τα βιβλία των επιτυχιών

Transcript

1 Τα βιβλία των Εκδόσεων Πουκαμισάς συμπυκνώνουν την πολύχρονη διδακτική εμπειρία των συγγραφέων μας και αποτελούν το βασικό εκπαιδευτικό υλικό που χρησιμοποιούν οι μαθητές των φροντιστηρίων μας. Μέσα από τη διαρκή τους αξιοποίηση στις τάξεις μας διασφαλίζουμε τον εμπλουτισμό τους, τη συνεχή τους βελτίωση και την επιστημονική τους αρτιότητα, καθιστώντας τα βιβλία των Εκδόσεών μας εγγύηση για την επιτυχία των μαθητών. τα βιβλία των επιτυχιών

2 Δρ. Μα ρ ί ν ο ς Ιω ά ν ν ο υ Δρ. Γι ω ρ γ ο σ Κα ν τ ω ν η σ Παν α γ ι ω τ η σ Τσ ι π ο σ ΑΝΟΡΓΑΝΗ ΧΗΜΕΙΑ Γ Λυκείου Θετικών Σπουδών b τόμος

3 Κάθε αντίτυπο φέρει την υπογραφή ενός εκ των συγγραφέων Σειρά: Γενικο Λυκειο Γ Λυκείου Θετικών Σπουδών Ανόργανη Χημεία Γ Λυκείου, β τόμος Μαρίνος Ιωάννου, Γιώργος Καντώνης, Παναγιώτης Τσίπος ISBN: SET: Επιμέλεια κειμένου: Γεωργία Κουτσούγερα Σελιδοποίηση: Γεωργία Λαμπροπούλου Σχεδιασμός εξωφύλλου: Αλέξανδρος Γιαννακούλιας Υπεύθυνη έκδοσης: Γεωργία Λαμπροπούλου Copyright 2018 ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΠΟΥΚΑΜΙΣΑΣ, Μαρίνος Ιωάννου, Γιώργος Καντώνης, Παναγιώτης Τσίπος για την ελληνική γλώσσα σε όλο τον κόσμο Εικόνες: commons.wikimedia.org, wikiwand.com, en.wikipedia.org, freepik.com Κυκλοφορία έκδοσης: Ιούλιος 2018 Επικοινωνία με συγγραφείς: Μαρίνος Ιωάννου Γιώργος Καντώνης Παναγιώτης Τσίπος Απαγορεύεται η με οποιονδήποτε τρόπο, μέσο και μέθοδο αναδημοσίευση, αναπαραγωγή, μετάφραση, διασκευή, θέση σε κυκλοφορία, παρουσίαση, διανομή και η εν γένει πάσης φύσεως χρήση και εκμετάλλευση του παρόντος έργου στο σύνολό του ή τμηματικά, καθώς και της ολικής αισθητικής εμφάνισης του βιβλίου (στοιχειοθεσίας, σελιδοποίησης κ.λπ.) και του εξωφύλλου του, σύμφωνα με τις διατάξεις της υπάρχουσας νομοθεσίας περί προστασίας πνευματικής ιδιοκτησίας και των συγγενικών δικαιωμάτων περιλαμβανομένων και των σχετικών διεθνών συμβάσεων. Αριθμός έκδοσης: 1η Αριθμός αντιτύπων: 1000 Λ. Βουλιαγμένης 46 & Αλεξιουπόλεως, ΤΚ Αργυρούπολη Τ

4 Στον Λευτέρη που έφυγε και στον Λευτέρη που ήρθε... Μαρίνος Ιωάννου Στη Χαρά και την Ευτυχία που ομορφαίνουν τη ζωή μου Γιώργος Καντώνης Στα παιδιά μου Μαρία, Τάσο και Γιάννη Παναγιώτης Τσίπος Πρόλογος Το βιβλίο που κρατάτε απευθύνεται στους µαθητές της Γ Λυκείου που ακολουθούν τις Θετικές Σπουδές. Κύριος στόχος της συγγραφικής μας ομάδας είναι να εξοικειωθούν οι µαθητές με τον κόσμο της Ανόργανης Αναλυτικής Χηµείας και, ταυτόχρονα, να αποκτήσουν όλες εκείνες τις γνώσεις που απαιτούνται, ώστε να επιτύχουν υψηλή βαθμολογία στο μάθημα της Χημείας στις Πανελλαδικές Εξετάσεις. Κάθε κεφάλαιο αποτελείται από ενότητες, καθεμία από τις οποίες ακολουθεί την εξής δομή: >> Παρουσίαση της θεωρίας µε τη µορφή ερωτήσεων απαντήσεων. Με τον τρόπο αυτό ο µαθητής εστιάζει τη μελέτη του στα σηµαντικότερα σηµεία της κάθε ενότητας, ενώ μπορεί να κάνει µία γρήγορη επανάληψη, όποτε το θεωρεί σκόπιµο. >> Ερωτήσεις αξιολόγησης για την καλύτερη κατανόηση της ύλης και, πιο συγκεκριμένα, ερωτήσεις: σύντομης ανάπτυξης συµπλήρωσης κενών αντιστοίχισης πολλαπλής επιλογής του τύπου «Σωστό Λάθος» >> Ασκήσεις για λύση, με συνδυαστικά προβλήµατα που καλύπτουν την ύλη των ενοτήτων και διευρύνουν το πεδίο των εφαρµογών µας. >> Κριτήρια αξιολόγησης. >> Επαναληπτικές ασκήσεις και επαναληπτικά κριτήρια αξιολόγησης. Στο τέλος κάθε ενότητας περιλαμβάνονται οι απαντήσεις των ερωτήσεων αξιολόγησης και οι λύσεις όλων των ασκήσεων και των κριτηρίων. Ευχαριστούµε όλους εκείνους που μας βοήθησαν να ολοκληρώσουμε αυτό το βιβλίο. Οι συγγραφείς

5 Περιεχόμενα ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: ΟΞΕΑ ΒΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΙΟΝΤΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ 5.1 Υδατικά διαλύματα Εκφράσεις περιεκτικότητας Διάσταση ιοντισμός Βαθμός ιοντισμού Σταθερές ισορροπίας Κa/Kb ph/poh Διαλύματα ισχυρών ηλεκτρολυτών Διαλύματα ασθενών ηλεκτρολυτών Υδρόλυση αλάτων Επίδραση κοινού ιόντος Ρυθμιστικά διαλύματα Πρωτολυτικοί δείκτες ογκομέτρηση Επαναληπτικές ασκήσεις για λύση ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6: ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑΚΗ ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ ΚΑΙ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟΣ ΠΙΝΑΚΑΣ 6.1 Ατομικά πρότυπα Ατομικά τροχιακά Αρχές ηλεκτρονιακής δόμησης Περιοδικός πίνακας Επαναληπτικές ασκήσεις για λύση ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ Περιοδικός πίνακας Πίνακας σχετικών ατοµικών µαζών Βιβλιογραφία

6 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΟΞΕΑ ΒΑΣΕΙΣ ΚΑΙ ΙΟΝΤΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ

7 5.1 ΥΔΑΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ ΕΚΦΡΑΣΕΙΣ ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ 1. Τι ονομάζουμε διάλυμα; Διάλυμα είναι ένα ομογενές μίγμα δύο ή περισσότερων ουσιών. Σε κάθε διάλυμα διακρίνουμε τον διαλύτη, ο οποίος συνήθως είναι το συστατικό που βρίσκεται σε περίσσεια, στις περισσότερες περιπτώσεις είναι το νερό, και τις διαλυμένες ουσίες, οι οποίες είναι τα υπόλοιπα συστατικά του διαλύματος. Ένας τρόπος ταξινόμησης των διαλυμάτων φαίνεται στο σχήμα 1: Δεν είναι πάντα εύκολο να διακρίνουμε σε ένα διάλυμα ποιος είναι ο διαλύτης και ποια η διαλυμένη ουσία. ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ ΣΤΕΡΕΑ Όπως για παράδειγμα τα κράματα ΥΓΡΑ ΑΕΡΙΑ Όπως για παράδειγμα ο ατμοσφαιρικός αέρας Διαλυμένη ουσία στερεή, όπως για παράδειγμα η ζάχαρη στο νερό Διαλυμένη ουσία υγρή, όπως για παράδειγμα το οινόπνευμα στο νερό Διαλυμένη ουσία αέρια, όπως για παράδειγμα το οξυγόνο στο νερό Σχήμα 1: Ταξινόμηση διαλυμάτων 2. Τι ονομάζουμε περιεκτικότητα ενός διαλύματος; Ποιες εκφράσεις περιεκτικότητας γνωρίζετε; Η περιεκτικότητα ενός διαλύματος εκφράζει την ποσότητα της διαλυμένης ουσίας σε ορισμένη ποσότητα διαλύματος. Υπάρχουν οι εξής εκφράσεις περιεκτικότητας: i. α % w/w: Στα 100 g διαλύματος υπάρχουν α g διαλυμένης ουσίας. ii. α % w/v: Στα 100 ml διαλύματος υπάρχουν α g διαλυμένης ουσίας. iii. α % v/v: Στα 100 ml διαλύματος υπάρχουν α ml διαλυμένης ουσίας. iv. α ppm: Σε μέρη διαλύματος υπάρχουν α μέρη διαλυμένης ουσίας. v. α ppb: Σε μέρη διαλύματος υπάρχουν α μέρη διαλυμένης ουσίας. Η συγκέντρωση (Molarity) ενός διαλύματος δίνεται από τον τύπο: C = n V Όπου: C: η συγκέντρωση του διαλύματος n: mol διαλυμένης ουσίας V: όγκος διαλύματος σε λίτρα. 11

8 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 vi. α Μ (Molarity): Στα ml διαλύματος υπάρχουν α mol διαλυμένης ουσίας. vii. α m (Molality): Στα g διαλύτη υπάρχουν α mol διαλυμένης ουσίας. Στο μόριο του νερού το κοινό ζεύγος των ηλεκτρονίων του κάθε δεσμού Ο Η είναι μετατοπισμένο προς την πλευρά του ατόμου του Ο που είναι πιο ηλεκτραρνητικό, με αποτέλεσμα να δημιουργείται κλάσμα αρνητικού φορτίου στο Ο και κλάσμα θετικού φορτίου στο Η. Έτσι το μόριο του νερού είναι δίπολο: Η δ O δ + δ + Τυπική συγκέντρωση ονομάζεται η ποσότητα της ένωσης, σε mol, που περιέχεται σε ml διαλύματος πριν από τη διάσταση ή τον ιοντισμό της. Για παράδειγμα, διάλυμα CH 3 COOH 0,1 M σημαίνει ότι σε ποσότητα νερού διαλύθηκαν 0,1 mol CH 3 COOH και προέκυψαν ml διαλύματος. Επειδή τα μόρια του CH 3 COOH ιοντίζονται, η πραγματική συγκέντρωση του CH 3 COOH είναι μικρότερη από 0,1 Μ. Η Α ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ Ασκήσεις μετατροπής μίας έκφρασης περιεκτικότητας σε μία άλλη. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ i. Γράφουμε τη δοσμένη έκφραση περιεκτικότητας και από κάτω τη ζητούμενη. ii. Βρίσκουμε ποιες μετατροπές πρέπει να γίνουν και τις κάνουμε. iii. Γράφουμε τη δοσμένη έκφραση περιεκτικότητας με τις μετατροπές που κάναμε και στη συνέχεια κάνουμε αναγωγή στα 100/1.000, g/ml, διαλύματος/διαλύτη. ΜΕΤΑΤΡΟΠΕΣ g ml διαλύματος Από τον τύπο της πυκνότητας: m=d V (ml σεg) d= m V V= m d (g σε ml) όπου m μάζα διαλύματος και V όγκος αυτού. g mοl διαλυμένης ουσίας Από τον τύπο: n = M m r ή m = n M r (g σε mol) (mol σε g) όπου m μάζα διαλυμένης ουσίας και Μ r η σχετική μοριακή μάζα αυτής. g διαλύματος g διαλυμένης ουσίας Από τον τύπο: m διαλύματος = m διαλυμένης ουσίας + m διαλύτη ή m διαλυμένης ουσίας = m διαλύματος m διαλύτη 12

9 5.1 ΥΔΑΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ ΕΚΦΡΑΣΕΙΣ ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ Εφαρμογή 1 Ποια η συγκέντρωση διαλύματος ΝaOH 12 % w/v; [Δίνεται: Μ r (NaOH) = 40] Στα 100 ml διαλύματος υπάρχουν 12 g διαλυμένης ουσίας. Στα ml διαλύματος υπάρχουν α mol διαλυμένης ουσίας. Προφανώς πρέπει να μετατρέψουμε τα g της διαλυμένης ουσίας σε mol. Από τον τύπο: n = M m ή n = 12 ή n = 0,3 mol r 40 Άρα: Στα 100 ml διαλύματος υπάρχουν 0,3 mol διαλυμένης ουσίας. Στα ml διαλύματος υπάρχουν α mol διαλυμένης ουσίας. Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουμε α = 3 mol, οπότε το διάλυμα είναι 3 Μ. Εφαρμογή 2 Δίνεται διάλυμα ΝaΟΗ 10 % w/w του οποίου η πυκνότητα είναι 1,2 g/ml. Ποια η συγκέντρωση του διαλύματος αυτού; [Δίνεται: Μ r (NaOH) = 40] Στα 100 g διαλύματος υπάρχουν 10 g διαλυμένης ουσίας. Στα ml διαλύματος υπάρχουν α mol διαλυμένης ουσίας. Προφανώς πρέπει να μετατρέψουμε τα g της διαλυμένης ουσίας σε mol και τα g διαλύματος σε ml. n = M m ή n = 10 ή n = 0,25 mol r 40 d = m ή V = m V d ή V = 100 ή V = 83,3 ml 1,2 Στα 83,3 ml διαλύματος υπάρχουν 0,25 mol διαλυμένης ουσίας. Στα ml διαλύματος υπάρχουν α mol διαλυμένης ουσίας. Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουμε α = 3 mol, οπότε το διάλυμα είναι 3 Μ. Εφαρμογή 3 Δίνεται διάλυμα ΝaΟΗ με συγκέντρωση 3 Μ. Πόσα g NaOH και πόσα g διαλύτη υπάρχουν σε 400 ml του διαλύματος αυτού; [Δίνονται: Μ r (NaOH) = 40, d = 1,2 g/ml] 13

