ÿþM 0 5 / 4 / C H E M I / H P 3 / E N G / T Z 0 / X X / M +
I B D I P L O M A P R O G R A M M E
P R O G R A M M E D U D I P L Ô M E D U B I
P R O G R A M A D E L D I P L O M A D E L B I
c
M A R K S C H E M E
M a y 2 0 0 5
C H E M I S T R Y
H i g h e r L e v e l
P a p e r 3
2 1 p a g e s
2 M 0 5 / 4 / C H E M I / H P 3 / E N G / T Z 0 / X X / M +
T h i s m a r k s c h e m e i s c o n f i d e n t i a l a n d f o r t h e e x c l u s i v e u s e o f
e x a m i n e r s i n t h i s e x a m i n a t i o n s e s s i o n .
I t i s t h e p r o p e r t y o f t h e I n t e r n a t i o n a l B a c c a l a u r e a t e a n d m u s t
n o t b e r e p r o d u c e d o r d i s t r i b u t e d t o a n y o t h e r p e r s o n w i t h o u t
t h e a u t h o r i z a t i o n o f I B C A .
5 M 0 5 / 4 / C H E M I / H P 3 / E N G / T Z 0 / X X / M +
S u b j e c t D e t a i l s : C h e m i s t r y H L P a p e r 3 M a r k s c h e m e
G e n e r a l
E a c h m a r k i n g p o i n t h a s a s e p a r a t e l i n e a n d t h e e n d i s s i g n i f i e d b y m e a n s o f a s e m i c o l o n ( ; ) .
A l t e r n a t i v e a n s w e r s a r e s e p a r a t e d b y a s l a s h ( / ) t h i s m e a n s t h a t e i t h e r a n s w e r i s a c c e p t a b l e .
W o r d s u n d e r l i n e d a r e e s s e n t i a l f o r t h e m a r k .
M a t e r i a l i n b r a c k e t s ( & ) i s n o t n e e d e d f o r t h e m a r k .
T h e o r d e r i n w h i c h c a n d i d a t e s s c o r e m a r k s d o e s n o t m a t t e r ( u n l e s s s t a t e d o t h e r w i s e ) .
T h e u s e o f O W T T E i n a m a r k s c h e m e ( t h e a b b r e v i a t i o n f o r o r w o r d s t o t h a t e f f e c t ) m e a n s t h a t i f a
c a n d i d a t e s a n s w e r c o n t a i n s w o r d s d i f f e r e n t t o t h o s e i n t h e m a r k s c h e m e , b u t w h i c h c a n b e i n t e r p r e t e d a s
h a v i n g t h e s a m e m e a n i n g , t h e n t h e m a r k s h o u l d b e a w a r d e d .
P l e a s e r e m e m b e r t h a t m a n y c a n d i d a t e s a r e w r i t i n g i n a s e c o n d l a n g u a g e , a n d t h a t e f f e c t i v e c o m m u n i c a t i o n i s
m o r e i m p o r t a n t t h a n g r a m m a t i c a l a c c u r a c y .
I n s o m e c a s e s t h e r e m a y b e m o r e a c c e p t a b l e w a y s o f s c o r i n g m a r k s t h a n t h e t o t a l m a r k f o r t h e q u e s t i o n p a r t .
I n t h e s e c a s e s , t i c k e a c h c o r r e c t p o i n t , a n d i f t h e t o t a l n u m b e r o f t i c k s i s g r e a t e r t h a n t h e m a x i m u m p o s s i b l e
t o t a l t h e n w r i t e t h e m a x i m u m t o t a l f o l l o w e d b y M A X .
I n s o m e q u e s t i o n s a n a n s w e r t o a q u e s t i o n p a r t h a s t o b e u s e d i n l a t e r p a r t s . I f a n e r r o r i s m a d e i n t h e f i r s t
p a r t t h e n i t s h o u l d b e p e n a l i z e d . H o w e v e r , i f t h e i n c o r r e c t a n s w e r i s u s e d c o r r e c t l y i n l a t e r p a r t s t h e n f o l l o w
t h r o u g h m a r k s c a n b e s c o r e d . S h o w t h i s b y w r i t i n g E C F ( e r r o r c a r r i e d f o r w a r d ) . T h i s s i t u a t i o n o f t e n
o c c u r s i n c a l c u l a t i o n s b u t m a y d o s o i n o t h e r q u e s t i o n s .
U n i t s f o r q u a n t i t i e s s h o u l d a l w a y s b e g i v e n w h e r e a p p r o p r i a t e . I n s o m e c a s e s a m a r k i s a v a i l a b l e i n t h e
m a r k s c h e m e f o r w r i t i n g t h e c o r r e c t u n i t . I n o t h e r c a s e s t h e m a r k s c h e m e m a y s t a t e t h a t u n i t s a r e t o b e
i g n o r e d . W h e r e t h i s i s n o t t h e c a s e , p e n a l i z e t h e o m i s s i o n o f u n i t s , o r t h e u s e o f i n c o r r e c t u n i t s , o n c e o n l y i n
t h e p a p e r , a n d s h o w t h i s b y w r i t i n g - 1 ( U ) a t t h e f i r s t p o i n t a t w h i c h i t o c c u r s .
