ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Transcript

1 ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α Α1 : B A2 : A A3 : Δ A4: B A5 : α - Σ, β Σ, γ Λ, δ Λ, ε Σ ΘΕΜΑ Β Β1. 12 g +2 : 1s 2 2s 2 2p 6 15 P : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 (3 μονήρη ηλεκτρόνια) 19K : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 (1 μονήρες ηλεκτρόνιο) 26Fe +2 : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 (4 μονήρη ηλεκτρόνια) Β2. α) 16 S : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 (3 η περίοδος 16 η ομάδα) 17 Cl : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 (3 η περίοδος 17 η ομάδα) Κατά μήκος μιας περιόδου, η 1 η ενέργεια ιοντισμού αυξάνεται από αριστερά προς τα δεξιά. Άρα σύμφωνα με τις παραπάνω ηλεκτρονιακές δομές, E i (1) Cl > E i (1) S. β) HNO 3 + F - NO 3- + HF Η ισορροπία είναι μετατοπισμένη προς τα δεξιά καθώς με τον τρόπο αυτό ευνοείται ο σχηματισμός του ασθενέστερου οξέος (HF). γ) Από τον τύπο του Henderson, για ένα ρυθμιστικό διάλυμα, ισχύει ότι : ph = pka + log (Cβασ / Cοξ). Επειδή ο λόγος, Cβασ / Cοξ κατά την αραίωση παραμένει σταθερός, το νέο ph του αραιωμένου διαλύματος, είναι ίσο με το αρχικό, δηλαδή ισχύει ph = ph. δ) NH 3 + HCl NH 4 Cl Στο ισοδύναμο σημείο, υπάρχει μόνο το NH 4 Cl, το οποίο είναι ένα όξινο άλας. Φροντιστήρια ΣΥΣΤΗΜΑ Σελίδα 1

2 NH 4 Cl ΝΗ 4+ + Cl ΝΗ 4+ + H 2 O NH 3 + H 3 O + Άρα ph < 7. ε) Έστω η καρβονυλική ένωση: Β3. I 2 / Na Fehling KnO 4 HCHO - + Cu 2 O Έχει ταυτοποιηθεί HCO CO 2 CH 3 CHO + CHI 3 Έχει Έχει ταυτοποιηθεί ταυτοποιηθεί CH 3 CO Με διάλυμα I 2 / Na αντιδρά μόνο η CH 3 CHO οπότε και σχηματίζεται κίτρινο ίζημα (ιωδοφόρμιο). Από τις υπόλοιπες 3 ενώσεις, με αντιδραστήριο Fehling αντιδρά μόνο η HCHO οπότε και σχηματίζεται καστανέρυθρο ίζημα (οξείδιο του χαλκού). Από τις υπόλοιπες 2 ενώσεις (2 οξέα) οξειδώνεται μόνο το HCO οπότε και αποχρωματίζεται το KnO 4 ενώ παράλληλα εκλύεται αέριο (διοξείδιο του άνθρακα). ΘΕΜΑ Γ Φροντιστήρια ΣΥΣΤΗΜΑ Σελίδα 2

3 Γ2. Το μείγμα αποτελείται από τις εξής αλκοόλες: CH 3 CH 2 CH 2 (x mol) και CH 3 CHCH 3 (ψ mol) 1 ο μέρος: Έχουμε x/2 mol ψ/2 mol CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 CHCH 3 CH 3 CHCH I Na CHI 3 + CH 3 COONa + 5 NaI + 5 H 2 O ψ/2 mol ψ/2 mol Για το ίζημα CHI 3 : ψ/2 = 78,8 / 394 ψ/2= 0,2 ψ= 0,4 mol 2 ο μέρος: x/2 mol 0,2 mol CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 CHCH 3 5 CH 3 CH 2 CH KnO H 2 SO 4 5 CH 3 CH 2 CO + 4 nso K 2 SO H 2 O Φροντιστήρια ΣΥΣΤΗΜΑ Σελίδα 3

4 5 mol 4 mol x/2 mol ω; Άρα 5ω = 4 x/2 ω = 0,4x 5 CH 3 CHCH KnO H 2 SO 4 5 CH 3 CCH nso 4 + K 2 SO H 2 O O 5 mol 2 mol 0,2 mol z; Άρα 5z = 0,4 z = 0,08 mol Για το ΚΜnO 4 έχουμε: n= CV 0,1 3,2 = 0,32 mol Επομένως: 0,08 + 0,4 x = 0,32 x = 0,6 mol ΘΕΜΑ Δ Δ1. Για το διάλυμα Α έχουμε: CH 3 COONa CH 3 COO - + Na + Αρχ. 0,1Μ - - Τελ. - 0,1Μ 0,1Μ CH 3 COO - + H 2 O CH 3 CO + - Αρχ. 0,1 Μ Ιον./Παρ. -x Μ +x +x Ισορ. (0,1-x) x x, άρα Κ b = 10-9 οπότε: Φροντιστήρια ΣΥΣΤΗΜΑ Σελίδα 4

