lim assa
M\left(NaCl\right)=58{,}44\ \frac{g}{mol}
lasketaan\ valmiin\ liuoksen\ ainemäärä
0{,}25\ \frac{mol}{l}\cdot0{,}1l=0{,}025mol
lasketaan\ liuokseen\ tulevan\ natriumkloridin\ massa
m=nM=0{,}025mol\cdot58{,}44\ \frac{g}{mol}=1{,}461g
mittaan 1,461 grammaa natriumkloridia analyysivaa'an avulla ja laitan sen 100ml mittapulloon, jonka täytän sitten tislatulla vedellä merkkiviivaan asti sekoittaen natriumkloridin huolellisesti

31
a)
n=cV=2{,}0\cdot10^{-4}\ \frac{mol}{l}\cdot0{,}1l=2{,}0\cdot10^{-5}\ mol
M\left(C_6H_8O_7\right)=6\cdot12{,}01+8\cdot1{,}008+7\cdot16{,}00=192{,}124\ \frac{g}{mol}
m=nM=2{,}0\cdot10^{-5}mol\cdot192{,}124\ \frac{g}{mol}=3{,}84248\cdot10^{-3}g\approx3{,}8mg
mitataan tämä ja loppu 100ml mittapullosta täyteen vettä
b)
n=cV=10\cdot10^{-3}\ \frac{mol}{l}\cdot0{,}25l=2{,}5\cdot10^{-3}\ mol
M\left(C_6H_5OH\right)=6\cdot12{,}01+6\cdot1{,}008+16{,}00=94{,}108\ \frac{g}{mol}
m=nM=2{,}5\cdot10^{-3}mol\cdot94{,}108\ \frac{g}{mol}=0{,}23527g\approx0{,}2g
mitataan tämä ja loppu 250ml mittapullosta täyteen vettä
c)
n=cV=0{,}0025\ \frac{mol}{l}\cdot0{,}5ml=0{,}00125mol
M\left(NiCl_2\cdot6\ H_2O\right)=58{,}69+2\cdot35{,}45+12\cdot1{,}008+6\cdot16{,}00=237{,}686\ \frac{g}{mol}
m=nM=0{,}00125mol\cdot237{,}686\ \frac{g}{mol}=0{,}297107...g\approx0{,}3g


33
a)
lasketaan\ konsentraatioiden\ suhde
\frac{4{,}0\ \frac{mol}{l}}{2{,}0\ \frac{mol}{l}}=2
laimennoksen\ konsentraatio\ on\ \frac{1}{2}\ vahvemman\ pitoisuudesta
\frac{1}{2}\cdot100ml=50ml
 
mitataan 50ml täyspipetillä glukoosiliuosta 100ml mittapulloon ja täytetään se sitten 50 millilitralla tislattua vettä
b)
lasketaan\ konsentraatioiden\ suhde
\frac{4{,}0\ \frac{mol}{l}}{1{,}0\ \frac{mol}{l}}=4
laimennoksen\ konsentraatio\ on\ \frac{1}{4}\ vahvemman\ pitoisuudesta
\frac{1}{4}\cdot200ml=50ml
 
mitataan 50ml täyspipetillä glukoosiliuosta 200ml mittapulloon ja täytetään se sitten 150 millilitralla tislattua vettä
 
c)
lasketaan\ konsentraatioiden\ suhde
\frac{4{,}0\ \frac{mol}{l}}{0{,}08\ \frac{mol}{l}}=50
laimennoksen\ konsentraatio\ on\ \frac{1}{50}\ vahvemman\ pitoisuudesta
\frac{1}{50}\cdot50ml=1ml
mitataan 1ml mittapipetillä glukoosiliuosta 50ml mittapulloon ja täytetään se sitten 49 millilitralla tislattua vettä

34
M\left(\left(NH_4\right)_2CO_3\right)=2\cdot14{,}01+8\cdot1{,}008+12{,}01+3\cdot16=\left(18{,}042\right)_2+60{,}01=\ 96{,}094\ \frac{g}{mol}
n=\frac{m}{M}=\frac{8{,}45g}{96{,}094}=0{,}0879...mol
c=\frac{n}{V}=\frac{0{,}0879...mol}{0{,}1l}=0{,}879...\ \frac{mol}{l}
n=cV=0{,}879...\ \frac{mol}{l}\cdot0{,}005l=0{,}00439810...mol
\left(NH_4\right)_2CO_3\rightarrow\ 2\ NH_4+CO_3
n_{NH_4}=0{,}00439810...mol\cdot2=0{,}008796...mol
n_{CO_3}=0{,}00439810...mol

