(Ενδεικτικές Απαντήσεις)

Transcript

1 Θέμα Α Α.1 γ Α. δ Α.3 γ Α. α Α.5 α. Σ β. Λ γ. Λ δ. Λ ε. Σ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΟΥ ΛΥΕΙΟΥ ΔΕΥΤΕΡΑ 30 ΜΑΪΟΥ 016 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ (ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ) (Ενδεικτικές Απαντήσεις) Θέμα Β B1. α) NH 3 3CuO N 3Cu 3H O β) 5CH 3 CHCH 3 KMnO 3H SO 5CH 3 -C-CH 3 MnSO K SO 8H O OH O B. α) Σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier, με αύξηση της θερμοκρασίας η χημική ισορροπία θα μετατοπιστεί προς την κατεύθυνση της ενδόθερμης αντίδρασης, δηλαδή προς τα αριστερά. Η Kc, η οποία εξαρτάται μόνο από τη θερμοκρασία. Η χημική ισορροπία μετατοπίζεται αριστερά, άρα μειώνεται ο αριθμητής και αυξάνεται ο παρονομαστής της, επομένως η c μειώνεται. Δηλαδή: ΝΗ 3 : μειώνεται c : μειώνεται β) Με αύξηση του όγκου του δοχείου υπό σταθερή θερμοκρασία, ελαττώνεται η πίεση. Σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier η ΧΙ μετατοπίζεται προς την κατεύθυνση εκείνη που παράγονται περισσότερα mol αερίων, δηλαδή προς τα αριστερά. Επομένως, η ποσότητα της ΝΗ 3 θα μειωθεί, ενώ η Kc παραμένει σταθερή. Β3. α) HCl Η Ο H 3 O Cl - 0,1 mol 0,1mol 0,1mol ph - log [H 3 O ] - log10-1 1

2 Για το δείκτη γνωρίζουμε έχει pka5, οπότε για ph < pka-1,δηλαδή ph< επικρατεί το χρώμα της όξινης μορφής. Δηλαδή το διάλυμα θα αποκτήσει κόκκινο χρώμα. β) με σταδιακή προσθήκη ΝαΟΗ στο διάλυμα HCl το ph σταδιακά αυξάνεται. Από το ph αρχίζει να επικρατεί το ενδιάμεσο χρώμα έως την τιμή ph 6 που αρχίζει να επικρατεί το χρώμα της βασικής μορφής του δείκτη που είναι το κίτρινο. Β. α) 11Να: 1s s p 6 3s 1 1 η ομάδα (ΙΑ), 3 η περίοδος, τομέας s 17Cl : 1s s p 6 3s 3p 5 17 η ομάδα (VIIA), 3 η περίοδος, τομέας p 19 : 1s s p 6 3s 3p 6 s 1 1 η ομάδα (ΙΑ), η περίοδος, τομέας s Θέμα Γ β) Σύγκριση Να : Το Να και το ανήκουν στην ίδια ομάδα, οπότε έχουν περίπου το ίδιο δραστικό πυρηνικό φορτίο. Γνωρίζουμε ότι σε μια ομάδα όσο πάμε προς τα κάτω αυξάνεται ο κύριος κβαντικός αριθμός των στοιχείων, οπότε έχουμε μείωση στην έλξη του πυρήνα προς τα εξωτερικά ηλεκτρόνια. Για το λόγο αυτό η ατομική ακτίνα του Να είναι μικρότερη από του καλίου. Σύγκριση Να Cl : Το Να και το Cl ανήκουν στην ίδια περίοδο του περιοδικού πίνακα, οπότε έχουν τον ίδιο κύριο κβαντικό αριθμό. Το χλώριο ωστόσο είναι πιο δεξιά στον περιοδικό πίνακα σε σχέση με το νάτριο. Όσο πάμε προς τα δεξιά στον περιοδικό πίνακα, αυξάνεται το δραστικό πυρηνικό φορτίο οπότε αυξάνεται και η έλξη του πυρήνα στα εξωτερικά ηλεκτρόνια. Επομένως η ατομική ακτίνα του χλωρίου είναι μικρότερη από την ατομική ακτίνα του νατρίου. Συγκεντρωτικά: Cl < Na < K Γ.1 Α : CH 3 CH OH Β : CH 3 CH COONa Γ : CH CH Δ : Cl-CH CH -Cl Ε : HC CH Ζ : CH 3 CHO Η : CH 3 COONH Θ : CH 3 CH Cl Ι : CH 3 CH CN : CH 3 CH COOH Λ : CH 3 CH CH NH