10 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Στα ml διαλύματος υπάρχουν 3 mol διαλυμένης ουσίας. Στα 400 ml διαλύματος υπάρχουν α mol διαλυμένης ουσίας. Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουμε α = 1,2 mol διαλυμένης ουσίας. n = m M r ή m = n M r ή m = 1,2 40 = 48 g Για να βρούμε τη μάζα του διαλύτη πρέπει να μετατρέψουμε τα ml του διαλύματος σε g. d = m ή m = d V ή m = 1,2 400 = 480 g V m διαλύματος = m διαλυμένης ουσίας + m διαλύτη ή m διαλύτη = m διαλύματος m διαλυμένης ουσίας ή m διαλύτη = ή m διαλύτη = 432 g 14

11 5.1 ΥΔΑΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ ΕΚΦΡΑΣΕΙΣ ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ Β ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ Ασκήσεις αραίωσης (προσθήκη νερού) συμπύκνωσης (εξάτμιση νερού). ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Στις ασκήσεις αυτές η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας είναι ίδια στο αρχικό και στο τελικό διάλυμα (σχήμα 2): Ανάμιξη διαλυμάτων ουσιών που δεν αντιδρούν μεταξύ τους οδηγεί στην αραίωση του ενός διαλύματος με το άλλο οπότε χρησιμοποιούμε τον τύπο: n ΑΡΧΙΚΑ = n ΤΕΛΙΚΑ ή C ΑΡΧ V ΑΡΧ = C ΤΕΛ V ΤΕΛ για κάθε διάλυμα χωριστά. + αρχικό διάλυμα ποσότητα νερού τελικό διάλυμα Σχήμα 2: Η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας παραμένει σταθερή κατά την αραίωση Στις ασκήσεις αυτές ακολουθούμε την εξής πορεία: i. Βρίσκουμε το ποσό της διαλυμένης ουσίας στην ποσότητα του διαλύματος. ii. Καταστρώνουμε την εξής αναλογία: Ποσότητα αρχικού διαλύματος + ή ποσότητα Η 2 Ο Ποσότητα διαλυμένης ουσίας αρχικού διαλύματος Έκφραση περιεκτικότητας τελικού διαλύματος iii. Από την παραπάνω αναλογία προσδιορίζουμε τον άγνωστο. Εάν η άσκηση μας δίνει ή μπορούμε να βρούμε τη συγκέντρωση του διαλύματος, χρησιμοποιούμε τον τύπο: n ΑΡΧΙΚΑ = n ΤΕΛΙΚΑ ή C ΑΡΧ V ΑΡΧ = C ΤΕΛ V ΤΕΛ Όπου: C ΑΡΧ : η συγκέντρωση του αρχικού διαλύματος C ΤΕΛ : η συγκέντρωση του τελικού διαλύματος V ΑΡΧ : ο όγκος σε L του αρχικού διαλύματος V ΤΕΛ : ο όγκος σε L του τελικού διαλύματος Έλεγχος κατανόησης 1: Ποιες κατηγορίες ασκήσεων στα διαλύματα γνωρίζετε; Έλεγχος κατανόησης 1 (απάντηση): Οι κατηγορίες ασκήσεων στα διαλύματα είναι οι εξής: i. Ασκήσεις μετατροπής μίας έκφρασης περιεκτικότητας σε μία άλλη. ii. Ασκήσεις αραίωσης συμπύκνωσης. iii. Ασκήσεις ανάμιξης διαλυμάτων της ίδιας ουσίας. iv. Ασκήσεις ανάμιξης διαλυμάτων ουσιών που δεν αντιδρούν μεταξύ τους. v. Ασκήσεις ανάμιξης ουσιών που αντιδρούν μεταξύ τους. 15

12 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Εφαρμογή 4 Ποια η % w/v περιεκτικότητα του διαλύματος που προκύπτει, εάν σε 400 ml διαλύματος ΝaOH 12 % w/v προσθέσουμε 400 ml νερού; Στα 100 ml διαλύματος υπάρχουν 12 g διαλυμένης ουσίας. Στα 400 ml διαλύματος υπάρχουν α g διαλυμένης ουσίας. Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουμε α = 48 g διαλυμένης ουσίας. Στα ml τελικού διαλύματος υπάρχουν 48 g διαλυμένης ουσίας. Στα 100 ml διαλύματος υπάρχουν x g διαλυμένης ουσίας. Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουμε x = 6 g, οπότε το διάλυμα είναι 6 % w/v. Εφαρμογή 5 Ποια η συγκέντρωση του διαλύματος ΝaOH που προκύπτει, εάν σε 400 ml διαλύματος ΝaOH 3 Μ προσθέσουμε 800 ml νερού; Αφού έχουμε τη συγκέντρωση του αρχικού διαλύματος, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον τύπο: n ΑΡΧΙΚΑ = n ΤΕΛΙΚΑ ή C ΑΡΧ V ΑΡΧ = C ΤΕΛ V ΤΕΛ ή 0,4 3 = C ΤΕΛ 1,2 ή C ΤΕΛ = 1 Μ Εφαρμογή 6 Δίνεται διάλυμα ΝaΟΗ 3 Μ. Πόσα ml νερού και πόσα ml του διαλύματος αυτού πρέπει να αναμιχθούν για να πάρουμε διάλυμα ΝaΟΗ 1 Μ όγκου 600 ml; Αφού έχουμε τη συγκέντρωση του αρχικού διαλύματος, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον τύπο: n ΑΡΧΙΚΑ = n ΤΕΛΙΚΑ ή C ΑΡΧ V ΑΡΧ = C ΤΕΛ V ΤΕΛ ή 3V ΑΡΧ = 1 0,6 ή V ΑΡΧ = 0,2 L οπότε V ΝΕΡΟΥ = 0,4 L ή 400 ml 16

13 5.1 ΥΔΑΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ ΕΚΦΡΑΣΕΙΣ ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ Εφαρμογή 7 Δίνεται διάλυμα ΝaΟΗ 3 Μ. Mε ποια αναλογία πρέπει να αναμιχθούν το διάλυμα αυτό με νερό, για να πάρουμε διάλυμα ΝaΟΗ 1 Μ; Αφού έχουμε τη συγκέντρωση του αρχικού διαλύματος, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον τύπο: n ΑΡΧΙΚΑ = n ΤΕΛΙΚΑ ή C ΑΡΧ V ΑΡΧ = C ΤΕΛ V ΤΕΛ ή 3V ΑΡΧ = 1(V ΑΡΧ + V ΝΕΡΟΥ ) ή 2V ΑΡΧ = V ΝΕΡΟΥ ή V ΑΡΧ = V 1 ΝΕΡΟΥ 2 Εφαρμογή 8 Σε 400 ml διαλύματος ΝaOH 3 Μ προσθέτουμε 400 ml διαλύματος ΚOH 2 Μ. Ποια η συγκέντρωση όλων των ουσιών στο τελικό διάλυμα; Έχουμε ανάμιξη διαλύματων ουσιών που δεν αντιδρούν μεταξύ τους, οπότε θα χρησιμοποιήσουμε τον τύπο της αραίωσης για κάθε διάλυμα ξεχωριστά: n ΑΡΧΙΚΑ = n ΤΕΛΙΚΑ ή C ΑΡΧ V ΑΡΧ = C TEΛ V TEΛ Εφαρμογή 9 C TEΛ(ΝaΟΗ) =1,5 Μ C TEΛ (ΚΟΗ)=1Μ Ποια η συγκέντρωση του διαλύματος ΝaOH που προκύπτει, εάν 500 ml διαλύματος ΝaOH 1 Μ θερμανθούν μέχρι βρασμού, οπότε ο όγκος του διαλύματος γίνει 200 ml; n ΑΡΧΙΚΑ = n ΤΕΛΙΚΑ ή C ΑΡΧ V ΑΡΧ = C ΤΕΛ V ΤΕΛ ή 1 0,5 = C ΤΕΛ 0,2 ή C ΤΕΛ = 2,5 Μ 17

14 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Όταν προσθέτουμε mol διαλυμένης ουσίας σε στερεή κατάσταση ο τύπος που χρησιμοποιούμε είναι: n 1 + n ΣΤ = n ΤΕΛ ή C 1 V 1 + n ΣΤ = C ΤΕΛ V 1 Η προσθήκη του στερεού θεωρούμε ότι δεν αλλάζει τον όγκο του διαλύματος. Γ ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ i. Ασκήσεις ανάμιξης διαλυμάτων της ίδιας ουσίας. ii. Ασκήσεις προσθήκης επιπλέον mol διαλυμένης ουσίας σε διάλυμά της. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας στο τελικό διάλυμα είναι ίση με το άθροισμα των ποσοτήτων της διαλυμένης ουσίας στα διαλύματα που αναμιγνύονται, όπως φαίνεται και στο σχήμα 3: + Όταν προσθέτουμε mol διαλυμένης ουσίας σε αέρια κατάσταση, ο τύπος που χρησιμοποιούμε είναι: n 1 + n ΑΕΡ = n ΤΕΛ ή C 1 V 1 + n ΑΕΡ = C ΤΕΛ V 1 Η προσθήκη του αερίου θεωρούμε ότι δεν αλλάζει τον όγκο του διαλύματος. Διάλυμα 1 Διάλυμα 2 τελικό διάλυμα Σχήμα 3: Η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας στο τελικό διάλυμα είναι ίση με το άθροισμα των ποσοτήτων της διαλυμένης ουσίας στα διαλύματα που αναμιγνύονται ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Στις ασκήσεις αυτές ακολουθούμε την εξής πορεία: i. Βρίσκουμε το ποσό της διαλυμένης ουσίας στην ποσότητα του πρώτου διαλύματος. ii. Βρίσκουμε το ποσό της διαλυμένης ουσίας στην ποσότητα του δεύτερου διαλύματος. iii. Καταστρώνουμε την εξής αναλογία: Ποσότητα αρχικού διαλύματος + Ποσότητα δεύτερου διαλύματος Ποσότητα διαλυμένης ουσίας πρώτου διαλύματος + Ποσότητα διαλυμένης ουσίας δεύτερου διαλύματος + Ποσότητα διαλυμένης ουσίας που πιθανά προσθέτουμε Έκφραση περιεκτικότητας τελικού διαλύματος iv. Από την παραπάνω αναλογία προσδιορίζουμε τον άγνωστο. Εάν η άσκηση μας δίνει η μπορούμε να βρούμε τις συγκεντρώσεις του διαλυμάτων χρησιμοποιούμε τον τύπο: n 1 + n 2 = n ΤΕΛΙΚΑ ή C 1 V 1 + C 2 V 2 = C ΤΕΛ V ΤΕΛ 18 Όπου: C 1 : η συγκέντρωση του διαλύματος 1 C 2 : η συγκέντρωση του διαλύματος 2 C ΤΕΛ : η συγκέντρωση του τελικού διαλύματος V 1 : ο όγκος σε L του διαλύματος 1 V 2 : ο όγκος σε L του διαλύματος 2 V ΤΕΛ : ο όγκος σε L του τελικού διαλύματος

15 5.1 ΥΔΑΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ ΕΚΦΡΑΣΕΙΣ ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ Εφαρμογή 10 Ποια ειναι η % w/v περιεκτικότητα του διαλύματος που προκύπτει, εάν σε 400 ml διαλύματος ΝaOH 12 % w/v προσθέσουμε 400 ml διαλύματος ΝaOH 6 % w/v; A διάλυμα: Στα 100 ml διαλύματος υπάρχουν 12 g διαλυμένης ουσίας. Στα 400 ml διαλύματος υπάρχουν α g διαλυμένης ουσίας. Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουμε α = 48 g διαλυμένης ουσίας. Β διάλυμα: Στα 100 ml διαλύματος υπάρχουν 6 g διαλυμένης ουσίας. Στα 400 ml διαλύματος υπάρχουν β g διαλυμένης ουσίας. Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουμε β = 24 g διαλυμένης ουσίας. Τελικό διάλυμα: Στα ml τελικού διαλύματος υπάρχουν 72 g διαλυμένης ουσίας. Στα 100 ml διαλύματος υπάρχουν α g διαλυμένης ουσίας. Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουμε α = 9 g, οπότε το διάλυμα είναι 9 % w/v. Εφαρμογή 11 Σε 400 ml διαλύματος 12 % w/v ΝaOH προσθέσουμε ορισμένη ποσότητα διαλύματος ΝaOH 6 % w/v, οπότε προκύπτει διάλυμα ΝaOH 9 % w/v. Ποια η ποσότητα διαλύματος ΝaOH 6 % w/v που προσθέσαμε; A διάλυμα: Στα 100 ml διαλύματος υπάρχουν 12 g διαλυμένης ουσίας. Στα 400 ml διαλύματος υπάρχουν α g διαλυμένης ουσίας. Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουμε α = 48 g διαλυμένης ουσίας. Β διάλυμα: Στα 100 ml διαλύματος υπάρχουν 6 g διαλυμένης ουσίας. Στα V ml διαλύματος υπάρχουν β g διαλυμένης ουσίας. Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουμε β = 100 6V ή 0,06V g διαλυμένης ουσίας. Τελικό διάλυμα: Στα V ml τελικού διαλύματος υπάρχουν ,06V g διαλυμένης ουσίας. Στα 100 ml διαλύματος υπάρχουν 9 g διαλυμένης ουσίας. Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουμε V = 400 ml 19