D o n o t p e n a l i z e c a n d i d a t e s f o r u s i n g t o o m a n y s i g n i f i c a n t f i g u r e s i n a n s w e r s t o c a l c u l a t i o n s , u n l e s s t h e
q u e s t i o n s p e c i f i c a l l y s t a t e s t h e n u m b e r o f s i g n i f i c a n t f i g u r e s r e q u i r e d . I f a c a n d i d a t e g i v e s a n a n s w e r t o
f e w e r s i g n i f i c a n t f i g u r e s t h a n t h e a n s w e r s h o w n i n t h e m a r k s c h e m e , p e n a l i z e t h i s o n c e o n l y i n t h e p a p e r , a n d
s h o w t h i s b y w r i t i n g - 1 ( S F ) a t t h e f i r s t p o i n t a t w h i c h t h i s o c c u r s .
I f a q u e s t i o n s p e c i f i c a l l y a s k s f o r t h e n a m e o f a s u b s t a n c e , d o n o t a w a r d a m a r k f o r a c o r r e c t f o r m u l a ;
s i m i l a r l y , i f t h e f o r m u l a i s s p e c i f i c a l l y a s k e d f o r , d o n o t a w a r d a m a r k f o r a c o r r e c t n a m e .
I f a q u e s t i o n a s k s f o r a n e q u a t i o n f o r a r e a c t i o n , a b a l a n c e d s y m b o l e q u a t i o n i s u s u a l l y e x p e c t e d . D o n o t
a w a r d a m a r k f o r a w o r d e q u a t i o n o r a n u n b a l a n c e d e q u a t i o n u n l e s s t h e q u e s t i o n s p e c i f i c a l l y a s k s f o r t h i s . I n
s o m e c a s e s , w h e r e m o r e c o m p l i c a t e d e q u a t i o n s a r e t o b e w r i t t e n , m o r e t h a n o n e m a r k m a y b e a v a i l a b l e f o r
a n e q u a t i o n i n t h e s e c a s e s f o l l o w t h e i n s t r u c t i o n s i n t h e m a r k s c h e m e .
I g n o r e m i s s i n g o r i n c o r r e c t s t a t e s y m b o l s i n a n e q u a t i o n u n l e s s t h e s e a r e s p e c i f i c a l l y a s k e d f o r i n t h e
q u e s t i o n .
M a r k p o s i t i v e l y . G i v e c a n d i d a t e s c r e d i t f o r w h a t t h e y h a v e g o t c o r r e c t , r a t h e r t h a n p e n a l i z i n g t h e m f o r w h a t
t h e y h a v e g o t w r o n g .
I f c a n d i d a t e s a n s w e r a q u e s t i o n c o r r e c t l y , b u t b y u s i n g a m e t h o d d i f f e r e n t f r o m t h a t s h o w n i n t h e
m a r k s c h e m e , t h e n a w a r d m a r k s ; i f i n d o u b t c o n s u l t y o u r T e a m L e a d e r
6 M 0 5 / 4 / C H E M I / H P 3 / E N G / T Z 0 / X X / M +
O p t i o n B M e d i c i n e s a n d d r u g s
B 1 . ( a ) m i l d a n a l g e s i c
i n t e r c e p t s p a i n a t t h e s o u r c e / O W T T E ;
b y i n t e r f e r i n g w i t h t h e p r o d u c t i o n o f s u b s t a n c e s t h a t c a u s e p a i n / p r o s t a g l a n d i n s / O W T T E ;
A c c e p t e n z y m e s b u t n o t h o r m o n e s .
s t r o n g a n a l g e s i c
b i n d s t o p a i n r e c e p t o r s i n t h e b r a i n ;
p r e v e n t i n g t h e t r a n s m i s s i o n o f n e r v e i m p u l s e s ; [ 4 ]
( b ) ( i ) a d v a n t a g e
p r e v e n t s i n f l a m m a t i o n / t h i n s b l o o d / e f f e c t i v e a g a i n s t b l o o d c l o t s / p r e v e n t s s t r o k e s / q u i c k
a c t i n g / p r e v e n t s t h e r e c u r r e n c e o f h e a r t a t t a c k s / r e l i e v e s s y m p t o m s o f a r t h r i t i s / r h e u m a t i s m /
r e d u c e s f e v e r ;
d i s a d v a n t a g e
i r r i t a t e s t h e s t o m a c h l i n i n g / p r o d u c e s a l l e r g i c r e a c t i o n s / R e y e s s y n d r o m e /
c a u s e s s t o m a c h b l e e d i n g / c a u s e s s t o m a c h u l c e r s ; [ 2 ]
( i i ) i n c r e a s e s t h e r i s k o f s t o m a c h b l e e d i n g / h a e m o r r h a g e / e n h a n c e s d e p r e s s i o n o f C N S ; [ 1 ]
( i i i ) m a y c a u s e k i d n e y / l i v e r d a m a g e ; [ 1 ]
B 2 . ( a ) n a r r o w s p e c t r u m e f f e c t i v e o n l y a g a i n s t c e r t a i n t y p e s o f b a c t e r i a w h e r e a s b r o a d s p e c t r u m
e f f e c t i v e a g a i n s t a w i d e r r a n g e o f b a c t e r i a ; [ 1 ]
T h e r e m u s t b e s o m e r e f e r e n c e t o d i f f e r e n t t y p e s o f b a c t e r i a .