1.2 Mooli ja ainemäärä

1)
Montako moolia on 26,98 moolia alumiinia (Al)?
alumiinin moolimassa on 26,98g/mol
n=\frac{m}{M}
n=\frac{26{,}98g}{26{,}98\ \frac{g}{mol}}=1\ mol
2)
kuinka monta grammaa on 3 moolia alumiinia
alumiinin moolimassa on 26,98g/mol
m=nM
m=3\ mol\cdot26{,}98\ \frac{g}{mol}=80{,}94g
3)
kuinka monta moolia on 134,90g alumiinia
alumiinin moolimassa on 26,98g/mol
n=\frac{m}{M}=\frac{134{,}90g}{26{,}98\frac{g}{mol}}=5\ mol


Laske ainemäärä kun vettä on 1,0kg
m=1{,}0kg=1000g
M=15{,}999\ \frac{g}{mol}+2\cdot1{,}008\ \frac{g}{mol}=18{,}015\ \frac{g}{mol}
n=\frac{m}{M}=\frac{1000g}{18{,}015\ \frac{g}{mol}}=55{,}50929...mol\approx55{,}5\ mol

Laske ainemäärä kun etanolia on 750g
m=750g
M=15{,}999+2\cdot12{,}011+6\cdot1{,}008=46{,}069\ \frac{g}{mol}
n=\frac{m}{M}=\frac{750g}{46{,}069\ \frac{g}{mol}}=16{,}27992...mol\approx16{,}3mol

Laske massa kun natriumhydroksidia NaOH on 54,5 moolia
m=nM
n=54{,}5mol
M=1{,}008+15{,}999+22{,}990=39{,}997\ \frac{g}{mol}
m=54{,}5mol\cdot39{,}997\ \frac{g}{mol}=2179{,}8365g\approx2180g

Metallin ainemäärä on 0,25mol ja massa 6,754g, mistä metallista on kyse?
n=0{,}250mol
m=6{,}754g
M=\frac{m}{n}=\frac{6{,}754g}{0{,}250mol}=27{,}016\ \frac{g}{mol}
moolimassa on lähimpänä alumiinin moolimassaa, 26,982 g/mol


7
a)
\frac{8{,}6\cdot10^{24}}{6{,}022\cdot10^{24}}=1{,}394...mol\approx1{,}4mol
b)
\frac{0{,}0017\cdot10^{24}}{6{,}022\cdot10^{24}}=0{,}0002822...mol\approx2{,}8\cdot10^{-3}mol
c)
n=\frac{N}{N_A}=\frac{3{,}1\cdot10^{20}}{N_A}=5{,}14779\cdot10^{-4}mol
d)
n=\frac{N}{N_A}=\frac{1{,}0\cdot10^6}{N_A}=1{,}660577...\cdot10^{-18}mol

8
n=\frac{N}{N_A}
N=n\cdot N_A
a)
0{,}50\ mol\cdot6{,}022...\cdot10^{23}=3{,}011...\cdot10^{23}
b)
0{,}0040\ mol\cdot N_A=2{,}4088\cdot10^{21}
c)
4{,}0\ mol\cdot N_A\cdot2=4{,}8176\cdot10^{24}
9
a)
6,022*10^22
b)
0,1*12=1,2mol
c)
3,61*10^23

10
a)
M\left(C_2H_6O\right)=2\cdot12{,}01+6\cdot1{,}008+16{,}00=46{,}068\ \frac{g}{mol}
M\left(C_5H_{12}O_5\right)=5\cdot12{,}01+12\cdot1{,}008+5\cdot16{,}00=152{,}146\ \frac{g}{mol}
M\left(C_{20}H_{30}O\right)=20\cdot12{,}01+30\cdot1{,}008+16{,}00=286{,}44\ \frac{g}{mol}
M\left(C_8H_{10}O_2N_4\right)=8\cdot12{,}01+10\cdot1{,}008+2\cdot16{,}00+4\cdot14{,}01=194{,}2\ \frac{g}{mol}
M\left(C_{14}H_{18}N_2O_5\right)=14\cdot12{,}01+18\cdot1{,}008+5\cdot16{,}00+2\cdot14{,}01=294{,}304\ \frac{g}{mol}

11
n=\frac{m}{M}
n\left(kulta\right)=\frac{0{,}035g}{196{,}97\ \frac{g}{mol}}=1{,}7769...\cdot10^{-4}mol
M\left(NaNO_3\right)=22{,}99+14{,}01+3\cdot16{,}00=85\ \frac{g}{mol}
n\left(NaNO_3\right)=\frac{2{,}5g}{85\ \frac{g}{mol}}=0{,}029411...mol\approx0{,}03\ mol
m\left(C_{27}H_{46}O\right)=4{,}5\cdot0{,}249g=1{,}1205g
M\left(C_{27}H_{46}O\right)=27\cdot12{,}01+46\cdot1{,}008+16{,}00=386.638\ \frac{g}{mol}
n\left(C_{27}H_{46}O\right)=\frac{1{,}1205g}{386{,}638\ \frac{g}{mol}}=2{,}89805...\cdot10^{-3}mol
m\left(H_2O\right)=\rho V=1{,}0\ \frac{g}{ml}\cdot150ml=150g
M\left(H_2O\right)=2\cdot1{,}008+16{,}00=18{,}016\ \frac{g}{mol}
n\left(H_2O\right)=\frac{150}{18{,}016\ \frac{g}{mol}}=8{,}3259...mol\approx8{,}3\ mol
m\left(C_6H_8O_6\right)=10\cdot0{,}035g=0{,}35g
M\left(C_6H_8O_6\right)=6\cdot12{,}01+8\cdot1{,}008+6\cdot16{,}00=176{,}124\ \frac{g}{mol}

12
n=\frac{m}{M}
m=nM
n\left(Al\right)=2{,}0mol
M\left(Al\right)=26{,}98\ \frac{g}{mol}
m=2{,}0mol\cdot26{,}98\ \frac{g}{mol}=53{,}96\ g
n\left(O_2\right)=50\ mol
M\left(O_2\right)=2\cdot16{,}00=32{,}00\ \frac{g}{mol}
m=50mol\cdot32{,}00\ \frac{g}{mol}=160g
n\left(Na_2SO_4\right)=0{,}20mol
M\left(Na_2SO_4\right)=2\cdot22{,}99+32{,}07+4\cdot16{,}00=142{,}05\ \frac{g}{mol}
m=28{,}41g
n=0{,}65mmol=0{,}00065mol
M\left(NH_4Cl\right)=4\cdot1{,}008+14{,}01+35{,}45=53{,}492\ \frac{g}{mol}
m\left(NH_4Cl\right)=0{,}03476...g\approx35mg
n\left(C_{20}H_{30}O\right)=2{,}5\cdot10^{-9}mol
M\left(C_{20}H_{30}O\right)=16{,}00+20\cdot12{,}01+30\cdot1{,}008=286{,}44\ \frac{g}{mol}
m=716{,}1...mg\approx716mg\
n\left(C_{18}H_{23}O_2\right)=6{,}4\cdot10^{-12}mol
M\left(C_{18}H_{23}O_2\right)=18\cdot12{,}01+23\cdot1{,}008+2\cdot16{,}00=271{,}364\ \frac{g}{mol}
m=1{,}7367...\cdot10^{-9}\approx2\ ng

16
n=\frac{m}{M}
M=\frac{m}{n}=\frac{6{,}98g}{0{,}125mol}=55{,}84\ \frac{g}{mol}
moolimassa on lähimpänä raudan moolimassaa, aine X on siis rautaa

18
m=0{,}2g
M=11\cdot1{,}008+12\cdot12{,}01+2\cdot16{,}00+14{,}01=201{,}218\ \frac{mol}{g}
n=\frac{m}{M}=0{,}0009939...mol
N=n\cdot N_A=5{,}985...\cdot10^{20}\ \approx6{,}0\cdot10^{20}

Kertaa oppimaasi

1.
\begin{array}{l|l}
nimi&kaava&ioni&molekyyli\\
\hline
hii\lim onoksidi&CO&&x\\
kalsiumoksidi&CaO&x&\\
eteeni&CH_2=CH_2&&x\\
rikkitrioksidi&SO_3&x&\\
natriumsulfaatti&Na_2SO_4&x&\\
hiilihappo&H_2CO_3&&x\\
etaani&CH_3CH_3&&x\\
butaani&CH_3CH_2CH_2CH_3&&x\\
kaliumkarbonaatti&K_2CO_3&x&\\
me\tan oli&CH_3OH&&x\\
metaanihappo&HCOOH&&x\\
heksaani&CH_3\left(CH_2\right)_4CH_3&&x\\
hiilidioksidi&CO_2&&x
\end{array}
2.
a neon
b typpi
c koboltti
d kalium
e magnesium
f rikki
g amerikium
h kloori

a) C, järjestysluku
b) kalium
c) esim typpi ja neon
d) amerikiumin
e) magnesium
f) neon
g) koboltti ja amerikium
h) kloori
i) kalium ja magnesium
j) magnesium, typpi


6
O-H
C-H
C-O
C-N
niiden elektronegatiivisuusarvojen ero on 0,5 ja 1,5 välillä
7
a) A
b) EF
c) BC
d)
e) D
f) F
g) E
h) BC