ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

Transcript

1 ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 9 ΜΑΪΟΥ 01 - ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΤΕΣΣΕΡΙΣ(4) ΘΕΜΑ Α Για τις ερωτήσεις Α1 έως και Α4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. Α1. Πολυμερισμό 1,4 δίνει η ένωση: α. CH CH CH CH β. CH CH CH CH CH γ. CH C(CH ) CH CH δ. CH CH(CH ) C CH Μονάδες 5 Α. H ένωση που δίνει την αλογονοφορμική αντίδραση, αλλά δεν ανάγει το αντιδραστήριο Tollens, είναι: α. CH CH CH(H)CH CH β. CΗ CH CCH γ. CΗ CH δ. CH CH CCH CH Μονάδες 5 Α. Ποια από τις επόμενες δομές, στη θεμελιώδη κατάσταση, δεν είναι σωστή: α. V: 1s s p 6 s p 6 d 4s β. 4 Cr: 1s s p 6 s p 6 d 5 4s 1 γ. 6Fe: 1s s p 6 s p 6 d 6 4s δ. 9Cu: 1s s p 6 s p 6 d 9 4s Μονάδες 5 Α4. Ποια από τις επόμενες εξισώσεις παριστάνει την ενέργεια ου ιοντισμού του μαγνησίου: α. Mg + (s) Mg + (g)+e β. Mg + (g) Mg + (g)+e γ. Mg(s) Mg + (g)+e δ. Mg(g) Mg + (g)+e Μονάδες 5 A5. Να αναφέρετε με βάση τους ορισμούς: α. τρεις διαφορές μεταξύ της βάσης κατά Arrhenius και της βάσης κατά Brönsted-Lowry. (μονάδες ) β. δύο διαφορές μεταξύ της ηλεκτρολυτικής διάστασης και του ιοντισμού των ηλεκτρολυτών. (μονάδες ) Μονάδες 5 ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

2 ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΘΕΜΑ Β Β1. Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν, γράφοντας στο τετράδιό σας δίπλα στο γράμμα που αντιστοιχεί σε κάθε πρόταση τη λέξη Σωστό, αν η πρόταση είναι σωστή, ή Λάθος, αν η πρόταση είναι λανθασμένη. α. Το καθαρό H στους 80 ο C είναι όξινο. β. Το HS, σε υδατικό διάλυμα, είναι αμφιπρωτική ουσία. γ. Σε υδατικό διάλυμα θερμοκρασίας 5 ο C, το συζυγές οξύ της ΝH (K b =10 5 ) είναι ισχυρό οξύ. δ. Το στοιχείο που έχει ημισυμπληρωμένη την 4p υποστιβάδα, ανήκει στη 15 η ομάδα. ε. Στην αντίδραση: CH C H C 1 H + HCl CH CH(Cl)CH o C 1 οξειδώνεται, ενώ ο C ανάγεται. (μονάδες 5) Να αιτιολογήσετε όλες τις απαντήσεις σας. (μονάδες 10) Μονάδες 15 Β. α. Πόσα στοιχεία έχει η η περίοδος του περιοδικού πίνακα; (μονάδα 1) Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (μονάδες ) ΘEΜΑ Γ β. Σε ποιο τομέα, ποια περίοδο και ποια ομάδα ανήκει το στοιχείο με ατομικό αριθμό Ζ=7; (μονάδες ) Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (μονάδες 4) Μονάδες 10 Γ1. Σε πέντε γυάλινες φιάλες περιέχονται 5 άκυκλες οργανικές ενώσεις Α, Β, Γ, Δ, Ε, από τις οποίες δύο είναι κορεσμένα μονοκαρβοξυλικά οξέα, δύο είναι κορεσμένες μονοσθενείς αλδεΰδες και μία είναι κορεσμένη μονοσθενής αλκοόλη. Για τις ενώσεις αυτές δίνονται οι εξής πληροφορίες: Η ένωση Α διασπά το ανθρακικό νάτριο και επίσης αποχρωματίζει διάλυμα KMn 4 /H S 4. Η ένωση Β ανάγει το αντιδραστήριο Fehling και δίνει οργανικό προϊόν, το οποίο αποχρωματίζει το διάλυμα KMn 4 /H S 4. Η ένωση Γ αντιδρά με I +NaH και δίνει ίζημα, ενώ όταν οξειδωθεί πλήρως με διάλυμα K Cr 7 /H S 4 δίνει την ένωση Δ. Η ένωση Ε ανάγει το αντιδραστήριο Tollens, ενώ, όταν αντιδρά με I +NaH, δίνει ίζημα. α. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των ενώσεων Α, Β, Γ, Δ, Ε. (μονάδες 5) β. Να γράψετε τις χημικές εξισώσεις των εξής αντιδράσεων: i. της Β με το αντιδραστήριο Fehling ii. της Γ με I +NaH iii. της Ε με το αντιδραστήριο Tollens iv. της Γ με K Cr 7 /H S 4 προς ένωση Δ. (μονάδες 8) Μονάδες 1 ΤΕΛΟΣ ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