( b ) p e n i c i l l i n s p r e v e n t b a c t e r i a f r o m m a n u f a c t u r i n g c e l l w a l l s ;
d e v e l o p n e w p e n i c i l l i n s t o o v e r c o m e t h e r e s i s t a n c e t h a t b a c t e r i a d e v e l o p t o e x i s t i n g a n t i b i o t i c s /
O W T T E ; [ 2 ]
( c ) i n c r e a s e s r e s i s t a n c e t o t h e p e n i c i l l i n a s e e n z y m e / a l t e r s s h a p e / s t a b i l i t y / s o l u b i l i t y ; [ 1 ]
( d ) ( i ) m a k e s p e n i c i l l i n s l e s s e f f e c t i v e ;
d e s t r o y s u s e f u l / g o o d b a c t e r i a ;
a l l o w s r e s i s t a n t p o p u l a t i o n t o b u i l d u p ; [ 3 ]
( i i ) u s e o f p e n i c i l l i n s i n a n i m a l f e e d s / p e o p l e n o t c o m p l e t i n g t h e i r c o u r s e o f p e n i c i l l i n ; [ 1 ]
7 M 0 5 / 4 / C H E M I / H P 3 / E N G / T Z 0 / X X / M +
B 3 . ( a ) [ 1 ]
*
H O C H C H 2
N H C H 3
O H
H O
( b ) a c h i r a l a u x i l i a r y i s a n o p t i c a l l y - a c t i v e s p e c i e s ;
t h a t c a n b e c o n n e c t e d t o a m o l e c u l e ( t o m a k e i t o p t i c a l l y - a c t i v e ) ;
w h e n t h i s s p e c i e s i s r e a c t e d f u r t h e r ( t h e n r e m o v e d ) o n l y o n e e n a n t i o m e r r e s u l t s ;
e l i m i n a t e s t h e n e e d t o c a r r y o u t t h e s e p a r a t i o n o f t h e d e s i r e d e n a n t i o m e r f r o m a r a c e m i c m i x t u r e ; [ 4 ]
B 4 . ( a ) c a u s e c h a n g e s i n v i s u a l a n d s o u n d p e r c e p t i o n / h a l l u c i n a t i o n s ;
L S D m a y c a u s e a p e r m a n e n t e f f e c t o f f l a s h b a c k s / e f f e c t s o f L S D m a y b e e x p e r i e n c e d a y e a r o r
m o r e a f t e r t h e l a s t u s e o f t h e d r u g / p s y c h o l o g i c a l d e p e n d e n c e ; [ 2 ]
O R
m e s c a l i n e m a y c a u s e n a u s e a / t r e m b l i n g / l i v e r d a m a g e / r e d u c e a p p e t i t e ;
( b ) b o t h c o n t a i n a m i n e s / a r o m a t i c ( b e n z e n e ) r i n g ;
m e s c a l i n e L S D
p r i m a r y a m i n e s e c o n d a r y a n d t e r t i a r y a m i n e
e t h e r g r o u p s a m i d e
o n e r i n g a l k e n e ( s )
i n d o l e r i n g
f o u r c y c l i c r i n g s
h e t e r o c y c l i c
A c c e p t a n y o n e c l e a r d i f f e r e n c e f r o m t h e a b o v e l i s t . [ 2 ]
8 M 0 5 / 4 / C H E M I / H P 3 / E N G / T Z 0 / X X / M +
O p t i o n C H u m a n b i o c h e m i s t r y
C 1 . ( a ) s a t u r a t e d f a t s h a v e o n l y s i n g l e C C b o n d s / u n s a t u r a t e d f a t s h a v e C = = C b o n d s ; [ 1 ]
D o n o t a c c e p t r e f e r e n c e s t o d o u b l e o r s i n g l e b o n d s w i t h o u t m e n t i o n o f c a r b o n , c o m p a r i s o n m u s t
b e i m p l i e d .
( b ) p a l m i t i c a c i d i s s a t u r a t e d / l i n o l e i c a c i d i s u n s a t u r a t e d / O W T T E ;
p a l m i t i c a c i d c h a i n s a r e s t r a i g h t e r / l i n o l e i c a c i d c h a i n s a r e m o r e k i n k e d / O W T T E ;
p a l m i t i c a c i d c h a i n s c a n p a c k m o r e c l o s e l y / l i n o l e i c a c i d c h a i n s c a n p a c k l e s s c l o s e l y
/ O W T T E ;
p a l m i t i c a c i d h a s s t r o n g e r v a n d e r W a a l s f o r c e s / l i n o l e i c a c i d h a s w e a k e r v a n d e r W a a l s
f o r c e s ; [ 3 m a x ]
A c c e p t i n t e r m o l e c u l a r f o r c e s b u t n o t h y d r o g e n b o n d i n g .
( c ) h e a t r e l e a s e d b y o i l = m a s s o f w a t e r × s p e c i f i c h e a t o f w a t e r × c h a n g e i n t e m p e r a t u r e / q = m c "t ;
= 1 0 0 0 × 4 . 1 8 × 4 7 . 3 ;
( m a r k i s f o r c o r r e c t t e m p e r a t u r e c h a n g e )
N o p e n a l t y f o r 4 . 2 i n s t e a d o f 4 . 1 8 .
1 0 0 0 × 4 . 1 8 × 4 7 . 3
c a l o r i f i c v a l u e = ;
5 . 0 0 g
= 3 9 . 5 t o 4 0 ( k J g - 1 ) ;
[ 4 ]
A w a r d [ 4 ] f o r c o r r e c t f i n a l a n s w e r .
C 2 . v i t a m i n C i s w a t e r s o l u b l e a n d v i t a m i n A / D i s f a t s o l u b l e ;
v i t a m i n C h a s 4 / s e v e r a l O H g r o u p s / v i t a m i n A / D h a s o n l y 1 / f e w e r O H g r o u p s ;
v i t a m i n A / D h a s l a r g e n o n - p o l a r / h y d r o c a r b o n p a r t / c h a i n / r i n g ;
v i t a m i n C h a s h y d r o g e n b o n d i n g a n d v i t a m i n A / D h a s v a n d e r W a a l s f o r c e s ; [ 4 ]
9 M 0 5 / 4 / C H E M I / H P 3 / E N G / T Z 0 / X X / M +
C 3 . b e n e f i t s [ 2 m a x ]
i m p r o v e f o o d p r o d u c t i v i t y / p r o v i d e m o r e f o o d ;
( f o o d ) c r o p s a r e m o r e r e s i s t a n t t o d i s e a s e / m o r e r e s i s t a n t t o i n s e c t a t t a c k / m o r e t o l e r a n t t o t o x i n s ;
i m p r o v e a e s t h e t i c s / c o m p o s i t i o n o f s o m e f o o d s ;
i m p r o v e d f l a v o u r ;
i m p r o v e d t e x t u r e ;
i m p r o v e d n u t r i t i o n a l v a l u e ;
i m p r o v e d s h e l f l i f e ;
i n c o r p o r a t i o n o f a n t i - c a n c e r s u b s t a n c e s / v a c c i n e s / r e d u c e e x p o s u r e t o l e s s h e a l t h y f a t s ;
c o n c e r n s [ 2 m a x ]
c o n t a m i n a t e n o r m a l D N A i n c r o p s / a n i m a l s / a l t e r e c o - s y s t e m s / l o n g - t e r m e f f e c t u n k n o w n / m a y i n c r e a s e
r i s k o f d i s e a s e ; [ 4 m a x ]
A w a r d [ 1 ] e a c h f o r a n y t w o .
C 4 . ( a ) c a t a l y s e / s p e e d u p c h e m i c a l r e a c t i o n s ( i n t h e b o d y ) / m a k e r e a c t i o n s p o s s i b l e a t b o d y t e m p e r a t u r e /
l o w e r a c t i v a t i o n e n e r g y . [ 1 ]
( b ) V m a x = 0 . 4 6 µ m o l m i n - 1 ;
K m = [ S ] w h e n v = ½ V m a x = 1 . 2 m m o l d m - 3
; [ 2 ]
m m o l d m - 3
A c c e p t 1 . 1 - 1 . 3 .
P e n a l i z e o n c e f o r w r o n g / n o u n i t s .
( c ) r a t e i n c r e a s e s d u e t o m o r e f r e q u e n t c o l l i s i o n s ;
r a t e o f i n c r e a s e s l o w s d u e t o o c c u p a n c y o f a c t i v e s i t e o n e n z y m e ;
V m a x
o c c u r s w h e n a l l a c t i v e s i t e s a r e o c c u p i e d / s a t u r a t e d ; [ 3 ]
V m a x
( d ) a f l a t t e r l i n e w h i c h b e g i n s a t t h e o r i g i n a n d t a k e s l o n g e r t o r e a c h ; [ 1 ]
C 5 . h e m e / h a e m / h e m o g l o b i n ;
+ 2 ; [ 2 ]
1 0 M 0 5 / 4 / C H E M I / H P 3 / E N G / T Z 0 / X X / M +
O p t i o n D E n v i r o n m e n t a l c h e m i s t r y
D 1 . ( a ) A n y t w o o f t h e f o l l o w i n g : C H 4 , H 2 O , C O 2 , N 2 O , O 3 , C F C s , S F 6 ; [ 1 ]
A c c e p t n a m e s i n s t e a d o f f o r m u l a s .
D o n o t a c c e p t N O x o r o t h e r o x i d e s o f n i t r o g e n .
I f a n y i n c o r r e c t g a s i s g i v e n a w a r d z e r o .
( b ) E a r t h r a d i a t e s i n f r a r e d r a d i a t i o n / l o n g w a v e l e n g t h r a d i a t i o n ;
g a s m o l e c u l e s a b s o r b r a d i a t i o n / b o n d s ( i n g a s m o l e c u l e s ) v i b r a t e m o r e ;
( r e - ) r a d i a t e d b a c k t o t h e E a r t h s s u r f a c e ; [ 3 ]
D 2 . ( a ) c h l o r o f l u o r o c a r b o n s / C F C s ;
A c c e p t c o r r e c t l y n a m e d e x a m p l e s .
f r o m r e f r i g e r a n t s / p r o p e l l a n t s f o r a e r o s o l s / f i r e e x t i n g u i s h e r s / f o a m i n g a g e n t s /
c l e a n i n g s o l v e n t s / c o o l a n t / a i r - c o n d i t i o n i n g s y s t e m s ;
O R
o x i d e s o f n i t r o g e n / ;
N O X
( f r o m ) i n t e r n a l c o m b u s t i o n e n g i n e / p o w e r s t a t i o n s / j e t a e r o p l a n e s ; [ 2 m a x ]
( b ) a d v a n t a g e
d o e s n o t p r o d u c e C l " / n o w e a k C C l b o n d s / s t a b l e / h a s s a m e p r o p e r t i e s a s C F C s / n o ( f r e e )
r a d i c a l s f o r m e d / h y d r o f l u o r o c a r b o n s h a v e s h o r t e r ( a t m o s p h e r i c ) l i f e t i m e ;
d i s a d v a n t a g e
g r e e n h o u s e g a s / g l o b a l w a r m i n g / h y d r o f l u o r o c a r b o n s a r e f l a m m a b l e ; [ 2 ]
1 1 M 0 5 / 4 / C H E M I / H P 3 / E N G / T Z 0 / X X / M +
D 3 . ( a ) p r i m a r y s t a g e
f i l t r a t i o n / f l o c c u l a t i o n / s e d i m e n t a t i o n / s e t t l i n g t a n k / s c r e e n i n g / g r i d s ;
s u b s t a n c e r e m o v e d
s o l i d s / i n s o l u b l e m a t e r i a l / o x y g e n - d e m a n d i n g w a s t e s ;
s e c o n d a r y s t a g e
a c t i v a t e d s l u d g e p r o c e s s / u s e o f b a c t e r i a a n d o x y g e n / t r i c k l e f i l t e r ;
s u b s t a n c e s r e m o v e d
o r g a n i c w a s t e s / o x y g e n - d e m a n d i n g w a s t e s ; [ 4 ]
( b ) o r g a n i c m a t e r i a l ;
c a r b o n b e d ;
h e a v y m e t a l s ;
c h e m i c a l p r e c i p i t a t i o n / d e s c r i p t i o n o f r e a c t i o n ;
p h o s p h a t e s ;
c h e m i c a l p r e c i p i t a t i o n / d e s c r i p t i o n o f r e a c t i o n ;
P e n a l i z e m i s s i n g c h e m i c a l o n c e o n l y .
n i t r a t e s ;
i o n e x c h a n g e / a l g a l p o n d s / d e n i t r i f y i n g b a c t e r i a ; [ 4 m a x ]
A w a r d [ 1 ] e a c h f o r a n y t w o m a t e r i a l s r e m o v e d a n d a w a r d [ 1 ] e a c h f o r t w o e x p l a n a t i o n s
c o r r e s p o n d i n g t o t h e s t a t e d m a t e r i a l s r e m o v e d .
D 4 . p r i m a r y p o l l u t a n t s
h y d r o c a r b o n s / n i t r o g e n o x i d e s / ;
N O X
s e c o n d a r y p o l l u t a n t s
o z o n e / k e t o n e s / a l d e h y d e s / p e r o x y a c y l n i t r a t e s ( P A N s ) / p e r o x i d e s / n i t r i c a c i d ;
s u n l i g h t c a u s e s t h e f o r m a t i o n o f f r e e - r a d i c a l s w h i c h l e a d t o s e c o n d a r y p o l l u t a n t s / s u i t a b l e e q u a t i o n
i n v o l v i n g f r e e r a d i c a l s ;
e . g . N O 2 ’! N O + O "
O " + H 2 O ’! 2 O H "
O H " + N O 2 ’! H N O 3
O H " + R H ’! R " + H 2 O
R " + O 2 ’! R O O "
R C O O O " + N O 2 ’! R C O O O N O 2
t h e r m a l i n v e r s i o n t r a p s t h e p o l l u t e d a i r c l o s e r t o t h e g r o u n d ; [ 4 ]
1 2 M 0 5 / 4 / C H E M I / H P 3 / E N G / T Z 0 / X X / M +
D 5 . c a d m i u m s o u r c e :
m e t a l p l a t i n g / s o m e r e c h a r g e a b l e b a t t e r i e s / o r a n g e p i g m e n t s / z i n c r e f i n i n g ;
e n v i r o n m e n t a l e f f e c t :
t o x i c t o f i s h / b i r t h d e f e c t s i n m i c e / i n d u c e s a b o r t i o n s i n s o m e a n i m a l s ;
h u m a n h e a l t h e f f e c t :
I t a i - I t a i d i s e a s e / l u n g / k i d n e y c a n c e r / v o m i t i n g / s t o m a c h p a i n s / d i a r r h o a ;
O R
m e r c u r y s o u r c e :
m e r c u r y c e l l ( c h l o r - a l k a l i i n d u s t r y ) / b a t t e r i e s / H g a m a l g a m s f o r d e n t a l f i l l i n g s /
H g s a l t s a s f u n g i c i d e s / s e e d d r e s s i n g ;
e n v i r o n m e n t a l e f f e c t :
i n h i b i t s g r o w t h a n d k i l l s f i s h / c a u s e s f i s h r e p r o d u c t i v e s y s t e m s t o f a i l ;
h u m a n h e a l t h e f f e c t :
M i n a m a t a d i s e a s e / p a r a l y s i s / m e n t a l d i s o r d e r s / d a m a g e t o l i v e r / k i d n e y ;
O R
l e a d s o u r c e :
l e a d p a i n t s / t e t r a e t h y l l e a d p e t r o l ( g a s o l i n e ) / l e a d w a t e r p i p e s / c a r b a t t e r i e s ;
e n v i r o n m e n t a l e f f e c t :
t o x i c t o p l a n t s / t o x i c t o a n i m a l s ;
h u m a n h e a l t h e f f e c t :
b r a i n d a m a g e / s t i l l b i r t h s / l o w b i r t h m a s s / h y p e r t e n s i o n / k i d n e y f a i l u r e / a b d o m i n a l p a i n s ; [ 3 m a x ]
D 6 . l a r g e d o s e s m a y b e r e q u i r e d t o k i l l 5 0 % o f t h e p o p u l a t i o n ;
d i f f e r e n t s p e c i e s r e a c t d i f f e r e n t l y t o d i f f e r e n t t o x i n s / O W T T E ;
i n t e r n a t i o n a l L D 5 0 f o r a l l t o x i c s u b s t a n c e s n o t u n i f o r m / f o r a p a r t i c u l a r t o x i c s u b s t a n c e
L D 5 0
m a y v a r y f r o m c o u n t r y t o c o u n t r y ; [ 2 m a x ]
A w a r d [ 1 ] e a c h f o r a n y t w o .
1 3 M 0 5 / 4 / C H E M I / H P 3 / E N G / T Z 0 / X X / M +
O p t i o n E C h e m i c a l i n d u s t r i e s
E 1 . ( a ) i s o t a c t i c
m e t h y l g r o u p s h a v e t h e s a m e o r i e n t a t i o n a l o n g t h e p o l y m e r ;
a t a c t i c
m e t h y l g r o u p s a r e a r r a n g e d r a n d o m l y a l o n g t h e p o l y m e r ; [ 2 ]
A w a r d [ 2 ] f o r s u i t a b l e d i a g r a m s .
( b ) c r y s t a l l i n e ;
t o u g h ;
h i g h t e n s i l e s t r e n g t h ;
h a r d / s t i f f ;
c a n b e m o u l d e d ;
c a n b e d r a w n i n t o f i b r e s ;
A w a r d [ 1 ] f o r a n y t w o .
r e g u l a r p a c k i n g / s t r o n g ( e r ) f o r c e s b e t w e e n c h a i n s ; [ 2 m a x ]
A c c e p t c r y s t a l l i n e a s e i t h e r p r o p e r t y o r s t r u c t u r e , b u t n o t b o t h .
E 2 . ( a ) r e d u c t i o n / r e d o x ; [ 1 ]
( b ) p o s i t i o n o f m e t a l i n r e a c t i v i t y / e l e c t r o c h e m i c a l s e r i e s ;
A l i s h i g h e r i n t h e s e r i e s s o h a r d e r t o e x t r a c t / F e i s l o w e r i n t h e s e r i e s s o e a s i e r t o e x t r a c t ; [ 2 ]
1 4 M 0 5 / 4 / C H E M I / H P 3 / E N G / T Z 0 / X X / M +
F e 2 O 3
E 3 . ( a ) h a e m a t i t e a n d ; [ 1 ]
F e 3 O 4
A c c e p t m a g n e t i t e a n d .
( b ) ( i ) s i l i c o n ( I V ) o x i d e a n d S i O 2 ; [ 1 ]
A c c e p t s i l i c a a n d s i l i c o n d i o x i d e , b u t n o t s i l i c o n o x i d e .
( i i ) l i m e s t o n e ;
D o n o t a c c e p t l i m e o r c a l c i u m c a r b o n a t e .
a n d
C a C O 3 ’! C a O + C O 2 C a O + S i O 2 ’! C a S i O 3 / C a C O 3 + S i O 2 ’! C a S i O 3 + C O 2 ; [ 2 ]
( c ) e l e c t r o l y s i s ;
E I T H E R
2 O 2 - ’! O 2 + 4 e - ;
;
A l 3 + + 3 e - ’! A l
O R
2 A l 2 O 3 ’! 4 A l + 3 O 2 ;
C + O 2 ’! C O 2 ;
[ 3 ]
( d ) c r y o l i t e i s a f l u x / s o l v e n t
r e d u c e s o p e r a t i n g t e m p e r a t u r e / l o w e r s t h e m e l t i n g p o i n t o f A l 2 O 3 ;
l e s s e n e r g y i s r e q u i r e d f o r t h e p r o d u c t i o n o f a l u m i n i u m ; [ 2 ]
A n y o f t h e a b o v e a w a r d [ 1 ] e a c h .
1 5 M 0 5 / 4 / C H E M I / H P 3 / E N G / T Z 0 / X X / M +
E 4 . ( i ) 2 C l - ’! C l 2 + 2 e - ;
/ N a + + e + H g ’! N a / H g ( s o d i u m a m a l g a m ) ; [ 2 ]
2 H 2 O + 2 e - ’! H 2 + 2 O H - / 2 H + + 2 e - ’! H 2
E l e c t r o d e s d o n o t n e e d t o b e i n d i c a t e d , b u t d e d u c t [ 1 ] i f e q u a t i o n s l i n k e d t o i n c o r r e c t e l e c t r o d e s .
( i i ) A n y t w o f r o m :
( a s b e s t o s ) d i a p h r a g m / m e r c u r y e l e c t r o d e / c a t h o d e / i o n e x c h a n g e m e m b r a n e ; [ 1 ]
( i i i ) h y d r o g e n a n d m a n u f a c t u r e o f a m m o n i a / m a r g a r i n e / u s e a s f u e l ;
s o d i u m h y d r o x i d e a n d m a n u f a c t u r e o f s o a p / d e t e r g e n t s / p o l y e s t e r s ( e . g . r a y o n ) / b l e a c h e s ; [ 2 ]
A c c e p t o t h e r v a l i d i n d u s t r i a l u s e s .
E 5 . n - t y p e s e m i c o n d u c t o r s
a g r o u p 5 e l e m e n t ( e . g . A s , P ) i s a d d e d ;
i t p r o v i d e s e x t r a e l e c t r o n s ;
p - t y p e s e m i c o n d u c t o r s
a g r o u p 3 e l e m e n t ( e . g . I n , G a , A l ) i s a d d e d ;
t h i s c r e a t e s e l e c t r o n h o l e s ; [ 4 ]
1 6 M 0 5 / 4 / C H E M I / H P 3 / E N G / T Z 0 / X X / M +
O p t i o n F F u e l s a n d e n e r g y
F 1 . ( a ) ( i ) a d v a n t a g e
c a n o b t a i n a l a r g e f r a c t i o n o f t h e e n e r g y a v a i l a b l e / m o r e e f f i c i e n t / e a s e o f u s e /
b i o m a s s i s r e n e w a b l e ;
d i s a d v a n t a g e
m a y c a u s e a l o t o f p o l l u t i o n / e x p e n s i v e t o t r a n s p o r t / c a n n o t r e p l a c e l i q u i d f u e l s ; [ 2 ]
( i i ) a d v a n t a g e
l i q u i d f u e l h a s m o r e u s e s ( e . g . m o t o r v e h i c l e s ) / b u r n s m o r e c l e a n l y ;
d i s a d v a n t a g e
l e s s e n e r g y i s a v a i l a b l e f r o m e t h a n o l t h a n f r o m r a w p l a n t s / t i m e n e e d e d f o r c o n v e r s i o n ; [ 2 ]
D o n o t a c c e p t b o t h a n a d v a n t a g e a n d a c o n v e r s e d i s a d v a n t a g e .