3 Μ : CH 3 CH COO H 3 NCH CH CH 3 C v H v O : CH 3 CH COOCH CH 3 Γ. α) v CH CH CH CH Na (- CH CH CH CH - ) ν β) v CΗ CH ( - CH -CH -) ν I I CN CN Γ.3 α) για το προπίνιο: n m 8 0, mol Mr 0 6,7 για το Η : n 0, 3mol, το υδρογόνο μετατρέπει το προπίνιο πλήρως σε προπένιο: mol CH 3 C CH H CH 3 CH CH αρχικά 0, 0,3 αντ / παρ. - 0, - 0, 0, τελικά - 0,1 0, το Η που περίσσεψε αντιδρά με το προπένιο: mol CH 3 CΗ CH H CH 3 CH CH 3 αρχικά 0, 0,1 αντ / παρ. - 0,1-0,1 0,1 τελικά 0,1-0,1 Tα τελικά προϊόντα είναι το CH 3 CΗCH και το CH 3 CH CH 3 β. Η ποσότητα των συστατικών του μείγματος είναι 0,1mol CH 3 CΗCH και 0,1mol CH 3 CH CH 3. Θέμα Δ Δ.1 mol/l NH 3 H O NH OH - ι.ι. C 1 - x x x

4 α) ph 11 poh 3 [OH - ] 10-3 M x 10-3 M έχουμε c 1 0,1 M και x 10-3 βαθμός ιοντισμού: α 10-3 / 0,1 0,01 β) για την ΝΗ 3 έχουμε: b x c x 1!"#ύ%&' %! )*%",,ί"!. b x c 1 ( 10 3 ) 5 0, 1 10 για τη CH 3 NH : mol/l CH 3 NH H O CH 3NH 3 OH - ι.ι. C - y y y Kb a c (0,0) γ) Εφόσον έχουμε ίδια θερμοκρασία και ίδιο διαλύτη για τις δύο βάσεις ισχυρότερη θα είναι αυτή με την μεγαλύτερη τιμή Kb. Ισχύει: Kb 1 > Kb συνεπώς η CH 3 ΝΗ είναι ισχυρότερη. Δ. n ΗCl c V 0,05 0, 0,01 mol n NH3 c V 0,1 0, 0,0 mol Το ΗCl αντιδρά με την ΝΗ 3 σύμφωνα με την αντίδραση: mol ΗCl NH 3 NH Cl αρχικά 0,01 0,0 αντ / παρ. - 0,01-0,01 0,01 τελικά - 0,01 0,01 το τελικό διάλυμα που προκύπτει είναι ρυθμιστικό, οι προϋποθέσεις ισχύουν, οπότε εφαρμόζουμε τη σχέση των Henderson Hasselbalch: ph pka log (C NH3 / C NH3Cl ) (1) 9 για την 10 1 Kw b 10 () NH 5 Ka 10 από την (1) και (): ph 9 log (0,01 / 0,01 ) ph 9

5 Δ.3 n ΗCl c V 0,05 0, 0,01 mol n CH3NH c V 1 0,01 0,01 mol Το ΗCl αντιδρά με την CH 3 ΝΗ σύμφωνα με την αντίδραση: mol ΗCl CH 3 NH CH 3 NH 3 Cl αρχικά 0,01 0,01 αντ / παρ. - 0,01-0,01 0,01 τελικά - - 0,01 υπολογίζουμε τη νέα συγκέντρωση: c 0,01 / 0,5 0,0 M πραγματοποιείται ο ιοντισμός: mol/l CH 3 NH 3 Cl CH 3NH 3 Cl - ι.ι. 0,0 0,0 0,0 mol/l CH 3NH 3 H O CH 3NH H 3 O ι.ι. 0,0 - μ μ μ µ 0, 0 µ µ w!"#ύ%&' %! )*%",,ί"!. α 0, 0 μ 10-6 Μ ph 6 K b µ 0, 0 Δ. n HCOOH 0,1 0,1 0,01 mol, n NH3 0,1 0,1 0,01 mol. mol HCOOH NH 3 HCOONH αρχ: 0,01 0,01 αντ./παρ: 0,01 0,01 0,01 τελικά: 0,01 Στο τελικό διάλυμα έχουμε: HCOONH με C0,01/0,0,05M. πραγματοποιούνται οι αντιδράσεις: ΗCOONΗ HCOO - NH (1)

6 NH Η Ο NΗ 3 Η 3 Ο () HCOO Η Ο ΗCOOH OH - (3) Η 3 Ο OH - H Ο () Το οξύ NH και η βάση HCOO - θα έχουν την ίδια συγκέντρωση όπως φαίνεται στην εξίσωση (1). Για το HCOO - : Για το NH : α b Kw Ka Kw Kb (HCOOH) (NH ) Αφού a( NH ) > b (HCOO - ) και έχουμε ίσες αρχικές συγκεντρώσεις, τα Η 3 Ο που παράγονται από την () θα έχουν μεγαλύτερη συγκέντρωση από τα ΟΗ - που παράγονται από την (3). Μετά την εξουδετέρωση () στο τελικό διάλυμα θα ισχύει [Η 3 Ο ] > [ΟΗ - ] άρα το διάλυμα θα είναι όξινο.