Edexcel Jan 2011 Paper 4 Q21 (with explained solutions) |

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Edexcel Jan 2011 Paper 4 Q21

Answers available below

PMT 21 The equation below shows the type of reaction which can be used in the production of biodiesel from vegetable oils. CH2OOCR1 + 3C2H5OH (cid:111) CH2OH + R1COOC2H5 + R2COOC2H5 + R3COOC2H5 CHOOCR2 CHOH CH2OOCR3 CH2OH (a) (i) Name this type of reaction. (1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (ii) Suggest why water must not be present when this reaction with ethanol is carried out. (1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (b) Give one reason why biodiesel is considered a greener fuel than diesel produced from crude oil. (1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 *N37949A02224*<br />
PMT *(c) The products of the type of reaction shown with ethanol can be separated and identified using gas chromatography (GC). In chromatography, compounds are separated because of the difference in distribution between a mobile phase and a stationary phase. Explain why this difference in distribution occurs, and contrast the phases used in gas chromatography (GC) and high performance liquid chromatography (HPLC). (5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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(Total for Question 21 = 8 marks) TOTAL FOR SECTION C = 20 MARKS TOTAL FOR PAPER = 90 MARKS *N37949A02324* 23<br />

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Reject Mark Question Number 20 (d) Acceptable Answers Answers will be based on several pieces of information (molecular formula, products of ester hydrolysis, answers to (c)) which may be contradictory if errors have been made. ALLOW TE marks for formulae which are chemically possible (ie no 5 bonded carbons etc) and based on most of the deductions but not necessarily all. Z is CH3CH(OH)CH2COOH (1) Stand alone mark ALLOW TE for an acid with OH in wrong position in Z if oxidation product identified as aldehyde TE for Z = CH3COCH2COOH if identified as ketone in (iii) X is CH3CH(OH)CH2COOCH3 (1) Stand alone mark TE for a methyl ester of Z Question Number 21 (a) (i) Question Number 21 (a) (ii) Acceptable Answers Transesterification Ethanol transesterification Acceptable Answers Reject Substituted esterification Reject To prevent hydrolysis/ to stop fatty acids forming / to stop breakdown of esters / water reacts with esters/ water is a better nucleophile than ethanol To dilute ethanol Ethanol would react with water A reaction would occur (unspecified) Mark Mark 6CH04/01 1101<br />
Question Number 21 (b) Question Number 21 (c) Mark Mark Acceptable Answers Reject (Vegetable) Fats/ oils are renewable (crude oil is not) / biodiesel comes from a renewable source / doesnt use up fossil fuel resources/ carbon footprint is less / (closer to) carbon neutral / growing vegetables absorb CO2 If more than one answer is given, and one is incorrect, no mark Ignore comments on biodegradability Just made from plants Just crude oil is not sustainable Less polluting produces less greenhouse gases / less CO2 Burns more cleanly Requires less energy for production Acceptable Answers Reject Substances to be separated have different (forces of) attraction to / affinity for / solubilities in / adsorption to one or both of the mobile and stationary phases OWTTE (1) ALLOW absorption GC: mobile phase a (inert / unreactive) gas OR GC: mobile phase nitrogen / helium / argon / other named inert gas (1) GC: Stationary phase a liquid (on an (inert) solid) / a solid (1) HPLC: stationary phase a solid / silica (1) HPLC: mobile phase a liquid (1) Different retention times without a reason why Different volatilities Different masses Different reactivity Different reactions Different interactions TOTAL FOR SECTION C = 20 MARKS 6CH04/01 1101<br />

Question 17 18 19 20 21

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