( b ) a d v a n t a g e
r e n e w a b l e s o u r c e o f e n e r g y / n o p o l l u t i o n / c a n b e u s e d c o n t i n u o u s l y / i n r e m o t e l o c a t i o n s /
l o w m a i n t e n a n c e / n o m o v i n g p a r t s ;
d i s a d v a n t a g e
s o l a r c e l l s a r e e x p e n s i v e t o p r o d u c e / m a y n o t b e e f f e c t i v e i n a r e a s w h e r e t h e r e i s l i t t l e s u n s h i n e /
i n e f f i c i e n t e n e r g y c o n v e r s i o n ; [ 2 ]
F 2 . ( a ) ( i ) o n e e l e c t r o d e i s m a d e o f P b ;
t h e o t h e r e l e c t r o d e i s m a d e o f P b O 2 ;
A c c e p t l e a d ( I V ) o x i d e a n d l e a d d i o x i d e .
e l e c t r o l y t e i s H S O 4 ;
2
P b + S O 2 ’! P b S O 4 + 2 e - ;
4
P b O 2 + 4 H + + S O 2 + 2 e - ’! P b S O 4 + 2 H 2 O ; [ 5 ]
4
A c c e p t r e v e r s e d e q u a t i o n s .
( i i ) o x i d a t i o n ;
e l e c t r o n s a r e r e l e a s e d / o x i d a t i o n n u m b e r o f P b i n c r e a s e s ;
I f r e d u c t i o n g i v e n , s e c o n d m a r k c a n n o t b e s c o r e d . [ 2 ]
( b ) ( i ) n u m b e r o f c e l l s c o n n e c t e d t o g e t h e r ( i n s e r i e s ) / c o n c e n t r a t i o n o f a c i d / t e m p e r a t u r e ; [ 1 ]
( i i ) s i z e o f t h e e l e c t r o d e s / a m o u n t o f m a t e r i a l ; [ 1 ]
1 7 M 0 5 / 4 / C H E M I / H P 3 / E N G / T Z 0 / X X / M +
²
F 3 . ( a ) ( b e t a m i n u s ) d e c a y ;
t h e n : p r a t i o ( 1 8 : 1 5 ) i s g r e a t e r t h a n t h a t i n s t a b l e P - 3 1 ( 1 6 : 1 5 ) / m o r e n t h a n p ; [ 2 ]
D o n o t a c c e p t t o o m a n y n e u t r o n s / O W T T E .
›#ž#
0 . 6 9 3 l n 2
( b ) ( i ) = k k = 0 . 0 2 7 7 / d a y - 1 ;
œ#Ÿ#
œ#
t 1 2 Ÿ# 2 5
# #
A o A o A o A
( i i ) l n = 0 . 0 2 7 7 d a y - 1 × 7 d a y s / l n = 0 . 1 9 4 / = 1 . 2 1 4 / = 0 . 8 2 4 ;
A A A A o
1 0 . 8 2 4 = 0 . 1 7 6 / 1 7 . 6 % ( f r a c t i o n d e c a y e d ) ; [ 3 ]
A w a r d [ 2 ] f o r c o r r e c t f i n a l a n s w e r . A w a r d [ 1 m a x ] f o r 8 2 . 4 % .
D o n o t p e n a l i z e f o r s i g n i f i c a n t f i g u r e s .
F 4 . ( a ) i s t h e e n e r g y r e q u i r e d t o b r e a k a n u c l e u s i n t o s e p a r a t e p r o t o n s a n d n e u t r o n s / t h e e n e r g y g i v e n
o u t w h e n a n u c l e u s i s f o r m e d f r o m s e p a r a t e p r o t o n s a n d n e u t r o n s ; [ 1 ]
( b ) t h e m o s t s t a b l e n u c l e i h a v e a m a s s n u m b e r b e t w e e n 5 0 a n d 6 0 ;
a s s m a l l n u c l e i / l o w e r B E P N s a r e c o n v e r t e d t o h e a v i e r o n e s / h i g h e r B E P N s , e n e r g y i s r e l e a s e d ;
h e a v i e r n u c l e i / l o w e r B E P N s a r e c o n v e r t e d t o l i g h t e r o n e s / h i g h e r B E P N s ( f i s s i o n ) ;
t h e c u r v e e n d s b e c a u s e t h e r e a r e n o s t a b l e n u c l e i w i t h m a s s n u m b e r s > 2 4 0 ; [ 4 ]
1 8 M 0 5 / 4 / C H E M I / H P 3 / E N G / T Z 0 / X X / M +
O p t i o n G M o d e r n a n a l y t i c a l c h e m i s t r y
G 1 . ( a ) A i s t h e u l t r a v i o l e t / U V ;
e l e c t r o n i c t r a n s i t i o n s ;
B i s t h e i n f r a r e d / I R ;
m o l e c u l a r v i b r a t i o n s ;
A i s h i g h e r e n e r g y t h a n B / O W T T E ; [ 5 ]
I f A a n d B t h e w r o n g w a y r o u n d [ 3 m a x ] .