3 ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ Γ. Κορεσμένη οργανική ένωση Χ κατά την οξείδωσή της δίνει ένωση Ψ, η οποία με επίδραση ΗCN δίνει ένωση Φ. Η ένωση Φ με υδρόλυση σε όξινο περιβάλλον δίνει την ένωση: H ένωση Χ με SCl δίνει οργανική ένωση Λ, η οποία, αντιδρώντας με Mg σε απόλυτο αιθέρα, δίνει ένωση Μ. H ένωση Μ, όταν αντιδράσει με την ένωση Ψ, δίνει ένωση Θ, η οποία με υδρόλυση δίνει οργανική ένωση Σ. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των ενώσεων Χ, Ψ, Φ, Λ, Μ, Θ, Σ. Μονάδες 7 Γ. Υδατικό διάλυμα όγκου V που περιέχει (CK) και CH CH, χωρίζεται σε δύο ίσα μέρη. Το 1 ο μέρος απαιτεί για την πλήρη εξουδετέρωσή του 100 ml διαλύματος KH 0, M. Το ο μέρος απαιτεί για την πλήρη οξείδωσή του 00 ml διαλύματος KMn 4 0, M παρουσία H S 4. Να βρεθούν οι ποσότητες (mol) των συστατικών του αρχικού διαλύματος. Μονάδες 5 ΘΕΜΑ Δ Διαθέτουμε τα υδατικά διαλύματα: Διάλυμα Α: CH CH 0, M (Κ a =10-5 ) Διάλυμα Β: NaH 0, M Διάλυμα Γ: HCl 0, M Δ1. Nα υπολογιστεί το ph του διαλύματος, που προκύπτει με ανάμειξη 50 ml διαλύματος A με 50 ml διαλύματος Β. Μονάδες 4 Δ. 50 ml διαλύματος Α αναμειγνύονται με 100 ml διαλύματος B και το διάλυμα που προκύπτει αραιώνεται με Η Ο μέχρι όγκου 1 L, οπότε προκύπτει διάλυμα Δ. Να υπολογιστεί το ph του διαλύματος Δ. Μονάδες 5 Δ. Προσθέτουμε 0,15 mol στερεού NaH σε διάλυμα, που προκύπτει με ανάμειξη 500 ml διαλύματος A με 500 ml διαλύματος Γ, οπότε προκύπτει διάλυμα Ε. Να υπολογιστεί το ph του διαλύματος Ε. Μονάδες 8 Δ4. Οι καμπύλες (1) και () παριστάνουν τις καμπύλες ογκομέτρησης ίσων όγκων διαλύματος A και ενός διαλύματος οξέος ΗΒ με πρότυπο διάλυμα NaH 0, Μ. ΤΕΛΟΣ ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

4 ΑΡΧΗ 4ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ α. Ποια καμπύλη αντιστοιχεί στο CH CH και ποια στο ΗΒ; (μονάδες ) β. Να υπολογιστεί η τιμή Κ a του οξέος ΗΒ. (μονάδες ) γ. Να υπολογιστεί το ph στο Ισοδύναμο Σημείο κατά την ογκομέτρηση του ΗΒ. (μονάδες ) Μονάδες 8 Δίνεται ότι: Όλα τα διαλύματα βρίσκονται σε θερμοκρασία θ=5 C K w =10 14 Κατά την προσθήκη στερεού σε διάλυμα, ο όγκος του διαλύματος δε μεταβάλλεται. Τα δεδομένα του προβλήματος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις. ΟΔΗΓΙΕΣ (για τους εξεταζομένους) 1. Στο εξώφυλλο του τετραδίου να γράψετε το εξεταζόμενο μάθημα. Στο εσώφυλλο πάνω-πάνω να συμπληρώσετε τα ατομικά στοιχεία μαθητή. Στην αρχή των απαντήσεών σας να γράψετε πάνω-πάνω την ημερομηνία και το εξεταζόμενο μάθημα. Να μην αντιγράψετε τα θέματα στο τετράδιο και να μη γράψετε πουθενά στις απαντήσεις σας το όνομά σας.. Να γράψετε το ονοματεπώνυμό σας στο πάνω μέρος των φωτοαντιγράφων αμέσως μόλις σας παραδοθούν. Τυχόν σημειώσεις σας πάνω στα θέματα δεν θα βαθμολογηθούν σε καμία περίπτωση. Κατά την αποχώρησή σας να παραδώσετε μαζί με το τετράδιο και τα φωτοαντίγραφα.. Να απαντήσετε στο τετράδιό σας σε όλα τα θέματα μόνο με μπλε ή μόνο με μαύρο στυλό με μελάνι που δεν σβήνει. 4. Κάθε απάντηση επιστημονικά τεκμηριωμένη είναι αποδεκτή. 5. Διάρκεια εξέτασης: τρεις () ώρες μετά τη διανομή των φωτοαντιγράφων. 6. Χρόνος δυνατής αποχώρησης: 10:0 π.μ. KΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΤΕΛΟΣ ΜΗΝΥΜΑΤΟΣ ΤΕΛΟΣ 4ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

5 ΘΕΜΑ Α ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ' ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΙ ΕΠΑΛ (ΟΜΑΔΑ Β ) ΤΕΤΑΡΤΗ 9 ΜΑΪΟΥ 01 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Α1. γ Α. β Α. δ Α4. β Α5. α) Μπορεί ενδεικτικά να αναφέρει κάποιος τρεις από τις παρακάτω διαφορές: Θεωρία Arrhenius Οι βάσεις είναι ενώσεις που όταν διαλυθούν στο νερό δίνουν ανιόν υδροξυλίου Η δράση τους αφορά μόνο σε υδατικά διαλύματα Εκδηλώνουν το χαρακτήρα τους ανεξάρτητα από την ύπαρξη οξέος Εξουδετέρωση: Η + + ΟΗ - Η Ο Θεωρία Brönsted - Lowry Οι βάσεις είναι ενώσεις που μπορούν να δεχθούν ένα ή περισσότερα πρωτόνια Δρουν και σε μη υδατικά διαλύματα Για να εκδηλωθεί ο χαρακτήρας τους πρέπει να υπάρχει οξύ Εξουδετέρωση γενικά: (συζυγή: Οξύ 1 - Βάση 1 & Οξύ - Βάση ) Οξύ 1 + Βάση Βάση 1 + Οξύ Οξύ 1 : δότης Η + