ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Μέγεθος: px
Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ"

Transcript

1 ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ 1 ο Για τις ερωτήσεις να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση 1.1. Τι είδους τροχιακό περιγράφεται από τους κβαντικούς αριθμούς n = 3 και l= 2; α. 3d β. 3f γ. 3ρ δ. 3s Μονάδες Ποια από τις παρακάτω ηλεκτρονιακές δομές αντιστοιχεί σε διεγερμένη κατάσταση του ατόμου του φθορίου ( 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 7 Μονάδες Ποια από τις παρακάτω ενώσεις αντιδρά με αλκοολικό διάλυμα NaOH; α. CH 3 CH 2 CH 3 β. CH 3 CH 2 OH γ. CH C-CH 3 δ. CH 3 CH 2 CH 2 Cl Μονάδες Σε αραιό υδατικό διάλυμα ΝΗ 3 όγκου V 1 με βαθμό ιοντισμού α 1 (α 1 < 0,1) προσθέτουμε νερό σε σταθερή θερμοκρασία, μέχρι ο τελικός όγκος του διαλύματος να

2 γίνει 4V 1. Ο βαθμός ιοντισμού α 2 της ΝΗ 3 στο αραιωμένο διάλυμα είναι: α. α 2 = 2a 1 β. α 2 = 4a 1 γ. α 2 =α 1 δ. α 2 = 1 2 a 1 Μονάδες Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν γράφοντας στο τετράδιο σας δίπλα στο γράμμα που αντιστοιχεί σε κάθε πρόταση τη λέξη "Σωστό", αν η πρόταση είναι σωστή, η "Λάθος", αν η πρόταση είναι λανθασμένη. α. Ο μαγνητικός κβαντικός αριθμός m l καθορίζει το μέγεθος του ηλεκτρονιακού νέφους. β. Στο HC CH τα δυο άτομα του άνθρακα συνδέονται μεταξύ τους με ένα σ και δυο π δεσμούς. γ. Με την προσθήκη στερεού NH 4 Cl σε υδατικό διάλυμα ΝΗ 3, με σταθερή θερμοκρασία και χωρίς μεταβολή όγκου, η τιμή του ρη του διαλύματος αυξάνεται. δ. Από τα κορεσμένα μονοκαρβοξυλικά οξέα (RCOOH) μόνο το μεθανικό οξύ (HCOOH) παρουσιάζει αναγωγικές ιδιότητες. ε. Στοιχείο που βρίσκεται στη θεμελιώδη κατάσταση και έχει ηλεκτρονιακή δομή Is 2 2s 2 2p 3, ανήκει στην ομάδα 13 (IIIΑ) του Περιοδικού Πίνακα. Μονάδες 5 ΘΕΜΑ 2ο 2.1. Δίνονται τα χημικά στοιχεία 11 Na και 17 Cl.

3 α. Ποιες είναι οι ηλεκτρονιακές δομές των παραπάνω στοιχείων στη θεμελιώδη κατάσταση; Μονάδες 2 β. Ποιο από τα δυο αυτά στοιχεία έχει τη μικρότερη ατομική ακτίνα; (μονάδες 1) Να αιτιολογήσετε την απάντηση σας. (μονάδες 3) Μονάδες Διαθέτουμε τις οργανικές ενώσεις προπανικό οξύ (CH 3 CH 2 COOH), προπανάλη (CH 3 CH 2 CHO) και 1- βουτίνιο (CH CH 2 CH 3 ) καθώς και τα αντιδραστήρια: αμμωνιακό διάλυμα χλωριούχου χαλκού I (CuCl/NH 3 ), όξινο ανθρακικό νάτριο (NaHCO 3 ), φελίγγειο υγρό (CuSO 4 /NaOH). Να γράψετε στο τετράδιο σας: α. για καθεμιά από τις παραπάνω οργανικές ενώσεις το αντιδραστήριο με το οποίο αντιδρά. Μονάδες 3 β. σωστά συμπληρωμένες (σώματα και συντελεστές) τις χημικές εξισώσεις των αντιδράσεων που θα πραγματοποιηθούν, όταν η καθεμιά οργανική ένωση αντιδράσει με το αντιδραστήριο που επιλέξατε. Μονάδες Διαθέτουμε τα υδατικά διαλύματα Δ 1, Δ 2 και Δ 3 τα οποία περιέχουν HCl, CH 3 COONa και NH 4 Cl αντίστοιχα. Τα διαλύματα αυτά βρίσκονται σε θερμοκρασία 25 C και έχουν την ίδια συγκέντρωση c. α. Να κατατάξετε τα παραπάνω διαλύματα κατά σειρά αυξανόμενης τιμής ρη. Μονάδες 3 β. Να αιτιολογήσετε την απάντηση σας.