5 x = 10-5 Άρα [ΟΗ - ] = 10-5 Μ και έτσι p = 5 και ph=9 Δ2. Με την αραίωση του διαλύματος Α, το ph μειώνεται κατά μία μονάδα, άρα το αραιωμένο διάλυμα θα έχει ph = 8. Έστω C η συγκέντρωση του νέου διαλύματος. CH 3 COONa CH 3 COO - + Na + Αρχ. C Μ - - Τελ. - C Μ C Μ CH 3 COO - + H 2 O CH 3 CO + - Αρχ. C Μ Ιον./Παρ. -ψ Μ +ψ +ψ Ισορ. (C-ψ) ψ ψ ph = 8 άρα p = 6 άρα [ΟΗ - ] = ψ = 10-6 Μ K b(ch3coo - ) = 10-9 οπότε C = 10-3 Κατά την αραίωση ισχύει: C αρχ V αρχ = C τελ V τελ 0,1 10 = 10-3 V τελ V τελ = 1000 ml Άρα πρέπει να προσθέσουμε: V H2O = V τελ - V αρχ = = 990 ml. Δ3. A CH 3 COONa 0,1 + HCl 0,01 Ρ.Δ. PH = 5 V A = 10 ml= 0,01 L V HCl = ; V τελ n CH3COONa = 0,1 0,01=0,001 mol Φροντιστήρια ΣΥΣΤΗΜΑ Σελίδα 5

6 Έστω ότι αντιδρούν x mol HCl. Επειδή μετά την αντίδραση προκύπτει ρυθμιστικό διάλυμα, θα αντιδράσει όλη η ποσότητα του HCl και θα περισσέψει CH 3 COONa, το οποίο μαζί με το CH 3 CO που παράγεται από την αντίδραση θα αποτελούν το ρυθμιστικό διάλυμα. CH 3 COONa + HCl CH 3 CO + NaCl Αρχ. 0,001 mol x mol Ιον./Παρ. -x mol -x +x mol + x mol Ισορ. (0,001-x) mol Το NaCl δεν επηρεάζει το ph του διαλύματος. Επομένως, στο ρυθμιστικό διάλυμα έχουμε: και Από την εξίσωση Henderson-Hasselbalch προκύπτει ότι: mol - x mol x mol οπότε άρα C 1 = C 2 οπότε x = mol HCl Επομένως: Δ4. A CH 3 COONa 0,1 + B NaF 1 Γ CH 3 COONa NaF Στο διάλυμα Γ, οι νέες συγκεντρώσεις των αλάτων είναι: Φροντιστήρια ΣΥΣΤΗΜΑ Σελίδα 6

7 και CH 3 COONa CH 3 COO - + Na + Αρχ. 0,02Μ - - Τελ. - 0,02Μ 0,02Μ NaF Na + + F - Αρχ. 0,8Μ - - Τελ. - 0,02Μ 0,02Μ Ακολουθούν οι αντιδράσεις ιοντισμού των ιόντων: CH 3 COO - + H 2 O CH 3 CO + - Αρχ. 0,02 Μ Ιον./Παρ. -x Μ +x +x Ισορ. (0,02-x) x x F - + H 2 O HF + - Αρχ. 0,8 Μ Ιον./Παρ. -ψ Μ +ψ Ισορ. (0,8-ψ) ψ +ψ ψ [ΟΗ - ] ολ = (x+ψ) Μ K b(ch3coo - ) = 10-9 οπότε (1) οπότε (2) Προσθέτοντας κατά μέλη τις (1) και (2) έχουμε: Φροντιστήρια ΣΥΣΤΗΜΑ Σελίδα 7

8 x(x+ψ) + ψ(x+ψ) = (x+ψ) (x+ψ) = (x+ψ) 2 = x+ψ = 10-5 Μ = [ΟΗ - ] ολ Άρα p = 5 και ph = 9. Σημείωση : Το σύστημα των 2 εξισώσεων, μπορεί να λυθεί, ακόμα και αν αυτές διαιρεθούν κατά μέλη. ΤΙΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΕΠΙΜΕΛΗΘΗΚΑΝ ΟΙ ΚΑΘΗΓΗΤΕΣ: ΝΙΚΟΛΑΪΔΗΣ ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ ΤΣΙΟΜΛΕΚΤΣΗΣ ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΣ Φροντιστήρια ΣΥΣΤΗΜΑ Σελίδα 8