( b ) ( i ) A ( b e c a u s e ) e l e c t r o n t r a n s i t i o n s o c c u r ; [ 1 ]
( i i ) B f r o m v i b r a t i o n f r e q u e n c i e s ; [ 1 ]
A l l o w E C F f r o m ( a ) .
G 2 . ( a )
H
O
O
H H O H H O O H
H
H C
H C C
C C C C C
H
O
O
H
; ;
; H H O H H H
;
O H
H C C O H
;
H
[ 2 ]
A c c e p t c o r r e c t c y c l i c i s o m e r s .
I f n o H a t o m s s h o w n [ 1 m a x ] .
( b ) 2 9 2 0 c m - 1 C H ;
c m - 1
2 7 6 5 O H ( i n h y d r o g e n b o n d e d a c i d s ) ;
c m - 1
1 7 1 0 C = = O ; [ 2 m a x ]
A w a r d [ 2 ] f o r t h r e e c o r r e c t , [ 1 ] f o r t w o c o r r e c t .
( c )
H
O
H C C
;
H
O
H
( b e c a u s e o f ) t h e p o s i t i o n o f O H v i b r a t i o n ; [ 2 ]
1 9 M 0 5 / 4 / C H E M I / H P 3 / E N G / T Z 0 / X X / M +
G 3 . ( a ) ( i ) t h e n u m b e r o f d i f f e r e n t h y d r o g e n / p r o t o n e n v i r o n m e n t s / O W T T E ; [ 1 ]
( i i ) t h e e n v i r o n m e n t o f p r o t o n / n e i g h b o u r i n g g r o u p / O W T T E ; [ 1 ]
( i i i ) t h e r a t i o o f t h e n u m b e r s o f p r o t o n s i n e a c h e n v i r o n m e n t ; [ 1 ]
( i v ) t h e n u m b e r o f ( i d e n t i c a l ) p r o t o n s o n t h e n e i g h b o u r i n g c a r b o n a t o m ( s ) ; [ 1 ]
( b ) 0 . 9 p p m H o n C a t t a c h e d t o a s e c o n d C / a l k y l g r o u p / R C H 3
2 . 0 p p m H o n C a t t a c h e d t o c a r b o x y l C / C o f a n e s t e r / C H 3 C O O R
4 . 1 p p m H o n C a t t a c h e d t o O o f c a r b o x y l g r o u p / e s t e r g r o u p / R C O O C H 2 R [ 3 ]
( c ) S t r u c t u r e [ 2 ]
H H
O
H
H C C C
H
C
O
H H
H
E x p l a n a t i o n [ 3 m a x ]
t w o C H 3 g r o u p s i n d i f f e r e n t e n v i r o n m e n t s ;
o n e C H 3 g r o u p i s n o t n e x t t o a C / h a s n o n e i g h b o u r i n g p r o t o n s ;
b e c a u s e i t i s a s i n g l e t ( a t 4 . 1 p p m ) ;
C H 2 n e x t t o / C 2 H 5 ;
C H 3
b e c a u s e o f t r i p l e t a n d q u a r t e t ; [ 5 m a x ]
A w a r d [ 2 ] f o r c o r r e c t s t r u c t u r e , [ 3 ] f o r a n y t h r e e c o r r e c t p o i n t s f o r e x p l a n a t i o n .
A w a r d [ 3 m a x ] i f s t r u c t u r e C H 3 C O O C H 2 C H 3 .
2 0 M 0 5 / 4 / C H E M I / H P 3 / E N G / T Z 0 / X X / M +
O p t i o n H F u r t h e r O r g a n i c C h e m i s t r y
H 1 . ( a )
H
C C l
[ 1 ]
H
( b ) C l 2 ’! 2 C l " i n i t i a t i o n ;
C l " + C 6 H 5 C H 3 ’! C 6 H 5 C H 2 " + H C l p r o p a g a t i o n ;
C 6 H 5 C H 2 " + C l 2 ’! C 6 H 5 C H 2 C l + C l " p r o p a g a t i o n ;
a n y c o r r e c t t e r m i n a t i o n e q u a t i o n t e r m i n a t i o n [ 5 ]
A w a r d [ 1 ] f o r e a c h c o r r e c t e q u a t i o n . A w a r d [ 1 ] f o r c o r r e c t n a m i n g t h r o u g h o u t .
I g n o r e c u r l y a r r o w s .
( c ) b r e a k s C l C l b o n d h o m o l y t i c a l l y / p r o d u c e f r e e r a d i c a l s ; [ 1 ]
H 2 . ( a )
C N -
:
[ 1 ]
[ 1 ]
H + / H C N
[ 1 ]
C N
C N
H 3 C
´+ ´
C O H 3 C C O -
H 3 C C O H
H 3 C
C H 3
C H 3 [ 1 ]
S u i t a b l e d i a g r a m w i t h
c u r l y a r r o w s h o w i n g a t t a c k b y o n c a r b o n y l ;
C N - C ´ +
c u r l y a r r o w s h o w i n g p i b o n d b r e a k i n g ;
c u r l y a r r o w f r o m O t o H + / H C N ;
s t r u c t u r e o f p r o d u c t ( C H 3 ) 2 C ( O H ) C N ; [ 4 ]
A c c e p t m o r e d e t a i l e d f o r m u l a .
( b ) ( C H 3 ) 2 C ( C N ) O H + H + + H 2 O ’! ( C H 3 ) 2 C ( C O O H ) O H + N H + ;
4
c a r b o x y l i c a c i d a n d a l c o h o l ; [ 2 ]
A c c e p t h y d r o x y ( l ) i n s t e a d o f a l c o h o l .
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