Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών

Transcript

1 1 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 1.Οξειδοαναγωγή 1.1.Αριθμόσ οξείδωςησ-οξείδωςηαναγωγή Το ωορτίο του κειικοφ ανιόντοσ (SO42-) είναι -2. Ροιοσ είναι ο χθμικόσ τφποσ τθσ ζνωςθσ κειικό αργίλιο, αν ο Α.Ο του αργιλίου (Al) είναι +3. α. Al3(SO4)2 β.al2so3 γ. Al2(SO4)3 δ. SO3Al2 Λυμζνα Παραδείγματα ΕΡΩΣΗ Η ΤΜΠΛΗΡΩ Η ΚΕΝΩΝ Να αντιςτοιχίςετε ςτον αρικμό του κάκε κενοφ το ςωςτό όρο που το ςυμπλθρϊνει. Ο αρικμόσ οξείδωςθσ ενόσ ςτοιχείου ςε μία χθμικι ζνωςθ είναι το (1) του ιόντοσ του ςε μία ετεροπολικι ζνωςθ θ το (2) του ατόμου του ςε μία ομοιοπολικι ζνωςθ. Ζνα ςτοιχείο όταν βρίςκεται ςε ελεφκερθ κατάςταςθ ζχει πάντα αρικμό οξείδωςθσ (3). Το άκροιςμα των αρικμϊν οξείδωςθσ όλων των ςτοιχείων των ατόμων που ςυμμετζχουν ςε μία (4) είναι μθδζν. Το άκροιςμα των Α.Ο. όλων των ςτοιχείων των ατόμων ενόσ πολυατομικοφ ιόντοσ είναι το (5) του. Αρικμόσ κενοφ Προι (1) -χθμικι ζνωςθ (2) -ωαινομενικό ωορτίο (3) -μθδζν (4) -ωορτίο (5) -πραγματικό ωορτίο ΕΡΩΣΗ ΕΙ ΠΟΛΛΑΠΛΗ ΕΠΙΛΟΓΗ Να ςθμειϊςετε το γράμμα που αντιςτοιχεί ςτθ ςωςτι απάντθςθ Ο Α.Ο. του Ο ςτο όηον Ο3 είναι..: α. 0 β. +3 γ. -3 δ Στθν ετεροπολικι ζνωςθ NaCl ο Α.Ο. του Cl είναι..: α. +1 β. 0 γ. -1 δ Στθν ετεροπολικι ζνωςθ κειοφχο κάλιο ο Α.Ο. του κείου (S) είναι -2 και του καλίου (Κ) είναι +1. Ο χθμικόσ τφποσ του κειοφχου καλίου είναι : α. KS β. SK2 γ. KS2 δ.k2s Σε ποιο από τα παρακάτω μόρια ο Α.Ο. του ιωδίου (Ι) είναι μθδζν ; α. ΘΙ β. Ι2 γ. ΘΙΟ3 δ. ΜgI Να βρεκεί ο Α.Ο. του μαγγανίου (Mn) ςτθν ετεροπολικι ζνωςθ MnCl2 Απάντθςθ : Όταν μασ δίνεται ο χθμικόσ τφποσ μίασ ετεροπολικισ ζνωςθσ μποροφμε να υπολογίςουμε τον Α.Ο ενόσ ςτοιχείου κακϊσ είναι το πραγματικό του φορτίο ςτθν ζνωςθ. Σο ςτοιχείο που αναγράφεται πρϊτο είναι το θετικό,όπωσ ςτθν ςυγκεκριμζνθ περίπτωςθ είναι το Mn, MnCl2. To φορτίο του κετικοφ ιόντοσ τοποκετείται δείκτθσ ςτο αρνθτικό : MnCl2. Άρα ο Α.Ο του Mn είναι Να βρεκεί ο Α.Ο του Cl ςτθν ετεροπολικι ζνωςθ MgCl2 και του Ca ςτθν ετεροπολικι ζνωςθ CaS. Απάντθςθ : Χρθςιμοποιϊντασ τθν τεχνικι που χρθςιμοποιιςαμε παραπάνω βρίςκουμε ότι το Cl είναι το αρνθτικό ιόν KCl ενϊ το Ca το θετικό CaS. Παρατθροφμε ότι ςτουσ χθμικοφσ τφπουσ που μασ δίνονται δεν υπάρχουν δείκτεσ. Οι δείκτεσ παραλείπονται ςε δφο περιπτϊςεισ : - Όταν τo φορτίo είναι 1 δθλαδι όπωσ ςτθν πρϊτθ ζνωςθ MgCl2 με το Cl-,άρα ο Α.Ο του Cl είναι Όταν και τα 2 φορτία είναι ίςα κατά απόλυτθ τιμι δθλαδι όπωσ ςτθν δεφτερθ ζνωςθ CaS με το Ca2+ και το S2-,άρα ο Α.Ο του S είναι -2. Επομζνωσ είναι χριςιμο να κυμόμαςτε τα κυριότερα ιόντα : Κ+, Να+, Μg2+, Ca2+, O2-, S2-, X- (X:αλογόνο F,Cl, Br, I) Εφαρμογι Να υπολογιςτοφν οι Α.Ο των ςτοιχείων Al, Cr, Mn, Fe, Cu ςτισ παρακάτω ετεροπολικζσ ενϊςεισ : AlCl3, CrCl3, Cr2 (SO4)3, MnSO4, MnCl2, MnO,MnO2,FeCl2, FeCl3, FeO, Fe2O3, Cu2O, CuO. Λυμζνα παραδείγματα Ο Α.Ο του Ca ςτθν ετεροπολικθ ζνωςθ ανκρακικό αςβζςτιο CaCO3 είναι : α.+2 β. μθδζν γ.+1 δ Να υπολογιςκεί ο Α.Ο του άνκρακα C ςτισ ενϊςεισ : Μεκάνιο CH4, Φορμαλδεψδθ HCHO, Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 1

2 2 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Διοξείδιο του άνκρακα CO 2. Λφςθ: τισ ομοιοπολικζσ ενϊςεισ ο Α.Ο. ενόσ ςτοιχείου ςε μία ζνωςθ είναι το φαινομενικό φορτίο που αποκτά το άτομο του, αν το κοινό ηευγάρι θλεκτρονίων αποδοκεί ςτο πιο θλεκτραρνθτικό άτομο. Ο άνκρακασ C είναι πιο ομοιοπολικόσ από το υδρογόνο Θ άρα ςε κάκε δεςμό C-H αποδίδουμε το κοινό ηευγάρι θλεκτρονίων ςτον C όπου αποκτά φαινομενικό φορτίο -1 ενϊ το Θ +1. Ο άνκρακασ C είναι λιγότερο θλεκτραρνθτικόσ από το Ο, το Ν και τα αλογόνα F, Cl, Br,I, άρα το κοινό ηευγάρι αποδίδεται ςτο θλεκτραρνθτικότερο άτομο και ο άνκρακασ αποκτά φαινομενικό φορτίο +1, ενϊ το άλλο άτομο του δεςμοφ -1. Αρχικά αναγράφουμε τον.σ τθσ ζνωςθσ αναλυτικά. Μεκάνιο : H H-C-H H Με βάςθ τα παραπάνω για κάκε δεςμό C-H, Ο C αποκτά φαινομενικό φορτίο -1. Όμωσ ςτο μεκάνιο ζχουμε 4 τζτοιουσ δεςμοφσ που ςυνδζεται ο C άρα ο Α.Ο. του C είναι (-1) 4=-4. Φορμαλδεΰδθ : HCHO H-C=O H Με βάςθ τα παραπάνω ζχουμε 2 δεςμοφσ C-H, όπου ο άνκρακασ αποκτά φαινομενικό φορτίο -1 από τον κακζνα, αλλά και 2 δεςμοφσ C=O όπου ο άνκρακασ αποκτά φαινομενικό φορτίο +1 από τον κακζνα. υνολικά Α.Ο. C =2 (-1)+2 (+1)=-2+2=0 Διοξείδιο του άνκρακα O=C=O 4 (+1)=+4 Εφαρμογι Να βρεκεί ο Α.Ο. του C ςτισ ενϊςεισ : CH 3 Cl, CH 2 Cl 2, CHCl 3, CCl Να βρεκεί ο Α.Ο. του C ςτισ ενϊςεισ : HCN, HCOOH, CH 3 OH Παράδειγμα Να υπολογιςκεί ο Α.Ο. του C ςτθν ζνωςθ ακεταλδεψδθ CH 3 CHO : Λφςθ : Πρζπει να γνωρίηουμε επιπλζον ότι μεταξφ ομοιϊν ατόμων με τθν ίδια θλεκτραρνθτικότθτα το κοινό ηευγάρι θλεκτρονίων δεν αποδίδεται πουκενά. Ακόμθ όταν ζχουμε παραπάνω από 2 άτομα του ίδιου ςτοιχείου, ο Α.Ο. του ςτοιχείου είναι ο μζςοσ όροσ των Α.Ο. όλων των ατόμων του ςτοιχείου. H H-C 1 -C 2 =O H H Για τον C 1 : 3 δεςμοί C-H Για τον C 2 : 2 δεςμοί C-O και 1 δεςμόσ C-H Ο δεςμόσ μεταξφ των ατόμων C 1 -C 2 αφορά άτομα ίδιασ θλεκτραρνθτικότθτασ και δε ςυνειςφζρει ςτον υπολογιςμό του φαινομενικοφ φορτίου. Α.Ο. C1 =3 (-1)=-3 Α.Ο. C2 =1 (-1)+2 (+1)=-1+2=+1 A.O. C =(A.O. C1 +A.O. C2 )/2=(-3+1)/2=-1 Εφαρμογι Να βρεκεί ο αρικμόσ οξείδωςθσ του C ςτισ παρακάτω ενϊςεισ : CH 3 -CH 3, CH 2 =CH 2, H-C C-H Να βρεκεί ο Α.Ο του C ςτισ παρακάτω ενϊςεισ: CH 3 CH 2 OH, CH 3 COOH Δίνεται θ ζνωςθ γλυκερόλθ (1,2,3-προπανοτριόλθ), θ οποία αποτελεί τθν πρϊτθ φλθ για τθν παραςκευι του εκρθκτικοφ νιτρογλυκερίνθ. Ροιοι αρικμοί οξείδωςθσ αντιςτοιχοφν ςτα άτομα άνκρακα α και β; α. α=+1 και β=0 β. α=0 και β=0 γ. α=+1 και β=+1 δ. α=0 και β=-1 Για τθν μελζτθ των φαινομζνων τθσ οξείδωςθσ και τθσ αναγωγισ είναι απαραίτθτο να γνωρίηουμε τουσ αριθμοφσ οξείδωςησ των ςτοιχείων. Ετεροπολικζσ ενώςεισ : Ο αρικμόσ οξείδωςθσ ενόσ ςτοιχείου ςε μια ετεροπολικι ζνωςθ είναι ίςοσ με το φορτίο του ιόντοσ του ςτοιχείου. Ρχ ςτθν ζνωςθ NaCl ο αρικμόσ οξείδωςθσ του Na είναι +1 και του Cl -1. Ομοιοπολικζσ ενώςεισ : Ο αρικμόσ οξείδωςθσ είναι το φορτίο του ςτοιχείου,που κα είχε το άτομο αν κεωροφςαμε ότι τα θλεκτρόνια του δεςμοφ μετατοπίηονται πλιρωσ προσ τθν πλευρά του Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 2

3 3 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ηλεκτραρνητικότερου ςτοιχείου. Ρχ ςτθν ομοιοπολικι ζνωςθ HCl, υπάρχει ζνασ πολωμζνοσ ομοιοπολικόσ δεςμόσ όπου το κοινό ηεφγοσ θλεκτρονίων αποδίδεται προσ το θλεκτραρνθτικότερο Cl. H H + Cl Cl - Αυτό ζχει ωσ αποτζλεςμα ο αρικμόσ οξείδωςθσ ενόσ ςτοιχείου να είναι διαωορετικόσ από ζνωςθ ςε ζνωςθ. Ο αρικμόσ οξείδωςθσ ενόσ ςτοιχείου ορίηεται ςε μία ζνωςθ βάςει οριςμζνων κανόνων : α.) Ο αρικμόσ οξείδωςθσ ενόσ ατόμου όταν αυτό βρίςκεται ςτθν ςτοιχειακι του κατάςταςθ είναι 0.Ρχ H 2, O 2, Cl 2, S 2, P 4, Cu, Fe β.) Το F ωσ το θλεκτραρνθτικότερο ςτοιχείο ζχει αρικμό οξείδωςθσ (Α.Ο.) πάντα -1. γ.) Το Ο ζχει Α.Ο. -2 εκτόσ από τθν ζνωςθ ΟF 2 που ζχει +2 και τα υπεροξείδια πχ Η 2 Ο 2 όπου ζχει Α.Ο δ.) Το Η ζχει Α.Ο. +1 ςτισ ενϊςεισ του με τα αμζταλλα και -1 ςτισ ενϊςεισ με τα μζταλλα ( πχ ΝαΗ, CaH 2 ) ε.) Τα αλκάλια ( Li, Na, K,..) ζχουν Α.Ο +1 και οι αλκαλικζσ γαίεσ ( Mg,Ca,..,Ba) Α.Ο. +2 ςτ.) Το αλγεβρικό άκροιςμα των Α.Ο. των ςτοιχείων ςε μία ζνωςθ είναι 0 ενϊ ςε ζνα ιόν ίςο με το φορτίο του ιόντοσ. Για παράδειγμα ςτθν ζνωςθ Η 2 SO 4 γνωρίηοντασ ότι ο Α.Ο Θ =+1 και Α.Ο ο =-2,μποροφμε να υπολογίςουμε τον Α.Ο s. 2(Α.Ο Θ ) + 4(Α.Ο ο ) + Α.Ο S =0 2(+1)+4(-2)+Α.Ο S =0 Α.Ο S =+6 η.) Ο Α.Ο. του C ςτισ οργανικζσ ενϊςεισ εξαρτάται από το είδοσ των ατόμων με τα οποία ςυνδζεται. Ρχ ςτθν ζνωςθ CH 4 ο Α.Ο. του άνκρακα είναι -4 ενϊ ςτθν ζνωςθ CH 3 OH -2. Παράδειγμα Να υπολογιςκεί πρακτικά ο Α.Ο. του Mn ςτθν ζνωςθ υπερμαγγανικό κάλιο KMnO 4 και του Cr ςτο διχρωμικό κάλιο. Λφςθ: υνικωσ ςτον υπολογιςμό του Α.Ο. ενόσ ςτοιχείου ςε μία χθμικι ζνωςθ χρθςιμοποιοφμε τον πρακτικό τρόπο υπολογιςμοφ. Γνωρίηουμε ότι το άκροιςμα των Α.Ο. όλων των ατόμων των ςτοιχείων ςε μία χθμικι ζνωςθ είναι ίςο με το μθδζν. Κάποια ςτοιχεία ζχουν ςυγκεκριμζνουσ Α.Ο. όπωσ: Θ:+1, Ο:-2(Με εξαίρεςθ το Θ 2 Ο 2 με -1 και το ΟF 2 με +2) Κ:+1, Να:+1, F:-1, Ca:+2,Mg:+2, Zn:+2,Al:+3 Άρα ουςιαςτικά ωσ άγνωςτοσ x κα είναι ο Α.Ο. ενόσ μόνο ςτοιχείου ςτθν ζνωςθ. KMnO 4 : A.O. K =+1, A.O. o =-2, A.O. Mn =x Ιςχφει Α.Ο. Κ + Α.Ο. Mn +4 (A.O. O )=0 +1+x+4 (-2)=0 +1+x-8=0 x=+7 K 2 Cr 2 O 7 : A.O. K =+1, A.O. o =-2, A.O. Cr =x Ιςχφει 2 Α.Ο. Κ + 2 Α.Ο. Cr +7 (A.O. O )=0 +2+2x+7 (-2)=0 +2+2x-14=0 x=+6 Εφαρμογι Να υπολογιςκεί ο Α.Ο. του αηϊτου Ν ςτισ παρακάτω ενϊςεισ : ΘΝΟ 2, ΘΝΟ 3, ΝΟ, ΝΟ 2, Ν 2 Ο 3, Ν 2 Ο 5, Ν 2 Ο Να υπολογιςκεί ο Α.Ο του ιωδίου Ι ςτισ παρακάτω ενϊςεισ : ΘΙ, ΘΙΟ, ΘΙΟ 2, ΘΙΟ 3, ΘΙΟ Να υπολογιςκεί ο Α.Ο. του χλωρίου Cl ςτισ παρακάτω ενϊςεισ : NaClO 4, Cl 2 O, Cl 2 O 3, Cl 2 O 5, Cl 2 O Να υπολογιςκεί ο Α.Ο του Br ςτισ ενϊςεισ : KBrO 3, BrF, BrF 3, BrF 5, BrF Να υπολογιςκεί ο Α.Ο του C ςτισ παρακάτω ενϊςεισ : CO, NaHCO 3, CaCO Να υπολογιςκεί ο Α.Ο. του ςτισ παρακάτω ενϊςεισ : Θ 3 Ο 3, Θ 3 Ο 4, 2 Ο 3, 2 Ο 5,F 3,PF 5 Α. ΕΡΩΣΗΕΙ ΠΟΛΛΑΠΛΗ ΕΠΙΛΟΓΗ τισ παρακάτω ερωτιςεισ να ςθμειϊςετε το γράμμα που αντιςτοιχεί ςτθ ςωςτι απάντθςθ Ο αρικμόσ οξείδωςθσ ενόσ ιόντοσ ιςοφται: α. με το ωορτίο του πυρινα του β. με τον αρικμό θλεκτρονίων τθσ εξωτερικισ του ςτοιβάδασ γ. με τον αρικμό θλεκτρονίων που ςυνειςωζρει το άτομο δ. με το θλεκτρικό του ωορτίο Στισ ομοιοπολικζσ ενϊςεισ ο αρικμόσ οξείδωςθσ κάκε ατόμου ιςοφται με: α. το θλεκτρικό του ωορτίο Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 3

4 4 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών β. το ωαινομενικό ωορτίο που αποκτά το άτομο μετά τθν απόδοςθ των κοινϊν θλεκτρονίων του ςτο θλεκτραρνθτικότερο άτομο γ. τον αρικμό των θλεκτρονίων που ζχει ςτθν εξωτερικι του ςτιβάδα δ. τον αρικμό των θλεκτρονίων που ςυνειςωζρει το άτομο Ζνα αλογόνο Χ ςτθν ζνωςθ του με το Θ (ΘΧ) ζχει αρικμό οξείδωςθσ : α. +1, αωοφ το κοινό ηεφγοσ θλεκτρονίων αποδίδεται ςτο Θ β. -1, ωσ ςτοιχείο πιο θλεκτραρνθτικό από το Θ γ. 0 αωοφ δεν διακζτει θλεκτρικό ωορτίο δ. -1, όπωσ και ςε οποιαδιποτε ζνωςι του αωοφ το αντίςτοιχο ιόν Χ - ζχει ωορτίο Στο διατομικό μόριο Υ 2, το ςτοιχείο 8 Υ ζχει αρικμό οξείδωςθσ α. 0 β. -2 γ. +2 δ Στο διατομικό μόριο Α-Β,όπου 9 Α και 17 Β με το ςτοιχειό Α θλεκτραρνθτικότερο του Β,οι αρικμοί οξείδωςθσ των Α και Β είναι : α. 0 και ςτο Α και ςτο Β αωοφ δεν διακζτουν ωορτίο β. -1 ςτο Β και +1 Α αωοφ το κοινό ηεφγοσ θλεκτρονίων αποδίδεται ςτο Β γ. -1 και ςτο Α και ςτο Β αωοφ τα αντίςτοιχα ιόντα τουσ ζχουν ωορτίο -1 δ. -1 ςτο Α και +1 ςτο Β αωοφ το κοινό ηεφγοσ θλεκτρονίων αποδίδεται ςτο Α Σε ποιο από τα παρακάτω μόρια ι πολυατομικά ιόντα ο αρικμόσ οξείδωςθσ του ατόμου του Cl ζχει τιμι +1; α. Cl 2 β. ClO γ. HCl δ. ClO Να επιλζξετε ζναν από τουσ δφο όρουσ τθσ παρζνκεςθσ ϊςτε να προκφπτει το ςωςτό νόθμα. Θ (αφξθςθ/ μείωςθ)του Α.Ο. ενόσ ςτοιχείου κατά τθν πραγματοποίθςθ μίασ χθμικισ αντίδραςθσ ονομάηεται οξείδωςθ, ενϊ θ μείωςθ (οξείδωςθ/αναγωγι). Τα ωαινόμενα τθσ οξείδωςθσ-αναγωγισ ςυνυπάρχουν ςτθν ίδια χθμικι αντίδραςθ. Για να οξειδωκεί ζνα ςϊμα πρζπει να υπάρχει ζνα ςϊμα που ονομάηεται (οξειδωτικό/αναγωγικό) το οποίο το ίδιο (οξειδϊνεται/ανάγεται). Ταυτόχρονα το άλλο ςϊμα που (οξειδϊνεται/ανάγεται) αποτελεί το (οξεδωτικό/αναγωγικό) Παράδειγμα. Στισ παρακάτω χθμικζσ αντιδράςεισ να βρείτε πιο ςτοιχείο οξειδϊνεται και ποιο ανάγεται ςτο 1 ο μζλοσ κακϊσ και ποιο ςϊμα είναι το οξειδωτικό και ποιο το αναγωγικό. A. Θ Ο 2 Θ 2 Ο B.Na + HCl NaCl H 2 Απάντθςθ : Α. Θ αντίδραςθ αυτι χαρακτθρίηεται ωσ ςφνκεςθσ ζνωςθσ από τα ςτοιχεία τθσ. Οποιοδιποτε ςτοιχείο ςε ελεφκερθ κατάςταςθ ζχει Α.Ο.=0. Μετά όταν ςυμμετζχει ςτον ςχθματιςμό χθμικισ ζνωςθσ αλλάηει. Θ 2 :Σο Θ ζχει Α.Ο.= 0 Ο 2 : Σο Ο ζχει Α.Ο.=0 Θ 2 Ο : Σο Θ ζχει Α.Ο=+1 ενϊ το Ο ζχει Α.Ο.=-2. το 1 ο μζλοσ το ςϊμα Θ 2 ζχει το ςτοιχείο Θ που αρχικά είχε Α.Ο.=0 ενϊ μετά το ςχθματιςμό του Θ 2 Ο το Θ ζχει Α.Ο.=+1. Σο Θ οξειδϊνεται (αφξθςθ Α.Ο.). το 2 ο μζλοσ το ςϊμα Ο 2 ζχει το ςτοιχείο Ο που αρχικά είχε Α.Ο.=0 ενϊ μετά το ςχθματιςμό του Θ 2 Ο το Ο ζχει Α.Ο.=-2. Σο Ο ανάγεται (μείωςθ Α.Ο.). Σο Θ 2 προκάλεςε τθν αναγωγι του Ο ςτο Ο 2 επομζνωσ αποτελεί το αναγωγικό ςϊμα. Σο Ο 2 προκάλεςε τθν οξείδωςθ του Θ ςτο Θ 2 επομζνωσ αποτελεί το οξειδωτικό ςϊμα. Β. Θ αντίδραςθ χαρακτθρίηεται ωσ αντίδραςθ απλισ αντικατάςταςθσ, όπου ζνα ςτοιχείο (αρχικά Α.Ο.=0) αντικακιςτά ζνα λιγότερο δραςτικό ςτοιχείο (που τελικά ο Α.Ο. του γίνεται 0) ςε μία χθμικι ζνωςθ. Επειδι ςυνικωσ ζνα ςτοιχείο μζςα ςε μία χθμικι ζνωςθ ζχει Α.Ο. 0 θ αντίδραςθ ςυνοδεφεται από μεταβολι του Α.Ο. Na NaCl, Σο Na αρχικά είχε Α.Ο.=0 ενϊ ςτθ ςυνζχεια Α.Ο.=+1, άρα το Na οξειδϊνεται. HCl H 2, To H αρχικά είχε Α.Ο.=+1 ενϊ ςτθ ςυνζχεια Α.Ο.=0, άρα το Θ ανάγεται. Σο Na προκάλεςε τθν αναγωγι του Θ ςτο HCl άρα είναι το αναγωγικό, ενϊ το ΘCl προκάλεςε τθν οξείδωςθ του Na,άρα είναι το οξειδωτικό. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 4

5 5 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Εφαρμογι. Στισ παρακάτω αντιδράςεισ να βρείτε ποιο ςτοιχείο οξειδϊνεται και ποιο ανάγεται, κακϊσ και ςτο 1 ο μζλοσ να βρείτε ποιο ςϊμα είναι το οξειδωτικό και ποιο το αναγωγικό. 1 Α. Na+ Cl2 NaCl 2 B. H S H S Γ. 2Al+ O 2 Al O Δ. 2K + O K O Ε. N H NH ΣΤ. H2 F2 HF Η.Ca+ O2 CaO 2 Θ.Mg+F MgF Θ.Cl2 O2 Cl2O 2 Ι.H I 2HI 2 2 ΙΑ.F Br 2BrF ΙΒ. P+ F2 PF3 2 5 ΙΓ.2P+ O P O 2 ΙΔ.C+O CO ΙΕ.C+ O2 CO 2 1 ΙΣΤ.K+HCl KCl + H2 2 ΙΗ. Zn+2HCl ZnCl H ΙΘ.Al+3HF AlF H 2 ΙΘ.Ca+H S CaS H Κ.Fe+2HCN Fe(CN) H ΚΑ.F 2NaCl 2NaF Cl ΚΒ.Cl CaBr CaCl Br ΚΓ.Br 2KI 2KBr I ΚΔ.Sn+CuO SnO+Cu ΚΕ.Ca+2H O Ca(OH) H ΚΣΤ.Na+H O Na O H 2 ΚΗ.Mg+H O MgO H ΚΘ.2Al+3FeCl 2AlCl 3Fe 2 3 ΚΘ. I Na S 2NaI S 2 2 Λ. Fe+2HI FeI H 2 2 Β. ΕΡΩΣΗΕΙ ΣΤΠΟΤ ΩΣΟ-ΛΑΘΟ Να χαρακτθρίςετε τισ παρακάτω φράςεισ ωσ ςωςτζσ () ι λάκοσ (Λ) Οξείδωςθ είναι θ ζνωςθ ενόσ ςτοιχείου με το οξυγόνο ι θ αωαίρεςθ υδρογόνου από μια χθμικι ζνωςθ Αναγωγι είναι θ ζνωςθ ενόσ ςτοιχείου με το υδρογόνο ι θ αωαίρεςθ οξυγόνου από μια χθμικι ζνωςθ Οξείδωςθ είναι θ πρόςλθψθ θλεκτρονίων Αναγωγι είναι θ αποβολι θλεκτρονίων Για να γίνει οξείδωςθ δεν είναι οπωςδιποτε απαραίτθτο το οξυγόνο, αλλά οποιοδιποτε θλεκτραρνθτικό ςτοιχείο, όπωσ π.χ. το ωκόριο, που ζχει τάςθ να προςλαμβάνει θλεκτρόνια Δεν είναι απαραίτθτθ θ παρουςία του υδρογόνου για τθν αναγωγι ενόσ ςϊματοσ, αλλά ενόσ οποιοδιποτε θλεκτροκετικοφ ςτοιχείου π.χ. Na, που ζχει τάςθ να αποβάλλει θλεκτρόνια Θλεκτραρνθτικότθτα ενόσ ατόμου είναι θ δφναμθ (τάςθ) με τθν οποία το άτομο ζλκει θλεκτρόνια μζςα ςτα μόρια των ενϊςεων του με άλλα άτομα Οξείδωςθ είναι θ μείωςθ του αρικμοφ οξείδωςθσ ατόμου ι ιόντοσ Αναγωγι είναι θ μείωςθ του αρικμοφ οξείδωςθσ ατόμου ι ιόντοσ Αν ςε μια αντίδραςθ ςε κάποιο άτομο ι ιόν ζχουμε αφξθςθ του αρικμοφ οξείδωςθσ, δθλαδι οξείδωςθ, πρζπει ςε κάποιο άλλο άτομο να ζχουμε ελάττωςθ του αρικμοφ οξείδωςθσ, δθλαδι αναγωγι. Γ. ΑΚΗΕΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΣΑ : Να βρεκεί ο αρικμόσ οξείδωςθσ του S ςτισ παρακάτω ενϊςεισ : SO, SO 2, SO 3, S, SO 4 2-, H 2 SO Nα βρεκεί ο αρικμόσ οξείδωςθσ του Mn ςτισ παρακάτω ενϊςεισ : MnCl, MnO,MnO 2, MnSO 4, KMnO 4 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 5

6 6 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Nα βρεκεί ο αρικμόσ οξείδωςθσ του Ν ςτισ παρακάτω ενϊςεισ : ΝΟ, Ν2,ΝΟ2, Ν2Ο4, ΘΝΟ2, ΘΝΟ3,ΝΘ Να βρεκοφν οι αρικμοί οξείδωςθσ των αλογόνων ( Cl,Br,I ) ςτισ παρακάτω ενϊςεισ HI,HCl,HBr,HClO,HBrO,HIO,HClO2,HBrO2,HIO2,HClO3,HBrO3,HClO4,HBrO4,HIO4, Cl2O, Br2O3, I2O5, Cl2O Να υπολογιςτεί ο αρικμόσ οξείδωςθσ του C ςτισ παρακάτω οργανικζσ ενϊςεισ : HCHO,HCOOH, CH3CH2ΟΘ, CH3CHO, CH3COOH, CO, CO Να υπολογιςτοφν οι αρικμοί οξείδωςθσ όλων των ςτοιχείων ςτισ παρακάτω ενϊςεισ : H3PO4, H2O, H2O2, FeCl2, FeCl3, SnCl2,SnCl4, K2Cr2O7, Cr2 (SO4) Σασ δίνονται τα ςτοιχεία : 7Ν, 8Ο, 9F. Α. Να κατατάξετε τα ςτοιχειά κατά αφξουςα θλεκτραρνθτικότθτα,αιτιολογϊντασ τθν απάντθςθ ςασ. Β. Να υπολογιςτεί κεωρθτικά ο αρικμόσ οξείδωςθσ του Ν ςτθν ζνωςθ F-Ν=Ο Σασ δίνονται τα ςτοιχεία 6C, 8O, 17Cl Με βάςθ το γεγονόσ ότι το Cl είναι θλεκτραρνθτικότερο του C και το Ο το ποιο θλεκτραρνθτικό ςτοιχείο, να υπολογιςτεί κεωρθτικά ο αρικμόσ οξείδωςθσ του C και του Cl ςτο ωωςγζνιο: Σασ δίνονται τα ςτοιχεία 20Ca, 8O, 17Cl. Θ κατάταξθ των ςτοιχείων με βάςθ τθν θλεκτραρνθτικότθτα είναι: Ca<Cl<O Α. Να υπολογιςτεί πρακτικά ο αρικμόσ οξείδωςθσ του Cl ςτθ χλωράςβεςτο : CaOCl2 Β. Να υπολογιςτεί ο αρικμόσ οξείδωςθσ του κάκε άτομου Cl ξεχωριςτά ςτθ χλωράςβεςτο: Σασ δίνονται τα ςτοιχεία : 6C, 1H, 8O Ο άνκρακασ C είναι θλεκτραρνθτικότεροσ του Θ. Α. Να υπολογιςτοφν κεωρθτικά ο αρικμόσ οξείδωςθσ του κάκε ατόμου C ςτισ παρακάτω οργανικζσ ενϊςεισ: O C O C 3. CH3-CH2-OH Β. Στισ ενϊςεισ να υπολογιςτεί πρακτικά ςυνολικά ο αρικμόσ οξείδωςθσ του C ςτθν ζνωςθ Να υπολογιςκεί κεωρθτικά ο αρικμόσ οξείδωςθσ του οξυγόνου (Ο) ςτα μόρια : Ο2, Θ2Ο, Θ2Ο2, ΟF Να βρεκεί ο Α.Ο. του C ςτισ ενϊςεισ : CH3Cl, CH2Cl2, CHCl3, CCl Να βρεκεί ο Α.Ο. του C ςτισ ενϊςεισ : HCN, HCOOH, CH3OH Οξειδωτικά-Αναγωγικά ςώματα Α.ΕΡΩΣΗ Η ΑΝΣΙ ΣΟΙΧΙ Η Να αντιςτοιχίςετε τουσ όρουσ τθσ ςτιλθσ-ι με τουσ όρουσ οξειδωτική ουςία και αναγωγική ουςία, (γράφοντασ ςτο κενό τθσ ςτιλθσ-ιι οξειδωτική ουςία ι αναγωγική ουςία ) τιλθ-ι τιλθ-ιι (είδοσ ουςίασ) 1. προκαλεί οξείδωςθ 2. αποβάλει θλεκτρόνια 3. ανεβαίνει τθ ςκάλα οξειδοαναγωγισ (ο Α.Ο. αυξάνεται) 4. ανάγεται 5. προςλαμβάνει θλεκτρόνια 6. προκαλεί αναγωγι 7. κατεβαίνει τθ ςκάλα οξειδοαναγωγισ (ο Α.Ο. μειϊνεται) 8. οξειδϊνεται Β. ΕΡΩΣΗ ΕΙ ΠΟΛΛΑΠΛΗ ΕΠΙΛΟΓΗ τισ παρακάτω ερωτιςεισ να ςθμειϊςετε το γράμμα που αντιςτοιχεί ςτθ ςωςτι απάντθςθ Κατά τθν μετατροπι του ΘΝΟ3 ςε ΝΟ2, ο αρικμόσ οξείδωςθσ του Ν : Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 6

7 7 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών α. Αυξάνεται κατά 1 β. Μειϊνεται κατά 1 γ. Αυξάνεται κατά 3 δ. Μειϊνεται κατά Κατά τθν μετατροπι του ΘΝΟ 3 ςε ΝΟ, ο αρικμόσ οξείδωςθσ του Ν : α. Αυξάνεται κατά 1 β. Μειϊνεται κατά 1 γ. Αυξάνεται κατά 3 δ. Μειϊνεται κατά Κατά τθν μετατροπι του Θ 2 SO 4 ςε SO 2, ο αρικμόσ οξείδωςθσ του S : α. Μειϊνεται κατά 2 β. Μειϊνεται κατά 4 γ. Αυξάνεται κατά 2 δ. Αυξάνεται κατά Κατά τθν μετατροπι του Θ 2 S ςε S, ο αρικμόσ οξείδωςθσ του S : α. Μειϊνεται κατά 2 β. Μειϊνεται κατά 4 γ. Αυξάνεται κατά 2 δ. Αυξάνεται κατά Κατά τθν μετατροπι του MnO 4 - ςε Mn 2+, ο αρικμόσ οξείδωςθσ του Mn : α. Αυξάνεται κατά 7 β. Μειϊνεται κατά 7 γ. Αυξάνεται κατά 5 δ. Μειϊνεται κατά Το Ν εμωανίηει τουσ αρικμοφσ οξείδωςθσ: -3, 0, +2, +3, +4 και +5. Από τισ ενϊςεισ ΘΝΟ 3, ΝΟ 2 και ΝΘ 3 μπορεί να δράςουν ςαν οξειδωτικά: α. το ΘΝΟ 3 και το ΝΟ 2 β. το ΘΝΟ 3 και θ ΝΘ 3 γ. το ΝΟ 2 και θ ΝΘ 3 δ. μόνο το ΘΝΟ Το S εμωανίηει τουσ αρικμοφσ οξείδωςθσ: -2, 0, +4 και +6. Από τισ ενϊςεισ Θ 2 SΟ 4, SΟ 2 και Θ 2 S μπορεί να δράςουν ςαν αναγωγικά: α. μόνο το Θ 2 S β. το SΟ 2 και το Θ 2 SΟ 4 γ. το Θ 2 S και το Θ 2 SΟ 4 δ. το Θ 2 S και το SΟ Στθν αντίδραςθ 2Cu + O 2 2CuO, ο χαλκόσ Cu : α. είναι το αναγωγικό β. είναι το οξειδωτικό γ. ανάγεται δ. δεν οξειδϊνεται Από τισ ενϊςεισ: KMnO 4, H 2 Ο 2, NH 3, K 2 Cr 2 O 7 και H 2 S μπορεί να δράςουν ςαν αναγωγικά μόνο οι: α. H 2 Ο 2, KMnO 4 και K 2 Cr 2 O 7 β. NH 3 και H 2 S γ. H 2 Ο 2, NH 3 και H 2 S δ. καμία Από τισ χθμικζσ ουςίεσ ΘΝΟ 3, H 2 SO 4, K 2 Cr 2 O 7 και Cl 2 μπορεί να δράςουν ςαν οξειδωτικά : α. όλεσ β. μόνο το ΘΝΟ 3, το H 2 SO 4 και το Cl 2 γ. μόνο το ΘΝΟ 3 και το H 2 SO 4 δ. μόνο το K 2 Cr 2 O 7 και Cl Στθ χθμικι αντίδραςθ C(s)+ O 2 (g) CO 2 (g) α. Ο αρικμόσ οξείδωςθσ του C μειϊνεται β. Ο αρικμόσ οξείδωςθσ του Ο αυξάνεται γ. Ο C δρα ωσ αναγωγικό δ. Το Ο δρα ωσ αναγωγικό. Δ. ΤΜΠΛΗΡΩΗ ΠΙΝΑΚΑ τον παρακάτω πίνακα ςασ δίνονται οι κυριότερεσ οξειδωτικζσ και αναγωγικζσ ουςίεσ, εςείσ ςυμπλθρϊςτε δίπλα από τθν κάκε ουςία με τον όρο αναγωγικό, αν πρόκειται για αναγωγικι ουςία ι με τον όρο οξειδωτικό, αν πρόκειται για οξειδωτικι ουςία. Πίνακασ CaOCl 2 H 2 O 2 O 2 + CaCl 2 + KClO 3 KCl Ο 2 Ο C CO 2 + H 2 SO 4 SO Θ 2 Θ 2 O + 2NH 3 N 2 + K 2 Cr 2 O 7 + H + HNO 3 2Cr 3+ NO 2 + Na 2 SO 3 HNO 3 NO Na 2 SO Θ 2 SO 3 H 2 S S 0 + Θ 2 SO 4 + Na 2 S S + 2 HX X 2 + Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 7

8 8 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών KMnO4 + H+ Mn2+ Χ2 2Χ- + 2NaX X2 + Ο3 Ο2 + Ο 2P H3PO4 + S H2SO4 + ( Όπου Χ : Cl,Br, I ) MnO2 + H+ Mn2++ SO2 H2SO4 + CuO Cu 0 + SO2 S Αντιδράςεισ οξειδοαναγωγήσ. CO CO2+ Fe2+ Fe3+ + β. Cu+HNO3(πυκνό) Cu (NO3)2+NO2+H2O Να τοποκετιςετε τουσ ςυντελεςτζσ ςτισ αντιδράςεισ που ακολουκοφν : α. Θ2S+HNO3 S+NO+H2O γ. Ι2+ΘΝΟ3(πυκνό) ΘIΟ3+NO2+H2O E.Α ΚΗ ΕΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΣΑ δ. C +HNO3 CO 2+NO2+H2O Α.Να δϊςετε τουσ οριςμοφσ οξείδωςθσ και αναγωγισ με βάςθ : ε. Ag + HNO3 AgNO3+NO+H2O Α1. Ρροςκικθ /αποβολι ατόμων Ο και Θ. η. SO2+H2S S +H2O Α2. Ρρόςλθψθ /αποβολι θλεκτρονίων. θ. H2O2+KMnO4+H2SO4 O2+ MnSO4+K2SO4+ H2O Α3. Αφξθςθ/Μείωςθ αρικμοφ οξείδωςθσ κ.p+hno3+h2o H3PO4+NO Β. Σασ δίνονται οι παρακάτω οξειδοαναγωγικζσ αντιδράςεισ: ια.al+hno3 Al(NO3)3+NO+H2O α.c+ο2 CΟ2 β.4hcl+o2 2Cl2+2H2O γ.h2+br2 2HBr δ.c+2f2 CF4 ε.2na+cl2 2NaCl Να εξθγιςετε ποιο ςϊμα οξειδϊνεται και ποιο ςϊμα ανάγεται ςτισ αντιδράςεισ α., β.και γ. με βάςθ τουσ οριςμοφσ τθσ οξείδωςθσ /αναγωγισ των υποερωτθμάτων Α1. και Α3. Ομοίωσ ςτισ αντιδράςεισ δ και ε με βάςθ τουσ οριςμοφσ Α2. και Α3. Γ. Ροιοσ οριςμόσ που αωορά τα υποερωτιματα Α1, Α2 και Α3 είναι πιο γενικόσ; α. Ροιο είναι το οξειδωτικό και ποιο το αναγωγικό ςϊμα. β. Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ αναωζροντασ τισ αντίςτοιχεσ μεταβολζσ των αρικμϊν οξείδωςθσ. ςτ. SO2+HNO3 H2SO4+NO ιβ.feo+hno3 Fe(NO3)3+NO+H2O ιγ.mno2+hbr MnBr2+Br2+H2O ιδ.kmno4+h2s+h2so4 MnSO4+K2SO4+S+H2O ιε.k2cr2o7 +HCl CrCl3+Cl2+KCl+H2O Να ςυμπλθρϊςετε προϊόντα και να τοποκετιςετε ςυντελεςτζσ ςτισ αντιδράςεισ που ακολουκοφν. α. ΝΘ3+CuO β. ΝΘ3 +ΚMnO4 +H2SO4 γ.νθ3 +Κ2Cr2O7+HCl δ. CuO+CO ε. CuO+FeCl2+HCl ςτ. CO + K2Cr2O7+HCl η. CO+KMnO4+H2SO4 θ.fecl2+hcl+kmno4 Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 8

9 9 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών κ.fecl 2 +HCl+K 2 Cr 2 O 7 Να μεταωζρετε τθ χθμικι εξίςωςθ ςτ ο τετράδιό ςασ ςυμπλθρϊνοντασ τουσ ςυντελεςτζσ. 1.3.ΕΠΑΝΑΛΗΠΣΙΚΑ ΘΕΜΑΣΑ Δείγμα χάλυβα που αποτελείται από Fe και C κατεργάηεται με διάλυμα Δ-1 πυκνοφ νιτρικοφ οξζοσ. Κατά τθν ογκομζτρθςθ 50mL του Δ-1 με πρότυπο διάλυμα Ca(OH) 2 ςυγκζντρωςθσ 1Μ απαιτικθκαν 50mL πρότυπου διαλφματοσ. Α. Να βρεκεί θ ςυγκζντρωςθ του διαλφματοσ Δ-1. Κατά τθν κατεργαςία 6,2gr δείγματοσ χάλυβα απαιτικθκαν 400mL διαλφματοσ Δ-1 για τθν πλιρθ αντίδραςθ. Β. Να τοποκετιςετε τουσ ςυντελεςτζσ ςτισ αντιδράςεισ που πραγματοποιικθκαν κατά τθν κατεργαςία του χάλυβα : Fe+HNO 3 Fe(NO 3 ) 3 +NO 2 +H 2 O C+HNO 3 CO 2 +NO 2 +H 2 O Γ. Να βρείτε τθν κατά βάροσ ςφςταςθ του δείγματοσ χάλυβα. Δίνονται A r : Fe=56, C= Για τον προςδιοριςμό ςυγκζντρωςθσ διαλφματοσ Δ-1 ΝΘ 3,πραγματοποιείται ογκομζτρθςθ με πρότυπο διάλυμα KMnO 4 /H 2 SO 4 ςυγκζντρωςθσ 2Μ. Α. Γιατί δεν απαιτείται πρωτολυτικόσ δείκτθσ για τθν πραγματοποίθςθ τθσ ογκομζτρθςθσ. Β. Για τθν περάτωςθ τθσ ογκομζτρθςθσ απαιτικθκαν 30mL προτφπου διαλφματοσ με δεδομζνο ότι ο όγκοσ του διαλφματοσ Δ-1 που χρθςιμοποιικθκε κατά τθν ογκομζτρθςθ ιταν 100mL,να υπολογίςετε τθν ςυγκζντρωςθ του Δ Δίνονται τα υδατικά διαλφματα: Υ1: Θ2Ο2 17% w/v και όγκου 400 ml Υ2: ΘI Τα διαλφματα αναμιγνφονται, οπότε το Θ2Ο2 αντιδρά πλιρωσ ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ H2O 2(aq) HI(aq) I 2(s) H2O( ) α. Να γραωοφν οι ςυντελεςτζσ τισ αντίδραςθσ. β. Να προςδιορίςετε το οξειδωτικό και το αναγωγικό ςϊμα ςτα αντιδρϊντα. γ. Να υπολογίςετε τα mol του παραγόμενου ιωδίου. Δίνεται Α r : H=1, O= Μία από τισ χριςεισ του CH 4 (g) είναι θ παραςκευι του τοξικοφ αερίου υδροκυανίου (ΘCN), το οποίο ςυντίκεται ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ: CH 4 (g)+ NH 3 (g)+o 2 ( g ) HCN( g ) + H 2 O(g) Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 9

10 10 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 2.Θερμοχημεία Ροιο από τα παρακάτω ςχιματα είναι ςωςτό 2.1.Θερμότητα Αντίδραςησ-Ενθαλπία Δίνεται το παρακάτω ςχεδιάγραμμα Με βάςθ το παρακάτω διάγραμμα να απαντιςετε τισ ερωτιςεισ που ακολουκοφν. Α.Ροια είναι θ ενκαλπία των αντιδρϊντων ; α. 15KJ β.45kj Β.Ροια είναι θ ενκαλπία των προϊόντων ; α. 15KJ β.45kj Γ. Ροια ενκαλπία είναι μεγαλφτερθ ; α. Αντιδρϊντων β. Ρροϊόντων Δ. Θ μεταβολι τθσ ενκαλπίασ ΔΘ=Θ προιόντων -Θ αντιδρϊντων είναι α. ΔΘ>0 β. ΔΘ<0 Ε. Θ αντίδραςθ πραγματοποιείται με. α. Απορρόωθςθ κερμότθτασ από το περιβάλλον β. Ζκλυςθ κερμότθτασ προσ το περιβάλλον Σ. Αν οι αντιδράςεισ που πραγματοποιοφνται με ταυτόχρονθ ζκλυςθ κερμότθτασ προσ το περιβάλλον είναι εξϊκερμεσ και αντίςτροωα αυτζσ που πραγματοποιοφνται, ταυτόχρονα με απορρόωθςθ κερμότθτασ ενδόκερμεσ, θ αντίδραςθ Α+Β ΑΒ είναι : α. Εξϊκερμθ β. Ενδόκερμθ Να υπολογίςετε το ποςό κερμότθτασ που εκλφεται ι απορροωάται κατά τθν πραγματοποίθςθ τθσ αντίδραςθσ του διαγράμματοσ Α+Β ΑΒ Α.Θ αντίδραςθ H 2(g) +1/2 O 2(g) H 2 O (l) είναι. : α. Ενδόκερμθ β. Εξϊκερμθ Β. Θ αντίδραςθ H 2(g) +1/2 O 2(g) H 2 O (l) πραγματοποιείται. : α. με ταυτόχρονθ ζλκυςθ κερμότθτασ προσ το περιβάλλον β. με απορρόωθςθ κερμότθτασ από το περιβάλλον Γ.Θ αντίδραςθ MgCO 3(s) MgO (s) +CO 2(g) είναι.. : α. Ενδόκερμθ β. Εξϊκερμθ Δ. Θ αντίδραςθ MgCO 3(s) MgO (s) +CO 2(g) πραγματοποιείται. : α. με ταυτόχρονθ ζλκυςθ κερμότθτασ προσ το περιβάλλον β. με απορρόωθςθ κερμότθτασ από το περιβάλλον E. Γενικά για μία χθμικι αντίδραςθ ιςχφει..: α. ΔΘ= Θ προϊόντων - Θ αντιδρϊντων β. ΔΘ= Θ αντιδρϊντων - Θ προϊόντων Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 10

11 11 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Σ. Θ ενκαλπία ΔΘ ο τθσ αντίδραςθσ 2MgCO 3(s) 2MgO (s) +2CO 2(g) είναι : α. +117,3KJ β. -117,3KJ γ. 234,6ΚJ δ. -234,6KJ Στο παρακάτω διάγραμμα ςασ δίνεται θ ενκαλπία ςυγκεκριμζνθσ ποςότθτασ νεροφ ςτισ τρεισ ωάςεισ : ςτερεά(s), υγρι(l), αζρια(g) Ε. Με βάςθ το διπλανό διάγραμμα να ςυμπλθρϊςετε τον παρακάτω πίνακα με τουσ όρουσ ΔΗ>0 ι ΔΗ<0 ςτθ ςτιλθ μεταβολι ενκαλπίασ και με τουσ όρουσ ΑΠΟΡΡΟΦΗΗ ι ΕΚΛΤΗ ςτθ ςτιλθ κερμότθτα. ΔΙΑΔΙΚΑΙΑ Μεταβολι Θερμότθτα ενκαλπίασ ΣΗΞΗ ΠΗΞΗ ΕΞΑΣΜΙΗ Σ. Θ διαδικαςία-4 τι είναι ενδόκερμθ ι εξϊκερμθ ; Σασ δίνεται το παρακάτω διάγραμμα ωυςικϊν μετατροπϊν μίασ υποκετικισ ουςίασ Χ. A.Να χαρακτθρίςετε τισ παρακάτω ωράςεισ ωσ ςωςτζσ ι λάκοσ α. Θ ςτερεά ωάςθ ζχει μεγαλφτερθ ενκαλπία από τθν υγρι ωάςθ. β. Θ υγρι ωάςθ ζχει μεγαλφτερθ ενκαλπία από τθ ςτερεά ωάςθ. γ. Τθ μεγαλφτερθ ενκαλπία τθν ζχει θ ςτερεά ωάςθ,ενϊ τθ μικρότερθ θ αζρια δ. Τθ μεγαλφτερθ ενκαλπία τθν ζχει θ αζρια ωάςθ,ενϊ τθ μικρότερθ θ ςτερεά. Β. Ροια διαδικαςία είναι θ τιξθ; α. (1) β.(2) γ.(3) δ.(4) Γ. Ροια διαδικαςία είναι θ πιξθ; α. (1) β.(2) γ.(3) δ.(4) Να ςυμπλθρϊςετε τον παρακάτω πίνακα Φυςικι Μετατροπι Διαδικαςία ΔΘ(+/-) Είδοσ Μεταβολισ Εξάτμιςθ Ριξθ Τιξθ Υγροποίθςθ Θ αντίδραςθ Α 2 (g)+b 2 (g) 2AB(g) ζχει 2 πικανοφσ μθχανιςμοφσ πραγματοποίθςθσ όπωσ ωαίνεται ςτο ςχιμα. Δ. Ροια διαδικαςία είναι θ εξάτμιςθ; α. (1) β.(2) γ.(3) δ.(4) Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 11

12 12 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Με δεδομζνο ότι θ ΔΘ τθσ αντίδραςθσ είναι Θ προιόντων - Θ αντιδρϊντων, να απαντιςετε τισ παρακάτω ερωτιςεισ. Α.Θ Θ προιόντων είναι : α. 100ΚJ β. 150ΚJ γ. 250ΚJ δ.150κj B. Θ Θ αντιδρϊντων είναι : α. 100ΚJ β. 150ΚJ γ. 250ΚJ δ.150κj Γ. Θ ΔΘ αν θ αντίδραςθ πραγματοποιείται ςφμωωνα με το 1 ο μθχανιςμό είναι : α. +100ΚJ β.+150κj γ. +50ΚJ δ. -50ΚJ E. Θ μεταβολι τθσ ενκαλπίασ ΔΘ τθσ αντίδραςθσ Α 2(g) + Β 2(g) 2ΑΒ(l) είναι..: α. + 50ΚJ β.+30κj γ.-50κj δ.-30κj Σ. Είναι ςωςτόσ ο ιςχυριςμόσ ότι θ μεταβολι τθσ ενκαλπίασ μίασ χθμικισ μεταβολισ εξαρτάται από τθ ωυςικι κατάςταςθ (ςτερεά,υγρι,αζρια) που βρίςκονται τα προϊόντα ι τα αντιδρϊντα Σασ δίνονται τα παρακάτω διάγραμμα πραγματοποίθςθσ τθσ ίδιασ χθμικισ μεταβολισ : Μετατροπι αερίων Α 2, Β 2 ςε αζριο ΑΒ. Δ. Θ ΔΘ αν θ αντίδραςθ πραγματοποιείται ςφμωωνα με το 2 ο μθχανιςμό είναι : α. +100ΚJ β.+150κj γ. +50ΚJ δ. -50ΚJ Ε. Είναι ςωςτόσ ο ιςχυριςμόσ ότι θ μεταβολι τθσ ενκαλπίασ ςε μία χθμικι μεταβολι εξαρτάται από τον τρόπο που πραγματοποιείται θ αντίδραςθ Σασ δίνονται 2 διάγραμμα πραγματοποίθςθσ τθσ αντίδραςθσ Α 2 + Β 2 2ΑΒ. Στο 1 ο διάγραμμα θ ουςία ΑΒ βρίςκεται ςτθν αζρια ωάςθ, ενϊ ςτο 2 ο ςτθν υγρι. Α. Θ ΔΘ τθσ αντίδραςθσ Α 2(g) + Β 2(g) 2ΑΒ(g) είναι.. α. +100ΚJ β.+150κj γ. +50ΚJ δ. -50ΚJ Β. Θ ΔΘ τθσ αντίδραςθσ 2Α 2(g) + 2Β 2(g) 4ΑΒ(g) είναι.. α. +100ΚJ β.+150κj γ. +50ΚJ δ. -50ΚJ Γ. Είναι ςωςτόσ ο ιςχυριςμόσ ότι θ μεταβολι τθσ ενκαλπίασ μίασ χθμικισ μεταβολισ εξαρτάται από τον τρόπο που αναγράωουμε τθν εξίςωςθ τθσ χθμικισ αντίδραςθσ ; Α. Να χαρακτθρίςετε τθν παρακάτω πρόταςθ ωσ ςωςτι λάκοσ «Θ ουςία ΑΒ ζχει το ίδιο ενεργειακό περιεχόμενο ανεξάρτθτα από τθ ωάςθ που βρίςκεται» Β. Σε ποια ωάςθ θ ουςία ΑΒ ζχει μεγαλφτερο ενεργειακό περιεχόμενο : α. Υγρι β. Αζρια Γ. Σε ποια ωάςθ θ ουςία ΑΒ ζχει μικρότερο ενεργειακό περιεχόμενο : α. Υγρι β. Αζρια Δ. Θ μεταβολι τθσ ενκαλπίασ ΔΘ τθσ αντίδραςθσ Α 2(g) + Β 2(g) 2ΑΒ(g) είναι..: α. + 50ΚJ β.+30κj γ.-50κj δ.-30κj Να επιλζξετε τον ςωςτό όρο τθσ παρζνκεςθσ. Θ μεταβολι τθσ ενκαλπίασ μίασ χθμικισ μεταβολισ ( εξαρτάται/δεν εξαρτάται) από τον τρόπο που πραγματοποιείται αυτι. Θ μεταβολι τθσ ενκαλπίασ μίασ χθμικισ μεταβολισ ( εξαρτάται/δεν εξαρτάται) από τθ ωυςικι κατάςταςθ των αντιδρϊντων και προϊόντων. Θ μεταβολι τθσ ενκαλπίασ μίασ χθμικισ μεταβολισ ( εξαρτάται/δεν εξαρτάται) από τον τρόπο που γράωουμε τθν εξίςωςθ τθσ χθμικισ αντίδραςθσ. Να ςθμειϊςετε το γράμμα που αντιςτοιχεί ςτθ ςωςτι απάντθςθ Το ποςό κερμότθτασ που εκλφεται ι απορροωάται κατά τθν πραγματοποίθςθ μιασ χθμικισ αντίδραςθσ εξαρτάται: α. μόνο από τθ ωυςικι κατάςταςθ των αντιδρϊντων Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 12

13 13 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών και προϊόντων β. μόνο από τθν ποςότθτα των αντιδρϊντων γ. μόνο από τισ ςυνκικεσ κερμοκραςίασ και πίεςθσ δ. απ όλουσ τουσ παραπάνω παράγοντεσ Θ ενζργεια που ανταλλάςςεται με το περιβάλλον κατά τθν πραγματοποίθςθ μιασ χθμικισ αντίδραςθσ υπό ςτακερι πίεςθ, ιςοφται με τθν : α. ενκαλπία β. μεταβολι εςωτερικισ ενζργειασ γ. χθμικι ενζργεια δ. μεταβολι ενκαλπίασ Από τθν κερμοχθμικι εξίςωςθ Α+Β ΑΒ ΔΘ=-123ΚJ προκφπτει : α. Πτι είναι μία ενκόκερμθ αντίδραςθ β. Πτι πραγματοποιείται με απορρόωθςθ κερμότθτασ από το περιβάλλον. γ. Πτι είναι μία εξϊκερμθ αντίδραςθ δ. Πτι Θ προϊόντων > Θ αντιδρϊντων Από τθ κερμοχθμικι εξίςωςθ ΓZ Γ + Z ΔΘ=+26KJ προκφπτει : α. Πτι πραγματοποιείται με ταυτόχρονθ ζκλυςθ κερμότθτασ ςτο περιβάλλον β. Πτι Θ προϊόντων > Θ αντιδρϊντων. γ. Πτι Θ προϊόντων <Θ αντιδρϊντων. δ. Πτι είναι μία εξϊκερμθ αντίδραςθ Ροια από τισ παρακάτω αντιδράςεισ ςυνοδεφεται από ζκλυςθ κερμότθτασ : α. Αντίδραςθ καφςθσ β. Αντίδραςθ διάςπαςθσ διατομικοφ μορίου γ. Μετατροπι νεροφ από τθν υγρι μορωι ςτθν αζρια δ. Μετατροπι γραωίτθ ςε αδάμαντα (διαμάντι) Να ςθμειϊςετε ποιο από τα παρακάτω μεγζκθ δεν είναι καταςτατικό : α. Θερμοκραςία β. Θερμότθτα γ. Ενκαλπία δ. Γεωγραωικό φψοσ Θ ενκαλπία είναι όπωσ και το γεωγραωικό φψοσ καταςτατικι ιδιότθτα,δθλαδι θ τιμι που «παίρνουν» είναι ανεξάρτθτθ τθσ διαδρομισ που ακολοφκθςε για να ωτάςει ςτθ κζςθ αυτι mol CO 2 ςε = 1atm και κ = 25 C ζχουν τθν ίδια ενκαλπία είτε θ ποςότθτα αυτι ςχθματίςτθκε από τθν καφςθ CH 4 είτε από τθ διάςπαςθ CaCO Ζνα ςϊμα περιζχει κερμότθτα, ενκαλπία δίνει ι παίρνει ζνα ςϊμα με αποτζλεςμα να αλλάηει θ κερμότθτα του Σφςτθμα είναι ο χϊροσ που γίνεται θ αντίδραςθ. Οτιδιποτε άλλο εκτόσ αυτοφ ονομάηεται περιβάλλον Σε μία αντίδραςθ θ μεταβολι τθσ ενκαλπίασ ορίηεται ωσ ΔΘ=Θ αντιδρϊντων -Θ προϊόντων Οι αντιδράςεισ που ελευκερϊνουν κερμότθτα ονομάηονται εξϊκερμεσ και αυτζσ που απορροωοφν κερμότθτα ονομάηονται ενδόκερμεσ Σε μια εξϊκερμθ αντίδραςθ ΔΘ < 0 και ςε μια ενδόκερμθ ΔΘ > Σε κάκε περίπτωςθ θ μεταβολι τθσ ενκαλπίασ ςε μία χθμικι αντίδραςθ είναι Θ προϊόντων -Θ αντιδρϊντων Θ ενκαλπία είναι μία καταςτατικι ιδιότθτα. Καταςτατικι ιδιότθτα ενόσ ςυςτιματοσ είναι το μζγεκοσ εκείνο που δεν εξαρτάται από τθν ποςότθτα και τισ ςυνκικεσ ςτισ οποίεσ βρίςκεται το ςφςτθμα αλλά από τον τρόπο με τον οποίο το ςφςτθμα ζωταςε ςτθν κατάςταςθ αυτι. Να χαρακτθρίςετε τισ παρακάτω προτάςεισ ωσ ςωςτζσ ι λανκαςμζνεσ Στισ χθμικζσ αντιδράςεισ δε διατθρείται μόνο θ μάηα (νόμοσ Lavoisier), αλλά και θ ενζργεια (νόμοσ διατθριςεωσ τθσ ενζργειασ) Θερμοκραςία είναι θ διαωορά ενζργειασ που μεταωζρεται μεταξφ ςωμάτων με διαωορετικι κερμότθτα. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 13

14 14 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ασ δίνεται παρακάτω ζνα διάγραμμα που δείχνει τθν ενκαλπία διαφόρων ςωμάτων. Με βάςθ αυτό το διάγραμμα να απαντιςετε ςτισ παρακάτω ερωτιςεισ Ροια από τισ αντιδράςεισ που ςασ δίνονται παρακάτω είναι εξϊκερμεσ και ποιεσ ενδόκερμεσ Ζ(KJ) H 2 (g)+1/2 O 2 (g) H 2 O(g) Σασ δίνονται οι παρακάτω κερμοχθμικζσ εξιςϊςεισ: α.2al 2 O 3 2Al+3O KJ β. CH 4 +2Ο 2 CO 2 +2H 2 O+800KJ A. Nα χαρακτθρίςετε τισ αντιδράςεισ α και β ωσ ενδοκζρμεσ ι εξϊκερμεσ. Β. Να χαρακτθρίςετε τα ςϊματα CH 4, O 2,Al ωσ αναγωγικά ι οξειδωτικά. Αντιδράςεισ : α. Θ 2 (g) + 1/2O 2 (g) H 2 O(g) β. Θ 2 (g) + 1/2O 2 (g) H 2 O(l) γ. Θ 2 Ο(g) H 2 O(l) δ. Θ 2 Ο(l) H 2 O(g) ε. H 2 O(g) Θ 2 (g) + 1/2O 2 (g) ςτ. H 2 O(l) Θ 2 (g) + 1/2O 2 (g) H 2 O(l) Γ. Να υπολογίςετε τθ μάηα ςε gr του Al 2 O 3 που κα διαςπαςτοφν μετά από τθν καφςθ 11,2L (stp) μεκανίου. Δίνονται A r : Al=27, O= Σε δοχείο(ςφςτθμα) περιζχονται 6,72L μετρθμζνα ςε stp ςυνκικεσ αερίου μίγματοσ μεκανίου και αικανίου. Κατά τθν καφςθ του μίγματοσ απελευκερϊνονται ςτο εργαςτιριο (περιβάλλον) 334KJ,κερμότθτασ.Αν οι κερμοχθμικζσ εξιςϊςεισ καφςθσ των ςυςτατικϊν του αερίου μίγματοσ είναι : CH 4 +2 O 2 CO 2 + 2H 2 O +890KJ C 2 H 6 +7/2 O 2 2CO 2 +3H 2 O +1560KJ Να βρείτε: α. Τθ ςφςταςθ του μίγματοσ. β. Το πρόςθμο τθσ κερμότθτασ Q για: β1. Το ςφςτθμα β2. Το περιβάλλον γ. Αν οι αντιδράςεισ που ςασ δίνονται είναι ενδόκερμεσ ι εξϊκερμεσ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 14

15 15 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 3.Χημική κινητική A.Θ μζςθ ταχφτθτα u ωσ ςυνάρτθςθ τθσ μεταβολισ τθσ ςυγκζντρωςθσ του ΝΟ2(g) είναι.. : 3.1.Γενικά για τη χημική κινητική και τη χημική αντίδραςη - Σαχύτητα αντίδραςησ Δ*NΟ2 + Δt 1 Δ*NΟ2 + γ. u= 4 Δt α. u=4 Δ*NΟ2 + Δt 1 Δ*NΟ2 + δ. u=- 4 Δt β. u= Σασ δίνεται θ παρακάτω αντίδραςθ 2Ν2Ο5(g) 4NO2(g)+O2(g) Β. Θ μζςθ ταχφτθτα u ωσ ςυνάρτθςθ τθσ μεταβολισ τθσ ςυγκζντρωςθσ του Ν2Ο5(g) είναι.. :α. Α. Αν ςε χρονικό διάςτθμα 0-t s παράγεται 1mole O2(g),πόςα moles ΝΟ2(g) παράγονται. : α. 1mole β. 4moles γ. 2moles Δ*N2Ο5 + Δ*N2Ο5 + β. u=2 Δt Δt 1 Δ*N2Ο5 + 1 Δ*N2Ο5 + γ. u=- δ. u= 2 Δt 2 Δt Β. Αν u1 θ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ του Ο2(g) θ μζςθ ταχφτθτα u2 παραγωγισ του ΝΟ2(g) είναι : α. u1=4u2 β.u1= u2 4 Γ. Ροια από τισ παρακάτω εκωράςεισ είναι ςωςτι α. Δ*Ο2 + Δ*NΟ2 + =4 Δt Δt β. Δ*Ο2 + 1 Δ*NΟ2 + = Δt 4 Δt Δ. Αν ςτο χρονικό διάςτθμα 0-t s παράγεται 1mole O2(g),πόςα moles N2O5 διαςπϊνται : α. 1mole β. 4moles γ. 2moles Ε. Ιςχφει : α. Θ ταχφτθτα παραγωγισ του Ο2 είναι διπλάςια τθσ ταχφτθτασ κατανάλωςθσ του Ν2Ο5 β. Θ ταχφτθτα παραγωγισ του Ο2 είναι θ μιςι τθσ ταχφτθτασ κατανάλωςθσ του Ν2Ο5 Σ. Αν Δ*Ν2Ο5+= *Ν2Ο5]t-[N2O5]o,τότε το Δ*Ν2Ο5] είναι : α. μικρότερο του μθδενόσ β. μεγαλφτερο του μθδενόσ Ζ. Ροια από τισ παρακάτω εκωράςεισ είναι ςωςτι : Δ*Ο2 + 1 Δ*N2Ο5 + Δ*Ο2 + 1 Δ*N2Ο5 + β. = =- Δt 2 Δt Δt 2 Δt Δ*N2Ο5 + Δ*N2Ο5 + Δ*Ο2 + Δ*Ο2 + γ. δ. =2 =-2 Δt Δt Δt Δt α Θ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ 2Ν2Ο5(g) 4NO2(g)+O2(g) είναι ωσ ςυνάρτθςθ τθσ μεταβολισ τθσ ςυγκζντρωςθσ του Ο2(g) u= u=-2 Γ. Με ποιο από τα παρακάτω ςϊματα πιςτεφετε ότι υπολογίηεται πιο απλά θ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ 2Ν2Ο5(g) 4NO2(g)+O2(g) α. Ν2Ο5 β. ΝΟ2 γ. Ο Το πεντοξείδιο του αηϊτου Ν2Ο5 διαςπάται προσ διοξείδιο του αηϊτου ΝΟ2 και οξυγόνο Ο2 ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ 2Ν2Ο5(g) 4NO2(g)+O2(g) Αν θ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ ςτο χρονικό διάςτθμα(0-t s) του ΝΟ2(g) είναι 5, mol/(l s), να βρεκοφν θ μζςθ ταχφτθτα διάςπαςθσ του Ν2Ο5(g) κακϊσ και θ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ του Ο2(g) για το ίδιο χρονικό διάςτθμα (0-t s). Απάντθςθ Δ*N2Ο5 + (ταχφτθτα διάςπαςθσ του Δt Δ*Ο2 + Ν2Ο5(g)) και (ταχφτθτα παραγωγισ του Ο2(g). Δt ΗΘΣΟΤΜΕΝΟ : ΔΕΔΟΜΕΝΟ: Σαχφτθτα παραγωγισ του ΝΟ2(g) Δ*NΟ mol/(l s) Δt ΛΤ Θ: Γνωρίηω ότι μπορϊ να εκφράςω τθν ταχφτθτα παραγωγισ του Ο2(g)(ηθτοφμενο) ωσ ςυνάρτθςθ τθσ ταχφτθτασ παραγωγισ του ΝΟ2(g). Δ*Ο2 + 1 Δ*NΟ2 + 1 = =1, mol/(L s) Δt 4 Δt 4 Τπολογίηω με τθ βοικεια τθσ ταχφτθτασ παραγωγισ του Ο2 και τθν ταχφτθτα διάςπαςθσ του Ν2Ο5 Δ*Ο2 + Δt Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 15

16 16 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Δ*Ο 2+ 1 Δ*N2Ο 5+ =- Δt 2 Δt Δ*Ο + Δ*N Ο Δt Δt 6 Δ*N2Ο ,25 10 Δt ( επειδι το Δ*Ν Ο + 0, το "-" απαλείωεται) 2 5 Δ*N2Ο ,5 10 mol/(l s) Δt ΓΕΝΙΚΑ: Ελζγχουμε τισ ταχφτθτεσ, το ςϊμα με το μεγαλφτερο ςυντελεςτι ςτθν αντίδραςθ κα πρζπει να ζχει και τθ μεγαλφτερθ ταχφτθτα. Σο ΝΟ 2 ζχει ςυντελεςτι 4, το Ν 2 Ο 5 ζχει ςυντελεςτι 2 και το Ο 2 ζχει ςυντελεςτι 1. Άρα θ ταχφτθτα του ΝΟ 2 κα πρζπει να είναι τετραπλάςια του Ο 2 (4/1) και διπλάςια του Ν 2 Ο 5 ( 4/2) Θ αμμωνία ΝΘ 3 αντιδρά με το οξυγόνο Ο 2 παράγοντασ μονοξείδιο του αηϊτου ΝΟ και νερό Θ 2 Ο ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ. 4ΝΘ 3(g) +5O 2(g) 4NO (g) +6H 2 O (g) Αν μία ςυγκεκριμζνθ χρονικι ςτιγμι t 1 θ ςτιγμιαία ταχφτθτα κατανάλωςθσ τθσ αμμωνίασ d[nh 3] 0,068mol/(L s), να βρεκοφν για τθ dt χρονικι ςτιγμι t 1 : α.h ςτιγμιαία ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ. β.h ςτιγμιαία ταχφτθτα παραγωγισ του νεροφ Θ 2 Ο Σασ δίνεται θ παρακάτω αντίδραςθ 2ΝΟ 2(g) +F 2(g) 2NO 2 F (g) Να βρείτε τθ ςχζςθ μεταξφ τθσ ταχφτθτασ παραγωγισ του ΝΟ 2 F και τθσ ταχφτθτασ κατανάλωςθσ του F 2(g). Λφςθ: Εκφράηω τθ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ ςε ςυνάρτθςθ με τθν ταχφτθτα παραγωγισ του NO 2 F (g). Ομοίωσ εκφράηω τθ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ ςε ςχζςθ με τθ ταχφτθτα κατανάλωςθσ του F 2(g). τθριηόμαςτε ςτο γεγονόσ ότι θ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ είναι ίδια, ανεξάρτθτα από τον τρόπο που τθν εκφράηουμε. Δ*F 2+ 1 Δ*ΝΟ2F+ u=- (1) u= (2) Δt 2 Δt Από τθν (1) και (2) 1 Δ*ΝΟ2F+ Δ*F 2+ =- 2 Δt Δt Προςζχουμε πάντα να ζχουμε αρνθτικό πρόςθμο ςτα αντιδρϊντα, κετικό ςτα προϊόντα Βρείτε τθ ςχζςθ μεταξφ τθσ μζςθσ ταχφτθτασ διάςπαςθσ του ΝΟ 2 και τθσ μζςθσ ταχφτθτασ ςχθματιςμοφ του Ο 2. 2ΝΟ 2(g) 2NO (g) +O 2(g) Βρείτε τθ ςχζςθ μεταξφ τθσ ταχφτθτασ κατανάλωςθσ του υδρογόνου Θ 2 και τθσ ταχφτθτασ παραγωγισ του υδροιωδίου ΘΙ. Θ 2(g) +I 2(g) 2HI (g) Το υδροβρϊμιο HBr αντιδρά με το οξυγόνο Ο 2 προσ ςχθματιςμό αερίου Br 2 και νεροφ Θ 2 Ο ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ 4ΘBr (g) +O 2(g) 2Br 2(g) +2H 2 O (g) α. Να γράψετε τθ ςχζςθ τθσ μζςθσ ταχφτθτασ τθσ αντίδραςθσ ςε ςχζςθ με τθ μζςθ ταχφτθτα κατανάλωςθσ του ΘBr κακϊσ και με τθ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ του Br 2. β. Να γράψετε τθ ςχζςθ τθσ μζςθσ ταχφτθτασ κατανάλωςθσ του ΘBr με τθ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ του Br Σασ δίνεται θ παρακάτω αντίδραςθ 2Ν 2 Ο 5(g) 4NO 2(g) +O 2(g) 600s μετά τθν ζναρξθ τθσ αντίδραςθσ θ ςυγκζντρωςθ του Ν 2 Ο 5 είναι ίςθ με 1, Μ. 1200s μετά τθν ζναρξθ τθσ αντίδραςθσ θ ςυγκζντρωςθ του Ν 2 Ο 5 είναι ίςθ με 0, Μ. Να βρεκεί : α. Θ μζςθ ταχφτθτα κατανάλωςθσ του Ν 2 Ο 5 για το χρονικό διάςτθμα 600s-1200s β. Θ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ του Ο 2 για το χρονικό διάςτθμα 600s-1200s. Λφςθ: Γνωρίηουμε ότι για τον υπολογιςμό τθσ μζςθσ ταχφτθτασ κατανάλωςθσ ενόσ αντιδρϊντοσ πρζπει να υπολογίςω αρχικά το Δ*Ν 2 Ο 5 + που είναι τελικι ςυγκζντρωςθ *Ν 2 Ο 5 + ( χρονικι ςτιγμι 1200s) αρχικι ςυγκζντρωςθ*ν 2 Ο 5 ] ( χρονικι ςτιγμι 600s). Τπολογίηω ςτθ ςυνζχεια το Δt=t τελικο -t αρχικό. Δεν πρζπει να ξεχνάμε ότι ςτθ ζκφραςθ τθσ ταχφτθτασ αντικακιςτοφμε - Δ*Ν 2 Ο 5 ]. -2 Δ*Ν2Ο 5+ 0,93-1,24 10 M uno - =- = 2 5 Δt ,31 10 M -6-5,2 10 M/s 600 Προςζχουμε θ ταχφτθτα να είναι πάντα κετικι. Αν ζχουμε αρνθτικό πρόςθμο ςτθν ταχφτθτα ελζγχουμε μιπωσ υπολογίςαμε λάκοσ το Δ*Ν 2 Ο 5 + το οποίο είναι Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 16

