Πανελλαδικές εξετάσεις 2015

Transcript

1 Πανελλαδικές εξετάσεις 2015 Ενδεικτικές απαντήσεις στο μάθημα «Χημεία-Βιοχημεία ΓΕΛ» Θέμα Α Α1 δ Α2 β Α3 α) Λ β) Λ γ) Σ Α4 α) 2H 3 OΟΗ + Na 2 O 3 2H 3 OONa + O 2 + H 2 O β) H 3 N + 2H 2 Ni H 3 H 2 NH 2 γ) H 3 ΟΗ + SOl 2 H 3 l + SO 2 + Hl Α5 Α: ΗH=Ο Ζ: H 3 H=Ο Β: H 3 ΟΗ Θ: H 3 H(ΟΗ)H 3 Γ: H 3 l Κ: H 3 OOH(H 3 )H 3 Δ: H 3 Ν Λ: H 3 ΟNa E: H 3 OOΗ M: H 3 OH 3 Θέμα Β B1 Έχουμε: n HOOH 0, 6 mol n NaOH 0, 1mol και 0, 2 mol n KOH Το HOOH εξουδετερώνει τις δύο βάσεις ως εξής: HOOH + ΝaOH HOONa + Η 2 Ο ή σε ιοντική μορφή: HOOΗ + OH - HOO - + Η 2 Ο HOOH + ΚOH HOOΚ + Η 2 Ο ή σε ιοντική μορφή: HOOΗ + OH - HOO - + Η 2 Ο mol HOOH + ΝaOH HOONa + Η 2 Ο αρχ 0,6 0,1 αντ 0,1 0,1 παρ 0,1 τελ 0,5-0,1 1

2 mol HOOH + KOH HOOK + Η 2 Ο αρχ 0,5 0,2 αντ 0,2 0,2 παρ 0,2 τελ 0,3-0,2 Με βάση τους παραπάνω πίνακες, το διάλυμα Δ6 θα περιέχει HOOH, HOONa και HOOK με τις εξής συγκεντρώσεις: HOOH 1: 0,3 /3 = 0,1 Μ HOONa HOOΚ 2: 0,1 /3 = 0,1/3 Μ 3: 0,2 /3 = 0,2/3 Μ Προκύπτει ρυθμιστικό διάλυμα HOOΗ / HOO - με οξ = 1= 0,1 Μ και β = = 0,1 Μ Στο διάλυμα Δ6 γίνονται οι παρακάτω ιοντισμοί και διαστάσεις: mol/l HOONa Na + + HOO - τελ mol/l HOOΚ Κ + + HOO - τελ mol/l HOOΗ + Η 2 Ο HOO - + Η 3 Ο + ισορρ 1 - x... (2+3) + x. x b ( HOO-) = Κ w = = K a 10 Αφού ισχύουν οι προσεγγίσεις, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τη σχέση: [OΗ - 10 ]= K b 10 [OΗ - ]= Μ 2

3 B2 Στα 10 ml του Δ1, έχουμε: 0,6 0, 01= mol n HOOH Το HOOH οξειδώνεται σε O 2 ως εξής: 5HΟOH + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 5O 2 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8H 2 O Από τη στοιχειομετρία της παραπάνω χημικής εξίσωσης έχουμε: 5 mol HΟOH αποχρωματίζουν 2 mol KMnO 4 και δίνουν 5 mol O mol HΟOH αποχρωματίζουν Χ=; ψ=; Χ= 2, mol KMnO 4 ψ= mol O 2 KMnO n 4 2, KMnO 4 = 0,12 M 3 n O n ,4 2 O 2 m O2 = 0,1344 L m B3 α) Θα κάνουμε διάκριση με ογκομέτρηση, με το ίδιο πρότυπο διάλυμα ισχυρής βάσης. Παίρνουμε ένα δείγμα ίσου όγκου από κάθε διάλυμα (οπότε γνωρίζουμε τον αριθμό mol της κάθε διαλυμένης ουσίας) και προσθέτουμε δείκτη που αλλάζει χρώμα σε αλκαλικό ph. Η ογκομέτρηση του Δ1 είναι αλκαλιμετρία ασθενούς οξέος από ισχυρή βάση και στο ισοδύναμο σημείο προκύπτει βασικό διάλυμα. Η ογκομέτρηση του Δ4 είναι αλκαλιμετρία ισχυρού οξέος από ισχυρή βάση και στο ισοδύναμο σημείο προκύπτει ουδέτερο διάλυμα. Όταν προσθέσουμε στο κάθε δείγμα την απαιτούμενη ποσότητα προτύπου διαλύματος για πλήρη εξουδετέρωση (η οποία είναι ίδια και για τα δυο δείγματα) θα παρατηρήσουμε αλλαγή χρώματος μόνο στο ένα διάλυμα. Το διάλυμα αυτό θα είναι αλκαλικό. Άρα πρόκειται για ογκομέτρηση του Δ1. ( HOOΗ + OH - HOO - + Η 2 Ο ) Το διάλυμα στο οποίο δε θα παρατηρήσουμε αλλαγή χρώματος θα είναι αυτό που προέκυψε από την ογκομέτρηση του Δ4 (Hl + OH - l - + Η 2 Ο) 3

4 β) Θα κάνουμε διάκριση με μέτρηση του ph (πεχαμετρική μέθοδος) Οι ιοντισμοί των οξέων είναι οι εξής: Για το Δ4 mol/l Hl + Η 2 Ο l - + Η 3 Ο + τελ Για το Δ5 mol/l H 2 SO 4 + Η 2 Ο HSO Η 3 Ο + τελ mol/l HSO Η 2 Ο SO Η 3 Ο + ισορρ -x... x. +x H [Η 3 Ο + ] στο Δ5 είναι μεγαλύτερη από αυτή στο Δ4, όπως φαίνεται και από τους ιοντισμούς των οξέων, άρα το ph του Δ5 θα είναι μικρότερο από αυτό του Δ4. ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ Μπορούμε να εφαρμόσουμε τις παραπάνω τεχνικές αντίστροφα, δηλαδή: α) Θα κάνουμε διάκριση με μέτρηση του ph (πεχαμετρική μέθοδος) Μικρότερο ph θα έχει το Δ4 αφού περιέχει ισχυρό οξύ, ίσης συγκέντρωσης με το ασθενές οξύ του Δ1. β) Θα κάνουμε διάκριση με ογκομέτρηση, με το ίδιο πρότυπο διάλυμα ισχυρής βάσης, χρησιμοποιώντας δείκτη που να αλλάζει χρώμα στη βασική περιοχή ph 4

5 Θέμα Γ Γ1. β Γ2. γ Γ3. δ Γ4. α) 2 δεοξυ D-ριβόζη, β) Α και Τ, γ) G και δ) φωσφοδιεστερικός Γ5) α) Πρόκειται για την καμπύλη 1 β) Η καμπύλη 2. Πρόκειται για κλασσική περίπτωση μη συναγωνιστικής αναστολής. Η συγγένεια του ενζύμου και του υποστρώματος δεν μειώνεται (ίδια Κ Μ ) ενώ μειώνεται η max. γ) Καμπύλη 3. Κλασσική περίπτωση συναγωνιστκής αναστολής, με μείωση της συγγένειας ενζύμουυποστρώματος λόγω παρέμβασης του αναστολέα (ομοιότητα αναστολέα-υποστρώματος και ανταγωνισμός για την πρόσδεση στο ενεργό κέντρο) και επακόλουθης αύξησης της ΚΜ. Η max παραμένει αμετάβλητη καθώς ο αναστολέας εκτοπίζεται από υψηλές συγκεντρώσεις υποστρώματος. Θέμα Δ Δ1. α) Σ, β) Λ, γ) Σ, δ) Λ Δ2. Α: γλυκόζη, Β: 3-φωσφορική γλυκεριναλδεΰδη, Γ: 1,3,-διφωσφογλυκερινικό, Δ: πυροσταφυλικό, Ε: ακέτυλο-συνένζυμο-α και Ζ: αιθανόλη Δ3, α) αλκοολική ζύμωση β) στάδιο 1: πυροσταφυλικό ακεταλδεΰδη (προσοχή, παράγεται και O 2 - αποκαρβοξυλίωση) στάδιο 2: αναγωγή της ακεταλδεΰδης σε αιθανόλη (με ταυτόχρονη οξείδωση του NADH σε NAD + ) γ) Κατά την αλκοολική ζύμωση παράγεται ΑΤΡ το οποίο χρησιμοποιείται για τον πολλαπλασιασμό, την αύξηση και τη λειτουργία των μικροοργανισμών στους οποίους πραγματοποιείται. Επιπρόσθετα, η αναγέννηση του NAD+ από την επανοξείδωση του NADH διασφαλίζει τη συνεχή πορεία της γλυκόλυσης. Δ4. α) Γλυκονεογένεση (παραγωγή γλυκόζης από μη υδατανθρακικές πηγές, στη συγκεκριμένη περίπτωση κυρίως από τα γλυκοπλαστικά αμινοξέα των πρωτεΐνών) β) Σχ. Βιβλίο σελ. 75: Αν ο οργανισμός...θάνατο 5