16 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Εφαρμογή 12 Ποια η συγκέντρωση διαλύματος ΝaOH που προκύπτει, εάν σε 400 ml διαλύματος ΝaOH 3 Μ προσθέσουμε 400 ml διαλύματος ΝaOH 1 Μ; Αφού έχουμε τη συγκέντρωση των δύο διαλυμάτων, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον τύπο: n 1 + n 2 = n ΤΕΛΙΚΑ ή C 1 V 1 + C 2 V 2 = C ΤΕΛ V ΤΕΛ ή 0, ,4 1 = C ΤΕΛ 0,8 ή C ΤΕΛ = 2 Μ Εφαρμογή 13 Πόσα ml διαλύματος ΝaOH 3 Μ πρέπει να προσθέσουμε σε 400 ml διαλύματος ΝaOH 1 Μ, για να πάρουμε διάλυμα ΝaOH 2 Μ; Αφού έχουμε τη συγκέντρωση των δύο διαλυμάτων μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον τύπο: n 1 + n 2 = n ΤΕΛΙΚΑ ή C 1 V 1 + C 2 V 2 = C ΤΕΛ V ΤΕΛ ή V ,4 1 = C ΤΕΛ (V 1 + 0,4) ή V 1 = 0,4 L ή 400 ml Εφαρμογή 14 Με ποια αναλογία όγκων πρέπει να αναμίξουμε διάλυμα ΗCl 0,1 Μ με διάλυμα ΗCl 0,3 Μ, για να πάρουμε διάλυμα ΗCl 0,2 Μ; Αφού έχουμε τη συγκέντρωση των δύο διαλυμάτων, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον τύπο: n 1 + n 2 = n ΤΕΛΙΚΑ ή C 1 V 1 + C 2 V 2 = C ΤΕΛ V ΤΕΛ ή V 1 0,1 + V 2 0,3 = 0,2(V 1 + V 2 ) ή V 1 = V 2 Εφαρμογή 15 Σε 200 ml διαλύματος ΝaOH 2 Μ προσθέτουμε, χωρίς μεταβολή του όγκου του διαλύματος, 4 g στερεού ΝaOH, οπότε προκύπτει διάλυμα όγκου 200 ml. Ποια η συγκέντρωση του ΝaOH στο τελικό διάλυμα; [Δίνεται: Μ r (NaOH) = 40] Βρίσκουμε τα mol του ΝaΟΗ: n = M m ή n = 4 ή n = 0,1 mol r 40 20

17 5.1 ΥΔΑΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ ΕΚΦΡΑΣΕΙΣ ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ Έχουμε προσθήκη στερεού, οπότε θα χρησιμοποιήσουμε τον τύπο: n 1 + n ΣΤΕΡΕΟΥ = n ΤΕΛΙΚΑ ή C 1 V 1 + n ΣΤΕΡΕΟΥ = C ΤΕΛ V 1 ή 2 0,2 + 0,1 = C ΤΕΛ 0,2 ή C ΤΕΛ = 2,5 Μ Εφαρμογή 16 Ποια η συγκέντρωση του διαλύματος που προκύπτει από την ανάμιξη 400 ml διαλύματος ΗCl 3 M, 400 ml διαλύματος ΗCl 1 Μ, 400 ml νερού και 44,8 L αερίου HCl, μετρημένων σε STP συνθήκες. Η προσθήκη του αερίου δεν μεταβάλλει τον όγκο του διαλύματος. Βρίσκουμε τα mol του HCl: n = 22,4 V 44,8 ή n = 22,4 ή n = 2 mol Έχουμε προσθήκη αερίου, οπότε θα χρησιμοποιήσουμε τον τύπο: n 1 + n 2 + n ΑΕΡΙΟΥ = n ΤΕΛΙΚΑ ή C 1 V 1 + C 2 V 2 + n ΑΕΡΙΟΥ = C ΤΕΛ V ΤΕΛ ή 0, , = C ΤΕΛ (0,4 + 0,4 + 0,4) ή C ΤΕΛ = 3 Μ 21

18 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Δ ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ Ασκήσεις ανάμιξης διαλυμάτων ουσιών που αντιδρούν μεταξύ τους. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Στις ασκήσεις αυτές ακολουθούμε την εξής πορεία: i. Βρίσκουμε τα mol της διαλυμένης ουσίας στην ποσότητα του κάθε διαλύματος. ii. Κατασκευάζουμε πινακάκι και με τη βοήθεια αυτού βρίσκουμε τα mol που απομένουν από κάθε αντιδρών και τα mol που παράγονται από κάθε προϊόν. iii. Βρίσκουμε τις καινούριες συγκεντρώσεις. 22

19 5.1 ΥΔΑΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ ΕΚΦΡΑΣΕΙΣ ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ Εφαρμογή 17 Αναμιγνύονται 400 ml διαλύματος ΗCl 0,2 Μ με 400 ml διαλύματος ΝaΟΗ 0,1 Μ. Ποια η συγκέντρωση του ΗCl στο τελικό διάλυμα; Βρίσκουμε τα mol της διαλυμένης ουσίας στην ποσότητα του κάθε διαλύματος: mol(hcl) = C(HCl) V(HCl) = 0,4 0,2 = 0,08 mol(νaοη) = C(NaOH) V(NaOH) = 0,4 0,1 = 0,04 mol ΝaΟΗ + ΗCl ΝaCl + Η 2 Ο Αρχικά 0,04 0,08 Αντιδρούν x x Παράγονται x x Τελικά 0,04 x 0,08 x x x Προφανώς 0,04 x = 0 ή x = 0,04, οπότε mol(hcl) = 0,04 C(HCl) = n HCl ή C(HCl) = 0,04 ή C(HCl) = 0,05 Μ V ΤΕΛ 0,8 Εφαρμογή 18 Πόσα ml διαλύματος ΝaOH 3 Μ πρέπει να προσθέσουμε σε 400 διαλύματος ΗCl 3 Μ για να προκύψει διάλυμα ΝaOH 2 Μ; Βρίσκουμε τα mol της διαλυμένης ουσίας στην ποσότητα του κάθε διαλύματος: mol(hcl) = C(HCl) V(HCl) = 0,4 3 = 1,2 mol(νaοη) = C(NaOH) V(NaOH) = 3V mol ΝaΟΗ + ΗCl ΝaCl + Η 2 Ο Αρχικά 3V 1,2 Αντιδρούν x x Παράγονται x x Τελικά 3V x 1,2 x x x Για να προκύψει διάλυμα ΝaOH 2 Μ, αντιδρά όλο το HCl, οπότε 1,2 x = 0 ή x = 1,2. Οπότε: C(ΝaOH) = n ΝaOH ή 2 = 3V 1,2 V ΤΕΛ 0,4 + V ή V = 2 L 23