17 17 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών πάντα τελικι-αρχικι ςυγκζντρωςθ. Για να βρω τθ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ του Ο 2,αρχικά υπολογίηω τθ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ ςε ςχζςθ με το Ν 2 Ο 5 1Δ*Ν2Ο u 5,2 10 =2,6 10 M/s 2 Δt 2 Εκφράηω τθ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ ςε ςχζςθ με το Ο 2 Δ*Ο 2+ u=, θ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ είναι Δt το χρόνο των ςωμάτων δίνονται ςτο παρακάτω διάγραμμα: πάντα ίδια ανεξάρτθτα από το πιο ςϊμα χρθςιμοποιοφμε για να τθν υπολογίςουμε,άρα Δ*Ο ,6 10 M/s Δt Το ιόν ιωδίου Ι - οξειδϊνεται από το υποχλωριϊδεσ ιόν ClO - προσ ςχθματιςμό ιόν χλωρίου Cl - και υποιωδιϊδουσ ιόντοσ ΙΟ -. Αν 2s μετά τθν ζναρξθ τθσ αντίδραςθσ θ *Ι - +=1, Μ και 8s μετά τθν ζναρξθ τθσ θ *Ι - +=1, Μ, να υπολογιςτοφν : α. Θ μζςθ ταχφτθτα κατανάλωςθσ του ιόντοσ Ι - β. Θ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ του ιόντοσ Cl Μεταλλικό μαγνιςιο Mg αντιδρά με υδροχλωρικό οξφ HCl προσ παραγωγι χλωριοφχου μαγνθςίου MgCl 2 και αερίου υδρογόνου Θ 2 ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ: Mg (s) +2HCl (aq) MgCl 2(aq) +H 2(g) Αν ςε χρονικό διάςτθμα 1s καταναλϊκθκαν 0,011g Mg, να βρεκοφν για το ίδιο χρονικό διάςτθμα: α. Θ μζςθ ταχφτθτα κατανάλωςθσ του Mg β. Θ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ γ. Θ μζςθ ταχφτθτα κατανάλωςθσ του HCl δ. Θ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ του Θ To διοξείδιο του αηϊτου ΝΟ 2 διαςπάται μετά από κζρμανςθ προσ μονοξείδιο του αηϊτου ΝΟ και οξυγόνο Ο 2. 2NO 2(g) 2NO (g) +O 2(g) Αρχικά θ ςυγκζντρωςθ του ΝΟ 2(g) είναι 0,11Μ. Μετά από 60s θ ςυγκζντρωςθ του ΝΟ 2(g) είναι 0,1Μ. Να βρεκοφν για το χρονικό διάςτθμα 0-60s: α. Θ μζςθ ταχφτθτα κατανάλωςθσ του ΝΟ 2(g) β. Θ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ γ. Θ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ του Ο 2(g) Σε δοχείο 1L τοποκετοφμε 2mole του Α και 4mole του Β, με αποτζλεςμα να πραγματοποιείται θ παρακάτω αντίδραςθ Α(g)+2B(g) 3Γ(g). Οι μεταβολζσ των ςυγκεντρϊςεων ςε ςυνάρτθςθ με Α.Θ καμπφλθ-ι ςε ποιο ςϊμα αντιςτοιχεί : α. Α β. Β γ. Γ Β. Θ καμπφλθ-ιι ςε ποιο ςϊμα αντιςτοιχεί : α. Α β. Β γ. Γ Γ. Θ καμπφλθ-ιιι ςε ποιο ςϊμα αντιςτοιχεί : α. Α β. Β γ. Γ Δ. Ρόςθ είναι θ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ του Γ για το χρονικό διάςτθμα 0-100s : α. M/s β. M/s γ. M/s Ε. Ρόςθ είναι θ μζςθ ταχφτθτα κατανάλωςθσ του Α για το χρονικό διάςτθμα 0-100s : α. M/s β. M/s γ. M/s Σ. Ρόςθ είναι θ μζςθ ταχφτθτα κατανάλωςθσ του Β για το χρονικό διάςτθμα 0-100s : α. M/s β. M/s γ. M/s Ζ. Είναι ςωςτόσ ο ιςχυριςμόσ ότι ζνα ςϊμα ςε μία χθμικι αντίδραςθ όςο μεγαλφτερο ςυντελεςτι ζχει, τόςο με μεγαλφτερθ ταχφτθτα καταναλϊνεται ι παράγεται ; α. Ναι β. Πχι Η. Ο ςυντελεςτισ του Α είναι 1 και του Β 2, θ ςχζςθ που ςυνδζει τθ u A με τθ u B είναι : Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 17

18 18 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 2 α. u A = u B 1 1 β. u A = u B 2 Θ. Ο ςυντελεςτισ του Α είναι 1 και του Γ 3, θ ςχζςθ που ςυνδζει τθ u A με τθ u Γ είναι : 3 1 α. u A = u Γ β. u A = u Γ 1 3 Ι. Ο ςυντελεςτισ του Β είναι 2 και του Γ 3, θ ςχζςθ που ςυνδζει τθ u Β με τθ u Γ είναι : 3 2 α. ub uγ β. ub uγ Σε δοχείο 1L τοποκετοφμε 3moles A και 6moles Β,τα οποία αντιδροφν ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ Α(g)+2B(g) 3Γ(g)+4Δ(g) Οι μεταβολζσ των ςυγκεντρϊςεων των ςωμάτων ςε ςυνάρτθςθ με το χρόνο t είναι Να υπολογίςετε : α. Το ρυκμό μεταβολισ τθσ ςυγκζντρωςθσ των ςωμάτων Α και Β κατά τα χρονικά διαςτιματα : 0-20s, 20-50s,40-50s β. Να υπολογίςετε τθ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ για τα χρονικά διαςτιματα 10-20s, 20-30s, 40-50s Το ςϊμα Α διαςπάται ςτα ςϊματα Β και Γ ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ : 2Α Β +3Γ. Αν ςε χρονικό διάςτθμα 40s είχαμε τθν παραγωγι 2mol/L τθσ ουςίασ Γ, να βρείτε ςτο ίδιο χρονικό διάςτθμα: α. Τθν ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ β. Τον ρυκμό μεταβολισ των ςυγκεντρϊςεων των ςωμάτων Α και Β Δίνεται θ αντίδραςθ N 2 (g)+ 3H 2 (g) 2NH 3 (g) Θ παρακάτω γραωικι παράςταςθ απεικονίηει τθ ςυγκζντρωςθ του Θ 2(g), CΘ2, ςε ςυνάρτθςθ με τον χρόνο, (t), κατά τθ διάρκεια τθσ αντίδραςθσ. Θ αντίδραςθ λαμβάνει χϊρα ςε δοχείο ςτακεροφ όγκου και υπό ςτακερι κερμοκραςία. α. Να βρείτε ποια καμπφλθ αντιςτοιχεί ςε κάκε ςϊμα. β. Να υπολογίςετε τθ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ ι κατανάλωςθσ όλων των ςωμάτων που ςυμμετζχουν ςτθν αντίδραςh. γ. Να υπολογίςετε τθ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ Θ ςυγκζντρωςθ του ςϊματοσ Α ςτθν αντίδραςθ : 2Α (g) B (g) μεταβάλλεται ςυναρτιςει του χρόνου t για δεδομζνθ κερμοκραςία Τ ςφμωωνα με τον παρακάτω πίνακα : χρόνοσ /s *Α+ / moll -1 1,2 1,5 2,0 2,6 2,7 2,75 α. Να υπολογίςετε τθ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ για το χρονικό διάςτθμα 0 ζωσ 10 min. β. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ τθσ ΝΘ 3 (g) τθ χρονικι ςτιγμι t = 10 min Σασ δίνεται θ χθμικι εξίςωςθ τθσ αντίδραςθσ :A (g) 2B (g) Αρχικά ςτο δοχείο όγκου 1L τοποκετιςαμε 100mmol A(g). Μετά από 20s θ ποςότθτα του Α (g) ιταν 20mmol ενϊ μετά από 40s ζχουμε τθν πλιρθ αντίδραςθ του Α (g) (ποςοτικι αντίδραςθ). Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 18

19 19 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Α. Να υπολογιςκεί θ ταχφτθτα παραγωγισ του Β για το χρονικό διάςτθμα 0-40s. Β. Να υπολογιςκεί θ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ για τα χρονικά διαςτιματα : 0-20s και 20s-40s. Τι ςυμβαίνει ςτθν ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ (αυξάνεται ι μειϊνεται ) κακϊσ προχωρά θ αντίδραςθ; Σε κλειςτό δοχείο όγκου 10L πραγματοποιείται θ αντίδραςθ : 2Θ 2 Ο 2(l) 2H 2 O (l) + O 2(g) Αρχικά τθ χρονικι ςτιγμι t 0 =0s το δοχείο ςτο πυκμζνα του περιείχε υγρό μάηασ 1200gr. Μετά από χρονικό διάςτθμα t 1 =60s το υγρό ςτον πυκμζνα του δοχείου θ μάηα του είναι ίςθ με 1196,8gr. Να υπολογιςκεί θ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ. (Α r O=16) Δίνεται ότι ο όγκοσ του υγροφ είναι αμελθτζοσ ςε ςχζςθ με τον όγκο του δοχείου Σασ δίνεται θ παρακάτω χθμικι εξίςωςθ τθσ αντίδραςθσ : Α (g) + 2B (g) 3Γ (g) + 4Δ (g) κακϊσ και δφο καμπφλεσ μεταβολισ τθσ ςυγκζντρωςθσ ςε ςυνάρτθςθ με το χρόνο. ςυγκεντρϊςεων των ςωμάτων Α, Β, Γ και Δ για το χρονικό διάςτθμα Δt=10 3 s. Ε. Να υπολογιςκεί θ ςτιγμιαία ταχφτθτα μεταβολισ των ςυγκεντρϊςεων Α, Β, Γ και Δ τθ χρονικι ςτιγμι t Να ςυμπλθρϊςετε τα κενά με τουσ κατάλλθλουσ όρουσ : Α. Σφμωωνα με τθ κεωρία των για να αντιδράςουν δφο μόρια πρζπει να ςυγκρουςτοφν αποτελεςματικά. H ελάχιςτθ τιμι ενζργειασ που απαιτείται να ζχουν τα μόρια για να ςυγκρουςτοφν αποτελεςματικά ονομάηεται. Β. Πταν δφο αζρια αναμιχκοφν ςε ζνα δοχείο, τότε ο αρικμόσ των ςυγκροφςεων μεταξφ των μορίων είναι τεράςτιοσ. Απ αυτζσ ζχει υπολογιςτεί ότι μόνο το 1/10 8 είναι. Γ. Σφμωωνα με μια άλλθ κεωρία, τθσ για να πραγματοποιθκεί μια αντίδραςθ κα πρζπει να ςχθματιςτεί κατά τθ ςφγκρουςθ των αντιδρϊντων ζνα ενδιάμεςο προϊόν. To προϊόν αυτό απορροωά τθν ενζργεια ενεργοποίθςθσ και ονομάηεται Δίνεται θ παρακάτω αντίδραςθ: 2A(g)+B(g) 3Γ(g)+2E(g) Ροιοσ από τουσ παρακάτω λόγουσ εκωράηει τθν ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ; 3Δ*Γ+ 1Δ*Γ+ 2Δ*Α+ 1Δ*Α+ α. u= β. u=- γ.u=- δ.u=- Δt 3Δt Δt 2Δt Για τθν αντίδραςθ N 2 O+NO N 2 +NO 2 θ ενζργεια του ςυςτιματοσ αντιδρϊντων και προϊόντων απεικονίηεται ςτο παρακάτω διάγραμμα. Α. Να βρείτε ςε ποια ςϊματα (Α, Β, Γ ι Δ) αντιςτοιχοφν οι καμπφλεσ Ι και ΙΙ ; Β. Να υπολογιςκεί θ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ για το χρονικό διάςτθμα Δt=10 3 s. Γ. Να υπολογιςκεί θ ςτιγμιαία ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ τθν χρονικι ςτιγμι t 1. α. Να απαντιςετε αν θ αντίδραςθ είναι ενδόκερμθ ι εξϊκερμθ και να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. Δ. Να υπολογιςκεί ο ρυκμόσ μεταβολισ των Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 19

20 20 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών β. Αν α=209 kj και β=348 kj, i) να υπολογίςετε το ΔH τθσ αντίδραςθσ ii) ποια είναι θ ενζργεια ενεργοποίθςθσ τθσ αντίδραςθσ ; iii) ποια είναι θ ενζργεια ενεργοποίθςθσ τθσ αντίδραςθσ : N2 + NO2 N2O +NO Για τθν αντίδραςθ Α+Β ΑΒ-50KJ θ ενζργεια ενεργοποίθςθσ είναι Ea=+150KJ. Να υπολογιςκεί θ Εa για τθν αντίδραςθ ΑΒ Α+Β Για τθν εξϊκερμθ αντίδραςθ Γ+Δ ΓΔ ιςχφει ΔΘ=-100ΚJ και Εa=+200KJ. Να υπολογιςκεί θ Εa για τθν αντίδραςθ ΓΔ Γ+Δ. 3.2.Παράγοντεσ που επηρεάζουν την ταχύτητα τησ αντίδραςησ Γνωρίηοντασ ότι θ ταχφτθτα μίασ χθμικισ αντίδραςθσ εξαρτάται από τον αρικμό των αποτελεςματικϊν κροφςεων ςτθ μονάδα του χρόνου, να βρείτε ςε ποιεσ περιπτϊςεισ αυξάνονται οι αποτελεςματικζσ κροφςεισ και ςε ποιεσ περιπτϊςεισ μειϊνονται γράφοντασ κάτω από κάκε μεταβολι τθ λζξθ αφξηςη ι μείωςη. Μείωζη όγκος Απσικό δοσείο Αύξηζη όγκος Μείωζη απιθμού ζωμαηιδίων Απσικό δοσείο Αύξηζη απιθμού ζωμαηιδίων πηώζη θεπμοκπαζίαρ Απσικό δοσείο Μόπιο αεπίος-α Σηεπεό ζώμα Αύξηζη θεπμοκπαζίαρ Μόπιο αεπίος-b Καηάημιζη Ο καταλφτθσ επεμβαίνει ςτον μθχανιςμό τθσ αντίδραςθσ αλλάηοντασ τθν ενζργεια του ενεργοποιθμζνου ςυμπλόκου. Πάνω ςτο ενεργειακό διάγραμμα που ςασ δίνεται ςθμειϊςτε με τθ λζξθ καταλφτησ ποια ενζργεια αφορά το ενεργοποιθμζνο ςφμπλοκο όταν θ αντίδραςθ πραγματοποιείται παρουςία καταλφτθ. Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 20

21 21 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Ενέπγεια ενεπγοποιημένο ζύμπλοκο Οι ακτινοβολίεσ ςε οριςμζνεσ περιπτϊςεισ αντιδράςεων προκαλοφν μοριακζσ μεταβολζσ ςτα αντιδρϊντα, με αποτζλεςμα να αλλάηει ο μθχανιςμόσ τθσ αντίδράςθσ, οπότε αυξάνεται θ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ. Ανηιδπώνηα Πποϊόνηα Χπόνορ A. Ερωτιςεισ τφπου ςωςτό-λάκοσ Να χαρακτθρίςετε τισ παρακάτω προτάςεισ ωσ ςωςτζσ () ι λανκαςμζνεσ (Λ) Αφξθςθ τθσ ςυγκζντρωςθσ ςυνεπάγεται αφξθςθ του αρικμοφ των αποτελεςματικϊν ςυγκροφςεων, δθλαδι αφξθςθ τθσ ταχφτθτασ τθσ αντίδραςθσ Θ αρχικι ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ προοδευτικά αυξάνεται, αωοφ, όςο προχωράει θ αντίδραςθ, ελαττϊνεται θ ςυγκζντρωςθ των αντιδρϊντων Θ πίεςθ επθρεάηει τθν ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ, μόνο εω όςον μεταξφ των αντιδρϊντων υπάρχουν αζρια Αφξθςθ τθσ πίεςθσ με ελάττωςθ του όγκου του δοχείου, προκαλεί αφξθςθ τθσ ταχφτθτασ τθσ αντίδραςθσ, κακϊσ αυξάνεται θ ςυγκζντρωςθ των αντιδρϊντων ( ίδιοσ αρικμόσ mol αερίου ςε μικρότερο όγκο) Θ μείωςθ τθσ επιωάνειασ επαωισ ενόσ ςτερεοφ προκαλεί αφξθςθ τθσ ταχφτθτασ, κακϊσ μϋ αυτό τον τρόπο μεγαλϊνει ο αρικμόσ των ενεργϊν ςυγκροφςεων των αντιδρϊντων Τα ςτερεά που ςυμμετζχουν ςε αντιδράςεισ είναι ςε λεπτό διαμεριςμό, δθλαδι ςε ςκόνθ Θ ταχφτθτα μιασ αντίδραςθσ γενικϊσ, αυξάνεται με τθν αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ Θ αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ προκαλεί αφξθςθ τθσ μζςθσ κινθτικισ ενζργειασ των αντιδρϊντων μορίων με ςυνζπεια να μειϊνεται ο αρικμόσ των αποτελεςματικϊν ςυγκροφςεων Θ ταχφτθτα πολλϊν χθμικϊν αντιδράςεων αυξάνεται με τθν προςκικθ μικρϊν ποςοτιτων οριςμζνων ουςιϊν, οι οποίεσ ονομάηονται καταλφτεσ Ο καταλφτθσ επεμβαίνει ςτο μθχανιςμό τθσ αντίδραςθσ, με αποτζλεςμα να καταναλϊνεται, προςωζροντασ ζνα ευκολότερο δρόμο για τθν αντίδραςθ Ο καταλφτθσ δεν καταναλϊνεται ςε κανζνα από τα επιμζρουσ ςτάδια τθσ αντίδραςθσ, με αποτζλεςμα ςτο τζλοσ τθσ αντίδραςθσ να παραμζνει αναλλοίωτοσ Δεν αποκλείεται ο καταλφτθσ να πακαίνει κάποια χθμικι μεταβολι ςε ζνα ςτάδιο τθσ αντίδραςθσ. Πμωσ, ςε κάποιο άλλο βιμα τθσ αντίδραςθσ ο καταλφτθσ ανακτάται. Ο καταλφτθσ δθλαδι επεμβαίνει ςτο μθχανιςμό τθσ αντίδραςθσ, χωρίσ να καταναλϊνεται, προςωζροντασ ζνα ευκολότερο δρόμο για τθν αντίδραςθ Οι καταλφτεσ αςκοφν επ άπειρον τθ δράςθ τουσ αωοφ δεν καταναλϊνονται και ο ρόλοσ τουσ είναι απλϊσ εκείνοσ του μεςάηοντα Πταν ο καταλφτθσ και το καταλυόμενο ςφςτθμα, δθλαδι τα αντιδρϊντα ςϊματα, βρίςκονται ςτθν ίδια ωάςθ, θ κατάλυςθ ονομάηεται ομογενισ H κατάλυςθ ονομάηεται ετερογενισ όταν ςε άλλθ ωάςθ βρίςκονται τα αντιδρϊντα ςϊματα και ςε άλλθ ο καταλφτθσ Ο καταλφτθσ και το καταλυόμενο ςφςτθμα πρζπει να βρίςκονται ςτθν ίδια ωάςθ Ο καταλφτθσ πρζπει να είναι ομογενζσ ςϊμα που να διαχωρίηεται από τα ςυςτατικά του καταλυόμενου ςυςτιματοσ με ςαωι όρια Υπάρχει περίπτωςθ ζνα από τα προϊόντα μιασ αντίδραςθσ να δρα ωσ καταλφτθσ αυτισ τθσ αντίδραςθσ Θ δράςθ των καταλυτϊν μπορεί να αναςταλεί Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 21

22 22 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών από τθν παρουςία οριςμζνων ουςιϊν, οι οποίεσ είναι γνωςτζσ ωσ δθλθτιρια καταλυτϊν. Β. Ερωτιςεισ πολλαπλισ επιλογισ Να ςθμειϊςετε το γράμμα που αντιςτοιχεί ςτθ ςωςτι απάντθςθ Ροιοσ από τουσ παρακάτω παράγοντεσ δεν επθρεάηει τθν ταχφτθτα μιασ αντίδραςθσ: α. θ ςυγκζντρωςθ των αντιδρϊντων ςωμάτων β. θ ςυγκζντρωςθ των προϊόντων γ. θ κερμοκραςία του ςυςτιματοσ δ. θ ωφςθ των αντιδρϊντων ςωμάτων Αν τα κάρβουνα τα κομματιάςουμε θ ωωτιά δυναμϊνει, αυτό οωείλεται ςτο γεγονόσ : α. Αυξάνεται θ μζςθ κινθτικι ενζργεια των μορίων του ξφλου β. Αυξάνεται θ ενζργεια ενεργοποίθςθσ Εα γ. Μειϊνεται θ επιωάνεια επαωισ του ξφλου με τον αζρα δ. Αυξάνεται θ επιωάνεια επαωισ του ξφλου με τον αζρα Ροιεσ από τισ παρακάτω προτάςεισ που αωοροφν τουσ καταλυτικοφσ μετατροπείσ ςτα αυτοκίνθτα δεν είναι ςωςτι : α. Οι καταλφτεσ επιταχφνουν τθν καφςθ CO και άκαυςτων υδρογονανκρακϊν β. Οι καταλφτεσ επιταχφνουν τθν αναγωγι οξειδίων του αηϊτου γ. Χρθςιμοποιοφνται ωσ καταλφτεσ μζταλλα όπωσ Pt(λευκόχρυςοσ), Pb (μόλυβδοσ), Rh (ρόδιο) δ. Οι καταλφτεσ δθλθτθριάηονται από το μόλυβδο, για αυτό ςτα καταλυτικά αυτοκίνθτα χρθςιμοποιοφμε αμόλυβδθ βενηίνθ οργανιςμοφσ. β. Ρολλά ζνηυμα βρίςκουν ςιμερα εωαρμογι ςτθ βιομθχανικι παραγωγι διαωόρων προϊόντων, όπωσ π.χ. αντιβιοτικϊν γ. Χαρακτθριςτικό παράδειγμα ενηυματικισ δράςθσ με μεγάλο πρακτικό ενδιαωζρον αποτελεί θ αλκοολικι ηφμωςθ δ. Τα περιςςότερα ζνηυμα είναι πρωτεϊνικισ ωφςθσ, με ςχετικζσ μοριακζσ μάηεσ, Μr, που κυμαίνονται ςυνικωσ από 105 ζωσ 106. Γ. Να επιλζξετε ςε κακεμία από τισ παρακάτω περιπτϊςεισ το ςωςτό διάγραμμα Ροιο από τα παρακάτω διάγραμμα περιγράωει ςωςτά τθ μεταβολι τθσ ταχφτθτασ μίασ χθμικισ αντίδραςθσ ςε ςχζςθ με τθ κερμοκραςία. Γιάγραμμα-Β Γιάγραμμα-Α ηαρύηεηα αληίδξαζεο ηαρύηεηα αληίδξαζεο ζεξκνθξαζία νc ζεξκνθξαζία νc Γιάγραμμα-Γ Γιάγραμμα-Γ ηαρύηεηα αληίδξαζεο ηαρύηεηα αληίδξαζεο ζεξκνθξαζία νc ζεξκνθξαζία νc Ροιο από τα παρακάτω διαγράμματα κατανομισ Maxwell-Boltzmann είναι ςωςτό : Γιάγραμμα-Α Για τθν αντίδραςθ : Δα ρακειή ζεξκνθξαζία θηλεηηθή ελέξγεηα α. Καταλυόμενο ςφςτθμα και καταλφτθσ βρίςκονται ςτθν ίδια ωάςθ. β. Ζχουμε το ωαινόμενο τθσ αυτοκατάλυςθσ γ. Ο ςίδθροσ αυξάνει τθν ενζργεια ενεργοποίθςθσ δ. Ζχουμε ετερογενι κατάλυςθ γιατί τα αντιδρϊντα ςϊματα βρίςκονται ςτθν αζρια ωάςθ, ενϊ ο ςίδθροσ(καταλφτθσ) ωσ μζταλλο ςτθ ςτερεά. θηλεηηθή ελέξγεηα Fe N 2(g) 3H 2(g) 2NH3(g) ιςχφει : Γιάγραμμα-Β ρακειή ζεξκνθξαζία πςειή ζεξκνθξαζία θιάζκα κνξίσλ Δα πςειή ζεξκνθξαζία θιάζκα κνξίσλ Ροια από τισ παρακάτω ωράςεισ δεν ιςχφει για τα ζνηυμα : α. Τα ζνηυμα είναι ουςίεσ με ςχετικά απλι δομι, που δρουν καταλυτικά ςτισ βιοχθμικζσ αντιδράςεισ που πραγματοποιοφνται μζςα ςτουσ ηωντανοφσ Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 22

23 23 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Γιάγραμμα-Γ Γιάγραμμα-Γ ρακειή ζεξκνθξαζία Δα ρακειή ζεξκνθξαζία θηλεηηθή ελέξγεηα θιάζκα κνξίσλ θιάζκα κνξίσλ πςειή ζεξκνθξαζία Δα πςειή ζεξκνθξαζία θηλεηηθή ελέξγεηα ΘΕΜΑΣΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ Για τθν απολφμανςθ των πλθγϊν χρθςιμοποιείται υδατικό διάλυμα υπεροξειδίου του υδρογόνου Θ2Ο2(aq), το οποίο διαςπάται ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ: 2Θ2Ο2(aq) 2H2O(l)+O2(g) ΔΘ=-196ΚJ (1) Θ ίδια αντίδραςθ μπορεί να πραγματοποιθκεί καταλυτικά με τθν προςκικθ ςταγόνων υδατικοφ διαλφματοσ ΚI(aq) ςφμωωνα με τθ χθμικι εξίςωςθ: KI(aq) 2H2O2 (aq) 2H2O(l) O2 (g) (2) α. Να εξθγιςετε αν θ κατάλυςθ είναι ομογενισ ι ετερογενισ. β. Ροιο από τα ακόλουκα 4 διαγράμματα περιγρά ωει ορκότερα τισ αντιδράςεισ (1) και (2); γ. Να εξθγιςετε τθν απάντθςι ςασ. Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 23

24 24 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 4.Χημική ιςορροπία Έννοια χημικήσ ιςορροπίασαπόδοςη αντίδραςησ Η έννοια τησ χημικήσ ιςορροπίασ Δίνεται θ παρακάτω αντίδραςθ διάςπαςθσ του επιτετροξείδιου του αηϊτου Ν2Ο4 προσ διοξείδιο του αηϊτου ΝΟ2 Ν2Ο4(g) 2NO2(g) Α. Πταν αρχικά είχαμε 0,04M N2O4 τελικά είχαμε. α. 0Μ Ν2Ο4 και 0,08Μ ΝΟ2 β. 0,33Μ Ν2Ο4 και 0,125Μ ΝΟ2 Β. Πταν αρχικά είχαμε 0,08M NO2 τελικά είχαμε. α. 0Μ ΝΟ2 και 0,04Μ Ν2Ο4 β. 0,33Μ Ν2Ο4 και 0,125Μ ΝΟ2 Γ. Μποροφμε να ιςχυριςτοφμε ότι παράλλθλα με τθν αντίδραςθ Ν2Ο4 2ΝΟ2, πραγματοποιείται ταυτόχρονα και θ 2ΝΟ2 Ν2Ο4 α. Ναι β. Πχι Δ. Στθν κατάςταςθ τθσ χθμικισ ιςορροπίασ, όταν δθλαδι οι ςυγκεντρϊςεισ των ςωμάτων δεν μεταβάλλονται, τι ιςχφει ; α. Θ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ Ν2Ο4 2ΝΟ2 μθδενίηεται, ταυτόχρονα μθδενίηεται και θ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ 2ΝΟ2 Ν2Ο4 β. Θ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ Ν2Ο4 2ΝΟ2 εξιςϊνεται με τθν ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ 2ΝΟ2 Ν2Ο4, και οι δφο ταχφτθτεσ είναι διάωορεσ του μθδενόσ Το μονοξείδιο του άνκρακα CO αντιδρά με το υδρογόνο Θ2, ςφμωωνα με τθν παρακάτω αντίδραςθ: CO(g)+3H2 (g) CH4 (g)+h2o(g) Πταν τοποκετοφμε 1mol CO και 3mol H2 ςε δοχείο 10L ςτουσ 1200Κ,αποκακίςταται χθμικι ιςορροπία όπου ςτο μίγμα τθσ βρίςκουμε 0,387mol H2O. Να βρείτε τα mol των ςωμάτων του μίγματοσ τθσ ιςορροπίασ. Λφςθ: Ζχουμε ουςιαςτικά ζνα πρόβλθμα ςτοιχειομετρίασ. Αρχικά ζχουμε τισ ποςότθτεσ των αντιδρϊντων, οι οποίεσ μεταβάλλονται όςο πραγματοποιείται θ αντίδραςθ. Σελικά το ςφςτθμα ιςορροπεί και υπολογίηουμε τισ τελικζσ ποςότθτεσ των ςωμάτων με τθ βοικεια τθσ τελικισ ποςότθτασ, ενόσ αντιδρϊντοσ ι προϊόντοσ. Για να επιλφςουμε το πρόβλθμα ςχεδιάηουμε τον παρακάτω πίνακα : Ποςότθτεσ (mol) CO(g)+3H2(g) CH4(g) +H2O(g) Αρχικά: Αντιδροφν/παράγονται: Χθμικι ιςορροπία: υμπλθρϊνουμε τισ αρχικζσ ποςότθτεσ των ςωμάτων που μασ δίνει το πρόβλθμα. Δεν ζχουμε δεδομζνα για τισ ποςότθτεσ των ςωμάτων που αντιδροφν/παράγονται, άρα κα χρθςιμοποιιςουμε τθ μεταβλθτι x. Σα προϊόντα αυξάνονται κατά x πολλαπλαςιαςμζνο με τον ςυντελεςτι του κάκε προϊόντοσ ςτθ χθμικι εξίςωςθ τθσ αντίδραςθσ. Ομοίωσ τα αντιδρϊντα μειϊνονται κατά x πολλαπλαςιαςμζνο με τον ςυντελεςτι του κάκε αντιδρϊντοσ ςτθ χθμικι εξίςωςθ τθσ αντίδραςθσ. Σθ μείωςθ τθ ςυμβολίηουμε με αρνθτικό πρόςθμο. Τπολογιςμόσ: Ποςότθτεσ (mol) CO(g)+3H2(g) 1 3 CH4(g) +H2O(g) Αρχικά: Αντιδροφν/ παράγονται: -x -3x +x +x Χθμικι ιςορροπία: 1-x 3-3x +x +x φμφωνα με τα δεδομζνα του προβλιματοσ θ ποςότθτα του Θ2Ο ςτθν ιςορροπία είναι x=0,387mol Άρα ςτθ χθμικι ιςορροπία CO: 1-x=1-0,387=0,613mol H2: 3-3x=3-3 0,387=1,839mol CH4: x=0,387mol Σασ δίνεται θ παρακάτω ιςορροπία : Α(g) +B(g) 2AB(g) Αρχικά(moles) x 2 Αντιδροφν(moles) 1 y Ραράγονται(moles) z Χθμικι ιςορροπία(moles) 1 A.Να υπολογίςετε τισ τιμζσ των x,y,z Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 24

25 25 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Β.Να βρείτε τισ ποςότθτεσ όλων των ςωμάτων ςτθ χθμικι ιςορροπία Α. Μίγμα αερίου 1mol CO και 1mol H2O ςτουσ 1000οC αντιδρά ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ : CO(g)+H2O(g) CO2 (g)+h2 (g) Μετά τθν αποκατάςταςθ τθσ ιςορροπίασ το μίγμα ιςορροπίασ περιζχει 0,43mol H2. Ροια είναι θ ςφνκεςθ του μίγματοσ ιςορροπίασ ; Β. Ροςότθτα 2,5mol πενταχλωριοφχου ωωςωόρου PCl5 διαςπάται ςτουσ 160οC και 1atm δίνοντασ 0,3mol PCl3 ςτθν ιςορροπία. PCl5 (g) PCl3 (g)+cl2 (g) Να βρείτε τισ ποςότθτεσ (ςε mol) των ςωμάτων ςτο μίγμα ιςορροπίασ. Γ. Τοποκετιςαμε 3mol τριοξειδίου του αηϊτου Ν2Ο3 ςε δοχείο, όπου διαςπϊνται ςτουσ 25οC και 1atm : N2O3 (g) NO2 (g)+no(g) Να βρείτε τισ ποςότθτεσ (ςε mol) των ςωμάτων ςτο μίγμα ιςορροπίασ, αν αυτό περιζχει 0,9mol NO2. Δ. Τοποκετιςαμε 0,6mol N2 και 1,8mol H2 ςε δοχείο ςτουσ 450οC και 10atm. Θ αντίδραςθ που πραγματοποιείται ςτο δοχείο είναι : N2 (g)+3h2 (g) 2NH3 (g) Αν ςε κλειςτό δοχείο ςτουσ 440οC,ειςάγουμε 20mol HI(g) μετά τθν επίτευξθ ιςορροπίασ ςτο ςφςτθμα, ποια κα είναι θ ςφςταςθ του μίγματοσ α. ) 10mol H2(g), 10mol I2(g), 0mol HI(g) β.) 2mol H2(g), 2mol I2(g), 16mol HI(g) γ.) 8mol H2(g), 8mol I2(g), 4mol HI(g) δ.) 0mol H2(g), 0mol I2(g), 20mol HI(g) Σε κενό δοχείο ειςάγεται μείγμα των αερίων ςωμάτων Α (4mol) και Β (6mol), τα οποία αντιδροφν ςτουσ κ0c ςφμωωνα με τθ χθμικι εξίςωςθ: Α(g)+2B(g) Γ(g) Στθν ιςορροπία υπάρχουν 2mol του ςϊματοσ Γ, ποια κα είναι θ ποςότθτα ςε mol των Α και Βςτθν κατάςταςθ τθσ ιςορροπίασ : α. 2mol A(g), 4mol B(g) β. 1mol A(g), 0mol B(g) γ. 0mol A(g),2mol B(g) δ. 2mol A(g),2mol B(g) Σε κερμοκραςία κοc, αποκακίςταται θ ιςορροπία Γ(g)+Δ(g) A(g)+B(g) u1 u2 Αν u1 θ ταχφτθτα τθσ προσ τα δεξιά αντίδραςθσ και u2 θ ταχφτθτα τθσ προσ τα αριςτερά αντίδραςθσ, τι από τα παρακάτω ιςχφει ςτθν ιςορροπία : α. u1=u2=0 β. u1 >u2 γ. u1 <u2 δ. u1=u2 0 Να βρείτε τισ ποςότθτεσ (ςε mol) των ςωμάτων ςτο μίγμα ιςορροπίασ, αν αυτό περιζχει 0,048mol NΘ Σε κενό δοχείο ειςάγονται 1mol N2(g) και 2mol O2(g), μετά από κάποιο χρονικό διάςτθμα αποκακίςταται θ ιςορροπία : Δφο ςϊματα Α και Β αντιδροφν προσ ςχθματιςμό του ςϊματοσ Γ. Πταν θ ποςότθτα του ςϊματοσ Α μειϊνεται κατά x mol και θ ποςότθτα του ςϊματοσ Β μειϊνεται κατά 2x mol θ ποςότθτα του Γ αυξάνεται κατά x mol. Να γράψετε τθ χθμικι εξίςωςθ τθσ αντίδραςθσ. 2NO(g) N2 (g)+o2 (g) ΕΡΩΣΗ ΕΙ ΠΟΛΛΑΠΛΗ ΕΠΙΛΟΓΗ Να ςθμειϊςετε το γράμμα που αντιςτοιχεί ςτθ ςωςτι απάντθςθ Ειςάγονται ςε κλειςτό δοχείο ςτουσ 440 ºC 10 mol Ι2(g) και 10 mol Θ2(g), οπότε λαμβάνει χϊρα θ αντίδραςθ Θ2(g) + I2(g) 2HI(g) Αν μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ (ςτθν ιςορροπία) ζχουμε τον ςχθματιςμό 16mol HI, πόςα mol I2, υπάρχουν ςτο δοχείο : α. 0 β. 8 γ. 2 δ. 20 Αν το μίγμα των αερίων ςτθν κατάςταςθ ιςορροπίασ ζχει ςυνολικό αρικμό mol : nολικό=3, τότε θ ςφςταςθ του μίγματοσ ςτθν κατάςταςθ ιςορροπίασ είναι : α. 1mol O2(g), 2mol NO(g) β. 1mol N2(g), 1mol O2(g), 1mol NO(g) γ. 0,5mol N2(g), 1,5mol O2(g), 1mol NO(g) δ. 0,5mol N2(g), 0,5mol O2(g), 2mol NO(g) Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 25

26 26 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Απόδοςη αντίδραςησ Σασ δίνεται θ παρακάτω χθμικι εξίςωςθ (moles) AB(g)+Γ 2 (g) ABΓ 2 (g) AB(g)+Γ 2 (g) ABΓ 2 (g) αρχικά 3 αντιδροφν x παράγοντ. Τελικά 2 3 x 2 3 y 3 y x x y α.να προςδιορίςετε τισ τιμζσ των x και y. β.να προςδιορίςετε τισ τελικζσ ποςότθτεσ των ςωμάτων ΑΒ(g), Γ2(g), ABΓ2(g) ςτθν αμωίδρομθ και ςτθ μονόδρομθ αντίδραςθ. γ.να υπολογιςτεί θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ : απόδοςθ αντίδραςθσ α Ροςότθτα προϊόντοσ (αμωίδρομθ) α= Ροςότθτα προϊόντοσ(μονόδρομθ) Σε κενό δοχείο όγκου V L προςκζτουμε 4 mol Ν2 και 20 mol Θ2, τα οποία αντιδροφν προσ ςχθματιςμό αμμωνίασ, με βάςθ τθ χθμικι εξίςωςθ: Ν2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) Μετά τθν αποκατάςταςθ τθσ ιςορροπίασ ςτο δοχείο υπάρχουν 6mol NH3(g). Θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι : α. 0,75 β. 0,5 γ. 0,25 δ Σε κενό δοχείο ειςάγουμε 4 mol SO2 και 10 mol O2. Αν ςτθν ιςορροπία ζχουμε 2mol SO3, ποια είναι θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ: 2SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g) α. 0,75 β. 0,5 γ. 0,25 δ. 1, Σε δοχείο όγκου V, και ςε κερμοκραςία κοc πραγματοποιείται θ διάςπαςθ 8mol του COCl2,ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ : COCl2(g) CO(g) + Cl2(g). Αν θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι 25% τότε θ ποςότθτα ςε mol CO,που αναμζνουμε να βροφμε ςτο δοχείο ςτθν ιςορροπία είναι : α. 6 β. 4 γ. 2 δ. 5, Σε δοχείο όγκου V, και ςε κερμοκραςία κοc τοποκετοφμε 10mol PCl5 (g), με αποτζλεςμα τθν διάςπαςι και τθν αποκατάςταςθ ιςορροπίασ ςτο δοχείο : PCl5(g) PCl3(g)+Cl2(g) Αν θ ποςότθτα Cl2 ςτο δοχείο ςτθν κατάςταςθ ιςορροπίασ είναι 4 mol, θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι : α. 40% β. 60% γ. 20% δ. 80% Σε κλειςτό δοχείο κερμαίνονται 2 mol Fe3O4 και 10 mol Θ2 και ςε οριςμζνθ κερμοκραςία αποκακίςταται θ ιςορροπία Fe3O4 + 4Θ2 3Fe +4H2O. Αν θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι 60%. Να υπολογιςτοφν οι ποςότθτεσ των ςωμάτων μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ. ( Τπόδειξθ : αρχικά κα υπολογίςουμε για ζνα από τα προϊόντα τθν ποςότθτα που κα παραγόταν κεωρθτικά εάν θ αντίδραςθ ιταν μονόδρομθ. Fe3O4 + 4H2 3Fe+4H2O αρχικά : 2mol 10mol αντιδροφν : 2 mol 8mol παράγονται 6mol 8mol τελικά 0 mol 2mol 6mol 8mol τθν πράξθ όμωσ θ αντίδραςθ είναι αμφίδρομθ : Fe3O4 + 4H2 3Fe+4H2O αρχικά 2mol 10mol αντιδροφν : x 4x παράγονται 3x 4x τελικά 2-x 10-4x 3x 4x Για να υπολογίςουμε το x χρθςιμοποιοφμε τον οριςμό τθσ απόδοςθσ για ζνα από τα προϊόντα τθσ αντίδραςθσ : ποζόηηηα προϊόνηος ποσ ζτημαηίζηηκε πρακηικά ζηην αμθίδρομη ανηίδραζη α= ποζόηηηα προιόνηος ποσ θα ζτημαηίζοηαν εάν η ανηίδραζη ήηαν ποζοηική (μονόδρομη) Μίγμα SO2 και Ο2 ζχει ςτουσ 27οC πίεςθ 8atm και όγκο 24,6L.Θ μερικι πίεςθ του Ο2 ςτο μίγμα είναι 2atm. Το μίγμα των αερίων αντιδρά ςχθματίηοντασ SO3 ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ : 2SO2 O2 2SO3 Να υπολογιςτοφν οι ποςότθτεσ των ςωμάτων μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ.δίνεται ότι θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι 50%. ( Υπόδειξθ : Θ άςκθςθ αυτι λφνεται όπωσ θ 6. Θ μόνθ διαωορά ςτθν επίλυςθ τθσ είναι ότι πρζπει με τθν βοικεια τθσ ολικισ πίεςθσ και των μερικϊν πιζςεων να βρείτε τα αρχικά mol, του Ο2 και του SO2. ) Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 26

27 27 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Τα αζρια Α και Β αντιδροφν ςφμωωνα με τθν παρακάτω αντίδραςθ και παράγουν τα αζρια Γ και Δ. 3 A( g) 4 B( g) 2 ( g) ( g) Στθν αρχι ςτο δοχείο τοποκετιςαμε ιςομοριακζσ ποςότθτεσ των Α και Β ςτο δοχείο. Μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ θ ολικι πίεςθ που αςκοφςαν τα αζρια ςτο δοχείο ιταν 16atm. Με δεδομζνο ότι θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι 40% να βρείτε τισ μερικζσ πιζςεισ των Α, Β,Γ και Δ μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ. ( Τπόδειξθ : Για να λφςετε αυτι τθν άςκθςθ κα χρθςιμοποιιςετε τθν άςκθςθ. Αρχικά τοποκετικθκαν ιςομοριακζσ ποςότθτεσ των Α και Β. Άρα : 3 A( g) 4 B( g) 2 ( g) ( g) αρχικά n n Ομοίωσ με τθν άςκθςθ 6, κα υπολογίςετε τισ ποςότθτεσ των ςωμάτων Α, Β, Γ και Δ ωσ ςυνάρτθςθ του n. τθν ςυνζχεια μποροφμε να υπολογίςουμε τισ μερικζσ πιζςεισ γνωρίηοντασ τθν ολικι πίεςθ : Σε μία οριςμζνθ κερμοκραςία θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ : P4 2P2 είναι 75%. Μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ βρζκθκαν ςτο δοχείο 3mol 2. Να υπολογίςετε τθν ποςότθτα του 4 ςτο δοχείο μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ. ( Τπόδειξθ : Θα ακολουκιςουμε τθν ίδια διαδικαςία με τθν άςκθςθ 6. Σα αρχικά mol του Ρ 4 κα τα ςυμβολίςουμε με n. P4 2P2 αρχικά n αντιδροφν x παράγονται 2x τελικά n-x 2x Εάν θ αντίδραςθ ιταν μονόδρομθ : P 2P 4 2 αρχικά n αντιδροφν n παράγονται 2n τελικά : 0 2n Χρθςιμοποιϊντασ τον οριςμό τθσ απόδοςθσ τθσ αντίδραςθσ κα εκωράςετε το x ωσ ςυνάρτθςθ του n. Με αυτό τον τρόπο γνωρίηοντασ ότι θ ποςότθτα του 2 είναι 3mol μποροφμε να υπολογίςουμε το n, άρα και τθν ποςότθτα του 4 ) Σε κλειςτό δοχείο ειςάγονται 1mol N 2 και 5 mol Θ 2 με αποτζλεςμα να πραγματοποιθκεί θ αντίδραςθ Ν 2 +3Θ 2 2ΝΘ 3.Αν θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι 40%, να υπολογιςτεί θ ποςότθτα τθσ ΝΘ 3 μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ Σε κλειςτό δοχείο τοποκετοφμε 900gr CaCO 3 οπότε κάτω από κατάλλθλεσ ςυνκικεσ πραγματοποιείται θ χθμικι αντίδραςθ CaCO 3 CaO+CO 2. Αν θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι 70%, πόςα gr CaO ςχθματίηονται ; Δίνονται τα ΑΒ των ςτοιχείων Ca :40, C:12, O: Μίγμα Ν 2 και Θ 2 ζχει όγκο 5L και πίεςθ 5 atm ςτουσ 200 ο C. Θ μερικι πίεςθ του Θ 2 ςτο μίγμα είναι 2atm. Πταν διαβιβάςαμε το μίγμα πάνω από καταλφτθ ςτθν ίδια κερμοκραςία πραγματοποιείται θ αντίδραςθ : Ν 2 +3Θ 2 2ΝΘ 3. Με δεδομζνο ότι θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι 10%, να υπολογίςετε τθν ποςότθτα τθσ ΝΘ 3 μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ Σε κλειςτό δοχείο τοποκετιςαμε 3mol CO και 4mol υδρατμϊν(θ 2 Ο),οπότε κάτω από κατάλλθλεσ ςυνκικεσ πραγματοποιικθκε θ αντίδραςθ : CO+H 2 O CO 2 + H 2 Πταν τελείωςε θ αντίδραςθ ςτο δοχείο βρζκθκαν 2mol H 2. Να υπολογιςτεί θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ Κάτω από οριςμζνεσ ςυνκικεσ πραγματοποιείται θ χθμικι μετατροπι : 3Ο 2 2Ο 3 Ροια είναι θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ ςτισ ςυγκεκριμζνεσ ςυνκικεσ γνωρίηοντασ ότι όταν θ αρχικι ποςότθτα του Ο 2 είναι 6mol,μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ ζχουν απομείνει 3mol του Ο Μία ποςότθτα CaCO 3 (s), κερμαίνεται,οπότε διαςπάται και δίνει CaO(s) και CO 2 (g). Μετά από κάποιο χρονικό διάςτθμα ζχουμε τθν επίτευξθ τθσ ιςορροπίασ : CaCO 3 (s) CaO(s)+CO 2 (g). Αν το βάροσ του ςτερεοφ υπολείμματοσ που μζνει μετά από κζρμανςθ είναι το 78% τθσ αρχικισ ποςότθτασ του CaCO 3 (s), να βρείτε το βακμό διάςπαςθσ του CaCO 3 (s). Δίνονται τα ΑΒ των ςτοιχείων Ca :40, C:12, O:16 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 27

28 28 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Το Ν 2 και το Θ 2 αντιδροφν ςε κατάλλθλεσ ςυνκικεσ και δίνουν ΝΘ 3 : Ν 2 +3Θ 2 2ΝΘ 3 Αν χρθςιμοποιιςαμε αρχικά 56g N 2 και 6g H 2 τελικά παίρνουμε 34g NH 3. Να βρείτε τθν απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ Διοξείδιο του άνκρακα βρίςκεται ςε κλειςτό δοχείο ςτουσ 427 ο C και πίεςθ 10atm. Πταν κερμαίνεται το διοξείδιο αυτό ςτουσ 1127 ο C, πακαίνει μερικι διάςπαςθ προσ μονοξείδιο του άνκρακα και οξυγόνο : 2CO 2 (g) 2CO(g) + O 2 (g) Αν θ νζα πίεςθ του μίγματοσ που προκφπτει είναι 22,5atm, να υπολογιςτεί το ποςοςτό % του διοξειδίου του άνκρακα που διαςπάςτθκε. ΕΡΩΣΗΕΙ ΣΤΠΟΤ ΩΣΟ-ΛΑΘΟ Να χαρακτθρίςετε τισ παρακάτω προτάςεισ ωσ ςωςτζσ() ι λανκαςμζνεσ (Λ) Οι περιςςότερεσ χθμικζσ αντιδράςεισ είναι μονόδρομεσ ι ποςοτικζσ Πταν το υγρό νερό και υδρατμόσ βρίςκονται ςε ιςορροπία. Θ ταχφτθτα εξάτμιςθσ ιςοφται με μθδζν όπωσ και θ ταχφτθτα υγροποίθςθσ Κλειςτό ονομάηεται το ςφςτθμα που διατθρεί τθ μάηα του ςτακερι, ενϊ θ ενζργεια του μεταβάλλεται, δθλαδι μπορεί να προςλάβει ι να αποδϊςει ενζργεια Ζνασ τρόποσ για να διακρίνουμε τθν πραγματικι από τθ ωαινομενικι ιςορροπία είναι να επιταχφνουμε τθν αντίδραςθ με τθ χρθςιμοποίθςθ π.χ. καταλυτϊν Θεωρθτικά όλεσ οι χθμικζσ αντιδράςεισ είναι αμωίδρομεσ, δθλαδι καταλιγουν ςε κατάςταςθ χθμικισ ιςορροπίασ Μονόδρομθ ι ποςοτικι είναι θ αντίδραςθ που μετά τθν πραγματοποίθςι τθσ ζχουν καταναλωκεί όλεσ οι ποςότθτεσ των αντιδρϊντων ςωμάτων Ομογενι ιςορροπία ζχουμε μόνο ςτθν περίπτωςθ κατά τθν οποία τα αντιδρϊντα και τα προϊόντα βρίςκονται ςτθν αζρια ωάςθ Ετερογενι ιςορροπία ζχουμε όταν τα ςϊματα που ςυμμετζχουν ςτθν ιςορροπία (αντιδρϊντα και προϊόντα) βρίςκονται ςε περιςςότερεσ από μία ωάςεισ Στθν κατάςταςθ χθμικισ ιςορροπίασ ιςχφει ότι οι ταχφτθτεσ των δφο αντικζτων αντιδράςεων (αριςτερά προσ τα δεξιά και δεξιά προσ τα αριςτερά) εξιςϊνονται Πςο θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ α προςεγγίηει το 0 τόςο θ αντίδραςθ πλθςιάηει τθ μονόδρομθ, κυριαρχεί δθλαδι θ ωορά προσ τα δεξιά. Αντίκετα όςο το α προςεγγίηει τθ μονάδα τόςο κυριαρχεί θ ωορά τθσ αντίδραςθσ προσ τ αριςτερά. ΕΡΩΣΗΕΙ ΠΟΛΛΑΠΛΗ ΕΠΙΛΟΓΗ Στα παρακάτω αρικμθμζνα κενά να επιλζξετε το γράμμα που αντιςτοιχεί ςτον όρο που τα ςυμπλθρϊνει ςωςτά Οριςμζνεσ αντιδράςεισ εξελίςςονται προσ μία μόνο κατεφκυνςθ, γι αυτό λζμε ότι θ αντίδραςθ είναι (1) ι ποςοτικι. ( 1): α. μονόδρομθ β. αμωίδρομθ γ. ςτατικι δ. δυναμικι Οι περιςςότερεσ όμωσ χθμικζσ αντιδράςεισ δεν ολοκλθρϊνονται. Φαίνεται ότι ςταματοφν, όταν μζροσ μόνο των αντιδρϊντων μετατραπεί ςε προϊόντα. Στισ περιπτϊςεισ αυτζσ θ αντίδραςθ γίνεται και προσ τθν αντίκετθ κατεφκυνςθ και ζτςι το ςφςτθμα καταλιγει, κάτω από κατάλλθλεσ ςυνκικεσ, ςε μια (2) ιςορροπία, γνωςτι ωσ χθμικι ιςορροπία. (2): α. μονόδρομθ β. αμωίδρομθ γ. ςτατικι δ. δυναμικι (3) ιςορροπία ζχουμε όταν τα αντιδρϊντα και προϊόντα βρίςκονται ςτθν ίδια ωάςθ (αζρια ι υγρά). (3): α. ομογενι β. ετερογενι γ. χθμικι δ. δυναμικι (4) ιςορροπία ζχουμε όταν τα ςϊματα που ςυμμετζχουν ςτθν ιςορροπία (αντιδρϊντα και προϊόντα) βρίςκονται ςε περιςςότερεσ από μία ωάςεισ. (4): α. ομογενι β. ετερογενι γ. χθμικι δ. δυναμικι Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 28

29 29 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Ονομάηουμε απόδοςθ (α) μιασ αντίδραςθσ το λόγο τθσ ποςότθτασ τθσ ουςίασ που παράγεται πρακτικά προσ τθν ποςότθτα τθσ ουςίασ που κα παραγόταν κεωρθτικά αν θ αντίδραςθ ιταν (5). (5): α. μονόδρομθ β. αμωίδρομθ γ. ςτατικι δ. δυναμικι 4.2.Παράγοντεσ που επηρεάζουν τη θέςη χημικήσ ιςορροπίασ Αρχή Le Chatelier Θ παρακάτω ιςορροπία λαμβάνει χϊρα ςε δοχείο που δε μεταβάλλεται ο όγκοσ. PCl5 (g) PCl3 (g) + Cl2 (g) ΔΘ=+56ΚJ Σε ποια κατεφκυνςθ κα μετατοπιςτεί θ ιςορροπία αν : α. προςκζςουμε πενταχλωριοφχο ωϊςωορο β. απομακρφνουμε χλϊριο γ. μειϊςουμε τθ κερμοκραςία δ. αυξιςουμε τθν πίεςθ προςκζτοντασ το αδρανζσ αζριο ιλιο (Θe) ε. Χρθςιμοποιιςουμε καταλφτθ Ηθτοφμενο: Πρζπει να προβλζψουμε τθν κατεφκυνςθ που κα αντιδράςει το ςφςτθμα. Δεδομζνα: Θ χθμικι εξίςωςθ τθσ ιςορροπίασ και θ ενκαλπία τθσ αντίδραςθσ ΔΘ>0, άρα θ αντίδραςθ είναι ενδόκερμθ. Λφςθ: Προςδιορίςουμε τθ μεταβολι ςτο ςφςτθμα ιςορροπίασ. Χρθςιμοποιοφμε τθ χθμικι εξίςωςθ και προβλζπουμε προσ τα ποφ κα αντιδράςει το ςφςτθμα ϊςτε να ελαχιςτοποιιςει τθ μεταβολι. Τπολογιςμόσ: α.*pcl5+ αυξάνεται. Σο ςφςτθμα αντιδρά για να μειϊςει τθ *PCl5]. Θ ιςορροπία μετατοπίηεται προσ τα δεξιά. β.*cl2+ μειϊνεται. Σο ςφςτθμα αντιδρά για να αυξιςει τθ *Cl2+. Θ ιςορροπία μετατοπίηεται προσ τα αριςτερά. γ. Θ κερμοκραςία μειϊκθκε. Θ ιςορροπία μετατοπίηεται προσ τθν εξϊκερμθ αντίδραςθ για να παραχκεί κερμότθτα που κα ελαχιςτοποιιςει τθ μεταβολι. Προσ τα δεξιά θ αντίδραςθ είναι ενδόκερμθ, άρα το ςφςτθμα αντιδρά προσ τα αριςτερά. δ. Σο He δεν αντιδρά με κανζνα από τα αζρια τθσ ιςορροπίασ. Θ κζςθ τθσ ιςορροπίασ παραμζνει αμετάβλθτθ. ε. Θ χριςθ του καταλφτθ δεν ζχει καμία επίδραςθ ςτθ κζςθ ιςορροπίασ Δίνεται θ παρακάτω χθμικι εξίςωςθ που περιγράωει μία χθμικι ιςορροπία ςε δοχείο μεταβλθτοφ όγκου (με ζμβολο) ςε κερμοκραςία κ10c A(s) + 2B(g) Γ(g) + 2Δ(g) ΔΘ>0 Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 29

30 30 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Να βρείτε προσ ποια κατεφκυνςθ κα μετατοπιςτεί θ ιςορροπία αν : α. Αωαιρεκεί ποςότθτα Α(s) β. Αωαιρεκεί ποςότθτα Β(g) γ. Αωαιρεκεί ποςότθτα Γ(g) δ. Αωαιρεκεί ποςότθτα Δ(g) ε. Αυξθκεί θ κερμοκραςία κ 2 0 C > κ 1 0 C ςτ. Μειωκεί θ κερμοκραςία κ 3 0 C < κ 1 0 C η. Αυξθκεί ο όγκοσ του δοχείου θ. Μειωκεί ο όγκοσ του δοχείου κ. Χριςθ καταλυτϊν Δίνεται θ παρακάτω χθμικι εξίςωςθ που περιγράωει μία χθμικι ιςορροπία ςε δοχείο μεταβλθτοφ όγκου (με ζμβολο) ςε κερμοκραςία κ 1 0 C A(g) + 2B(g) Γ(g) + 2Δ(g) ΔΘ<0 Να βρείτε προσ ποια κατεφκυνςθ κα μετατοπιςτεί θ ιςορροπία αν : α. Ρροςτεκεί ποςότθτα Α(g) β. Ρροςτεκεί ποςότθτα Β(g) γ. Ρροςτεκεί ποςότθτα Γ(g) δ. Ρροςτεκεί ποςότθτα Δ(g) ε. Αυξθκεί θ κερμοκραςία κ 2 0 C > κ 1 0 C ςτ. Μειωκεί θ κερμοκραςία κ 3 0 C < κ 1 0 C η. Αυξθκεί ο όγκοσ του δοχείου θ. Μειωκεί ο όγκοσ του δοχείου κ. Αφξθςθ πίεςθσ με τθν προςκικθ αδρανοφσ αερίου Σασ δίνονται χθμικζσ εξιςϊςεισ που χρθςιμοποιοφνται ςτθ χθμικι βιομθχανία για τθν παραγωγι χριςιμων προϊόντων. Να βρείτε τισ ςυνκικεσ πίεςθσ (υψθλι-χαμθλι) και τισ ςυνκικεσ κερμοκραςίασ (υψθλι-χαμθλι) που ευνοεί τθν μετατόπιςθ τθσ ιςορροπίασ προσ τα προϊόντα. α. Ν 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g) + Q β. CH 3 COOH(aq)+CH 3 CH 2 OH (aq) CH 3 COOCH 2 CH 3 (aq) + H 2 O(aq) Q γ. 4ΝΘ 3 (g) + 5O 2 (g) 4NO(g)+6H 2 O(g) +Q δ. 2CO(g) +O 2 (g) 2CO 2 (g) +Q ε.feo(s)+co(g) Fe(s) +CO 2 (g) -Q ςτ.caco 3 (s) CaO(s) +CO 2 (g) -Q η. CO(g) +H 2 O(g) CO 2 (g) + H 2 (g) -Q θ.co(g)+3h 2 (g) CH 4 (g) +H 2 O(g) +Q Α. Για τθν αντίδραςθ : H 2(g)+I 2(g) 2HI(g) ΔΘ=+52ΚJ, να βρείτε προσ ποια κατεφκυνςθ κα μετατοπιςτεί θ ιςορροπία, αν αυξθκεί θ κερμοκραςία. Β. Σε κάκε μία από τισ παρακάτω περιπτϊςεισ να προβλζψετε προσ ποια κατεφκυνςθ κα μετατοπιςτεί θ χθμικι ιςορροπία αν αυξιςουμε τον όγκο του δοχείου. CO (g)+h (g) CO(g)+H O(g) α NO (g) N O (g) β CO (g) 2CO(g) O (g) γ. 2 2 CH (g)+2h S(g) CS (g) 4H (g) δ Γ.Θ αντίδραςθ 2NO(g)+2H 2(g) N 2(g) 2H 2O(g) είναι εξϊκερμθ. Να προβλζψετε προσ ποια κατεφκυνςθ κα αντιδράςει το ςφςτθμα αν : α. απομακρφνουμε Θ 2 β. μειϊςουμε τον όγκο του δοχείου γ. Ρροςκζςουμε το αδρανζσ αζριο αργό (Ar) δ. αυξιςουμε τθ κερμοκραςία ε. Χρθςιμοποιιςουμε καταλφτθ Να προβλζψετε προσ τα ποια κατεφκυνςθ κα μετατοπιςτεί θ χθμικι ιςορροπία ςτισ παρακάτω περιπτϊςεισ : Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 30

31 31 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Α. H 2(g) + I 2(g) 2HI(g) μειϊνουμε τθ ςυγκζντρωςθ του Θ 2 (g) CaCO (s) CaO(s) CO (g) Β. 3 2 αυξάνουμε τθ ςυγκζντρωςθ του CO 2 (g). 2Fe(s)+3H O(g) Fe O (s) 3H (g) αυξάνουμε Γ τθ ςυγκζντρωςθ Θ 2 (g) Δ. FeO(s)+CO(g) Fe(s) CO 2(g), μειϊνουμε τθ ςυγκζντρωςθ CO 2. E. COCl 2(g) Cl 2(g) CO(g) : -προςκζτουμε επιπλζον ποςότθτα Cl 2, υπό ςτακερό όγκο -απομακρφνουμε από το δοχείο τθσ αντίδραςθσ ποςότθτα Cl 2. Fe O (s) + 3CO(g) 2Fe(l) +3 CO (g) ΣΤ Ρροςκζςουμε Fe 2 O 3 - Αωαιρζςουμε CO 2 - Αωαιρζςουμε CO Τα moles των προϊόντων κα αυξθκοφν, κα μειωκοφν ι κα παραμείνουν ςτακερά αν ςτισ παρακάτω ιςορροπίεσ αυξιςω τον όγκο του δοχείου ; PCl (g) PCl (g) + Cl (g) α CaCO (s) CaO(g) + O (g) β Fe(s)+4H O(g) Fe O (s)+4h (g) γ Β. Τα moles των προϊόντων κα αυξθκοφν, κα μειωκοφν ι κα παραμείνουν ςτακερά αν ςτισ παρακάτω ιςορροπίεσ μειϊςω τον όγκο του δοχείου ; CO(g)+H O(g) CO (g)+h (g) α β. 2CO(g) CO 2(g)+C(s) N O (g) 2NO (g) γ Γ. Τι αναμζνουμε να ςυμβεί ςτισ παρακάτω ιςορροπίεσ αν μειϊςουμε τον όγκο του δοχείου ; CH (g)+2s (g) CS (g)+2h S(g) α β. H 2(g)+Br 2(g) 2HBr(g) γ. CO 2(g)+C(s) 2CO(g) Δ. Για τισ αντιδράςεισ που ακολουκοφν να δείξετε αν θ αφξθςθ ι θ μείωςθ του όγκου κα ζχει ωσ αποτζλεςμα τθν αφξθςθ τθσ ςυγκζντρωςθσ των προϊόντων. CO(g)+2H (g) CH OH(g) α SO (g)+o (g) 2SO (g) β COCl (g) CO(g)+Cl (g) γ Α. Δίνεται θ αντίδραςθ : 4NH (g)+5o (g) 4NO(g)+6H O(g) ΔΘ=-901,2ΚJ Τι κα ςυμβεί ςτθ ςυγκζντρωςθ του ΝΟ ςτθν ιςορροπία αν αυξιςουμε τθ κερμοκραςία ; Β. Δίνεται θ αντίδραςθ : N 2(g)+O 2(g) 2NO(g) ΔΘ=+182,6ΚJ Τι κα ςυμβεί ςτθ ςυγκζντρωςθ του ΝΟ ςτθν ιςορροπία αν αυξιςουμε τθ κερμοκραςία ; Γ. Δίνεται θ αντίδραςθ : CH CO H(soln)+CH CH OH(soln) CH3CO 2CH2CH 3(soln)+H2O(soln) ΔΘ=-2,9ΚJ Θ ςυγκζντρωςθ του *CH 3 CO 2 CH 2 CH 3 + ςτθν ιςορροπία κα αυξθκεί ι κα μειωκεί αν αυξιςουμε τθ κερμοκραςία ; Τι κα ςυμβεί ςτθν τιμι τθσ Κ c, αν αυξθκεί θ κερμοκραςία ; Δ. Δίνεται θ αντίδραςθ : CO(g)+2H (g) CH OH(g) ΔΘ=-21,7ΚJ 2 3 Τι επιπτϊςεισ ςτθ ςυγκζντρωςθ τθσ μεκανόλθσ ςτθν ιςορροπία κα ζχει θ αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ ; Α. Σε τι ςυνκικεσ πίεςθσ και κερμοκραςίασ θ διάςπαςθ του νεροφ προσ υδρογόνο και οξυγόνο κα είναι πιο αποδοτικι ; 2H O(g) 2H (g)+o (g) ΔΘ=484ΚJ Β. Σε τι ςυνκικεσ πίεςθσ και κερμοκραςίασ θ παραγωγι αμμωνίασ κα είναι πιο αποδοτικι ; Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 31

32 32 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών N2 (g)+3h2o(g) 2NH3 (g) ΔΘ=-92,2ΚJ Γ. Σε τι ςυνκικεσ πίεςθσ και κερμοκραςίασ θ παραγωγι αικανίου κα είναι πιο αποδοτικι ; C2H4 (g)+h2 (g) C2H6 (g) ΔΘ<0 Δ. Σε τι ςυνκικεσ πίεςθσ και κερμοκραςίασ θ παραγωγι μονοξειδίου του άνκρακα κα είναι πιο αποδοτικι ; 2CO2 (g) 2CO(g)+O2 (g) Ε. Σε τι ςυνκικεσ πίεςθσ και κερμοκραςίασ θ παραγωγι μονοξειδίου του αηϊτου κα είναι πιο αποδοτικι ; 4NH3 (g)+5o2 (g) 4NO(g)+6H2O(g) ΔΘ< Ροςότθτα ΘΙ μεταωζρεται, με κατάλλθλο τρόπο, ςε δοχείο ςτακεροφ όγκου, που περιζχει ιςομοριακι ποςότθτα αζριασ ΝΘ3, οπότε αποκακίςταται ςε οριςμζνθ κερμοκραςία θ χθμικι ιςορροπία: NH3 (g) HI(g) NH4I(s) α. Ρϊσ μεταβάλλεται θ κζςθ τθσ χθμικισ ιςορροπίασ, αν αωαιρεκεί μικρι ποςότθτα ςτερεοφ ΝΘ4Ι; Θεωροφμε ότι ο όγκοσ που καταλαμβάνει το αζριο μίγμα ςτο δοχείο και θ κερμοκραςία δεν μεταβάλλονται με τθν απομάκρυνςθ του ςτερεοφ ΝΘ4Ι. β. Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. 4.3 ταθερά ιςορροπίασ Κc Να γράψετε τθν ζκωραςθ του κλάςματοσ Kc για τισ παρακάτω αντιδράςεισ : α. N2 (g)+3h2 (g) 2NH3 (g) β. 2NH3 (g) N2 (g)+3h2 (g) γ. 1 3 N2 (g)+ H2 (g) NH3 (g) 2 2 Λφςθ: Σοποκετοφμε τισ ςυγκεντρϊςεισ των προϊόντων ςτον αρικμθτι τθσ ζκφραςθσ του Q και τισ ςυγκεντρϊςεισ των αντιδρϊντων ςτον παρονομαςτι. τθ ςυνζχεια υψϊνουμε τθ ςυγκζντρωςθ του κάκε ςϊματοσ ςε δφναμθ ίςθ με το ςυντελεςτι του ςτθν εξίςωςθ τθσ κάκε χθμικισ αντίδραςθσ. Τπολογιςμόσ: α. N2 (g)+3h2 (g) 2NH3 (g) Kc β. 2NH3 (g) N2 (g)+3h2 (g) Kc = Θεωριςτε τθν αντίδραςθ NH4HS(s) NH3 (g)+h2s(g) Ροια από τισ παρακάτω ενζργειεσ ζχουν ωσ αποτζλεςμα τθ μειωμζνθ παραγωγι του H2S α. Αωαίρεςθ ποςότθτασ ΝΘ3 β. Ρροςκικθ ποςότθτασ ΝΘ3 γ. Αωαίρεςθ ποςότθτασ ΝΘ4ΘS Kc Να αιτιολογιςετε τθν επιλογι ςασ. [N2 ][H2 ]3 [NH3 ]2 Επειδι θ αντίδραςθ β. είναι θ αντίςτροφθ τθσ α, άρα και θ ζκφραςθ τθσ ΚC τθσ β είναι αντίςτροφθ τθσ α. γ. 1 3 N2 (g)+ H2 (g) NH3 (g) 2 2 δ. Αφξθςθ τθσ ολικισ πίεςθσ με προςκικθ αδρανοφσ αερίου He [NH3 ]2 [N2 ][H2 ]3 [NH3 ] [N2 ]1/2[H2 ]3/2 Θ χθμικι εξίςωςθ γ. και θ χθμικι εξίςωςθ α. περιγράφουν τθν ίδια χθμικι αντίδραςθ. Ο τρόποσ που γράφουμε τθ χθμικι εξίςωςθ κακορίηει τθν ζκφραςθ τθσ Κc. Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 32

33 33 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Να γραωεί θ ζκωραςθ τθσ K c των παρακάτω χθμικϊν εξιςϊςεων. α. 2ΝΟ 2 (g)+7h 2 (g) 2NH 3 (g)+4h 2 O(g) 7 NO (g)+ H (g) NH (g)+2h O(g) 2 β N O (g) NO (g)+no(g) γ H S(g) 2H (g)+s (g) δ NO(g)+O (g) 2NO (g) ε. 2 2 PCl (g)+3nh (g) P(NH ) (g)+3hcl(g) ςτ Να γραωεί θ ζκωραςθ τθσ K c των παρακάτω χθμικϊν εξιςϊςεων. N (g)+2h (g) N H (g) α β. 2NOCl(g) 2NO(g)+Cl 2(g) 2NO(g)+2H (g) N (g)+2h O(g) 1 2HCl(g)+ O Cl (g)+h O(g) 2 γ δ N (g)+o (g) 2NO(g) ε H (g)+o (g) 2H O(g) ςτ NH (g)+5o (g) 4NO(g)+6H O(g) η Στισ παρακάτω περιπτϊςεισ να αναγράψετε τθ χθμικι εξίςωςθ ςτθν οποία αναωζρετε θ Κ c. [SO 2] [H2O] α. K= [H S] [O ] 2 2 c [CO 2] [H2O] β. K=, να αναγραωεί θ Κ c τθσ [C H ][O ] c ανεςτραμμζνθσ χθμικισ εξίςωςθσ. 4 5 [NH 3] [O 2] γ. K=, να αναγραωεί θ Κ c τθσ χθμικισ [NO] [H O] c εξίςωςθσ όπου όλοι οι ςυντελεςτζσ των ςωμάτων είναι πολλαπλαςιαςμζνοι με ½ Σε δοχείο ςτουσ 500Κ βρίςκονται ςε ιςορροπία :*Ν 2 += Μ, *Θ 2 +=3, Μ, *ΝΘ 3 +=1, α. Να υπολογίςετε τθν τιμι τθσ Κ c για τθν χθμικι εξίςωςθ : N (g)+3h (g) 2NH (g) β. Να υπολογίςετε τθν τιμι τθσ Κ c ϋ για τθν χθμικι εξίςωςθ : 2NH (g) N (g)+3h (g) Λφςθ: Για να υπολογίςουμε τθ τιμι τθσ Κ c και Κ c ϋ, κα πρζπει να γράψουμε ςε κάκε περίπτωςθ τθσ ζκωραςθ τθσ ςτακεράσ ιςορροπίασ ςε ςυνάρτθςθ των ςυγκεντρϊςεων Στθ ςυνζχεια αντικακιςτοφμε τα δεδομζνα που μασ δίνει το πρόβλθμα. Υπολογιςμόσ: [NH 3] (1,6 10 ) 2 K c= 1, [N ][H ] (3,0 10 )(3,7 10 ) 2 2 [N ][H ] (3,0 10 )(3,7 10 ) K ϋ= 5, c [NH 3] (1,6 10 ) Ραρατθροφμε ότι θ Κ c ϋ είναι αντίςτροωθ τθσ Κ c 3 1 5, , Μίγμα αηϊτου και χλωρίου τοποκετοφνται ςε δοχείο 5L, με αποτζλεςμα να πραγματοποιείται θ παρακάτω αντίδραςθ: N (g)+3cl (g) 2NCl (g) Μετά τθν επίτευξθ χθμικι ιςορροπίασ, θ ποςοτικι ανάλυςθ του μίγματοσ ςτο δοχείο ιταν : 0,07mol N 2, 0,022molCl 2 και 0,95mol NCl 3. Να υπολογιςτεί θ τιμι τθσ Κ c τθσ παραπάνω αντίδραςθσ. Ηθτοφμενο: Θ τιμι τθσ Κ c Δεδομζνα: Θ χθμικι εξίςωςθ τθσ αντίδραςθσ, ο όγκοσ του δοχείου και οι ποςότθτεσ των ςωμάτων ςε moles Λφςθ: Βιμα 1 ο : Τπολογίηω τισ ςυγκεντρϊςεισ όλων των ςωμάτων του μίγματοσ ιςορροπίασ : c=n/v Βιμα 2 ο : Γράφουμε τθν ζκφραςθ τθσ Κ c με τθ βοικεια τθσ χθμικισ εξίςωςθσ και αντικακιςτοφμε τισ ςυγκεντρϊςεισ. 3 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 33