4 Μονάδες 7 ΘΕΜΑ 3 Δίνεται το διάγραμμα των παρακάτω χημικών μετατροπών: α. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των οργανικών ενώσεων Α, Β, Γ, Δ, Ε, Ζ, Θ και Κ. Μονάδες 16 β. Να γράψετε τη χημική εξίσωση της αντίδρασης πλήρους οξείδωσης της οργανικής ένωσης Β σε CH 3 CH 2 COOH με διάλυμα ΚΜηΟ 4 οξινισμένου με H 2 SO 4 (KMnO 4 / H 2 SO 4 ) (μονάδες 5). Πόσα ml διαλύματος KMnO 4 0,1 Μ οξινισμένου με H 2 SO 4 απαιτούνται για την παραγωγή 0,02 mol CH 3 CH 2 COOH από την ένωση Β; (μονάδες 4) Η παραπάνω αντίδραση θεωρείται μονόδρομη και ποσοτική. Μονάδες 9 ΘΕΜΑ 4 Σε δυο διαφορετικά δοχεία περιέχονται τα υδατικά διαλύματα Δ Ι: CH 3 COOH 0,1 Μ και Δ 2 : CH 3 COONa 0,01 Μ. Να υπολογίσετε: α. το ρη καθενός από τα παραπάνω διαλύματα. Μονάδες 6

5 β. το ρη του διαλύματος Δ 3 που προκύπτει από την ανάμιξη ίσων όγκων από τα διαλύματα Δ 1 και Δ 2. Μονάδες 8 γ. την αναλογία όγκων με την οποία πρέπει να αναμίξουμε το διάλυμα Δ 1 με διάλυμα NaOH 0,2 Μ, έτσι ώστε να προκύψει διάλυμα Δ 4 το οποίο να έχει ρη ίσο με 4. Μονάδες 11 Δίνεται ότι όλα τα διαλύματα βρίσκονται στους 25 C και K a(ch3cooh) =10-5, K w = Να γίνουν όλες οι προσεγγίσεις που επιτρέπονται από τα αριθμητικά δεδομένα του προβλήματος. ΘΕΜΑ 1 ο 1.1. α 1.2. γ 1.3. δ 1.4. α 1.5. α. Λάθος β. Σωστό γ. Λάθος δ. Σωστό ε. Λάθος ΘΕΜΑ 2 ο 2.1 α. 11 Να: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 17Cl: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ β. Μικρότερη ατομική ακτίνα έχει το Cl Αιτιολόγηση: Και τα 2 στοιχεία βρίσκονται στην 3 η περίοδο. Το Να ανήκει στην 1 η ομάδα και το Cl στην 17 η ομάδα του περιοδικού πίνακα.

6 Σύμφωνα με τη θεωρία κατά μήκος μιας περιόδου η ατομική ακτίνα ελαττώνεται από αριστερά προς τα δεξιά οπότε το Cl που βρίσκεται δεξιότερα έχει μικρότερη ατομική ακτίνα α. Το CH 3 CH 2 COOH (προπανικό οξύ) αντιδρά με NaHCO 3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) Η CH 3 CH 2 CHO (προπανάλη) αντιδρά με (CuSO 4 /NaOH) φελίγγειο υγρό Το CH C CH 2 CH 3 (1 βουτίνιο) αντιδρά με CuCl/NH 3 (αμμωνιακό διάλυμα χλωριούχου χαλκού). 2.2.β. CH 3 CH 2 COOH + NaHCO 3 CH 3 CH 2 COONa + CO 2 + H 2 O CH 3 CH 2 CHO + 2CuSO 4 + 5NaOH CH 3 CH 2 COONa + Cu 2 O + 2Na 2 SO 4 +3H 2 O CH C CH 2 CH 3 + CuCl + NH 3 Cu - C C CH 2 CH 3 + NH 4 Cl βουτινίδιο του χαλκού 2.3. α. ph < ph < ph (δμ HCl) (δμ NH 4Cl ) (δμ CH3 COONa) Αιτιολόγηση: Το HCl είναι ισχυρό οξύ και ιοντίζεται πλήρως σύμφωνα με την αντίδραση: HCl + H 2 O Cl - + H 3 O + To NH 4 Cl είναι άλας και διίσταται: ΝΗ 4 Cl NH Cl Ta ιόντα Cl δεν αντιδρούν με το Η 2 Ο γιατί προέρχονται από το ισχυρό οξύ HCl. Τα ιόντα NH + 4 αντιδρούν με το Η 2 Ο, γιατί προέρχονται από την ασθενή βάση ΝΗ 3 NH Η 2 Ο ΝΗ 3 + Η 3 Ο + Άρα το διάλυμα είναι όξινο, αλλά λιγότερο όξινο από το διάλυμα του ισχυρού οξέος ΗCl δηλαδή έχει μεγαλύτερο ph. Αντίστοιχα: Το CH 3 COONa είναι άλας και διίσταται: CH 3 COONa CH 3 COO - + Na +