20 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Εφαρμογή 19 Πόσα ml διαλύματος Ca(OH) 2 3 Μ πρέπει να προσθέσουμε σε 400 ml διαλύματος ΗCl 3 Μ, για να πάρουμε διάλυμα Ca(OH) 2 1 Μ; Βρίσκουμε τα mol της διαλυμένης ουσίας στην ποσότητα του κάθε διαλύματος: mol(hcl) = C(HCl) V(HCl) = 0,4 3 = 1,2 mol(ca(oh) 2 ) = C(Ca(OH) 2 ) V(Ca(OH) 2 ) = 3V mol Ca(ΟΗ) 2 + 2ΗCl CaCl 2 + 2Η 2 Ο Αρχικά 3V 1,2 Αντιδρούν x 2x Παράγονται x 2x Τελικά 3V x 1,2 2x x 2x Για να προκύψει διάλυμα Ca(OH) 2 1 Μ, αντιδρά όλο το HCl, οπότε 1,2 2x = 0 ή x = 0,6. Οπότε: C(Ca(OH) 2 ) = C(Ca(OH) 2) ή 1 = 3V 0,6 V ΤΕΛ 0,4 + V ή V = 0,5 L Εφαρμογή 20 Πόσα g στερεού ΝaΟΗ πρέπει να προστεθούν, χωρίς αλλαγή του όγκου του διαλύματος, σε 400 ml διαλύματος HCl 0,1 M, για να πάρουμε διάλυμα ΝaΟΗ 0,1 M; [Δίνεται: Μ r (NaOH) = 40] Βρίσκουμε τα mol της διαλυμένης ουσίας στην ποσότητα του κάθε διαλύματος: mol(hcl) = C(HCl) V(HCl) = 0,4 0,1 = 0,04 mol(νaοη) = n mol ΝaΟΗ + ΗCl ΝaCl + Η 2 Ο Αρχικά n 0,04 Αντιδρούν x x Παράγονται x x Τελικά n x 0,04 x x x Για να προκύψει διάλυμα ΝaOH 0,1 Μ, αντιδρά όλο το HCl, οπότε 0,04 x = 0 ή x = 0,04. Οπότε: C(ΝaOH) = n ΝaOH ή 0,1 = n 0,044 ή n = 0,08 mol xm = 40 r m = 3,2 g V ΤΕΛ 0,4 24

21 5.1 ΥΔΑΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ ΕΚΦΡΑΣΕΙΣ ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ Εφαρμογή 21 Με ποια αναλογία όγκων πρέπει να αναμίξουμε διάλυμα H 2 SO 4 3 Μ με διάλυμα ΝaΟΗ 3 Μ, για να πάρουμε διάλυμα ΝaΟΗ 2 Μ; Βρίσκουμε τα mol της διαλυμένης ουσίας στην ποσότητα του κάθε διαλύματος: mol(h 2 SO 4 ) = C(H 2 SO 4 ) V(H 2 SO 4 ) = 3V 1 mol(νaοη) = C(NaOH) V(NaOH) = 3V 2 mol 2ΝaΟΗ + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + 2Η 2 Ο Αρχικά 3V 2 3V 1 Αντιδρούν 2x x Παράγονται x 2x Τελικά 3V 2 2x 3V 1 x x 2x Για να προκύψει διάλυμα ΝaOH 2 Μ, αντιδρά όλο το H 2 SO 4, οπότε 3V 1 x = 0 ή x = 3V 1. Οπότε: C(ΝaOH) = n ΝaOH ή 2 = 3V 6V 2 1 ή 8V V ΤΕΛ V 1 + V 1 = V 1 ή V 1 = 1 V

22 A ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ 1. ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΛΥΣΗ Δίνεται διάλυμα ΝaΟΗ 12 % w/v. Ποια η συγκέντρωση του διαλύματος αυτού; [Δίνεται: Μ r (NaOH) = 40] 2. Δίνεται διάλυμα ΝaΟΗ 10 % w/w του οποίου η πυκνότητα είναι 1,2 g/ml. Ποια η συγκέντρωση του διαλύματος αυτού; [Δίνεται: Μ r (NaOH) = 40] 3. Δίνεται διάλυμα ΚΟΗ 0,5 Μ. Πόσα g ΚOH και πόσα g διαλύτη υπάρχουν σε 800 ml του διαλύματος αυτού; [Δίνονται: Μ r (ΚOH) = 56, d = 1,25 g/ml] Β ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ 4. Δίνεται διάλυμα KCl 3 Μ, διάλυμα Δ1. Σε 400 ml του Δ 1 προσθέτουμε 400 ml νερού. Ποια η συγκέντρωση του διαλύματος που προκύπτει; 5. Δίνεται διάλυμα ΝaΟΗ 12 % w/v, διάλυμα Δ1. Πόσα ml νερού πρέπει να προστεθούν σε 400 ml του Δ 1, για να πάρουμε διάλυμα ΝaΟΗ 1 Μ; [Δίνεται: Μ r (NaOH) = 40] 6. Δίνεται διάλυμα ΝaCl 0,3 Μ, διάλυμα Δ1. Πόσα ml νερού και πόσα ml του Δ 1 πρέπει να αναμιχθούν, για να πάρουμε διάλυμα ΝaCl 0,1 Μ όγκου 600 ml; 7. Δίνεται διάλυμα ΝaΟΗ 0,1 Μ, διάλυμα Δ1. Πόσα g στερεού ΝaΟΗ πρέπει να προστεθούν, χωρίς αλλαγή του όγκου του διαλύματος, σε 400 ml του Δ 1, για να προκύψει διάλυμα ΝaOΗ 1 Μ; [Δίνεται: Μ r (NaOH) = 40] 8. Δίνεται διάλυμα HCl 0,01 Μ, διάλυμα Δ1. Πόσα L αερίου HCl, μετρημένα σε STP συνθήκες, χωρίς αλλαγή του όγκου του διαλύματος, πρέπει να προστεθούν σε 400 ml του Δ 1, για να προκύψει διάλυμα ΗCl 0,1 Μ; 9. Σε 400 ml διαλύματος ΝaOH 0,1 M προσθέτουμε, χωρίς αλλαγή του όγκου του διαλύματος, 3,2 g στερεού ΝaΟΗ. Ποια η συγκέντρωση του διαλύματος που προκύπτει; [Δίνεται: Μ r (NaOH) = 40] Γ ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ 10. Δίνεται διάλυμα KBr 0,3 Μ, διάλυμα Δ1. Σε 200 ml του Δ 1 προσθέτουμε 200 ml KBr 0,1 Μ. Ποια η συγκέντρωση του διαλύματος που προκύπτει; 11. Δίνεται διάλυμα ΗΝΟ3 0,5 Μ, διάλυμα Δ 1. Πόσα ml διαλύματος ΗΝΟ 3 0,9 Μ και πόσα ml του Δ 1 πρέπει να αναμιχθούν, για να πάρουμε διάλυμα ΗΝΟ 3 0,8 Μ συνολικού όγκου 600 ml; 12. Ποια η συγκέντρωση του διαλύματος που προκύπτει από την ανάμιξη 400 ml διαλύματος NaOH 3 M, 400 ml διαλύματος NaOH 1 Μ, 400 ml νερού και 4 g NaOH. [Δίνεται: Μ r (NaOH) = 40]