34 34 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Τπολογιςμόσ: Βιμα 1 ο : 0,07 [N 2]= =1,4mol/L 5 0, [Cl 2]= =4,4 10 mol/l 5 0,95-1 [NCl 3]= =1,9 10 mol/l 5 Βιμα 2 ο : [NCl 3] (1,9 10 ) K c= [N ][Cl ] (1,4 10 )(4,4 10 ) Το ΘΙ διαςπάται ςφμωωνα με τθν παρακάτω χθμικι εξίςωςθ : 2HI(g) H 2(g)+I 2(g) Πταν τοποκετιςαμε 4mol HI ςε δοχείο 5L ςτουσ 458 ο C, το μίγμα ιςορροπίασ περιείχε ςτθν ίδια κερμοκραςία 0,442mol I 2. Να υπολογιςτεί θ τιμι τθσ Κ c ςτουσ 458 ο C. Λφςθ: Αρχικά κα υπολογίςω τισ ςυγκεντρϊςεισ των ςωμάτων. Σο πρόβλθμα μασ δίνει ωσ δεδομζνα τθν αρχικι ςυγκζντρωςθ του ΘΙ και τθ ςυγκζντρωςθ ιςορροπίασ Ι 2. Με τθ βοικεια ενόσ πίνακα που κα περιζχει αρχικζσ ςυγκεντρϊςεισ, τισ μεταβολζσ και τισ ςυγκεντρϊςεισ ιςορροπίασ, κα υπολογίςω τισ ςυγκεντρϊςεισ ιςορροπίασ των ςωμάτων του μίγματοσ. Θα αντικαταςτιςω τισ ςυγκεντρϊςεισ ιςορροπίασ ςτθν ζκφραςθ τθσ Κ c, με αποτζλεςμα να υπολογίςω τθν τιμι τθσ. Λφςθ: Για να υπολογίςω τισ ςυγκεντρϊςεισ διαιρϊ τα moles των ςωμάτων με τον όγκο του δοχείου που είναι 5L. Αρχικι ςυγκζντρωςθ ΘΙ = 4mol 0,8M 5L υγκζντρωςθ ςτθν ιςορροπία του Ι 2 = 0,442mol 0,0884M 5L Συγκεντρϊςεισ(Μ) 2ΘΙ(g) H 2 (g) + I 2 (g) Αρχικζσ 0,8 0 0 Μεταβολι -2x x x Ιςορροπία 0,8-2x x x Θ ςυγκζντρωςθ ιςορροπίασ του Ι 2 είναι x=0,0884m Άρα ςτθν ιςορροπία *ΘΙ+=0,8-2x=0,82 0,0884=0,623M [H 2 ]=0,0884M H τιμι τθσ Κ c ςτθν ςυγκεκριμζνθ περίπτωςθ είναι : 11 [H 2][I 2] (0,0884)(0,0884) K c= 0, [HI] (0,623) Θ τιμι τθσ Κ c ςτουσ 700K τθσ χθμικισ αντίδραςθσ CO(g)+H 2O(g) CO 2(g)+H 2(g) είναι 8,3. Σε δοχείο όγκου 5L τοποκετοφμε αρχικά 1mol CO και 1mol H 2 O. Να βρείτε τισ ποςότθτεσ των ςωμάτων ςτο μίγμα ιςορροπίασ ςτουσ 700Κ. Ηθτοφμενο: Πρζπει να βροφμε ςτθν ιςορροπία τα moles των CO,H 2 O, CO 2,H 2. Δεδομζνα: Θ χθμικι εξίςωςθ τθσ αντίδραςθσ, οι αρχικζσ ποςότθτεσ των CO,H 2 O και τον όγκο του δοχείου. Λφςθ Βιμα 1 ο : Θα υπολογίςουμε τισ αρχικζσ ςυγκεντρϊςεισ. Βιμα 2 ο : Θα ςχθματίςουμε τον πίνακα με τισ αρχικζσ ςυγκεντρϊςεισ, τισ μεταβολζσ και τισ ςυγκεντρϊςεισ ςτθν ιςορροπία.για το ςχθματιςμό του πίνακα κα χρθςιμοποιιςουμε τθν ςτοιχειομετρία τθσ αντίδραςθσ. Βιμα 3 ο :Γράφουμε τθν ζκφραςθ τθσ Κ c,αντικακιςτοφμε τισ ςυγκεντρϊςεισ ιςορροπίασ λφνουμε ωσ προσ x. Βιμα 4 ο :Με γνωςτό το x, εφκολα υπολογίςουμε τισ ςυγκεντρϊςεισ των ςωμάτων ςτθν ιςορροπία. Τπολογιςμόσ: 1mol Βιμα 1 ο : [CO]=[H2O]= =0,2mol/L 5L Βιμα 2 ο Συγκεντρϊςεισ(M) CO + H 2 O CO 2 + H 2 Αρχικζσ 0,2 0,2 0 0 Μεταβολι -x -x +x +x Ιςορροπία 0,2-x 0,2-x x x Bιμα 3 ο [H ][CO ] 2 2 K= c [CO][H 2 O] 2 (x)(x) x 0,83 (0,2-x)(0,2-x) (0,2-x) x 0,911= (0,2-x) x=0,148 και x=0,306 2 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 34

35 35 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Βιμα 4 ο Θ λφςθ x=0,306 απορρίπτεται, κακϊσ οι ςυγκεντρϊςεισ ςτθν ιςορροπία των *CO+ και *Θ 2 Ο+ δεν μπορεί να είναι αρνθτικζσ. υγκεντρϊςεισ ςτθν ιςορροπία : *Θ 2 ]=[CO 2 ]=0,15 M [CO]=[H 2 O]=0,2-0,15=0,05M Για να βρω τισ ποςότθτεσ των ςωμάτων ςε moles πολλαπλαςιάηω τθ ςυγκζντρωςθ με τον όγκο του δοχείου που είναι 5L. 0,15 5=0,75moles H 2 και 0,75moles CO 2 0,05 5=0,25moles CO και 0,25moles H 2 O H παρακάτω αντίδραςθ ζχει Κ c =25 ςτουσ 1100Κ. H 2(g)+I 2(g) 2HI(g) 2mol H 2 και 3mol I 2 τοποκετοφνται προσ αντίδραςθ ςε δοχείο όγκου 1L ςτουσ 1100Κ. Να βρεκεί θ ςυγκζντρωςθ του κάκε αερίου ςτθν ιςορροπία. Ηθτοφμενο: Να βρεκοφν οι ςυγκεντρϊςεισ *Θ 2 +, *Ι 2 +, *ΘΙ+ ςτθν ιςορροπία. Δεδομζνα : Θ χθμικι εξίςωςθ τθσ αντίδραςθσ, θ Κ c =25, οι αρχικζσ ςυγκεντρϊςεισ *Θ 2 +=2Μ, *Ι 2 +=3Μ και *ΘΙ+=0. Λφςθ: Βιμα 1 ο : Θα ςχθματίςουμε τον πίνακα με τισ αρχικζσ ςυγκεντρϊςεισ, τισ μεταβολζσ και τισ ςυγκεντρϊςεισ ςτθν ιςορροπία.για το ςχθματιςμό του πίνακα κα χρθςιμοποιιςουμε τθν ςτοιχειομετρία τθσ αντίδραςθσ. Βιμα 2 ο :Γράφουμε τθν ζκφραςθ τθσ Κ c, αντικακιςτοφμε τισ ςυγκεντρϊςεισ ιςορροπίασ, λφνουμε ωσ προσ x. Βιμα 3 ο :Με γνωςτό το x, εφκολα υπολογίςουμε τισ ςυγκεντρϊςεισ των ςωμάτων ςτθν ιςορροπία Τπολογιςμόσ: Βιμα 1 ο Συγκεντρϊςεισ(M) Θ 2 (g) + I 2 (g) 2HI(g) Αρχικζσ Μεταβολι -x -x +2x Ιςορροπία 2-x 3-x 2x Βιμα 2 ο 2 [HI] K= c [H ][I ] (2x) 25= (2-x)(3-x) 2 0,84x -5x+6=0 ( Ιςχφει για μία εξίςωςθ τθσ μορφισ ax 2 +bx+c=0 2 b b 4ac x= ) 2a ( 5) 25 20,16 x= 1,68 5 2,2 x= 1,68 x=4,3 και x=1,7 Βιμα 3 ο Θ λφςθ x=4,3 απορρίπτεται γιατί οι ςυγκεντρϊςεισ ςτθν ιςορροπία των Θ 2 και Ι 2 δεν μπορεί να είναι αρνθτικζσ. Άρα x=1,7 τθν ιςορροπία : *Θ 2 +=0,3Μ *Ι 2 +=1,3Μ *ΘΙ+=3,4Μ Σασ δίνεται θ αντίδραςθ του μονοξειδίου του άνκρακα CO με χλϊριο Cl 2 προσ ςχθματιςμό ωωςγενίου COCl 2. CO(g)+Cl (g) COCl (g) 2 2 Στουσ 870Κ θ τιμι τθσ Κ c είναι 0,2 ενϊ ςτουσ 370Κ είναι 4, Σε ποια από τισ δφο κερμοκραςίεσ θ παραγωγι του ωωςγενίου είναι πιο αποδοτικι ; Ηθτοφμενο: Θ κερμοκραςία όπου θ απόδοςθ τθσ παραγωγισ φωςγενίου είναι μεγαλφτερθ. Δεδομζνα: Κ c =0,2 ςτουσ 870 Κ Κ c =4, ςτουσ 370Κ Λφςθ: Σο φωςγζνιο COCl 2 ανικει ςτα προϊόντα ςτθ χθμικι εξίςωςθ. Θ μεγαλφτερθ ςυγκζντρωςθ COCl 2 αναλογεί ςτθν μεγαλφτερθ τιμι τθσ Κ c. Τπολογιςμόσ: Μεγαλφτερθ τιμι ζχει θ K c ςε κερμοκραςία 370Κ. τθ κερμοκραςία αυτι, θ κζςθ τθσ χθμικισ ιςορροπίασ είναι μετατοπιςμζνθ προσ τα δεξιά. τουσ 370Κ ζχουμε αποδοτικότερθ παραγωγι φωςγενίου. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 35

36 36 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Ζλεγχοσ του αποτελζςματοσ: Σο πρόβλθμα ηθτοφςε να διαλζξουμε μία κερμοκραςία όπου θ ςυγκζντρωςθ του προϊόντοσ κα είναι μεγαλφτερθ. Γνωρίηουμε ότι θ ζκφραςθ τθσ Κ c είναι κλάςμα που οι ςυγκεντρϊςεισ των προϊόντων είναι ςτον αρικμθτι. Μεγάλθ τιμι τθσ Κ c αναλογεί και ςε μεγάλθ τιμι ςτισ ςυγκεντρϊςεισ των προϊόντων Α. Σασ δίνονται παρακάτω 3 αντιδράςεισ και οι ςτακερζσ ιςορροπίασ K c ςε δεδομζνθ κερμοκραςία. 31 N (g)+o (g) 2NO(g) K 4, c 2NO(g)+O (g) 2NO (g) K 1, c N O (g) 2NO (g) K 0, c Να κατατάξετε τισ αντιδράςεισ, ανάλογα με τθν τάςθ τουσ να είναι μετατοπιςμζνεσ προσ τα προϊόντα. Β. Να εξετάςετε ποια από τισ παρακάτω αντιδράςεισ είναι ουςιαςτικά μονόδρομθ, και ποια πρακτικά δεν πραγματοποιείται. 11 N (g)+3cl (g) 2NCl (g) K c 2CH (g) C H (g)+h (g) K 9, c 2 2 c NO(g)+2CO(g) N (g) 2CO (g) K 2,2 10 Δ. Για τθν παρακάτω αντίδραςθ 33 ο H (g)+cl (g) 2HCl(g) K 2,4 10 ςτουσ 25 C 2 2 c, να βρείτε ςε ποιο βακμό είναι μετατοπιςμζνθ προσ τα αντιδρϊντα Θ 2 (g) και Cl 2 (g) Σασ δίνεται θ παρακάτω χθμικι αντίδραςθ : N (g)+o (g) 2NO(g) 2 2 Σε δοχείο 1L,τοποκετοφμε 0,085mol N 2 και 0,038mol O 2 ςε ςυγκεκριμζνθ κερμοκραςία. Στθν ίδια κερμοκραςία θ Κ c τθσ αντίδραςθσ είναι 4, Να βρείτε ςτθν κατάςταςθ τθσ χθμικισ ιςορροπίασ τθ ςυγκζντρωςθ του ΝΟ. Ηθτοφμενο: Θ *ΝΟ+ ςτθν ιςορροπία Δεδομζνα : Θ χθμικι εξίςωςθ τθσ αντίδραςθσ, θ Κ c =4,2 10-8, οι αρχικζσ ςυγκεντρϊςεισ *Ν 2 +=0,085Μ, *Ο 2 +=0,038Μ και *ΝΟ+=0. Λφςθ: Βιμα 1 ο :Διαιροφμε τθ μικρότερθ αρχικι ςυγκζντρωςθ (εκτόσ τθσ μθδενικισ) με τθ ςτακερά Κ c, για να προςδιορίςουμε αν μποροφμε να αγνοιςουμε τθ μεταβολι ςτισ ςυγκεντρϊςεισ όπου είναι εφικτό. Βιμα 2 ο : Θα ςχθματίςουμε τον πίνακα με τισ αρχικζσ 59 ςυγκεντρϊςεισ, τισ μεταβολζσ και τισ ςυγκεντρϊςεισ ςτθν ιςορροπία.για το ςχθματιςμό του πίνακα κα χρθςιμοποιιςουμε τθν ςτοιχειομετρία τθσ αντίδραςθσ. Βιμα 3 ο :Γράφουμε τθν ζκφραςθ τθσ Κ c, αντικακιςτοφμε τισ ςυγκεντρϊςεισ ιςορροπίασ, λφνουμε ωσ προσ x. Βιμα 4 ο :Με γνωςτό το x, εφκολα υπολογίςουμε τισ ςυγκεντρϊςεισ των ςωμάτων ςτθν ιςορροπία. Τπολογιςμόσ: Βιμα 1 ο Μικρότερθ αρχικι ςυγκζντρωςθ 0, Κc 4,2 10 Σο κλάςμα είναι μεγαλφτερο του 500, άρα μποροφμε να αγνοιςουμε τισ μεταβολζσ των *Ν 2 + και *Ο 2 ]. Βιμα 2 ο Συγκζντρωςθ(Μ) Ν 2 + Ο 2 2ΝΟ Αρχικά 0,085 0,038 0 Μεταβολι -x -x +2x Ιςορροπία 0,085-x 0,038-x 2x Όπωσ εξθγιςαμε και παραπάνω *Ν 2 ]=0,085x 0,085M [O 2 ]=0,038-x 0,038M Βιμα 3 ο 2 [NO] K= c [N ][O ] 4, (2x) 0,085 0,038 x= 3,39 10 =5,82 10 Βιμα 4 ο *ΝΟ+=2x=1, M Να γραωεί θ εξίςωςθ τθσ K c για τισ αντιδράςεισ που ακολουκοφν : α. CO 2 (g)+c(s) 2CO(g) β. Hg(l)+Hg 2+ (aq) Hg 2+ 2 (aq) γ. CaCO 3(s) CaO(s) + CO 2(g) δ. H2O(l) H2O(g) Λφςθ: α. τθν ζκφραςθ τθσ Κ c παραλείπουμε το ςτερεό ςϊμα C(s). 2 [CO] K= c [CO 2 ] β. τθν ζκφραςθ τθσ Κ C παραλείπουμε το διαλφτθ Θg(l) [Hg 2 ] K= c [Hg 2+ ] 5 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 36

37 37 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών γ. τθν ζκφραςθ τθσ Κ c παραλείπουμε τα ςτερεά ςϊματα CaCO 3 (s) και CaO(s) K =[CO ] c 2 δ. τθν ζκφραςθ τθσ Κ c παραλείπουμε το υγρό ςϊμα Θ 2 Ο(l) K =[H O(g)] c Να γραωεί θ ζκωραςθ τθσ Κ c για τισ αντιδράςεισ που ακολουκοφν: α. Ni(s) +4CO(g) Ni(CO) 4 (g) β.2fe(s)+3h 2 O(g) Fe 2 O 3 (s)+3h 2 (g) 2H O(l) 2H (g)+o (g) γ SiCl (g)+2h (g) Si(s)+4HCl(g) δ ε. Hg (aq)+2cl (aq) Hg Cl (s) η. FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO 2 (g) 1 θ. Na2CO 3(s)+SO 2(g)+ O 2(g) Na2 SO 4 (s)+co 2 (g) κ. PbI (s) Pb (aq)+2i (aq) 2 NH Cl(s) NH (g)+hcl(g) ι N (g)+co (g) 2N O(g)+C(s) κ λ. Fe (aq)+3oh (aq) Fe(OH) (s) 2NaHCO (s) Na CO (s)+h O(g)+CO (g) μ Σασ δίνονται οι παρακάτω χθμικζσ εξιςϊςεισ : N (g)+3h (g) 2NH (g) (1) NH (g) N (g)+3h (g) (2) H (g)+i (g) 2HI(g)(3) 2 2 2HI(g) H (g)+i (g)(4) 2 2 Κακϊσ και 4 δοχεία ςτθν ίδια κερμοκραςία κ ο C 3 Αν το ςφςτθμα ςτο δοχείο-1 και ςτο δοχείο-3 ιςορροπεί και ο όγκοσ όλων των δοχείων είναι 1L. Να βρείτε τισ ςτακερζσ ιςορροπίασ των χθμικϊν εξιςϊςεων Σε δοχείο όγκου V=1L και ςε κερμοκραςία κ ο C τοποκετοφνται 2moles αερίου ςϊματοσ Α(g) και 3moles αερίου ςϊματοσ Β(g). Στο δοχείο χωρίσ μεταβολι τθσ κερμοκραςίασ πραγματοποιείται θ αντίδραςθ : Α(g)+2B(g) 2Γ(g) Εάν θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι α=2/3, να βρείτε α. Tθν ςφςταςθ του μίγματοσ ιςορροπίασ β. Τθν Κ c τθσ αντίδραςθσ (κ ο C) Σε δοχείο όγκου V=1L και ςε κερμοκραςία κ ο C, τοποκετοφνται n moles A(g) και n moles B(g) με αποτζλεςμα τθν πραγματοποίθςθ τθσ αντίδραςθσ 2Α(g)+2B(g) 2Γ(g) +Δ(g),να βρείτε: α.τθ ςφςταςθ του μίγματοσ ιςορροπίασ (κ ο C), με δεδομζνο ότι ςτο δοχείο ςτθν ιςορροπία βρζκθκε θ ποςότθτα του Δ και θ ποςότθτα του Α ίςθ με 1mole β.τθν K c τθσ αντίδραςθσ(κ ο C) γ. Τθν ποςότθτα του Δ(g) που πρζπει να προςκζςουμε ςτο μίγμα ιςορροπίασ,ϊςτε ςτθ νζα ιςορροπία που κα προκφψει να διπλαςιαςτοφν οι ποςότθτεσ (moles) των Α(g) και Β(g) Θ ςτακερά χθμικισ ιςορροπίασ για τθν αντίδραςθ Θ 2 (g)+i 2 (g) 2HI(g) ζχει τιμι Κ c =64 ςε οριςμζνθ κερμοκραςία κ ο C.Ροια είναι θ τιμι τθσ ςτακεράσ ιςορροπίασ για τθν αντίδραςθ 1/2Θ 2 (g)+1/2i 2 (g) HI(g) ςε κερμοκραςία κ ο C ; Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 37

38 38 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Θ ςτακερά χθμικισ ιςορροπίασ για τθν ςφνκεςθ τθσ ΝΘ3(g) N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g, ζχει τιμι 100 ςε οριςμζνεσ ςυνκικεσ. Ζνα δοχείο περιζχει ςε κατάςταςθ ιςορροπίασ, ςτισ ςυνκικεσ που αναωζραμε : 0,075mol N2(g), 0,3mol H2(g) και 0,09mole NH3(g). Ροια είναι θ χωρθτικότθτα του δοχείου ; Για τθν ςφνκεςθ του ΘΙ(g) από Θ2(g) και Ι2 (g) : Θ2(g)+I2(g) 2HI(g) θ Κc=49 ςτουσ 445οC. Σε ζνα δοχείο διοχετεφουμε 8g H2(g) και 254g I2(g). Ροια ποςότθτα ςε gr ΘΙ(g) πρζπει να διοχετεφςουμε ϊςτε οι ποςότθτεσ των τριϊν ςωμάτων, όταν το μίγμα τουσ κερμανκεί ςτουσ 445οC να μείνουν αμετάβλθτεσ ; Δίνονται Αr : H=1,I= Θ ςτακερά χθμικισ ιςορροπίασ για τθν αντίδραςθ : Ν2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ζχει τιμι 100 ςε οριςμζνθ κερμοκραςία. Ροια πρζπει να είναι θ χωρθτικότθτα ενόσ δοχείου ϊςτε αν διοχετεφςουμε ςε αυτό 1mole N2 4moles H2 και 2moles NH3 και κερμάνουμε το μίγμα των τριϊν αερίων ςτθ κερμοκραςία που αναωζραμε, να μθν αλλάξουν οι ποςότθτεσ των αερίων αυτϊν ; Για τθν αντίδραςθ 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g), Kc=4 ςτουσ κοc Σε τρία δοχεία περιζχονται 1mole SO2 ςτο πρϊτο,10 moles O2 ςτο δεφτερο και 3moles SO3 ςτο τρίτο. Σε ποιο από τα τρία δοχεία πρζπει να αυξιςουμε τθν ποςότθτα του περιεχομζνου αερίου, ϊςτε αν αναμείξουμε αργότερα τα περιεχόμενα ςε δοχείο όγκου 10L και κερμάνουμε το ςφςτθμα ςτουσ κοc τα τρία αζρια κα βρεκοφν ςε κατάςταςθ ιςορροπίασ ; Ροια κα είναι θ νζα ποςότθτα αερίου που κα προςκζςουμε ; Διευκρινίηεται ότι θ ηθτοφμενθ αφξθςθ τθσ ποςότθτασ κα γίνει ςε ζνα μόνο δοχείο. 4.4.ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ Σε δοχείο όγκου V και ςε κερμοκραςία κ, ζχει αποκαταςτακεί θ χθμικι ιςορροπία : CH3OH(g) ΔΘ<0 CO(g)+2H2(g) Να γράψετε ςτο τετράδιό ςασ τα γράμματα τθσ τιλθσ Ι και δίπλα ςε κάκε γράμμα τον αρικμό τθσ τιλθσ ΙΙ που αντιςτοιχεί ςωςτά δοχείο που διακζτει ζμβολο περιζχονται α mol PCl5, β mol PCl3 και γ mol Cl2 ςε κατάςταςθ χθμικισ ιςορροπίασ, θ οποία περιγράωεται από τθ χθμικι εξίςωςθ : PCl3(g) +Cl2(g) -Q PCl5(g) Ρροσ ποια κατεφκυνςθ μετατοπίηεται θ ιςορροπία, όταν: α. αυξθκεί θ κερμοκραςία και ο όγκοσ διατθρείται ςτακερόσ. β. αυξθκεί ο όγκοσ του δοχείου και θ κερμοκραςία διατθρείται ςτακερι Σε κλειςτό και κενό δοχείο όγκου V=10L ειςάγονται λ mol αερίου Ν2 και μ mol αερίου Θ2 και αποκακίςταται θ χθμικι ιςορροπία: 2NH3(g) +50KJ Ν2(g)+3H2(g) Στθν κατάςταςθ τθσ χθμικισ ιςορροπίασ οι ςυγκεντρϊςεισ του Θ2(g) και τθσ ΝΘ3(g) είναι *Θ2+=1Μ και *ΝΘ3+=1Μ. Θεωρείται ότι κακ όλθ τθ διάρκεια τθσ αντίδραςθσ θ κερμοκραςία του ςυςτιματοσ παραμζνει ςτακερι και ίςθ με κ C. Δίνεται θ τιμι τθσ ςτακεράσ χθμικισ ιςορροπίασ ςτουσ κ C, Κc=2. Να υπολογίςετε: α. Τισ αρχικζσ ποςότθτεσ λ και μ των mol αηϊτου και υδρογόνου. β. Τθν απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ. Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 38

39 39 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών γ. Το ποςό τθσ κερμότθτασ που εκλφεται κατά τθ διάρκεια τθσ αντίδραςθσ Δοχείο περιζχει μίγμα αερίων HCl, Ο, Θ Ο και 2 2 Cl ςε κατάςταςθ χθμικισ ιςορροπίασ ςτουσ 400 ο C 2 ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ 4HCl(g)+O 2 (g) 2H 2 O(g)+2Cl 2 (g )+114KJ Ρϊσ μεταβάλλεται θ ςυγκζντρωςθ του χλωρίου (Cl ) 2 όταν α. προςτεκεί ςτο μίγμα ιςορροπίασ ποςότθτα Ο 2 χωρίσ μεταβολι του όγκου του δοχείου και τθσ κερμοκραςίασ του μίγματοσ; β. διπλαςιαςκεί ο όγκοσ του δοχείου ςτο οποίο βρίςκεται το μίγμα ιςορροπίασ χωρίσ μεταβολι τθσ κερμοκραςίασ; γ. αυξθκεί θ κερμοκραςία χωρίσ μεταβολι του όγκου του δοχείου; Να δικαιολογιςετε κάκε μία από τισ απαντιςεισ ςασ Σε κενό και κλειςτό δοχείο όγκου V=10L ειςάγονται 0,3 mol SO, 0,4 mol NO, 0,1 mol SO και ,4 mol NO. Tο δοχείο κερμαίνεται ςτουσ 727 C οπότε αποκακίςταται θ χθμικι ιςορροπία ςφμωωνα με τθ χθμικι εξίςωςθ : SO 2 (g) + NO 2 (g) SO (g) + NO(g) 3 Στθ κζςθ χθμικισ ιςορροπίασ βρζκθκε ότι θ ποςότθτα του SO (g) είναι 0,1 mol. 2 Να υπολογίςετε: α. Τισ ςυγκεντρϊςεισ των αερίων ςτθν κατάςταςθ τθσ χθμικισ ιςορροπίασ. β. Τθ ςτακερά χθμικισ ιςορροπίασ Κ C Σε κλειςτό δοχείο κερμοκραςίασ κ ο C και όγκουv=1l περιζχονται 2 mol PCl 5, 4 mol PCl 3 και 1 molcl 2, ςε κατάςταςθ χθμικισ ιςορροπίασ: PCl 5 (g) PCl 3 (g) +Cl 2 (g) α. Να υπολογίςετε τθ ςτακερά ιςορροπίασ Κc ςτθ κερμοκραςία αυτι. β. Στθν κατάςταςθ χθμικισ ιςορροπίασ προςτίκεται ο ποςότθτα PCl 5, ςτθν ίδια κερμοκραςία. Να εξθγιςετε τον λόγο για τον οποίο θ χθμικι ιςορροπία κα μετατοπιςκεί προσ τα δεξιά. γ. Ρόςα mol PCl 5 πρζπει να προςτεκοφν ςτθν αρχικι χθμικι ιςορροπία ϊςτε, όταν αποκαταςτακεί θ νζα χθμικι ιςορροπία ςε ςτακερό όγκο και ςτακερι κερμοκραςία, να διπλαςιαςκεί θ ποςότθτα του Cl Σε ζνα δοχείο ςτακεροφ όγκου V περιζχονται 2mol του αερίου Α 2 και 2mol του αερίου Β 2. Το μείγμα κερμαίνεται ςτουσ κ 1 ο C και αποκακίςταται θ ιςορροπία : Α 2 (g)+b 2 (g) 2AB(g) Για τθν παραπάνω ιςορροπία δίνεται θ ςτακερά Κ c =64 ςτουσ κ 1 ο C. α. ) Να υπολογίςετε τον αρικμό των mol κάκε ςυςτατικοφ του μίγματοσ ςτθ κζςθ ιςορροπίασ. β.) Να βρείτε τθν απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ γ.) Μειϊνουμε τθ κερμοκραςία του δοχείου ςτουσ κ 2 ο C, χωρίσ μεταβολι του όγκου του δοχείου. Μετά τθν αποκατάςταςθ τθσ νζασ ιςορροπίασ βρζκθκαν 3mol του ΑΒ. Θ αντίδραςθ είναι εξϊκερμθ ι ενδόκερμθ ; Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςθ ςασ Σε κενό δοχείο 4L ειςάγονται 8mol C 2 H 6 τα οποία κερμαίνονται ςτουσ κ ο C με αποτζλεςμα να πραγματοποιείται θ αντίδραςθ : C 2 H 6 (g) C 2 H 4 (g)+h 2 (g).πταν αποκαταςτακεί θ ιςορροπία ανιχνεφονται 8g H 2 (A rh =1). α. Ροια θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ και ποια θ Κ C ; β. Ρροσ ποια κατεφκυνςθ κα αντιδράςει το ςφςτθμα αν ςτο μίγμα ιςορροπίασ: β1.μειϊςουμε τον όγκο ςτα 2L β2. Ρροςκζςουμε 4mol C 2 H Σε δοχείο ςτακεροφ όγκου V=2L και ςε κερμοκραςία κ=327 ο C περιζχονται ςε κατάςταςθ χθμικισ ιςορροπίασ 0,8mol SO 3, 0,8mol SO 2 και 0,2mol O 2 ςφμωωνα με τθ χθμικι εξίςωςθ : 2SO 3 (g) 2SO 2 (g)+o 2 (g) Θερμαίνουμε το μίγμα ςτουσ 527 ο C οπότε μετά τθν Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 39

40 40 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών αποκατάςταςθ τθσ νζασ χθμικισ ιςορροπίασ διαπιςτϊνουμε ότι ςτο δοχείο υπάρχουν ςυνολικά 2mol αερίων. α. Να υπολογίςετε τθν Κ C ςτουσ 327 ο C β. Να υπολογίςετε τθν Κ C ςτουσ 527 ο C γ. Θ αντίδραςθ διάςπαςθσ του SO 3, είναι ενδόκερμθ ι εξϊκερμθ ; Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςθ ςασ Σε δοχείο Δ 1 όγκου 0,5L περιζχονται ςε κατάςταςθ ιςορροπίασ 3mol CO 2, 1mol H 2, 2,25mol CO και 3mol υδρατμϊν κερμοκραςίασ κ 0 C, ςφμωωνα με τθ χθμικι εξίςωςθ: CO 2 (g) + H 2 (g) CΟ (g) + H 2 O (g). Σε δοχείο Δ 2 όγκου 1L ειςάγονται 2mol CO 2 και 2mol H 2 και κερμαίνονται ςτουσ κ 0 C, οπότε αποκακίςταται ιςορροπία. Να υπολογίςετε: α) τθ ςτακερά Κ c τθσ ιςορροπίασ ςτουσ κ 0 C β) τθν απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ ςτο δοχείο Δ Σε δοχείο όγκου 2L ζχει αποκαταςτακεί θ ιςορροπία που περιγράωεται από τθ χθμικι εξίςωςθ: 2SO 3 (g) 2SO 2 (g) + O 2 (g) -Q. Θ μεταβολι τθσ ςυγκζντρωςθσ των τριϊν αερίων ςε ςυνάρτθςθ με το χρόνο, από τθν ζναρξθ τθσ αντίδραςθσ μζχρι τθν αποκατάςταςθ τθσ ιςορροπίασ περιγράωεται ςτο παρακάτω διάγραμμα: κζςθ χθμικισ ιςορροπίασ, αν αυξιςουμε τθ κερμοκραςία του ςυςτιματοσ; ε) Να υπολογιςτεί θ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ για το χρονικό διάςτθμα 0-100s Σε δοχείο όγκου 2L ειςάγουμε 35,2g CO 2 και 4g Θ 2. Θερμαίνουμε τo μείγμα ςτουσ κ 0 C, οπότε μετά τθν αποκατάςταςθ τθσ ιςορροπίασ που περιγράωεται από τθ χθμικι εξίςωςθ: CΟ 2 (g) + H 2 (g) CO (g) + H 2 O (g) θ ςυγκζντρωςθ των υδρατμϊν είναι 0,2mol/L. α) Υπολογίςτε τθν ςτακερά Κ c για τθν ιςορροπία, κακϊσ και τθν απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ. β) Ρόςα g CO 2 πρζπει να προςκζςουμε ακόμθ ςτο δοχείο με ςτακερι τθ κερμοκραςία, ϊςτε θ ςυγκζντρωςθ των υδρατμϊν να γίνει ίςθ με 0,5mol/L. Δίνονται οι ςχετικζσ ατομικζσ μάηεσ των ςτοιχείων: C: 12, H: 1, O: Στουσ 650Κ πραγματοποιείται θ ιςορροπία : Ν 2 (g)+3h 2 (g) 2NH 3 (g).σε δοχείο 1L και ςτουσ 650Κ βάηουμε 3mol N 2 και 9mol H 2,οπότε θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι 60%. Να βρεκοφν : α. Οι ςυγκεντρϊςεισ όλων των ςωμάτων ςτθν ιςορροπία β. Να βρεκεί θ Κ c τθσ αντίδραςθσ ςτουσ 650Κ (3) γ. Ρόςα mol NH 3 πρζπει να προςκζςουμε ςτθν ιςορροπία ϊςτε θ ςυγκζντρωςθ του Θ 2, να γίνει τελικά 4,5Μ ; α) Εξθγιςτε ποια από τισ καμπφλεσ (1), (2) και (3) αντιςτοιχεί ςε κακζνα από τα τρία αζρια ςϊματα. β) Ροια αζρια και πόςα mol από το κακζνα είχαμε τοποκετιςει αρχικά ςτο δοχείο; γ) Υπολογίςτε τθ ςτακερά Κ c για τθν ιςορροπία. δ) Εξθγιςτε προσ ποια κατεφκυνςθ κα μετατοπιςτεί θ Σε κενό δοχείο όγκου 1L ωζρουμε 0,75mol COBr 2 το οποίο κερμαίνεται και διαςπάται ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ : COBr 2 (g) CO(g)+Br 2 (g) Σε κερμοκραςία κ ο C βρζκθκε ότι το 60% του αρχικοφ COBr 2 διαςπάςτθκε. α. Να υπολογίςετε τθν Κ c τθσ αντίδραςθσ ςτουσ κ ο C. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 40

41 41 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών β. Αν ςτο μίγμα ιςορροπίασ και ςε ςτακερι κερμοκραςία κ ο C,προςκζςουμε 0,5mol Br 2 τι κα ςυμβεί και ποιεσ οι ςυγκεντρϊςεισ ςτθ νζα κατάςταςθ ιςορροπίασ ; Σε δοχείο όγκου 3L περιζχονται ςε ιςορροπία 0,15mol N 2 0,6mol H 2 και 0,3mol NH 3 : Ν 2 (g)+3h 2 (g) 2NH 3 (g) Ρόςα mol N 2 πρζπει να προςκζςουμε ςτο δοχείο διατθρϊντασ τον όγκο και τθ κερμοκραςία ςτακερά, ϊςτε να διπλαςιαςτεί θ ςυγκζντρωςθ τθσ ΝΘ 3 ; Σασ δίνονται 2 χθμικζσ εξιςϊςεισ A (g)+b (g) 2AB(g) ΔΗ>0(1) 2 2 A (g)+3b (g) 2AB (g) ΔΗ<0 (2) Σε δοχεία όγκου V=1L διακζτουμε ςε ιςορροπία 2 ςυςτιματα αερίων. α. Να υπολογιςτοφν οι τιμζσ των Kc των 2 χθμικϊν εξιςϊςεων. Μεταβάλλουμε τθ κερμοκραςία ςτουσ κ 1 ο C. με αποτζλεςμα τθν επίτευξθ νζασ ιςορροπίασ και ςτα δφο ςυςτιματα. β. Θ κερμοκραςία κ 1 είναι μικρότερθ ι μεγαλφτερθ των 25 0 C ; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςθ ςασ. γ. Να υπολογιςτοφν οι νζεσ τιμζσ των Kc για τισ χθμικζσ εξιςϊςεισ (1) και (2). Μεταβάλλουμε τθ κερμοκραςία ςτουσ κ 2 ο C. με αποτζλεςμα τθν επίτευξθ νζασ ιςορροπίασ και ςτα δφο ςυςτιματα. δ.θ κερμοκραςία κ 2 είναι μικρότερθ ι μεγαλφτερθ των 25 0 C ; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςθ ςασ. ε. Να υπολογιςτοφν οι νζεσ τιμζσ των Kc για τισ χθμικζσ εξιςϊςεισ (1) και (2) Σασ δίνεται θ χθμικι ιςορροπία : A (g)+b (g) 2AB(g) 2 2 Σε δοχείο όγκου V και ςε κερμοκραςία κ 0 C τοποκετοφνται ιςομοριακζσ ποςότθτεσ (ίδια moles) των Α 2, Β 2, ΑΒ. α. Αν θ Κ c =4 ςτουσ κ 0 C για τθν παραπάνω ιςορροπία, να βρείτε αν το ςφςτθμα βρίςκεται ςε ιςορροπία ι αν αντιδρά και προσ ποια κατεφκυνςθ ; β. Μποροφμε μεταβάλλοντασ μόνο τον όγκο του δοχείου να επιτφχουμε ιςορροπία ςτο ςφςτθμα παραμζνοντασ όςον αωορά τα moles ςτθν αρχικι του κατάςταςθ ; Σασ δίνεται θ υποκετικι ιςορροπία : ΑΒ(g)+ΓΔ(g) AΔ(g)+BΓ(g) (1), με Κ c =81 ςτουσ C. Στουσ C θ AΔ(g)+BΓ(g) ΑΒ(g)+ΓΔ(g) (2) 1 ζχει Kc. 27 Ροια από τισ αντιδράςεισ (1) και (2) είναι ενδόκερμθ και ποια εξϊκερμθ ; ε δοχείο όγκου V(L) τοποκετοφμε από 3moles των αερίων Α(g) και Β(g) με αποτζλεςμα τθν πραγματοποίθςθ τθσ αντίδραςθσ : Α(g) +B(g) 2Γ(g). ε κατάςταςθ χθμικισ ιςοοροπίασ ςε κερμοκραςία κ ο C, βρζκθκαν ςτο δοχείο 2moles του Γ(g). α. Να βρεκεί θ K c τθσ αντίδραςθσ ςε κερμοκραςία κ ο C Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 41

42 42 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Αυξάνουμε τθ κερμοκραςία του δοχείου ςε κ =2κ με αποτζλεςμα ςτθ νζα ιςορροπία που επιτυγχάνεται να θ ποςότθτα του Γ(g) είναι 3moles. β. Να διερευνιςετε αν μεταβάλλεται θ K c τθσ αντίδραςθσ, να υπολογίςετε τθ νζα K c και να εξετάςετε αν θ αντίδραςθ είναι εξϊκερμθ ι ενδόκερμθ. το αρχικό μίγμα ιςορροπίασ ςε κερμοκραςία κ ο C, μειϊνουμε τθ κερμοκραςία κατά κ =κ/2,με αποτζλεςμα να μειωκεί θ ποςότθτα του Γ(g) ςτθ νζα ιςορροπία ςτο μιςό. γ.να υπολογίςετε τθ νζα Κ c, ςτθν νζα ιςορροπία ςε κερμοκραςία κ. ασ δίνεται θ αντίδραςθ 2Γ(g) Α(g) +B(g) δ.να υπολογίςετε τθν ςτακερά ιςορροπίασ τθσ παραπάνω αντίδραςθσ ςε κερμοκραςία κ, κ και κ ( ο C) ε. Θ αντίδραςθ είναι ενδόκερμθ ι εξϊκερμθ ; ςτ. Ρωσ πρζπει να μεταβλθκεί θ κερμοκραςία ϊςτε να αυξθκοφν οι ποςότθτεσ των προϊόντων Α και Β; ε δοχείο μεταβλθτοφ όγκου (με ζμβολο κακορίηεται ο όγκοσ του) βρίςκονται ςε ιςορροπία 3moles A(g), 2moles B(g) και 3moles Γ(g) με τον όγκο του δοχείου ρυκμιςμζνο ςτο 1L. Αν θ εξίςωςθ τθσ χθμικισ ιςορροπίασ είναι : Α(g)+2B(g) 3Γ(g) α. Να υπολογίςετε τθν K c τθσ αντίδραςθσ. Με το ζμβολο αυξάνω τον όγκο του δοχείου ςτα 2L χωρίσ να παρατθρθκεί μεταβολι τθσ κερμοκραςίασ. β. Να βρείτε πωσ ποια κατεφκυνςθ αντιδρά το ςφςτθμα κακϊσ και να διερευνιςετε τι ςυμβαίνει με τθν K c το δοχείο ρυκμίηεται ξανά ο όγκοσ ςτο 1L και τοποκετοφνται 5moles του Γ(g), 2moles του Α(g) και 2moles του Β(g) χωρίσ μεταβολι τθσ κερμοκραςίασ. γ. Να βρείτε τι κα ςυμβεί ςτθν ποςότθτα του Γ(g) ςτθ νζα ιςορροπία ε δοχείο μεταβλθτοφ όγκου( o όγκοσ κακορίηεται με ζμβολο) βρίςκονται ςε όγκο V(L) 1mole A 2 (g), 1mole B 2 (g) και 1mole AB 3 (g) ςε ιςορροπία Α 2 (g)+3b 2 (g) 2AB 3 (g), ςτουσ κ ο C α. Να βρεκεί θ Κ c τθσ αντίδραςθσ ςτθ κερμοκραςία κ ο C ςε ςυνάρτθςθ με τον όγκο V τθν ίδια κερμοκραςία κ ο C τοποκετοφμε 1mole A 2 (g), 1mole B 2 (g) και 1mole AB 3 (g) αλλά ςε διπλάςιο όγκο V =2V. β. Να υπολογίςετε το κλάςμα Q ςε ςυνάρτθςθ με τον όγκο V και να διερευνιςετε προσ ποια κατεφκυνςθ αντιδρά το ςφςτθμα. ε κερμοκραςία κ ο C τοποκετοφμε 1mole A 2 (g), 1mole B 2 (g) και 1mole AB 3 (g) αλλά ςε μιςό όγκο V =V/2, με αποτζλεςμα το ςφςτθμα να αντιδρά με παράλλθλθ αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ κ =2κ. γ.να βρείτε αν θ αντίδραςθ Α 2 (g)+3b 2 (g) 2AB 3 (g) είναι ενδόκερμθ ι εξϊκερμθ ασ δίνεται ότι για τθν αντίδραςθ : 2ΑΒ(g)+B 2 (g) 2AB 2 (g) ςτουσ κ ο C θ Κ c =2,ενϊ ςε κερμοκραςία κ ο C>κ ο C θ K c =1/2 α. Να βρεκεί θ τιμι τθσ K c τθσ αντίδραςθσ : 2ΑΒ 2 (g) 2AB(g)+B 2 (g) Σε κερμοκραςία κ ο C και κ ο C ε δοχείο όγκου V=2L τοποκετοφμε ςε κερμοκραςία κ ο C : 4mole AB 2 (g), 2mole AB(g), 4mole B 2 (g) β. Να διερευνιςετε αν το ςφςτθμα των τριϊν αερίων βρίςκεται ςε κατάςταςθ ιςορροπίασ Αυξάνουμε τθ κερμοκραςία του δοχείου ςε κ ο C γ. Να βρείτε προσ ποια κατεφκυνςθ αντιδρά το ςφςτθμα δ. Να χαρακτθρίςετε τισ 2 αντιδράςεισ του κζματοσ ωσ εξϊκερμεσ ι ενδόκερμεσ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 42

43 43 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Θ ςτακερά ιςορροπίασ K c τθσ αντίδραςθσ 2HI(g) H 2(g)+I 2(g) είναι 1,84 ςτουσ 425 ο C. Θ ςτακερά χθμικισ ιςορροπίασ K c τθσ αντίδραςθσ H 2(g)+I 2(g) 2HI(g) είναι 49,7 ςτουσ 458 ο C. Θ 2 θ αντίδραςθ είναι ενδόκερμθ ι εξϊκερμθ ; Να εξετάςετε τι επίδραςθ κα ζχει ςτθν ιςορροπία θ αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ και τι επίδραςθ κα ζχει ςτθν ιςορροπία θ αφξθςθ τθσ πίεςθσ. χθμικισ ιςορροπίασ ςτουσ C. Στο 1 ο πείραμα αρχικά τοποκετιςαμε ίςεσ ποςότθτεσ Θ 2, Ι 2 ςε δοχείο όγκου V. Μετά τθν επίτευξθ χθμικισ ιςορροπίασ *ΘΙ+=16Μ Δίνεται θ χθμικι ιςορροπία C 2H CH (S) 2(g) 4(g). Θ ςωςτι ζκωραςθ για τθ ςτακερά ιςορροπίασ Κ c είναι: α. Κ c = [CH 4 ]/[H 2 ] β. Κ c = [CH 4 ]/[C][H 2 ] γ. Κ c = [CH 4 ]/[C][H 2 ] 2 δ. Κ c = [CH 4 ]/[H 2 ] Για τθν ιςορροπία A(g)+2B(g) 3Γ(g) ςασ δίνονται τα διαγράμματα c=f(t) 2 Α. Να βρείτε τισ αρχικζσ ποςότθτεσ των Θ 2,Ι 2 ςτο 1 ο πείραμα αν θ χθμικι εξίςωςθ που περιγράωει τθν ιςορροπία είναι : Θ 2 (g) +I 2 (g) 2HI(g) B. Να υπολογίςετε τθν απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ ςτο 1 ο πείραμα. Στο 2 ο πείραμα τοποκετιςαμε ποςότθτα *ΘΙ+=20Μ που μασ δείχνει το διάγραμμα. Γ. Να υπολογιςτεί θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ ςτο 2 ο πείραμα. Στο 1 ο πείραμα κεωριςτε : (1) H 2(g) +I 2(g) 2HI(g) (2) A. Να υπολογίςετε τισ ταχφτθτεσ κατανάλωςθσ των Α και Β για το χρονικό διάςτθμα 0-100s. Β. Να υπολογίςετε τθν ταχφτθτα παραγωγισ του Γ για το χρονικό διάςτθμα 0-100s. Γ. Να υπολογίςετε τθν ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ (1) για το χρονικό διάςτθμα 0-100s. Δ. Να υπολογίςετε τθν ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ (2) για το χρονικό διάςτθμα 0-100s. Ε. Να υπολογίςετε τθν απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ α και τθν K c Σασ δίνεται το παρακάτω διάγραμμα που δείχνει τθ μεταβολι των ςυγκεντρϊςεων *ΘΙ+, *Θ 2 ], *Ι 2 + ςε ςυνάρτθςθ με το χρόνο κατά τθν πραγματοποίθςθ 2 πειραμάτων όπου είχαμε επίτευξθ Δ. Να υπολογιςτοφν οι ταχφτθτεσ των αντιδράςεων (1) και (2) ςε ςυνάρτθςθ με το χρόνο t που απαιτικθκε για τθν επίτευξθ τθσ ιςορροπίασ. Στο 2 ο πείραμα κεωριςτε: (3) 2HI(g) H 2(g) +I2(g) (4) Ε. Να υπολογιςτοφν οι ταχφτθτεσ των αντιδράςεων (3) και (4) ςε ςυνάρτθςθ με το χρόνο t που απαιτικθκε για τθν επίτευξθ τθσ ιςορροπίασ. Σ. Να ςυγκρίνεται τθσ ταχφτθτεσ u 1 u 2 και τισ ταχφτθτεσ u 3 -u 4. Τι παρατθρείτε ; Ζ. Να υπολογιςτοφν οι τιμζσ Κ c ςτουσ C για τισ χθμικζσ ιςορροπίεσ που περιγράωονται από τισ χθμικζσ εξιςϊςεισ: H 2(g) +I 2(g) 2HI(g) 2HI H +I (g) 2(g) 2(g) Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 43

44 44 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Δίνεται θ παρακάτω υποκετικι ιςορροπία Α(g) + 2B(g) 3Γ(g). Σε δοχείο όγκου V=1L τοποκετοφνται αρχικά 2mol A(g) και 2mol B(g) με αποτζλεςμα τθν αποκατάςταςθ χθμικισ ιςορροπίασ. Στο δοχείο ςτθν κατάςταςθ χθμικισ ιςορροπίασ βρζκθκαν 1,5mol Γ(g). Να βρεκοφν : α. Οι ποςότθτεσ των Α(g) και Β(g) ςτο δοχείο ιςορροπίασ. β. Θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ γ. Θ τιμι τθσ Κ c ςτισ ςυνκικεσ κερμοκραςίασ τθσ ιςορροπίασ. ε όλθ τθ διάρκεια του φαινομζνου θ κερμοκραςία και ο όγκοσ του δοχείου δεν μεταβάλλονται Σε δοχείο όγκου V βρίςκονται ςε ιςορροπία 4mol ςϊματοσ Γ(g), 4mol ςϊματοσ Δ(g),2 mol Α(g) και 2mol B(g). Αν θ χθμικι εξίςωςθ τθσ ιςορροπίασ είναι: Α(g) + B(g) Γ(g) + Δ(g), να βρείτε τθν ποςότθτα Α(g) που πρζπει να προςκζςουμε ςτο δοχείο ϊςτε θ ποςότθτα του Β(g) να μειωκεί ςτο μιςό μετά τθν αποκατάςταςθ τθσ νζασ ιςορροπίασ. i. Να αιτιολογιςετε ποια κερμοκραςία είναι μεγαλφτερθ. ii. Με βάςθ το διάγραμμα, εξθγιςτε γιατί υπάρχει διαωορά ςτουσ χρόνουσ αποκατάςταςθσ τθσ ιςορροπίασ ςτισ δφο κερμοκραςίεσ Το CH4 είναι το κφριο ςυςτατικό του ωυςικοφ αερίου και ζχει πολλζσ χριςεισ. Ζνασ τρόποσ ςφνκεςισ του περιγράωεται με τθν ακόλουκθ αντίδραςθ: C(s) 2H 2(g) CH 4(g) Σε κλειςτό δοχείο όγκου 10L ειςάγονται ιςομοριακζσ ποςότθτεσ C(s) και H 2 (g), οπότε ςε κερμοκραςία Τ αποκακίςταται θ παραπάνω ιςορροπία με ςτακερά Κc=0,1. Θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι 50%. Να υπολογίςετε τα αρχικά mol των αντιδρϊντων που ειςιχκθςαν ςτο δοχείο Μια βιομθχανικι μζκοδοσ παραςκευισ τθσ μεκανόλθσ είναι θ υδρογόνωςθ του μονοξειδίου του άνκρακα ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ: CO(g) + 2H 2 (g) CH 3 OH(g) ΔΘ<0 Στο διάγραμμα δίνονται οι καμπφλεσ αντίδραςθσ των δφο αντιδρϊντων: α. Σε ποιο αντιδρϊν αντιςτοιχεί κάκε καμπφλθ; β. Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. γ. Στο ακόλουκο διάγραμμα δίνεται θ μεταβολι τθσ ςυγκζντρωςθσ τθσ μεκανόλθσ, ςυναρτιςει του χρόνου ςε δφο διαωορετικζσ κερμοκραςίεσ Τ 1 και Τ 2 με τισ υπόλοιπεσ ςυνκικεσ ςτακερζσ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 44

45 45 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 5.Οξέα Βάςεισ και ιοντική ιςορροπία 5.1.Οξέα-Βάςεισ Σασ δίνεται το παρακάτω ςχεδιάγραμμα Α. Ωσ οξζα δρουν τα ςϊματα : α. μόνο το ΘΑ β. Μόνο το Θ2Ο γ. Μόνο το Θ3Ο+ δ. Μόνο το Αε. Και το ΘΑ και το Θ3Ο+ ςτ. Και το Θ2Ο και το ΑΒ. Ωσ βάςεισ δρουν τα ςϊματα : α. μόνο το ΘΑ β. Μόνο το Θ2Ο γ. Μόνο το Θ3Ο+ δ. Μόνο το Αε. Και το ΘΑ και το Θ3Ο+ ςτ. Και το Θ2Ο και το Α Α. Σε ποια από τισ δφο κεωρίεσ το οξφ απελευκερϊνει Θ+ κατά τθ διάςταςθ του ςε υδατικό διάλυμα ενϊ θ βάςθ απελευκερϊνει αντίςτοιχα ΟΘ- ; α. Arrhenius β. Brønsted-Lowry B. Σε ποια από τισ δφο κεωρίεσ το οξφ δρα ωσ δότθσ Θ+ ενϊ θ βάςθ ςαν δζκτθσ Θ+ ; α. Arrhenius β. Brønsted-Lowry Γ. Ροια κεωρία περιορίηει τθν ζννοια των οξζωνβάςεων αποκλειςτικά ςε υδατικό διάλυμα ; α. Arrhenius β. Brønsted-Lowry Δ. Ροια κεωρία γενικεφει τθν ζννοια των οξζωνβάςεων ; α. Arrhenius β. Brønsted-Lowry Ε. Σε ποια από τισ δφο κεωρίεσ δεν μπορεί να υπάρξει οξφ χωρίσ ταυτόχρονα να υπάρχει βάςθ ; α. Arrhenius β. Brønsted-Lowry Από τα ςϊματα : ΝΘ3, Θ2Ο,ΝΘ4+,ΟΘΝα βρείτε ποια ςυμπεριωζρονται ωσ οξζα και ποια ωσ βάςεισ Στισ παρακάτω αντιδράςεισ να εντοπίςετε τα ηεφγθ ςυηυγοφσ οξζοσ βάςθσ. α. H3PO4(aq) H2O(l) H2PO4(aq) H3O+(aq) β. Θ2 Ο4 (aq) +OH(aq) HPO2-4 (aq) +H2O(l) Απάντθςθ : τθν αριςτερι πλευρά τθσ αντίδραςθσ εντοπίηουμε ποια ζνωςθ είναι αυτι που δίνει ζνα πρωτόνιο (Θ+ ) δρα ωσ δότθσ πρωτονίων- και ποια ζνωςθ είναι αυτι που δζχεται ζνα πρωτόνιο (Θ+ ) δρα ωσ δζκτθσ πρωτονίων. τθ δεξιά πλευρά τθσ αντίδραςθσ θ ςυηυγισ βάςθ του οξζοσ διαφζρει από αυτό κατά ζνα πρωτόνιο(θ+ ). Αντίςτοιχα το ςυηυγζσ οξφ τθσ βάςθσ διαφζρει από αυτι κατά ζνα πρωτόνιο(θ+ ) Αξιοποίθςθ δεδομζνων : Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 45

46 46 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ΘF και F- αποτελοφν ηεφγοσ ςυηυγοφσ οξζοσ- ςυηυγοφσ βάςθσ b. Ομοίωσ : Ζλεγχοσ τθσ απάντθςθσ : Οι ουςίεσ του ςυηυγοφσ ηεφγουσ οξζοσ-βάςθσ πρζπει να διαφζρουν μόνο κατά ζνα πρωτόνιο (Θ+ ) Α. Να γράψετε το χθμικό τφπο τθσ ςυηυγοφσ βάςθσ των παρακάτω ενϊςεων ι ιόντων : α. HCl β. HCO3- γ. Θ2SO4 Β. Να γράψετε το χθμικό τφπο του ςυηυγοφσ οξζοσ των παρακάτω ενϊςεων ι ιόντων : α. H2Ο β. HCO3- γ. ΝΟ3- δ. ΟΘΓ. Να εντοπιςτοφν ςτισ παρακάτω αντιδράςεισ τα ςυηυγι ηευγάρια οξζοσ βάςθσ Στισ παρακάτω χθμικζσ εξιςϊςεισ να χαρακτθρίςετε τισ ενϊςεισ ωσ οξφ ι βάςθ. Να βρεκοφν τα ηευγάρι ςυηυγοφσ οξζοσ με ςυηυγισ βάςθ. ΘCO3- και CO32- αποτελοφν ηεφγοσ ςυηυγοφσ οξζοσςυηυγοφσ βάςθσ H2O και ΟΘ- αποτελοφν ηεφγοσ ςυηυγοφσ οξζοσςυηυγοφσ βάςθσ Παρατιρθςθ : Θ ίδια ζνωςθ ΘCO3- ςτθν a ςυμπεριφζρεται ωσ βάςθ, ενϊ ςτθν b ωσ οξφ Α. Για τθν αντίδραςθ : Να χαρακτθρίςετε τα παραπάνω ςϊματα ωσ οξζα ι βάςεισ. Στο αριςτερό μζλοσ τθσ εξίςωςθσ ποιο ςϊμα είναι θ βάςθ ; Β. Για τισ παρακάτω αντιδράςεισ να βρείτε ποια ςϊματα ςυμπεριωζρονται ωσ οξζα και ποια ωσ βάςεισ. Να βρείτε ςε κάκε αντίδραςθ τα ηεφγθ ςυηυγοφσ οξζοσ-ςυηυγοφσ βάςθσ Θ διάλυςθ αμμωνίασ(διαλυμζνθ ουςία) ςε νερό(διαλφτθσ) μπορεί να παραςτακεί με τθν παρακάτω χθμικι εξίςωςθ : NH3 (g)+h2o(l) NH4+ (aq)+oh- (aq) Λφςη: φμφωνα με τθ κεωρία των Brønsted-Lowry οξφ είναι ο δότθσ πρωτονίων, ενϊ θ βάςθ ο δζκτθσ. ε κάκε ιςορροπία αναηθτοφμε τον δότθ πρωτονίων που κα είναι το οξφ. Χαρακτθρίηουμε τισ ενϊςεισ ωσ οξζα ι βάςεισ Υπολογιςμόσ: a. Αριςτερά ο δότθσ πρωτονίων είναι το HF, ενϊ δεξιά το H2CO3. ε κάκε περίπτωςθ ο δότθσ πρωτονίων είναι το οξφ ενϊ ο δζκτθσ θ βάςθ. Θ2CO3 και ΘCO3- αποτελοφν ηεφγοσ ςυηυγοφσ οξζοσ- ςυηυγοφσ βάςθσ Να εξθγιςετε γιατί θ αμμϊνια είναι βάςθ κατά Arrhenius και γιατί είναι βάςθ κατά Brönsted-Lowry. Θ διάλυςθ οξικοφ οξζοσ(διαλυμζνθ ουςία) ςε υγρι αμμωνία (διαλφτθσ) μπορεί να παραςτακεί με τθν παρακάτω χθμικι εξίςωςθ: CH3COOH(s)+NH3 (l) CH3COO- (aq)+nh+4 (aq) Να εξθγιςετε γιατί το οξικό οξφ είναι οξφ κατά Brönsted-Lowry,ενϊ θ κεωρία του Arrhenius δεν μπορεί να εξθγιςει αυτι τθν ιδιότθτα Σασ δίνονται τα παρακάτω οξζα : Διπρωτικά : H2S, H2SO4,H2CO3. Αωοφ γράψετε τθν εξίςωςθ του 1ου ιοντιςμοφ και του 2ου ιοντιςμοφ των παραπάνω οξζων, να εντοπίςετε ποιεσ ουςίεσ είναι αμωιπρωτικζσ (αμωολφτεσ) Ομοίωσ αωοφ γράψετε τισ εξιςϊςεισ του 1ου,2ου και Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 46

47 47 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 3 ου ιοντιςμοφ του Θ 3 PO 4 να εντοπίςετε ποιεσ ουςίεσ είναι αμωιπρωτικζσ (αμωολφτεσ). Ροια άλλθ αμωιπρωτικι ουςία γνωρίηετε ; ΘΕΜΑΣΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ-Αςκήςεισ Να χαρακτθρίςετε τισ παρακάτω προτάςεισ ωσ ςωςτζσ 1.) Ιοντιςμόσ ονομάηεται θ διάλυςθ όλων των μοριακϊν ενϊςεων 2.) Θ διάλυςθ ιοντικϊν ενϊςεων ςυνοδεφεται από διάςταςθ 3.) Τα οξζα δρουν ωσ δζκτεσ πρωτονίων ενϊ οι βάςεισ ωσ δότεσ ( κατά Bronsted-Lowry) 4.) Ενϊςεισ που δρουν ωσ οξζα και ωσ βάςεισ ονομάηονται διπρωτικζσ 5.) Στισ πρωτολυτικζσ αντιδράςεισ ζνα οξφ αντιδρά με τθν ςυηυγι βάςθ του Τι ονομάηουμε ςυηυγζσ ηεφγοσ οξζοσ-βάςθσ ; Ροιο από τα παρακάτω ηεφγθ είναι ςυηυγοφσ οξζοσ-βάςθσ : - 2- α.) HCO 3 - CO 3 β.) ΝΘ ΝΘ 2 γ.) HCl-Cl - δ.) Θ 3 Ο + - ΟΘ - Α.) α,β,γ Β.) α,γ Γ.) β,δ Δ.) δ Ε.) όλα Να ςυμπλθρϊςετε τον παρακάτω πίνακα : υηυγζσ οξφ υηυγισ βάςθ α. HClO 4 β. + NH 4 γ. NH 3 δ. - HSO 4 ε. CN - ςτ. - HSO 3 η. -- SO 3 θ. --- PO Σε 4 δοκιμαςτικοφσ ςωλινεσ ( Σ 1, Σ 2, Σ 3, Σ 4 ) περιζχονται υδατικά διαλφματα ιςτιδίνθσ. Σε κακζνα τουσ αντίςτοιχα επικρατεί μία από τισ ακόλουκεσ δομζσ : 1 2 NH CH H C C NH + CH 2 CH COO - NH 3 + NH CH 3 4 H NH CH C N C CH 2 CH NH + 3 COOH NH CH H C N H C N C C CH 2 CH COO - NH 2 CH 2 CH COO - NH + 3 Ροια από τισ παρακάτω δυάδεσ δοκιμαςτικϊν περιζχουν ςυηυγι ηεφγθ οξζων-βάςεων ; Να γράψετε τισ παρακάτω αντιδράςεισ ςφμωωνα με τον γενικό τφπο : Οξφ (1) + Βάςθ (2) Οξφ (2) +Βάςθ (1) πχ Θ 2 Ο + CH 3 CH 2 CH 2 NH 2 OH CH 3 CH 2 CH 2 NH 3 α.) ΝΘ 3 + ΝΘ 3 ΝΘ ΝΘ 2 β.) ΘΝΟ 2 +Θ 2 Ο Θ 3 Ο NO 2 γ.) HSO NH 3 NH SO 4 2- δ.) HOOC-COO - + HIO 3 - IO 3 + HOOC-COOH ε.) Θ + + Θ 2 Ο Θ 2 + ΟΘ - 2- ςτ.) CH 3 COOH + CO 3 CH 3 COO HCO 3 η.) ΟΘ - + Θ 3 Ο + Θ 2 Ο + Θ 2 Ο θ.) ΘΝΟ 3 + Ν 2 Θ ΝΟ 3 + Ν 2 Θ 5 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 47

48 48 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Να ςυμπλθρωκεί ο παρακάτω πίνακασ. Οξφ 1 + Βάςθ 2 Βάςθ 1 + Οξφ 2 - ΘSO 4 (aq) + 2- HPO 4 - HCO 3 + COOH OH OH OH γαλλικό οξφ Να αντιςτοιχίςετε τα οξζα τθσ ςτιλθσ (Ι) με τισ αντίςτοιχεσ ςυηυγείσ βάςεισ τθσ ςτιλθσ (ΙΙ) ΣΗΛΗ Ι ΣΗΛΗ ΙΙ 1. HCl A. O 2-2.HF B. H 2 O 3.H 2 S - Γ.ΝΘ 2 4.HS - Δ.ΝΘ 3 5.H 2 CO 3 Ε.ΟΘ HCO 3 Σ.Cl HSO 4 Ζ.F - 8.H 2 SO 4 Η.HS - 9.H 2 O Θ.S 2-10.NH 3 - Ι.HSO NH 4 2- K.SO 4 12.H 3 O + 2- Λ.CO 3 13.OH - - Μ.HCO 3 (Τπόδειξθ: το ςυηυγζσ ηεφγοσ οξφ-βάςθ το οξφ διαφζρει από τθ ςυηυγι βάςθ κατά ζνα Θ + ) Συηυγζσ ηεφγοσ οξζοσ-βάςθσ κατά Bronsted- Lowry είναι : α. Θ 3 Ο + -ΟΘ - γ. HCl NaOH β. ΝΘ 4 + -ΝΘ 3 δ. ΘΝΟ 3 ΝΟ Το ςυηυγζσ οξφ τθσ βάςθσ ΘCO 3 είναι : 2- α. CO 3 - β. HCO 2 γ. H 2 CO 3 δ. CO Ροιο από τα παρακάτω αποτελεί ςυηυγζσ ηεφγοσ κατά Bronsted-Lowry α. HCN-CN - β. Θ 3 Ο + -ΟΘ - 2- γ. H 2 CO 3 -CO 3 δ. ΝΘ ΝΘ 2 H 2 O + OH - + CH 3 COOH + H 2 O + H 2 O + + H α. Να ςυμπλθρϊςετε τα κενά του παρακάτω πίνακα : Συηυγζσ H 2 SO 4 ΘCN Οξφ 2- Συηυγισ Θ 2 Ο CO 3 Βάςθ β. Ροιεσ από τισ παραπάνω ςυηυγείσ βάςεισ μποροφν να δράςουν ωσ οξζα ςε κατάλλθλο περιβάλλον ; (Τπόδειξθ: Για να δράςει ζνα ςϊμα ςαν οξφ κατά Bronsted-Lowry πρζπει να περιζχει πρωτόνια Θ + ) Σφμωωνα με τθν κεωρία των Bronsted-Lowry ςε υδατικό διάλυμα δρα ωσ οξφ το ιόν : 2- + α. SO 4 β. ΝΘ 4 γ. Na + δ. HCOO Θ ςυηυγισ βάςθ του Θ 2 SO 4 είναι : - - α. SO 4 β. HSO 4 γ. H 2 SO 3 δ. H 2 S Σε κάκε μία από τισ παρακάτω χθμικζσ εξιςϊςεισ και για όλεσ τισ ουςίεσ που μετζχουν ςε αυτζσ να ςθμειϊςετε ποια ουςία δρα ωσ οξφ και ποια ωσ βάςθ ςφμωωνα με τθν κεωρία των Bronsted- Lowry. α. H 2 S +H 2 O HS - + H 3 O + β. ΝΘ 3 + Θ 2 Ο ΝΘ ΟΘ - γ. F - + H 2 O HF + OH Δίνεται οι παρακάτω χθμικι εξίςωςθ : ΝΘ 3 + Θ 3 Ο + ΝΘ Θ 2 Ο Σφμωωνα με τθν κεωρία των Bronsted-Lowry θ αμμωνία ςτθν παραπάνω αντίδραςθ ςυμπεριωζρεται ωσ : α. Οξφ β. Βάςθ γ. αμωιπρωτικι ουςία δ. δζκτθσ θλεκτρονίων. Να επιλζξετε τθν ςωςτι απάντθςθ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 48 C C HC 3 αγγελικό οξφ CH 3 COOH

49 49 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Να ςυμπλθρϊςετε κατάλλθλα τον παρακάτω πίνακα : Συηυγζσ Οξφ HCOOH H 2 O Συηυγισ Βάςθ ClO - NH 3 H 2 O Στισ παρακάτω αντιδράςεισ HSO +H O SO +H O H2SO 3+H2O HSO 3+H3O - το ανιόν HSO 3 ςυμπεριωζρεται ωσ: α. οξφ. β. αμωιπρωτικι ουςία. γ. βάςθ. δ. πρωτονιοδότθσ () ι(λ) Θ ςυηυγισ βάςθ του H 3 O + είναι το OH Θ ςυηυγισ βάςθ του H 2 PΟ 4 είναι: α. HPO 4 β. PO 4 γ. H 3 PO 4 δ. H 2 PO Συηυγζσ ηεφγοσ οξζοσ βάςθσ κατά Brönsted Lowry είναι α. H 3 O + / OH. β. H 2 SO 4 / SO γ. H 2 S / HS. δ. NH 4 + /NH Δίνονται τα παρακάτω μόρια και ιόντα: OH -, H 2 O, H 3 O +, NH 4 +, NH 3 α. Να γράψετε όλεσ τισ δυνατζσ περιπτϊςεισ ςυηυγϊν ηευγϊν οξζοσ βάςθσ των παραπάνω, κατά Bronsted- Lowry. β. Σε ποια από τισ δφο παρακάτω αντιδράςεισ το νερό ςυμπεριωζρεται ωσ οξφ κατά Broensted-Lowry; γ. CH 3 OH δ. H 2 S Μια ουςία ορίηεται ωσ οξφ κατά Brönsted- Lowry, όταν μπορεί: α. να δϊςει ζνα ι περιςςότερα Θ + β. να πάρει ζνα ι περιςςότερα Θ + γ. να δϊςει ζνα ι περιςςότερα ΟΘ δ. να πάρει ζνα ι περιςςότερα ΟΘ Δίνεται θ χθμικι εξίςωςθ ΘS - +H 2 O S 2- +H 3 O + Σφμωωνα με τθ κεωρία Brönsted Lowry ςυηυγζσ ηεφγοσ οξζοσ βάςθσ είναι το ηεφγοσ α. HS - - S 2- β. HS - -H 3 O + γ. H 2 O-S 2- δ. OH - -H 3 O () ι (Λ) : Το 2- CO 3 είναι αμωολφτθσ Να γραωοφν οι χθμικζσ εξιςϊςεισ των αντιδράςεων που δείχνουν τον αμωιπρωτικό χαρακτιρα των παρακάτω ουςιϊν : α. HS - β. HCO 3 - γ. ΝΘ 3 δ. Θ 2 Ο ε. CH 3 COOH (Ο όξινοσ χαρακτιρασ μίασ ουςίασ εκδθλϊνεται εφκολα όταν αντιδρά με ΟΘ - Ο βαςικόσ χαρακτιρασ μίασ ουςίασ εκδθλϊνεται όταν αντιδρά με Θ 3 Ο +. Ο αμφολυτικόσ χαρακτιρασ μπορεί να φανεί και από αντιδράςεισ αυτοϊονιςμοφ.θ 2 Ο+Θ 2 Ο Θ 3 Ο + +ΟΘ - CH 3 COOH+ CH 3 COOH CH 3 COO+CH 3 COOH 2 + ) Να αντιςτοιχίςετε ςε κάκε ζνα από τα οξζα (Στιλθ Ι) τθ ςυηυγι του βάςθ (Στιλθ ΙΙ) κατά Brönsted-Lowry, γράωοντασ ςτο τετράδιό ςασ τον αρικμό τθσ Στιλθσ Ι και δίπλα το αντίςτοιχο γράμμα τθσ Στιλθσ ΙΙ (ζνα δεδομζνο τθσ Στιλθσ ΙΙ περιςςεφει) () ι (Λ): Το ςυηυγζσ οξφ τθσ αμμωνίασ είναι το NH Ροια είναι θ ςυηυγισ βάςθ του ιόντοσ HSO 4 ; 2 2 α. H 2 SO 4 β. SO 4 γ. SO 3 δ. ΘSO Το ςυηυγζσ οξφ του HPO 2-2 είναι το 3- α. PO 4 β. Θ 3 Ο 4 γ. Θ 3 Ο 3 - δ. Θ 2 Ο Ροιο από τα παρακάτω μόρια ι ιόντα ςυμπεριωζρεται ςε υδατικό διάλυμα ωσ διπρωτικό οξφ κατά Brönsted-Lowry; α. HSO 4 β. HCOOH ()ι(λ) Ο όξινοσ ι ο βαςικόσ χαρακτιρασ μιασ χθμικισ ουςίασ κατά Brönsted Lowry εξαρτάται από τθν αντίδραςθ ςτθν οποία αυτι ςυμμετζχει Ρολλζσ ουςίεσ με ςθμαντικι ωαρμακευτικι δράςθ μπορεί να δθμιουργιςουν ηεφγθ ςυηυγϊν οξζων-βάςεων. Ροιο από τα παρακάτω ηεφγθ αποτελεί ςυηυγζσ ηεφγοσ οξζοσ-βάςθσ; Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 49

50 50 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών α.θ2co3 / CO32γ. Θ3Ο+/ΟΘ- β. HCO32-/CO32δ. Θ3 Ο4 / Ο43- ΘΒ + Θ2Ο Β- +Θ3Ο+ Αςκενζσ οξφ ΘΑ: Αμωίδρομθ αντίδραςθ ιοντιςμοφ με το νερό: ΘΑ + Θ2Ο Α- + Θ3Ο+ 5.2.Ιοντιςμόσ οξέων-βάςεων (Ιςχύσ) Να χαρακτθρίςετε τισ παρακάτω ενϊςεισ ωσ ιςχυρά οξζα,ιςχυρζσ βάςεισ,αςκενι οξζα,αςκενείσ βάςεισ: Α. HCl, HBr, HI : Β. H2SO4,HNO3,HClO4 : Γ. Υδροξείδια των αλκαλίων (ΚΟΘ,NaOH) : Δ. ΝΘ3 και αμίνεσ (RNH2) : Ε. HF,HCN,H2S: Σ. Καρβοξυλικά οξζα RCOOH : Ζ. Υδροξείδια των αλκαλικϊν γαιϊν Ca(OH)2,Ba(OH)2 : Η. HNO2,HClO, HClO2,H3PO4: Διακζτουμε ζνα ιςχυρό οξφ,ζνα αςκενζσ οξφ, μία ιςχυρι βάςθ, μία αςκενισ βάςθ και ζνα άλασ. Κατά τθ διάλυςθ των ουςιϊν αυτϊν ςτο νερό,ποιεσ ενϊςεισ αντιδροφν με τα μόρια του διαλφτθ ; Ρωσ ονομάηεται το ωαινόμενο αυτό ; Σε ποια περίπτωςθ θ αντίδραςθ είναι ουςιαςτικά μονόδρομθ και ςε ποιεσ περιπτϊςεισ αμωίδρομθ ; Ροιεσ ενϊςεισ δεν αντιδροφν με τα μόρια του διαλφτθ ; Τι ςυμβαίνει ςε αυτζσ τισ περιπτϊςεισ ; Ροιεσ από τισ αρχικζσ ουςίεσ που αναωζραμε είναι ετεροπολικζσ ενϊςεισ και ποιεσ ομοιοπολικζσ ; Σασ δίνονται οι παρακάτω γενικζσ αντιδράςεισ: Ιςχυρό οξφ ΘΒ: Μονόδρομθ αντίδραςθ ιοντιςμοφ με το νερό Ιςχυρι βάςθ :Υδροξείδιο μετάλλου ΜΟΘ: Θλεκτρολυτικι Διάςταςθ: ΜΟΘ Μ+ +ΟΘΑςκενισ βάςθ: Β Αμωίδρομθ αντίδραςθ ιοντιςμοφ με το νερό: Β+Θ2Ο ΒΘ+ + ΟΘΆλασ : ΘαΑκ Θκ+ :Θετικό τμιμα, Αα- :αρνθτικό τμιμα Θλεκτρολυτικι διάςταςθ: ΘαΑκ αθκ+ +καααν κ=1 και α=1 ΘΑ Θκ+ +ΑΝα γράψετε τθ χθμικι εξίςωςθ του ωαινομζνου που λαμβάνει χϊρα κατά τθ διάλυςθ ςτο νερό: Α. ΘCl B. HBr Γ. ΘΙ Δ. ΘΝΟ3 Ε. ΘF Ζ. HCOOH Θ. CH3COOH K. NH3 Λ. CH3NH2 M. KOH N. NaOH Ξ. Ca(OH)2 Π. KCl. NaF Σ. HCOONa Τ. CH3COONa Σασ δίνεται θ παρακάτω αντίδραςθ : HA + B A- + BH+ Ροια ςϊματα είναι οξζα και ποια βάςεισ ; Αν τα ςϊματα ΘΑ και Β είναι ςχετικά ιςχυροί θλεκτρολφτεσ, τα ςϊματα Α- και ΒΘ+, είναι ιςχυροί ι αςκενείσ θλεκτρολφτεσ ; Ρροσ ποια κατεφκυνςθ είναι μετατοπιςμζνθ θ ιςορροπία ; Να βρείτε προσ ποια κατεφκυνςθ είναι μετατοπιςμζνθ θ ιςορροπία: SO2-4 (aq) HCN(aq) HSO4- (aq)+cnλφςθ: Βρίςκουμε ποιεσ ενϊςεισ ςυμπεριφζ-ρονται ωσ οξζα και ποιεσ ςαν βάςεισ. SO2-4 (aq) HCN(aq) HSO4- (aq)+cnβάςθ Οξφ Οξφ Βάςθ Βρίςκουμε τα αςκενζςτερα ςϊματα : Σο ΘCN είναι αςκενζςτερο οξφ από το ΘSO4Θ βάςθ SO42- είναι αςκενζςτερθ τθσ CNΘ ιςορροπία μετατοπίηεται προσ τα αςκενζςτερα ςϊματα άρα προσ τα δεξιά. Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 50

51 51 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ΧΕΣΙΚΗ ΙΧΤ ΟΞΕΩΝ ΒΑΕΩΝ Λ. HSO - +ClO - SO 2- +HClO HClO 2.H SO 3.HI HBr 5.HCl 6.HNO 7.H O HSO H SO H PO HNO 12.HF CH COOH 14.H CO 15.H S HClO 17.NH HCN 19.HCO 20.HS - 21.H O ClO HSO - 3.I 4.Br - 5.Cl 6.NO H O 8.SO HSO H PO 11.NO - 12.F CH COO 3 14.HCO 15.HS ClO 17.NH 3-18.CN 19.CO 20.S OH Να προβλζψετε προσ ποια κατεφκυνςθ είναι μετατοπιςμζνεσ οι παρακάτω αντιδράςεισ: Α. H S+CH COO CH COOH+HS Β. NH + +H PO - NH +H PO Γ. HCN+HS CN +H S Δ. HCO - +OH - CO 2- +H O Ε. NH + +HCO - NH +H CO Ζ. HCO +H S H CO +HS Θ. CN +HCO HCN+CO Κ. CN - +H O HCN+OH Μ. HCN+SO CN +HSO Να υπολογίςετε τισ ςυγκεντρϊςεισ των ιόντων του διαλφματοσ που προκφπτει κατά τθν ανάμειξθ : Διαλφματοσ-1 : 25mL HNO 3 1,4M Διαλφματοσ-2: 15mL NaOH 2M Απάντθςθ : Δεδομζνα :Διακζτουμε για κάκε διάλυμα τον όγκο V και τθ ςυγκζντρωςθ c. Ηθτοφμενο: Οι ςυγκεντρϊςεισ των ιόντων ςτο νζο διάλυμα που προκφπτει από τθν ανάμειξθ των διαλυμάτων-1 και 2 χεδιαςμόσ Λφςθσ : Βιμα 1 ο : Παρατθροφμε αν τα ςϊματα των διαλυμάτων αντιδροφν μεταξφ τουσ, αν ναι γράφουμε τθ χθμικι εξίςωςθ τθσ αντίδραςθσ. Βιμα 2 ο :Τπολογίηουμε τισ ποςότθτεσ ςε mol(n) των ςωμάτων που ςυμμετζχουν ςτθν αντίδραςθ γνωρίηοντασ ότι n=cv Βιμα 3 ο : Προςδιορίηω το περιοριςτικό ςϊμα Βιμα 4 ο :Με τθ ςτοιχειομετρία τθσ αντίδραςθσ υπολογίηω τθν ποςότθτα ςε moles των ςωμάτων που περιςςεφει. Γράφω τθν εξίςωςθ διάςταςθσ των ςωμάτων που υπάρχουν μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ. Βιμα 5 ο : Τπολογίηω τισ ςυγκεντρϊςεισ των ιόντων ωσ c=n/v. Προςοχι ο όγκοσ που χρθςιμοποιοφμε είναι ο τελικόσ όγκοσ του νζου διαλφματοσ. Αξιοποίθςθ δεδομζνων : Βιμα 1 ο HNO 3(aq) +NaOH (aq) NaNO 3(aq) +H 2 O (l) Βιμα 2 ο Τπολογιςμόσ ποςοτιτων(moles) n HNO3 =cv=1,4 0,025=0,035mol n NaoH =cv=2,0 0,015=0,030mol Βιμα 3 ο : Όταν θ αναλογία των ςυντελεςτϊν των αντιδρϊντων ςωμάτων είναι 1:1 πάντα το περιοριςτικό ςϊμα ζχει τθ μικρότερθ ποςότθτα ςε mol,άρα είναι το NaOH. Βιμα 4 ο : τοιχειομετρία HNO 3(aq) +NaOH (aq) NaNO 3(aq) +H 2 O (l) Αρχικά (moles) 0,035 0,03 Αντιδροφν (moles) 0,03 0,03 Παράγονται (moles) 0,03 0,03 Σελικά (moles) 0,035-0,03 0,03-0,03 0,03 0,03 0, ,03 0,03 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 51

52 52 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Σο νιτρικό οξφ είναι ιςχυρό οξφ και διίςταται πλιρωσ HNO 3(aq) +H 2 O (l) H 3 O NO 3 0,005 0,005 0,005 Σο άλασ NaNO 3 (όπωσ και όλα τα άλατα ) είναι ιςχυρόσ θλεκτρολφτθσ και διίςταται πλιρωσ : NaNO 3(aq) Na + - (aq) +NO 3 (aq) 0,03 0,03 0,03 Σο νερό Θ 2 Ο (l) ωσ διαλφτθσ βρίςκεται ςε τεράςτιεσ ποςότθτεσ,το 0,03mole που παράγεται από τθν αντίδραςθ είναι αμελθτζο και δεν το λαμβάνουμε υπόψθ. υνολικά ζχουμε : n H3O =0,005mol n HNO3 =0mol n NO3 =0,005+0,03mol n NaNO3 =0 n Na =0,03 Βιμα 5 ο : Ο τελικόσ όγκοσ είναι το άκροιςμα των όγκων των δφο διαλυμάτων που αναμείχκθκαν V τελικόσ =V διαλφματοσ-1 + V διαλφματοσ-2 = 25+15=40mL = 0,04L [H 3 O + ]=n/v=0,005/0,04=0,12m [NO - 3 ]=n/v=0,035/0,04=0,875m [Na + ]=n/v=0,03/0,04=0,75m διαλφματοσ Θ 2 SΟ 4 ςυγκζντρωςθσ 1,5Μ και διαλφματοσ 400mL NaOH ςυγκζντρωςθσ 5Μ Γ. Στισ παρακάτω περιπτϊςεισ να προςδιορίςετε αν ςτο διάλυμα που προκφπτει περιςςεφει ιςχυρό οξφ ι ιςχυρι βάςθ. Να υπολογίςετε ςε κάκε περίπτωςθ τθ ςυγκζντρωςθ του ιόντοσ που χαρακτθρίηει το διάλυμα ωσ όξινο ι βαςικό. α. Διάλυμα που προκφπτει από τθν ανάμειξθ 500mL διαλφματοσ HCl 2M με 500mL διαλφματοσ Ba(OH) 2 ςυγκζντρωςθσ 2Μ β. Διάλυμα που προκφπτει με τθν προςκικθ 4g ςτερεοφ NaOH(M r =40) ςε 100mL διαλφματοσ HBr ςυγκζντρωςθσ 0,5Μ.Κατά τθν προςκικθ του ςτερεοφ ςτο διάλυμα δεν παρατθρείται μεταβολι όγκου Σασ δίνονται 2 διαλφματα Α. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ του ιόντοσ Θ 3 Ο + ςτα παρακάτω διαλφματα : α. Διάλυμα 1,0Μ HCl β. Διάλυμα 100mL HBr 1,0M που αραιϊνεται μζχρι όγκου 1L γ. Διάλυμα που προκφπτει από τθν ανάμειξθ 500mL διαλφματοσ ΘΝΟ 3 ςυγκζντρωςθσ 1,0Μ και διαλφματοσ 500mL NaOH ςυγκζντρωςθσ 0,5Μ δ. Διάλυμα που προκφπτει από τθν ανάμειξθ 500mL διαλφματοσ ΘClΟ 4 ςυγκζντρωςθσ 2,0Μ και διαλφματοσ 500mL NaOH ςυγκζντρωςθσ 1Μ B. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ του ιόντοσ ΟH - ςτα παρακάτω διαλφματα : α. Διάλυμα 0,1Μ KOH β. Διάλυμα 25mL KOH 1M που αραιϊνεται μζχρι όγκου 100mL γ. Διάλυμα που προκφπτει από τθν ανάμειξθ 100mL διαλφματοσ ΘCl ςυγκζντρωςθσ 1,0Μ και διαλφματοσ 100mL Ca(OH) 2 ςυγκζντρωςθσ 1,0Μ δ. Διάλυμα που προκφπτει από τθν ανάμειξθ 100mL Ροια είναι θ ομοιότθτα και ποια θ διαωορά ανάμεςα ςτα δφο διαλφματα ; Σε ποιο διάλυμα θ ςυγκζντρωςθ των ΟΘ - είναι μεγαλφτερθ ; Να ςυμπλθρϊςετε (προϊόντα και ςυντελεςτζσ) τισ παρακάτω αντιδράςεισ εξουδετζρωςθσ: α. HCl +NaOH β. ΘΝΟ 3 +ΚΟΘ γ. HF + Ca(OH) 2 δ. CH 3 COOH +NaOH ε. HCOOH + KOH ςτ. HCOOH +Ca(OH) 2 η. ΘF +NaOH Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 52

53 53 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών θ. ΝΘ3 +ΘCl α. Να ςυμπλθρϊςετε τθν παρακάτω χθμικι εξίςωςθ : + Θ3Ο+ + CN- κ. CH3NH2 +HCl β. Ρροσ ποια κατεφκυνςθ είναι μετατοπιςμζνθ θ αντίδραςθ που περιγράωεται από τθν παρακάτω εξίςωςθ ; ι. HCOONa+HCl ια. CH3COONa+HCl Χαρακτθρίςτε τθν παρακάτω πρόταςθ ωσ ςωςτι (Σ) ι λανκαςμζνθ (Λ) : Το CH3COOH ςε υγρι αμμωνία ςυμπεριωζρεται ςαν ιςχυρό οξφ ιβ. KF+HNO3 ιγ. ΝΘ4Cl +NaOH ιδ. RNH3Cl+KOH Από τα ακόλουκα ιόντα δεν είναι αμωιπρωτικό το: α. HS- β. H2PO4γ. NH4+ δ. HCO3ΘΕΜΑΣΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ-Α ΚΗ ΕΙ Σε υδατικά διαλφματα οξικοφ οξζοσ αποκακίςταται θ πιο κάτω ιςορροπία : CH3COO- + H3O+ CH3COOH + H2O Αν ςτο διάλυμα προςτεκεί HCl, τότε αποκακίςταται και θ παρακάτω ιςορροπία : CH3COOH2+ + ClCH3COOH + HCl Ροια από τισ ακόλουκεσ προτάςεισ είναι ςωςτι : α.) Το CH3COOH είναι ςυηυγζσ οξφ του CH3COOH2+ κατά Bronsted-Lowry β.) Το HCl είναι αςκενζςτερο οξφ από το CH3COOH γ.) Το CH3COO- είναι ςυηυγζσ οξφ κατά BronstedLowry του CH3COOH β. Ρροσ ποια κατεφκυνςθ είναι μετατοπιςμζνθ θ ιςορροπία : CH3COO- + NH4+ CH3COOH + NH Δίνεται ο παρακάτω πίνακασ ιςχφοσ οξζων και βάςεων : Αυξανόμενθ ιςχφσ Οξζα : 1.H2O 2.HS- 3.HCO3 4.HCN 5. NH4+ 6. H2S 7.H2CO3 8.CH3COOH 9. H3PO4 10. HSO4_ Βάςεισ : 1. SO42-2. H2PO43. CH3COO- 4. HCO3-5. HS6.NH3 7 CN- 8. CO32-9. S210. OH α. Να γραωοφν οι χθμικζσ εξιςϊςεισ των αντιδράςεων μεταξφ των ηευγϊν οξζοσ-βάςθσ : 1.) CH3COOH CN2.) NH4+ - CO22- δ.) Το CH3COOH δρα αμωιπρωτικά. 3.) HSO4- - NH Κάκε μία από τισ παρακάτω χθμικζσ αντιδράςεισ είναι μετατοπιςμζνθ προσ τα δεξιά. Να κατατάξετε τα οξζα HCN, HCO3-,H2O, H2S κατά ςειρά ελαττοφμενθσ ιςχφοσ. 4.) HCO3- - HS- (α) HCN + OH(β) ΘCO3- + CN(γ) H2S + CO H2O + CN- HCN +CO32 HCO32- + HS- 5.) H2O ClOβ. Με βάςθ τισ πλθροωορίεσ που δίνονται ςτον πίνακα ιςχφοσ να προβλζψετε προσ τα ποφ είναι μετατοπιςμζνθ θ χθμικι ιςορροπία ςτισ αντιδράςεισ αυτζσ. (Τπόδειξθ :Όςο πιο ιςχυρό είναι ζνα οξφ τόςο πιο αςκενισ είναι θ ςυηυγισ του βάςθ. Θ χθμικι ιςορροπία μετατοπίηεται προσ τα αςκενζςτερα ςϊματα.) Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 53

54 54 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 5.3.Ιοντιςμόσ οξέων βάςεων και ph ( ) ι (Λ). Το ΘΝΟ2 είναι πιο ιςχυρό οξφ από το ΘCN, άρα θ βάςθ CN- είναι πιο ιςχυρι από τθν ΝΟ Στθν αντίδραςθ HBr + F Br + HF, θ ιςορροπία είναι μετατοπιςμζνθ προσ τα δεξιά. Ροιο από τα παρακάτω μόρια ι ιόντα είναι ιςχυρότερο οξφ κατά Brönsted-Lowry; α. ΘBr β. F γ. Br δ. HF ( ) ι (Λ) : Θ αντίδραςθ: HNO3 + F- NO3- + HF Σασ δίνεται παρακάτω θ χθμικι εξίςωςθ του αυτοϊοντιςμοφ του Θ2Ο. H2O(l) +H2O(l) H3O+(aq) +OH-(aq) Kw =[H3O+ ][OH- ] A. H ςωςτι ςχζςθ που ςυνδζει τισ ςυγκεντρϊςεισ *Θ3Ο++,*ΟΘ-+ ςε ζνα ουδζτερο διάλυμα είναι : α. *Θ3Ο++ >*ΟΘ-] β. *Θ3Ο++ >*ΟΘ-] γ. *Θ3Ο++ =*ΟΘ-] είναι μετατοπιςμζνθ προσ τα δεξιά ( ) ι (Λ). Σε διάλυμα H2S, θ *Θ3Ο + είναι διπλάςια από τθν *S2-] Για τθν αντιμετϊπιςθ ςτομαχικϊν διαταραχϊν που οωείλονται ςτθν υπερζκκριςθ γαςτρικοφ υγροφ (ΘCℓ), μπορεί να χορθγθκεί: α. Μg(OH)2 β. NaCℓ γ. C6H5OH δ. CH3CH2OH Από τα παρακάτω ανιόντα, ιςχυρότερθ βάςθ κατά Brönsted-Lowry είναι: α. HCOO β. NO3γ. Cl δ. ClO Από τα επόμενα οξζα ιςχυρό ςε υδατικό διάλυμα είναι το: α. HNO3 β. ΘClΟ γ. ΘF δ. H2S Oι ιςορρροπίεσ: ΟΘ- + HClO H2O + ClOHΝΟ2 + ClO- ΝΟ2- + HClO είναι και οι δφο μετατοπιςμζνεσ προσ τα δεξιά. Θ ιςχφσ των οξζων ελαττϊνεται κατά τθ ςειρά: α. HClO > HΝΟ2 > H2O β. H2O > HClO > HΝΟ2 γ. H2O > HΝΟ2 > HClO δ. HΝΟ2 > HClO > H2O Β. Θ παραπάνω ςχζςθ.: α. Είναι ςτακερι και δεν μεταβάλλεται με τθ κερμοκραςία β. Μεταβάλλεται με τθ κερμοκραςία Γ. Ο ιοντιςμόσ είναι μία ενδόκερμθ αντίδραςθ,αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ μετατοπίηει τθν ιςορροπία προσ : α. τα δεξιά β. τα αριςτερά Δ. Θ τιμι τθσ Kw=10-14 ςτουσ 25οC, θ αντίςτοιχθ τιμι τθσ Kw ςτουσ 370C είναι : α (δεν μεταβάλλεται με τθ κερμοκραςία) β ( μειϊνεται με αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ) γ. 2, (αυξάνεται με αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ) Ε. H ςωςτι ςχζςθ που ςυνδζει τισ ςυγκεντρϊςεισ *Θ3Ο++,*ΟΘ-+ ςε ζνα όξινο διάλυμα είναι : α. *Θ3Ο++ >*ΟΘ-] β. *Θ3Ο++ <*ΟΘ-] γ. *Θ3Ο++ =*ΟΘ-] Ζ. H ςωςτι ςχζςθ που ςυνδζει τισ ςυγκεντρϊςεισ *Θ3Ο++,*ΟΘ-+ ςε ζνα βαςικό διάλυμα είναι : α. *Θ3Ο++ >*ΟΘ-] β. *Θ3Ο++ <*ΟΘ-] γ. *Θ3Ο++ =*ΟΘ-] Να υπολογίςετε τισ ςυγκεντρϊςεισ *Θ3Ο+], *ΟΘ-] ςτουσ 25οC των διαλυμάτων : α. 0,15Μ ΘΝΟ3 β.0,01μ Ca(OH)2. Λφςη: Σα ιςχυρά οξζα και οι ιςχυρζσ βάςεισ ιοντίηονται πλιρωσ ςε υδατικό διάλυμα, άρα μποροφμε από τον χθμικό τουσ τφπο να υπολογίςουμε τισ ςυγκεντρϊςεισ των *Θ3Ο++ ι των*οθ-+ (θ ςυγκζντρωςθ των *Θ3Ο++ ι των*οθ-+ που προκφπτει από τον αυτοιοντιςμό του νεροφ κεωρείται αμελθτζα ςε ςχζςθ με αυτι που προκφπτει από το ιςχυρό οξφ ι τθν ιςχυρι βάςθ). Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 54

55 55 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Θ Kw ςυνδζει τισ ςυγκεντρϊςεισ *Θ3Ο++, *ΟΘ-+. Άρα ςτο ιςχυρό οξφ θ ςυγκζντρωςθ των *Θ3Ο++ προκφπτει από τον ιοντιςμό του οξζοσ, ενϊ θ ςυγκζντρωςθ των *ΟΘ-+ από τθν Kw. Αντίςτροφα κατά τθ διάλυςθ τθσ ιςχυρισ βάςθσ υπολογίηουμε τθν *ΟΘ-+, από τον ιοντιςμό τθσ βάςθσ και τθν *Θ3Ο++ από τθν Kw. Υπολογιςμόσ : α. Κάκε mol HNO3 δίνει και ζνα mol [H3O++,άρα *Θ3Ο++=0,15Μ. ΘΝΟ3+Θ2Ο ΝΟ3+ Θ3Ο+ 0,15Μ 0,15Μ 0,15Μ Θ *ΟΘ-+ κα υπολογιςτεί από τθν Kw. Kw=[H3O+][OH-] 10-14= 0,15 *OH-] [OH ]= =6, M 0,15 - β. H2O Ca(OH)2 Ca2+ + 2OH0,01M 0,01M 0,02M Θ *Θ3Ο++ κα υπολογιςτεί από τθν Κw Kw [H3O+ ][OH- ] Kw [H3O+ ] 0, M 0,02 Παρατήρηςη: το ιςχυρό οξφ θ *Θ3Ο++ είναι μεγαλφτερθ από τθ ςυγκζντρωςθ των *Θ3Ο+]=10-7 Μ ςτο κακαρό νερό, ενϊ θ ςυγκζντρωςθ των *ΟΘ-+ είναι μικρότερθ από τθ ςυγκζντρωςθ των *ΟΘ-]=10-7Μ ςτο κακαρό νερό. τθν ιςχυρι βάςθ θ *Θ3Ο++ είναι μικρότερθ από τθ ςυγκζντρωςθ των *Θ3Ο+]=10-7 Μ ςτο κακαρό νερό, ενϊ θ ςυγκζντρωςθ των *ΟΘ-+ είναι μεγαλφτερθ από τθ ςυγκζντρωςθ των *ΟΘ-]=10-7Μ ςτο κακαρό νερό. [H3O+ ] 3. Α. Να υπολογίςετε τισ ςυγκεντρϊςεισ *Θ3Ο++, *ΟΘ-] ςτουσ 25οC διαλφματοσ 0,05Μ Ba(OH)2. Β. Να υπολογίςετε τισ ςυγκεντρϊςεισ *Θ3Ο++, *ΟΘ-] ςτουσ 25οC των διαλυμάτων: α. 1,0Μ ΘΒr β.1,0μ ΚΟΘ γ. 0,1Μ Ca(OH)2 δ. 0,5Μ ΘΝΟ3 Γ. Να υπολογίςετε τισ ςυγκεντρϊςεισ *Θ3Ο++, *ΟΘ-] ςτουσ 25οC των διαλυμάτων: α. 0,1Μ ΝaOH β.0,1m HClO4 γ. 0,01Μ ΘCl ph 1. Δείγμα χυμοφ πορτοκαλιοφ ςτουσ 25οC ζχει *Θ3Ο++=2,9 10-4Μ. Να βρεκεί το ph. Είναι το διάλυμα όξινο ; Λφςθ: Σο ph είναι ο αρνθτικόσ δεκαδικόσ λογάρικμοσ τθσ ςυγκζντρωςθσ *Θ3Ο+]. Τπολογιςμόσ : ph=-log[h3o+ ]=-log(2, )=3,54 Σο ph είναι μικρότερο του 7,άρα το διάλυμα είναι όξινο Α. Να βρεκεί το ph δείγματοσ γαςτρικοφ υγροφ,με δεδομζνο ότι θ ςυγκζντρωςθ των *Θ3Ο++ ςε αυτό είναι 0,05Μ. ( Να λθωκεί log5=0,7) Β. Να βρεκεί το ph διαλυμάτων όπου θ *Θ3Ο+] είναι : α Μ β Μ γ Μ δ Μ ε.10-5 ςτ η Το ph του ανκρωπίνου αίματοσ είναι 7,4. Να βρεκεί θ *Θ3Ο++ του ανκρωπίνου αίματοσ. Λφςθ: Ιςχφει *Θ3Ο+]=10-pH Τπολογιςμόσ : *Θ3Ο+]=10-7,4= Μ Α. Το ph ενόσ αναψυκτικοφ είναι 3. Να βρεκεί θ *Θ3Ο+]. Β. Το ph ενόσ καωζ είναι 5. Να βρεκεί θ *Θ3Ο+]. Γ. Το ph ενόσ κραςιοφ είναι 4. Να βρεκεί θ *Θ3Ο+] Α. Να βρεκεί ςε διάλυμα ΝΘ3, με ph=11 (25oC), θ [OH-+. (Υπολογίςτε πρϊτα το poh και ςτθ ςυνζχεια υπολογίςτε τθ *ΟΘ-] ) B.Να βρεκεί θ *ΟΘ-+ απορρυπαντικοφ, το ph του οποίου είναι 12 ςτουσ 25οC. Γ. Το ph διαλφματοσ ςτουσ 25οC είναι 10. Να βρεκεί θ *ΟΘ-] Ραραςκευάηουμε διάλυμα HCl ςυγκζντρωςθσ 0,001Μ. Α. Να γράψετε τθ χθμικι εξίςωςθ που περιγράωει τθ διάςταςθ του HCl ςτο νερό. Β. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ *Θ3Ο++ ςτο διάλυμα Γ. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 55

56 56 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Δ. Αν πάρουμε δείγμα-1 100mL από το διάλυμα και δείγμα-2 200mL από το ίδιο διάλυμα, τα δείγματα αυτά περιζχουν και διαωορετικά moles Θ3Ο+. Ραρόλα αυτά το ph και των δφο δειγμάτων είναι ίδιο. Εξθγιςτε το παραπάνω γεγονόσ. Ε. Αν αραιϊςουμε το αρχικό διάλυμα προςκζτοντασ 1L H2O, το ph του διαλφματοσ: α. αυξάνεται β. μειϊνεται γ. παραμείνει ςτακερό Επιλζξτε μία απάντθςθ Αιτιολογιςτε τθν επιλογι ςασ. Σ. Υπάρχει *ΟΘ-+ ςτο αρχικό διάλυμα ;Αν ναι από ποφ προζρχεται ; Ζ. Θ προςκικθ NaOH ζχει ωσ αποτζλεςμα το ph του διαλφματοσ να..: α. αυξάνεται β. μειϊνεται γ. παραμείνει ςτακερό Επιλζξτε μία απάντθςθ Αιτιολογιςτε τθν επιλογι ςασ Να ςυμπλθρωκεί ο παρακάτω πίνακασ *Θ3Ο+(Μ) ph [OHpOH Πξινο ](M) ι Βαςικό Να χαρακτθρίςετε τθν παρακάτω πρόταςθ ωσ ςωςτι ι λανκαςμζνθ αιτιολογϊντασ τθν επιλογι ςασ : - Υδατικό διάλυμα υδροχλωρίου ςυγκζντρωςθσ 10-7Μ ςτουσ 250C ζχει το ίδιο ph=7 με υδατικό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου ίδιασ ςυγκζντρωςθσ ςτθν ίδια κερμοκραςία. Ιοντιςμόσ αςθενών οξέων-βάςεων Διακζτουμε διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ 0,012Μ με ph=3,39. Να βρεκεί θ ςτακερά ιοντιςμοφ Κa και ο βακμόσ ιοντιςμοφ a του οξζοσ. Λφςθ: Βιμα 1ο Σο οξφ ΘΑ είναι αςκενζσ, άρα ζχουμε ιοντικι ιςορροπία. Μελετϊντασ τθν ιςορροπία μποροφμε να βροφμε τθν Ka. Συγκεντρϊςεισ ΘΑ + H2O H3O+ (Μ) + Α Αρχικζσ 0, Μεταβολζσ -x +x +x Ιςορροπία 0,012-x x x Βιμα 2ο. Θ ςτακερά ιςορροπίασ είναι : [H O+ ][A - ] Ka = 3 [HA] Αντικακιςτϊντασ τισ τιμζσ των ςυγκεντρϊςεων ςτθν ιςορροπία : x2 Ka = (0,012-x) Βιμα 3ο : Σο x είναι θ *Θ3Ο++ ςτθν ιςορροπία και μπορεί να υπολογιςτεί από το ph. x=[h3o+]=10-ph = 10-3,39=4, =0,00041M Αφοφ υπολογίςαμε το x μποροφμε να βροφμε και τισ υπόλοιπεσ ςυγκεντρϊςεισ ςτθν ιςορροπία *Α-]=0,00041M και *ΘΑ+=0,012-0, ,012M Παρατθροφμε ότι προςεγγιςτικά μποροφμε να κεωριςουμε ότι θ ςυγκζντρωςθ του αςκενοφσ οξζοσ ςτθν ιςορροπία είναι θ ίδια με τθν αρχικι αφοφ το x είναι πολφ μικρότερο του 0,012. x2 x2 (0,0041)2 1, M (0,012-x) 0,012 0,012 Ορίηουμε ωσ βακμό ιοντιςμοφ a x 0,00041 βακμόσ ιοντιςμοφ α= 0,034 0,012 0,012 ι a=3,4% Ka = Διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑϋ 0,1Μ ζχει ph=3. Να βρεκοφν θ ςτακερά Ka του οξζοσ κακϊσ και ο βακμόσ ιοντιςμοφ. Β. Διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ 0,01Μ ζχει ph=3. Να βρεκεί θ ςτακερά Ka του οξζοσ. Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 56

57 57 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Γ. Διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ 0,5Μ ζχει ph=2. Να βρεκεί θ ςτακερά K a του οξζοσ Να βρεκεί το ph διαλφματοσ αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ ςυγκζντρωςθσ 0,1Μ κακϊσ και ο βακμόσ ιοντιςμοφ, αν ςτουσ 25 ο C θ ςτακερά ιοντιςμοφ του οξζοσ είναι Κ a =1, Λφςθ: Βιμα 1 ο Σο οξφ ΘΑ είναι αςκενζσ, άρα ζχουμε ιοντικι ιςορροπία. Μελετϊντασ τθν ιςορροπία μποροφμε να βροφμε το ph. υγκεντρϊςεισ ΘΑ + H 2 O H 3 O + + Α - (M) Αρχικζσ 0,1 0 0 Μεταβολζσ -x +x +x Ιςορροπία 0,1-x x x Βιμα 2 ο. Θ ςτακερά ιςορροπίασ είναι : + - [H3O ][A ] K= a [HA] Αντικακιςτϊντασ τισ τιμζσ των ςυγκεντρϊςεων ςτθν ιςορροπία : 2 x K= a (0,1-x) 2-5 x 1,4 10 = (0,1-x) Βιμα 3 ο : Όταν θ ςτακερά Κ a του οξζοσ είναι μικρι, γνωρίηουμε ότι ο ιοντιςμόσ του οξζοσ λαμβάνει χϊρα ςε μικρό βακμό άρα μποροφμε να κάνουμε τθν προςζγγιςθ *ΘΑ+=0,1-x 0,1M Λφνουμε ωσ προσ x. 2 x =1, ,1 x =0,1 1,4 10 1, x=1,2 10 0,0012 Άρα ςτθν ιςορροπία *Θ 3 Ο + ]=x=0,0012. ph=-log[h 3 O + ]=2,92 Ο βακμόσ ιοντιςμοφ a=0,0012/0,1=0, A.Να βρεκεί το ph και ο βακμόσ ιοντιςμοφ διαλφματοσ αςκενοφσ οξζοσ HA ςυγκζντρωςθσ 0,1Μ.Δίνεται θ ςτακερά Κ a =10-5 (25 o C) B. Να βρεκεί το ph και ο βακμόσ ιοντιςμοφ διαλφματοσ αςκενοφσ οξζοσ HA ςυγκζντρωςθσ 0,1Μ.Δίνεται θ ςτακερά Κ a =10-7 (25 o C) Γ. Να βρεκεί το ph και ο βακμόσ ιοντιςμοφ διαλφματοσ αςκενοφσ οξζοσ HA ςυγκζντρωςθσ 0,01Μ.Δίνεται θ ςτακερά Κ a =10-6 (25 o C) Α.Ο βακμόσ διάςταςθσ αςκενοφσ οξζοσ ςε διάλυμα 0,1Μ είναι 1%. Να βρεκεί θ ςτακερά K a του οξζοσ. Β. Να υπολογιςτεί ο βακμόσ ιοντιςμοφ του οξζοσ ΘF (K a =10-4 ) διαλφματοσ : α. 0,01Μ HF β. 0,1Μ HF Δίνονται 2 διαλφματα οξζων Διάλυμα-1: ΘΑ 0,1Μ Διάλυμα-2: ΘΒ 0,1Μ Ζνα από τα δφο οξζα είναι ιςχυρό,ενϊ το άλλο αςκενζσ. Α.Το ph του Διαλφματοσ-1 είναι 4. Ροιο οξφ είναι αςκενζσ..: α. Το ΘΑ β. Το ΘΒ Επιλζξτε τθ ςωςτι απάντθςθ. Αιτιολογιςτε τθν επιλογι ςασ Β. Ροια είναι θ ςυγκζντρωςθ των Α - ςτο διάλυμα -1 ; Γ. Ροια είναι θ ςυγκζντρωςθ των Θ 3 Ο + ςτο διάλυμα-2 ; Δ. Ροια από τισ παρακάτω ςυγκεντρϊςεισ είναι μεγαλφτερθ ςτο διάλυμα-2 : α. *ΘΒ+ β. *Β - ] γ.*θ 3 Ο + ] δ. *ΟΘ - ] Επιλζξτε τθ ςωςτι απάντθςθ. Αιτιολογιςτε τθν επιλογι ςασ Ε. Ροια από τισ παρακάτω ςυγκεντρϊςεισ είναι μεγαλφτερθ ςτο διάλυμα-1 : α. *ΘΑ+ β. *Α - ] γ.*θ 3 Ο + ] δ. *ΟΘ - ] Επιλζξτε τθ ςωςτι απάντθςθ. Αιτιολογιςτε τθν επιλογι ςασ Σ. Μετά τθν προςκικθ 1L κακαροφ νεροφ ςτο διάλυμα-2, το διάλυμα ζγινε. : α. περιςςότερο όξινο β. λιγότερο όξινο γ. δεν επθρεάςτθκε θ οξφτθτα Επιλζξτε τθ ςωςτι απάντθςθ. Αιτιολογιςτε τθν επιλογι ςασ Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 57

58 58 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Ζ. Μετά τθν αωαίρεςθ 500mL κακαροφ νεροφ από το διάλυμα-1 το διάλυμα ζγινε. : α. περιςςότερο όξινο β. λιγότερο όξινο γ. δεν επθρεάςτθκε θ οξφτθτα Επιλζξτε τθ ςωςτι απάντθςθ. Αιτιολογιςτε τθν επιλογι ςασ Διακζτουμε ςτθν ίδια κερμοκραςία 2 διαλφματα αςκενϊν οξζων ΘΑ και ΘΒ διαωορετικισ ςυγκζντρωςθσ. Οι ςυγκεντρϊςεισ των διαλυμάτων είναι γνωςτζσ. Ρροςδιορίηουμε με ειδικό πεχάμετρο το ph και των δφο διαλυμάτων. Μποροφμε με τα δεδομζνα που ζχουμε να προςδιορίςουμε το βακμό ιοντιςμοφ των οξζων ςτα διαλφματα και τθν ςτακερά ιςορροπίασ τουσ ; Αιτιολογιςτε. Τι κα χρθςιμοποιοφςατε για να ςυγκρίνεται τθν ιςχφ των οξζων και γιατί ; Διακζτουμε ςτθν ίδια κερμοκραςία 2 διαλφματα οξζων ΘΑ και ΘΒ ίδιασ ςυγκζντρωςθσ. Το ζνα από τα δφο οξζα είναι ιςχυρόσ θλεκτρολφτθσ. Ρροςδιορίηουμε με ειδικό πεχάμετρο το ph και των δφο διαλυμάτων. Στθν ίδια κερμοκραςία αραιϊνουμε ςε δεκαπλάςιο όγκο και τα δφο διαλφματα. Αν μετριςουμε το ph ςτα αραιωμζνα διαλφματα μποροφμε να καταλάβουμε ποιο οξφ είναι ιςχυρόσ θλεκτρολφτθσ ; Αιτιολογιςτε Τα υδατικά διαλφματα τριϊν μονοπρωτικϊν οξζων ΘΑ, ΘΒ, ΘΓ ζχουν ph 4, 3 και 3 αντίςτοιχα. O όγκοσ διαλφματοσ NaOH που απαιτείται για τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ 10 ml από το κακζνα απο τα παραπάνω διαλφματα είναι αντίςτοιχα 1 ml, 12 ml και 1 ml. Για τθν ιςχφ των παραπάνω οξζων ιςχφει: α. ΘΓ > ΘΒ > ΘΑ β. ΘΓ > ΘΑ > ΘΒ γ. ΘΒ > ΘΑ > ΘΓ δ. ΘΑ > ΘΓ > ΘΒ Ροιο είναι το ph διαλφματοσ αςκενοφσ βάςθσ Β ςυγκζντρωςθσ 0,0075Μ ςτουσ 25 ο C ; Δίνεται θ K b =1, (25 ο C) Λφςθ: Θ αςκενισ βάςθ Β είναι δζκτθσ πρωτονίων άρα ςε υδατικό διάλυμα πραγματοποιείται θ αντίδραςθ : B + H O BH + + H O Βιμα 1 ο : Μελετάμε τθν ιςορροπία υγκεντρϊςεισ (Μ) Αρχικζσ 0, Μεταβολζσ -x +x +x Ιςορροπία 0,0075-x x x Βιμα 2 ο Θ ςτακερά K b είναι + - [BH ][OH ] K= b [B] Αντικακιςτϊντασ 2 x K= b 0,0075-x Βιμα 3 ο Σο x είναι αμελθτζο ςε ςχζςθ με το 0,0075, άρα 0,0075-x 0, x 6 1,6 10 0,0075 x 1,6 0, =1, Β + Θ 2 Ο ΒΘ + + ΟΘ x=[oh ]=1,1 10 Τπολογίηω τθ *Θ 3 Ο + + από τθν K w =10-14 (25 o C) [H 3 O + ][OH - ]=10-14 [H 3 O + + 1, = [H3O ]= 9, ,1 10 To ph του διαλφματοσ είναι ph=-log[h 3 O + ]=-log(9, )=10,04 To ph μπορεί να υπολογιςτεί και με τθ βοικεια του τφπου : ph+poh=14, αφοφ πρϊτα υπολογίςουμε το poh από τθ *ΟΘ - ] Α. Ροιο είναι το ph διαλφματοσ ΝΘ 3 ςυγκζντρωςθσ 0,05Μ ςτουσ 25 ο C ; Δίνεται θ K b = (25 ο C) Β. Ροιο είναι το ph διαλφματοσ αςκενοφσ βάςθσ Β ςυγκζντρωςθσ 0,1Μ ςτουσ 25 ο C ; Δίνεται θ K b =10-9 (25 ο C) Γ. Ροιο είναι το ph διαλφματοσ αςκενοφσ βάςθσ Β ςυγκζντρωςθσ 1Μ ςτουσ 25 ο C ; Δίνεται θ K b =10-4 (25 ο C) Διάλυμα Δ 1 αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ ςυγκζντρωςθσ 0,1Μ ζχει [H 3 O + ]=(1/40). Να υπολογιςκεί ο βακμόσ ιοντιςμοφ α κακϊσ και θ ςτακερά K a του οξζοσ, με δεδομζνο ότι δεν ιςχφουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ. Το διάλυμα βρίςκεται ςε κερμοκραςία 25 ο C. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 58

59 59 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Ροιο από τα παρακάτω διαγράμματα απεικονίη ει τθ μεταβολι του βακμοφ ιοντιςμοφ α ςε ςχζςθ με τθ ςυγκζντρωςθ C ςε ζνα διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ Α. Να βρείτε για τα παρακάτω διαλφματα αλάτων ποιο είναι βαςικό,ποιο όξινο και ποιο ουδζτερο. α.kνο 3 β.νθ 4 Cl γ. CH 3 COONa δ. Ca(CN) 2 ε.nh 4 ClO 4 ςτ.rnh 3 Cl B.Να υπολογίςετε τθν Κ h των ιόντων F - (K ahf =10-4 ), C 2 H 5 NH 3 + (K bc2h5nh2 =10-3 ), ΝΟ 2 - (Κ ανο2 = ), ClO - (K ahclo =10-8 ), CH 3 NH 3 + (K bch3nh2 =10-4 ) Όλεσ οι ςτακερζσ αναφζρονται ςτουσ 25 ο C Να βρείτε για τα παρακάτω διαλφματα αλάτων ποιο είναι βαςικό,ποιο όξινο και ποιο ουδζτερο. α.kcl β. NaF γ. ΝΘ 4 ΝΟ 3 δ. ΝΘ 4 CN Λφςθ: ε κάκε περίπτωςθ κα πρζπει να κακορίςουμε το είδοσ του οξζοσ (ιςχυρό ι αςκενζσ) που αντιδρά με το είδοσ τθσ βάςθσ (ιςχυρι ι αςκενισ) από τθν οποία προζκυψε το άλασ. Μποροφμε ςτθ ςυνζχεια να προβλζψουμε αν το διάλυμα είναι όξινο, βαςικό ι ουδζτερο Τπολογιςμόσ: α. ΚCl:Προκφπτει από τθν αντίδραςθ ιςχυροφ οξζοσ(hcl)-ιςχυρισ βάςθσ(koh). Κανζνα ιόν δεν υδρολφεται, το διάλυμα είναι ουδζτερο. β.naf: Προκφπτει από τθν αντίδραςθ αςκενοφσ οξζοσ (HF)-ιςχυρισ βάςθσ(naoh). Τδρολφεται το ανιόν F -, το διάλυμα είναι βαςικό. γ.nh 4 NO 3 : Προκφπτει από τθν αντίδραςθ ιςχυροφ οξζοσ (HΝΟ 3 )-αςκενισ βάςθσ(nθ 3 ). Τδρολφεται το κατιόν ΝΘ + 4, το διάλυμα είναι όξινο. δ. NH 4 CN : Προκφπτει από τθν αντίδραςθ αςκενοφσ οξζοσ (HCN)-αςκενισ βάςθσ(nθ 3 ). Τδρολφεται και το ανιόν CN - και το κατιόν ΝΘ + 4. ε αυτι τθν περίπτωςθ κα πρζπει να ςυγκρίνουμε τα ιόντα όςον αφορά το βακμό υδρόλυςθσ με τθ βοικεια τθσ Κ h. τουσ 25 o C : CN - : K h =K w /K ahcn = / = NH + 4 : K h =K w /K bnh3 = / = Παρατθροφμε ότι το CN - ζχει μεγαλφτερθ K h, άρα το διάλυμα είναι βαςικό Να βρεκεί το ph διαλφματοσ(25 o C) άλατοσ NaA 0,1Μ, όπου Α - ανιόν του αςκενοφσ οξζοσ HA με Κ a =10-5 (25 o C). Λφςθ: Σο άλασ διίςταται πλιρωσ ςε ιόντα : NaA Na + + A - 0,1M 0,1M 0,1M Μόνο τα ιόντα Α - υδρολφονται ςφμφωνα με τθν αντίδραςθ : Α - + Θ 2 Ο ΘΑ + ΟΘ - Γνωρίηουμε ότι θ ςτακερά υδρόλυςθσ K h =K w /K a =10-14 /10-5 =10-9 Ομοίωσ δουλεφουμε με τθν ιςορροπία όπωσ ςε προθγοφμενα παραδείγματα Α - + Θ 2 Ο ΘΑ + ΟΘ - αρχικζσ(μ) 0,1 μεταβολζσ(μ) -x +x + x ιςορροπία 0,1-x x x *Α - ]=0,1-x 0,1M, *HA+=*OH - ]=x - [HA][OH ] K= h - [A ] 10 9 x 10 2 x 0, x=10-5 ph=14-poh=14-[-log(10 )] Α.Να βρεκεί το ph διαλφματοσ(25 o C) άλατοσ NaA 0,01Μ, όπου Α - ανιόν του αςκενοφσ οξζοσ HA με Κ a =10-4 (25 o C). Β. Να βρεκεί το ph διαλφματοσ(25 o C) άλατοσ ΒΘ + Cl - 0,001Μ, όπου BΘ + κατιόν τθσ αςκενοφσ βάςθσ Β με Κ b =10-7 (25 o C). Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 59

60 60 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Διάλυμα NH4CN 0,1 Μ ζχει ph = 9,2. Για τθ ςτακερά Kb τθσ NH3 και τθν Ka του HCN, ιςχφει: α. Kb = Ka β. Kb < Ka γ. Kb > Ka Ουδζτερο υδατικό διάλυμα είναι το διάλυμα του: α. CH3COONa β. ΝΘ4Cℓ γ. KCℓ δ. CH3NH3Cℓ Διάλυμα HCOOH εξουδετερϊνεται πλιρωσ με: α) διάλυμα CΘ3ΝΘ2 β) διάλυμα ΝaΟΘ Για κάκε περίπτωςθ να εξετάςετε αν το διάλυμα που προκφπτει είναι όξινο, βαςικό ι ουδζτερο Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ=25 οc. Kw=10-14, Kb(CΘ3ΝΘ2)=10-4, Ka(HCOOH)=10-4 ΘΕΜΑΣΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ-Α ΚΗ ΕΙ Αυτοΰοντιςμόσ του νερού ( Κw) Ζνα υδατικό διάλυμα είναι βαςικό ςτουσ 25οC όταν : A.) [OH-] >[H3O+] B.) [OH-]<[H3O+] Γ.) ph<7 Δ.) poh> Θ παρακάτω πρόταςθ είναι ςωςτι ι λάκοσ ; Να δικαιολογιςετε τθν επιλογι ςασ. Στθ κερμοκραςία 37οC τα ουδζτερα διαλφματα ζχουν τιμι ph<7, δίνεται Κw=10-14 ςτουσ 25οC (Τπόδειξθ: Ιςχφει Kw=[H3O+][OH+ και Ο ιοντιςμόσ είναι ενκόκερμθ αντίδραςθ,άρα ενιςχφεται με αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ.) Ροια από τισ παρακάτω προτάςεισ είναι ςωςτι Θ ςτακερά Κw ςτουσ 25οC ζχει τιμι Κw=10-14 α. Μόνο ςτο κακαρό νερό β. ςε οποιοδιποτε υδατικό διάλυμα γ. Μόνο ςε υδατικά διαλφματα βάςεων. δ. Μόνο ςε υδατικά διαλφματα οξζων Σε βαςικό (αλκαλικό) διάλυμα ςτουσ 25οC ιςχφει : α. (ΟΘ-)> 10-7 Μ β. (Θ3Ο+)>10-7 Μ γ. (ΟΘ-) <(Θ3Ο+) δ. (ΟΘ-)=(Θ3Ο+) Σε κάποια κερμοκραςία κ>25οc το ph του κακαροφ Θ2Ο είναι ph=6. α. Ροια είναι θ ςυγκζντρωςθ των Θ3Ο+ και των ΟΘ- ςε νερό κερμοκραςίασ κ ; β. Ροια είναι θ τιμι τθσ Κw ςε αυτι τθν κερμοκραςία ; γ. Το διάλυμα είναι όξινο, βαςικό ι ουδζτερο ; δ. Υδατικό διάλυμα με ph=7 ςτθν παραπάνω κερμοκραςία είναι όξινο, βαςικό ι ουδζτερο ; ( ) ι (Λ) Το ph του κακαροφ νεροφ εξαρτάται από τθ κερμοκραςία ( ) ι(λ) Με τθν αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ θ τιμι τθσ ςτακεράσ ιοντιςμοφ του νεροφ Kw αυξάνεται Σε όξινο υδατικό διάλυμα και ςε κερμοκραςία 25ο C ιςχφει ότι: α. *Θ3O+] = 10 7 Μ β. *Θ3O+] < γ. *Θ3O ] > 10 Μ δ. *Θ3O++ + *ΟΘ-] = ( ) ι (Λ): Το ph του κακαροφ νεροφ ςτουσ 80οC είναι μικρότερο του ( ) ι (Λ) : Σε κερμοκραςία μεγαλφτερθ από 25oC το ph του απεςταγμζνου νεροφ ζχει τιμι μικρότερθ από 7, ςυνεπϊσ το νερό είναι όξινο Σε κερμοκραςία κ = 60ο C, για τθ ςτακερά ιοντιςμοφ του νεροφ (Kw), ιςχφει α. Kw = β. Kw > γ. Kw < δ. ότι δεν μποροφμε να προβλζψουμε ( ) ι (Λ). Αν ςε υδατικό διάλυμα ιςχφει 2 poh = pkw, τότε το διάλυμα είναι ουδζτερο. Ioντιςμόσ αςθενών ηλεκτρολυτών-ph Ροιο από τα παρακάτω διαλφματα οξζων που ζχουν τθν ίδια ςυγκζντρωςθ και βρίςκονται ςε κ=25οc ζχουν τθ μικρότερθ τιμι ph. Δίνονται οι αντίςτοιχεσ ςτακερζσ ιοντιςμοφ των οξζων : α. HCOOH με Κa= β. CH3COOH με Κa= γ. ClCH2COOH με Κa=1, δ. Cl2CHCOOH με Κa= (Τπόδειξθ *Θ3Ο++*ΟΘ-]= Το ph διαλφματοσ αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ 0,01Μ είναι : α. 2 β. μεγαλφτερο του 2 γ. 0 δ. μικρότερο του 2 Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 60

61 61 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Δίνονται τρία υδατικά διαλφματα των οξζων : Δ 1 : HCl, Δ 2 : HNO 2, Δ 3 : CH 3 COOH ςυγκζντρωςθσ 1Μ το κακζνα ςτθν ίδια κερμοκραςία. Στα διαλφματα αυτά θ ςυγκζντρωςθ των ιόντων Θ 3 Ο + είναι αντίςτοιχα : Δ 1 : (Θ 3 Ο + ) =1Μ, Δ 2 : (Θ 3 Ο + ) =0,02Μ, Δ 3 : (Θ 3 Ο + ) =0,005Μ α. Να υπολογίςετε τον βακμό ιοντιςμοφ κάκε οξζοσ. β. Να κατατάξετε τα οξζα κατά ςειρά αυξανόμενθσ ιςχφοσ Υδατικό διάλυμα μεκανικοφ οξζοσ ( ΘCOOH) αραιϊνεται με νερό ςε ςτακερι κερμοκραςία. Ροιεσ από τισ παρακάτω προτάςεισ είναι ςωςτζσ : α.) Ο βακμόσ ιοντιςμοφ του ΘCOOH αυξάνεται β.) Το ph του διαλφματοσ μειϊνεται γ.) Θ (Θ 3 Ο + ) αυξάνεται. δ.) Το ph του διαλφματοσ αυξάνεται. Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ (Ιςχφουν οι προςεγγιςτικοί τφποι ) α. Αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ β. Μείωςθ τθσ κερμοκραςίασ γ. προςκικθ NaF δ. προςκικθ ΘCl () ι (Λ) : Πςο μεγαλφτερθ είναι θ τιμι τθσ ςτακεράσ ιοντιςμοφ του οξζοσ (Κ a ) ΘΑ τόςο μικρότερθ είναι θ τιμι τθσ ςτακεράσ ιοντιςμοφ(κ b ) τθσ ςυηυγοφσ βάςθσ Α α. Να ςυμπλθρωκεί ο παρακάτω πίνακασ Συηυγείσ Οξζα Κa βάςεισ Κ b HF 10-3 CH 3 COO HCN ClO Δίνεται Κ w =10-14, κ=25 ο C β. Να κατατάξετε τισ αςκενείσ βάςεισ κατά ςειρά αυξανόμενθσ ιςχφοσ Υδατικό διάλυμα CH 3 NH 2 αραιϊνεται με Θ 2 Ο υπό ςτακερι κερμοκραςία.ροιεσ από τισ παρακάτω προτάςεισ είναι ςωςτζσ : α.) Θ τιμι τθσ Κ b μειϊνεται β.) Θ τιμι τθσ Κ b αυξάνεται γ.) Θ (Θ 3 Ο + ) ςτο διάλυμα αυξάνεται. δ.) H (ΟΘ - ) του διαλφματοσ αυξάνεται. ε.) Ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ CH 3 NH 2 αυξάνεται Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ (Τπόδειξθ: Με τθν αραίωςθ ο βακμόσ ιοντιςμοφ αυξάνει : a K a c αλλά θ ( H3O ) Kac μειϊνεται.) Δίνεται αραιό υδατικό διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ κερμοκραςίασ 25 ο C.Αν το διάλυμα κερμανκεί χωρίσ μεταβολι του όγκου του α. Ο βακμόσ ιοντιςμοφ του οξζοσ αυξάνεται, μειϊνεται ι παραμζνει ςτακερόσ ; β. Θ ςτακερά ιοντιςμοφ του οξζοσ (Κ a ) αυξάνεται, μειϊνεται ι παραμζνει ςτακερόσ ; γ. Θ ςυγκζντρωςθ *Α - + αυξάνεται,μειϊνεται ι παραμζνει ςτακερι ; Να δικαιολογιςετε τισ απαντιςεισ ςασ Θ ςτακερά ιοντιςμοφ (Κ a ) του αςκενοφσ οξζοσ ΘF ςε αραιό υδατικό διάλυμα αυξάνει με : Δίνονται οι ςτακερζσ ιοντιςμοφ Κ α (CH 3 COOH)=10-5, K b (NH 3 )=10-5,K w =10-14 α. Να προβλζψετε προσ πια κατεφκυνςθ είναι μετατοπιςμζνθ θ ιςορροπία : CH 3 COOH (aq) +NH 3(aq) CH 3 COO - (aq) + NH 4 + (aq) Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ (Τπόδειξθ: Θ χθμικι ιςορροπία μετατοπίηεται προσ τθν κατεφκυνςθ των αςκενζςτερων θλεκτρολυτϊν.) Με προςκικθ Θ 2 Ο δεν μεταβάλλεται το ph υδατικοφ διαλφματοσ : α. CH 3 COOH β. ΝΘ 4 Cl γ. NaCl δ. CH 3 COONa Αν δφο αραιά υδατικά διαλφματα Δ 1,Δ 2 τθσ ίδιασ κερμοκραςίασ περιζχουν αντίςτοιχα CH 3 COOH και HCOOH ίδιασ ςυγκζντρωςθσ Το Δ 1 ζχει τιμι ph=4 και το Δ 2 ζχει τιμι ph=3. Τότε ςτθν ίδια κερμοκραςία K K Θ παραπάνω πρόταςθ b( CH COO ) b( HCOO ) Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 61 3 είναι ςωςτι ι λανκαςμζνθ ; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ Δίνονται τρία υδατικά υδατικά διαλφματα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ : Δ 1 ςυγκζντρωςθσ c 1 και κερμοκραςίασ 25 ο C Δ 2 ςυγκζντρωςθσ c 2 (c 2 >c 1 ),κερμοκραςίασ 25 ο C Δ 3 ςυγκζντρωςθσ c 3 =c 1, κερμοκραςίασ 45 ο C Ο βακμόσ ιοντιςμοφ του οξζοσ Θ-Α ςτα παραπάνω διαλφματα είναι α 1, α 2 και α 3 αντίςτοιχα, όπου ςε

62 62 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών κάκε περίπτωςθ ο βακμόσ ιοντιςμοφ είναι μικρότεροσ από 0,1. α. Σε ποιο από τα παρακάτω διαλφματα θ ςτακερά ιοντιςμοφ Κ a ζχει τθν μεγαλφτερθ τιμι ; Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. β. Για τουσ βακμοφσ ιοντιςμοφ ιςχφει : i.) α 1 <α 2 <α 3 ii.) α 1 <α 3 <α 2 iii.) α 2 <α 1 <α 3 iv.) α 3 <α 2 <α 1 Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ (Τπόδειξθ: Ο ιοντιςμόσ είναι ενδόκερμθ αντίδραςθ αραιϊνεται με νερό ςε ςτακερι κερμοκραςία; α.το ph του διαλφματοσ πάντοτε μειϊνεται. β. Θ ςυγκζντρωςθ του θλεκτρολφτθ ςτο διάλυμα αυξάνεται. γ. Θ ςτακερά ιοντιςμοφ του ιοντιςμοφ ςτο διάλυμα αυξάνεται. δ. Ο βακμόσ ιοντιςμοφ του θλεκτρολφτθ αυξάνεται. (Τπόδειξθ : ph ααζικό διάλςμα και K a a ) c 7 απαίωζη Δφο αραιά υδατικά διαλφματα Δ 1 και Δ 2 βρίςκονται ςτθν ίδια κερμοκραςία.το Δ 1 περιζχει το αςκενζσ οξφ ΘΑ με c 1 M. Το Δ 2 περιζχει το αςκενζσ οξφ ΘΒ με ςυγκζντρωςθ c 2 M,όπου c 2 <c 1. Τα δφο οξζα ζχουν τον ίδιο βακμό ιοντιςμοφ (α 1 =α 2 ) ςτα παραπάνω διαλφματα. Οι ςτακερζσ ιοντιςμοφ των οξζων ΘΑ και ΘΒ είναι Κ a1 και Κ a2 αντίςτοιχα. α. Να βρείτε τθν ςχζςθ που ςυνδζει τισ ςτακερζσ ιοντιςμοφ Κ a1 και Κ a2 β. Ροιο από τα δφο οξζα είναι ιςχυρότερο ; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςθ ςασ Σε αραιό υδατικό διάλυμα ΝΘ 3 όγκου V 1 με βακμό ιοντιςμοφ α 1 <0,1 προςκζτουμε νερό ςε ςτακερι κερμοκραςία μζχρι τελικοφ όγκου 4V 1. Ο βακμόσ ιοντιςμοφ α 2 τθσ ΝΘ 3 ςτο αραιωμζνο διάλυμα είναι : α. α 2 =2α 1 β. α 2 =4α 1 γ. α 2 =α 1 δ. α 2 =α 1 / Το ph ενόσ υδατικοφ διαλφματοσ ΝΘ 3 0,1Μ παραμζνει ςτακερό,όταν προςκζςαμε : α. Θ 2 Ο β. υδατικό διάλυμα ΝΘ 3 0,1Μ γ. υδατικό διάλυμα ΝΘ 3 0,01Μ δ. υδατικό διάλυμα ΘΝΟ 3 0,1Μ Ροιο από τα παρακάτω υδατικά διαλφματα ζχει τθν μεγαλφτερθ τιμι ph ; α. ΝΘ 3 0,01Μ β. Ca(OH) 2 0,1M γ. ΝaOH 0,1M Ροια από τισ παρακάτω προτάςεισ ιςχφει όταν το υδατικό διάλυμα αςκενοφσ θλεκτρολφτθ όξινο διάλςμα Όλα τα υδατικά διαλφματα των θλεκτρολυτϊν με αραίωςθ μεταβάλλουν το ph τουσ προσ τθν τιμι Υδατικό διάλυμα ΝΘ 3 αραιϊνεται με προςκικθ Θ 2 Ο, χωρίσ μεταβολι τθσ κερμοκραςίασ και εντόσ των ορίων που επιτρζπουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ : Ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ςτο νζο διάλυμα αυξάνεται, μειϊνεται ι παραμζνει ςτακερόσ ; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ () ι (Λ). Επειδι θ αντίδραςθ ιοντιςμοφ είναι ενδόκερμθ,θ τιμι τθσ ςτακεράσ ιοντιςμοφ Κ a ενόσ αςκενοφσ οξζοσ μειϊνεται με τθν αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ Το ph διαλφματοσ HCOOH 0,1Μ αυξάνεται όταν προςτεκεί ςτο διάλυμα : α. ΚΟΘ 0,2Μ γ. CH 3 COOH 0,2M β. HCl 0,2M δ. NaCl 0,2M Δίνεται ο παρακάτω πίνακασ : Οξφ C [H 3 O + ] a K a (M) (M) HNO 3 0,1 0,1 HF 0,1 0,007 CH 3 COOH 0,1 0,001 CH 3 COOH 0, α.) Να ςυμπλθρωκεί β.) Να κατατάξετε τα οξζα κατά ςειρά αυξανόμενθσ ιςχφοσ. γ.) Από τα ςτοιχεία του πίνακα να εξθγιςετε γιατί θ Κ α είναι πιο κατάλλθλο κριτιριο ιςχφοσ των οξζων από το βακμό ιοντιςμοφ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 62

63 63 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Δίνεται υδατικό διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ όγκου V και ςυγκζντρωςθσ c o. Να δείξετε με τθν βοικεια τθσ Κ α ότι εάν το παραπάνω διάλυμα αραιωκεί ο βακμόσ ιοντιςμοφ κα αυξθκεί, αλλά θ (Θ 3 Ο + ) κα μειωκεί Σε 250mL υδατικοφ διαλφματοσ περιζχονται 21gr CH 3 COOH. Θ ςυγκζντρωςθ των Θ 3 Ο + βρζκθκε (Θ 3 Ο + )= Μ.Ροιοσ είναι ο βακμόσ ιοντιςμοφ του CH 3 COOH και ποια θ ςτακερά ιοντιςμοφ ; Δίνονται : Α rc =12, A rh =1,A ro = Ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ςε υδατικό διάλυμα, ςυγκζντρωςθσ 0,18Μ είναι 0,01.Το διάλυμα αραιϊκθκε μζχρισ ότου ο όγκοσ του να γίνει 9πλαςιοσ του αρχικοφ. Να βρεκοφν : α. Θ Κ b τθσ ΝΘ 3 β. Ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ςτο αραιωμζνο διάλυμα. γ. Ο λόγοσ των ςυγκεντρϊςεων των ΟΘ - πριν και μετά τθν αραίωςθ. δ.ο λόγοσ των ςυγκεντρϊςεων των (Θ 3 Ο + ) πριν και μετά τθν αραίωςθ Αζριο HCl όγκου 11,2L (stp) διαλφεται κατάλλθλα ςε νερό και προκφπτει διάλυμα όγκου 1L. V 1 =20mL από το παραπάνω διάλυμα αραιϊνονται με νερό μζχρι όγκου V 2 =1L. Ροιο είναι το ph του τελικοφ διαλφματοσ; Σε 200 ml υδατικοφ διαλφματοσ HCl 0,1M προςκζτουμε 0,72gr ςτερεοφ NaOH χωρίσ μεταβολι ςτον όγκο του διαλφματοσ. Ροιο είναι το ph του διαλφματοσ που προκφπτει ; Δίνονται : Α rna =23, A ro =16, A rh = Με ποια αναλογία όγκων πρζπει να αναμείξουμε υδατικό διάλυμα ΚΟΘ 0,8Μ με υδατικό διάλυμα HCl 2M ϊςτε το τελικό διάλυμα να ζχει ph=13 ( K w =10-14 ) (Τπόδειξθ : ε δείγματα από το ίδιο διάλυμα θ ςυγκζντρωςθ παραμζνει ίδια. Κατά τθν αραίωςθ τα moles τθσ ουςίασ δεν αλλάηουν. Ιςχφει n=m(g)/m r (g) και n=v(l)/22,4l ) () ι (Λ): Το ph υδατικοφ διαλφματοσ NaOH ςυγκζντρωςθσ 10-8 Μ είναι ()ι (Λ) Υδατικό διάλυμα Ca(ΟH) M ζχει ίδιο ph με υδατικό διάλυμα NaOH ίδιασ ςυγκζντρωςθσ και ίδιασ κερμοκραςίασ () ι(λ) Διάλυμα οξζοσ ΘΑ ςυγκζντρωςθσ 10 4 Μ (K a(ha) = 10 4 ) ζχει βακμό ιοντιςμοφ α= Σε διάλυμα ΚOH με ph=12 προςτίκεται νερό. Το ph του αραιωμζνου διαλφματοσ που προκφπτει είναι δυνατόν να ιςοφται με α. 6. β. 2. γ. 10. δ () ι(λ) Αν θ ςτακερά ιοντιςμοφ Κb 1 αςκενοφσ βάςθσ Β1 είναι μικρότερθ από τθν Κb 2 αςκενοφσ βάςθσ Β2 ςε κερμοκραςία κ = 25 ο C, τότε θ βάςθ Β1 είναι ιςχυρότερθ από τθ Β Το πικανό ph διαλφματοσ αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ 10-3 Μ ςτουσ 25 o C είναι α. 11 β. 3 γ. 5 δ Yδατικό διάλυμα ΝaOH όγκου V 1 με ph = 12 αραιϊνεται με νερό ίδιασ κερμοκραςίασ μζχρι όγκου V 2 = 10 V 1. Το διάλυμα που προκφπτει ζχει ph: α. 10 β. 11 γ. 13 δ () ι (Λ) Με τθν αραίωςθ υδατικοφ διαλφματοσ αςκενοφσ θλεκτρολφτθ, ο βακμόσ ιοντιςμοφ του θλεκτρολφτθ μειϊνεται () ι(λ) Ο βακμόσ ιοντιςμοφ (α) ενόσ αςκενοφσ θλεκτρολφτθ ςε υδατικό του διάλυμα μειϊνεται με τθν αραίωςθ του διαλφματοσ, εωόςον θ κερμοκραςία παραμζνει ςτακερι Το ph ενόσ υδατικοφ διαλφματοσ αςκενοφσ βάςθσ Β ςυγκζντρωςθσ 0,01 Μ ςε κερμοκραςία 25 ο C μπορεί να είναι: α. 2 β. 12 γ. 9 δ Να χαρακτθρίςετε τισ παρακάτω προτάςεισ ωσ ςωςτζσ ι λανκαςμζνεσ. α. Το ph διαλυμάτων αςκενϊν βάςεων μειϊνεται με τθν αραίωςι τουσ. β. Θ ςυηυγισ βάςθ του ΘCOOH (Ka=10 4 ) είναι αςκενισ βάςθ. γ. Σε αραιά υδατικά διαλφματα θ ςυγκζντρωςθ του Θ 2 Ο κεωρείται ςτακερι και ίςθ με 55,5 Μ. (Δίνεται: πυκνότθτα Θ 2 Ο = 1 g ml -1, Μ r (Θ 2 Ο) = 18) δ. Σε υδατικό διάλυμα H 2 SO 4 0,1 M, θ *Θ 3 Ο + +=0,2 Μ ςτουσ 25 ο C. ε. Σε διάλυμα H 2 S, θ *Θ 3 Ο + + είναι διπλάςια από τθν [S 2- ] ςτ. Το CH 3 COO είναι ιςχυρότερθ βάςθ από το ΘCOO Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 63

64 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 64 [Ka(CH3COOH)=10-5, Ka(HCOOH)=10-4] Διαλφματα αςκενϊν οξζων ΘΑ και ΘΒ είναι ίδιασ ςυγκζντρωςθσ. Το ΘΑ ζχει μεγαλφτερο ph από το ΘΒ. Αιτιολογιςτε τισ παρακάτω προτάςεισ: α. Ο βακμόσ ιοντιςμοφ του ΘΑ είναι μικρότεροσ του ΘΒ. β. Το Α είναι ιςχυρότερθ βάςθ από το Β. γ. Το ph των διαλυμάτων των οξζων εξαρτάται από τθ ςυγκζντρωςι τουσ Σε διάλυμα ΘCℓ 10 3 Μ προςκζτουμε αζριο ΘCℓ χωρίσ να μεταβλθκεί ο όγκοσ του διαλφματοσ. Το ph του διαλφματοσ που προκφπτει μπορεί να είναι ίςο με : α. 4 β. 7 γ. 6 δ Θ ςτακερά ιοντιςμοφ αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ δεν εξαρτάται από α. τθ ωφςθ του θλεκτρολφτθ β. τθ ωφςθ του διαλφτθ γ. τθ ςυγκζντρωςθ του θλεκτρολφτθ δ. τθ κερμοκραςία Κατά τθν αραίωςθ υδατικοφ διαλφματοσ ΝΘ3 0,1 Μ α) ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ3 μειϊνεται β) θ ςτακερά ιοντιςμοφ Kb τθσ ΝΘ3 αυξάνεται γ) θ ςυγκζντρωςθ των OH αυξάνεται δ) ο αρικμόσ των mole των OH αυξάνεται Το ph διαλφματοσ αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ ςυγκζντρωςθσ 10 3 Μ ςε κερμοκραςία 25 οc μπορεί να είναι α. 2 β. 3 γ. 4 δ. 8. Διαλύματα αλάτων Κατά τθν διάλυςθ του άλατοσ ΝΘ4F ςτο νερό προκφπτει τελικά όξινο διάλυμα. Με βάςθ το παραπάνω δεδομζνο: α. Ροιο από τα ιόντα ΝΘ4+ και F- ιοντίηεται ςε μεγαλφτερο βακμό; β. Να ςυγκρίνετε τισ τιμζσ των ςτακερϊν ιοντιςμοφ Κa του ΘF και Kb τθσ ΝΘ3 Να δικαιολογιςετε ςε κάκε περίπτωςθ τθσ απαντιςεισ ςασ. (Τπόδειξθ : K anh KbF KaHF KbNH3 ) Το υδατικό διάλυμα που παρουςιάηει τθ μεγαλφτερθ τιμι ph είναι : α. HF β. NH4Cl γ. HCOOH δ. KCl Βαςικό είναι το υδατικό διάλυμα : α. KCl β. CH3COOK γ. NH4NO3 δ. CH3C CΘ Διακζτουμε τα υδατικά διαλφματα Δ1,Δ2,Δ3 τα οποία περιζχουν HCl, CH3COONa,NH4Cl αντίςτοιχα.τα διαλφματα αυτά βρίςκονται ςτθν ίδια κερμοκραςία 25οC και ζχουν τθν ίδια ςυγκζντρωςθ c. α. Να κατατάξετε τα παραπάνω διαλφματα κατά αυξανόμενο ph. β. Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ Ζνα υδατικό διάλυμα ζχει ph=5 ςτουσ 25οC. Το διάλυμα αυτό μπορεί να περιζχει : α. ΝΘ3 β. HCOOH γ. HCOONa δ. KCl Να αντιςτοιχίςετε κατάλλθλα τα ςτοιχεία τθσ ςτιλθσ Α με τα ςτοιχεία τθσ ςτιλθσ Β (ζνα δεδομζνο τθσ ςτιλθσ Β περιςςεφει ) Στιλθ Α Στιλθ Β ο Διαλφματα ςτουσ 25 C ph 1.CH3COOH 0,5M Α CH3COOH 0,05M Β CH3COONa 0,2M Γ. 2,5 4. CH3COONa 1M Δ HCl 0,1M Ε. 9,4 ΣΤ Να αντιςτοιχίςετε το κακζνα από τα υδατικά διαλφματα τθσ ςτιλθσ Ι με τθ ςωςτι τιμι ph τθσ ςτιλθσ ΙΙ Στιλθ Ι Στιλθ ΙΙ Υδατικά διαλφματα 0,1Μ, 25οC ph 1. HNO3 A KOH B. 7 3.KCl Γ NH4Cl Δ. 5 5.HCOONa Ε Να χαρακτθρίςετε τισ παρακάτω προτάςεισ ωσ ςωςτζσ (Σ) ι λανκαςμζνεσ (Λ) και να αιτιολογιςετε τθν επιλογι ςασ α. Σε κερμοκραςία 25οC τα υδατικά διαλφματα ΝΘ4Cl ζχουν ph μικρότερο από τα υδατικά διαλφματα του NaCl. γ. Κατά τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ διαλφματοσ CH3COOH από διάλυμα NaOH, το διάλυμα που προκφπτει είναι ουδζτερο. Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 64

65 65 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ()ι(λ) Αν προςτεκεί 1 mol CH 3 COOH και 1 mol ΝaOH ςε νερό, προκφπτει διάλυμα με ph=7 ςτουσ 25 C Ροια από τισ επόμενεσ ουςίεσ, όταν διαλυκεί ςτο νερό, δεν αλλάηει το ph του; α. CH 3 COOK β. NaF γ. NH 4 Cl δ. Ca(NO 3 ) Από τα παρακάτω υδατικά διαλφματα ph > 7 ςτουσ 25 o C ζχει: α. το διάλυμα CH 3 COONa β. το διάλυμα NaCl γ. το διάλυμα CH 3 COOH δ. το διάλυμα CH 3 NH 3 + Cl () ι(λ) Το ph υδατικοφ διαλφματοσ KNO 3 0,1M ςτουσ 25 ο C, είναι μικρότερο του Να αντιςτοιχίςετε το κακζνα από τα υδατικά διαλφματα τθσ Στιλθσ Ι με τθ ςωςτι τιμι ph τθσ Στιλθσ ΙΙ, γράωοντασ ςτο τετράδιό ςασ τον αρικμό τθσ Στιλθσ Ι και δίπλα το αντίςτοιχο γράμμα τθσ Στιλθσ ΙΙ. Στιλθ Ι (υδατικά διαλφματα ίδιασ c και κ = 25 ο C) 1. KOH 2. KCl 3. HNO 3 4. CH 3 COOH Στιλθ ΙΙ(pH) α. 3,5 β. 12 γ. 7 δ Τίνοσ άλατοσ θ διάλυςθ ςτο νερό δθμιουργεί βαςικό διάλυμα; α. NH 4 Cl β. NaCl γ. NaNO 2 δ. NaNO Ροια από τισ επόμενεσ χθμικζσ ουςίεσ, όταν διαλυκεί ςε νερό, δεν μεταβάλλει το ph του; α. NH 4 NO 3 β. CH 3 COONa γ. CaCl 2 δ. KF Ροια από τισ παρακάτω ουςίεσ ςχθματίηει βαςικό υδατικό διάλυμα; α. CH 3 COOH β. ΝaF γ. NH 4 Cl δ. NaCl Πξινο είναι το υδατικό διάλυμα του α. ΝaCl. β. ΝΘ 4 Cl. γ. CH 3 COONa. δ. KOH Σε υδατικό διάλυμα NaCl και ςε κερμοκραςία 25 ο C ιςχφει α. ph = 0. β. ph = 14. γ. *Θ 3 Ο + + = *ΟΘ - ]. δ. *Θ 3 Ο + + > *ΟΘ - ] Δίνεται αραιό υδατικό διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ, κερμοκραςίασ 25 ο C. Να προβλζψετε αν ο βακμόσ ιοντιςμοφ του οξζοσ ΘΑ αυξάνεται, μειϊνεται ι παραμζνει ςτακερόσ όταν: i. Eλαττωκεί θ κερμοκραςία του διαλφματοσ χωρίσ μεταβολι του όγκου του. ii. Ρροςτεκεί ίςοσ όγκοσ διαλφματοσ NaCl κερμοκραςίασ 25 ο C. iii. Να αιτιολογιςετε τισ απαντιςεισ ςασ To ph ενόσ υδατικοφ διαλφματοσ άλατοσ CH 3 COONa 0,1 M είναι μεγαλφτερο από το ph υδατικοφ διαλφματοσ άλατοσ ΘCOONa 0,1 M. Με βάςθ το παραπάνω δεδομζνο να αιτιολογιςετε τθν πρόταςθ: «το ΘCOOΘ είναι ιςχυρότερο οξφ από το CH 3 COOΘ» () ι (Λ) : Διάλυμα NaHSO 4 0,1 M ζχει ph > 7 ςτουσ 25 ο C Διάλυμα άλατοσ ΝΘ 4 Α ζχει ph = 8. Με δεδομζνο ότι θ Κ b τθσ ΝΘ 3 είναι 10 5 να εξετάςετε αν θ τιμι Κ a του ΘΑ είναι μεγαλφτερθ, μικρότερθ ι ίςθ του Δίνεται Κ w = Πξινο διάλυμα είναι το διάλυμα του α. CH 3 COONa 0,1 M β. CH 3 NH 3 Cl 0,1 M γ. KCN 0,1 M δ. NaCl 0,1 M Από τα παρακάτω διαλφματα τθ μικρότερθ τιμι ph ζχει το διάλυμα α) HΝO 3 0,1 Μ β) HF 0,1 Μ γ) H 2 SO 4 0,1 Μ δ) ΝΘ 4 Cl 0,1 Μ Από τα παρακάτω υδατικά διαλφματα όξινο είναι το α. διάλυμα ΝaCl β. διάλυμα CH 3 NH 3 Cl γ. διάλυμα CH 3 COONa δ. διάλυμα NaF Ζνα υδατικό διάλυμα CνΘ 2ν+1 CΟΟNH 4 0,1 Μ α. είναι όξινο β. είναι βαςικό γ. είναι ουδζτερο δ. δεν μποροφμε να γνωρίηουμε τθν οξφτθτά του () ι (Λ). Σε υδατικό διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ ιςχφει θ ςχζςθ Κ a (ΘΑ) Κ b (Α ) = K w () ι (Λ). Υδατικό διάλυμα CH 3 ΝH 3 Cl ζχει μικρότερο ph από υδατικό διάλυμα Νa 2 CΟ 3. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 65

66 66 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Ροιο από τα παρακάτω υδατικά διαλφματα ζχει τθ μικρότερθ τιμι ph, ςτουσ 25οC; α. διάλυμα CH3CΟΟΝΘ4 0,2 Μ β. διάλυμα ΝΘ4Cℓ 0,2 Μ γ. διάλυμα CH3CΟΟΘ 1 Μ δ. διάλυμα ΘCℓ 0,1 Μ. Δίνονται: Κa CH3COOH = 10 5, Κb NH3 = Διακζτουμε ςε εργαςτιριο : Σε κερμοκραςία κ1οc : Διάλυμα Δ-1 αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ 0,1Μ με ph=3. Διάλυμα Δ-2 Na A 0,01M ph=8. Σε κερμοκραςία 25οC : Διάλυμα Δ-3 αςκενοφσ οξζοσ ΘΒ 0,01Μ με ph=3,5. i. Να βρείτε αν θ κερμοκραςία κ1 είναι μικρότερθ, μεγαλφτερθ ι ίςθ με τουσ 25οC. ii. Να βρείτε ποιο από τα δφο οξζα ΘΑ, ΘΒ είναι ιςχυρότερο. Δίνεται ςτουσ 25οC ότι Κw= To ph ενόσ υδατικοφ διαλφματοσ άλατοσ CH3COONa 0,1 M είναι μεγαλφτερο από το ph υδατικοφ διαλφματοσ άλατοσ ΘCOONa 0,1 M. Με βάςθ το παραπάνω δεδομζνο να αιτιολογιςετε τθν πρόταςθ: «το ΘCOOΘ είναι ιςχυρότερο οξφ από το CH3COOΘ» Ροιο από τα παρακάτω υδατικά διαλφματα είναι όξινο (κ=25 οc): α. CH3NH2(aq) β. KNO3(aq) γ. (CH3)2NH2Cℓ(aq) δ. CH3COONa(aq) 5.4. Επίδραςη κοινού ιόντοσ Ραράδειγμα. Ο βακμόσ ιοντιςμοφ του οξικοφ οξζοσ CH3COOH ςε διάλυμα 0,1Μ ςτουσ 25οC είναι 0,013. Θ Κa του οξζοσ ςτθν ίδια κερμοκραςία είναι 1, Να υπολογίςετε το βακμό ιοντιςμοφ του οξικοφ οξζοσ διαλφματοσ 0,1Μ ςτουσ 25οC, ςτο οποίο όμωσ ζχει προςτεκεί και 0,01Μ HCl. Ροια είναι θ επίδραςθ τθσ προςκικθσ αυτισ ςτο βακμό ιοντιςμοφ ; Λφςθ: Δουλεφουμε κατά παρόμοιο τρόπο με τον ιοντιςμό ενόσ αςκενοφσ οξζοσ με τθ μόνθ διαφορά ότι ςτο ςυγκεκριμζνο παράδειγμα θ αρχικι ςυγκζντρωςθ *Θ3Ο++ δεν είναι 0,αλλά 0,01Μ (κακορίηεται από το ιςχυρό οξφ ). Βιμα 1ο υγκεντρϊςεισ (Μ) CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+ Αρχικζσ 0,1 0 0,01 Μεταβολζσ -x +x +x Ιςορροπία 0,1-x x 0,01+x Βιμα 2ο Θ ζκφραςθ τθσ Ka είναι : Ka = [H3O+ ][CH3COO- ] [CH3COOH] Αντικακιςτϊντασ 1, = (0,01+x)x 0,1-x Βιμα 3ο. Σο x είναι αμελθτζο ςε ςχζςθ με το 0,1 και 0,01. 0,01+x 0,01 και 0,1+x 0,1 1, = x= 0,01x 0,1 1, , Ο βακμόσ ιοντιςμοφ a= x/0,1=1,7 10-4/0,1=1,7 10-3=0,0017. Παρατθροφμε ότι ο βακμόσ ιοντιςμοφ μειϊκθκε από 0,013 ςε 0,0017 μετά τθν προςκικθ του ιςχυροφ θλεκτρολφτθ με κοινό ιόν A.Να υπολογίςετε το βακμό ιοντιςμοφ του μυρμθγκικοφ οξζοσ (HCOOH) διαλφματοσ 0,1Μ ςτουσ 25οC, ςτο οποίο όμωσ ζχει προςτεκεί και 0,2Μ HCl. Να βρεκεί θ *COOH-]. Δίνεται θ ςτακερά ιοντιςμοφ (25οC) του ΘCOOH, Ka= Β. Να υπολογίςετε το βακμό ιοντιςμοφ του HF Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 66

67 67 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών διαλφματοσ 1Μ ςτουσ 25οC. Ομοίωσ να υπολογίςετε το βακμό ιοντιςμοφ ςτο ίδιο διάλυμα ςτο οποίο όμωσ ζχει προςτεκεί και 1Μ HCl. Δίνεται θ ςτακερά ιοντιςμοφ (25οC) του ΘF Ka= Ραραςκευάςαμε διάλυμα που αποτελείται από 0,1Μ οξικοφ οξζοσ (CH3COOH) και 0,2Μ οξικοφ νατρίου (CH3COONa). Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ ςτουσ 25οC, με δεδομζνο ότι ςτθν ίδια κερμοκραςία ΚaCH3COOH=1, Λφςθ: Προςζχουμε ότι θ αρχικι ςυγκζντρωςθ του CH3COO- κακορίηεται από το άλασ CH3COONa CH3COO- +Na+ 0,2M 0,2M 0,2M Βιμα 1ο Θεωροφμε τθ ιςορροπία υγκζντρωςθ (Μ) CH3COOH +H2O CH3COO- + H3O+ Αρχικζσ 0,1 0,2 Μεταβολζσ -x +x +x Ιςορροπία 0,1-x 0,2+x x Βιμα 2ο Θ ςτακερά Κa είναι ίςθ με Ka = [CH3COO- ][H3O+ ] [CH3COOH] Αντικακιςτϊντασ τισ ςυγκεντρϊςεισ ςτθν ιςορροπία Ka = (0,2+x)x 0,1-x Βιμα 3ο Λφνω τθν εξίςωςθ γνωρίηοντασ ότι το x είναι μικρό ςυγκρινόμενο με το 0,1 και 0,2. 0,1-x 0,1 και 0,2+x 0,2 0,2x 0,1 0,1 x=1, , ,2 1, = ph=-log[h3o]=-log(8, ) 5, Α. Ραραςκευάςαμε διάλυμα που αποτελείται από 0,025Μ μεκανικοφ οξζοσ (HCOOH) και 0,05Μ μεκανικοφ νατρίου (HCOONa). Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ ςτουσ 25οC, με δεδομζνο ότι ςτθν ίδια κερμοκραςία ΚaHCOOH= Β. Να υπολογιςτεί το ph διαλφματοσ 0,1Μ ΚΑ-0,1Μ ΘΑ (ΘΑ :αςκενζσ οξφ με Ka=10-4 ςτουσ 25οC) Γ. Να υπολογιςτεί το ph διαλφματοσ 0,2Μ ΚΑ-0,1Μ ΘΑ (ΘΑ :αςκενζσ οξφ με Ka= ςτουσ 25οC) Σε υδατικό διάλυμα HCOOH προςτίκεται μικρι ποςότθτα HCOONa(s) χωρίσ μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ.ροιο από τα παρακάτω μεγζκθ αυξάνεται : α. Ο βακμόσ ιοντιςμοφ του ΘCOOH β. θ *Θ3Ο+] γ. θ *ΟΘ- ] δ. το poh Κατά τθν προςκικθ διαλφματοσ NaCl ςε διάλυμα HCl (διάλυμα Δ1), θ *Cl-+ του τελικοφ διαλφματοσ ςε ςχζςθ με τθν ςυγκζντρωςθ του ςτο διάλυμα Δ1, είναι: α. μεγαλφτερθ β. μικρότερθ γ. ίςθ δ. δεν επαρκοφν τα δεδομζνα για να απαντιςουμε Στουσ 250C διακζτουμε διάλυμα Δ1 H2SO4 ςυγκζντρωςθσ 1Μ. Αν ςτθν ίδια κερμοκραςία : ΘSO4- :Κα=10-2 α. Να βρεκεί το ph του Δ1 β. Να υπολογιςκεί ο βακμόσ ιοντιςμοφ α του ιόντοσ ΘSO Σε ζνα υδατικό διάλυμα NH3 0,1 Μ προςτίκεται οριςμζνθ ποςότθτα ςτερεοφ ΝΘ4Cℓ, χωρίσ μεταβολι όγκου και κερμοκραςίασ οπότε: α. αυξάνονται ο βακμόσ ιοντιςμοφ και το ph β. μειϊνονται ο βακμόσ ιοντιςμοφ και το ph γ. αυξάνεται ο βακμόσ ιοντιςμοφ, ενϊ το ph μειϊνεται δ. μειϊνεται ο βακμόσ ιοντιςμοφ, ενϊ το ph αυξάνεται. ΘΕΜΑΣΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ-Α ΚΗ ΕΙ Να χαρακτθρίςετε τισ παρακάτω προτάςεισ ωσ ςωςτζσ (Σ) ι λανκαςμζνεσ (Λ) : Α. Με τθν προςκικθ ςτερεοφ ΝΘ4 Cl ςε υδατικό διάλυμα ΝΘ3, με ςτακερι κερμοκραςία και χωρίσ μεταβολι του όγκου, θ τιμι του ph του διαλφματοσ αυξάνεται. Β. Με προςκικθ NaOH (ςτερεοφ) ςε υδατικό διάλυμα CH3COONa το ph του διαλφματοσ αυξάνεται. Γ. Με προςκικθ CH3COONa (ςτερεοφ) ςε υδατικό διάλυμα CH3COOH το ph του διαλφματοσ αυξάνεται. Δ. Με προςκικθ CH3COONa (ςτερεοφ) ςε υδατικό Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 67

68 68 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών διάλυμα CH 3 COOH ο βακμόσ ιοντιςμοφ του οξζοσ αυξάνεται. Ε. Αν ςε υδατικό διάλυμα ΝΘ 3 προςκζςουμε μικρι ποςότθτα NaOH (ςτερεό) χωρίσ μεταβολι ςτθ κερμοκραςία ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ελαττϊνεται. Σ. Θ προςκικθ ενόσ ιςχυροφ οξζοσ πχ HCl ςε ζνα υδατικό διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ πχ HF ζχει ωσ αποτζλεςμα τθν αφξθςθ του βακμοφ ιοντιςμοφ του αςκενοφσ οξζοσ Σε διάλυμα ΝΘ 3 θ προςκικθ ςτερεοφ ΝΘ 4 Cl, χωρίσ μεταβολι του όγκου και τθσ κερμοκραςίασ ζχει ωσ αποτζλεςμα : α. Τθν μείωςθ τθσ ςυγκζντρωςθσ (ΟΘ - ) β. Τθ αφξθςθ τθσ ςυγκζντρωςθσ (ΟΘ - ) Να επιλζξετε τθν ςωςτι απάντθςθ, αιτιολογϊντασ τθν επιλογι ςασ Διακζτουμε υδατικό διάλυμα Δ 1 ενόσ οξζοσ ΘΑ με ph=x. Για τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ όγκου V του Δ 1 καταναλϊκθκε όγκοσ V 2 =5V υδατικοφ διαλφματοσ NaOH (Δ 2 ) c 2 =0,002M. Με προςκικθ ςτερεοφ άλατοσ NaA ςτο Δ 1 χωρίσ μεταβολι του όγκου του το ph δεν μεταβλικθκε. α. Ροια είναι θ ςυγκζντρωςθ του ΘΑ ςτο Δ 1 β. Τι ςυμπζραςμα βγάηετε για τθν ιςχφ του ΘΑ ; γ. Να υπολογίςετε τθν τιμι του x. (Τπόδειξθ: Όταν θ επίδραςθ κοινοφ ιόντοσ δεν επθρεάηει τον ιοντιςμό του θλεκτρολφτθ ςθμαίνει ότι είναι ιςχυρόσ (α=1)) Σε 400mL υδατικοφ διαλφματοσ ΝΘ 3 (Δ 1 ) c 1 =0,2M, προςκζτουμε ςτερεό NaOH 0,4gr χωρίσ μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ. Να υπολογιςτεί ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3,πριν και μετά τθν προςκικθ του NaOH. K b = : για τθν αμμωνία Με ποια αναλογία όγκων πρζπει να αναμείξουμε υδατικό διάλυμα (Δ 1 ) αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ c 1 =0,4M, με υδατικό διάλυμα (Δ 2 ) NaA c 2 =0,1M, ϊςτε να προκφψει διάλυμα με ph=5. Δίνεται Κ α =10-5 και κ=25 ο C Ρόςα gr ςτερεοφ ΝΘ 4 Cl πρζπει να προςκζςουμε ςε 500mL υδατικοφ διαλφματοσ (Δ 1 ) ΝΘ 3 c 1 =0,1M ϊςτε ςτο διάλυμα (Δ 2 ) που κα προκφψει ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 να γίνει το 80% τθσ αρχικισ του τιμισ. Ο όγκοσ και θ κερμοκραςία δεν μεταβάλλονται. NH 3 : Κ b =1,8 10-5, A rn =14, A rh =1,A rcl =35, Υδατικό διάλυμα περιζχει αςκενζσ οξφ ΘΑ με c 1 =0,2M και Κ α1 =10-4 και ζνα άλλο αςκενζσ οξφ ΘΒ με c 2 =0,5M και Κ α2 =10-5. Να βρείτε : α. Ροιο οξφ είναι ιςχυρότερο ; β. Τθν (Θ 3 Ο + ) ςτο διάλυμα V 1 =50mL υδατικοφ διαλφματοσ (Δ 1 ) CH 3 COOH c 1 =0,4M αραιϊνονται με Θ 2 Ο ςε V 2 =100mL. Να βρείτε : α. Τον λόγο α 1 /α 2, όπου α 1 ο βακμόσ ιονιςμοφ πριν τθν αραίωςθ και α 2 ο βακμόσ ιονιςμοφ μετά τθν αραίωςθ β. 25mL του αραιωμζνου διαλφματοσ αναμιγνφονται με 25mL διαλφματοσ NaOH (Δ 3 ) c 3 =0,1M.Ροια είναι θ (Θ 3 Ο + ) ςτο τελικό διάλυμα (Δ 4 ). 5 K a ( CH COOH ) Σε ζνα διάλυμα ΝΘ 3 προςκζτουμε ποςότθτα ΝΘ 4 Cl χωρίσ μεταβολι του όγκου και τθσ κερμοκραςίασ, οπότε: α. το ph αυξάνεται β. ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 (α) μειϊνεται γ. θ ςτακερά ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 (K b ) μειϊνεται δ. ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 (α) αυξάνεται () ι (Λ):Αν προςκζςουμε ςε υδατικό διάλυμα ΘCl υδατικό διάλυμα ΝaCl, θ ςυγκζντρωςθ των ιόντων H 3 O + κα ελαττωκεί () ι (Λ) :Πταν ςε υδατικό διάλυμα ΝΘ 3 προςκζςουμε μικρι ποςότθτα ΚΟΘ χωρίσ μεταβολι όγκου και ςε ςτακερι κερμοκραςία, ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 κα αυξθκεί () ι (Λ) Κατά τθν προςκικθ ςτερεοφ NaF ςε υδατικό διάλυμα HF θ Ka του HF αυξάνεται Υδατικό διάλυμα ΝΘ 3 όγκου V (διάλυμα Δ 1 ) αραιϊνεται με νερό και προκφπτει διάλυμα όγκου 2V (διάλυμα Δ 2 ). α. Να χαρακτθρίςετε τθν παρακάτω πρόταςθ ωσ ςωςτι ι λανκαςμζνθ: Θ ςυγκζντρωςθ των ιόντων ΟΘ - ςτο διάλυμα Δ 2 είναι διπλάςια από τθ ςυγκζντρωςθ των ιόντων ΟΘ - ςτο διάλυμα Δ 1. Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. Θ κερμοκραςία παραμζνει ςτακερι και ιςχφουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ. β. Στο διάλυμα Δ 1 προςτίκεται μικρι ποςότθτα Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 68

69 69 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ςτερεοφ υδροξειδίου του νατρίου (NaOH) χωρίσ μεταβολι όγκου και προκφπτει διάλυμα Δ 3 Να χαρακτθρίςετε τθν παρακάτω πρόταςθ ωσ ςωςτι ι λανκαςμζνθ: Θ ςυγκζντρωςθ των ιόντων ΝΘ 4 + ςτο διάλυμα Δ 3 είναι μεγαλφτερθ από τθ ςυγκζντρωςθ των ιόντων ΝΘ 4 + ςτο διάλυμα Δ 1. Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. Θ κερμοκραςία παραμζνει ςτακερι () ι (Λ) : Σε διάλυμα αςκενοφσ μονοπρωτικισ βάςθσ Β, προςκζτουμε ςτερεό NaOH, χωρίσ μεταβολι όγκου. Ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ βάςθσ Β κα αυξθκεί Διακζτουμε υδατικό διάλυμα CH 3 CΟΟΘ Δ 1, όγκου V 1 και βακμοφ ιοντιςμοφ α 1. Το διάλυμα Δ 1 αραιϊνεται με νερό ίδιασ κερμοκραςίασ και προκφπτει διάλυμα Δ, όγκου V 2 και βακμοφ ιοντιςμοφ α 2 α. Για τουσ βακμοφσ ιοντιςμοφ α 1 και α 2 ιςχφει: 1. α 1 < α 2 2. α 1 > α 3 3. α 1 = α 2 Να επιλζξετε τθ ςωςτι από τισ παραπάνω ςχζςεισ. Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. β. Στο διάλυμα Δ 1 προςτίκεται ςτερεό CH 3 CΟΟΝa, χωρίσ να μεταβλθκοφν ο όγκοσ και θ κερμοκραςία του διαλφματοσ, και προκφπτει διάλυμα Δ 3 με βακμό ιοντιςμοφ α 3. Ο βακμόσ ιοντιςμοφ α 3 είναι μικρότεροσ, μεγαλφτεροσ ι ίςοσ με τον βακμό ιοντιςμοφ α 1 του διαλφματοσ Δ 1 ;Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςθ ςασ Σε διάλυμα NH 3 προςκζτουμε ςτερεό ΝaΟΘ, χωρίσ μεταβολι όγκου και κερμοκραςίασ. α. Ο βακμόσ ιοντιςμοφ α τθσ ΝΘ 3 μειϊκθκε, αυξικθκε ι παρζμεινε ςτακερόσ; β. Θ τιμι του ph μειϊκθκε, αυξικθκε ι παρζμεινε ςτακερι; Να αιτιολογιςετε τισ απαντιςεισ ςασ Διακζτουμε υδατικό διάλυμα ΝΘ 4 Cl. α. Το διάλυμα αυτό είναι όξινο, βαςικό ι ουδζτερο; Δικαιολογιςτε τθν απάντθςι ςασ. β. Στο διάλυμα αυτό προςκζτουμε ςτερεό NaCl, χωρίσ μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ και τθσ κερμοκραςίασ. Το ph του διαλφματοσ κα αυξθκεί, κα μειωκεί ι κα παραμείνει ςτακερό; Δικαιολογιςτε τθν απάντθςι ςασ. Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. β. ςτο διάλυμα Δ προςτεκεί ποςότθτα ςτερεοφ άλατοσ NaA χωρίσ μεταβολι όγκου; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. Θ κερμοκραςία παραμζνει ςτακερι και ςτισ δφο περιπτϊςεισ () ι (Λ) : Θ προςκικθ διαλφματοσ ΚΟΘ ςε υδατικό διάλυμα ΚCN ζχει πάντα ωσ αποτζλεςμα τθν αφξθςθ του ph του διαλφματοσ () ι (Λ): Σε διάλυμα CH 3 COOΘ 0,1 Μ θ προςκικθ διαλφματοσ ΝaCl προκαλεί αφξθςθ του βακμοφ ιοντιςμοφ του CH 3 COOΘ () ι (Λ) : Θ προςκικθ υδατικοφ διαλφματοσ ιςχυροφ οξζοσ ςε υδατικό διάλυμα CH 3 COOH ελαττϊνει πάντα τθν τιμι του ph του τελικοφ διαλφματοσ () ι (Λ) : Θ προςκικθ υδατικοφ διαλφματοσ ιςχυρισ βάςθσ ςε υδατικό διάλυμα NaF προκαλεί ςε κάκε περίπτωςθ αφξθςθ του pθ () ι (Λ) : Ο βακμόσ ιοντιςμοφ του νεροφ ςτουσ 25 ο C δεν επθρεάηεται από τθν προςκικθ αςκενοφσ οξζοσ () ι (Λ):Αν προςκζςουμε ςε υδατικό διάλυμα ΘCl υδατικό διάλυμα ΝaCl, θ ςυγκζντρωςθ των ιόντων H 3 O + κα ελαττωκεί Δίνεται αραιό υδατικό διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ, κερμοκραςίασ 25 ο C. Να προβλζψετε αν ο βακμόσ ιοντιςμοφ του οξζοσ ΘΑ αυξάνεται, μειϊνεται ι παραμζνει ςτακερόσ όταν: i. Eλαττωκεί θ κερμοκραςία του διαλφματοσ χωρίσ μεταβολι του όγκου του. ii. Ρροςτεκεί ίςοσ όγκοσ διαλφματοσ NaCl κερμοκραςίασ 25 ο C. iii. Να αιτιολογιςετε τισ απαντιςεισ ςασ Δίνεται υδατικό διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ HA (Διάλυμα Δ). Ο βακμόσ ιοντιςμοφ του οξζοσ κα αυξθκεί, κα ελαττωκεί ι κα παραμείνει ςτακερόσ αν α. ςτο διάλυμα Δ προςτεκεί νερό; Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 69

70 70 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 5.5.Ρυθμιςτικά διαλύματα Ραραςκευάςαμε ρυκμιςτικό διάλυμα αναμιγνφοντασ 60mL(0,06L) διαλφματοσ 0,1Μ ΝΘ3 με 40mL (0,04L) διαλφματοσ ΝΘ4Cl 0,1M. Ροιο είναι το ph του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ; Δίνεται ΚbNH3=1, Λφςθ: Σο ρυκμιςτικό διάλυμα περιζχει τθν ΝΘ3 και το ιόν ΝΘ4+ ςε ιςορροπία. Για να πραγματοποιιςουμε υπολογιςμοφσ με τθ βοικεια τθσ ιςορροπίασ κα πρζπει να βροφμε ςτο ρυκμιςτικό διάλυμα τισ αρχικζσ ςυγκεντρϊςεισ τθσ ΝΘ3 και του ΝΘ4+. moles NH3 L διαλφματοσ NH3 moles NH3 Molarity NH3 L διαλφματοσ NH3 0,1 0,06 0,006 moles Ομοίωσ moles NH4Cl=0,004moles Molarity NH3 Ο ςυνολικόσ όγκοσ του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ είναι 0,06+0,04=0,1L Γνωρίηοντασ ότι τα ιόντα ΝΘ4+ προκφπτουν από τθν πλιρθ διάςταςθ του άλατοσ ΝΘ4Cl NH4+ + Cl(moles) 0,004 0,004 0,004 + [NH3]=0,006/0,1=0,06M και *ΝΘ4 +=0,004/0,1=0,04Μ Βιμα 1ο υγκεντρϊςεισ (Μ) ΝΘ3 + Θ2Ο ΝΘ4+ + Θ3Ο+ Αρχικζσ 0,06 0,04 Μεταβολζσ -x +x +x Ιςορροπία 0,06-x 0,04+x x Βιμα 2ο Αξιοποιϊντασ τθν ζκφραςθ τθσ Κb [NH4 + ][OH- ] [NH3 ] (0,04+x)x Kb = 0,06-x Kb = Βιμα 3ο : Πραγματοποιϊντασ τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ 0,04x 1, = 0,06 x=2, ph=14-poh=14+log(2,7 10-5)=9, Α. Ραραςκευάςαμε ρυκμιςτικό διάλυμα αναμιγνφοντασ 30mL(0,03L) διαλφματοσ 0,15Μ CH3COOH με 60mL (0,06L) διαλφματοσ 0,15M CH3COONa.Ροιο είναι το ph του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ ; KaCH3COOH= (25oC) B. Ραραςκευάςαμε ρυκμιςτικό διάλυμα αναμιγνφοντασ 100mL(0,1L) διαλφματοσ 0,1Μ NaF με 100mL(1L) διαλφματοσ 0,1M HF. Ροιο είναι το ph του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ ;KaHF=10-4 (25oC) Γ. Ροιο είναι το ph του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ ΝΘ3 0,1Μ και 0,18Μ ΝΘ4+; Δίνεται ΚbNH3=1, (25οC) Να υπολογιςτεί το ph ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ 75mL ςυγκζντρωςθσ CH3COOH 0,1Μ CH3COONa 0,2M μετά τθν προςκικθ 9,5mL διαλφματοσ HCl 0,1M. Να υπολογίςετε τθ μεταβολι του ph 75mL κακαροφ νεροφ μετά τθν προςκικθ 9,5mL του διαλφματοσ HCl 0,1M και να ςυγκρίνετε το αποτζλεςμα με τθν μεταβολι του ph του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ. Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25οC Λφςθ: Θα λφςουμε το πρόβλθμα ςε δφο μζρθ. το 1ο μζροσ κεωροφμε ότι τα Θ3Ο+ του ιςχυροφ οξζοσ αντιδροφν πλιρωσ με τθ ςυηυγι βάςθ του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ (CH3COO-). Αφοφ πραγματοποιιςουμε το ςτοιχειομετρικό υπολογιςμό βρίςκουμε τισ νζεσ ςυγκεντρϊςεισ των CH3COOH και CH3COO-. τθ ςυνζχεια ςτο 2ο μζροσ λφνουμε με τθ βοικεια τθσ χθμικισ ιςορροπίασ πλζον όμωσ χρθςιμοποιοφμε τισ ςυγκεντρϊςεισ που υπολογίςαμε παραπάνω Τπολογιςμόσ: 1ο μζροσ. τοιχειομετρικοί υπολογιςμοί Πριν τθν αντίδραςθ 0,1mol nhcl 9, L 0,00095mol L 0,2mol nch COO- 0,075L 0,015mol 3 L 0,1mol nch3cooh 0,075L 0,0075mol L HCl+H2O H3O+ + Cl0, ,00095 H3O+ + CH3COO- CH3COOH + H2O 0,00095mol 0,015mol 0,0075mol 0,00095mol 0,00095mol 0,00095mol 0 0,014mol 0,0085mol 2o μζροσ. Χθμικι ιςορροπία Πρζπει να υπολογίςουμε τισ *CH3COOH], [CH3COO-] ςτο διάλυμα που προζκυψε μετά τθν αντίδραςθ. Ο όγκοσ του νζου διαλφματοσ είναι περίπου 85mL Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 70

71 71 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών (75+9,5) 0,0085mol CH3COOH = 0,1M 0,085L - 0,014mol CH3COO = 0,16M 0,085L Συγκζντρωςθ (Μ) CH COOH + H O CH COO + H O Αρχικζσ 0,1 0,16 0 Μεταβολι -x + x +x Ιςορροπία 0,1-x 0,16+x x Θ ςτακερά ιςορροπίασ Κ a είναι - + [CH3COO ][H3O ] K= a [CH COOH] -5 1,7 10 = 0, (0,16+x)x 1,7 10 = 0,1 x Ιςχφει 0,16+x 0,16 και 0,1-x 0,1 x=1,1 10 0,16x + -5 ph=-log[h3o ]=-log(1,1 10 )=4,96 Σο ph του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ πριν τθν προςκικθ HCl ιταν 5,07, ενϊ μετά τθν προςκικθ είναι 4,96. Θ μεταβολι του ph είναι 0,11. Αν προςκζταμε 9,5mL HCl 0,1M ςε 75 ml κακαροφ νεροφ (ph=7), τότε το ph του νζου διαλφματοσ κα ιταν με δεδομζνο ότι τθν ποςότθτα των Θ 3 Ο + τθν κακορίηει το HCl : + + 0,00095mol H3O ph=-log[h3o ]=-log 0,085L log(0,011) 1,96 Παρατθροφμε ότι το ph του κακαροφ νεροφ είναι 7 και μεταβάλλεται κατά 5,04 ςτο νζο διάλυμα που προκφπτει με ph=1, Α. Να βρεκεί το ph ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ 0,1M NH 3-0,1M NH 4 Cl. Να βρεκεί το ph του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ μετά τθν προςκικθ 0,09 mol αερίου HCl ςε 100mL του 11 ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ χωρίσ μεταβολι του όγκου. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 25 ο C και Κ bnh3 =10-5. Β. Να βρεκεί το ph του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ που προκφπτει από τθν ανάμειξθ 500mL διαλφματοσ HCOOH 2M με 500mL διαλφματοσ HCOONa 4M. Να βρεκεί το ph του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ μετά τθν προςκικθ 18 mol ςτερεοφ NaOH χωρίσ μεταβολι 21 όγκου. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 25 ο C και Κ αhcooh = Σε ζνα εργαςτιριο διακζτουμε : -Διάλυμα Δ-1 ΝΘ 3 1L ςυγκζντρωςθσ 1Μ -Διάλυμα Δ-2 ΝΘ 4 Cl 1L ςυγκζντρωςθσ 1Μ -Στερεό ΝΘ 4 Cl -Στερεό NaOH -Αζριο HCl (stp) α. Να προτείνετε 3 τρόπουσ παραςκευισ ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ Δ-3 ΝΘ 3 /ΝΘ 4 Cl, όγκου 1L με ph=9 β. Να βρείτε με τα μζςα που διακζτει το εργαςτιριο πωσ μποροφμε: β1. Να μειϊςουμε το ph του Δ-3 κατά μία μονάδα β.2 Να αυξιςουμε το ph του Δ-3 κατά μία μονάδα -ε όλεσ τισ απαντιςεισ κα πρζπει να αναφερκοφν οι μάηεσ των ςτερεϊν ςωμάτων που χρθςιμοποιιςατε, ο όγκοσ του HCl(stp) που χρθςιμοποιιςατε και οι όγκοι των διαλυμάτων που αναμείξατε. -Όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 ο C,όπου ιςχφει : K w =10-14, K bnh3 =10-5 -Δίνονται οι ςχετικζσ ατομικζσ μάηεσ των ςτοιχείων : Θ=1,Ο=16,Ν=14, Cl=35.5, Na= Σε ζνα εργαςτιριο(25 0 C) διακζτετε : -Διάλυμα οξικοφ οξζοσ CH 3 COOH(K a =10-5 ) ςυγκζντρωςθσ c και όγκου V - Διάλυμα οξικοφ νατρίου CH 3 COONa ςυγκζντρωςθσ c και όγκου V -Στερεό οξικό νάτριο -Στερεό υδροξείδιο του νατρίου (NaOH) -Αζριο υδροχλϊριο (HCl) Να βρείτε 4 τρόπουσ παραςκευισ ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ ph=5 με τα μζςα του εργαςτθρίου. Να βρείτε πωσ μποροφμε να μειϊςουμε και πϊσ να αυξιςουμε το ph του διαλφματοσ (με τα μζςα του εργαςτθρίου) κατά μία μονάδα Σασ δίνονται 3 ρυκμιςτικά διαλφματα HA/NaA : Δ-1 : HA 1Μ- ΝaA 1M V=1L Δ-2 : HA 0,1 Μ-NaA 1M V=1L Δ-3 : HA 0,01Μ ΝaA 1Μ V=1L Τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 0 C όπου ιςχφει για τo HA : K a =10-3 και για το νερό : Κ w = A. Nα υπολογιςτεί το ph των διαλυμάτων Δ-1,Δ-2 και Δ-3. Β. Να υπολογίςετε τα n(mol) NaOH που πρζπει να Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 71

72 72 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών προςκζςουμε ςτα διαλφματα ϊςτε να μεταβλθκεί το ph του κάκε διαλφματοσ κατά μία μονάδα. Γ. Ροιο από τα 3 ρυκμιςτικά διαλφματα ζχει μεγαλφτερθ ρυκμιςτικι ικανότθτα ; Σα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Διακζτουμε ρυκμιςτικό διάλυμα CH3COOH/ CH3COONa με ph = 5. Για να παραςκευαςτεί το διάλυμα αυτό, εργαηόμαςτε ωσ εξισ: ςε 100 ml διαλφματοσ CH3COOH 24% w/v προςκζτουμε ςτερεό CH3COONa και το διάλυμα αραιϊνεται με νερό μζχρι τελικοφ όγκου 500 ml. Να υπολογίςετε τα γραμμάρια CH3COONa που απαιτοφνται. Δίνεται για το CH3COOH ότι Ka = A r : C=12, H=1, O=16, Na=23. -Τα δεδομζνα του κζματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. -Κw = ςτουσ 25 0 C Διακζτουμε από 1L από τα παρακάτω διαλφματα : Δ 1 : HCl 0,1M Δ 2 : NaOH 0,1M Δ 3 : NH 3 0,1 M-NH 4 Cl 0,1 M (K bnh3 =10-5 ) Σε κάκε ζνα από τα παρακάτω διαλφματα προςκζτουμε από 0,1mol NaOH χωρίσ μεταβολι όγκου. Να υπολογίςετε τθν μεταβολι του ph : ΔpH ςε κάκε διάλυμα. Σε ποιο διάλυμα παρατθρείται μικρότερθ μεταβολι ph ; Όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 ο C όπου ιςχφει K w = Σα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. Να λθφκεί: log2=0, Ρόςα ml διαλφματοσ ΚΟΘ(aq) 1Μ πρζπει να προςκζςω ςε 100 ml διαλφματοσ HCOOH(aq) 0,1Μ, για να παραχκεί διάλυμα που να ζχει *ΘCΟΟ - ] = 3[HCOOH] α. 5 ml β. 7,5 ml γ. 25 ml δ. 75 ml Από τα διαλφματα: Δ 1 : CH 3 NH 2 0,1M ςε κερμοκραςία 25 ο C, Δ2: CH 3 NH 3 Cl 0,1Μ ςε κερμοκραςία 25 ο C, Δ3: CH 3 NH 2 0,1M CH 3 NH 3 Cl 0,1M ςε κερμοκραςία 25 ο C,, εμωανίηει τθ μεγαλφτερθ ςυγκζντρωςθ ανιόντων υδροξειδίου το: α. Δ1 β. Δ2 γ. Δ3 ΘΕΜΑΣΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ-ΑΚΗΕΙ Ροιο από τα παρακάτω διαλφματα είναι ρυκμιςτικό ; α. ΘΝΟ 3 0,2Μ ΚΝΟ 3 0,2Μ β. ΝΘ 3 0,1Μ- ΝΘ 4 Cl 0,1Μ γ. CH 3 COOH 0,2M HCOOH 0,1M δ. NaOH 0,1M-NH 3 0,1M Να εξθγιςετε γιατί το ρυκμιςτικό διάλυμα CH 3 COOH/CH 3 COONa διατθρεί πρακτικά το ph του ςτακερό, γράωοντασ και τισ κατάλλθλεσ χθμικζσ εξιςϊςεισ, αν ςτο διάλυμα αυτό προςκζςουμε : i.) μικρι ποςότθτα HCl ii.) μικρι ποςότθτα NaOH Διακζτουμε τζςςερα (4) υδατικά διαλφματα Δ 1, Δ 2, Δ 3 και Δ 4 ίςθσ ςυγκζντρωςθσ που περιζχουν ΝΘ 3, ΝaOH, HCl και ΝΘ 4 Cl αντίςτοιχα. α. Να προτείνεται τρεισ τρόπουσ παραςκευισ ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ ΝΘ 3 /ΝΘ 4 Cl αναμιγνφοντασ ποςότθτεσ από τα παραπάνω διαλφματα,επιλζγοντασ δφο κάκε ωόρα. β. Να δικαιολογιςετε τισ επιλογζσ ςασ Ροιο από τα παρακάτω ηεφγθ ουςιϊν ςε διάλυμα αποτελοφν ρυκμιςτικό διάλυμα : Ι ΙΙ Α.) HF/NaF A.) HCl/NaCl B.) HCl/NaCl B.) HCOOH/HCOONa Γ.) NH 4 Cl/NH 4 NO 3 Γ.) HCl/NH 4 Cl Δ.) ΝΗ 3 /ΝaOH Δ.) ΝaΟΗ/CH 3 COONa Να χαρακτθρίςετε τθν παρακάτω πρόταςθ ωσ ςωςτι (Σ) ι λανκαςμζνθ (Λ) : Αν αντιδράςει διάλυμα CH 3 COOH 0,1M με περίςςεια διαλφματοσ ΚΟΘ το διάλυμα που προκφπτει είναι ρυκμιςτικό Να γράψετε τθ ςχζςθ που εκωράηει τθν (ΟΘ - ) του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ ςε ςυνάρτθςθ με τθ ςτακερά Κ b τθσ βάςθσ και τισ ςυγκεντρϊςεισ (c οξζοσ, c βάςθσ ) των ουςιϊν του διαλφματοσ Σε ποιο από τα παρακάτω υγρά θ προςκικθ 0,1 mol HCl μεταβάλλει λιγότερο το ph ; α. 1L H 2 O β. 1L υδατικοφ διαλφματοσ 1Μ NaOH γ. 1L υδατικοφ διαλφματοσ 1Μ CH 3 COOH δ. 1L υδατικοφ διαλφματοσ 1Μ CH 3 COOH / 1M CH 3 COONa ε. 2L υδατικοφ διαλφματοσ 1Μ CH 3 COOH. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 72

73 73 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Με ποια αναλογία όγκων πρζπει να αναμίξουμε HCl (g) και ΝΘ 3 (g) ϊςτε το μίγμα που κα προκφψει διαλυόμενο ςε 250mL νεροφ να δϊςει 250mL ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ με ph=9 Δίνεται 5 K b ( NH ) α. Ρόςα gr HCOOK πρζπει να προςτεκοφν ςε 250 ml διαλφματοσ HCOOH 0,46% w/v ϊςτε να προκφψει ρυκμιςτικό διάλυμα με ph=4 ; ( Ο όγκοσ του διαλφματοσ δεν αλλάηει με τθν προςκικθ HCOOK ) β. Αν το ρυκμιςτικό διάλυμα το αραιϊςουμε μζχρι τελικοφ όγκου 20L ποιο είναι το νζο ph=; K a(hcooh) = Διακζτουμε δφο ρυκμιςτικά διαλφματα. Το πρϊτο είναι διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ 1Μ και του άλατόσ του με NaA 2M. Το δεφτερο είναι διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ HΒ 0,1M και του άλατόσ του με Νa, NaB 2M. α. Να υπολογιςτεί το ph των δφο διαλυμάτων. β. Σε 2L του κάκε ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ προςκζτουμε 0,02 mol NaOH.Να υπολογιςτεί θ μεταβολι ςτο ph ςτο κάκε διάλυμα. γ. Ροιο από τα 2 διαλφματα ζχει μεγαλφτερθ ρυκμιςτικι ικανότθτα ; ( Κ α(θα) =2 10-5, Κ α(θβ) = ) υκμιςτικό διάλυμα με ph=9 περιζχει ΝΘ 3 (αq) 0,01 Μ και ΝΘ 4 Cl (aq). Να υπολογιςτεί ο όγκοσ τθσ ΝΘ 3 (g) ςε (stp) που πρζπει να προςτεκεί ςε 500mL του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ ϊςτε θ τιμι του ph να μεταβλθκεί κατά μία μονάδα. 5 K b ( NH ) Μίγματα που όταν διαλυκοφν ςτο Θ 2 Ο δρουν ωσ ρυκμιςτικά διαλφματα είναι : α.) ΘΝΟ 3 και ΝaΝΟ 3 β.) ΝΘ 3 και NH 4 Cl γ.) CH 3 COOH και ΚCl δ.) NaH 2 PO 4 και Na 2 HPO Δίνονται διαλφματα KOH, NH 3, HCOOH, HCl, ίδιασ ςυγκζντρωςθσ. Επιλζξτε δφο από τα παραπάνω τζςςερα διαλφματα, τα οποία όταν αναμειχκοφν μεταξφ τουσ ςε κατάλλθλεσ αναλογίεσ, μποροφν να δθμιουργιςουν ρυκμιςτικό διάλυμα. (Να αναωζρετε μόνο μία από τισ όποιεσ δυνατζσ επιλογζσ) () ι (Λ) : Κατά τθν αραίωςθ ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ ςε ςχετικά μικρά όρια, το ph του διατθρείται πρακτικά ςτακερό Δίνονται τα παρακάτω υδατικά διαλφματα: Διάλυμα Δ 1 αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ, ςυγκζντρωςθσ c και όγκου V. Διάλυμα Δ 2 άλατοσ ΝaA, ςυγκζντρωςθσ c και όγκου V. Αναμειγνφουμε τα διαλφματα Δ 1 και Δ 2 και προκφπτει ρυκμιςτικό διάλυμα Δ 3. α. Στο διάλυμα Δ 3 προςτίκεται : 1. μικρι ποςότθτα αερίου HCl. 2. μικρι ποςότθτα ςτερεοφ ΝaOH. Να γραωοφν οι αντιδράςεισ που πραγματοποιοφνται ςε κακεμιά από τισ παραπάνω περιπτϊςεισ. β. Να χαρακτθρίςετε ωσ ςωςτι ι λανκαςμζνθ τθν παρακάτω πρόταςθ: Πταν το διάλυμα Δ 3 αραιϊνεται ςε διπλάςιο όγκο, το ph του αυξάνεται. Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ () ι (Λ) : Διάλυμα NaHCO 3 1 M και Na 2 CO 3 1 M είναι ρυκμιςτικό διάλυμα υκμιςτικό είναι το διάλυμα α. Na 2 CO 3 0,1 M - ΝaΟΘ 0,1 M β. HCN 0,2 M- ΝaCN 0,1 M γ. CH 3 COOH 0,3 M- HCl 0,1 M δ. NH 3 0,01 M Ca(ΟΘ) 2 0,01 M Θζλετε να παραςκευάςετε ςτο εργαςτιριο ρυκμιςτικό διάλυμα με ph=9.ροια από τα παρακάτω οξζα κα χρθςιμοποιιςετε μαηί με τα κατάλλθλα αντιδραςτιρια ϊςτε το διάλυμα να ζχει τθ μζγιςτθ ρυκμιςτικι δυνατότθτα: α. HA (K a =10-4 ) β. HB(K a =10-5 ) γ. ΘΓ(K a =10-8 ) δ. δεν ζχει ςθμαςία ποιο οξφ κα χρθςιμοποιιςουμε () ι (Λ) : Θ ρυκμιςτικι ικανότθτα ενόσ ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ ελαττϊνεται με τθν αραίωςθ του ςε ςτακερι κερμοκραςία () ι (Λ) : Υδατικό διάλυμα που περιζχει CH 3 CΟΟH ςυγκζντρωςθσ 0,1 M, CH 3 CΟΟΝa ςυγκζντρωςθσ 0,1 M και NaCl ςυγκζντρωςθσ 0,1 M είναι ρυκμιςτικό διάλυμα. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 73

74 74 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Ροια από τισ παρακάτω αναμείξεισ υδατικϊν διαλυμάτων δθμιουργεί ρυκμιςτικό διάλυμα; α. 100 ml HCl 0,1 M με 100 ml NaOH 0,1 M β. 100 ml HCl 0,1 M με 100 ml NH 3 0,1 M γ. 100 ml NH 4 Cl 0,1 M με 100 ml NH 3 0,1 M δ. 100 ml NH 4 Cl 0,1 M με 100 ml HCl 0,1 M 5.6.Δείκτεσ-Ογκομέτρηςη Σε ζνα εργαςτιριο διακζτετε 2 δείκτεσ : Ρεριοχι ph Χρϊμα αλλαγισ Πξινθσ χρϊματοσ Μορωισ Χρϊμα Αλκαλικισ Μορωισ Δείκτθσ κίτρινο κόκκινο Δείκτθσ-2 5,5-7,5 κυανό πράςινο Διακζτουμε άχρωμο διάλυμα που κζλουμε να προςδιορίςουμε το ph. Σε δείγμα του διαλφματοσ αν προςκζςουμε το δείκτθ- 1,αυτό χρωματίηεται κόκκινο. Σε δείγμα του διαλφματοσ αν προςκζςουμε το δείκτθ- 2,αυτό χρωματίηεται κυανό. Ρόςο είναι περίπου το ph του διαλφματοσ ; Σασ δίνεται παρακάτω ζνασ πίνακασ με 3 δείκτεσ Δείκτθσ Αλλαγι χρϊματοσ Ρεριοχι αλλαγισ (ph) Ρορτοκαλί του Κόκκινο Κίτρινο 4,3-6,2 μεκυλίου Φαινολοωκαλεΐνθ Άχρωμο οδόχρωο 8,2-10,0 Κυανό τθσ Κίτρινο Κυανό 6-7,6 βρωμοκυμόλθσ Σασ δίνονται 4 ογκομετριςεισ: α. Ρροςδιοριςμόσ άγνωςτθσ ςυγκζντρωςθσ διαλφματοσ ιςχυροφ οξζοσ με πρότυπο διάλυμα ιςχυρισ βάςθσ. β. Ρροςδιοριςμόσ άγνωςτθσ ςυγκζντρωςθσ διαλφματοσ ιςχυρισ βάςθσ με πρότυπο διάλυμα ιςχυροφ οξζοσ. γ. Ρροςδιοριςμόσ άγνωςτθσ ςυγκζντρωςθσ διαλφματοσ αςκενοφσ οξζοσ με πρότυπο διάλυμα ιςχυρισ βάςθσ. δ. Ρροςδιοριςμόσ άγνωςτθσ ςυγκζντρωςθσ διαλφματοσ αςκενοφσ βάςθσ με πρότυπο διάλυμα ιςχυροφ οξζοσ. Να ςθμειϊςετε με το γράμμα ( α, β,γ και δ) ποιον δείκτθ κα χρθςιμοποιοφςατε για τον προςδιοριςμό του ιςοδφναμου ςθμείου ςε κάκε ογκομζτρθςθ. Επίςθσ να ςθμειϊςετε και το ph του ιςοδφναμου ςθμείου Φαινολοωκαλεΐνθ: Ρορτοκαλί του μεκυλίου: Κυανό τθσ βρωμοκυμόλθσ: ph=7: ph>7: ph<7: Υπάρχει διαωορά μεταξφ τελικοφ και ιςοδφναμου ςθμείου και αν ναι, ποια είναι αυτι ; Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 74

75 75 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Να υπολογιςτεί το ph διαλφματοσ που προκφπτει από τθν ανάμειξθ 10mL διαλφματοσ NaOH 0,1Μ με 25mL διαλφματοσ HCl 0,1M Λφςθ: Θ αντίδραςθ μεταξφ ιςχυροφ οξζοσ και ιςχυρισ βάςθσ είναι ουςιαςτικά μονόδρομθ. τοιχειομετρικοί υπολογιςμοί. n =0,025L 0,1mol/L=0,0025mol HCl nnaoh 0,01L 0,1mol/L=0,001mol Ποςότθτα(mol) NaOH + HCl NaCl + H 2 O Αρχικά 0,001 0,0025 Αντιδροφν 0,001 0,001 Παράγονται 0,001 0,001 Σελικά 0 0,0015 0,001 0,001 Παρατθροφμε ότι αντιδρά ολόκλθρθ θ ποςότθτα NaOH. Θ ςυγκζντρωςθ των Θ 3 Ο + κακορίηεται από το HCl Ποςότθτα(mol) HCl + H 2 O H 3 O + + Cl - 0,0015 0,0015 O όγκοσ του διαλφματοσ είναι 10mL+25mL=35mL + 0,0015mol [H3O ]= 0,0429M 0,035L + ph=-log[h3o ]=-log(0,0429)=1, Α. Να υπολογιςτεί το ph διαλφματοσ που προκφπτει από τθν ανάμειξθ 100mL διαλφματοσ NaOH 0,1Μ με 100mL διαλφματοσ HCl 0,1M. Β. Να υπολογιςτεί το ph διαλφματοσ που προκφπτει από τθν ανάμειξθ 40mL διαλφματοσ NaOH 0,1Μ με 25mL διαλφματοσ HCl 0,1M Να υπολογιςτεί το ph ςτο ιςοδφναμο ςθμείο όταν 25mL διαλφματοσ 0,1M αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ (Κ a =1, ) ογκομετροφνται με διάλυμα NaOH 0,1M. Λφςθ : το ιςοδφναμο ςθμείο ζχουμε τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ του ΘΑ από το NaOH. HA + NaOH NaA + H 2 O φμφωνα με τθν αντίδραςθ εξουδετζρωςθσ κάτι τζτοιο ςυμβαίνει όταν n HA =n NaOH 0,025 0,1= n NaOH Ποςότθτα(moles) HA + NaOH NaA + H 2 O 0,0025 0,0025 0,0025 Ποςότθτα(moles) NaA Na + + A - 0,0025 0,0025 [A - ]=0,0025/0,05=0,05M Σο ιόν Α - υδρολφεται με Κ h =7, ,υπολογίηουμε το ph=8,78 (Δεσ παράδειγμα υδρόλυςθσ ιόντοσ.) Να βρεκεί το ph ςτο ιςοδφναμο ςθμείο όταν 50mL διαλφματοσ HF 0,2M ογκομετροφνται με διάλυμα NaOH 0,2M (Κ ahf =10-4, 25 o C ) Κατά τθν ογκομζτρθςθ 25mL διαλφματοσ ΝΘ 3 0,1Μ από διάλυμα HCl 0,1M, να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ ςτουσ 25 ο C..: α. Ρριν τθν προςκικθ HCl β. Μετά τθν προςκικθ 12mL διαλφματοσ HCl 0,1M γ. Στο ιςοδφναμο ςθμείο δ. Μετά τθν προςκικθ 31mL διαλφματοσ HCl 0,1Μ Δίνεται Κ bnh3 =1, (25 o C) Λφςθ: Για να λφςουμε το παραπάνω πρόβλθμα πρζπει να κομματιάςουμε το πρόβλθμα ςε τζςςερα διαφορετικά μζρθ Μζροσ 1 ο : Πριν τθ προςκικθ του HCl, ζχουμε διάλυμα αςκενοφσ βάςθσ τθσ ΝΘ 3, βρίςκουμε το ph. Μζροσ 2 ο : Κατά τθν προςκικθ 12mL διαλφματοσ HCl, ζχουμε τθν αντίδραςθ : ΝΘ 3 + HCl NH 4 Cl Σο HCl αντιδρά πλιρωσ με περίςςεια ΝΘ 3 προσ ςχθματιςμό ΝΘ 4 Cl που διίςταται πλιρωσ ςε ΝΘ + 4 και Cl -. το διάλυμα υπάρχει θ ΝΘ 3 ςε ςυγκζντρωςθ 0,035Μ και τα ιόντα NH + 4 ςε ςυγκζντρωςθ 0,032Μ. Ζχουμε ρυκμιςτικό διάλυμα με ph=9,29. Μζροσ 3 ο το ιςοδφναμο ςθμείο ζχουμε τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ τθσ ΝΘ 3 από το HCl. το διάλυμα + υπάρχουν μόνο τα ιόντα ΝΘ 4 και Cl -. Σα ιόντα NH + 4 υδρολφονται και το ph=5,28 Μζροσ 4 ο Κατά τθν προςκικθ 31mL HCl 0,1M ζχουμε Ποςότθτα (moles) HCl + NH 3 NH 4 Cl 0,0031 0,0025 Αντιδροφν 0,0025 0,0025 Παράγονται 0,0025 Σελικά 0,0006 0,0025 Όταν περιςςεφει ιςχυρό οξφ, αυτό κακορίηει τθ ςυγκζντρωςθ των Θ 3 Ο +,άρα και το ph. + 0,0006mol 2 [H3O ]= 1,1 10 M 0,056L + ph=-log[h3o ]=1, Κατά τθν ογκομζτρθςθ 50mL διαλφματοσ ΝΘ 3 0,2Μ από διάλυμα HCl 0,2M, να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ ςτουσ 25 ο C..: α. Ρριν τθν προςκικθ HCl β. Μετά τθν προςκικθ όγκου διαλφματοσ HCl μιςοφ Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 75

76 76 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ςε ςχζςθ με τον όγκο που προςκζτουμε ςτο ιςοδφναμο ςθμείο γ. Στο ιςοδφναμο ςθμείο δ. Μετά τθν προςκικθ 150mL διαλφματοσ HCl 0,2Μ Δίνεται Κ bnh3 =10-5 (25 o C) ασ δίνονται τα παρακάτω διαλφματα άγνωςτθσ ςυγκζντρωςθσ κακϊσ και 2 πρότυπα διαλφματα ςυγκζντρωςθσ 2Μ ςτουσ 25 0 C Διάλυμα ΝΘ 4 ΝΟ 3 ογκομετρείται με πρότυπο διάλυμα ΝαOH. Θ καμπφλθ ογκομζτρθςθσ ζχει τθ μορωι: Δίνονται οι παρακάτω καμπφλεσ τιτλοδότθςθσ μονοπρωτικοφ οξζοσ με πρότυπο διάλυμα NaOH 10-3 M: Ροιο πρότυπο διάλυμα κα χρθςιμοποιιςουμε ςε κάκε περίπτωςθ για τον προςδιοριςμό τθσ άγνωςτθσ ςυγκζντρωςθσ των διαλυμάτων Δ-1, Δ-2, Δ-3, Δ-4, Δ-5 και Δ-6 ; α. Αν ςε κάκε περίπτωςθ ο όγκοσ του πρότυπου διαλφματοσ που απαιτικθκε για τθν ογκομζτρθςθ ιταν 50mL, να προςδιοριςτεί θ άγνωςτθ ςυγκζντρωςθ όλων των διαλυμάτων κακϊσ και το ph ςτο ιςοδφναμο ςθμείο. α. Εξθγιςτε ποια από τισ τρεισ καμπφλεσ είναι λανκαςμζνθ. β. Εξθγιςτε ποια από τισ τρεισ καμπφλεσ αντιςτοιχεί ςτθν τιτλοδότθςθ ενόσ αςκενοφσ οξζοσ. γ. Υπολογίςτε τθν τιμι του ω ςτουσ 25 C. β. Να βρεκεί ςε κάκε περίπτωςθ το ph που προκφπτει όταν προςτζκθκαν 25mL πρότυπου διαλφματοσ. Σε ποιεσ περιπτϊςεισ προκφπτει ρυκμιςτικό διάλυμα ; Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 76

77 77 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών γ. Σασ δίνονται οι παρακάτω δείκτεσ Δείκτθσ pk Πρια ph Χρϊμα όξινθσ Κυανό τθσ Θυμόλθσ Ρορτοκαλί του Μεκυλίου Ρράςινο Βρωμοκρεςόλθσ Ερυκρό του Μεκυλίου Κυανό Βρωμοκυμόλθσ 1,6 3,5 4,7 5,0 7,1 1,2-2,8 3,1-4,5 3,8-5,5 4,2-6,3 6,0-7,6 μορωισ Ερυκρό Ερυκρό Κίτρινο Ερυκρό Κίτρινο Χρϊμα βαςικισ μορωισ Κίτρινο Κίτρινο Κυανό Κίτρινο Κυανό Στουσ 25 0 C (K w =10-14, Κ ahcooh =10-4 ) διακζτουμε 50 ml διαλφματοσ Δ 1 HCOONa άγνωςτθσ ςυγκζντρωςθσ Για τον προςδιοριςμό τθσ ςυγκζντρωςθσ του Δ 1 χρθςιμοποιοφμε πρότυπο διάλυμα HCl 0,3M. Το ιςοδφναμο ςθμείο τθσ οξυμετρίασ που πραγματοποιικθκε είναι 25mL. A. Nα υπολογιςκεί θ ςυγκζντρωςθ του Δ 1. Β. Να προςδιοριςτεί το ph ςτο ιςοδφναμο ςθμείο. Κυανό Θυμόλθσ Φαινολοωκαλεΐνθ Κίτρινο Αλιηαρίνθσ 8,9 9,3 8,0-9,6 8,3-10,0 10,0-12,1 Κίτρινο Άχρωμο Κίτρινο Κυανό όδινο Μωβ Ροιοσ δείκτθσ (ι δείκτεσ) είναι κατάλλθλοσ (ι κατάλλθλοι) για τον προςδιοριςμό του ιςοδφναμου ςθμείου ςε κάκε μία από τισ ογκομετριςεισ του κζματοσ ;Αωοφ επιλζξετε τον κατάλλθλο δείκτθ,για το δείκτθ που επιλζξετε, να βρείτε το χρϊμα του διαλφματοσ μετά τθν προςκικθ 25mL πρότυπου διαλφματοσ, ςτο ιςοδφναμο ςθμείο και μετά τθν προςκικθ 75mL πρότυπου διαλφματοσ Στο εργαςτιριο ςτουσ 25 0 C διακζτουμε 25mL διαλφματοσ Δ 1 ΝΘ 4 Cl άγνωςτθσ ςυγκζντρωςθσ. Για τον προςδιοριςμό τθσ ςυγκζντρωςθσ του Δ 1,χρθςιμοποιοφμε πρότυπο διάλυμα NaOH ςυγκζντρωςθσ c=0,2m. Το ιςοδφναμο ςθμείο τθσ ογκομζτρθςθσ του Δ 1 με πρότυπο διάλυμα NaOH,είναι 25mL. Α. Να υπολογιςκεί ο όγκοσ πρότυπου διαλφματοσ NaOH που προςτζκθκε ςτο Δ 1,όταν το ph του διαλφματοσ τθσ κωνικισ ωιάλθσ ιταν 9. Β. Να υπολογιςκεί το ph ςτο ιςοδφναμο ςθμείο. Γ. Ροιοσ από τουσ παρακάτω δείκτεσ είναι καταλλθλότεροσ για τον προςδιοριςμό του ιςοδφναμου ςθμείου ; i. Ιϊδεσ μεκυλίου(0,5-2,5) ii.κυανό κυμόλθσ (1,2-3,2) iii. Ρράςινο βρωμοκρεςόλθσ(3,5-5,5) Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςθ ςασ. Δ. Ροιοσ από τουσ δείκτεσ του υποερωτιματοσ Γ. αν χρθςιμοποιθκεί : Δ1. Το τελικό ςθμείο κα είναι μικρότερο του ιςοδφναμου. Δ2. Το τελικό ςθμείο κα είναι μεγαλφτερο του ιςοδφναμου. Να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ Αν από τθν ςτρόωιγγα τθσ προχοΐδασ ζχουμε διαρροι προτφπου διαλφματοσ κατά τθν εκτζλεςθ μίασ ογκομζτρθςθσ. Το τελικό ςθμείο..: α. είναι ίςο με το ιςοδφναμο. β. είναι μεγαλφτερο του ιςοδφναμου. γ. είναι μικρότερο του ιςοδφναμου. Να επιλζξετε τθ ςωςτι απάντθςθ αιτιολογϊντασ τθν επιλογι ςασ. Γ. Ροιοσ από τουσ παρακάτω δείκτεσ είναι ο καταλλθλότεροσ για τον προςδιοριςμό του ιςοδυνάμου ςθμείου ; Δείκτθσ Ρεριοχι ph αλλαγισ χρϊματοσ Φαινολοωκαλεΐνθ 8,2-10,0 Ερυκρό τθσ ωαινόλθσ 6,6-8,2 Κίτρινο τθσ αλιηαρίνθσ 10,0-12,0 τουσ 25 0 C K w =10-14 Κ bnh3 =10-5 Σα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 77

78 78 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ΘΕΜΑΣΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ-ΑΚΗΕΙ Αςκενζσ οξφ ΘΑ με Κ α =10-7 χρθςιμοποιείται ωσ δείκτθσ.πταν το ph 6 ο δείκτθσ ςτο διάλυμα ζχει χρϊμα κόκκινο. Πταν ph 8, τότε ο δείκτθσ ςτο διάλυμα ζχει χρϊμα κυανό. Να υπολογιςτεί ο λόγοσ (ΘΑ)/(Α - ) ςτισ δφο οριακζσ τιμζσ του ph Διάλυμα CH 3 COOH ογκομετρείται με πρότυπο διάλυμα NaOH. α. Στο ιςοδφναμο ςθμείο τθσ ογκομζτρθςθσ (πλιρθ εξουδετζρωςθ) το διάλυμα είναι ουδζτερο, όξινο ι βαςικό ; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. β. Ροιοσ από τουσ παρακάτω πρωτολυτικοφσ δείκτεσ, ερυκρό του μεκυλίου (pk a =5,5) ι ωαινολοωκαλεΐνθ (pk a =9 ) είναι κατάλλθλοσ,για το κακοριςμό του τελικοφ ςθμείου τθσ ογκομζτρθςθσ; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ Ζνασ πρωτολυτικόσ δείκτθσ εμωανίηει κίτρινο και μπλε χρϊμα ςε δφο υδατικά διαλφματα, που ζχουν ph = 4 και ph = 10 αντίςτοιχα. Σε υδατικό διάλυμα με ph = 3 ο δείκτθσ αυτόσ αποκτά χρϊμα: α. μπλε. β. κίτρινο. γ. ενδιάμεςο (πράςινο). δ. δεν μπορεί να γίνει πρόβλεψθ Ο καταλλθλότεροσ δείκτθσ (ΘΔ) για τθν ογκομζτρθςθ αςκενοφσ οξζοσ με ιςχυρι βάςθ, ζχει: α. Ka(ΘΔ)=10-3 β. Ka(ΘΔ)=10-4 γ. Ka(ΘΔ)=10-6 δ. Ka(ΘΔ)= () ι (Λ) : Πςο πιο κοντά είναι το ιςοδφναμο ςθμείο με το τελικό ςθμείο, τόςο πιο ακριβισ είναι θ ογκομζτρθςθ Kατά τθν ογκομζτρθςθ CH 3 COOH(aq) με NaOH(aq) ο καταλλθλότεροσ δείκτθσ είναι: α. ερυκρό του Κογκό (pka=4) β. ερυκρό του αικυλίου (pka=5,5) γ. ωαινολοωκαλεΐνθ (pka=8,5) δ. κυανό τθσ κυμόλθσ (pka=2,5) Ροιοσ από τουσ παρακάτω δείκτεσ είναι κατάλλθλοσ για τθν ογκομζτρθςθ ιςχυροφ οξζοσ από ιςχυρι βάςθ; α. δείκτθσ με Κ a =10 2 β. δείκτθσ με Κ a =10 4 γ. δείκτθσ με Κ a =10 8 δ. δείκτθσ με Κ a = Κατά τθν ογκομζτρθςθ διαλφματοσ NH 3 με πρότυπο διάλυμα HCl, το ph ςτο ιςοδφναμο ςθμείο μπορεί να είναι α. 7 β. 1 γ. 11 δ () ι (Λ):Κατά τθν ογκομζτρθςθ υδατικοφ διαλφματοσ ΝΘ 3 άγνωςτθσ ςυγκζντρωςθσ με πρότυπο διάλυμα ΘCl, το ph ςτο ιςοδφναμο ςθμείο και ςε κερμοκραςία 25 ο C είναι ίςο με Κατά τθν ογκομζτρθςθ ιςχυροφ οξζοσ με ιςχυρι βάςθ, το ph ςτο ιςοδφναμο ςθμείο είναι: α. 3 β. 5 γ. 7 δ Μακθτισ προετοιμάηεται να υπολογίςει τθν περιεκτικότθτα του ξυδιοφ ςε CH 3 COOH. α. Ροιο από τα παρακάτω αντιδραςτιρια κα χρθςιμοποιιςει ωσ πρότυπο διάλυμα για τθν ογκομζτρθςθ; i) διάλυμα HCl 0,1 M ii) διάλυμα ΝaΟΘ 0,1 Μ iii)διάλυμα ΝΘ 3 0,1 Μ β. i)ροιον από τουσ παρακάτω δείκτεσ κα χρθςιμοποιιςει; Δείκτθσ Ρεδίο ph αλλαγισ χρϊματοσ α. ωαινολοωκαλεΐνθ 8-10 β. κόκκινο μεκυλίου 4,5-5,5 γ. κυανό κυμόλθσ 1, Δίνεται αραιό υδατικό διάλυμα Δ, αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ, κερμοκραςίασ 25 ο C και πραγματοποιοφμε τα παρακάτω πειράματα: α. Μετράμε με πεχάμετρο το ph του διαλφματοσ. Σε ποια περιοχι τθσ κλίμακασ του ph αναμζνεται να είναι θ ζνδειξθ του πεχαμζτρου; β. Σε ποςότθτα του διαλφματοσ Δ προςκζτουμε νερό διατθρϊντασ ςτακερι τθ κερμοκραςία. Θ ζνδειξθ του πεχαμζτρου κα αυξθκεί, κα ελαττωκεί ι κα παραμείνει αμετάβλθτθ ςε ςχζςθ με τθν προθγοφμενθ μζτρθςθ ; Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. γ. Ογκομετροφμε ποςότθτα του αρχικοφ διαλφματοσ Δ με διάλυμα NaOH. Σε ποια περιοχι τθσ κλίμακασ του ph αναμζνεται να είναι θ ζνδειξθ του πεχαμζτρου ςτο ιςοδφναμο ςθμείο ; Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 78

79 79 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Δίνεται πρωτολυτικόσ δείκτθσ ΘΔ με pκa = 5. Αν ο δείκτθσ προςτεκεί ςε ζνα διάλυμα χυμοφ μιλου, που ζχει pθ = 3, τι τιμι κα ζχει ο λόγοσ *Δ + / *ΘΔ+; Με δεδομζνο ότι θ όξινθ μορωι του δείκτθ ζχει χρϊμα κόκκινο και θ βαςικι κίτρινο, τι χρϊμα κα αποκτιςει το διάλυμα; Στο ςχιμα 1 δίνεται θ καμπφλθ ογκομζτρθςθσ αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ από πρότυπο διάλυμα ΝaΟΘ. Να εξθγιςετε γιατί θ μεταβολι του pθ του ογκομετροφμενου διαλφματοσ μεταξφ τθσ προςκικθσ όγκου πρότυπου διαλφματοσ α ml ζωσ β ml είναι μικρι Ροιον από τουσ παρακάτω δείκτεσ κα διαλζγατε για τθν ταυτοποίθςθ του ςθμείου εξουδετζρωςθσ του CH 3 COOH (Κ α =10-5 ) με ΝaΟΘ 0,1 M. Στθν παρζνκεςθ δίνονται οι περιοχζσ ph ςτισ οποίεσ οι δείκτεσ αλλάηουν χρϊμα. α. ερυκρό του κογκό (ph =3-5) β. κυανοφν τθσ βρωμοκυμόλθσ (ph 6-7,6) γ. ωαινολοωκαλεΐνθ (ph 8,3-10,1) Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ Ροιο από τα ακόλουκα υδατικά διαλφματα απαιτεί μεγαλφτερο όγκο διαλφματοσ NaOH για τθν πλιρθ εξουδετζρωςι του; α. 1 L διαλφματοσ CH 3 CΟΟΘ 0,1 Μ β. 1 L διαλφματοσ ΘCl 0,1 Μ γ. 1 L διαλφματοσ Θ 2 S 0,1 Μ δ. 1 L διαλφματοσ ΘCΟΟΘ 0,15 Μ Ογκομετροφμε αςκενζσ οξφ ΘΓ αγνϊςτου ςυγκζντρωςθσ με πρότυπο διάλυμα NaOH γνωςτισ ςυγκζντρωςθσ. Ροια από τισ παρακάτω καμπφλεσ ογκομζτρθςθσ είναι θ ςωςτι ; Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 79

80 80 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 5.7.Επαναληπτικέσ αςκήςεισ ςτα διαλύματα Σε ζνα εργαςτιριο ςτουσ 25οC διακζτουμε τα παρακάτω διαλφματα : Δ-(1) 1L HCOOH(Ka=10-4) 1M, Δ-(2) 1L CH3COOH(Ka=10-5) 1M Δ-(3) 1L RNH2 (Kb=10-4) 1M, Δ-(4) 1L NH3 (Kb=10-5) 1M κακϊσ και αζριο HCl (stp) και ςτερεό NaOH α. Να προτείνετε τισ πικανζσ αναμείξεισ διαλυμάτων που κα οδθγοφςαν ςτο ςχθματιςμό διαλφματοσ με ph=7. β. Να βρεκεί το ph διαλφματοσ Δ-(5) που κα προζκυπτε αν αναμειγνφαμε 50mL του Δ-(1) με 500mL του Δ-(2) και αραιϊναμε με νερό μζχρι τελικοφ όγκου 1L αυξιςουμε το ph του Δ-(10) κατά μία μονάδα. ια. Να βρείτε τθ μεταβολι ςτο ph του Δ-(10) αν το αραιϊςουμε ςε διπλάςιο όγκο. ιβ. Αν και ςτο Δ-(1) και ςτο Δ-(2) προςκζςουμε από 40 g NaOH προκφπτουν τα διαλφματα Δ-(11) και Δ(12). Να βρεκεί το ph του διαλφματοσ που προκφπτει κατά τθν ανάμειξθ 100mL του Δ-(11) με 10mL του Δ(12) και αραίωςθ μζχρι τελικοφ όγκου 2L - Κατά τθν προςκικθ ςτερεοφ ι κατά τθ διαβίβαςθ αερίου ςε υδατικό διάλυμα δεν παρατθρείτε μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ Διακζτουμε τα παρακάτω διαλφματα ςε κερμοκραςία 25οC γ. Να βρεκεί το ph διαλφματοσ Δ-(6) που κα προζκυπτε αν αναμειγνφαμε 100mL του Δ-(3) με το Δ(4) και αραιϊναμε με νερό μζχρι τελικοφ όγκου 2L δ. Να βρεκεί το ph διαλφματοσ Δ-(7) που κα προζκυπτε αν ςτο Δ-(3) διαβιβάηαμε 11,2L HCl ςε stp ςυνκικεσ ε.να βρεκεί το ph διαλφματοσ Δ-(8) που κα προζκυπτε αν ςτο Δ-(4) διαβιβάηαμε 22,4L (stp) HCl. ςτ. Αν ςτο Δ-(8) προςκζςουμε ςταδιακά 20g,μετά 40 g και τελικά 80g ςτερεοφ NaOH. Να βρείτε ςε κάκε περίπτωςθ το ph του Δ-(8). Ρωσ μεταβάλλεται το ph=; η. Να βρεκεί το ph του διαλφματοσ Δ-(9) που κα προζκυπτε αν προςκζταμε ςτο Δ-(1) 40g ςτερεοφ NaOH. θ. Αν ςτο Δ-(9) διαβιβάςουμε ςταδιακά : αρχικά 11,2L (stp) HCl, μετά 22,4L HCl και τελικά 44,8L HCl. Να βρείτε ςε κάκε περίπτωςθ το ph του Δ-(9). Ρωσ μεταβάλλεται το ph=; κ. Να βρεκεί το ph του διαλφματοσ Δ-(10) που κα προκφψει αν ςτο διάλυμα Δ-(2) προςκζταμε 20g ςτερεοφ NaOH. ι. Με τα μζςα του εργαςτθρίου που διακζτουμε να βρείτε πωσ μποροφμε να ελαττϊςουμε το ph του Δ(10) κατά μία μονάδα και πωσ μποροφμε να α. Να χαρακτθριςτοφν τα παρακάτω διαλφματα ωσ όξινα ι βαςικά. β. Χωρίηουμε το Δ-1 ςε δφο ίςα μζρθ. Το 1ο μζροσ το αναμειγνφουμε με το Δ-5,ενϊ το 2ο μζροσ με το Δ-6 με αποτζλεςμα να προκφπτουν τα διαλφματα Δ-7 και Δ-8 αντίςτοιχα. Να υπολογιςτεί το ph των Δ-7 και Δ-8. γ. Χωρίηουμε το Δ-4 ςε δφο ίςα μζρθ. Το 1ο μζροσ αναμειγνφεται με το Δ-2 και μετά από αραίωςθ ςε όγκο V=10L,προκφπτει το διάλυμα Δ-9. Να υπολογιςτεί το ph του Δ-9. Το 2ο μζροσ αναμειγνφεται με το Δ-3 και προκφπτει διάλυμα Δ-10 που αραιϊνεται μζχρι τελικοφ όγκου V=10L. Να υπολογιςτεί θ τιμι ph του Δ-10. Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 80

81 81 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Σε ζνα εργαςτιριο ςτουσ 25 0 C διακζτουμε τα παρακάτω διαλφματα : Αναμειγνφουμε το Δ-8 με το Δ-4 και αραιϊνουμε το νζο διάλυμα Δ-9 που προκφπτει μζχρι όγκου V=10L. Να γραωοφν οι χθμικζσ εξιςϊςεισ των αντιδράςεων που ςυμβαίνουν ςτο Δ-9 κακϊσ και να υπολογίςετε τθ τιμι του ph και τον βακμό ιοντιςμοφ του HF. Ρωσ μεταβάλλεται θ ςτακερά Ka ; ε. Αναμειγνφουμε το Δ-6 με το Δ-7 και προκφπτει διάλυμα Δ-10 που αραιϊνεται μζχρι τελικοφ όγκου V=10L. Να υπολογιςτεί θ τιμι του ph του τελικοφ διαλφματοσ ςτ. Αναμειγνφουμε το Δ-3 και το Δ-5 με αποτζλεςμα να προκφπτει διάλυμα Δ-11 που αραιϊνεται μζχρι τελικοφ όγκου V=10L. Να βρείτε το ph του Δ-11 και τουσ βακμοφσ ιοντιςμοφ των διαλυμζνων ουςιϊν που περιζχονται ςε αυτό. η. Αναμειγνφουμε Δ-2 με Δ-3 και Δ-5 και αραιϊνουμε μζχρι τελικοφ όγκου 10L με αποτζλεςμα να προκφπτει διάλυμα Δ-12. Να υπολογιςτεί το ph του διαλφματοσ. α. Να γραωεί ςε κάκε διάλυμα θ χθμικι εξίςωςθ διάςταςθσ ι ιοντιςμοφ, θ τιμι ph κακϊσ και ο βακμόσ ιοντιςμοφ α. β. Να προτείνετε τισ πικανζσ αναμείξεισ διαλυμάτων κατά τισ οποίεσ προκφπτει διάλυμα με ph=7 γ. Αναμειγνφουμε το Δ-1 με το Δ-2 και προκφπτει διάλυμα Δ-8. Να υπολογιςτεί θ τιμι του ph ςτο Δ-8 και ο βακμόσ ιοντιςμοφ του HF. Ρωσ μεταβάλλεται θ ςτακερά Ka ; Αναμειγνφουμε το Δ-8 με το Δ-4 και αραιϊνουμε το νζο διάλυμα Δ-9 που προκφπτει μζχρι όγκου V=10L. Να γραωοφν οι χθμικζσ εξιςϊςεισ των αντιδράςεων που ςυμβαίνουν ςτο Δ-9 κακϊσ και να υπολογίςετε τθ τιμι του ph και τον βακμό ιοντιςμοφ του HF. Ρωσ μεταβάλλεται θ ςτακερά Ka ; δ. Αναμειγνφουμε το Δ-1 με το Δ-2 και προκφπτει διάλυμα Δ-8. Να υπολογιςτεί θ τιμι του ph ςτο Δ-8 και ο βακμόσ ιοντιςμοφ του HF. Ρωσ μεταβάλλεται θ ςτακερά Ka ; θ. Αναμειγνφουμε το Δ-1 με Δ-6 και Δ-4 και ςτθ ςυνζχεια αραιϊνουμε μζχρι τελικοφ όγκου V=10L με αποτζλεςμα να προκφπτει διάλυμα Δ-13. Να υπολογιςτεί θ τιμι του ph του διαλφματοσ. Να υπολογιςτεί θ τιμι του ph του Δ-13 ςτθν υποκετικι περίπτωςθ που αντί του Δ-6 χρθςιμοποιοφςαμε το Δ-7 Δίνονται : log2 0,3 log3 0,5 log4 0,6 log5 0,7 log6 0,8 log7 0,85 log8 0,9 log9 0, Διακζτουμε 3 υδατικά διαλφματα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ κακϊσ και 3 υδατικά διάλυμα του άλασ του NaA ςε 3 διαωορετικζσ κερμοκραςίεσ κ 1, κ 2,και κ 3. Ροια κερμοκραςία είναι ίςθ με 25 0 C, ποια μεγαλφτερθ και ποια μικρότερθ των 25 0 C ; κ 0 1 C : HA c=1m ph=3 NaA 1M poh=4 κ 0 2 C : HA c=1m ph=3,5 NaA 1M poh=4,5 κ 0 3 C : HA c=1m ph=2,5 NaA 1M poh=3, Διάλυμα Δ-1 όγκου 500mL, περιζχει 0,5mol NaOH και 0,5mol NH 3. A. Nα υπολογιςτεί το ph του Δ-1. B. Nα υπολογιςτεί ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ςτο Δ-1. Ροιοσ κα ιταν ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ςτο διάλυμα Δ-1 αν αυτό περιείχε μόνο τθν ποςότθτα τθσ ΝΘ 3 ; Να αιτιολογιςετε το αποτζλεςμα με βάςθ τθ Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 81