7 Τα ιόντα Na + δεν αντιδρούν με το Η 2 Ο γιατί προέρχονται από την ισχυρή βάση ΝαΟΗ. Τα ιόντα CH 3 COO αντιδρούν με το Η 2 Ο, γιατί προέρχονται από το ασθενές οξύ CH 3 COOH CH 3 COO - + H 2 O CH 3 COOH + OH Άρα το διάλυμα είναι βασικό κι επομένως έχει μεγαλύτερο ph από τα άλλα δύο. ΘΕΜΑ 3 ο α. Α: CH 3 CH 2 COOCH 2 CH 2 CH 3 (προπανικός προπυλεστέρας) Β: CH 3 CH 2 CH 2 OH ( 1 προπανόλη) Γ: CH 3 CH 2 CH 2 Cl (1 χλωροπροπάνιο) Δ: CH 3 CH 2 CH 2 MgCl (προπολομαγνησιοχλωρίδιο) Ε: CH 3 CH = 0 (αιθανάλη) Ζ: CH 3 CH CH 2 CH 2 CH 3 (2 πεντανόλη) ΟΗ Θ: CH 3 CH 2 CH 2 COOK (βουτανικό κάλιο) Κ: CH 3 CH = CHCH 2 CH 3 (2 πεντένιο) β. 5CH 3 CH 2 CH 2 OH + 4KMnO 4 + 6H 2 SO 4 5CH 3 CH 2 COOH + 4MnSO 4 +2K 2 SO 4 +11H 2 O Από την στοιχειομετρία της αντίδρασης βλέπουμε ότι: 5mol CH 3 CH 2 COOH παράγονται από 4 mol KMnO 4 Άρα 0,02mol CH 3 CH 2 COOH παράγονται από x mol 0,02 4 x= = 0, 016mol KMnO 5 4

8 Άρα για το διάλυμα KMnO 4 έχουμε: n n 0,016 C= V = V= = 0, 16L = 160mL V C 0,1 ΘΕΜΑ 4 ο α. Διάλυμα CH 3 COOH CH 3 COOH + H 2 O CH 3 COO - + H 3 O + Αρχ. 0,1 - - Ιον/παρ. -x x x I.I. 0,1 x x x 2 2 x x Ka= x = Ka 0,1 x = x=10 = [ HO ] 0,1 x 0,1 3 Άρα ph = - log[h 3 O + ] ph = 3. Διάλυμα CH 3 COONa CH 3 COONa CH 3 COO - + Na + 0,01 0,01M 0,01M CH 3 COO - + H 2 O CH 3 COOH + OH Αρχ. 0, Ιον/Παρ. y y y Ι.Ι. 0,01 -y y y Kw K K = K K = K = 10 a b w b K b 2 2 a y y 5,5 K = y = k 0,01 10 [ ] b 0,01 0,01 b = = OH y poh = 5,5 ph = 8,5. 9 β. Υπολογίζουμε τις νέες συγκεντρώσεις μετά την ανάμιξη: CH 3 COOH: CH 3 COONa: Cαρχ Vαρχ 0,1V C = = = 0, 05M 1 V 2V τελ Cαρχ Vαρχ 0,01V C = = = 0, 005M 2 V 2V τελ

9 To παραπάνω διάλυμα αποτελεί ρυθμιστικό διάλυμα. Άρα θα ισχύει: 1 3 C2 510 ph=pk + log = 5 + log a C = = 510 γ. Έστω ότι αναμιγνύουμε V 1 L από το διάλυμα Δ 1 και V 2 L από το διάλυμα NaOH. Υπολογίζω τα mol της κάθε ουσίας CH 3 COOH: n= C. V = 0,1 V 1 mol NaOH: n = C. V = 0,2 V 2 mol Έχω την αντίδραση εξουδετέρωσης. mol CH 3 COOH + NaOH CH 3 COONa + H 2 O Αρχ. 0,1V 1 0,2V 2 - Αντ. / παρ. -0,2V 2-0,2V 2 0,2V 2 Τελικά 0,1V 1 0,2V 2-0,2V 2 Αν η εξουδετέρωση ήταν πλήρης το τελικό διάλυμα CH 3 COONa θα ήταν βασικό αφού CH 3 COONa CH 3 COO - + Na + και CH 3 COO - + H 2 O CH 3 COOH + OH Αν περίσσευε το ΝαΟΗ το διάλυμα θα ήταν ακόμα πιο βασικό. Άρα περίσσεψε το CH 3 COOH. Βρίσκω τις νέες συγκεντρώσεις στο τελικό διάλυμα: 0,1V 0,2V 1 2 CH3COOH = = C V1+ V o ξ 2 0,2V 2 CH3COONa = = C V1+ V βασ 2 Το διάλυμα είναι ρυθμιστικό κι επομένως: ph=pk a Cβ + log C οξ Cβ Cβ Cβ 1 4=5+log log = 1 = 10 C = 0, 1C C C C β οξ οξ οξ οξ 0,2V2 0,1V1 0,2V2 = 0, 1 0, 2V = 0, 01V 0, 02V V V2 V1+ V2 V1 0, ,22V = 0, 01V = = 2 1 V 0,01 1 2

10 Τα θέματα επιμελήθηκαν τα φροντιστήρια «ΟΜΟΚΕΝΤΡΟ» Φλωρόπουλου. Μποχώτη Λ. Νταή Α.