23 13. Δίνεται διάλυμα ΝaΟΗ 3 Μ, διάλυμα Δ1. Προσθέτουμε 400 ml ΚΟΗ 2 Μ σε 400 ml του Δ 1. Ποια η συγκέντρωση όλων των ουσιών στο διάλυμα που προκύπτει; 14. Δίνεται διάλυμα ΚCl 3 Μ, διάλυμα Δ1. Προσθέτουμε 400 ml ΚNO 3 2 Μ σε 400 ml του Δ 1. Ποια η συγκέντρωση όλων των ουσιών στο διάλυμα που προκύπτει; Δ ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ 5.1 ΥΔΑΤΙΚΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ ΕΚΦΡΑΣΕΙΣ ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ 15. Πόσα ml διαλύματος H2SO 4 3 Μ πρέπει να προστεθούν σε 400 ml διαλύματος ΝaΟΗ 3 Μ, για να γίνει πλήρης εξουδετέρωση; 16. Πόσα ml διαλύματος H3PO 4 0,4 Μ πρέπει να προστεθούν σε 400 ml διαλύματος ΚΟΗ 0,3 Μ, για να γίνει πλήρης εξουδετέρωση; 17. Πόσα g στερεού ΝaΟΗ πρέπει να προστεθούν, χωρίς αλλαγή του όγκου του διαλύματος, σε 400 ml διαλύματος HBr 0,1 M, για να πάρουμε διάλυμα HBr 0,01 M; [Δίνεται: Μ r (NaOH) = 40] 18. Πόσα g στερεού KΟΗ πρέπει να προστεθούν, χωρίς αλλαγή του όγκου του διαλύματος, σε 400 ml διαλύματος HCl 0,1 M, για να πάρουμε διάλυμα KΟΗ 0,1 M; [Δίνεται: Μ r (KOH) = 40] 19. Πόσα ml διαλύματος ΝaΟΗ 0,1 Μ πρέπει να προστεθούν σε 200 ml διαλύματος HCl 0,1 M, για να πάρουμε διάλυμα HCl 0,01 M; 20. Πόσα ml διαλύματος ΝaOH 0,2 Μ πρέπει να προσθέσουμε σε 500 ml διαλύματος ΗΝΟ 3 0,3 Μ, για να πάρουμε διάλυμα ΗΝΟ 3 0,1 Μ; 21. Πόσα L αερίου HCl, μετρημένα σε STP συνθήκες, πρέπει να προστεθούν, χωρίς αλλαγή του όγκου του διαλύματος, σε 400 ml διαλύματος Ca(OH) 2 0,1 M, για να πάρουμε διάλυμα Ca(OH) 2 0,05 M. 22. Πόσα ml διαλύματος Ca(OH) 2 0,2 Μ πρέπει να προσθέσουμε σε 600 ml διαλύματος ΗCl 2 Μ, για να πάρουμε διάλυμα ΗΝΟ 3 0,1 Μ; 23. Με ποια αναλογία όγκων πρέπει να αναμίξουμε διάλυμα H2SO 4 3 Μ με διάλυμα ΝaΟΗ 3 Μ, για να πάρουμε διάλυμα H 2 SO 4 2 Μ; 24. Με ποια αναλογία όγκων πρέπει να αναμίξουμε διάλυμα ΗCl 0,1 Μ με διάλυμα ΚΟΗ 0,2 Μ, για να πάρουμε διάλυμα ΗCl 0,05 Μ; 25. Με ποια αναλογία όγκων πρέπει να αναμίξουμε διάλυμα ΗClΟ 0,1 Μ με διάλυμα ΝaΟΗ 0,1 Μ, για να πάρουμε διάλυμα NaOH 0,01 4 Μ; 26. Με ποια αναλογία όγκων πρέπει να αναμίξουμε διάλυμα ΗCl 0,1 Μ με διάλυμα Mg(ΟΗ) 2 0,1 Μ, για να πάρουμε διάλυμα ΗCl 0,03 Μ; 27. Με ποια αναλογία όγκων πρέπει να αναμίξουμε διάλυμα ΗBr 0,1 Μ με διάλυμα Ca(ΟΗ) 2 0,1 Μ, για να πάρουμε διάλυμα Ca(ΟΗ) 2 0,01 Μ; Με την προσθήκη στερεού ή αερίου σε όλες τις ασκήσεις ο όγκος του διαλύματος δεν μεταβάλλεται. 27