82 82 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών κεωρία. Γ. Να υπολογιςτεί θ ποςότθτα n(mol) HCl που πρζπει να προςτεκεί ςτο διάλυμα ϊςτε αυτό να μεταβλθκεί : i.) Κατά 5 μονάδεσ ii.) Κατά 9,5 μονάδεσ. Σα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. Σο Δ-1 βρίςκεται ςτουσ 25 0 C,όπου K bnh3 =10-5, K w =10-14 H προςκικθ HCl ςτο διάλυμα Δ-1 δεν μεταβάλλει τον όγκο του Διακζτουμε ςτουσ 25 0 C δφο διαλφματα αςκενϊν οξζων : ΘCOOH (K a =10-4 ) Δ-1 : V=0,5L c=1m και CH 3 COOH (K a =10-5 ) Δ-2 :V=0,5L c=1m Α. Να υπολογίςετε το ph και το βακμό ιοντιςμοφ και ςτα δφο διαλφματα. Β. Χωρίσ μεταβολι όγκου και ςτα δφο διαλφματα προςκζτουμε από 28gr KOH(M r =56) ςτο κάκε διάλυμα. Να υπολογίςετε το ph ςτα δφο νζα διαλφματα Δ-3 (μετά από προςκικθ KOH ςτο Δ-1) και Δ-4(μετά από προςκικθ KOH ςτο Δ-2) που προκφπτουν. Γ. Αναμιγνφουμε το Δ-3 με 50mL του Δ-4 και αραιϊνουμε μζχρι τελικοφ όγκου V 5 =1L, προκφπτοντασ νζο διάλυμα Δ-5. Να βρεκεί το ph του Δ-5. Σα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. τουσ 25 0 C : K w = Σε διάλυμα Δ-1 V=500mL που περιζχει HCOOH c=1m προςκζτουμε χωρίσ μεταβολι του όγκου 18,5gr Ca(OH) 2. Να υπολογιςτεί το ph του διαλφματοσ Δ-2 που προκφπτει. Τα διαλφματα Δ-1 και Δ-2 βρίςκονται ςτουσ 25 0 C,όπου ιςχφει : Κ ahcooh =10-4, K w = Σα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. Δίνονται τα Α r : Ca=40, O=16, H= Στουσ 25 0 C διακζτουμε διάλυμα Δ 1 CH 3 COOH (K a =10-5 ) ςυγκζντρωςθσ 0,1Μ και όγκου V=1L. Α. Να υπολογιςκεί θ ποςότθτα ςε gr Ca(OH) 2 (M r =74) που πρζπει να προςτεκεί χωρίσ μεταβολι όγκου,ϊςτε να προκφψει διάλυμα Δ 2 με ph=5. B. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3 που κα προκφψει αν προςκζςουμε ςτο Δ 1 ςυνολικά 3,7gr ςτερεοφ Ca(OH) 2 χωρίσ μεταβολι όγκου. Γ. Να βρείτε τισ ςυγκεντρϊςεισ όλων των ιόντων κακϊσ και το ph διαλφματοσ Δ 4 που κα προκφψει κατά τθν προςκικθ 7,4gr ςτερεοφ Ca(OH) 2 χωρίσ μεταβολι όγκου ςτο Δ 1. τουσ 25 0 C K w =10-14 Σα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Στο εργαςτιριο ςε κερμοκραςία κ 0 C διακζτουμε αζριο οξφ ΘΑ κακϊσ και ςτερεό NaA. Σε 500mL κακαροφ νεροφ διαβιβάηουμε 1,12L αερίου ΘΑ μετρθμζνα ςε stp ςυνκικεσ προκφπτοντασ διάλυμα Δ 1. Με ειδικό θλεκτρονικό πεχάμετρο υπολογίηουμε το ph του Δ 1. Σε 250mL κακαροφ νεροφ διαλφουμε 2,5gr ςτερεοφ άλατοσ NaA (M r =100) προκφπτοντασ διάλυμα Δ 2,όπου ομοίωσ με θλεκτρονικό πεχάμετρο προςδιορίηουμε το ph. To ph 1 =2,5 του Δ 1 και το ph 2 =9,5. Θ κερμοκραςία κ 0 C είναι : α. Μικρότερθ των 25 o C β. Κςθ με 25 ο C γ. Μεγαλφτερθ των 25 ο C Να επιλζξετε τθ ςωςτι απάντθςθ,αιτιολογϊντασ τθν απάντθςι ςασ με βάςθ τα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ. Θ προςκικθ αερίου ι ςτερεοφ ςτο υγρό νερό δε μεταβάλλει τον όγκο του υγροφ. Να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ Σασ δίνεται ςτουσ 25 0 C διάλυμα Δ 1 μεκυλαμίνθσ ςυγκζντρωςθσ 0,1Μ όπου με θλεκτρονικό πεχάμετρο ζχει προςδιοριςτεί το ph 1=11,5. Α. Να προςδιοριςτεί ο βακμόσ ιοντιςμοφ του Δ 1. Β. Στθ ςυνζχεια ςε 500 ml του Δ 1 προςκζτουμε 2gr ςτερεοφ NaOH προκφπτοντασ νζο διάλυμα Δ 2. Να υπολογιςκεί το ph 2 του Δ 2. Γ. Να υπολογιςκεί ο όγκοσ ΘBr μετρθμζνα ςε stp ςυνκικεσ που πρζπει να διαβιβαςτεί ςτο Δ 2, ϊςτε να προκφψει νζο διάλυμα Δ 3 με ph 3 =ph 2-3. Δ. Σε 1L του Δ 1 διαβιβάηουμε 4,48L αερίου ΘΙ. Να υπολογιςτεί το ph 4 του διαλφματοσ Δ 4. -Θ προςκικθ αερίου ι ςτερεοφ ςτο υγρό διάλυμα δε Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 82

83 83 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών μεταβάλλει τον όγκο του διαλφματοσ. -Να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ. -τουσ 25 ο C όπου βρίςκονται όλα τα διαλφματα ιςχφει K w = Δίνονται οι ςχετικζσ ατομικζσ μάηεσ Α r των ςτοιχείων: Na=23, O=16,H= Διακζτουμε 2 διαλφματα ςτουσ 25 ο C : Δ 1 : ΝΘ 3 (K b =10-5 ) 1Μ και Δ 2 : CH 3 NH 2 (K b =10-4 ) 0,1M K w = α. Να υπολογιςκεί το ph και ο βακμόσ ιοντιςμοφ των αςκενϊν θλεκτρολυτϊν ςτα δφο διαλφματα. β. 500mL του Δ 1 αναμειγνφονται με 500mL του Δ 2 προκφπτωντασ νζο διάλυμα Δ 3. Να υπολογιςκεί το ph ςτο Δ 3. -Να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 5.8.ΘΕΜΑΣΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ Διακζτουμε 2 υδατικά διαλφματα Δ 1 και Δ 2.Το διάλυμα Δ 1 όγκου 0,8L περιζχει ΚΟΘ ςυγκζντρωςθσ 0,25Μ.Το διάλυμα Δ 2 όγκου 0,2L περιζχει το αςκενζσ οξφ ΘΑ ςυγκζντρωςθσ 1Μ. Τα δφο διαλφματα αναμειγνφονται,οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 3 όγκου 1L με ph=9. α.) Να υπολογίςετε τθν ςτακερά Κ a του οξζοσ ΘΑ. β.) Στο 1L του διαλφματοσ Δ 3 διαλφουμε αζριο HCl, χωρίσ μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ,οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 4 που ζχει ςυγκζντρωςθ ιόντων Θ 3 Ο + ίςθ με Μ.Να υπολογίςετε τον αρικμό των mol του ΘCl που διαλφκθκαν ςτο διάλυμα Δ 3. Όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 25 ο C,όπου Κ w =10-14 Σα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Υδατικό διάλυμα Δ 1 περιζχει ΝΘ 3 με ςυγκζντρωςθ 0,1Μ. α.) Να υπολογιςκεί το ph του διαλφματοσ Δ 1 και ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ςτο διάλυμα αυτό. β.) Σε 100mL του διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 0,01mol NaOH χωρίσ μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ,οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 2. Να υπολογίςετε τον βακμό ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ςτο διάλυμα Δ 2. γ.) Ρόςα mol αερίου HCl πρζπει να διαλυκοφν ςε 200mL του διαλφματοσ Δ 1 χωρίσ μεταβολι του όγκου του, ϊςτε το ph του διαλφματοσ που προκφπτει να διαωζρει κατά 2 μονάδεσ από το ph του διαλφματοσ Δ 1. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 25 ο C,όπου Κ b (NH 3 )=10-5,K w =10-14 Να γίνουν όλεσ οι προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ Υδατικό διάλυμα ΝΘ 3 (Δ 1 ) όγκου 200mL ζχει ph=11 α.) Σε 100mL του διαλφματοσ Δ 1 προςτίκεται νερό μζχρι να προκφψει διάλυμα ( Δ 2 ) δεκαπλάςιου όγκου. Να υπολογίςετε τον λόγο α 2 /α 1,όπου α 2 και α 1 ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ αμμωνίασ ςτα διαλφματα Δ 2 και Δ 1 αντίςτοιχα. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 83

84 84 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών β.) Στα υπόλοιπα 100mL του διαλφματοσ Δ 1 προςτίκενται 100mL διαλφματοσ HCl 0,1M και το διάλυμα που προκφπτει αραιϊνεται μζχρι τελικοφ όγκου 1L (διάλυμα Δ 3 ). Ροιο χρϊμα κα αποκτιςει το διάλυμα Δ 3, αν προςκζςουμε ςε αυτό μερικζσ ςταγόνεσ ενόσ δείκτθ ΘΔ. Ο δείκτθσ ΘΔ χρωματίηει το διάλυμα κίτρινο,όταν το ph του διαλφματοσ είναι ph<3,7 και μπλε,όταν το ph του διαλφματοσ είναι ph>5. Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. γ.) Αναμειγνφονται τα διαλφματα Δ 2 και Δ 3. Να υπολογιςκεί το ph του νζου διαλφματοσ Δίνονται : Θ ςτακερά ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 : Κ b =10-5 Όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 ο C,όπου Κ w =10-14 Σα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Κατά τθν επίδραςθ υδατικοφ διαλφματοσ ΝΘ 3 ςε αλκυλοχλωρίδιο ςχθματίηεται ποςοτικά άλασ αλκυλαμμωνίου ςφμωωνα με τθν μονόδρομθ αντίδραςθ : R-Cl + NH 3 RNH 3 + Cl - Το υδατικό διάλυμα του άλατοσ που προκφπτει όγκου 1L,ζχει ςυγκζντρωςθ 0,1Μ και τιμι ph=5. α.) Να υπολογίςετε τθν τιμι τθσ ςτακεράσ ιοντιςμοφ Κ a του οξζοσ RNH 3 +. β.) Στο παραπάνω διάλυμα προςτίκενται 8g ςτερεοφ NaOH,χωρίσ να μεταβλθκεί ο όγκοσ,οπότε προκφπτει νζο διάλυμα. i.) Nα γράψετε τισ χθμικζσ εξιςϊςεισ που πραγματοποιοφνται ςτο νζο διάλυμα. ii.) Να υπολογίςετε τθν τιμι του ph του νζου διαλφματοσ. Δίνονται : Κ w =10-14, κερμοκραςία 25 ο C, ΜΒ ΝαΟΘ =40 Οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ επιτρζπονται από τα δεδομζνα του προβλιματοσ Σε δφο διαωορετικά δοχεία περιζχονται τα παρακάτω υδατικά διαλφματα ςε κερμοκραςία 25 ο C. Δ 1 : HCl 0,1M Δ 2 : HCOONa 0,1M α.) Να υπολογίςετε το ph των παραπάνω διαλυμάτων. β.) 50mL του διαλφματοσ Δ 1 αραιϊνονται με προςκικθ νεροφ,ςε ςτακερι κερμοκραςία 25 ο C,ζωσ τελικοφ όγκου 200mL (διάλυμα Δ 3 ). 100mL του διαλφματοσ Δ 2 αραιϊνονται με προςκικθ νεροφ, ςε ςτακερι κερμοκραςία 25 ο C, ζωσ τελικοφ όγκου 800mL (διάλυμα Δ 4 ). Τα διαλφματα Δ 3 και Δ 4 αναμιγνφονται ςχθματίηοντασ το διάλυμα Δ 5. Ροιο είναι το ph του διαλφματοσ Δ 5 ; γ.) 0,15mol HCl διαλφονται ςτο διάλυμα Δ 5 χωρίσ μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ,ςε κερμοκραςία 25 ο C, ςχθματίηοντασ διάλυμα Δ 6. Ροιο είναι το ph του διαλφματοσ Δ 6 ; Διακζτουμε διάλυμα Δ 1 που περιζχει HCOOH ςυγκζντρωςθσ c M. Ογκομετροφνται 50mL του διαλφματοσ Δ 1 με πρότυπο διάλυμα NaOH ςυγκζντρωςθσ 1Μ.Για τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ του HCOOH απαιτοφνται 100mL διαλφματοσ NaOH,οπότε προκφπτει τελικό διάλυμα Δ 2 όγκου 150mL. α.) Στο διάλυμα Δ 1 να υπολογίςετε τθν ςυγκζντρωςθ c M του HCOOH και το βακμό ιοντιςμοφ του. β.) Τα 150mL του διαλφματοσ Δ 2 αραιϊνονται με νερό μζχρι όγκου 500mL,οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 3. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3 γ.) Ροιοσ είναι ο μζγιςτοσ όγκοσ διαλφματοσ KMnO 4 ςυγκζντρωςθσ 0,5Μ οξινιςμζνου με H 2 SO 4, που μπορεί να αποχρωματιςκεί από 200mL του διαλφματοσ Δ 1 ; Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα είναι υδατικά,ςτουσ 25 ο C και Κ a(hcooh )= , K w = Να γίνουν όλεσ οι δυνατζσ προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ Διακζτουμε τρία υδατικά διαλφματα Δ 1, Δ 2 και Δ 3, τα οποία ζχουν όλα τθν ίδια ςυγκζντρωςθ c M. Το Δ 1 περιζχει HCl και ζχει ph=1 Το Δ 2 περιζχει το αςκενζσ οξφ ΘΑ και ζχει ph=3. Το Δ 3 περιζχει το άλασ NaA. Να υπολογίςετε : α.) Τθ ςυγκζντρωςθ c M των τριϊν διαλυμάτων κακϊσ και τθν ςτακερά ιοντιςμοφ Κ a του αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 84

85 85 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών β.) Το ph του διαλφματοσ Δ 3. γ.) Ρόςα ml του διαλφματοσ Δ 1 πρζπει να προςκζςουμε ςε 200mL του διαλφματοσ Δ 3 ϊςτε να προκφψει ρυκμιςτικό διάλυμα που ζχει ph=5. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 ο C όπου Κ w = Να γίνουν όλεσ οι προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ Υδατικό διάλυμα Δ 1 όγκου 600mL περιζχει 13,8g κορεςμζνου μονοκαρβοξυλικοφ οξζοσ ( RCOOH, όπου R=C ν Θ 2ν+1 ν 0 ). Ο βακμόσ ιοντιςμοφ του οξζοσ ςτο διάλυμα είναι α= και το διάλυμα ζχει ph=2. α.) Να υπολογίςετε τθν ςτακερά ιοντιςμοφ K a του οξζοσ RCOOH. β.) Να βρείτε τον ςυντακτικό τφπο του οξζοσ. γ.) Στο διάλυμα Δ 1 προςτίκενται 750 ml υδατικοφ διαλφματοσ NaOH 0,4M. Το διάλυμα που προκφπτει αραιϊνεται ςε τελικό όγκο 1,5L (διάλυμα Δ 2 ) Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 2 δ.) Στο διάλυμα Δ 2 προςτίκενται 0,15mol HCl, χωρίσ μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ και προκφπτει διάλυμα Δ 3. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ των ιόντων Θ 3 Ο + και RCOO - που περιζχονται ςτο διάλυμα Δ 3. Όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 ο C,όπου Κ w = Δίνονται οι ςχετικζσ ατομικζσ μάηεσ : C=12, H=1,O= Διάλυμα Α περιζχει ΝΘ 3 0,1Μ και ΝΘ 4 Cl 0,1M και ζχει ph=9. α.) Να υπολογίςετε τθν τιμι τθσ Κ bnh3. β.) Σε 400mL του διαλφματοσ Α προςκζτουμε 400mL διαλφματοσ NaOH 0,1M και προκφπτει διάλυμα Β. Να υπολογιςτεί το ph του. γ.) Σε 400mL του διαλφματοσ Α προςκζτουμε 400mL διαλφματοσ HCl 0,1Μ και προκφπτει διάλυμα Γ. Να υπολογιςτεί το ph του. Δίνονται Κ w =10-14, κ=25 ο C,τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Δίνεται ρυκμιςτικό διάλυμα (Δ) που περιζχει ΝΘ 3 0,1Μ και ΝΘ 4 Cl 0,1M. α.) Να βρείτε το ph του διαλφματοσ Δ. β.) Σε όγκο 1L του διαλφματοσ Δ προςτίκεται 1L H 2 O. Να βρείτε το ph του διαλφματοσ που προκφπτει. γ.) Σε όγκο 3L του αρχικοφ διαλφματοσ Δ προςτίκενται 0,1mol HCl χωρίσ να μεταβλθκεί ο όγκοσ του διαλφματοσ. Να βρείτε τθν *Θ 3 Ο + + του νζου διαλφματοσ. Δίνονται : Για τθν ΝΘ 3 : Κ b =10-5 ( ςτουσ 25 ο C) K w =10-14 ( ςτουσ 25 ο C) (Όλεσ οι διαδικαςίεσ γίνονται ςτουσ 25 ο C ) Δίνεται υδατικό διάλυμα ΝΘ 3 με βακμό ιοντιςμοφ α=0,01. α.) Να υπολογίςετε τθν ςυγκζντρωςθ του διαλφματοσ β.) Να βρείτε το ph του διαλφματοσ. γ.) Σε 400mL του υδατικοφ διαλφματοσ ΝΘ 3 προςτίκενται 0,02mol HCl,χωρίσ μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ που προκφπτει Δίνονται K bnh3 =10-5, K w =10-14, κ=25 ο C. Να λθφκοφν υπόψθ οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα δεδομζνα του προβλιματοσ Υδατικό διάλυμα Δ 1 ζχει όγκο 100mL και περιζχει 0,01mol NH 4 Cl. Υδατικό διάλυμα Δ 2 περιζχει NaOH ςυγκζντρωςθσ 0,1Μ α.) Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 1 β.) Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 2 γ.) Σε 20 ml του διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 10mL του διαλφματοσ Δ 2 και παίρνουμε 30mL διαλφματοσ Δ 3 Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3 Δίνονται K bnh3 =10-5, K w =10-14, κ=25 ο C. Να λθφκοφν υπόψθ οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα δεδομζνα του προβλιματοσ Διάλυμα Δ 1 όγκου 50mL προζκυψε από τθ διάλυςθ 0,005mol HCl ςτο νερό.διάλυμα Δ 2 όγκου 100mL προζκυψε από τθ διάλυςθ 0,01mol ΝΘ 3 ςε Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 85

86 86 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών νερό. α.) Να υπολογίςετε το ph των διαλυμάτων Δ 1 και Δ 2 β.) Να υπολογίςετε το βακμό ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ςτο διάλυμα Δ 2. γ.) Τα διαλφματα Δ 1 και Δ 2 αναμιγνφονται και προκφπτει διάλυμα Δ 3 όγκου 150mL.Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3. Δίνονται K bnh3 =10-5, K w =10-14, κ=25 ο C. Να λθφκοφν υπόψθ οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα δεδομζνα του προβλιματοσ Δίνεται υδατικό διάλυμα Δ 1 NaOH με ph=13 και υδατικό διάλυμα Δ 2 CH 3 COOH ςυγκζντρωςθσ 0,1Μ. α.) Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 2. β.) Σε 100mL του διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 100mL από το διάλυμα Δ 2 και αραιϊνουμε μζχρι τελικοφ όγκου 10L. Να υπολογίςετε το ph του αραιωμζνου διαλφματοσ Δ 3 γ.) Ρόςα mol αερίου HCl πρζπει να προςκζςουμε ςε 1L του διαλφματοσ Δ 3 ϊςτε να προκφψει ρυκμιςτικό διάλυμα με ph=5 ; Δίνονται : K a =10-5, K w = κατά τθν προςκικθ του HCl δε μεταβάλλεται ο όγκοσ του διαλφματοσ. ιςχφουν οι προςεγγιςτικοί τφποι Διακζτουμε δφο διαλφματα Δ 1 και Δ 2 που ζχουν τθν ίδια τιμι ph. Το διάλυμα Δ 1 περιζχει KCN ςυγκζντρωςθσ 0,04Μ.Το διάλυμα Δ 2 περιζχει ΝΘ 3 c M. Να υπολογίςετε : α.) Τθν τιμι τθσ ςυγκζντρωςθσ των ανιόντων ΟΘ - ςτο διάλυμα Δ 1 Σα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Διακζτουμε ζνα υδατικό διάλυμα Δ 1 που περιζχει το άλασ NaA ςυγκζντρωςθσ 0,2Μ. Σε 500mL του διαλφματοσ Δ 1 διαλφουμε 0,1mol αερίου HCl,οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 2 όγκου 500mL. Σε 300mL του διαλφματοσ Δ 2 διαλφουμε 0,05mol ςτερεοφ ΚΟΘ και προκφπτει διάλυμα Δ 3 όγκου 300mL. Να υπολογίςετε : α.) Τθ ςυγκζντρωςθ των ιόντων ΟΘ - ςτο διάλυμα Δ 1. β.) Το ph του διαλφματοσ Δ 2. γ.) Το ph του διαλφματοσ Δ 3. Δίνονται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 ο C και Κ a(ha) = K w = Σα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Υδατικό διάλυμα Δ 1 περιζχει CH 3 COOH με ςυγκζντρωςθ 0,1Μ α.) Να υπολογιςκεί το ph του διαλφματοσ Δ 1 και ο βακμόσ ιοντιςμοφ του CH 3 COOH ςτο διάλυμα αυτό. β.) Σε 200mL του διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 0,02mol NaOH, χωρίσ μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 2. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 2 γ.) Στο διάλυμα Δ 2 προςκζτουμε 0,01mol αερίου HCl,χωρίσ μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ,και προκφπτει διάλυμα Δ 3. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3 Δίνεται ότι τα διαλφματα βρίςκονται ςτθν ίδια κερμοκραςία κ=25 ο C, όπου Κ αch3cooh =10-5, K w = Σα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. β.) Τθ ςυγκζντρωςθ c M τθσ ΝΘ 3 και το βακμό ιοντιςμοφ τθσ ςτο διάλυμα Δ 2. γ.) Αναμειγνφουμε V 1 L του διαλφματοσ Δ 1 με V 3 L διαλφματοσ HCN 0,2Μ και προκφπτει διάλυμα με ph=10.να υπολογίςετε τθν τιμι του λόγου V 1 /V 3. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα είναι υδατικά ςτουσ 25 ο C και Κ a(hcn) =10-10, K b(nh3) =2 10-5,K w = Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 86

87 87 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Υδατικό διάλυμα Δ 1 περιζχει το αςκενζσ οξφ ΘΑ.50mL του διαλφματοσ Δ 1 ογκομετροφνται με πρότυπο διάλυμα Δ 2 NaOH ςυγκζντρωςθσ 0,2Μ. Στο παρακάτω ςχιμα δίνεται θ καμπφλθ τθσ ογκομζτρθςθσ : Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 ο C,όπου Κ w = Για τθ λφςθ του προβλιματοσ να χρθςιμοποιθκοφν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ Διακζτουμε υδατικό διάλυμα Δ 1 όγκου 2L που περιζχει 0,1mol CH 3 COOH και ζχει ph=3. Στο διάλυμα Δ 1 προςκζτουμε 4g ςτερεοφ NaOH, οπότε ςχθματίηεται διάλυμα Δ 2 όγκου 2L. Στο διάλυμα Δ 2 διαβιβάηουμε 0,05mol αερίου HCl και τελικά προκφπτει διάλυμα Δ 3 όγκου 2L. Να υπολογίςετε : Για τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ του ΘΑ απαιτοφνται 50mL του διαλφματοσ Δ 2. α.) Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ του οξζοσ ΘΑ ςτο διάλυμα Δ 1. β.) Στο ςθμείο Β τθσ καμπφλθσ ογκομζτρθςθσ ζχουν προςτεκεί 25mL πρότυπου διαλφματοσ Δ 2 και το ph του διαλφματοσ που προκφπτει είναι 5. Να υπολογίςετε τθν ςτακερά Κ a του οξζοσ ΘΑ. γ.) Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ ςτο ιςοδφναμο ςθμείο. δ.) Υδατικό διάλυμα Δ 3 αςκενοφσ οξζοσ ΘΒ 0,1Μ ζχει ph=2,5. Ροιο από τα 2 αςκενι οξζα ΘΑ, ΘΒ είναι ιςχυρότερο.όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 ο C, όπου K w =10-14 Σα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Υδατικό διάλυμα Δ 1 όγκου 600mL και ph=1 περιζχει HCOOH ςυγκζντρωςθσ 0,5Μ και HCl ςυγκζντρωςθσ c M.Ο βακμόσ ιοντιςμοφ του HCOOH ςτο Δ 1 είναι α= i.) Να υπολογίςετε : α.) τθ ςυγκζντρωςθ c του ΘCl ςτο διάλυμα Δ 1. β.) Τθ ςτακερά Κ a του ΘCOOH. ii.) Στο διάλυμα Δ 1 προςτίκενται 900mL διαλφματοσ NaOH 0,4M και προκφπτει διάλυμα Δ 2. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 2 iii.) Ρόςα mol αερίου HCl πρζπει να διαλυκοφν ςτο διάλυμα Δ 2 χωρίσ μεταβολι του όγκου του ϊςτε να προκφψει ρυκμιςτικό διάλυμα Δ 3 με ph=5. α.) Το βακμό ιοντιςμοφ του CH 3 COOH ςτο διάλυμα Δ 1 και τθ ςτακερά ιοντιςμοφ του CH 3 COOH. β.) Τθ ςυγκζντρωςθ των ιόντων ΟΘ - ςτο διάλυμα Δ 2 γ.) Τθ ςυγκζντρωςθ των ιόντων Θ 3 Ο + ςτο διάλυμα Δ 3. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 ο C και Κ w = Οι ςχετικζσ ατομικζσ μάηεσ των ςτοιχείων είναι : Na=23, H=1,O=16. Σα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Δίνονται τα παρακάτω υδατικά διαλφματα : Διάλυμα Δ 1 : CH 3 COONa 0,2M Διάλυμα Δ 2 : HCl 0,1M α.) Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 1 β.) Σε 1L του διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 2L του διαλφματοσ Δ 2 και 1L νερό,οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 3 με όγκο 4L. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3 γ.) Σε 3L του διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 2L του διαλφματοσ Δ 2,οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 4 όγκου 5L. Να υπολογίςετε τθν ςυγκζντρωςθ *CH 3 COO - + και το ph ςτο διάλυμα Δ 3. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 ο C,όπου θ Κ α του CH 3 COOH είναι και Κ w = Να γίνουν όλεσ οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ Υδατικό διάλυμα Δ 1 περιζχει αςκενζσ οξφ ΘΑ ςυγκζντρωςθσ 0,1Μ. α.) Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 1. β.) Σε 1L του υδατικοφ διαλφματοσ Δ 1 διαλφονται Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 87

88 88 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 0,1mol ςτερεοφ ΚΟΘ χωρίσ μεταβολι του όγκου,οπότε προκφπτει 1L διαλφματοσ Δ 2.Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 2. γ.) Σε 2L του υδατικοφ διαλφματοσ Δ 1 διαλφονται 0,2mol αερίου HCl χωρίσ μεταβολι του όγκου,οπότε προκφπτουν 2L διαλφματοσ Δ 3. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3 και το βακμό ιοντιςμοφ του ΘΑ ςτο διάλυμα Δ 3. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 ο C,όπου Κ α(θα) =10-5, K w = Να γίνουν όλεσ οι προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ Δίνονται τα παρακάτω υδατικά διαλφματα : Διάλυμα Δ 1 : NH 4 Cl 0,1M Διάλυμα Δ 2 : NaOH 0,1M. α.) Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 1. β.) Σε 2L του διαλφματοσ Δ 2 προςκζτουμε 18L νερό και προκφπτει διάλυμα Δ 3 με όγκο 20L. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3 γ.) Σε 2L διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 1L του διαλφματοσ Δ 2 και προκφπτουν 3L διαλφματοσ Δ 4. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ Διακζτουμε υδατικό διάλυμα Δ 1 που περιζχει το αςκενζσ οξφ ΘΑ ςυγκζντρωςθσ 0,2Μ.Σε 500mL του διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 0,1mol ςτερεοφ ΚΟΘ και αραιϊνουμε με νερό,οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 2 όγκου 2L Να υπολογίςετε : α.) Το ph του διαλφματοσ Δ 1. β.) Το ph του διαλφματοσ Δ 2 γ.) πόςα λίτρα (L) νεροφ πρζπει να προςκζςουμε ςε 100mL του διαλφματοσ Δ 2,για να μεταβλθκεί το ph του διαλφματοσ κατά μία μονάδα. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 ο C και Κ α(θα) =5 10-6,Κ w = Να γίνουν όλεσ οι προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ mL διαλφματοσ Δ 1 που περιζχει ΝΘ 3 ογκομετροφνται με διάλυμα ΘΝΟ 3 0,2Μ παρουςία κατάλλθλου δείκτθ.για τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ τθσ ΝΘ 3 απαιτοφνται 50mL διαλφματοσ ΘΝΟ 3,οπότε προκφπτει τελικό διάλυμα Δ 2. α.) Να γράψετε τθν εξίςωςθ τθσ αντίδραςθσ που πραγματοποιείται,και να εξετάςετε, αν το διάλυμα είναι όξινο, βαςικό ι ουδζτερο,γράωοντασ τθν εξίςωςθ τθσ ιςορροπίασ που αποκακίςταται ςε αυτό. β.) Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ ςε mol/l του αρχικοφ διαλφματοσ Δ 1 ςε ΝΘ 3 κακϊσ και το ph αυτοφ. γ.) i. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ που προκφπτει μετά τθν προςκικθ 25mL διαλφματοσ ΘΝΟ 3 0,2Μ ςτα 100mL του διαλφματοσ Δ 1. ii.) Να βρεκεί το χρϊμα που κα ζχει τότε το διάλυμα,αν δίνονται ότι : Ο δείκτθσ είναι ζνα αςκενζσ μονοπρωτικό οξφ ΘΔ. το χρϊμα των μορίων του δείκτθ ΘΔ είναι κόκκινο και επικρατεί όταν [ ] 10 [ ]. το χρϊμα των ιόντων Δ - του δείκτθ είναι κίτρινο και επικρατεί όταν [ ] 10 [ ]. Δίνονται ότι όλα τα διαλφματα είναι υδατικά,ςτουσ 25 ο C και Κ b(nh3) =10-5 K w =10-14, K a(θδ) = Υδατικό διάλυμα Δ 1 περιζχει ΝΘ 4 Cl ςυγκζντρωςθσ 0,1Μ. α.) Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 1 β.) Να υπολογίςετε τον αρικμό των mol τθσ αζριασ ΝΘ 3 που πρζπει να διαλυκοφν ςε 500mL του διαλφματοσ Δ 1,ϊςτε να προκφψουν 500mL ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ Δ 2 500mL που να ζχει ph=9 γ.) Αναμειγνφονται 500mL του διαλφματοσ Δ 2 με 500mL υδατικοφ διαλφματοσ NaOH 0,1M.Ζτςι προκφπτει τελικά διάλυμα Δ 3 όγκου 1000mL.Να υπολογίςετε ςτο τελικό διάλυμα Δ 3 : i.) Το ph ii.) Το βακμό ιοντιςμοφ α τθσ ΝΘ 3. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 ο C και Κ b(nh3) =10-5 K w = Υδατικό διάλυμα Δ 1 όγκου 1L περιζχει το αςκενζσ οξφ ΘΑ ςυγκζντρωςθσ c M. Αν ο βακμόσ Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 88

89 89 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ιοντιςμοφ του ΘΑ είναι α 1 =10-2 και το ph του διαλφματοσ είναι ίςο με 3 : α.) Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ c M και τθ ςτακερά ιοντιςμοφ Κ a του ΘΑ. β.) Στο διάλυμα Δ 1 διαλφουμε 0,1mol αερίου HCl οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 2. Να υπολογίςετε το βακμό ιοντιςμοφ α 2 του οξζοσ ΘΑ ςτο διάλυμα Δ 2. γ.) Στο διάλυμα Δ 2 διαλφουμε 0,2mol ςτερεοφ NaOH και προκφπτει διάλυμα Δ 3.Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3.Να κεωριςετε ότι μετά από κάκε διάλυςθ ο όγκοσ των διαλυμάτων παραμζνει ςτακερόσ και ίςοσ με 1L. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 ο C όπου Κ w = Να γίνουν όλεσ οι δυνατζσ προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ Δίνονται τρία δοχεία Δ 1, Δ 2 και Δ 3. Το Δ 1 περιζχει 1L κακαροφ Θ 2 Ο. Το Δ 2 περιζχει 1L υδατικοφ διαλφματοσ HCl 0,2M Το Δ 3 περιζχει 1L υδατικοφ διαλφματοσ CH 3 COOH 0,1M. Σε κάκε δοχείο διαλφεται από 0,1mol NaOH χωρίσ μεταβολι του όγκου. Να υπολογίςετε μετά τθν προςκικθ NaOH α.) το ph του διαλφματοσ ςτο δοχείο Δ 1. β.) το ph του διαλφματοσ ςτο δοχείο Δ 2. γ.) το ph του διαλφματοσ ςτο δοχείο Δ 3. Δίνεται ότι κ=25 ο C όπου Κ w =10-14 και Κ αch3cooh =10-5. Να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα δεδομζνα του προβλιματοσ Υδατικό διάλυμα CH 3 COOH (Δ 1 ) ζχει ph=3.θ ςτακερά ιοντιςμοφ του οξζοσ είναι Κ αch3cooh =10-5. α.) Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ c και το βακμό ιοντιςμοφ α του οξζοσ ςτο διάλυμα Δ 1. β.) Να υπολογίςετε τον αρικμό των mol ςτερεοφ CH 3 COONa που πρζπει να διαλυκοφν ςε 2L του διαλφματοσ Δ 1,ζτςι ϊςτε να προκφψει ρυκμιςτικό διάλυμα Δ 2,χωρίσ μεταβολι του όγκου, που να ζχει ph=6. γ.) Σε 400mL του διαλφματοσ Δ 1 διαλφονται 0,04mol ςτερεοφ NaOH χωρίσ να μεταβλθκεί ο όγκοσ του διαλφματοσ και προκφπτει διάλυμα Δ 3. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3.Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 ο C,όπου Κ w = Να λθφκοφν υπόψθ οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα δεδομζνα του προβλιματοσ Υδατικό διάλυμα Δ 1 που περιζχει ΝΘ 3 0,2Μ ζχει *ΟΘ - += Μ. Ζνα λίτρο του διαλφματοσ Δ 1 εξουδετερϊνεται πλιρωσ με αζριο HCl,χωρίσ να μεταβλθκεί ο όγκοσ του διαλφματοσ,και προκφπτει διάλυμα Δ 2. Να υπολογίςετε : α.) Το βακμό ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ςτο διάλυμα Δ 1,κακϊσ και τθν ςτακερά ιοντιςμοφ Κ b αυτισ. β.) Τον αρικμό mol του HCl που απαιτοφνται για τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ τθσ ΝΘ 3. γ.) Το ph του διαλφματοσ Δ 2. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 ο C,όπου Κ w = Να λθφκοφν υπόψθ οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα δεδομζνα του προβλιματοσ Σε οριςμζνθ ποςότθτα νεροφ διαλφονται 0,04mol αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 1, όγκου 400mL με ph=3. α.) Να υπολογίςετε τθν τιμι τθσ ςτακεράσ ιοντιςμοφ Κ α του οξζοσ ΘΑ. β.) Σε 200mL του διαλφματοσ Δ 1 προςτίκενται θ απαιτοφμενθ προσ εξουδετζρωςθ ποςότθτα ςτερεοφ NaOH και προκφπτει διάλυμα Δ 3,όγκου επίςθσ 200mL.Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 ο C,όπου Κ w = Να λθφκοφν υπόψθ οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα δεδομζνα του προβλιματοσ Διακζτουμε δφο υδατικά διαλφματα CH 3 NH 2 τα Δ 1 και Δ 2. Το διάλυμα Δ 1 ζχει ςυγκζντρωςθ 1Μ και ph=12.για το διάλυμα Δ 2 ιςχφει θ ςχζςθ *ΟΘ - ] =10 8 *Θ 3 Ο + ]. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 89

90 90 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών i.) α.) Να υπολογίςετε τθν Κ b τθσ CH 3 NH 2 β.) Να υπολογίςετε τθν ςυγκζντρωςθ τθσ CH 3 NH 2 ςτο διάλυμα Δ 2. ii.) Πγκοσ V 1 του διαλφματοσ Δ 1 αναμιγνφεται με όγκο V 2 του διαλφματοσ Δ 2 και προκφπτει διάλυμα Δ 3 με ph=11,5 α.) Να υπολογίςετε τθν αναλογία V 1 /V 2 β.) Να υπολογίςετε τισ ςυγκεντρϊςεισ όλων των ιόντων ςτο διάλυμα Δ 3. iii.) Να υπολογίςετε τα mol του αζριου HCl που πρζπει να προςτεκοφν ςε 100mL του διαλφματοσ Δ 1 (χωρίσ μεταβολι όγκου του διαλφματοσ) ϊςτε να προκφψει διάλυμα με ph=5. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 ο C,όπου Κ w = Για τθ λφςθ του προβλιματοσ να χρθςιμοποιθκοφν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ Υδατικό διάλυμα Δ 1 όγκου 400mL περιζχει λ mol HCOOH και ζχει ph=2. Στα 200mL του διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 0,02mol ςτερεοφ ΘCOONa και προκφπτει διάλυμα Δ 2 όγκου 200mL. Να υπολογίςετε : α.) Τθν τιμι του λ β.) Το ph του διαλφματοσ Δ 2 και το βακμό ιοντιςμοφ του ΘCOOH ςε αυτό. γ.) Τον όγκο υδατικοφ διαλφματοσ KMnO 4 0,lM παρουςία Θ 2 SO 4, που απαιτείται για να αντιδράςει πλιρωσ με τα υπόλοιπα 200mL του διαλφματοσ Δ 1. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 ο C,όπου Κ αhcooh = Να γίνουν όλεσ οι προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ Δίνονται δφο υδατικά διαλφματα Δ 1 και Δ 2. Το Δ 1 περιζχει NaOH 1M. Το Δ 2 περιζχει το αςκενζσ οξφ ΘΑ 0,5Μ με ph=2,5. α.) Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 1 και τθν ςτακερά ιοντιςμοφ του οξζοσ ΘΑ. β.) Αναμειγνφουμε 0,1L του διαλφματοσ Δ 1 με 0,2L του διαλφματοσ Δ 2 και αραιϊνουμε με νερό,οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 3 όγκου 0,5L. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3. γ.) Αναμειγνφουμε 0,2L του διαλφματοσ Δ 1 με 0,6L του διαλφματοσ Δ 2,οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 4 όγκου 0,8L. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 4. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 ο C,όπου Κ w = Για τθ λφςθ του προβλιματοσ να χρθςιμοποιθκοφν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ Διακζτουμε τα παρακάτω υδατικά διαλφματα: διάλυμα Δ1: ΝaOH 0,1 Μ διάλυμα Δ2: ΝΘ 4 Cl 0,1 Μ διάλυμα Δ3: HCl 0,1 Μ α. Να γράψετε ςτο τετράδιό ςασ τα ςφμβολα Δ1, Δ2, Δ3 τθσ τιλθσ 1 και δίπλα ςε κάκε ςφμβολο τθ ςωςτι τιμι ph από τθ τιλθ 2 του παρακάτω πίνακα (χωρίσ αιτιολόγθςθ). τιλθ 1 τιλθ 2 (ph) Δ1: ΝaOH 0,1 Μ Δ2: ΝΘ4Cl 0,1 Μ Δ3: HCl 0,1 Μ β.να υπολογίςετε τθν τιμι τθσ ςτακεράσ ιοντιςμοφ K b τθσ ΝΘ 3. γ. Σε 1,1 L του διαλφματοσ Δ2 διαλφεται αζρια ΝΘ 3, οπότε προκφπτει 1,1 L ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ Δ4 με pθ=9. Να υπολογίςετε τα mol τθσ ΝΘ 3 που διαλφκθκε. δ. Στο διάλυμα Δ4, όγκου 1,1 L, προςτίκενται 0,9 L διαλφματοσ Δ3. Ζτςι προκφπτει διάλυμα Δ5 όγκου 2 L. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ5. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 C, όπου Κw= Για τθ λφςθ του προβλιματοσ να γίνουν όλεσ οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ Διακζτουμε υδατικό διάλυμα CH 3 COONa ςυγκζντρωςθσ 0,1 Μ (Διάλυμα Δ 1 ). α. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 1. Σε 200 ml διαλφματοσ Δ 1 διαλφουμε 0,01 mol HCl (χωρίσ μεταβολι του όγκου) και προκφπτει διάλυμα Δ 2. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 90

91 91 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών β.να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 2 και το βακμό ιοντιςμοφ του CH 3 COOH ςτο διάλυμα αυτό. Στο διάλυμα Δ 2 (όγκου 200 ml) προςκζτουμε 1,2 g NaOH και προκφπτει διάλυμα Δ 3 (χωρίσ μεταβολι του όγκου). γ.να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 25 C, όπου Κw=10 14, K a (CH 3 COOH) = 10 5 Σχετικζσ ατομικζσ μάηεσ: Na=23, O=16, H = 1 Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ Διακζτουμε τα παρακάτω υδατικά διαλφματα: Διάλυμα Δ 1 : NH 3 με βακμό ιοντιςμοφ α=10 2 Διάλυμα Δ 2 : HBr ςυγκζντρωςθσ 0,01 Μ α. Να υπολογίςετε το ph των διαλυμάτων Δ 1 και Δ 2 β. Σε κάκε ζνα από τα διαλφματα Δ 1 και Δ 2 προςκζτουμε λίγεσ ςταγόνεσ δείκτθ ΘΔ. Ο δείκτθσ ΘΔ είναι αςκενζσ οξφ με K a = 10 6, για τον οποίο δίνεται ότι: όταν ςε υδατικό διάλυμα το πθλίκο *ΘΔ+/*Δ ] είναι μεγαλφτερο του 10, το χρϊμα του διαλφματοσ γίνεται κόκκινο, ενϊ, όταν το πθλίκο *ΘΔ+/*Δ + είναι μικρότερο του 0,1, το χρϊμα του διαλφματοσ γίνεται μπλε. Να υπολογίςετε τθν τιμι του λόγου *ΘΔ+/*Δ ] για το κάκε διάλυμα και να προβλζψετε το χρϊμα που κα πάρει. Να κεωριςετε ότι, κατά τθν προςκικθ του δείκτθ, δεν αλλάηει ο όγκοσ των διαλυμάτων. γ. Αναμιγνφονται 40 ml του διαλφματοσ Δ 1 και 200 ml του διαλφματοσ Δ 2 και προκφπτει διάλυμα Δ 3 με όγκο 240 ml. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 25 C, όπου Κw=10 14, K b (NH 3 ) = 10 5 Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ Διακζτουμε τα παρακάτω υδατικά διαλφματα: Διάλυμα Δ1: NaOH ςυγκζντρωςθσ 0,01 Μ Διάλυμα Δ2: CH3COOH ςυγκζντρωςθσ 0,1 Μ Διάλυμα Δ3: CH3COONa ςυγκζντρωςθσ 0,1 Μ α. Αραιϊνουμε με νερό 10 ml διαλφματοσ Δ1 μζχρισ όγκου 100 ml και 10 ml διαλφματοσ Δ2 μζχρισ όγκου 100 ml. Να υπολογιςτεί το ph κακενόσ από τα δφο αραιωμζνα διαλφματα. β. Με ποια αναλογία όγκων πρζπει να αναμείξουμε ταδιαλφματα Δ1 και Δ2, για να προκφψει διάλυμα με ph=6; γ. Ρόςοσ όγκοσ (L) H 2 Ο πρζπει να προςτεκεί ςε 500 ml του Δ3, για να μεταβλθκεί το ph του κατά μία μονάδα; Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 25 C Κw=10 14, Ka(CH 3 COOH) = 10 5 Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ Διακζτουμε τα παρακάτω υδατικά διαλφματα: διάλυμα Δ 1 : HCOOH 1 Μ, με βακμό ιοντιςμοφ α = 10 2 διάλυμα Δ 2 : NaOH 0,5 M α. Να υπολογίςετε τθν τιμι τθσ ςτακεράσ ιοντιςμοφ K a του HCOOH και το ph του διαλφματοσ Δ 1. β. Ρόςα λίτρα διαλφματοσ Δ 2 πρζπει να προςκζςουμε ςε 1L διαλφματοσ Δ 1, ϊςτε να προκφψει ρυκμιςτικό διάλυμα Δ 3 με ph = 4; γ. Στο διάλυμα Δ 3 προςκζτουμε λ mol αερίου ΘCl χωρίσ μεταβολι του όγκου, οπότε προκφπτει ρυκμιςτικό διάλυμα Δ 4 για το οποίο ιςχφει *Θ 3 Ο + ] = 3/ M Να υπολογίςετε τθν τιμι του λ. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 C, όπου Κ w = Για τθ λφςθ του προβλιματοσ να γίνουν όλεσ οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ Δίνονται δφο υδατικά διαλφματα Δ 1 και Δ 2. Το Δ 1 περιζχει HCl 0,1M. Το Δ 2 περιζχει CH 3 COOH 0,05M. α. Να υπολογίςετε το ph των διαλυμάτων Δ 1 και Δ 2. β. Σε 1 L του διαλφματοσ Δ 1 διαλφουμε 0,09 mol ςτερεοφ NaOH, οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 3 όγκου 1 L. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3. γ. Ρόςα L υδατικοφ διαλφματοσ ΝaΟΘ 0,1 Μ πρζπει να προςκζςουμε ςε 0,6 L του διαλφματοσ Δ 2, ϊςτε να Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 91

92 92 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών προκφψει ρυκμιςτικό διάλυμα Δ 4 με ph = 5. Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κ = 25 ο C, όπου Κ w = και Κ ach3cooh = Για τθ λφςθ του προβλιματοσ να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ Δίνονται δφο υδατικά διαλφματα Δ 1 και Δ 2 : Διάλυμα Δ 1 : NaOH με ph=13. Διάλυμα Δ 2 : HA με Κ a = 10-5 και ςυγκζντρωςθ 0,1 M. α. Σε 100 ml του διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 900 ml H 2 O και προκφπτει διάλυμα Δ 3 με όγκο 1L. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3. β. Να υπολογίςετε τον βακμό ιοντιςμοφ (α) του αςκενοφσ οξζοσ HA ςτο διάλυμα Δ 2 κακϊσ και το ph του διαλφματοσ Δ 2. γ. Σε 200 ml διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 400 ml του διαλφματοσ Δ 2 και προκφπτει διάλυμα Δ 4 με όγκο 600mL. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 4. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κ=25 ο C, όπου Κ w = Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ Υδατικό διάλυμα (Δ 1 ) όγκου 1600 ml περιζχει 0,04 mol άλατοσ ΝaΑ αςκενοφσ μονοπρωτικοφ οξζοσ ΘΑ. Στο διάλυμα Δ 1 προςτίκενται 448 ml αερίου υδροχλωρίου (HCl) μετρθμζνα ςε STP, χωρίσ μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ και προκφπτει διάλυμα Δ 2 με ph=5. Να υπολογίςετε: α. τθ ςτακερά ιοντιςμοφ Κ α του οξζοσ ΘΑ. β. τθ ςυγκζντρωςθ των ιόντων Θ 3 Ο + ςτο διάλυμα Δ 1. Στο διάλυμα Δ 2 προςτίκενται 400 ml διαλφματοσ ΝaOH ςυγκζντρωςθσ 2, Μ και προκφπτει διάλυμα Δ 3. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ των ιόντων Θ 3 Ο + ςτο διάλυμα Δ 3. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 25 ο C, όπου Κ w = Τα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Διακζτουμε υδατικά διαλφματα CH 3 COOH 0,1M (διάλυμα Υ1) και CH 3 COOH 0,2M (διάλυμα Υ2). α. Να βρεκεί πόςα ml H 2 O πρζπει να προςτεκοφν ςε 100mL διαλφματοσ Υ1, ϊςτε να τριπλαςιαςτεί ο βακμόσ ιοντιςμοφ του CH 3 COOH; β. Σε 100 ml διαλφματοσ Y2 προςκζτουμε 100 ml διαλφματοσ ΝaΟΘ 0,1Μ, οπότε προκφπτει διάλυμα Υ3. Να βρεκεί το ph του διαλφματοσ Υ3. γ. Σε 100 ml διαλφματοσ Y2 προςκζτουμε 100 ml διαλφματοσ ΝaΟΘ 0,2Μ, οπότε προκφπτει διάλυμα Υ4. Να βρεκεί το ph του διαλφματοσ Υ4. δ. Να βρεκεί πόςα ml διαλφματοσ ΝaΟΘ 0,1Μ πρζπει να προςτεκοφν ςε 101 ml του διαλφματοσ Υ2, ϊςτε να προκφψει διάλυμα Υ5 με ph=7; Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ=25 C, Ka (CH3COOH) =10 5, Kw=10 14 Κατά τθν ανάμειξθ των διαλυμάτων δεν προκφπτει μεταβολι των όγκων των διαλυμάτων. Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Διακζτουμε υδατικά διαλφματα CH 3 COONa 0,1M (διάλυμα A) και NaF 1M (διάλυμα B). α. Να υπολογιςτεί το ph του διαλφματοσ Α; β. Ρόςα ml H 2 O πρζπει να προςκζςουμε ςε 10 ml του διαλφματοσ Α, για να μεταβλθκεί το ph του κατά μία μονάδα; γ. Ρόςα ml διαλφματοσ ΘCl 0,01M πρζπει να προςκζςουμε ςε 10 ml διαλφματοσ Α, για να προκφψει ρυκμιςτικό διάλυμα με ph=5; δ. 10 ml του διαλφματοσ Α αναμειγνφονται με 40 ml του διαλφματοσ Β και προκφπτουν 50 ml διαλφματοσ Γ. Να υπολογιςτεί το ph του διαλφματοσ Γ. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ=25 C, ) (K ach3cooh =10-5, K ahf =10-4, K w =10-14 Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 92

93 93 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Διακζτουμε τα υδατικά διαλφματα: Διάλυμα Y1: αςκενζσ μονοπρωτικό οξφ HA 0,1M Διάλυμα Y2: NaOH 0,1M α. Αναμειγνφουμε 20 ml διαλφματοσ Y1 με 10 ml διαλφματοσ Y2, οπότε προκφπτει διάλυμα Y3 με ph=4. Να υπολογιςτεί θ ςτακερά ιοντιςμοφ Ka του ΘΑ. β. Σε 18 ml διαλφματοσ Y1 προςκζτουμε 22 ml διαλφματοσ Y2 και προκφπτει διάλυμα Y4. Να υπολογιςτεί το ph του διαλφματοσ Y4. γ. Υδατικό διάλυμα αςκενοφσ μονοπρωτικοφ οξζοσ HB όγκου 60 ml (διάλυμα Y5) ογκομετρείται με το διάλυμα Y2. Βρίςκουμε πειραματικά ότι, όταν προςκζςουμε 20 ml διαλφματοσ Y2 ςτο διάλυμα Y5, προκφπτει διάλυμα με ph=4, ενϊ, όταν προςκζςουμε 50 ml διαλφματοσ Y2 ςτο διάλυμα Y5, προκφπτει διάλυμα με ph=5. Να βρεκοφν: α) θ ςτακερά ιοντιςμοφ Ka του οξζοσ HB β) το ph ςτο ιςοδφναμο ςθμείο τθσ πιο πάνω ογκομζτρθςθσ. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ=25 C Kw=10 14 Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Υδατικό διάλυμα (Δ1 ) αςκενοφσ μονοπρωτικοφ οξζοσ ΘΑ ςυγκζντρωςθσ 0,01 Μ ζχει ph=4. α. Να υπολογίςετε τθ ςτακερά ιοντιςμοφ Κ a του οξζοσ ΘΑ. β. Υδατικό διάλυμα Δ2 άλατοσ ΝaΑ ζχει ph=9,5. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ του άλατοσ ΝaΑ ςτο διάλυμα Δ2. γ. Να υπολογίςετε τουσ όγκουσ V 1 και V 2 των διαλυμάτων Δ1 και Δ2 αντίςτοιχα, που πρζπει να αναμείξουμε για να παραςκευάςουμε 1,1 L ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ Δ3 με ph = 6. δ. Στο διάλυμα Δ3 προςτίκενται 0,03 mol αερίου HCl και το διάλυμα που προκφπτει αραιϊνεται μζχρι τελικοφ όγκου 2 L (διάλυμα Δ4 ). Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ των ιόντων Θ 3 Ο + και Α - που περιζχονται ςτο διάλυμα Δ4. Δίνεται ότι όλα τα υδατικά διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 25 ο C, όπου Κ w = Σα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Διακζτουμε τα παρακάτω υδατικά διαλφματα: Διάλυμα Δ 1 άλατοσ NH 4 Cl, ςυγκζντρωςθσ c = 10-3 M και Διάλυμα Δ 2 ΝaOH με ph = 10. Σε 110 ml διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 100 ml διαλφματοσ Δ 2 και προκφπτει διάλυμα Δ 3 με ph = 8. α. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ του διαλφματοσ Δ 2 β. Να υπολογίςετε τθ ςτακερά ιοντιςμοφ K b τθσ NH 3 γ. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 1. Δίνεται ότι όλα τα υδατικά διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 25 ο C, όπου Κ w = Σα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Διακζτουμε υδατικό διάλυμα CH 3 COOH 0,1M (διάλυμα Υ1). α. Ρόςα ml H 2 O πρζπει να προςτεκοφν ςε 100 ml του διαλφματοσ Υ1, για να μεταβλθκεί το ph του κατά μία μονάδα; β. Σε 100 ml του διαλφματοσ Y1 προςκζτουμε 0,01 mol HCl, χωρίσ μεταβολι όγκου του διαλφματοσ, οπότε προκφπτει διάλυμα Y2. Να υπολογιςτεί ο λόγοσ των βακμϊν ιοντιςμοφ (α 1 :α 2 ) του CH 3 COOH ςτα διαλφματα Υ1 και Υ2. γ. Ρόςα g ςτερεοφ ΝaΟΘ πρζπει να προςτεκοφν ςε 100 ml διαλφματοσ Y1, χωρίσ μεταβολι όγκου του διαλφματοσ, για να αντιδράςει πλιρωσ (ςτοιχειομετρικά) με το οξφ; Να υπολογιςτεί το ph του διαλφματοσ Υ3 που προκφπτει μετά τθν αντίδραςθ. δ. Σε 100 ml του διαλφματοσ Υ3 προςκζτουμε 0,005 mol HCl, χωρίσ μεταβολι όγκου του διαλφματοσ. Να υπολογιςτεί το ph του διαλφματοσ που προκφπτει. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ=25 C, Ka(CH 3 COOH)=10 5, Kw=10 14 Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 93

94 94 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών γνωςτζσ προςεγγίςεισ. Σχετικζσ ατομικζσ μάηεσ: H=1, O=16, Na= Διακζτουμε τα εξισ υδατικά διαλφματα: CH 3 COOH 2Μ (διάλυμα Α), CH 3 COOΚ 3Μ (διάλυμα Β) και HCl 1M (διάλυμα Γ). α. Σε 200 ml διαλφματοσ Β προςτίκενται 400 ml H 2 O. Να υπολογιςτεί το ph του αραιωμζνου διαλφματοσ. β. Ρόςα ml H 2 O πρζπει να προςτεκοφν ςε 100 ml διαλφματοσ Α για να μεταβλθκεί το ph του κατά μία μονάδα; γ. Ρόςα ml διαλφματοσ Γ πρζπει να προςτεκοφν ςε 100 ml διαλφματοσ Α ϊςτε ο βακμόσ ιοντιςμοφ του CH 3 COOH ςτο διάλυμα που προκφπτει να γίνει ; δ. Αναμειγνφουμε 100 ml διαλφματοσ Α, 100 ml διαλφματοσ Β, 50 ml διαλφματοσ Γ και το διάλυμα που προκφπτει, αραιϊνεται με H 2 Ο μζχρισ όγκου 1 L. Να υπολογιςτεί το ph του τελικοφ διαλφματοσ. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ=25 C. Κατά τθν ανάμειξθ των διαλυμάτων ο όγκοσ του τελικοφ διαλφματοσ ιςοφται με το άκροιςμα των όγκων των επιμζρουσ διαλυμάτων. Κ ach3cooh =10-5 K w =10 14 Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ ,4 g κορεςμζνου μονοκαρβοξυλικοφ οξζοσ (Κa=10-5 ) διαλφονται ςτο νερό και το διάλυμα αραιϊνεται μζχρι τα 1000 ml (διάλυμα Υ1). Το διάλυμα Υ1 βρζκθκε ότι ζχει ph=3. α. i) Να βρεκεί ο ςυντακτικόσ τφποσ του οξζοσ. ii) Να υπολογιςτεί ο βακμόσ ιοντιςμοφ του οξζοσ ςτο διάλυμα Υ1. β. 200 ml του διαλφματοσ Υ1 εξουδετερϊνονται πλιρωσ με τθν ακριβϊσ απαιτοφμενθ ποςότθτα ςτερεοφ Ca(OH) 2. Να υπολογιςτεί το ph του εξουδετερωμζνου διαλφματοσ (διάλυμα Υ2). γ. Να υπολογιςτεί θ μάηα (ςε g) του ςτερεοφ Ca(OH) 2 που πρζπει να προςτεκεί ςε 440 ml διαλφματοσ Υ1, για να προκφψει το διάλυμα Υ3 με ph=6. δ. Να υπολογιςτεί ο όγκοσ (ςε ml) διαλφματοσ HCl 0,1M που πρζπει να προςτεκεί ςε 220 ml διαλφματοσ Υ3, για να μεταβλθκεί το ph του κατά μία μονάδα. Δίνεται ότι: Ar(H)=1, Ar(C)=12, Ar(O)=16, Ar(Ca)=40 θ προςκικθ του Ca(OH) 2 δε μεταβάλλει τον όγκο των διαλυμάτων. όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ=25 C Kw=10 14 τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Διακζτουμε δφο υδατικά διαλφματα Δ1 και Δ2: Δ1: HCl 0,1 M όγκου 200 ml Δ2: CH 3 COONa 0,1 M όγκου 200 ml α. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ1. β. Να υπολογίςετε τα ml του νεροφ που πρζπει να προςτεκοφν ςε 100 ml διαλφματοσ Δ1, ζτςι ϊςτε να μεταβλθκεί το ph του κατά μία μονάδα. γ. Αν το διάλυμα Δ2 ζχει ph = 9, να υπολογίςετε τθν τιμι τθσ ςτακεράσ ιοντιςμοφ Κa του CH3COOH. δ. Στα υπόλοιπα 100 ml του διαλφματοσ Δ1 προςκζτουμε το διάλυμα Δ2 και προκφπτει διάλυμα Δ3, όγκου 300 ml. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ3. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 25 o C και Κw= Σα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Διακζτουμε 4L υδατικοφ διαλφματοσ ΝΘ 3 0,1Μ (Διάλυμα Δ 1 ). α. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 1. β. Στο διάλυμα Δ 1 προςκζτουμε 0,2 mol αερίου HCl χωρίσ να μεταβλθκεί ο όγκοσ του διαλφματοσ. Να βρεκεί το ph του διαλφματοσ που κα προκφψει. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ=25 ο C, K b NH 3 =10-5, K w = Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Διακζτουμε τρία υδατικά διαλφματα Α, Β και Γ: Α: HCl 0,05M Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 94

95 95 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Β: NaOH 0,1M Γ: NH 4 Cl 0,1M α. Σε 0,6L του διαλφματοσ Α προςκζτουμε 0,4L από το διάλυμα Β και προκφπτει διάλυμα Ε. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Ε. β. Αν το διάλυμα Γ ζχει ph=5, να υπολογίςετε τθν τιμι τθσ ςτακεράσ ιοντιςμοφ K b τθσ NH 3. γ. Σε 2L του διαλφματοσ Γ προςκζτουμε 1L από το διάλυμα Β και προκφπτει διάλυμα Η. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Η. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ=25 ο C, όπου K w = Σα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ Διακζτουμε υδατικά διαλφματα CH 3 COONa 0,1M (διάλυμα A) και HCl 0,01M (διάλυμα B). α. Ροιο είναι το ph του διαλφματοσ Α; β. Ρόςα ml H 2 O πρζπει να προςκζςουμε ςε 10 ml του διαλφματοσ B, ϊςτε να προκφψει διάλυμα με ph=3; γ. Ρόςα ml H 2 O πρζπει να προςκζςουμε ςε 10 ml του διαλφματοσ Α, για να μεταβλθκεί το ph του κατά μία μονάδα; δ. Ρόςα ml διαλφματοσ Β πρζπει να προςκζςουμε ςε 10 ml διαλφματοσ Α για να προκφψει ρυκμιςτικό διάλυμα με ph=5; Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ=25 C, Κ ach3cooh =10-5, K w =10 14 Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Διάλυμα Δ 1 όγκου 200 ml προζκυψε από τθ διάλυςθ 0,02 mol HCl ςε νερό. Διάλυμα Δ 2 όγκου 400 ml προζκυψε από τθ διάλυςθ 0,04 mol ΝΘ 3 ςε νερό. α. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 1. β. Να υπολογίςετε: i. Το ph του διαλφματοσ Δ 2 ii. Το βακμό ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ςτο διάλυμα Δ 2 γ. 100 ml του διαλφματοσ Δ 1 αναμειγνφονται με 200 ml του διαλφματοσ Δ 2 και προκφπτει διάλυμα Δ 3. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3. Δίνονται: Κ bνθ3 =10 5, Κ w =10 14, κ = 25 ο C. Σα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Υδατικό διάλυμα Δ 1 του οξζοσ HCOOH ζχει ph = 3. α. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ του HCOOH ςτο διάλυμα Δ 1. β. Να υπολογίςετε το βακμό ιοντιςμοφ του HCOOH ςτο διάλυμα Δ 1. γ. Σε όγκο x L του διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 1 L υδατικοφ διαλφματοσ NaOH 0,01 M, οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 2, ςτο οποίο παρατθροφμε μεταβολι του ph κατά μία (1) μονάδα ςε ςχζςθ με το διάλυμα Δ 1. Να υπολογίςετε τον όγκο x του διαλφματοσ Δ 1. δ. Στο διάλυμα Δ 2 προςκζτουμε 1 L νερό, οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 3. Ρρακτικά, το ph του διαλφματοσ Δ 3 κα αυξθκεί, κα ελαττωκεί ι κα παραμείνει αμετάβλθτο ςε ςχζςθ με το ph του διαλφματοσ Δ 2 Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ Όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ = 25 ο C, όπου Κ a HCOOΘ =10 4 και Κ w = Σα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Διακζτουμε υδατικά διαλφματα CH 3 COOH 0,1 M (διάλυμα Υ 1 ) και HCl 0,1 Μ (διάλυμα Υ 2 ). α. Να υπολογιςτεί το ph των διαλυμάτων Υ 1 και Υ 2. β. Αναμειγνφουμε 100 ml του διαλφματοσ Υ 1 με 100 ml του διαλφματοσ Υ 2 οπότε προκφπτει διάλυμα Υ 3. Να υπολογιςτεί ο βακμόσ ιοντιςμοφ του CH 3 COOH ςτο διάλυμα Υ 3. γ. Στο διάλυμα Υ 3 προςκζτουμε 0,8 g ςτερεοφ ΝaΟΘ και ςτθν ςυνζχεια αραιϊνουμε το διάλυμα μζχρι τελικοφ όγκου 1 L. (διάλυμα Υ 4 ). Να υπολογιςτεί το ph του διαλφματοσ Υ 4. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ =25 ο C, K a (CH 3 COOH) = 10-5, Κ w = Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 95

96 96 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών γνωςτζσ αρικμθτικζσ προςεγγίςεισ. Δίνονται οι ςχετικζσ ατομικζσ μάηεσ: Νa = 23, Θ = 1, Ο = Σε ςχολικό εργαςτιριο διακζτουμε υδατικό διάλυμα HF (διάλυμα Α). Μακιτρια ογκομετρεί 25 ml του διαλφματοσ Α με πρότυπο διάλυμα NaOH 0,1M. Στο ιςοδφναμο ςθμείο καταναλϊκθκαν 25 ml του προτφπου διαλφματοσ NaOH. α. Να υπολογιςτεί θ ςυγκζντρωςθ του διαλφματοσ Α. β. Να υπολογιςτεί το ph ςτο ιςοδφναμο ςθμείο. γ. Ρόςα γραμμάρια ςτερεοφ NaOH πρζπει να προςκζςει ςε 300 ml του διαλφματοσ Α για να παραςκευάςει ρυκμιςτικό διάλυμα Β με ph=3; δ. Ζνασ μακθτισ υποςτθρίηει ότι, αν ςτο διάλυμα Β προςκζςουμε 300 ml H 2 O, τότε το ph του διαλφματοσ κα μεταβλθκεί. Συμωωνείτε ι διαωωνείτε με τθν άποψι του; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ =25 ο C, K a (HF) = , Κ w = Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ αρικμθτικζσ προςεγγίςεισ. Θ προςκικθ ςτερεοφ δεν μεταβάλλει τον όγκο του διαλφματοσ Α. Δίνονται οι ςχετικζσ ατομικζσ μάηεσ: Νa = 23, Θ = 1, Ο = Υδατικό διάλυμα αςκενοφσ μονοπρωτικοφ οξζοσ ΘΑ ζχει ph=3 (διάλυμα Υ1). α. Για τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ 20 ml του Υ1 απαιτοφνται 40 ml διαλφματοσ NaOH 0,05 M. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ και το βακμό ιοντιςμοφ του ΘΑ ςτο διάλυμα Υ1. β. Ρόςα ml H 2 O πρζπει να προςκζςουμε ςε 50 ml του διαλφματοσ Υ1, για να μεταβλθκεί το ph του κατά μία μονάδα; γ. Σε 800 ml διαλφματοσ Υ1 προςτίκενται x g NaOH(s) και προκφπτει διάλυμα 800 ml (διάλυμα Υ2) με ph=5. Να υπολογίςετε το x. δ. Σε 100 ml διαλφματοσ Υ1 προςτίκενται 400 ml διαλφματοσ HCl 0,01 Μ και προκφπτει διάλυμα όγκου 500 ml (διάλυμα Υ3). Να υπολογίςετε τθ *H 3 O + + του διαλφματοσ Υ3. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ =25 ο C, Κw = Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ αρικμθτικζσ προςεγγίςεισ. Ar (Νa) = 23, Ar(Θ) = 1, Ar(Ο) = Διακζτουμε 200 ml υδατικοφ διαλφματοσ ΝΘ 3 με ςυγκζντρωςθ 0,1 Μ και ph =11 (Δ1). Ρροςκζτουμε 0,02 mol ΝΘ 4 Cl χωρίσ μεταβολι του όγκου και προκφπτει διάλυμα Δ2. α. Να υπολογίςετε τθ ςτακερά ιοντιςμοφ Kb και τον βακμό ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ςτο διάλυμα Δ1. β. Να υπολογίςετε το ph και τον βακμό ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ςτο διάλυμα Δ2. γ. Στο διάλυμα Δ2 προςκζτουμε 200 ml υδατικοφ διαλφματοσ KOH 0,1 Μ και προκφπτει διάλυμα Δ3. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ *ΟΘ + ςτο διάλυμα Δ3. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κ=25 ο C, όπου Κw = Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ Σε πζντε δοχεία περιζχονται τα επόμενα διαλφματα: διάλυμα ΝaΝΟ3 0,1 M (Y1) διάλυμα ΝΘ3 0,1 M (Y2) διάλυμα ΘCl 0,1 M (Y3) διάλυμα ΝaΟΘ 0,1 M (Y4) διάλυμα ΝΘ4Cl 0,1 M (Y5) α. Nα βρείτε ποιο διάλυμα περιζχεται ςε κάκε δοχείο με βάςθ τα δεδομζνα του παρακάτω πίνακα. β. Το κυριότερο όξινο ςυςτατικό του ξινιςμζνου γάλακτοσ είναι το γαλακτικό οξφ Για τθν ογκομζτρθςθ 10 ml του ξινιςμζνου γάλακτοσ απαιτοφνται 5 ml διαλφματοσ ΝaΟΘ 0,1 Μ. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ του γαλακτικοφ οξζοσ ςτο ξινιςμζνο γάλα (κανζνα άλλο ςυςτατικό του γάλακτοσ δεν αντιδρά με ΝaΟΘ). Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 96

97 97 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών γ. Να προτείνετε από μία εργαςτθριακι δοκιμαςία για τθν ανίχνευςθ τθσ καρβοξυλομάδασ και τθσ υδροξυλομάδασ του γαλακτικοφ οξζοσ. (Να γράψετε τισ ςχετικζσ χθμικζσ εξιςϊςεισ). δ. Με ποια αναλογία όγκων πρζπει να αναμείξουμε το διάλυμα Υ4 (ΝaOH) με το διάλυμα Υ5 (ΝΘ 4 Cl), ϊςτε να προκφψει ρυκμιςτικό διάλυμα (Υ6) με ph = 9. ε. Σε ίςουσ όγκουσ V των διαλυμάτων Υ2 (ΝΘ3 0,1 Μ) Υ4 (ΝaΟΘ 0,1 Μ) Υ6 (ΝΘ3 / ΝΘ4Cl) προςτίκεται νερό όγκου x L, y L, ω L αντίςτοιχα, ϊςτε να μεταβλθκεί το ph τουσ κατά μία μονάδα. Να διατάξετε κατά αφξουςα ςειρά τισ τιμζσ x, y, ω και να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. Δίνονται Κw = και κ = 25 ο C Στο ςχολικό εργαςτιριο διακζτουμε: Ξφδι του εμπορίου το οποίο είναι υδατικό διάλυμα αικανικοφ οξζοσ 6% w/v (Διάλυμα Y1) Διάλυμα CΘ3COONa 0,5 M (Διάλυμα Y2) α. Να υπολογίςετε το ph του ξυδιοφ του εμπορίου (Τ1). β. Σε 400 ml ξυδιοφ (Τ1) προςκζτουμε 4,8 g ςκόνθσ Mg χωρίσ να μεταβλθκεί ο όγκοσ του διαλφματοσ. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ που προκφπτει. γ. Ροιοσ είναι ο μζγιςτοσ όγκοσ ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ με ph = 5 που μποροφμε να παραςκευάςουμε, αν ςτο εργαςτιριο διακζτουμε 1 L από το διάλυμα Τ1 και 1 L από το διάλυμα Τ2; δ. Αναμιγνφουμε ίςουσ όγκουσ υδατικοφ διαλφματοσ CΘ 3 COOΘ 1 Μ και υδατικοφ διαλφματοσ HCOOH. Στο τελικό διάλυμα που προκφπτει, ζχουμε *Θ 3 Ο + ] = Μ. Να υπολογίςετε τθν αρχικι ςυγκζντρωςθ του υδατικοφ διαλφματοσ ΘCOOH. Για όλα τα ερωτιματα δίνονται: Για το CΘ 3 COOΘ: Κa = 10 5 και για το ΘCOOH: Κ a = Κ w = και κ = 25 ο C Σχετικζσ ατομικζσ μάηεσ: C : 12, O : 16, H : 1, Mg : Θ αςπιρίνθ είναι ζνα αςκενζσ οργανικό μονοπρωτικό οξφ (ΘΑ), το οποίο ονομάηεται ακετυλοςαλικυλικό οξφ, ζχει Κa = και ςχετικι μοριακι μάηα Μr = 180. α. Να υπολογίςετε το βακμό ιοντιςμοφ του ακετυλοςαλικυλικοφ οξζοσ ςε διάλυμα (Δ1) ςυγκζντρωςθσ 0,1 Μ. β. Ζνα διςκίο αςπιρίνθσ μάηασ 0,25 g διαλφκθκε ςτο νερό και το διάλυμα (Δ 2 ) που δθμιουργικθκε ογκομετρικθκε με πρότυπο διάλυμα ΚΟΘ 0,02 Μ παρουςία δείκτθ ωαινολοωκαλεΐνθσ. Ο όγκοσ του πρότυπου διαλφματοσ ΚΟΘ που καταναλϊκθκε κατά τθν ογκομζτρθςθ μζχρι το ιςοδφναμο ςθμείο ιταν 30 ml. Ροια είναι θ % w/w περιεκτικότθτα του διςκίου ςε ακετυλοςαλικυλικό οξφ; Διακζτουμε τα παρακάτω υδατικά διαλφματα: Διάλυμα Δ3 : H 2 B 0,1 Μ (Το H 2 B είναι ιςχυρό ςτον πρϊτο ιοντιςμό του και αςκενζσ ςτον δεφτερο με Κ α2 =10-4 Διάλυμα Δ4 : ΝαΟH 0,2 Μ γ. Να υπολογίςετε το pθ του διαλφματοσ Δ3. δ. 50 ml του διαλφματοσ Δ3 εξουδετερϊνονται πλιρωσ από το διάλυμα Δ4 και το διάλυμα που προκφπτει αραιϊνεται μζχρι τελικοφ όγκου 500 ml (διάλυμα Δ5). Να υπολογίςετε τον όγκο του διαλφματοσ Δ4 που απαιτικθκε για τθν εξουδετζρωςθ του διαλφματοσ Δ3. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ5 ςε κερμοκραςία 25 ο C Δίνεται υδατικό διάλυμα NH 3 0,1 Μ (Y 1 ). α. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ κακϊσ και τον βακμό ιοντιςμοφ τθσ NH 3 ςτο διάλυμα (Y 1 ). β. Οριςμζνθ ποςότθτα διαλφματοσ (Y 1 ) εξουδετερϊνεται πλιρωσ με τθν απαραίτθτθ ποςότθτα HCOOH. Να προβλζψετε αν το τελικό διάλυμα είναι όξινο, ουδζτερο ι βαςικό και να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. γ. Σε μζροσ του διαλφματοσ (Y 1 ) προςκζτουμε νερό μζχρισ όγκου V, οπότε προκφπτει το διάλυμα (Y 2 ). Ογκομετροφμε το διάλυμα (Y 2 ) με πρότυπο υδατικό Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 97

98 98 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών διάλυμα HCl 0,1 Μ. Στο ιςοδφναμο ςθμείο το ph είναι 5,5 και ο τελικόσ όγκοσ είναι 100 ml. Ροιοσ είναι ο όγκοσ του πρότυπου διαλφματοσ HCl που απαιτικθκε; Να υπολογίςετε τον λόγο των ολικϊν ςυγκεντρϊςεων NH 3 των διαλυμάτων (Y 1 ) και (Y 2 ). Δίνεται : Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 25 ο C όπου ιςχφει: Κ w =10-14, K ahcooh =10-4, K bnh3 = Τρία διαωορετικά δοχεία περιζχουν τα διαλφματα: Υ1: HCOOH c 1 =1M Y2: HCOONa c 2 =0,5M Y3: NaHSO 4 c 3 =2M Αναμειγνφουμε το Υ1 με το Υ2 με αναλογία όγκων 4:1. α. Να βρείτε το ποςοςτό% τθσ μεταβολισ του βακμοφ ιοντιςμοφ του HCOOH. β. Να εξθγιςετε τθ μεταβολι ςτο ph του διαλφματοσ Υ4 μετά από ςυνεχι αραίωςθ υπό ςτακερι κερμοκραςία. γ. Σε 3L του Υ3 προςκζτουμε 2L NaOH ςυγκζντρωςθσ c 4 M προκφπτοντασ διάλυμα Υ5 με ph=2.nα βρεκεί θ ςυγκζντρωςθ c 4.. Στο Υ1 ρυκμίηουμε το ph=1 χωρίσ μεταβολι του όγκου του προκφπτοντασ το Υ6. δ. Να υπολογιςτεί ο βακμόσ ιοντιςμοφ του HCOOH ςτο διάλυμα. ε. Στο διάλυμα Υ6 προςτίκεται ςτερεό ΚΟΘ χωρίσ μεταβολι όγκου μζχρι θ *ΟΘ - += Μ,προκφπτοντασ το διάλυμα Υ7. Να υπολογιςτεί θ *HCOO - + ςτο διάλυμα Υ7. Δίνεται: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 ο C όπου ιςχφει: K ahcooh =10-4 K ahso4 = Κ w =10-14 Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ ίνονται τα διαλφματα: Υ1: ΘCOOH 0,1M Ka (ΘCOOH) = 10 4 Υ2: CΘ 3 COOH 1M Ka (CΘ 3 COOH) = 10 5 Υ3: NaOH 0,1 M α. Ρόςα ml διαλφματοσ Υ3 πρζπει να προςκζςουμε ςε 1 L διαλφματοσ Υ1, ϊςτε να προκφψει διάλυμα με pθ = 4; β. Αναμειγνφονται 500 ml του διαλφματοσ Υ1 με 500 ml του διαλφματοσ Υ2, οπότε προκφπτει διάλυμα Υ4. Να υπολογίςετε το pθ του διαλφματοσ Υ4. γ. Στο διάλυμα Υ4 προςτίκεται περίςςεια Mg. Να υπολογίςετε τον όγκο του εκλυόμενου αερίου ςε πρότυπεσ ςυνκικεσ (STP). δ. Είναι δυνατόσ ο προςδιοριςμόσ τθσ ςυγκζντρωςθσ διαλφματοσ HCOOH με ογκομζτρθςθ με πρότυπο διάλυμα ΚMnO 4 παρουςία Θ 2 SO 4 ; Απαιτείται δείκτθσ ςε αυτι τθν περίπτωςθ; ίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ = 25 ο C. Κw = Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Δίνονται τα υδατικά διαλφματα: Y1: ΝΘ 3 0,2 Μ, Κ b (ΝΘ3) = 10 5 Y2: ΘCl 0,4 Μ Y3: ΝaOΘ 0,1 Μ α. Αναμιγνφονται 500 ml του διαλφματοσ Υ1 με 500 ml του διαλφματοσ Y2, οπότε προκφπτει το διάλυμα Υ4. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Υ4. β. Σε 100 ml του διαλφματοσ Υ4 προςτίκενται 150 ml του διαλφματοσ Υ3, οπότε προκφπτει διάλυμα Υ5. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Υ5, κακϊσ και τισ ςυγκεντρϊςεισ όλων των ιόντων του διαλφματοσ. γ. Δφο μακθτζσ Α και Β ογκομζτρθςαν, χωριςτά ο κακζνασ, 25 ml του ίδιου αγνϊςτου διαλφματοσ ΝΘ 3 με πρότυπο διάλυμα ΘCl 0,1 Μ. Ο μακθτισ Α χρθςιμοποίθςε ωσ δείκτθ ωαινολοωκαλεΐνθ με περιοχι ph αλλαγισ χρϊματοσ 8,2-10 και προςδιόριςε τθ ςυγκζντρωςθ τθσ ΝΘ 3 ςτο ογκομετροφμενο διάλυμα ίςθ με C A. O μακθτισ Β χρθςιμοποίθςε ωσ δείκτθ κόκκινο του μεκυλίου με περιοχι ph αλλαγισ χρϊματοσ 4,7-6,2 και προςδιόριςε τθ ςυγκζντρωςθ τθσ ΝΘ 3 ςτο ογκομετροφμενο διάλυμα ίςθ με C Β. γ1. Ροιοσ μακθτισ προςδιόριςε ακριβζςτερα τθ ςυγκζντρωςθ τθσ ΝΘ3 ςτο ογκομετροφμενο διάλυμα; Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 98

99 99 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών γ2. Ροια από τισ ςυγκεντρϊςεισ C A και C Β είναι μεγαλφτερθ; γ3. Να αναωζρετε δφο παράγοντεσ που γενικότερα επθρεάηουν το κατακόρυωο τμιμα μιασ καμπφλθσ ογκομζτρθςθσ οξυμετρίασ ι αλκαλιμετρίασ. Για όλα τα ερωτιματα δίνονται: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 25 C. Κ w = Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ Σε 1 L υδατικοφ διαλφματοσ οξζοσ ΘΑ με pθ = 3 (διάλυμα Δ1) προςκζτουμε 0,1 mol άλατοσ ΝaΑ, χωρίσ να μεταβλθκεί ο όγκοσ του διαλφματοσ, οπότε προκφπτει διάλυμα Δ2 με pθ = 3. Σε 1 L υδατικοφ διαλφματοσ οξζοσ ΘΒ με pθ = 3 (διάλυμα Δ3) προςκζτουμε 0,1 mol άλατοσ ΝaΒ, χωρίσ να μεταβλθκεί ο όγκοσ του διαλφματοσ, οπότε προκφπτει διάλυμα Δ4 με pθ = 5. α. Να ςυγκρίνετε τθν ιςχφ των οξζων ΘΑ και ΘΒ και να δικαιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. β. 50 ml του διαλφματοσ Δ1 ογκομετροφνται με πρότυπο διάλυμα ΝaOH 0,01 Μ. Ρόςοσ όγκοσ πρότυπου διαλφματοσ απαιτείται για τθν ογκομζτρθςθ; γ. 50 ml του διαλφματοσ Δ3 ογκομετροφνται με 75 ml πρότυπου διαλφματοσ ΝaOH ςυγκζντρωςθσ 1/15 Μ. Να προςδιοριςτεί θ *ΟΘ + ςτο ιςοδφναμο ςθμείο. δ. δ1. Σε τι διαωζρει το τελικό ςθμείο από το ιςοδφναμο ςθμείο μιασ ογκομζτρθςθσ; δ2. Κατά τθ διάρκεια μιασ ογκομζτρθςθσ αλκαλιμετρίασ παρατθρικθκε μικρι διαρροι. Ρϊσ κα επθρεαςτεί το ιςοδφναμο και πϊσ το τελικό ςθμείο τθσ ογκομζτρθςθσ; Θ ςυγκζντρωςθ του ογκομετροφμενου διαλφματοσ κα βρεκεί μεγαλφτερθ ι μικρότερθ τθσ πραγματικισ; Να δικαιολογιςετε τισ απαντιςεισ ςασ. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 25 C. Κ w = Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ Θ αμμωνία (ΝΘ 3 ) παραςκευάηεται ςφμωωνα με τθν αμωίδρομθ αντίδραςθ που περιγράωεται από τθν παρακάτω χθμικι εξίςωςθ: Σε δοχείο όγκου 8 L, ςε κερμοκραςία κ1 ειςάγονται 5 mol Ν 2 και 11 mol H 2. Στθν κατάςταςθ χθμικισ ιςορροπίασ διαπιςτϊνεται ότι θ ποςότθτα τθσ αμμωνίασ είναι 2 mol. α. Να υπολογίςετε τθν απόδοςθ (με μορωι κλαςματικοφ αρικμοφ) τθσ αντίδραςθσ ςφνκεςθσ τθσ αμμωνίασ. β. Να υπολογίςετε τθν ςτακερά χθμικισ ιςορροπίασ Kc τθσ αντίδραςθσ ςφνκεςθσ τθσ αμμωνίασ ςτθ κερμοκραςία κ1. (μονάδεσ 3) γ. Αν θ κερμοκραςία του μίγματοσ ιςορροπίασ γίνει κ 2, όπου κ2 > κ1, τότε τα ςυνολικά mol του μίγματοσ ιςορροπίασ γίνονται 15. Να χαρακτθρίςετε τθν αντίδραςθ ςχθματιςμοφ τθσ αμμωνίασ ωσ ενδόκερμθ ι εξϊκερμθ. Στο διάλυμα Y2 προςτίκενται μερικζσ ςταγόνεσ του δείκτθ ερυκρό τθσ ωαινόλθσ με pka = 8. Δίνεται ότι ο ιοντιςμόσ του δείκτθ παριςτάνεται από τθν χθμικι εξίςωςθ: γ1. Να υπολογίςετε τo λόγο *Δ + / *ΘΔ+. γ2. Αν θ όξινθ μορωι του δείκτθ ζχει χρϊμα κίτρινο και θ βαςικι μορωι ζχει χρϊμα κόκκινο, τι χρϊμα κα αποκτιςει το διάλυμα Υ2 μετά τθν προςκικθ του δείκτθ; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα είναι υδατικά. Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ = 25 ο C, εκτόσ αν κακορίηεται διαωορετικά ςτθν εκωϊνθςθ. Κw = Τα δεδομζνα του κζματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Δίνονται τα υδατικά διαλφματα: Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 99

100 100 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών α. Να υπολογιςτεί το ph του διαλφματοσ Υ1. β. Να υπολογιςτεί ο βακμόσ ιοντιςμοφ του ΘΑ. γ. Να υπολογιςτοφν οι ςυγκεντρϊςεισ όλων των ιόντων ςτο διάλυμα Υ1. δ. Ροιοσ όγκοσ Θ2Ο πρζπει να προςτεκεί ςε 150mL του διαλφματοσ Υ1, ζτςι ϊςτε ο βακμόσ ιοντιςμοφ του νζου διαλφματοσ να είναι δεκαπλάςιοσ από τον βακμό ιοντιςμοφ του Υ1; ε.σε 100 ml του διαλφματοσ Υ2 προςτίκενται 50mL του διαλφματοσ Υ3. Το ρυκμιςτικό διάλυμα που προκφπτει ζχει ph=6. ε1.να υπολογιςτεί θ τιμι του x για τθ βάςθ Β(ΟΘ)x. ε2. Να βρείτε τον όγκο του διαλφματοσ Υ3 που απαιτείται για τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ 50mL του διαλφματοσ Υ2. (μονάδεσ 3) ε3. Το διάλυμα που προκφπτει από τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ 100mL του διαλφματοσ Υ2 με τθν απαιτοφμενθ ποςότθτα του διαλφματοσ Υ3, αραιϊνεται με Θ 2 Ο μζχρι όγκου 1000mL. Να υπολογίςετε το ph του αραιωμζνου διαλφματοσ. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ = 25 ο C. Κ w = Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ Δίνονται τα υδατικά διαλφματα: Ροςότθτα 20 ml του διαλφματοσ Y2 ογκομετρείται με το πρότυπο διάλυμα Y4. Για τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ των 20 ml του Y2 απαιτικθκαν 20 ml από το Y4. α. Θ ανωτζρω ογκομζτρθςθ είναι οξυμετρία ι αλκαλιμετρία; β. Με ποιο γυάλινο ςκεφοσ μετράται ο όγκοσ του διαλφματοσ Y2 και με ποιο ο όγκοσ του διαλφματοσ Y4; γ. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ του ΘΑ ςτο διάλυμα Y2. δ. Ρρωτεολυτικόσ δείκτθσ ΘΔ, ο οποίοσ ζχει pka = 5, προςτίκεται ςτο διάλυμα Υ2. Να υπολογίςετε το λόγο *ΘΔ+ / *Δ +. (μονάδεσ 2) ε. Να βρείτε τισ τιμζσ τθσ Κa του ΘΑ και τθσ Κb τθσ NH 3. ςτ. Με ποια αναλογία όγκων πρζπει να αναμειχκοφν τα διαλφματα Y2 και Y4, ϊςτε να προκφψει ρυκμιςτικό διάλυμα Y5 με ph=7; η. Ρόςα ml διαλφματοσ Y1 πρζπει να προςκζςουμε ςε 330 ml του διαλφματοσ Y5, ζτςι ϊςτε να προκφψει νζο ρυκμιςτικό διάλυμα, το ph του οποίου κα διαωζρει κατά μία μονάδα από το ph του διαλφματοσ Y5; θ. Κατά τθν ανάμειξθ ίςων όγκων των διαλυμάτων Y2 και Y3, το διάλυμα που προκφπτει είναι όξινο, βαςικό ι ουδζτερο; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςθ ςασ χωρίσ να υπολογίςετε τθν τιμι του ph. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ = 25 ο C. Κw = Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ α. Ρόςθ ποςότθτα αερίου ΘΙ πρζπει να διαλυκεί πλιρωσ ςε 100 ml διαλφματοσ Y 1 ΝΘ 3 ςυγκζντρωςθσ 0,1 Μ και ph=11, ϊςτε να μεταβλθκεί το ph του κατά δφο μονάδεσ; Κατά τθν προςκικθ του ΘΙ δεν μεταβάλλεται ο όγκοσ του διαλφματοσ. 0,01 mol ςτερεό ΝΘ 4 Ι διαλφεται ςε Θ 2 Ο οπότε ςχθματίηεται διάλυμα Y 1 όγκου 100 ml. β. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ που προκφπτει. γ. Ρόςα mol ςτερεοφ NaOH πρζπει να προςτεκοφν ςτο διάλυμα Υ 1 ϊςτε να προκφψει διάλυμα Υ 2 με ph=9 ; Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 25 0 C όπου Κ w =10-14 και τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 100

101 101 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Ροςότθτα αερίου HCN απομονϊνεται και χρθςιμοποιείται για τθν Ραραςκευι ιςομοριακισ ποςότθτασ μεκανικοφ νατρίου (HCOONa). Το HCOONa διαλφεται ςε νερό και παραςκευάηεται διάλυμα Δ 1 όγκου 2L. Από το διάλυμα Δ 1 λαμβάνεται ποςότθτα 20 ml θ οποία ογκομετρείται με πρότυπο διάλυμα HCl(aq) ςυγκζντρωςθσ 0,2 Μ. Θ καμπφλθ ογκομζτρθςθσ δίνεται παρακάτω: -Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ=25 ο C. -Kw= Tα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. Το ςθμείο Ο είναι το ιςοδφναμο ςθμείο τθσ ογκομζτρθςθσ. i) Να προςδιορίςετε τθ ςυγκζντρωςθ του ογκομετροφμενου διαλφματοσ. ii) Με βάςθ τθν καμπφλθ ογκομζτρθςθσ να αποδείξετε ότι θ Κa του ΘCOOH είναι iii) Να υπολογίςετε το ph ςτο ιςοδφναμο ςθμείο. iv) Στον ακόλουκο πίνακα δίνονται τζςςερισ πικανοί δείκτεσ που μποροφν να χρθςιμοποιθκοφν για τον προςδιοριςμό του τελικοφ ςθμείου τθσ ογκομζτρθςθσ. Να επιλζξετε τον καταλλθλότερο δείκτθ και να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. v) Να υπολογίςετε τον όγκο του αερίου HCN ( ςε L μετρθμζνο ςε STP), το οποίο χρθςιμοποιικθκε για τθν παραςκευι του διαλφματοσ Δ 1. vi.) Σε υδατικό διάλυμα του HCOONa ζχει αποκαταςτακεί θ ιςορροπία: HCOO (aq) H2O(l) HCOOH(aq) OH (aq) Να εξθγιςετε, χωρίσ υπολογιςμοφσ, τι επίδραςθ κα ζχει ςτθ ςυγκζντρωςθ των ιόντων του HCOO- τθσ κατάςταςθσ ιςορροπίασ: α. θ προςκικθ μικρισ ποςότθτασ HCl (g) β. θ προςκικθ μικρισ ποςότθτασ NaOH (s) γ. θ αφξθςθ του όγκου του δοχείου. Δίνεται ότι: Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 101

102 102 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 6.Ηλεκτρονιακή δομή των ατόμων και περιοδικόσ πίνακασ. 6.1.Σροχιακά και κβαντικοί αριθμοί Απάντθςθ : Λφςθ: Θ ςυχνότθτα με το μικοσ κφματοσ (το γινόμενο τουσ είναι ίςο με τθν ταχφτθτα του φωτόσ.).γράφουμε τθν εξίςωςθ και λφνουμε ωσ προσ το μικοσ κφματοσ. Τπολογιςμόσ :Θ ςυχνότθτα με το μικοσ κφματοσ ςυνδζονται με τθ ςχζςθ c=νλ. Λφνοντασ ωσ προσ λ c ν Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία-κβαντική θεωρία(planck) ζχω λ= Σασ δίνεται θ παρακάτω εικόνα 3 108m/s λ= =5, m=589nm 14 5,09 10 /s Όπου c θ ταχφτθτα του φωτόσ ( m/s) Αντικακιςτϊντασ ςτθ ςχζςθ Παρατθριςεισ: Προςζχουμε όλεσ οι μονάδεσ να είναι ςτο ίδιο ςφςτθμα μονάδων ( χρθςιμοποιιςαμε ςτθ ςυγκεκριμζνθ άςκθςθ το S.I.).Σο μικοσ κφματοσ που βρικαμε είναι ςτο φάςμα του ορατοφ : 400nm-600nm Εφαρμογι : Α.Θ ςυχνότθτα τθσ κόκκινθσ γραμμισ ςτο ωάςμα του καλίου (Κ) είναι 3, /s. Ροιο είναι το μικοσ κφματοσ του ςυγκεκριμζνου ωωτόσ ςε nm ; Α. Ροιο είναι το μικοσ κφματοσ του ιϊδεσ : α. 400nm β. 800nm Β. Ροιο είναι το μικοσ κφματοσ τθσ υπζρυκρθσ ακτινοβολίασ : α. 400nm β. 800nm Γ. Ροια είναι θ ςυχνότθτα του ιϊδουσ : α. 7, s-1 β.3, s-1 Δ. Ροια είναι θ ςυχνότθτα τθσ υπζρυκρθσ ακτινοβολίασ.: α. 7, s-1 β.3, s-1 Ε. Το μικοσ κφματοσ λ και θ ςυχνότθτα ν : α. Είναι μεγζκθ ανάλογα β. Είναι μεγζκθ αντιςτρόωωσ ανάλογα Ζ. Ροια είναι θ ςωςτι ςχζςθ που ςυνδζει το μικοσ κφματοσ λ με τθ ςυχνότθτα ν : α. λ=c ν β. λ= c ν Ροιο είναι το μικοσ κφματοσ του κίτρινου ωωτόσ που εκπζμπεται από το άτομο του νατρίου (Na), αν θ ςυχνότθτα του είναι 5, s-1 ; Β. Τα ραδιοκφματα ςτθν περιοχι ΑΜ ζχουν ςυχνότθτεσ 530KHz-1700KHz. Να υπολογίςετε το μικοσ κφματοσ του ραδιοκφματοσ με ςυχνότθτα 1, /s. Γ. Τα μικροκφματα ζχουν ςυχνότθτεσ ςτθν περιοχι 109 Hz- 1012Hz. Ροιο είναι το μικοσ κφματοσ του μικροκφματοσ ςυχνότθτασ 1, Hz ; Παράδειγμα.Ροια είναι θ ςυχνότθτα του ιϊδεσ ωωτόσ με μικοσ κφματοσ 408nm; Απάντθςθ Λφςθ: Ομοίωσ λφνουμε τθ ςχζςθ που ςυνδζει το μικοσ κφματοσ και τθ ςυχνότθτα, ωσ προσ τθ ςυχνότθτα Τπολογιςμόσ : Λφνοντασ ωσ προσ τθ ςυχνότθτα : ν= c λ Αντικακιςτοφμε το λ= m ν= ms-1 7, s m Παρατθριςεισ: Προςζχουμε οι μονάδεσ του μικουσ κφματοσ και τθσ ταχφτθτασ του φωτόσ να είναι ίδιεσ. Καλφτερα να χρθςιμοποιοφμε το S.I. Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 102

103 103 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Eφαρμογι. Α. Το ςτοιχείο κάςιο (Cs) ανακαλφωκθκε το 1860 από τουσ Bunsen-Kirchhoff, όπου βρικαν ςτο ωάςμα του δφο ζντονεσ μπλε γραμμζσ. Μία από αυτζσ τισ γραμμζσ ζχει μικοσ κφματοσ 456nm.Ροια είναι θ ςυχνότθτα τθσ; Β. Το ωωσ με μικοσ κφματοσ 478nm βρίςκεται ςτθν περιοχι του γαλάηιου ςτο ορατό ωάςμα. Υπολογίςτε τθ ςυχνότθτα του ςυγκεκριμζνου ωωτόσ. Γ. Να υπολογίςετε τθ ςυχνότθτα ωωτόσ μικουσ κφματοσ 656nm Άςκθςθ. Θεωριςτε 2 δζςμεσ κίτρινου ωωτόσ. Στθ μία δζςμθ το μικοσ κφματοσ διπλαςιάηεται, ενϊ ςτθν άλλθ διπλαςιάηεται θ ςυχνότθτα. Με δεδομζνο ότι θ υπεριϊδθσ ακτινοβολία ζχει μεγαλφτερθ ενζργεια από το κίτρινο ωωσ,ποια από τισ δφο δζςμεσ ανικει πλζον ςτο ωάςμα τθσ υπεριϊδουσ ακτινοβολίασ ; Παράδειγμα. Θ κόκκινθ γραμμι του ωάςματοσ του λικίου (Li) βρίςκεται ςε μικοσ κφματοσ 671nm(6, m).Υπολογίςτε τθν ενζργεια ενόσ ωωτονίου του ςυγκεκριμζνου ωωτόσ. Λφςθ:Θ ενζργεια ενόσ φωτονίου ςυνδζεται με τθ ςυχνότθτα.άρα πρζπει να υπολογίςουμε τθ ςυχνότθτα με τθ βοικεια του μικουσ κφματοσ. Τπολογιςμόσ: c 3 108ms-1 ν= = 4, s-1-7 λ 6,71 10 m Θ ενζργεια ενόσ φωτονίου είναι: E=hν=6, J s 4, s-1 2, J Παρατθριςεισ: Θ ςτακερά του Planck μασ δίνεται ςτο S.I. Άρα οι μονάδεσ τθσ ςυχνότθτασ και του μικουσ κφματοσ και τθσ ταχφτθτασ του φωτόσ κα πρζπει να είναι ςτο S.I Εφαρμογι. Α. Τα μικθ κφματοσ ακτινοβολιϊν που ανικουν ςτθν περιοχι του υπζρυκρου, υπεριϊδουσ και των ακτίνων-χ είναι αντίςτοιχα 10-6m, 10-8m και 10-10m. Ροια είναι θ ενζργεια του ωωτονίου κάκε ακτινοβολίασ ; Ροιο ωωτόνιο είναι υψθλότερθσ ενζργειασ και ποιο χαμθλότερθσ ; Β. Ροια είναι θ ενζργεια ενόσ ωωτονίου ραδιοκφματοσ ςυχνότθτασ 1, s-1 ; Γ. Ροια είναι θ ενζργεια ενόσ ωωτονίου μικροκφματοσ ςυχνότθτασ 1, s-1 ; Δ. Θ πράςινθ γραμμι του ωάςματοσ του καλίου (Τl) ζχει μικοσ κφματοσ 535nm.Να υπολογιςτεί θ ενζργεια ενόσ ωωτονίου του ςυγκεκριμζνου ωωτόσ. Ε. Κατά τθν καφςθ του ινδίου (In) παράγεται ωλόγα χαρακτθριςτικοφ μπλε χρϊματοσ με μικοσ κφματοσ 451nm. Να υπολογιςτεί θ ενζργεια ενόσ ωωτονίου του χρϊματοσ αυτοφ Γιατί θ ενζργεια ενόσ απλοφ αρμονικοφ ταλαντωτι ςυχνότθτασ 1010 s-1 δεν μπορεί να λάβει τθν τιμι 0,5 6, J; ( h=6, Js-1) Σο πρότυπο του Bohr Με βάςθ τθν εικόνα που ςασ δίνεται να απαντιςετε ςτισ ερωτιςεισ που ακολουκοφν. Α. Να χαρακτθρίςετε τισ προτάςεισ που ακολουκοφν ωσ ςωςτζσ ι λανκαςμζνεσ α. Το θλεκτρόνιο όταν κινείται ςτθ ςτιβάδα με n=1 ζχει τθ μικρότερθ δυνατι ενζργεια (κεμελιϊδθσ κατάςταςθ). β. Το θλεκτρόνιο όταν κινείται ςτθ ςτιβάδα με n=3 βρίςκεται ςε μεγαλφτερθ απόςταςθ από τον πυρινα ςε ςχζςθ με τθν ςτιβάδα n=1. γ. Το θλεκτρόνιο ζχει μεγαλφτερθ ενζργεια για n=1 από n=4. δ. Θ ενζργεια που απαιτείται για τθ μετάβαςθ του θλεκτρονίου n=1 n=3 είναι μεγαλφτερθ από αυτι που απαιτείται για τθ μετάβαςθ n=3 n=5 ε. Το μικοσ κφματοσ του ωωτονίου που εκπζμπεται Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 103

104 104 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών κατά τθ μετάβαςθ του θλεκτρονίου από n=3 n=1,είναι το ίδιο με το μικοσ κφματοσ του ωωτονίου που απορροωάται για τθ μετάβαςθ n=1 n=3 B.Ροιεσ μεταβάςεισ (2 ςωςτζσ απαντιςεισ) για τθν πραγματοποίθςθ τουσ απαιτοφν απορρόωθςθ ωωτονίου : α. n=1 n=3 β. n=1 n=2 γ. n=3 n=1 δ. n=2 n=1 ε. n=5 n=4 Γ. Ροιεσ μεταβάςεισ(3 ςωςτζσ απαντιςεισ) ςυνοδεφονται με ταυτόχρονθ εκπομπι ωωτονίου : α. n=1 n=3 β. n=1 n=2 γ. n=3 n=1 δ. n=2 n=1 ε. n=5 n=4 Δ. Ροια μετάβαςθ για να πραγματοποιθκεί απαιτεί τθν απορρόωθςθ του ωωτονίου τθσ υψθλότερθσ ενζργειασ : α. n=1 n=3 β. n=1 n=2 γ. n=3 n=1 δ. n=2 n=1 ε. n=5 n=4 Ε. Ροια μετάβαςθ όταν πραγματοποιείται εκπζμπεται το ωωτόνιο με τθν υψθλότερθ ενζργεια ; α. n=1 n=3 β. n=1 n=2 γ. n=3 n=1 δ. n=2 n=1 ε. n=5 n= Σασ δίνεται το ενεργειακό διάγραμμα του θλεκτρονίου ςτο πρότυπο του Bohr Αν το θλεκτρόνιο βρίςκεται ςτθ ςτιβάδα με n=3 A. Ροια μετάβαςθ του θλεκτρονίου ζχει ωσ αποτζλεςμα τθν εκπομπι ωωτονίου με τθ μικρότερθ δυνατι ςυχνότθτα ; Β. Ροια μετάβαςθ του θλεκτρονίου (ςφμωωνα με τισ ςτιβάδεσ του ςχιματοσ) απαιτεί τθν απορρόωθςθ του ωωτονίου με τθ μεγαλφτερθ ςυχνότθτα ; Γ. Κατά τθ μετάβαςθ του θλεκτρονίου n=3 n=1 εκπζμπεται ωωτόνιο πράςινου ωωτόσ. Για τθ μετάβαςθ n=1 n=3 το ωωτόνιο που πρζπει να απορροωθκεί τι χρϊματοσ ωωτόσ πρζπει να είναι ; Ροιο είναι το μικοσ κφματοσ του ωωτονίου που εκπζμπεται όταν το θλεκτρόνιο ενόσ ατόμου υδρογόνου(θ) μεταβαίνει από τθ ςτιβάδα Ν(n=4) ςτθ ςτιβάδα L(n=2); Λφςθ: Σο μικοσ κφματοσ ι θ ςυχνότθτα του φωτονίου κατά τθ μετάβαςθ ενόσ θλεκτρονίου από τθ μία ςτιβάδα ςε μία άλλθ, εξαρτάται από τθ διαφορά τθσ ενζργειασ ανάμεςα ςτισ ςτιβάδεσ. το άτομο του υδρογόνου θ ενζργεια του θλεκτρονίου είναι Ε=- R H /n 2.Τπολογίηουμε τθ διαφορά ενζργειασ ανάμεςα ςτισ δφο ενεργειακζσ ςτάκμεσ θ οποία ιςοφται με τθν ενζργεια του φωτονίου. τθ ςυνζχεια υπολογίηουμε τθ ςυχνότθτα και το μικοσ κφματοσ του φωτονίου. Τπολογιςμόσ: Θ ενζργεια του θλεκτρονίου είναι RH RH Ε αρχικι = - και RH RH Ε τελικι = Αν αφαιρζςουμε από τθν υψθλι ενζργεια τθ χαμθλι θ διαφορά ενζργειασ που προκφπτει κα είναι κετικι.θ διαφορά Ε τελικι -Ε αρχικι ςτθν περίπτωςθ που το φωτόνιο μεταπίπτει από ςτιβάδα υψθλισ ενζργειασ ςε ςτιβάδα χαμθλισ ενζργειασ κα είναι αρνθτικι. Όταν κα χρθςιμοποιοφμε τθ διαφορά Ε τελικι -Ε αρχικι και αυτι κα προκφπτει αρνθτικι, ςθμαίνει ότι εκπζμπεται ζνα φωτόνιο. Σθν αρνθτικι τιμι βζβαια τθν αλλάηουμε πρόςθμο, αφοφ θ ενζργεια του είναι πάντα κετικι. -RH RH 16RH 4RH Eτελικι Ε αρχικι = RH 3R H RH Eωωτονίου hν 16 Θ ςυχνότθτα του φωτονίου που εκπζμπεται είναι 18 3RH 3 2,18 10 J 14-1 ν= 6,17 10 s 34 16h 16 6, J s Ιςχφει λ=c/ν ms -7 λ= 4,86 10 m=486nm ,17 10 s Σο φωσ αυτό ανικει ςτθν περιοχι του ορατοφ (μπλεπράςινο) Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 104

105 105 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών A. Υπολογίςτε το μικοσ κφματοσ του ωωτονίου που εκπζμπεται όταν ζνα θλεκτρόνιο μεταπίπτει από τθ ςτιβάδα Μ(n=3) ςτθ ςτιβάδα Κ(n=1). B. Υπολογίςτε τθ ςυχνότθτα του ωωτονίου που εκπζμπεται όταν ζνα θλεκτρόνιο μεταπίπτει από τθ ςτιβάδα Ν(n=4) ςτθ ςτιβάδα Μ(n=3). Γ. Υπολογίςτε τθ ςυχνότθτα του ωωτονίου που εκπζμπεται όταν ζνα θλεκτρόνιο μεταπίπτει από τθ ςτιβάδα Ο(n=5) ςτθ ςτιβάδαν (n=4). Δ. Υπολογίςτε το μικοσ κφματοσ του ωωτονίου που εκπζμπεται όταν ζνα θλεκτρόνιο μεταπίπτει από τθ ςτιβάδα L(n=2) ςτθ ςτιβάδα Κ(n=1). E. Υπολογίςτε το μικοσ κφματοσ του ωωτονίου που εκπζμπεται όταν ζνα θλεκτρόνιο μεταπίπτει από τθ ςτιβάδα Ο(n=5) ςτθ ςτιβάδα Ν (n=4) Αν αναλυκεί πθγι λευκοφ ωωτόσ ςε πρίςμα δθμιουργείται μία ςυνεχι χρωματιςτι ταινία (ςυνεχζσ ωάςμα). Αντίκετα το ωωσ που εκπζμπεται από ςωλινα κακοδικϊν ακτινϊν που περιζχει υδρογόνο ςε κατάςταςθ διζγερςθσ αν αναλυκεί ςε πρίςμα ςχθματίηει ςυγκεκριμζνεσ ωωτεινζσ γραμμζσ. Ροιο πρότυπο και πωσ ερμθνεφει το ωαινόμενο αυτό; κεμελιϊδθ κατάςταςθ και θ ενζργεια του θλεκτρονίου του είναι Ε 1 (Ε 1 = - 2, J). Θ ενζργεια που πρζπει να απορροωιςει το άτομο αυτό για να μεταβεί το θλεκτρόνιό του ςτθν τροχιά με n=3, ςφμωωνα με τον Bohr, είναι: α. 15 Ε 1 / 16 β. 8 Ε 1 / 9 γ. 2 Ε 1 / Πταν το θλεκτρόνιο ςτο άτομο του υδρογόνου βρίςκεται ςτισ ςτιβάδεσ L και M ζχει αντίςτοιχα ενζργειεσ, κατά Bohr, Ε 2 και Ε 3. Ο λόγοσ Ε 2 /Ε 3 είναι ίςοσ με: α. 1/4 β. 9/4 γ. 2/3 δ. 3/2 ΘΕΜΑΣΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ () ι (Λ) : Κατά τθ μετάπτωςθ του θλεκτρονίου, ςτο άτομο του υδρογόνου, από ενεργειακι ςτάκμθ με n = 2 ςε n = 1 εκλφεται μεγαλφτερο ποςό ενζργειασ απ ότι κατά τθ μετάπτωςθ του θλεκτρονίου από ενεργειακι ςτάκμθ με n = 4 ςε n = 2. Σο υλόκυμα του De Broglie Σασ δίνονται 3 κινοφμενα ςωματίδια : άτομα υδρογόνου ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ απορροωοφν 1000 ωωτόνια τθσ ίδιασ ςυχνότθτασ ν με αποτζλεςμα να μεταβοφν όλα ςτθν 3 θ διεγερμζνθ κατάςταςθ (ςτιβάδα Ν) α. Να βρεκεί θ ςυνολικι ενζργεια των 1000 ωωτονίων,κακϊσ και θ ςυχνότθτα ν. Τα 1000 άτομα υδρογόνου όπωσ είναι λογικό μετά από ελάχιςτο χρονικό διάςτθμα αποδιεγείρονται με αποτζλεςμα να βρεκοφν και πάλι ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ. Κατά τθν αποδιζγερςθ ζχουμε τθν εκπομπι ωωτονίων διαωόρων ςυχνοτιτων. β. Ρόςων διαωορετικϊν ςυχνοτιτων ωωτόνια ςυναντάμε και ποια είναι θ τιμι τθσ κάκε ςυχνότθτασ ; γ. Να υπολογιςτεί θ ςυνολικι ενζργεια των ωωτονίων που εκπζμπονται Το άτομο του υδρογόνου βρίςκεται ςτθ Α. Ροιο μζγεκοσ είναι ίδιο ςτο 1 ο και 2 ο ςωματίδιο : α. Θ μάηα β. Θ ταχφτθτα Β. Ροιο μζγεκοσ μεταβάλλεται ςτο 1 ο και 2 ο ςωματίδιο : α. Θ μάηα β. Θ ταχφτθτα Γ. Τι ςχζςθ ζχουν το μικοσ κφματοσ λ με τθ μάηα m : α. Είναι ανάλογα β. Είναι αντιςτρόωωσ ανάλογα Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 105

106 106 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Δ. Ροιο μζγεκοσ είναι ίδιο ςτο 1ο και 3ο ςωματίδιο : α. Θ μάηα β. Θ ταχφτθτα α. 2u β.u/2 γ. 4u δ. u/4 Δίνεται ότι μάηα πρωτονίου = μάηα νετρονίου Ε. Ροιο μζγεκοσ είναι διαωορετικό ςτο 1ο και 2ο ςωματίδιο : α. Θ μάηα β. Θ ταχφτθτα Υπολογίςτε το μικοσ κφματοσ που ςυνοδεφει τθν κίνθςθ μάηασ 1Kg που κινείται με ταχφτθτα u=1km/h και τθσ ταχφτθτασ ενόσ θλεκτρονίου (m=9, Kg) που κινείται με ταχφτθτα u=4,2 106m/s. Λφςη : Το ηθτοφμενο μικοσ κφματοσ προκφπτει με τθ βοικεια τθσ μάηασ και τθσ ταχφτθτασ από τθ ςχζςθ του De Broglie λ=h/mu. Ρροςζχουμε να μετατρζψουμε όλεσ τισ μονάδεσ ςτο S.I. Υπολογιςμόσ: Μετατροπι 1Km/h ςε m/s (S.I.) Σ. Τι ςχζςθ ζχουν το μικοσ κφματοσ λ με τθ ταχφτθτα u: α. Είναι ανάλογα β. Είναι αντιςτρόωωσ ανάλογα Διακζτουμε 2 ςωματίδια : Μία μπάλα του τζνισ μάηασ m=0,15kg που κινείται με ταχφτθτα 27m/s και ζνα θλεκτρόνιο μάηασ m=9, Kg που κινείται με τισ ςυνθκιςμζνεσ ταχφτθτεσ του. Αν ζχουμε ζνα μικοσ κφματοσ λ1 υπερβολικά μικρό ( περίπου m) και ζνα δεφτερο μικοσ κφματοσ λ2 που μποροφμε να το μετριςουμε (περίπου 10-12m). A.Ροιο είναι το μικοσ κφματοσ τθσ μπάλασ του τζνισ ; α. λ1 β. λ2 Β. Ροιο είναι το μικοσ κφματοσ του θλεκτρονίου ; α. λ1 β. λ2 Γ. Ροιο κινοφμενο ςωματίδιο εκπζμπει κφμα που ουςιαςτικά μπορεί να ανιχνευκεί ; α. Θ μπάλα του τζνισ β. Το θλεκτρόνιο Αν m θ μάηα του θλεκτρονίου, τότε θ μάηα του πρωτονίου είναι περίπου 2000m. Αν το θλεκτρόνιο κινείται με ταχφτθτα u,ποια κα πρζπει να είναι θ ταχφτθτα του πρωτονίου ϊςτε να ςυνοδεφεται θ κίνθςθ τουσ με το ίδιο μικοσ κφματοσ λ; α. 2000u β. 1/2000u Ροιο από τα παρακάτω ςωματίδια ζχει το μεγαλφτερο μικοσ κφματοσ και ποιο το μικρότερο; α. Ζνα θλεκτρόνιο που κινείται με ταχφτθτα u β. Ζνα πρωτόνιο που κινείται με ταχφτθτα u γ. Ζνα πρωτόνιο που κινείται με ταχφτθτα 2u Σασ δίνονται 2 πυρινεσ ατόμων : Ρυρινασ ατόμου 11 H και πυρινασ ατόμου 42 He. Αν ο πυρινασ του Θ κινείται με ταχφτθτα u, με ποια ταχφτθτα πρζπει να κινείται ο πυρινασ Θe,ϊςτε να ζχουν το ίδιο μικοσ κφματοσ ; 1 Km 1000m 1 0,278 m/s h 3600s Τπολογίηω το μικοσ κφματοσ λ τθσ μάηασ 1Κg. h 6, Js 2, m mu 1Kg 0,278ms-1 Τπολογίηω το μικοσ κφματοσ λ του θλεκτρονίου h 6, Js λ= 1, m mu 9,1 10 Kg 4,2 10 ms λ= Α. Υπολογίςτε το μικοσ κφματοσ που ςυνοδεφει τθν κίνθςθ θλεκτρονίου ταχφτθτασ 2,2 106 m/s. B. Υπολογίςτε το μικοσ κφματοσ που ςυνοδεφει τθν κίνθςθ νετρονίου ταχφτθτασ 4 Km/h. (mνετρονίου =1, Kg ) Γ. Υπολογίςτε το μικοσ κφματοσ που ςυνοδεφει τθν κίνθςθ πρωτονίου ταχφτθτασ 6 Km/h. (mπρωτονίου =1, Kg ) Τα θλεκτρόνια ςε κρυςταλλικό πλζγμα υωίςτανται περίκλαςθ που είναι κυματικι ιδιότθτα. Ροια κεωρία εξθγεί το ωαινόμενο αυτό ; Μπορεί να εκδθλωκεί ταυτόχρονα και θ κυματικι και θ ςωματιδιακι ωφςθ του ωωτόσ ; Μία μπάλα του τζνισ που κινείται με ταχφτθτα 65Km/h ςυνοδεφεται από θλεκτρομαγνθτικό κφμα με ςχεδόν ανφπαρκτο μικοσ κφματοσ (λ<10-33 m). Αντίκετα τα θλεκτρόνια τθσ πολφ μικρισ μάηασ και των ςχετικά υψθλϊν ταχυτιτων ςυνοδεφονται από μετριςιμο θλεκτρομαγνθτικό κφμα λ 10m. Εξθγιςτε Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 106

107 107 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ΘΕΜΑΣΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ Θ μάηα του πρωτονίου (m p ) είναι 1836 ωορζσ μεγαλφτερθ από τθ μάηα του θλεκτρονίου (m e ). Αν τα δφο αυτά ςωματίδια κινοφνται με τθν ίδια ταχφτθτα, ποια είναι θ ςχζςθ των αντιςτοίχων μθκϊν κφματοσ λ p και λ e, ςφμωωνα με τθν κυματικι κεωρία τθσ φλθσ του de Broglie; α. λ 1836 λ β. λ e e λ p 1836 γ. λ λ δ. λ e e 1836 λ p p. p Ζνα πρωτόνιο, ζνα θλεκτρόνιο και ζνασ πυρινασ θλίου ( 2 He), που κινοφνται με ταχφτθτεσ υ 1, υ 2, υ 3 αντίςτοιχα, ζχουν το ίδιο μικοσ κφματοσ κατά de Broglie. Για τισ ταχφτθτεσ υ 1, υ 2, υ 3 ιςχφει ότι: α. υ 1 =υ 2 =υ 3 β. υ 1 <υ 2 <υ 3 γ. υ 2 >υ 1 >υ 3 δ. υ 1 =υ 2 >υ 3 Αρχή αβεβαιότητασ του Heisenberg-Κυματική εξίςωςη Schödinger - Σροχιακά και κβαντικοί αριθμοί Στο άτομο του υδρογόνου πότε το θλεκτρόνιο ζχει μικρότερθ ενζργεια ; α. Πταν χαρακτθρίηεται από κφριο κβαντικό αρικμό n=1 β. Πταν χαρακτθρίηεται από κφριο κβαντικό αρικμό n=2 γ. Πταν χαρακτθρίηεται από κφριο κβαντικό αρικμό n=3 δ. Πταν χαρακτθρίηεται από κφριο κβαντικό αρικμό n= Ροια από τα παρακάτω ιόντα είναι υδρογονοειδι ; Α. 3 Li 2+ B. 2 He + Γ. Και τα δφο ιόντα Να ςυμπλθρωκεί ο παρακάτω πίνακασ Στιβάδα K L M N O n Να ςυμπλθρωκεί ο παρακάτω πίνακασ Συμβολιςμόσ s p d f Για τον κφριο κβαντικό αρικμό n=1 ποιεσ τιμζσ λαμβάνει ο l : A. Μία τιμι l=0 Β. Μία τιμι l=1 Γ. Δφο τιμζσ l=0 και l= Για τον κφριο κβαντικό αρικμό n=2 ποιεσ τιμζσ λαμβάνει ο l : A. Μία τιμι l=1 Β. Δφο τιμζσ l=0 l=1 Γ. Δφο τιμζσ l=1 και l= Για τον κφριο κβαντικό αρικμό n=3 ποιεσ τιμζσ λαμβάνει ο l : A. Μία τιμι l=2 Β. Δφο τιμζσ l=1 και l=2 Γ. Τρεισ τιμζσ l=1,l=2 και l=3 Δ. Τρεισ τιμζσ l=0,l=1 και l= Στθν ςτιβάδα Μ(n=3) πόςεσ διαωορετικζσ τιμζσ λαμβάνει ο κβαντικόσ αρικμόσ l : A. Μία Β. Δφο Γ. Τρεισ Δ. Τζςςερεισ Ρόςα διαωορετικά ςχιματα περιμζνουμε να ζχουν τα τροχιακά τθσ ςτιβάδασ Μ ; A. Ζνα Β. Δφο Γ. Τρία Δ. Τζςςερα Ρόςα διαωορετικά ςχιματα περιμζνουμε να ζχουν τα τροχιακά τθσ ςτιβάδασ Κ και L αντίςτοιχα : Α. 1 ςτθν Κ, 1 ςτθν L B. 1 ςτθν Κ, 2 ςτθν L Γ. 2 ςτθν Κ, 1 ςτθν L Δ. 2 ςτθν Κ, 2 ςτθν L Για l=0. : α. Ο m l λαμβάνει μία τιμι m l =0 β. Ο m l λαμβάνει δφο τιμζσ m l =0 και m l = Για l=1. : α. Ο m l λαμβάνει δφο τιμζσ m l =-1 και m l =+1 β. Ο m l λαμβάνει δφο τιμζσ m l =0 και m l =1 γ. Ο m l λαμβάνει τρεισ τιμζσ m l =-1, m l =0 και m l = Για l=2. : α. Ο m l λαμβάνει δφο τιμζσ m l =-2 και m l =+2 β. Ο m l λαμβάνει τρεισ τιμζσ m l =0, m l =1 και m l =2 γ. Ο m l λαμβάνει τρεισ τιμζσ m l =-2, m l =-1 και m l =0 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 107

108 108 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών δ. Ο m l λαμβάνει πζντε τιμζσ m l =-2, m l =-1, m l =0, m l =1 και m l = Για μία τιμι l αντιςτοιχοφν..: α. l τιμζσ m l β. 2l τιμζσ m l γ. 2l+1 τιμζσ m l Β. Να αντιςτοιχίςετε τισ τριάδεσ των κβαντικϊν αρικμϊν που βρικατε παραπάνω με τα ςχιματα που ςασ δίνονται: Ο αρικμόσ των τροχιακϊν μίασ υποςτιβάδασ είναι : α. l β. 2l γ. 2l Α. Να ςυμπλθρωκεί το παρακάτω ςχεδιάγραμμα Β. Να βρείτε τθ μοναδικι τριάδα κβαντικϊν αρικμϊν που αντιςτοιχεί ςε n=1 Γ. Το ςχιμα του μοναδικοφ τροχιακοφ που αντιςτοιχεί ςε n=1 είναι: Α. Να ςυμπλθρωκεί το παρακάτω ςχεδιάγραμμα Α. Να ςυμπλθρωκεί το παρακάτω ςχεδιάγραμμα Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 108

109 109 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Να γράψετε όλεσ τισ πικανζσ τριάδεσ που αντιςτοιχοφν ςε n= Σασ δίνονται 4 τροχιακά (2,0,0) (1,0,0) α. β. 1s 2s (3,0,0) (4,0,0) Γ. Ροιοσ ςυμβολιςμόσ είναι ςωςτόσ για το παρακάτω τροχιακό: α. 3s β. 3p x Δ. Το ςχιμα ενόσ τροχιακοφ που ςτο ςυμβολιςμό του διακζτει το γράμμα s είναι : α. Σωαίρα β. Διπλόσ λοβόσ γ. 3s δ. 4s Ε. Το ςχιμα ενόσ τροχιακοφ που ςτο ςυμβολιςμό του διακζτει το γράμμα p είναι : α. Σωαίρα β. Διπλόσ λοβόσ Α. Τι κοινό ζχουν τα παραπάνω τροχιακά : α. Το ςχιμα β. Το μζγεκοσ Σασ δίνονται 3 τροχιακά ίδιου μεγζκουσ και ςχιματοσ αλλά διαωορετικοφ προςανατολιςμοφ: Β. Τι διαωορετικό ζχουν τα παραπάνω τροχιακά: α. Το ςχιμα β. Το μζγεκοσ Γ. Ροιοσ κβαντικόσ αρικμόσ είναι διαωορετικόσ ςτα τροχιακά που ςασ δίνονται ; α. n β. l γ.m l Δ. Ροιόσ κβαντικόσ αρικμόσ κακορίηει το μζγεκοσ του τροχιακοφ; α. n β. l γ.m l Σασ δίνονται 2 τροχιακά ίδιου μεγζκουσ : Α. Ροιοι είναι οι κοινοί κβαντικοί αρικμοί ; Β. Ροιοσ είναι ο κβαντικόσ αρικμόσ που διαωζρει ςτα τρία διαωορετικά τροχιακά ; Γ. Τι κακορίηει ο κβαντικόσ αρικμόσ m l ; Σασ δίνονται τρία διαωορετικά τροχιακά που ανικουν ςτθ ςτιβάδα Μ (n=3) Α. Ροιοσ είναι ο διαωορετικόσ κβαντικόσ αρικμόσ: α. Ο n β. Ο l γ. Ο m l B. Στο τροχιακό με ςυμβολιςμό 2s ποιο ςτοιχείο του ςυμβολιςμοφ αωορά το ςχιμα: α. Ο αρικμόσ 2 β. Το γράμμα s A. Nα αντιςτοιχίςετε τα παραπάνω τροχιακά με τουσ κβαντικοφσ αρικμοφσ που ςασ δίνονται Τριάδα κβαντικϊν Τροχιακό αρικμϊν ςχιματοσ (3,2,0) Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 109

110 110 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών (3,1,-1) (3,0,0,) Β. Nα αντιςτοιχίςετε τα παραπάνω τροχιακά με τουσ ςυμβολιςμοφσ που ςασ δίνονται Συμβολιςμόσ Τροχιακό Τροχιακοφ ςχιματοσ 3d xy 3s 3p y Να αντιςτοιχίςετε τουσ όρουσ τθσ ςτιλθσ-ι με τουσ όρουσ τθσ ςτιλθσ-ιι : τιλθ-ι τιλθ-ιι 1.Θλεκτρόνιο α. Κφριοσ κβαντικόσ 2.Τροχιακό αρικμόσ n 3.Στιβάδα β. Ηευγάρι κβαντικϊν 4. Υποςτιβάδα αρικμϊν (n,l) γ. Τριάδα κβαντικϊν αρικμϊν (n,l,m l ) δ. Τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν (n,l,m l,m s ) Να αντιςτοιχίςετε τουσ όρουσ τθσ ςτιλθσ-ι με τουσ όρουσ τθσ ςτιλθσ-ιι : τιλθ-ι τιλθ-ιι 1.Θλεκτρόνιο ςε τροχιακό α. n=3, l=2, m l =-2 2s 2.Τροχιακό 3d β. n=2 3.Στιβάδα L 4. Υποςτιβάδα 4f γ. n=4, l=3 δ. n=2, l=0,m l =0, m s =+1/ Να βρείτε τισ επιτρεπτζσ τετράδεσ κβαντικϊν αρικμϊν για ζνα θλεκτρόνιο, ςτισ περιπτϊςεισ των μθ επιτρεπτϊν να αιτιολογιςετε τον λόγο απόρριψθσ τουσ. α. n=1, l=1, m l =0, m s =+1/2 β. n=3, l=1, m l =-2, m s =-1/2 γ. n=2, l=1, m l =0, m s =+1/2 δ. n=2, l=0, m l =0, m s =+1 Λφςη : α. Μθ επιτρεπτι, ο κβαντικόσ αρικμόσ l είναι ίςοσ με τον n,ενϊ πρζπει να είναι μικρότεροσ β. Μθ επιτρεπτι, ο κβαντικόσ αρικμόσ m l δεν μπορεί κατά απόλυτθ τιμι να είναι μεγαλφτεροσ του l γ. Επιτρεπτι δ. Μθ επιτρεπτι, ο κβαντικόσ αρικμόσ m s μπορεί να λαμβάνει μόνο τισ τιμζσ +1/2 ι -1/2. Παρατηρήςεισ : Ελζγχουμε ο αρικμόσ n να είναι πάντα κετικόσ και ακζραιοσ ( δεν μπορεί να είναι 0). Ο αρικμόσ l είναι πάντα κετικόσ και ακζραιοσ μικρότεροσ του n (μπορεί να είναι 0.) Ο αρικμόσ m l είναι ακζραιοσ και κατά απόλυτθ τιμι πάντα μικρότεροσ ι ίςοσ του l. Ο αρικμόσ m s πάντα είναι ι +1/2 ι -1/ Α. Να βρείτε τισ επιτρεπτζσ τετράδεσ κβαντικϊν αρικμϊν για ζνα θλεκτρόνιο, ςτισ περιπτϊςεισ των μθ επιτρεπτϊν να αιτιολογιςετε τον λόγο απόρριψθσ τουσ. α. n=1, l=1, m l =0, m s =+1 β. n=1, l=3, m l =3, m s =+1/2 γ. n=3, l=2, m l =+3, m s =-1/2 δ. n=0, l=1, m l =0, m s =+1/2 ε. n=2,l=1,m l =-1,m s =+3/2 B. Να βρείτε τισ επιτρεπτζσ τετράδεσ κβαντικϊν αρικμϊν για ζνα θλεκτρόνιο, ςτισ περιπτϊςεισ των μθ επιτρεπτϊν να αιτιολογιςετε τον λόγο απόρριψθσ τουσ. α. n=2, l=0, m l =0, m s =+1/2 β. n=1, l=1, m l =0, m s =+1/2 γ. n=0, l=0, m l =0, m s =-1/2 δ. n=2, l=1, m l =-1, m s =+1/2 ε. n=2,l=1,m l =-2,m s =+1/ Να βρεκεί θ ςτιβάδα και θ υποςτιβάδα που ανικει το τροχιακό με τριάδα κβαντικϊν αρικμϊν n=3, l=1, m l =1 Ανάλυςθ δεδομζνων : Ο κφριοσ κβαντικόσ αρικμόσ n μασ δίνει τθ ςτιβάδα που ανικει το τροχιακό -K(n=1), L(n=2),κ.ο.κ.- ενϊ ο δευτερεφων ι αηιμουκιακόσ l χαρακτθρίηει τθν υποςτιβάδα ωσ s,p,d,f. Ο μαγνθτικόσ κβαντικόσ m l αφορά τον προςανατολιςμό του τροχιακοφ και ςτθ ςυγκεκριμζνθ περίπτωςθ δε χρειάηεται. Λφςθ: Σο τροχιακό με n=3 ανικει ςτθ ςτιβάδα Μ (3 θ ςτιβάδα),ενϊ για l=1 γνωρίηουμε ότι το τροχιακό είναι τφπου p. Άρα ανικει ςτθν υποςτιβάδα 3p Α. Να βρεκοφν θ ςτιβάδα και θ υποςτιβάδα που ανικουν τα τροχιακα με τριάδα κβαντικϊν αρικμϊν : α.n=2, l=1, m l =1 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 110

111 111 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών β. n=4, l=3, m l =-2 γ.n=3,l=2,m l = Να βρεκοφν οι τριάδεσ κβαντικϊν αρικμϊν των τροχιακϊν 4p. Απάντθςθ : Ανάλυςθ δεδομζνων : Από το ςυμβολιςμό τθσ υποςτιβάδασ 4p γνωρίηουμε ότι ο n=4 και ο l=1 για p τροχιακά. Μποροφμε από το l να υπολογίςουμε τισ πικανζσ τιμζσ του m l =-1 ι 0 ι +1 Λφςθ: Οι πικανζσ τριάδεσ είναι : (4,1,-1), (4,1,0), (4,1,1) Να βρεκοφν οι τριάδεσ κβαντικϊν αρικμϊν των τροχιακϊν.: α. 3s β. 6p γ. 4d Θ ςτιβάδα Ο χαρακτθρίηεται από τον κβαντικό αρικμό n=5 Α. Ρόςα τροχιακά διακζτει θ παραπάνω ςτιβάδα ; Β. Σε ποια υποςτιβάδα τθσ ανικουν τα τροχιακά (5,1,- 1) και (5,2,0) ; Γ. Να βρεκοφν οι τριάδεσ κβαντικϊν αρικμϊν των τροχιακϊν τθσ υποςτιβάδασ 5f Αν προςδιοριςτεί με υψθλι ακρίβεια θ κζςθ του θλεκτρονίου, το ςωάλμα ςτον προςδιοριςμό τθσ ορμισ κα είναι πολφ μεγάλο και αντίςτροωα. Ροια αρχι διατυπϊνει το παραπάνω γεγονόσ; Ροια είναι θ ςυνζπεια αυτισ τθσ αρχισ όςον αωορά τον προςδιοριςμό τθσ τροχιάσ του θλεκτρονίου ; Θ κυματικι εξίςωςθ του Schrödinger προςδιορίηει τθν ενζργεια Ε n του θλεκτρονίου ςτο άτομο του υδρογόνου ; Τι ςχζςθ ζχει θ ενζργεια αυτι με το πρότυπο του Bohr ; Τι διαωορά ζχει όςον αωορά τθν περιγραωι τθσ κίνθςθσ του θλεκτρονίου θ τροχιά του προτφπου του Bohr με τα τροχιακά των μοντζρνων αντιλιψεων για το άτομο του υδρογόνου ; Το θλεκτρόνιο του ατόμου του υδρογόνου ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ ζχει ενζργεια Ε=-2, J Ρου κινείται το θλεκτρόνιο με βάςθ το πρότυπο του Bohr και που με βάςθ το μοντζλο τθσ κβαντομθχανικισ ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ; Να απαντιςετε το ίδιο ερϊτθμα για τθν 1 θ διεγερμζνθ κατάςταςθ Ζχουμε 2 ςθμεία του χϊρου Α και Β. Θ τιμι τθσ κυματοςυνάρτθςθσ ψ για το θλεκτρόνιο ςτο ςθμείο Α είναι ψ=0,1 και ςτο ςθμείο Β ψ=-0,3. Σε ποιο ςθμείο του χϊρου θ πικανότθτα να βρεκεί το θλεκτρόνιο είναι πιο υψθλι ;Εξθγιςτε τθν επιλογι ςασ Τι κοινό και τι διαωορετικό ζχουν το τροχιακό (1,0,0) με το τροχιακό (2,0,0) ; Τι κοινό και τι διαωορετικό ζχουν το τροχιακό (2,0,0) με το τροχιακό (2,1,0) ; Τι κοινό και τι διαωορετικό ζχουν το τροχιακό (2,1,0) με το τροχιακό (2,1,1) ; Για το θλεκτρονιακό νζωοσ ενόσ ατόμου, ο κφριοσ κβαντικόσ αρικμόσ n κακορίηει: α. το μζγεκοσ β. το ςχιμα γ. τθν ιδιοςτροωορμι δ. τον προςανατολιςμό Ροια από τισ παρακάτω τετράδεσ κβαντικϊν αρικμϊν είναι επιτρεπτι; α. (1, 1, 0, -½) β. (1, 0, 1, +½) γ. (1, 0, 0, -½) δ. (1, 0, -1, +½) ΘΕΜΑΣΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ () ι (Λ) : Ο δευτερεφων ι αηιμουκιακόσ κβαντικόσ αρικμόσ κακορίηει τον προςανατολιςμό του θλεκτρονιακοφ νζωουσ Ροια από τισ παρακάτω τετράδεσ κβαντικϊν αρικμϊν (n, l, m l, m s ) δεν είναι επιτρεπτι για ζνα θλεκτρόνιο ςε ζνα άτομο ; α. (4, 2, 2,+1/2) β. (4, 1, 0,-1/2) γ. (4, 2, 3,+1/2) δ. (4, 3, 2,-1/2) Τι είδουσ τροχιακό περιγράωεται από τουσ κβαντικοφσ αρικµοφσ n = 3 και l=2 α. 3d β. 3f γ. 3p δ. 3s () ι (Λ) : Ο μαγνθτικόσ κβαντικόσ αρικµόσ m l κακορίηει το μζγεκοσ του θλεκτρονιακοφ νζωουσ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 111

112 112 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Ο αρικμόσ των τροχιακϊν ςε μία f υποςτιβάδα είναι : α. 1. β. 3. γ. 5. δ () ι (Λ) : Σφμωωνα με τθν κβαντομθχανικι,τα θλεκτρόνια κινοφνται ςε κυκλικζσ τροχιζσ γφρω από τον πυρινα του ατόμου Οι αρικμοί τθσ ςτήλησ Ι αποτελοφν τετράδα τιμϊν των κβαντικϊν αρικμϊν ενόσ θλεκτρονίου.να γράψετε ςτο τετράδιο ςασ τον αρικμό τθσ ςτήλησ ΙΙ και δίπλα ςε κάκε αρικμό το γράμμα τθσ ςτήλησ Ι, το οποίο αντιςτοιχεί ςτθν ςωςτι τιμι του κάκε κβαντικοφ αρικμοφ. τιλθ Ι τιλθ ΙΙ α l β. +1/2 2. m l γ n δ m s () ι (Λ) : Τροχιακά με τον ίδιο κφριο κβαντικό αρικμό n ςυγκροτοφν μια υποςτιβάδα Για κφριο κβαντικό αρικμό n=2, ο δευτερεφων ι αηιμουκιακόσ κβαντικόσ αρικμόσ l μπορεί να πάρει τισ τιμζσ : α. 1 και 2 β. 0 και 1 γ. 0,1 και 2 δ. 0 και Να γράψετε ςτο τετράδιο ςασ τισ υποςτιβάδεσ τθσ ςτιλθσ Ι και δίπλα ςε κάκε υποςτιβάδα τον αντίςτοιχο αρικμό ατομικϊν τροχιακϊν τθσ ςτιλθσ ΙΙ τιλθ Ι τιλθ ΙΙ (υποςτιβάδεσ) (αρικμόσ ατομικών τροχιακών) 2s 3 4p 5 3d 7 5f Για κφριο κβαντικό αρικμό n=3, ο δευτερεφων ι αηιμουκιακόσ κβαντικόσ αρικμόσ l μπορεί να πάρει τισ τιμζσ : α. 0,1,2,3 β. 0,1,2 γ. 1,2 δ. 1,2, Να αντιςτοιχίςετε τθν κάκε υποςτιβάδα τθσ ςτιλθσ Ι με το ςωςτό ηεφγοσ τιμϊν των κβαντικϊν αρικμϊν (n, l ) τθσ ςτιλθσ ΙΙ, γράωοντασ ςτο τετράδιο ςασ τον αρικμό τθσ ςτιλθσ Ι και δίπλα το αντίςτοιχο γράμμα τθσ ςτιλθσ ΙΙ ( δφο ηεφγθ τθσ ςτιλθσ ΙΙ περιςςεφουν ) τιλθ Ι τιλθ ΙΙ (υποςτιβάδα) 2p 3s 3d 4s 4d ( n, l ) α. (3,2) β. (4,0) γ. (3,0) δ. (2,0) ε. (2,1) ςτ. (4,1) η. (4,2) Ο δευτερεφων κβαντικόσ αρικμόσ (l) κακορίηει :α. τον προςανατολιςμό του θλεκτρονιακοφ νζωουσ β. τθν ιδιοπεριςτροωι του θλεκτρονίου γ. το ςχιμα του θλεκτρονιακοφ νζωουσ δ. το μζγεκοσ του θλεκτρονιακοφ νζωουσ Ροιοσ τφποσ τροχιακοφ αντιςτοιχεί ςτθν τριάδα κβαντικϊν αρικμϊν n=3, l=0 και m l =0 ; α. 3p x β. 3p y γ. 3s δ. 3p z Ροιο από τα παρακάτω τροχιακά δεν υπάρχει ςε ζνα άτομο α. 5s β. 3p γ. 4f δ. 2d Ροια από τισ παρακάτω τριάδεσ κβαντικϊν αρικμϊν (n,l,m l ) δεν αντιςτοιχεί ςε ατομικό τροχιακό ; α. (2,1,1) β. ( 5,2,-1) γ. (3,2,1) δ. (3,1,2) Ροια από τισ παρακάτω τριάδεσ κβαντικϊν αρικμϊν (n,l,m l ) αντιςτοιχεί ςτο ατομικό τροχιακό 3p x ; α. (3,1,1) β. (3,0,0) γ. (3,2,1) δ. (4,1,1) () ι (Λ) Τα s τροχιακά ζχουν ςωαιρικι ςυμμετρία () ι (Λ): Ο αρικμόσ τροχιακϊν ςε μία υποςτιβάδα, με αηιμουκιακό κβαντικό αρικμό l, δίνεται από τον τφπο: 2l Θ υποςτιβάδα 3d αποτελείται από: α. ζνα ατομικό τροχιακό. β. τρία ατομικά τροχιακά. γ. πζντε ατομικά τροχιακά. δ. ζνα ζωσ πζντε ατομικά τροχιακά, ανάλογα με τον αρικμό των θλεκτρονίων που περιζχει. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 112

113 113 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ()ι(λ) Σε κάκε τιμι του μαγνθτικοφ κβαντικοφ αρικμοφ (m l ) αντιςτοιχοφν δφο τροχιακά Ζνα θλεκτρόνιο που ανικει ςε τροχιακό τθσ 3p υποςτιβάδασ είναι δυνατόν να ζχει τθν εξισ τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν: α. (3, 0, 0, +1/2) β. (3, 2, -1, -1/2) γ. (3, 3, -1, +1/2) δ. (3, 1, 1, +1/2) Τα ατομικά τροχιακά 2s και 3s διαωζρουν α. κατά το ςχιμα. β. κατά το μζγεκοσ. γ. κατά τον προςανατολιςμό ςτον χϊρο. δ. ςε όλα τα παραπάνω ()ι(λ) Ατομικά τροχιακά που ζχουν τουσ ίδιουσ κβαντικοφσ αρικμοφσ n και l ανικουν ςτθν ίδια υποςτιβάδα ι υποωλοιό Από τισ παρακάτω τετράδεσ κβαντικϊν αρικμϊν (n, l, m l, m s ) δεν είναι δυνατι θ. α. (5,0,0,-1/2). β. (3,2,3,+1/2). γ. (2,1,0,+1/2). δ. (3,1,1,-1/2) Ζνα θλεκτρόνιο που ανικει ςε τροχιακό τθσ 2p υποςτιβάδασ είναι δυνατόν να ζχει τθν εξισ τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν (n, l, m l, m s ) α. (2,1,-1,+1/2). β. (2,2,1,+1/2). γ. (2,0,0, 1/2). δ. (3,1,1,+1/2) Ροια από τισ επόμενεσ τετράδεσ κβαντικϊν αρικμϊν (n, l, m l, m s ) δεν είναι δυνατι; α. (2, 1, 0, + 1/2) β. (3, 1, 1, 1/2 ) γ. (2, 2, 0, +1/2) δ. (3, 2, 2, 1/2) Τι κακορίηει ο μαγνθτικόσ κβαντικόσ αρικμόσ; α. Το ςχιμα του τροχιακοφ. β. Τον προςανατολιςμό των τροχιακϊν. γ. Το μζγεκοσ του τροχιακοφ. δ. Τθν ιδιοπεριςτροωι του θλεκτρονίου Ροια από τισ παρακάτω προτάςεισ είναι ορκι ςφμωωνα με το κβαντομθχανικό μοντζλο του ατόμου; α. τα θλεκτρόνια περιςτρζωονται γφρω από τον πυρινα ςε οριςμζνεσ κυκλικζσ ι ελλειπτικζσ τροχιζσ. β. προςδιορίηεται με ακρίβεια ταυτόχρονα τόςο θ κζςθ όςο και θ ταχφτθτα του θλεκτρονίου οποιαδιποτε χρονικι ςτιγμι. γ. προςδιορίηεται θ πικανότθτα εφρεςθσ του θλεκτρονίου ςε οριςμζνο χϊρο Ζνα θλεκτρόνιο που ανικει ςτο τροχιακό 3p x μπορεί να ζχει τθν εξισ τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν α. (3, 1, 0, +1) β. (3, 2, 1, ½) γ. (3, 3, 1, +½) δ. (3, 1, 1, +½) Ο ςυμβολιςμόσ px κακορίηει τισ τιμζσ α. του δευτερεφοντοσ κβαντικοφ αρικμοφ β. του μαγνθτικοφ κβαντικοφ αρικμοφ γ. του αηιμουκιακοφ και του μαγνθτικοφ κβαντικοφ αρικμοφ δ. του κφριου και του δευτερεφοντοσ κβαντικοφ αρικμοφ Ροια από τισ παρακάτω τετράδεσ κβαντικϊν αρικμϊν δεν είναι επιτρεπτι; α. n = 3, l = 2, ml = 2, ms = +½ β. n = 4, l = 4, ml = 4, ms = +½ γ. n = 2, l = 0, ml = 0, ms = ½ δ. n = 2, l = 1, ml = 1, ms = ½ Το πλικοσ των ατομικϊν τροχιακϊν ςτισ ςτιβάδεσ L και Μ είναι αντίςτοιχα: α. 4 και 9 β. 4 και 10 γ. 8 και Ο μζγιςτοσ αρικμόσ ατομικϊν τροχιακϊν του ωλοιοφ n = 4 είναι α. 2 β. 8 γ. 10 δ. 16 ε Για κάκε τιμι του κβαντικοφ αρικμοφ l, ο αρικμόσ των δυνατϊν τιμϊν του κβαντικοφ αρικμοφ m l είναι: α. 2 l β. n +1 γ. n 2 δ. 2l +1 ε. 2n Ροιο από τα παρακάτω ςφνολα κβαντικϊν αρικμϊν θλεκτρονίου είναι δυνατόν; α. n = 4 l = 3 m l = -3 m s = 0 β. n = 4 l = 0 m l = 0 m s = +½ γ. n = 4 l = 4 m l = -4 m s = -½ δ. n = 4 l = 0 m l = +2 m s = -½ ε. n = 4 l = 2 m l = +2 m s = 0 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 113

114 114 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 6.2.Αρχέσ δόμηςησ πολυηλεκτρονιακών ατόμων. Ενέργεια Ηλεκτρονίου Το πρότυπο του Bohr μπορεί να ερμθνεφςει το ωάςμα εκπόμπθσ του ατόμου του υδρογόνου, και ιόντων 2He+, 3Li2+. Γιατί το πρότυπο του Bohr δεν μπορεί να ερμθνεφςει τα ατομικά ωάςματα των 2He, 3Li ; Με βάςθ το διάγραμμα που ςασ δίνεται να απαντιςετε ςτισ ερωτιςεισ που ακολουκοφν το άτομο του υδρογόνου και ςτα υδρογονοειδι Να κατατάξετε τα παρακάτω τροχιακά κατά αυξανόμενθ ενζργεια (από το τροχιακό μικρότερθσ ενζργειασ προσ το τροχιακό υψθλότερθσ ενζργειασ ) ςτο άτομο του υδρογόνου : 2p, 3d, 5d, 4f Σασ δίνονται τα παρακάτω ηεφγθ τροχιακϊν Ηεφγοσ-1 : 2s-2p Ηεφγοσ-2 : 2p-3p Α. Ροιο ηεφγοσ τροχιακϊν αωορά τροχιακά τθσ ίδιασ ενζργειασ ςτο άτομο του Θ : α. Ηεφγοσ-1 β. Ηεφγοσ-2 Β. Ροιο ηεφγοσ τροχιακϊν αωορά τροχιακά τθσ διαωορετικισ ενζργειασ ςτο άτομο του Θ : α. Ηεφγοσ-1 β. Ηεφγοσ Είναι ςωςτόσ ο ιςχυριςμόσ ότι ςτο άτομο του υδρογόνου τα τροχιακά τθσ ίδιασ ςτιβάδασ ζχουν όλα τθν ίδια ενζργεια ; Με βάςθ το διάγραμμα που ςασ δίνεται να απαντιςετε τισ ερωτιςεισ που ακολουκοφν ϋατομα που διακζτουν παραπάνω από ζνα θλεκτρόνιο (πολυθλεκτρονιακά) Α. Ροιο από τα τροχιακά 1s(1,0,0) και 2s(2,0,0) ζχει μεγαλφτερθ ενζργεια ; α. Το 1s β. Το 2s Β. Ροιο από τα τροχιακά 2s(1,0,0) και 3s(3,0,0) ζχει μεγαλφτερθ ενζργεια ; α. Το 2s β. Το 3s Γ. Ροιοσ κβαντικόσ αρικμόσ είναι διαωορετικόσ ςτα τροχιακά 1s,2s,3s : α. Ο κφριοσ (n) β. Ο δευτερεφων (l) γ. Ο μαγνθτικόσ ml Δ. To τροχιακό 2s(2,0,0) με το τροχιακό 2px (2,1,0) ζχουν τον ίδιο κβαντικό αρικμό n ; α. Ναι β. Πχι Ε. To τροχιακό 2s(2,0,0) με το τροχιακό 2px (2,1,0) ζχουν τθν ίδια ενζργεια; α. Ναι β. Πχι Σ. Είναι ςωςτόσ ο ιςχυριςμόσ ότι ςτο άτομο του υδρογόνου και ςτα υδρογονοειδι ότι τροχιακά με ίδιο κβαντικό αρικμό n είναι τροχιακά τθσ ίδιασ ενζργειασ ; α. Ναι β. Πχι Α. To τροχιακό 2s(2,0,0) με το τροχιακό 2px (2,1,0) ζχουν τθν ίδια ενζργεια; α. Ναι β. Πχι Β. Είναι ςωςτόσ ο ιςχυριςμόσ ότι ςτα πολυθλεκτρονιακά άτομα τροχιακά με ίδιο κβαντικό αρικμό n είναι τροχιακά τθσ ίδιασ ενζργειασ ; α. Ναι β. Πχι Γ. Τα 3 τροχιακά τθσ υποςτιβάδασ 2p μεταξφ τουσ.: α. ζχουν τθν ίδια ενζργεια β. ζχουν διαωορετικι ενζργεια Δ. Τα 5 τροχιακά τθσ υποςτιβάδασ 3d μεταξφ τουσ : α. ζχουν τθν ίδια ενζργεια Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 114