24 ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΒΑΘΜΟΣ Αντικείμενο εξέτασης: Γενικές γνώσεις διαλυμάτων Διάρκεια εξέτασης: Ενενήντα (90) λεπτά ΘΕΜΑ A Στις ερωτήσεις A1 έως A5 να βάλετε σε κύκλο το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. A1. Η έκφραση διάλυμα 10 % w/v σημαίνει: α. στα 100 g νερού υπάρχουν 10 g διαλυμένης ουσίας β. στα 100 g διαλύματος υπάρχουν 10 g διαλυμένης ουσίας γ. στα 100 ml διαλύματος υπάρχουν 10 g διαλυμένης ουσίας δ. στα 90 g διαλύματος υπάρχουν 10 g διαλυμένης ουσίας A2. Δύο διαλύματα Δ 1 και Δ 2 της ίδιας ουσίας έχουν συγκεντρώσεις C 1 και C 2 αντίστοιχα. Για τη συγκέντρωση της διαλυμένης ουσίας ισχύει C 1 = 2C 2. Αν αραιώσουμε τα δύο αυτά διαλύματα μέχρι να διπλασιαστεί ο όγκος τους, για τις συγκεντρώσεις C 1 και C 2 αντίστοιχα των αραιωμένων διαλυμάτων θα ισχύει: α. C 1 < 2C 2 β. C 1 > 2C 2 γ. C 1 = 2C 2 δ. C 1 < C 2 A3. Διαθέτουμε τρία διαλύματα οξέων: διάλυμα Η2SO 4 συγκέντρωσης C 1, διάλυμα Δ 1. διάλυμα ΗCl συγκέντρωσης C2, διάλυμα Δ 2. διάλυμα Η3PO 4 συγκέντρωσης C 3, διάλυμα Δ 3. Διαπιστώθηκε ότι για την πλήρη εξουδετέρωση 25 ml από τα διαλύματα Δ 1, Δ 2 και Δ 3 απαιτήθηκε η ίδια ποσότητα από ένα διάλυμα ΝaΟΗ. Από το δεδομένο αυτό συμπεραίνουμε ότι: α. C 3 < C 1 < C 2 β. C 1 < C 2 < C 3 γ. C 1 = C 2 = C 3 δ. C 2 < C 1 < C 3 A4. Δίνεται υδατικό διάλυμα NaOH 12 % w/v, διάλυμα Δ 1. Αν η σχετική μοριακή μάζα του NaOH είναι ίση με 40, η συγκέντρωση του Δ 1 είναι: α. 3 Μ β. 0,3 Μ γ. 30 Μ δ. 1 Μ A5. Δίνεται υδατικό διάλυμα NaOH 3 Μ, διάλυμα Δ 1. Αν η σχετική μοριακή μάζα του NaOH είναι ίση με 40 και η πυκνότητα του διαλύματος είναι ίση με 1,2 g/ml, η % w/w περιεκτικότητα του Δ 1 είναι: α. 12 % w/w β. 10 % w/w γ. 14 % w/w δ. 8 % w/w (Μονάδες 5 x 5) 28

25 ΘΕΜΑ Β ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ B1. Δίνεται διάλυμα ΝaΟΗ 3 Μ, διάλυμα Δ 1. Πόσα g NaOH και πόσα g διαλύτη υπάρχουν σε 400 ml του Δ 1 ; [Δίνονται: Μ r (NaOH) = 40, d = 1,2 g/ml] B2. Σε 40 g νερού διαλύονται 10 g ΝaCl. Ποια είναι η % w/w περιεκτικότητα του διαλύματος που προκύπτει; B3. Δίνεται διάλυμα ΝaΟΗ 3 Μ, διάλυμα Δ 1. Προσθέτουμε 400 ml νερού σε 400 ml του Δ 1, οπότε προκύπτει διάλυμα Δ 2. Ποια η συγκέντρωση του Δ 2 ; B4. Δίνεται διάλυμα NaOH 3 Μ, διάλυμα Δ 1. Πόσα ml νερού και πόσα ml του Δ 1 πρέπει να αναμιχθούν, για να πάρουμε διάλυμα ΝaΟΗ 1 Μ όγκου 600 ml; B5. Δίνεται διάλυμα ΝaΟΗ 3 Μ, διάλυμα Δ 1. Προσθέτουμε 400 ml διαλύματος ΝaΟΗ 1 Μ σε 400 ml του Δ 1. Ποια η συγκέντρωση στο διάλυμα που προκύπτει; ΘΕΜΑ Γ (Μονάδες 5 x 5) Γ1. Πόσα L αερίου HCl, μετρημένα σε STP συνθήκες, πρέπει να προστεθούν σε 400 ml διαλύματος HCl 1 M, για να πάρουμε διάλυμα HCl 3 M. Η προσθήκη του αερίου δεν αλλάζει τον όγκο του διαλύματος. Γ2. Ποια η συγκέντρωση διαλύματος που προκύπτει από την ανάμιξη 400 ml διαλύματος NaOH 3 M, 400 ml διαλύματος NaOH 1 Μ, 400 ml νερού και 4 g NaOH. Η προσθήκη του στερεού δεν μεταβάλλει τον όγκο του διαλύματος. [Δίνεται: M r (NaOH) = 40] Γ3. Δίνεται διάλυμα ΝaΟΗ 12 % w/v, διάλυμα Δ 1. Πόσα ml νερού πρέπει να προστεθούν σε 400 ml του Δ 1, για να πάρουμε διάλυμα ΝaΟΗ 1 Μ; [Δίνεται: Μ r (NaOH) = 40] (Μονάδες ) ΘΕΜΑ Δ Δ1. Πόσα ml διαλύματος ΝaΟΗ 0,2 Μ απαιτούνται για την εξουδετέρωση 200 ml διαλύματος H 2 SO 4 0,1 M; Δ2. Αναμιγνύονται 400 ml διαλύματος ΝaΟΗ 2 Μ με 400 ml διαλύματος HCl 3 M. Ποια η συγκέντρωση όλων των ουσιών στο τελικό διάλυμα; Δ3. Πόσα L αερίου HCl, μετρημένα σε STP συνθήκες, πρέπει να προστεθούν, χωρίς αλλαγή του όγκου του διαλύματος, σε 400 ml διαλύματος Ca(OH) 2 0,1 M, για να πάρουμε διάλυμα HCl 1 M; (Μονάδες ) 29

26 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Μ 3Μ Ασκήσεις για λύση 3. 22,4 g ΚΟΗ, 977,6 g H2O ,5 M 800 ml ml διαλύματος, 400 ml H2O ,4 g 0,8064 L 0,3 M 10. 0,2 M ml 450 ml 12. C = M 13. C = 1,5 M, C = 1 M, C = 2,5 M Na + K + OH 14. C = 1,5 M, C Cl NO 3 = 1,5 M, C K + = 2,5 M ml ml 17. 1,44 g 18. 4,48 g ,6 ml 25. V 1 = 9 V V 1 = 63 V V 1 = 3 V2 2 ΘΕΜΑ Α ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ Α1. γ, Α2. γ, Α3. α, Α4. α, Α5. α ΘΕΜΑ Β Β1. 48 g NaOH και 432 g H 2 O Β2. 20 % w/w Β3. 1,5 M Β ml διαλύματος NaOH 3 Μ και 400 ml H 2 O Β4. 2 M ΘΕΜΑ Γ Γ1. 17,92 L αερίου HCl, σε STP συνθήκες Γ2. C = M = 1,42 M Γ3. V = 800 ml ΘΕΜΑ Δ Δ1. V = 200 ml Δ2. C(NaOH) = 0,5 M, C(NaCl) = 1 M Δ3. 10,752 L αερίου HCl, σε STP συνθήκες ml 21. 0,896 L ml 23. V 1 = 3,5 V2 24. V 1 = 5 V2 1 30