115 115 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών β. ζχουν διαωορετικι ενζργεια Ε. Ζνα τροχιακό τθσ υποςτιβάδασ 3p με ζνα τροχιακό τθσ υποςτιβάδασ 3d. : α. ζχουν τθν ίδια ενζργεια β. ζχουν διαωορετικι ενζργεια Σ. Είναι ςωςτόσ ο ιςχυριςμόσ ότι ςτα πολυθλεκτρονιακά άτομα τα τροχιακά τθσ ίδιασ ςτιβάδασ ζχουν όλα τθν ίδια ενζργεια ; α. Ναι β. Πχι Ζ. Είναι ςωςτόσ ο ιςχυριςμόσ ότι ςτα πολυθλεκτρονιακά άτομα τα τροχιακά τθσ ίδιασ υποςτιβάδασ ζχουν όλα τθν ίδια ενζργεια ; α. Ναι β. Πχι Να κατατάξετε τα τροχιακά 2s,2p, 3s και 3p κατά ςειρά αυξανόμενθσ ενζργειασ. Απάντθςθ : Σι μασ ηθτά το πρόβλθμα : Να ςυγκρίνουμε τα τροχιακά όςον αφορά τθν ενζργεια Σι δεδομζνα μασ δίνει το πρόβλθμα : Μασ δίνει του ςυμβολιςμοφσ των τροχιακϊν. Από το ςυμβολιςμό ενόσ τροχιακοφ γνωρίηουμε τον κφριο κβαντικό αρικμό n (είναι ο αρικμόσ μπροςτά από το λατινικό γράμμα) και τον κβαντικό αρικμό l που εξαρτάται από το λατινικό γράμμα (s για l=0, p για l=1, d για l=2 και f για l=3) Ανάλυςθ δεδομζνων : Ιςχφει για το 2s(n=2,l=0), για το 2p(n=2,l=1),για το 3s (3,0),για το 3p (3,1) Αξιοποίθςθ δεδομζνων : Για να ςυγκρίνω τισ ενζργειεσ υπολογίηω το άκροιςμα n+l για όλα τα τροχιακά, γνωρίηουμε ότι όςο μεγαλφτερο είναι το άκροιςμα τόςο υψθλότερθ είναι θ ενζργεια 2s : n+l=2+0 =2 2p: n+l=2+1 =3 3s: n+l=3+0=3 3p:n+l=3+1=4 Λφςθ: Σα χαμθλότερθσ ενζργειασ τροχιακά είναι τα 2s ενϊ τα υψθλότερθσ τα 3p. Σο άκροιςμα n+l των τροχιακϊν 2p και 3s είναι το ίδιο, όμωσ δεν ζχουν τθν ίδια ενζργεια, τα 3s τροχιακά ζχουν τθν ίδια ενζργεια επειδι ζχουν μεγαλφτερο κβαντικό αρικμό n. Άρα θ κατάταξθ είναι : 1.) 2s 2.) 2p 3.)3s 4.)3p Παρατιρθςθ : Προςζχουμε όταν ςε δφο τροχιακά το άκροιςμα n+l είναι ίδιο, τότε ελζγχουμε και τον κφριο κβαντικό αρικμό n Να ελζγξετε ςτα παρακάτω ηεφγθ τροχιακϊν ποιο είναι μικρότερθσ ενζργειασ : α. 3d -4s β. 2px-2py γ. 4f-5p δ. 5d-6s ε. 4d-5p Τζςςερα θλεκτρόνια Α, Β, Γ και Δ ενόσ ατόμου ζχουν τθν τετράδα των κβαντικϊν που δίνονται ςτα γράμματα που τα απεικονίηουν. Ροιο από αυτά τα θλεκτρόνια ζχει τθ χαμθλότερθ ενζργεια; α. n = 3, l = 0, ml = 0, ms = - 1/2 β. n = 3, l = 1, ml = -1, ms = - 1/2 γ. n = 3, l = 2, ml = 0, ms = + 1/2 δ. n = 4, l = 0, ml = 0, ms = + ½ Ροια από τισ επόμενεσ προτάςεισ είναι ςωςτι, αναωορικά με τθν θλεκτρονιακι δόμθςθ πολυθλεκτρονικϊν ατόμων; α. Θ πλιρωςθ τθσ (n-1)d υποςτοιβάδασ προθγείται τθσ ns υποςτοιβάδασ. β. Θ πλιρωςθ τθσ (n+1)d υποςτοιβάδασ προθγείται τθσ nf υποςτοιβάδασ. γ. Θ πλιρωςθ τθσ nf υποςτοιβάδασ προθγείται τθσ (n+2)s υποςτοιβάδασ. δ. Θ πλιρωςθ τθσ ns υποςτοιβάδασ προθγείται τθσ (n-1)d υποςτοιβάδασ Στο άτομο του Θ, ακτινοβολία υψθλότερθσ ςυχνότθτασ εκπζμπεται από τθν μετάπτωςθ θλεκτρονίων: α. 5p 1s β. 4p 1s γ. 3p 1s δ. 6p 2s ΘΕΜΑΣΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ ( ) ι (Λ) : Στα πολυθλεκτρονικά άτομα οι ενεργειακζσ ςτάκμεσ των υποςτιβάδων τθσ ίδιασ ςτιβάδασ ταυτίηονται ( ) ι (Λ) : Ο κβαντικόσ αρικμόσ του spin (ms) ςυμμετζχει ςτθ διαμόρωωςθ τθσ τιμισ τθσ ενζργειασ του θλεκτρονίου ( ) ι (Λ) : Ο κβαντικόσ αρικμόσ του spin δεν Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 115

116 116 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ςυμμετζχει ςτθ διαμόρωωςθ τθσ τιμισ τθσ ενζργειασ του θλεκτρονίου, οφτε ςτο κακοριςμό του τροχιακοφ () ι (Λ) : Το τροχιακό 1s και το τροχιακό 2s ζχουν ίδιο ςχιμα και ίδια ενζργεια Στθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ το μοναδικό θλεκτρόνιο του ατόμου του υδρογόνου βρίςκεται ςτθν υποςτιβάδα 1s διότι : α. το άτομο του υδρογόνου διακζτει μόνο s ατομικά τροχιακά. β. το άτομο του υδρογόνου ζχει ςωαιρικό ςχιμα. γ. θ υποςτιβάδα 1s χαρακτθρίηεται από τθν ελάχιςτθ ενζργεια. δ. τα p τροχιακά του ατόμου του υδρογόνου είναι κατειλθμμζνα Ροιο από τα παρακάτω ατομικά τροχιακά ενόσ πολυθλεκτρονιακοφ ατόμου ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ ζχει τθ μεγαλφτερθ ενζργεια ;( οι αρικμοί ςτθν παρζνκεςθ αντιςτοιχοφν ςτουσ τρεισ πρϊτουσ κβαντικοφσ αρικμοφσ ) α. (3,1,0) β. (3,2,0) γ. (3,0,1) δ. (4,0,0) Ροια από τισ παρακάτω υποςτιβάδεσ ζχει τθν χαμθλότερθ ενζργεια : α. 2s β. 3s γ. 2p δ. 1s Από τισ παρακάτω υποςτιβάδεσ τθ χαμθλότερθ ενζργεια ζχει θ υποςτιβάδα α. 3d. β. 3p. γ. 3s. δ. 4s Ροια από τισ παρακάτω τετράδεσ κβαντικϊν αρικμϊν αντιςτοιχεί ςε θλεκτρόνιο ενόσ ατόμου με μεγαλφτερθ ενζργεια ; α. (3,1,1,1/2) β.(4,0,0,-1/2) γ. (3,2,-2,1/2) δ. (2,1,0,-1/2) Β. Σασ δίνεται το παρακάτω θλεκτρόνιο : Ροια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν περιγράωει το θλεκτρόνιο : α.(1,0,0, 1 2 ) β. (1,0,0, 1 2 ) Διακζτουμε ζνα θλεκτρόνιο ςε ζνα άτομο ςτο τροχιακό 1s,ςτθ ςυνζχεια ςτο ίδιο τροχιακό τοποκετοφμε και ζνα δεφτερο θλεκτρόνιο Α. Ροια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν περιγράωει το 1 ο θλεκτρόνιο : α. (1, 0, 0, +1/2) β. (1, 0, 0, -1/2) Β. Ροια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν περιγράωει το 2 ο θλεκτρόνιο : α. (1, 0, 0, +1/2) β. (1, 0, 0, -1/2) Γ. Συμωωνεί θ παραπάνω τοποκζτθςθ του 2 ου θλεκτρονίου με τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli ; α. Ναι β. Πχι Διακζτουμε ζνα θλεκτρόνιο ςε ζνα άτομο ςτο τροχιακό 1s,ςτθ ςυνζχεια ςτο ίδιο τροχιακό τοποκετοφμε και ζνα δεφτερο θλεκτρόνιο. Απαγορευτική αρχή του Pauli-Κανόνασ του Hund Α.Σασ δίνεται το παρακάτω θλεκτρόνιο : Ροια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν περιγράωει το θλεκτρόνιο : α. (1,0,0, 1 2 ) β. (1,0,0, 1 2 ) Α. Ροια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν περιγράωει το 1 ο θλεκτρόνιο : α. (1, 0, 0, +1/2) β. (1, 0, 0, -1/2) Β. Ροια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν περιγράωει το 2 ο θλεκτρόνιο : α. (1, 0, 0, +1/2) β. (1, 0, 0, -1/2) Γ. Συμωωνεί θ παραπάνω τοποκζτθςθ του 2 ου θλεκτρονίου με τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli ; Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 116

117 117 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών α. Ναι β. Πχι Σε ζνα τροχιακό με δφο θλεκτρόνια τοποκετοφμε ζνα 3 ο θλεκτρόνιο Α. Ροια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν περιγράωει το 1 ο θλεκτρόνιο : α. (1, 0, 0, +1/2) β. (1, 0, 0, -1/2) Β. Ροια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν περιγράωει το 2 ο θλεκτρόνιο : α. (1, 0, 0, +1/2) β. (1, 0, 0, -1/2) μόνο : α. Αν ζνα τροχιακό ζχει παραπάνω από 2 θλεκτρόνια β. Όταν ζνα τροχιακό ζχει 2 θλεκτρόνια με παράλλθλα spin Άρα ζνα τροχιακό μπορεί.: α. Να είναι κενό β. Να ζχει ζνα θλεκτρόνιο ( δεν μασ ενδιαφζρει αν ζχει spin +1/2 ι -1/2) γ. Να ζχει 2 θλεκτρόνια με αντιπαράλλθλα spin Λφςθ: Σο τροχιακό 4p ζχει 3 θλεκτρόνια, το τροχιακό 3d ζχει 2 θλεκτρόνια με παράλλθλο spin και το τροχιακό 3p ζχει ομοίωσ 2 θλεκτρόνια με παράλλθλο spin.άρα τα τροχιακά 4p, 3d,3p παραβιάηουν τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli Να ςθμειϊςετε ποιεσ τοποκετιςεισ θλεκτρονίων παραβιάηουν τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli αιτιολογϊντασ τθν επιλογι ςασ. Γ. Ροια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν περιγράωει το 3 ο θλεκτρόνιο : α. (1, 0, 0, +1/2) β. (1, 0, 0, -1/2) Δ. Είναι δυνατι θ τοποκζτθςθ του 3 ου θλεκτρονίου ςτο τροχικακό ςφμωωνα με τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli ; α. Ναι β. Πχι Να ςθμειϊςετε ποιεσ τοποκετιςεισ θλεκτρονίων παραβιάηουν τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli αιτιολογϊντασ τθν επιλογι ςασ. Απάντθςθ : Σι μασ ηθτά το πρόβλθμα : Να ελζγξουμε κάκε τροχιακό και να διαπιςτϊςουμε αν ιςχφει θ απαγορευτικι αρχι του Pauli. Σι μασ δίνει το πρόβλθμα : Μασ δίνει ςε κάκε τροχιακό τον αρικμό των θλεκτρονίων κακϊσ και το spin του κακενόσ. Ανάλυςθ δεδομζνων : Γενικά θ απαγορευτικι αρχι του Pauli παραβιάηεται Να βρείτε τθ μζγιςτθ χωρθτικότθτα θλεκτρονίων των υποςτιβάδων : 1s, 2p, 3d,4f Απάντθςθ : Σι μασ ηθτά το πρόβλθμα : Σο μζγιςτο αρικμό θλεκτρονίων που μποροφν να χωρζςουν ςτα τροχιακά κάκε υποςτιβάδασ Σι δεδομζνα μασ δίνει το πρόβλθμα : Μασ δίνει του ςυμβολιςμοφσ των υποςτιβάδων. Από το ςυμβολιςμό μίασ υποςτιβάδασ γνωρίηουμε τον κφριο κβαντικό αρικμό n (είναι ο αρικμόσ μπροςτά από το λατινικό γράμμα) και τον κβαντικό αρικμό l που εξαρτάται από το λατινικό γράμμα (s για l=0, p για l=1, d για l=2 και f για l=3) Ανάλυςθ δεδομζνων : Τποςτιβάδα 1s : n=1, l=0 Τποςτιβάδα 2p : n=2, l=1 Τποςτιβάδα 3d : n=3, l=2 Τποςτιβάδα 4f : n=4, l=3 Αξιοποίθςθ δεδομζνων : Γνωρίηουμε ότι ςφμφωνα με τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli ζνα τροχιακό μπορεί να χωρζςει το πολφ 2 θλεκτρόνια. Αν υπολογίςω των αρικμό των Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 117

118 118 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών τροχιακϊν μίασ υποςτιβάδασ μπορϊ να βρω και το μζγιςτο αρικμό θλεκτρονίων τθσ υποςτιβάδασ. Ιςχφει για κάκε υποςτιβάδα : Αρικμόσ τροχιακϊν =2l+1 Λφςθ: Αρικμόσ τροχιακϊν 1s =2l+1=2 0+1=1 Αρικμόσ τροχιακϊν 2p =2l+1=2 1+1=3 Αρικμόσ τροχιακϊν 3d =2l+1=2 2+1=5 Αρικμόσ τροχιακϊν 4f =2l+1=2 3+1=7 Άρα ο μζγιςτοσ αρικμόσ θλεκτρονίων είναι αρικμόσ τροχιακϊν 2. Μζγιςτθ χωρθτικότθτα 1s =1 2=2 Μζγιςτθ χωρθτικότθτα 2p =3 2=6 Μζγιςτθ χωρθτικότθτα 3d =5 2=10 Μζγιςτθ χωρθτικότθτα 4f =7 2=14 Παρατιρθςθ: Ο αρικμόσ των τροχιακϊν και κατά ςυνζπεια και ο μζγιςτοσ αρικμόσ θλεκτρονίων μίασ υποςτιβάδασ εξαρτϊνται μόνο από τον κβαντικό αρικμό l.επομζνωσ οποιαδιποτε υποςτιβάδα s ζχει μζγιςτθ χωρθτικότθτα 2 θλεκτρόνια, οποιαδιποτε υποςτιβάδα p ζχει μζγιςτθ χωρθτικότθτα 6 θλεκτρόνια.ομοίωσ όλεσ οι d ζχουν 10 θλεκτρόνια, θ f 14 κ.οκ Να βρείτε τθ μζγιςτθ χωρθτικότθτα θλεκτρονίων των υποςτιβάδων : 2s, 3p, 5d,6f, 3s, 4p, 6d, 7s, 6p, 5f Με βάςθ τον κανόνα του Hund να βρείτε ποια κατανομι θλεκτρονίων ςτα τροχιακά μίασ υποςτιβάδασ τον παραβιάηει. Απάντθςθ : Σι μασ ηθτά το πρόβλθμα : Που δεν ιςχφει ο κανόνασ του Hund. Σι δεδομζνα μασ δίνει το πρόβλθμα : Σισ κατανομζσ των θλεκτρονίων ςτα τροχιακά μίασ υποςτιβάδασ Αξιοποίθςθ δεδομζνων: Ο κανόνασ του Hund παραβιάηεται : i. Όταν ςτθν ίδια υποςτιβάδα ζχουμε ταυτόχρονα κενό τροχιακό και ςυμπλθρωμζνο (με 2 θλεκτρόνια) ii. Όταν ςτθν ίδια υποςτιβάδα υπάρχουν θμιςυμπλθρωμζνα τροχιακά (με 1 θλεκτρόνιο) με αντιπαράλλθλα spin Θ πρόταςθ i. παραβιάηεται ςτισ κατανομζσ : α και ςτ Θ πρόταςθ ii. Παραβιάηεται ςτισ κατανομζσ : β, δ και κ Με βάςθ τον κανόνα του Hund να βρείτε ποια κατανομι θλεκτρονίων ςτα τροχιακά μίασ υποςτιβάδασ τον παραβιάηει Με βάςθ τθν αρχι aufbau να τοποκετιςετε τα θλεκτρόνια ςε υποςτιβάδεσ και τροχιακά των ατόμων : 1H, 2 He, 3 Li, 4 Be, 5 Β, 6 C, 7 N, 8 Ο, 9 F, 10 Ne ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ Απάντθςθ : Σι μασ ηθτά το πρόβλθμα : Να τοποκετιςουμε τα θλεκτρόνια ςε υποςτιβάδεσ και ςτθ ςυνζχεια να τα κατανείμουμε ςε τροχιακά Σι δεδομζνα μασ δίνει το πρόβλθμα : Σουσ ατομικοφσ αρικμοφσ Η (ο αρικμόσ κάτω αριςτερά) Αξιοποίθςθ δεδομζνων : ε κάκε άτομο ο αρικμόσ των θλεκτρονίων είναι ίςοσ με τον ατομικό αρικμό που εκφράηει των αρικμό των πρωτονίων. φμφωνα με τθν αρχι aufbau : -Πρϊτα ςυμπλθρϊνουμε τροχιακά χαμθλότερθσ ενζργειασ και ςτθ ςυνζχεια τροχιακά υψθλότερθσ ενζργειασ. -Σο κάκε τροχιακό μπορεί να χωρζςει το πολφ 2 θλεκτρόνια. - Όταν κατανζμουμε θλεκτρόνια ςε τροχιακά τθσ ίδιασ υποςτιβάδασ πρϊτα τοποκετοφμε από ζνα θλεκτρόνιο ςε κάκε τροχιακό και εφόςον όλα τα τροχιακά διακζτουν από ζνα θλεκτρόνιο (με παράλλθλα spin),αρχίηουμε να ςυμπλθρϊνουμε τα τροχιακά. Λφςθ: -Για να κυμόμαςτε τθν ενεργειακι ςειρά των Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 118

119 119 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών τροχιακϊν χρθςιμοποιοφμε τον μνθμονικό κανόνα Θ ςειρά των τροχιακϊν είναι : 1s 2s 2p 3s 3p.. -Για να μθν παραβιάςουμε τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli πρζπει να γνωρίηουμε τισ μζγιςτεσ χωρθτικότθτεσ των υποςτιβάδων ( s:2, p:6, d:10,f:14 ) -Οι κατανομζσ είναι : Λφςθ: τα διάγραμμα των τροχιακϊν επιτρεπτά είναι όςα ςε κάκε τροχιακό υπάρχουν το πολφ δφο θλεκτρόνια. Σα τροχιακά που ζχουν 2 θλεκτρόνια, τα θλεκτρόνια πρζπει να ζχουν αντίκετα spin. τισ θλεκτρονιακζσ κατανομζσ καμία υποςτιβάδα δεν μπορεί να ζχει μεγαλφτερο αρικμό θλεκτρονίων από 2(2l+1), ( όπου 2l+1 ο αρικμόσ τροχιακϊν τθσ κάκε υποςτιβάδασ ). a. Επιτρεπτό διάγραμμα b.μθ επιτρεπτό,το τροχιακό 2s διακζτει τρία θλεκτρόνια c.μθ επιτρεπτό, ςτο τροχιακό 2p υπάρχουν 2 θλεκτρόνια με το ίδιο spin. d. Μθ επιτρεπτι, θ υποςτιβάδα 1s διακζτει μόνο ζνα τροχιακό που μπορεί να ζχει το πολφ 2 θλεκτρόνια e. Μθ επιτρεπτι, θ υποςτιβάδα 2p δεν μπορεί να ζχει πάνω από ζξι θλεκτρόνια f. Επιτρεπτι Α. Ροιεσ από τισ παρακάτω θλεκτρονιακζσ κατανομζσ ι ποια από τα παρακάτω διαγράμματα τροχιακϊν είναι επιτρεπτά με βάςθ τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli ; Πςεσ ι όςα δεν είναι επιτρεπτά να εξθγιςετε το γιατί Α.Να γίνει θ κατανομι των θλεκτρονίων ςε τροχιακά των ατόμων : 15, 20 Ca, 22 Ti Β. Να γίνει θ κατανομι θλεκτρονίων ςε υποςτιβάδεσ των ατόμων : 19Κ, 26 Fe, 37 Rb, 56 Ba, 53 I Ροιεσ από τισ παρακάτω θλεκτρονιακζσ κατανομζσ ι ποια από τα παρακάτω διαγράμματα τροχιακϊν είναι επιτρεπτά με βάςθ τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli ; Πςεσ ι όςα δεν είναι επιτρεπτά να εξθγιςετε το γιατί. Β. Ροια από τα παρακάτω διαγράμματα τροχιακϊν είναι επιτρεπτά με βάςθ τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli ; Πςα δεν είναι επιτρεπτά να εξθγιςετε το γιατί.για τα διαγράμματα που είναι επιτρεπτά να γραωεί θ κατανομι των θλεκτρονίων ςε υποςτιβάδεσ Γ. Ροια από τα παρακάτω διαγράμματα τροχιακϊν είναι επιτρεπτά με βάςθ τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli ; Πςα δεν είναι επιτρεπτά να εξθγιςετε το γιατί Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 119

120 120 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών.για τα διαγράμματα που είναι επιτρεπτά να γραωεί θ κατανομι των θλεκτρονίων ςε υποςτιβάδεσ Δ. Ροιεσ από τισ παρακάτω θλεκτρονιακζσ κατανομζσ είναι επιτρεπτζσ με βάςθ τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli ; Πςεσ δεν είναι επιτρεπτζσ να εξθγιςετε το γιατί. τροχιακά με παράλλθλα spin ( είτε προσ τα κάτω,είτε προσ τα πάνω) και ςτθ ςυνζχεια ςχθματίηουμε ηευγάρια θλεκτρονίων. Θ θλεκτρονιακι κατανομι του 26 Fe: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2. Όλεσ οι υποςτιβάδεσ εκτόσ τθσ 3d είναι ςυμπλθρωμζνεσ. τθν υποςτιβάδα 3d,πρζπει να τοποκετιςουμε 6 θλεκτρόνια. Αρχικά τοποκετοφμε 5 θλεκτρόνια ςε διαφορετικά τροχιακά με παράλλθλα spin. Σο 6 ο το τοποκετοφμε ςε ηευγάρι ςε ζνα οποιοδιποτε τροχιακό 3d. Ε. Ροιεσ από τισ παρακάτω θλεκτρονιακζσ κατανομζσ είναι επιτρεπτζσ με βάςθ τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli ; Πςεσ δεν είναι επιτρεπτζσ να εξθγιςετε το γιατί Χρθςιμοποιϊντασ τθν αρχι τθσ δόμθςθσ,γράψτε τθν κατανομι των θλεκτρονίων ςε υποςτιβάδεσ του ςτοιχείου γάλλιο ( 31 Ga). Ροια είναι θ κατανομι των θλεκτρονίων τθσ ςτιβάδασ ςκζνουσ ; Λφςθ: Γράφουμε τισ υποςτιβάδεσ με τθ ςειρά που ςυμπλθρϊνονται 1s 2s2p 3s3p 4s3d4p Ρερίοδοσ 1 θ 2 θ 3 θ 4 θ υμπλθρϊνουμε τισ υποςτιβάδεσ με θλεκτρόνια, πρζπει να τοποκετιςουμε ςυνολικά 31 θλεκτρόνια. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 1 Αλλάηουμε (αφοφ ζχουν τοποκετθκεί θλεκτρόνια και ςτισ δυο) ςειρά τισ υποςτιβάδεσ 3d,4s 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 1 Θ ςτιβάδα ςκζνουσ είναι θ 4s 2 4p Να γραωοφν οι θλεκτρονιακζσ κατανομζσ (ςε υποςτιβάδεσ) των ατόμων : 53 Ι, 15 P, 27 Co, 25 Mn Να γραωεί το διάγραμμα των τροχιακϊν του ατόμου του ςιδιρου ( 26 Fe) ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ. Λφςθ: Πραγματοποιοφμε τθν κατανομι των θλεκτρονίων όπωσ είδαμε παραπάνω. τθ ςυνζχεια ςχεδιάηουμε τα τροχιακά με κφκλουσ, ομαδοποιϊντασ τα ςε υποςτιβάδεσ. υμπλθρϊνουμε τα τροχιακά των υποςτιβάδων. Για τθν υποςτιβάδα που τα τροχιακά τθσ δεν είναι πλιρωσ ςυμπλθρωμζνα, τοποκετοφμε αρχικά τα θλεκτρόνια ςε ξεχωριςτά Να γραωεί το διάγραμμα των τροχιακϊν του ατόμου του ωωςωόρου ( 15 ) κακϊσ και του κοβαλτίου ( 27 Co) ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ Ρωσ θ απαγορευτικι αρχι του Pauli κακορίηει τθ μζγιςτθ χωρθτικότθτα ενόσ τροχιακοφ,των υποςτιβάδων και των ςτιβάδων ; Αν δεν ίςχυε θ απαγορευτικι αρχι του Pauli που κα κινοφνταν τα θλεκτρόνια ενόσ πολυθλεκτρονιακοφ ατόμου ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ ; Τι περιλαμβάνει θ αρχι θλεκτρονιακισ δόμθςθσ(aufbau); Μπορεί να υπάρξει ςτθ ωφςθ θλεκτρονιακι διαμόρωωςθ που να παραβιάηει μία από τθσ αρχζσ που απαρτίηουν τθν aufbau; Δεν μπορεί ςε ζνα άτομο να υπάρξουν 2 θλεκτρόνια με τθν ίδια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν. Ροια αρχι εξθγεί το παραπάνω γεγονόσ ; Τα θλεκτρόνια μίασ υποςτιβάδασ ζχουν το μζγιςτο άκροιςμα κβαντικϊν αρικμϊν spin. Ροιοσ κανόνασ εξθγεί το παραπάνω γεγονόσ ; Ροια από τισ παρακάτω δομζσ είναι ςωςτι για το 26 Fe 3+ ; α. [Ar]4s 2 3d 6 β. [Ar]4s 2 3d 3 γ. [Ar]4s 2 3d 4 δ. [Ar]3d Για ζνα ςτοιχείο που ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ διακζτει πζντε p θλεκτρόνια ςτθν εξωτερικι του ςτιβάδα ο μικρότεροσ δυνατόσ ατομικόσ αρικμόσ είναι : α. 9 β. 8 γ. 17 δ.15 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 120

121 121 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Από τα επόμενα άτομα ι ιόντα λιγότερα αςφηευκτα θλεκτρόνια διακζτει : α. 25 Mn β. 24 Cr γ. 26 Fe 2+ δ. 26 Fe Ο 47 Ag μπορεί να ζχει ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ άκροιςμα κβαντικϊν αρικμϊν spin (ms) ίςο με: α. 3 β. 3/2 γ. 1/2 δ Ρόςα θλεκτρόνια ςτο άτομο 18 Ar ςτθ κεμελιϊδθ θλεκτρονιακι κατάςταςθ ζχουν m l = +1; α. 2 β. 4 γ. 6 δ Ρόςα θλεκτρόνια το πολφ μποροφν να υπάρχουν ςε ζνα άτομο που να ζχουν: n =3, l =2, m s = -1/2 ; α. 5 β. 9 γ. 10 δ Το 42 Μο ζχει ολικό άκροιςμα spin ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ : α. 3 β. 3/2 γ. ½ δ. 2 ΘΕΜΑΣΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ Δίνονται τα ςτοιχεία H, O, Cl που ζχουν ατομικοφσ αρικμοφσ 1, 8, 17, αντίςτοιχα. Να γράψετε τισ θλεκτρονιακζσ δομζσ (ςτιβάδεσ, υποςτιβάδεσ) των παραπάνω ςτοιχείων ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ και να αναωζρετε ονομαςτικά τισ αρχζσ και τον κανόνα τθσ θλεκτρονιακισ δόμθςθσ Να αντιςτοιχίςετε ςε κάκε θλεκτρονιακι δομι τθσ Στιλθσ Ι το ςωςτό ςϊμα (ςτοιχείο ςε κεμελιϊδθ ι Διεγερμζνθ κατάςταςθ, ιόν) τθσ Στιλθσ ΙΙ, γράωοντασ ςτο τετράδιό ςασ το γράμμα τθσ Στιλθσ Ι και δίπλα τον αρικμό τθσ Στιλθσ ΙΙ. Στιλθ Ι Στιλθ ΙΙ α. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p Li β. 1s 2 2p N + γ. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p Si δ. 1s 2 2s 2 2p Cl S Θ κατανομι των θλεκτρονίων του ατόμου του οξυγόνου (Z = 8) ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ παριςτάνεται με τον ςυμβολιςμό: 1s 2s 2p α. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) β. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) γ. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) δ. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) () ι (Λ). Στα πολυθλεκτρονικά άτομα οι ενεργειακζσ ςτάκμεσ των υποςτιβάδων τθσ ίδιασ ςτιβάδασ ταυτίηονται Στο ιόν 26 Fe 2+ ο αρικμόσ των θλεκτρονίων ςτθν υποςτιβάδα 3d και ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ είναι: α. 2 β. 5 γ.3 δ () ι (Λ) : Για το άτομο του οξυγόνου ( 8 Ο), ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ, θ κατανομι των θλεκτρονίων είναι: 1s 2 2s p x 2p y Ροια από τισ παρακάτω θλεκτρονιακζσ δοµζσ αντιςτοιχεί ςε διεγερµζνθ κατάςταςθ του ατόµου του ωκορίου ( 9 F); α. 1s 2 2s 2 2p 6 β. 1s 2 2s 2 2p 5 γ. 1s 2 2s 1 2p 6 δ. 1s 1 2s 1 2p Ο μζγιςτοσ αρικμόσ των θλεκτρονίων που είναι δυνατόν να υπάρχουν ςε ζνα τροχιακό είναι : α. 2 β. 14 γ. 10 δ Ο αρικμόσ των τροχιακϊν ςε μία f υποςτιβάδα είναι : α. 1. β. 3. γ. 5. δ Στθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ όλα τα θλεκτρόνια ςκζνουσ ενόσ ςτοιχείου ανικουν ςτθν 3s υποςτιβάδα. Το ςτοιχείο αυτό μπορεί να ζχει ατομικό αρικμό. α. 8. β. 10. γ. 12. δ Δίνονται τα ςτοιχεία Θ,Ν, Ο με ατομικοφσ αρικμοφσ 1,7 και 8 αντίςτοιχα. Να γράψετε : Τισ θλεκτρονιακζσ δομζσ (ςτιβάδεσ,υποςτιβάδεσ ) των ατόμων Ν και Ο ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ Ρόςα θλεκτρόνια ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ του ςτοιχείου 18 Ar ζχουν μαγνθτικό κβαντικό αρικμό m l =-1 α.6. β. 8. γ. 4. δ Θ θλεκτρονιακι δομι του 25 Mn 2+ ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ είναι : Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 121

122 ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( 122 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών α. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 β. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 4s 2 γ. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 4 4s 1 δ. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 3d 4 4s Ρόςα ςτοιχεία ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ ζχουν τρία μονιρθ θλεκτρόνια ςτθ ςτιβάδα Μ και ποιοι είναι οι ατομικοί τουσ αρικμοί ; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ Σε ζνα άτομο ο μζγιςτοσ αρικμόσ θλεκτρονίων που χαρακτθρίηεται από τουσ κβαντικοφσ αρικμοφσ n=2 και m l =-1 είναι : α. 1 β. 2 γ. 4 δ Σε ποια από τισ παρακάτω θλεκτρονιακζσ δομζσ παραβιάηονται θ αρχι του Pauli και ο κανόνασ του Hund. 3s 3p α. ( ) ( )( )( ) β. ( ) ( )( )( ) γ. ( ) ( )( )( ) δ. ( ) ( )( )( ) () ι (Λ): Θ θλεκτρονιακι δόμθςθ των πολυθλεκτρονιακϊν ατόμων ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ γίνεται μόνο με βάςθ τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli Δίνεται το ςτοιχείο S με ατομικό αρικμό 16.α. Να γράψετε τθν κατανομι των θλεκτρονίων ςε υποςτιβάδεσ ςτο άτομο του S ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ β. Με βάςθ τθν παραπάνω κατανομι, να υπολογίςετε πόςα μονιρθ θλεκτρόνια περιζχονται ςτο άτομο του S και πόςα p ατομικά τροχιακά του ατόμου του S περιζχουν θλεκτρόνια Θ θλεκτρονιακι δομι (διαμόρωωςθ) του ωκορίου (ατομικόσ αρικμόσ =9), ςε κεμελιϊδθ κατάςταςθ είναι : α. 1s 2 2s 2 2p 3 3s 2 β. 1s 2 2s 2 2p 4 3s 1 γ. 1s 2 2s 2 2p 5 δ. καμία από τισ παραπάνω Να αντιςτοιχίςετε κακζνα από τα ςτοιχεία τθσ ςτιλθσ Ι με τον αρικμό των θλεκτρονίων τθσ εξωτερικισ τουσ ςτιβάδασ που αναγράωεται ςτθ ςτιλθ ΙΙ, γράωοντασ ςτο τετράδιο ςασ τον αρικμό τθσ ςτιλθσ Ι και δίπλα το αντίςτοιχο γράμμα τθσ ςτιλθσ ΙΙ (Δφο από τουσ αρικμοφσ τθσ ςτιλθσ ΙΙ περιςςεφουν) τιλθ Ι τιλθ ΙΙ 1. 7 Ν α Li β O γ Ne δ. 2 ε. 3 ςτ Θ θλεκτρονιακι δομι που αναωζρεται ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ του ατόμου του 5 Β είναι : α. β. γ. δ. ( ( ( 1s 1s 1s ( 1s ( ( ( 2s 2s 2s ( 2s ( ( ( ( «Είναι αδφνατον να υπάρχουν ςτο ίδιο άτομο δφο θλεκτρόνια με τθν ίδια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν (n,l,m l, m s )».Θ αρχι αυτι διατυπϊκθκε από τον : α. Planck β. Pauli γ. De Broglie δ. Hund Σε ζνα πολυθλεκτρονιακό άτομο ο μζγιςτοσ αρικμόσ θλεκτρονίων με κβαντικοφσ αρικμοφσ n=2 και m s =-1/2 είναι : α. οκτϊ β. τζςςερα γ. δφο δ. ζνα Ροια από τισ παρακάτω θλεκτρονιακζσ δομζσ είναι ςφμωωνθ με τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli ; Ροια από τισ παρακάτω τετράδεσ κβαντικϊν αρικμϊν ( n,l,m l,m s ) αντιςτοιχεί ςτο θλεκτρόνιο ςκζνουσ του ατόμου του 3 Li ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ ; α. (2,1,0,+1/2) β. (2,0,0,+1/2) γ. (2,1,1,+1/2) δ. (1,0,0,-1/2) Σε ποιο από τα παρακάτω άτομα ι ιόντα αντιςτοιχεί θ θλεκτρονιακι δομι 1s 2 2s 2 2p 6 ; α. 8 O β. 8 Ο -2 γ. 11 Na δ. 10 Ne + 2p ( 2p ( 2p ( 2p ( ( ( ( ( Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 122

123 123 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Το άτομο ενόσ ςτοιχείου ζχει θλεκτρονιακι δομι *Ar+3d 2 4s 2. Ροιοσ είναι ο ατομικόσ αρικμόσ του ςτοιχείου ; α. 20 β. 21 γ. 22 δ Ροιο από τα παρακάτω ιόντα δεν ζχει θλεκτρονιακι δομι 1s 2 ςτθν κεμελιϊδθ κατάςταςθ ; α. 1 Θ -1 β. 2 He + γ. 3 Li + δ. 4 Be Ροιο από τα παρακάτω ιόντα ζχει τθν ίδια θλεκτρονιακι δομι με το ιόν 17 Cl - ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ ; α. 9 F - β. 11 Na + γ. 19 Κ + δ. 20 Ca Tο θλεκτρόνιο τθσ εξωτερικισ ςτιβάδασ του Νa (Η=11) μπορεί να ζχει τθν εξισ τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ: α. (3, 1, 0, +½). β. (3, 0, 0, +½). γ. (3, 1, 1, +½). δ. (3, 1, 1, +½) Το ςτοιχείο που περιζχει ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ τρία θλεκτρόνια ςτθν 2p υποςτιβάδα ζχει ατομικό αρικμό: α. 5 β. 7 γ. 9 δ ()ι(Λ) Θ θλεκτρονιακι δομι του 15 P ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ είναι: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p Ρόςα θλεκτρόνια ςτο 12 Mg ζχουν αηιμουκιακό κβαντικό αρικμό l=0; α. 4 β. 6 γ. 8 δ Ροια από τισ παρακάτω θλεκτρονιακζσ δομζσ ατόμων εκωράηει άτομο ςε διεγερμζνθ κατάςταςθ; α. 1s 2 2s 1 β. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 γ. 1s 2 2s 2 2p 6 δ. 1s 1 2s Να αιτιολογιςετε τισ παρακάτω προτάςεισ. α. Σε κάκε τροχιακό δεν μποροφμε να ζχουμε περιςςότερα από 2 θλεκτρόνια. β. Ο 30 Ηn δεν ζχει μονιρθ θλεκτρόνια, ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ Δίνονται τα άτομα/ιόντα: 12 Mg 2+, 15 P, 19 K, 26 Fe 2+. α. Να γράψετε τισ θλεκτρονιακζσ δομζσ τουσ (κατανομι θλεκτρονίων ςε υποςτιβάδεσ). β. Να γράψετε τον αρικμό των μονιρων θλεκτρονίων που περιζχει κακζνα από τα άτομα/ιόντα Δίνονται τα ςτοιχεία: 7 Ν, 8 Ο, 11 Νa. Ροιο από τα ςτοιχεία αυτά ζχει περιςςότερα μονιρθ θλεκτρόνια ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ; () ι (Λ) : Ζνα θλεκτρόνιο ςκζνουσ του ατόμου 34Se ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ μπορεί να βρίςκεται ςε ατομικό τροχιακό με τουσ εξισ κβαντικοφσ αρικμοφσ: n=4, l=1, ml= Δίνονται τα ςτοιχεία 20 Ca, 15 P, 8 O Ροιο από τα ςτοιχεία αυτά ζχει περιςςότερα μονιρθ θλεκτρόνια; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ Να κατατάξετε κατά αυξανόμενο αρικμό μονιρων θλεκτρονίων τα παρακάτω ςτοιχεία,με δεδομζνο ότι βρίςκονται ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ : 17Α, 27 Β, 7 Γ, 18 Δ Υπολογίςτε τουσ ατομικοφσ αρικμοφσ όλων των ςτοιχείων των οποίων τα άτομα ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ διακζτουν ζνα μονιρεσ θλεκτρόνιο ςτθν ςτιβάδα Μ(n=3). α. Ροιο ι ποια από τα παραπάνω ςτοιχεία ζχουν ςυμπλθρωμζνα τρία p τροχιακά ; β. Ροιο ι ποια από τα παραπάνω ςτοιχεία ζχουν ςυμπλθρωμζνα τα 3p τροχιακά ; Το άτομο ενόσ ςτοιχείου ζχει ςυμπλθρωμζνεσ 2 ςτιβάδεσ και διακζτει 5 μονιρθ θλεκτρόνια.υπολογίςτε τον ατομικό αρικμό του ςτοιχείου Βρείτε το μζγιςτο αρικμό θλεκτρονίων ςε ζνα άτομο για τα οποία ιςχφουν : α. n=3 και l=2 β. n=2 και m l =1 γ. n=4, l=3 και m s =+1/2 δ.n=3, και m s =-1/ Για το ςτοιχείο 25 Mn να βρείτε των αρικμό των θλεκτρονίων του ατόμου του,ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ, για τουσ κβαντικοφσ αρικμοφσ των οποίων ιςχφουν : α. l=0, β. m l =-1, γ. n=3 δ. m s =+1/ Βρείτε τουσ ατομικοφσ αρικμοφσ των ςτοιχείων ( ι του ςτοιχείου) : α. Ρου διακζτουν 3 μονιρθ θλεκτρόνια ςτθν ςτιβάδα Μ β. Ρου διακζτουν 2 ηεφγθ θλεκτρονίων ςτα 4p τροχιακά Θ θλεκτρονιακι δομι του 11 Na ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ είναι α. 1s 2 2s 2 2p 5 3s 2 β. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 γ. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 δ. 1s 2 2s 2 2p 6 3d 1 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 123

124 124 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών () ι (Λ): Το 24 Cr ζχει περιςςότερα μονιρθ θλεκτρόνια από το 25 Mn, όταν και τα δφο ςτοιχεία βρίςκονται ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ H θλεκτρονιακι δομι που ανταποκρίνεται ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ του 27 Co είναι α. K 2 L 8 M 9 N 8 β. K 2 L 8 M 10 N 7 γ. K 2 L 8 M 15 N 2 δ. K 2 L 8 M Περιοδικόσ πίνακασ Σασ δίνονται οι κζςεισ των πρϊτων 36 ςτοιχείων ςτον περιοδικό πίνακα () ι (Λ) : Το 22 Τi 2+ και το 20 Ca ζχουν τθν ίδια θλεκτρονιακι δομι () ι (Λ): Στθν θλεκτρονιακι δομι Κ(2)L(8)M(19)N(2) παραβιάηεται ο κανόνασ του Hund Ροια από τισ επόμενεσ θλεκτρονιακζσ δομζσ αντιςτοιχεί ςε ζνα άτομο ωκορίου ( 9 F) ςε διεγερμζνθ κατάςταςθ; α. 1s 2 2s 2 2p 5 β. 1s 2 2s 1 2p 6 γ. 1s 2 2s 2 2p 6 δ. 1s 1 2s 1 2p () ι (Λ) : Το άτομο του 24 Cr ςτθ κεμελιϊδθ του κατάςταςθ ζχει 4 μονιρθ θλεκτρόνια. Και οι θλεκτρονιακζσ κατανομζσ τουσ: 1Θ:1s 1 2He:1s 2 3Li:1s 2 2s 1 4Be:1s 2 2s 2 5B:1s 2 2s 2 2p 1 6C:1s 2 2s 2 2p 2 7N:1s 2 2s 2 2p 3 8O:1s 2 2s 2 2p 4 9F:1s 2 2s 2 2p 5 10Ne:1s 2 2s 2 2p 6 11Na:1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 12Mg:1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 13Al:1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 14Si:1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 15P:1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 16S:1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 17Cl:1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 18Ar:1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 19K:1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 20Ca:1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 21Sc:1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 1 4s 2 22Ti: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 2 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 2 4s 2 23V: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 3 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 4s 2 24Cr: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 4 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 25Mn: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2 26Fe: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 6 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 27Co: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 7 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 7 4s 2 28Ni: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 8 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 8 4s 2 29Cu: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 9 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 1 30Zn: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 31Ga: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 1 32Ge: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 2 33As: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 34Se: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 4 35Br: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 5 36Kr: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 A.Εντοπίςτε τα 2 ςτοιχεία τθσ 1 θσ περιόδου του περιοδικοφ πίνακα. Με βάςθ τθσ θλεκτρονιακζσ τουσ κατανομζσ, πόςεσ ςτιβάδεσ χρθςιμοποιοφμε για τθν θλεκτρονιακι κατανομι τουσ: α. 1 β. 2 γ. 3 δ. 4 Β. Εντοπίςτε τα 8 ςτοιχεία τθσ 2 θσ περιόδου του περιοδικοφ πίνακα. Με βάςθ τθσ θλεκτρονιακζσ τουσ κατανομζσ, πόςεσ ςτιβάδεσ χρθςιμοποιοφμε για τθν θλεκτρονιακι κατανομι τουσ: Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 124

125 125 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών α. 1 β. 2 γ. 3 δ. 4 Γ. Εντοπίςτε τα 8 ςτοιχεία τθσ 3 θσ περιόδου του περιοδικοφ πίνακα. Με βάςθ τθσ θλεκτρονιακζσ τουσ κατανομζσ, πόςεσ ςτιβάδεσ χρθςιμο-ποιοφμε για τθν θλεκτρονιακι κατανομι τουσ: α. 1 β. 2 γ. 3 δ. 4 Δ. Ρόςεσ ςτιβάδεσ χρθςιμοποιοφμε για τθν κατανομι των θλεκτρονίων των ατόμων των ςτοιχείων τθσ 4 θσ περιόδου; α. 1 β. 2 γ. 3 δ. 4 Ε. Ο αρικμόσ των ςτιβάδων που χρθςιμοποιοφμε για τθν κατανομι των θλεκτρονίων του ατόμου ενόσ ςτοιχείου κακορίηει..: α. τθν περίοδο που ανικει το ςτοιχείο ςτον Ρ.Ρ β. τθν ομάδα που ανικε το ςτοιχείο ςτον Ρ.Ρ. Σ. Θ 1 θ ομάδα του Ρ.Ρ. είναι θ ομάδα των αλκαλίων.αωοφ εντοπίςετε τα ςτοιχεία που ανικουν ςε αυτι, ποιοσ από τουσ παρακάτω ςυμβολιςμοφσ κα χρθςιμοποιοφςατε για να χαρακτθρίςετε τθν ομάδα αυτι ; α. s 1 β. s 2 γ. p 5 δ. p 6 Z. Θ 2 θ ομάδα του Ρ.Ρ. είναι θ ομάδα των αλκαλικϊν γαιϊν.αωοφ εντοπίςετε τα ςτοιχεία που ανικουν ςε αυτι, ποιοσ από τουσ παρακάτω ςυμβολιςμοφσ κα χρθςιμοποιοφςατε για να χαρακτθρίςετε τθν ομάδα αυτι ; α. s 1 β. s 2 γ. p 5 δ. p 6 Η. Θ 17 θ ομάδα του Ρ.Ρ. είναι θ ομάδα των αλογόνων.αωοφ εντοπίςετε τα ςτοιχεία που ανικουν ςε αυτι, ποιοσ από τουσ παρακάτω ςυμβολιςμοφσ κα χρθςιμοποιοφςατε για να χαρακτθρίςετε τθν ομάδα αυτι ; α. s 1 β. s 2 γ. p 5 δ. p 6 Θ. Θ 18 θ ομάδα του Ρ.Ρ. είναι θ ομάδα των αλκαλικϊν γαιϊν.αωοφ εντοπίςετε τα ςτοιχεία που ανικουν ςε αυτι, ποιοσ από τουσ παρακάτω ςυμβολιςμοφσ κα χρθςιμοποιοφςατε για να χαρακτθρίςετε τθν ομάδα αυτι ; α. s 1 β. s 2 γ. p 5 δ. p 6 Ι. Ρωσ μποροφμε με βάςθ τθν θλεκτρονιακι κατανομι του ατόμου ενόσ ςτοιχείου να βροφμε ςε ποια ομάδα του Ρ.Ρ. ανικει ; Να χαρακτθρίςετε τισ ομάδεσ του Ρ.Ρ. ωσ s ι d ι p (ςασ δίνονται 4 παραδείγματα) 1. s 1 2. s p p Σασ δίνονται τα παρακάτω ςτοιχεία κακϊσ και θ κατανομι των θλεκτρονίων τουσ μόνο τθσ εξωτερικισ ςτιβάδασ. Με βάςθ τα δεδομζνα αυτά να τοποκετιςετε τα ςτοιχεία ςτον περιοδικό πίνακα : 39Υ:4d 1 5s 2, 56 Ba:6s 2, 53 I:5s 2 5p 5, 48 Cd:4d 10 5s 2, 47Ag:4d 10 5s 1, 40 Zr:4d 2 5s 2, 55 Cs:6s 1, 74 W:5d 4 6s 2, 76Os:5d 6 6s 2, 38 Sr:5s 2, 50 Sn:5s 2 5p 2, 37 Rb:5s 1, 51Sb:5s 2 5p 3, 80 Hg:5d 10 6s 2, 52 Te:5s 2 5p 6, 80 Ra:7s Να ςθμειϊςετε πάνω ςτο κενό περιοδικό πίνακα που ςασ δίνεται Α. Τθν περιοχι των ςτοιχείων του τομζα s Β. Τθν περιοχι των ςτοιχείων του τομζα p Γ. Τθν περιοχι των ςτοιχείων του τομζα d Δ. Τθν περιοχι των ςτοιχείων του τομζα f Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 125

126 126 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Να ςθμειϊςετε πάνω ςτον κενό περιοδικό πίνακα που ςασ δίνεται Σασ δίνονται τα πρϊτα τριάντα ςτοιχεία του περιοδικοφ πίνακα : 1 1H 2 3 Li 4 Be He 5 B 6 C 7N 8 O 9 F 10 Ne 11Na 12 Mg 19 K 20 Ca 21 Sc Ti 23 V 24Cr 25 Mn 26Fe 27 Co 28Ni 29Cu 30Zn 13 Al 14Si 15P 16 S 17 Cl 18Ar α. Ροια από τα παραπάνω ςτοιχεία είναι διαμαγνθτικά ; Α. Τθν ομάδα που καταλαμβάνουν τα ςτοιχεία που ζχουν ςτθν εξωτερικι τουσ ςτιβάδα s 2 p 6 (2 θλεκτρόνια ςε s τροχιακό και 6 θλεκτρόνια ςε p τροχιακά ) Β. Τθν ομάδα που καταλαμβάνουν τα ςτοιχεία που ζχουν ςτθν εξωτερικι τουσ ςτιβάδα μόνο ζνα p θλεκτρόνιο Γ. Τθν περίοδο που καταλαμβάνουν τα ςτοιχεία που χρθςιμοποιοφν 4 ςτιβάδεσ για τθν κατανομι των θλεκτρονίων τουσ. Δ. Τθν περίοδο που καταλαμβάνουν τα ςτοιχεία που χρθςιμοποιοφν 6 ςτιβάδεσ για τθν κατανομι των θλεκτρονίων τουσ. Ε. Ροια ι ποιεσ περιόδουσ καταλαμβάνουν τα ςτοιχεία του τομζα f ; Με βάςθ τθ κζςθ των ςτοιχείων ςτον περιοδικό πίνακα γράψετε ςε υποςτιβάδεσ τθν κατανομι θλεκτρονίων των ςτοιχείων (1),(2),(3). β. Ροια από τα παραπάνω ςτοιχεία διακζτουν 3 μονιρθ θλεκτρόνια ςτθν ςτιβάδα Μ ; γ. Ροιο από τα παραπάνω ςτοιχεία διακζτει το μεγαλφτερο αρικμό μονιρων θλεκτρονίων ; δ. Ροια από τα παραπάνω ςτοιχεία ζχουν ςυμπλθρωμζνθ υποςτιβάδα d ; ε. Ροια από τα παραπάνω ςτοιχεία ζχουν θμιςυμπλθρωμζνθ υποςτιβάδα d ; η. Ροια από τα παραπάνω ςτοιχεία διακζτουν θμιςυμπλθρωμζνθ υποςτιβάδα p ; θ.να υποδείξετε 3 ιόντα μετάλλων ςτοιχείων μετάπτωςθσ που είναι διαμαγνθτικά. κ. Να υποδείξετε 2 ιόντα μετάλλων ςτοιχείων μετάπτωςθσ που διακζτουν θμιςυμπλθρωμζνθ υποςτιβάδα Τι κακορίηει τθ κζςθ ενόσ ςτοιχείου (περίοδοσ και ομάδα) ςτον περιοδικό πίνακα ; Τι κακορίηει τον τομζα που ανικει ζνα ςτοιχείο ςτον περιοδικό πίνακα ; Τα ςτοιχεία μετάπτωςθσ ςιμερα ποιόν τομζα καταλαμβάνουν ; Ραλαιότερα ποιουσ τομείσ καταλάμβαναν τα ςτοιχεία μετάπτωςθσ ; Σε ποιον τομζα ανικει το 2 He και γιατί; Σε ποια περίοδο και ςε ποιον τομζα ανικουν οι λανκανίδεσ και ςε ποιον οι ακτινίδεσ και που οωείλουν τθν ονομαςία τουσ τα ςτοιχεία αυτά ; Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 126

127 127 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Ανάμεςα ςε ποιουσ τομείσ βρίςκονται τα ςτοιχεία μετάπτωςθσ και πωσ ςχετίηονται οι ιδιότθτεσ τουσ με τισ ιδιότθτεσ των ςτοιχείων των τομζων αυτϊν ; Ροια είναι θ κοινι ιδιότθτα των παραμαγνθτικϊν ουςιϊν και που οωείλεται αυτι θ ιδιότθτα ; Γιατί πολλοί κεωροφν ότι τα ςτοιχεία Sc και Zn καταχρθςτικά ανικουν ςτα ςτοιχεία μετάπτωςθσ ; Δφο ςτοιχεία Α και Β που ανικουν ςτθν 1 θ ομάδα του περιοδικοφ πίνακα ζχουν ατομικοφσ αρικμοφσ Η Β =Η Α Να βρεκοφν οι Η Α και Η Β Από τα ακόλουκα ελεφκερα άτομα και ιόντα είναι παραμαγνθτικό το: α. 21 Sc 3+ β. 29 Cu + γ. 30 Zn δ. 26 Fe Θ θλεκτρονιακι δομι ςτοιχείου που βρίςκεται ςτθν 5θ περίοδο και ςτθν 15θ ομάδα είναι: α. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 5s 2 5p 3 β. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 5 γ. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 3 δ. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 4p Στοιχείο Μ το οποίο ανικει ςτθν πρϊτθ ςειρά ςτοιχείων μετάπτωςθσ, ςχθματίηει ιόν Μ 3+, που ζχει 3 θλεκτρόνια ςτθν υποςτιβάδα 3d. Το ςτοιχείο Μ είναι: α. 23 V β. 25 Mn γ. 24 Cr δ. 26 Fe Το ςτοιχείο με θλεκτρονιακι δομι *Ar]3d 8 4s 2 ανικει: α. 4θ περίοδο και 2θ ομάδα του Ρ.Ρ β. 4θ περίοδο και 10θ ομάδα του Ρ.Ρ. γ. 3θ περίοδο και 10θ ομάδα του Ρ.Ρ. δ. 4θ περίοδο και 8θ ομάδα του Ρ.Ρ Από τα παρακάτω ςτοιχεία ςφμπλοκα ιόντα ςχθματίηει : α. 37 Rb β. 13 Al γ. 28 Ni δ. 15 P Ο ατομικόσ αρικμόσ του 4ου μζλουσ τθσ ομάδασ των αλκαλίων είναι: α. 19 β. 27 γ. 37 δ. 55 ΘΕΜΑΣΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ Δίνονται οι ατομικοί αρικμοί των ςτοιχείων Θ=1, Ο=8, Si=14, =15 α.να ταξινομιςετε τα θλεκτρόνια κάκε ςτοιχείου ςε ςτιβάδεσ και υποςτιβάδεσ β. Να εντάξετε τα ςτοιχεία ςε περιόδουσ, κφριεσ ομάδεσ και τομείσ του Ρεριοδικοφ Ρίνακα () ι (Λ) : Στοιχεία μετάπτωςθσ είναι τα ςτοιχεία που καταλαμβάνουν τον τομζα d του περιοδικοφ πίνακα () ι (Λ) : Στοιχείο που βρίςκεται ςτθ κεµελιϊδθ κατάςταςθ και ζχει θλεκτρονιακι δοµι 1s 2 2s 2 2p 3, ανικει ςτθν οµάδα 13 (ΙΙΙΑ) του Ρεριοδικοφ Ρίνακα Ροια από τισ παρακάτω θλεκτρονιακζσ δομζσ αποδίδει τθ δομι ατόμου ςτοιχείου του τομζα s ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ ; α. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 β. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 γ. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 δ. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s Δίνονται τα ςτοιχεία Θ, Ν και Ο που βρίςκονται : το Θ ςτθν 1 θ περίοδο και 1 θ ομάδα (ΙΑ), το Ν ςτθν δεφτερθ περίοδο και ςτθν 15 θ ομάδα (VA) και το Ο ςτθ 2 θ περίοδο και ςτθν 16 θ ομάδα (VIA) του περιοδικοφ πίνακα. Ρωσ κατανζμονται τα θλεκτρόνια των ςτοιχείων Θ, Ν και Ο ςε υποςτιβάδεσ ; () ι (Λ) : Το ανιόν Α - ζχει θλεκτρονιακι δομι 1s 2 2s 2 2p 6. Το ςτοιχείο Α ανικει ςτθν ομάδα των ευγενϊν αερίων Θ θλεκτρονιακι δομι του ατόμου ςτοιχείου Σ ςε κεμελιϊδθ κατάςταςθ είναι : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 5s 2. Το ςτοιχείο Σ ανικει : α. 2 θ ομάδα, 5 θ περίοδο και p τομζα β. 5 θ ομάδα, 2 θ περίοδο και s τομζα γ. 2 θ ομάδα, 5 θ περίοδο και s τομζα δ. 5 θ ομάδα, 2 θ περίοδο και d τομζα () ι (Λ) : Θ θλεκτρονιακι δομι τθσ εξωτερικισ ςτιβάδασ όλων των ευγενϊν αερίων είναι ns 2 np Σασ δίνονται τα οξείδια :Νa 2 O, MgO και SO 3. Να χαρακτθριςτεί κακζνα από τα οξείδια αυτά ωσ Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 127

128 128 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών όξινο ι βαςικό Το ςτοιχείο 19 Κ ζχει ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ θλεκτρονιακι δομι 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 και ανικει : α. ςτθν τζταρτθ περίοδο,ςτθν πρϊτθ ομάδα και ςτον τομζα s του περιοδικοφ πίνακα. β. ςτθν τζταρτθ περίοδο,ςτθν πρϊτθ ομάδα και ςτον τομζα d του περιοδικοφ πίνακα. γ. ςτθν πρϊτθ περίοδο,ςτθν τζταρτθ ομάδα και ςτον τομζα s του περιοδικοφ πίνακα. δ. ςτθν πρϊτθ περίοδο,ςτθν τζταρτθ ομάδα και ςτον τομζα p του περιοδικοφ πίνακα Δίδονται τα ςτοιχεία 8 Α και 16 Β και ηθτείται ςε ποια περίοδο και ςε ποιο τομζα του περιοδικοφ πίνακα ανικει κακζνα από αυτά Δίνονται τα ςτοιχεία 11 Na και 16 S α. Να δϊςετε τθν θλεκτρονιακι τουσ δομι (κατανομι θλεκτρονίων ςε υποςτιβάδεσ ) β. Σε ποιον τομζα του περιοδικοφ πίνακα ανικει το κακζνα ; Δίνονται τα ςτοιχεία 8 Ο και 17 Cl. α. Να δϊςετε τθν θλεκτρονιακι τουσ δομι (κατανομι θλεκτρονίων ςε υποςτιβάδεσ ) β. Σε ποια περίοδο και ποια ομάδα του περιοδικοφ πίνακα ανικει το κακζνα Το ςφνολο των ςτοιχείων που ανικουν ςτισ κφριεσ ομάδεσ του περιοδικοφ πίνακα βρίςκονται ςτουσ τομείσ : α. s β. p γ. s και p δ. s,p και d Το ιόν Μ 2+ ζχει θλεκτρονιακι δομι 1s 2 2s 2 2p 6 α. Ροιοσ είναι ο ατομικόσ αρικμόσ του ςτοιχείου Μ; β. i Να γράψετε τθν θλεκτρονιακι δομι του ςτοιχείου Μ ςε υποςτιβάδεσ όταν αυτό βρίςκεται ςτθν κεμελιϊδθ κατάςταςθ ; ii. Σε ποια περίοδο και ποια ομάδα του περιοδικοφ πίνακα ανικει το ςτοιχείο Μ ; γ. Να γράψετε τισ τιμζσ των τεςςάρων κβαντικϊν αρικμϊν για κακζνα από τα θλεκτρόνια ςκζνουσ του ςτοιχείου Μ ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ Θ ςτιλθ Ι περιζχει τα ςφμβολα οριςμζνων ςτοιχείων και μία πλθροωορία για τθν ομάδα ι τον τομζα του περιοδικοφ πίνακα που ανικουν. Θ ςτιλθ ΙΙ περιλαμβάνει οριςμζνεσ θλεκτρονιακζσ δομζσ ατόμων ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ. τιλθ Ι τιλθ ΙΙ α. Ν (V A ομάδα) 1. [Ar]3d 6 4s 2 β. Fe ( ςτοιχείο μετάπτωςθσ) 2. [Ar]3d 6 4s 2 4p 5 γ. Ca (αλκαλικι γαία) 3. 1s 2 2s 1 δ. Br ( αλογόνο) 4. [Ne]3s 2 3p 1 ε. Li ( αλκαλιμζταλλο) 5. 1s 2 2s 2 2p 3 6. [Ar]4s 2 Να γράψετε ςτο τετράδιο ςασ τα γράμματα τθσ ςτιλθσ Ι και δίπλα από κάκε γράμμα ζναν αρικμό τθσ ςτιλθσ ΙΙ,ϊςτε να προκφπτει θ ςωςτι αντιςτοίχιςθ.(ζνα δεδομζνο τθσ ςτιλθσ ΙΙ περιςςεφει ) () ι (Λ): Οι τομείσ s και p του περιοδικοφ πίνακα περιζχουν 2 και 6 ομάδεσ αντίςτοιχα O τομζασ p του περιοδικοφ πίνακα περιλαμβάνει: α. 2 ομάδεσ β. 4 ομάδεσ γ. 6 ομάδεσ δ. 10 ομάδεσ () ι (Λ) Ζνα χθμικό ςτοιχείο ανικει ςτον τομζα s, όταν είναι ςυμπλθρωμζνεσ όλεσ οι s υποςτιβάδεσ του Τα ςτοιχεία μετάπτωςθσ ανικουν ςτον τομζα του Ρεριοδικοφ Ρίνακα: α. s β. p γ. d δ. f Το 18 Αr ανικει ςτθν ομάδα α. 1 β. 13 γ. 16 δ Δίνονται τα ςτοιχεία 20 Ca, 26 Fe, 16 S. α. Να γράψετε τισ θλεκτρονιακζσ δομζσ τουσ (κατανομι θλεκτρονίων ςε υποςτιβάδεσ). β. Να βρεκεί θ περίοδοσ και θ ομάδα του περιοδικοφ πίνακα ςτθν οποία ανικει το κακζνα από τα ςτοιχεία αυτά Το κατιόν K + και το ανιόν Cl - ζχουν το κακζνα ίςο αρικμό θλεκτρονίων με το ευγενζσ αζριο τθσ τρίτθσ περιόδου (Ar). α. Να προςδιορίςετε τον ατομικό αρικμό του ςτοιχείου Ar. β. Να προςδιορίςετε τουσ ατομικοφσ αρικμοφσ των ςτοιχείων K και Cl. γ. Nα γράψετε τισ θλεκτρονιακζσ δομζσ (ςτιβάδεσ, υποςτιβάδεσ) των ςτοιχείων K, Cl και Ο. Δίνεται για το Ο: ατομικόσ αρικμόσ Η = Δίνονται τα ςτοιχεία 1 Θ, 7 Ν, 8 Ο, 11 Νa και 15 P Ροια από τα παραπάνω ςτοιχεία ανικουν i) ςτθν ίδια ομάδα του Ρεριοδικοφ Ρίνακα. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 128

129 129 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ii) ςτθν ίδια περίοδο του Ρεριοδικοφ Ρίνακα Δίνονται τα ςτοιχεία 15 P και 17 Cl α. Να γράψετε τθν θλεκτρονιακι δομι των παραπάνω ατόμων ςε ςτιβάδεσ και υποςτιβάδεσ ςτθ κεμελιϊδθ τουσ κατάςταςθ. β. Σε ποια ομάδα του περιοδικοφ πίνακα ανικει το κακζνα από τα παραπάνω ςτοιχεία; Το χθμικό ςτοιχείο Χ με θλεκτρονιακι δομι *Αr+3d 10 4s 2 4p 5 ανικει ςτθν α. 4θ περίοδο και ςτθν 7θ ομάδα του περιοδικοφ πίνακα β. 4θ περίοδο και ςτθν 17θ ομάδα του περιοδικοφ πίνακα γ. 5θ περίοδο και ςτθν 4θ ομάδα του περιοδικοφ πίνακα δ. 4θ περίοδο και ςτθν 5θ ομάδα του περιοδικοφ πίνακα Σασ δίνονται τα ςτοιχεία 26 Fe, 28 Ni α. Να αναωζρετε 3 κοινζσ ιδιότθτεσ των ςτοιχείων αυτϊν. β. Να εξθγιςετε που οωείλονται οι ιδιότθτεσ αυτζσ Δφο θλεκτρόνια α και β ζχουν τθν ίδια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν και ανικουν ςτα ςτοιχεία Α και Β τθσ 3 θσ περιόδου όπου ςχθματίηουν βαςικά οξείδια. Για τουσ ατομικοφσ αρικμοφσ ιςχφει θ ςχζςθ Η Β =Η Α +1. Αν το θλεκτρόνιο α είναι αυτό με τθ μεγαλφτερθ ενζργεια ςτο άτομο Α να βρείτε: α. Τουσ ατομικοφσ αρικμοφσ Η Α, Η Β β. Τισ πικανζσ τετράδεσ των α και β Το ςτοιχείο Χ, που ανικει ςτθν τρίτθ περίοδο του περιοδικοφ πίνακα και του οποίου το ανιόν Χ 2 ζχει δομι ευγενοφσ αερίου, ζχει ατομικό αρικμό: α. 12 β. 16 γ. 20 δ. 34. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 129

130 130 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 6.4.Μεταβολή περιοδικών ιδιοτήτων Στον παρακάτω περιοδικό πίνακα ςασ δίνονται οι τιμζσ των ατομικϊν ακτινϊν των ςτοιχείων του περιοδικοφ πίνακα. Α. Κακϊσ προχωράμε κατά μικοσ μίασ ομάδασ (από πάνω προσ τα κάτω) θ ατομικι ακτίνα. : α. Αυξάνεται β. Μειϊνεται Β. Κακϊσ προχωράμε κατά μικοσ μίασ ομάδασ (από πάνω προσ τα κάτω) ο αρικμόσ των ςτιβάδων που χρθςιμοποιοφμε για τθν κατανομι των θλεκτρονίων. : α. Αυξάνεται β. Μειϊνεται άρα και θ ατομικι ακτίνα να (αυξάνεται/ μειϊνεται) Β. Πταν ςυγκρίνουμε ωσ προσ τθν ατομικι ακτίνα 2 ςτοιχεία του περιοδικοφ πίνακα που ανικουν ςτθν ίδια ομάδα ποιο κριτιριο χρθςιμοποιοφμε ; α. Τον αρικμό των ςτιβάδων που χρθςιμοποιοφμε β. Το δραςτικό πυρθνικό ωορτίο Γ. Πταν ςυγκρίνουμε ωσ προσ τθν ατομικι ακτίνα 2 ςτοιχεία του περιοδικοφ πίνακα που ανικουν ςτθν ίδια περίοδο ποιο κριτιριο χρθςιμοποιοφμε ; α. Τον αρικμό των ςτιβάδων που χρθςιμο-ποιοφμε. β. Το δραςτικό πυρθνικό ωορτίο Ροιο άτομο από τα παρακάτω ηεφγθ είναι μεγαλφτερο ; α. Mg ι Ba β. W ι Hf γ. Si ι Sn δ. Sr ι Υ Σασ δίνεται ςτον παρακάτω πίνακα ο τρόποσ που μεταβάλλεται θ ενζργεια 1 ου ιονιςμοφ ςε ςχζςθ με τθ κζςθ των ςτοιχείων ςτο περιοδικό πίνακα. Γ. Ροιο άτομο ζχει μεγαλφτερο μζγεκοσ ; α. Το άτομο που χρθςιμοποιοφμε μικρό αρικμό ςτιβάδων για τθν κατανομι των θλεκτρονίων. β. Το άτομο που χρθςιμοποιοφμε μεγάλο αρικμό ςτιβάδων για τθν κατανομι των θλεκτρονίων. Δ. Κακϊσ προχωράμε κατά μικοσ μίασ περιόδου του περιοδικοφ πίνακα (από αριςτερά προσ τα δεξιά) θ ατομικι ακτίνα : α. Αυξάνεται β. Μειϊνεται Σασ δίνεται το παρακάτω διάγραμμα Α. Κακϊσ προχωράμε κατά μικοσ μίασ ομάδασ(από πάνω προσ τα κάτω) του περιοδικοφ πίνακα θ Ε i1.. : α. Αυξάνεται β. Μειϊνεται Β. Κακϊσ προχωράμε κατά μικοσ μίασ περιόδου(από αριςτερά προσ τα δεξιά) του περιοδικοφ πίνακα θ Ε i1.. : α. Αυξάνεται β. Μειϊνεται Α. Να επιλζξετε τθ ςωςτι λζξθ τθσ παρζνκεςθσ Κακϊσ προχωράμε κατά μικοσ μίασ περιόδου το δραςτικό πυρθνικό ωορτίο Η* ( αυξάνεται/μειϊνεται) με αποτζλεςμα θ ζλξθ του πυρινα προσ τα εξωτερικά θλεκτρόνια να (αυξάνεται/ μειϊνεται),κατά ςυνζπεια θ απόςταςθ πυριναεξωτερικϊν θλεκτρονίων να (αυξάνεται/ μειϊνεται) Γ. Από ποιο άτομο μπορεί πιο εφκολα να αποςπαςτεί ζνα θλεκτρόνιο..: α. Από ζνα άτομο με μεγάλθ ατομικι ακτίνα (μεγάλθ απόςταςθ πυρινα-εξωτερικϊν θλεκτρονίων) β. Από ζνα άτομο με μικρι ατομικι ακτίνα (μικρι απόςταςθ πυρινα-εξωτερικϊν θλεκτρονίων) Δ. Σε ποιο άτομο απαιτείται μεγαλφτερο ποςό ενζργειασ για τθν απόςπαςθ ενόσ θλεκτρονίου..: α. Στο άτομο που εφκολα αποςπάται ζνα θλεκτρόνιο β. Στο άτομο που δφςκολα αποςπάται ζνα θλεκτρόνιο Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 130

131 131 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Ε. Θ ενζργεια πρϊτου ιονιςμοφ.: α. ακολουκεί τθν ίδια τάςθ μεταβολισ με τθν ατομικι ακτίνα κακϊσ προχωράμε κατά μικοσ μίασ ομάδασ. β. ακολουκεί τθν αντίκετθ τάςθ μεταβολισ με τθν ατομικι ακτίνα κακϊσ προχωράμε κατά μικοσ μίασ ομάδασ Σ. Θ ενζργεια πρϊτου ιονιςμοφ.: α. ακολουκεί τθν ίδια τάςθ μεταβολισ με τθν ατομικι ακτίνα κακϊσ προχωράμε κατά μικοσ μίασ περιόδου. β. ακολουκεί τθν αντίκετθ τάςθ μεταβολισ με τθν ατομικι ακτίνα κακϊσ προχωράμε κατά μικοσ μίασ περιόδου Ραρατθρείτε κάποια εξαίρεςθ από τον κανόνα μεταβολισ τθσ Ε i1 κακϊσ προχωράμε κατά μικοσ μίασ περιόδου ; Με βάςθ τα δεδομζνα του παρακάτω πίνακα να απαντιςετε ςτισ ερωτιςεισ που ακολουκοφν γ. Μποροφν τα ςτοιχεία Χ και Υ να ανικουν ςτθν ίδια περίοδο ; δ. Να ςυγκρίνετε τα ςτοιχεία Χ και Υ ωσ προσ τθν ατομικι τουσ ακτίνα Σασ δίνονται τα ςτοιχεία 19 Κ, 4 Be, 13 Al, 5 B και οι παρακάτω ενζργειεσ πρϊτου ιοντιςμοφ Ε ι1 (KJ/mol) 418,8 577,5 800,6 899,5 α. Να αντιςτοιχίςετε τισ τιμζσ με τα ςτοιχεία που ςασ δίνονται. β.με ποια αναλογία μαηϊν ςε gr πρζπει να διακζτουμε άτομα Al(Ar=27) με άτομα Κ(Ar=39),ϊςτε για τον πρϊτο ιοντιςμό τθσ ποςότθτασ Al να απαιτθκεί το ίδιο ποςό ενζργειασ για τθν ποςότθτα Κ ; Σασ δίνονται τα ςτοιχεία 6 C, 20 Ca, 13 Al και 9 F και οι παρακάτω ατομικζσ ακτίνεσ. Α.Α (pm) γ. Να αντιςτοιχίςετε τισ τιμζσ με τα ςτοιχεία που ςασ δίνονται Α. Σε ζνα οποιοδιποτε άτομο ποια ενζργεια είναι μεγαλφτερθ ; α. Ε i1 β. Ε i2 B. Σθμειϊςτε πότε ςε ζνα άτομο ζχουμε ενεργειακό άλμα ςτισ ενζργειεσ ιονιςμοφ Γ. Σε ποια περίπτωςθ ς ζνα άτομο ζχουμε ενεργειακό άλμα ςτισ ενζργειεσ ιονιςμοφ ; Ζνα υποκετικό ςτοιχείο Χ ζχει τισ παρακάτω ενζργειεσ ιονιςμοφ : Ε i1 =900KJ/mol Ε i2 =1750KJ/mol Ε i3 =14900KJ/mol Ε i4 =21000KJ/mol Ζνα δεφτερο υποκετικό ςτοιχείο Χ ζχει τισ παρακάτω ενζργειεσ ιονιςμοφ : Ε i1 =1200KJ/mol Ε i2 =2500KJ/mol Ε i3 =19900KJ/mol Ε i4 =26000KJ/mol α. Σε ποια ομάδα του περιοδικοφ πίνακα ανικουν τα ςτοιχεία Χ και Υ. β. Ροιο είναι το ωορτίο του ιόντοσ που ςχθματίηει το Χ και ποιο το Υ ; δ. Να ςυγκρίνετε όςο αωορά το μζγεκοσ τα ιόντα 13Al 3+, 9 F Ρωσ ορίηεται θ ατομικι ακτίνα ςτο κρυςταλλικό πλζγμα του ςτοιχείου ; Ροια είναι θ διαωορά ανάμεςα ςτο πραγματικό και ςτο δραςτικό πυρθνικό ωορτίο ; Γιατί κακϊσ αυξάνεται ο ατομικόσ αρικμόσ ςτα ςτοιχεία μετάπτωςθσ θ επίδραςθ ςτθ μείωςθ τθσ ατομικισ ακτίνασ είναι μικρι; Διακζτουμε 2 ςτοιχεία το Α και Β,όπου θ ενζργεια πρϊτου ιοντιςμοφ του Α είναι μεγαλφτερθ του Β.Ροιο ςτοιχείο είναι πιο θλεκτροκετικό και ποιο πιο θλεκτραρνθτικό ; Δίνονται τα ςτοιχεία 12 Mg, 16 S, 20 Ca. Για τισ ενζργειεσ πρϊτου ιοντιςμοφ ιςχφει θ ςχζςθ: α. E Ca < E Mg < E S β. E S < E Mg < E Ca γ. E Mg < E S < E Ca δ. E Mg < E S < E Ca Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 131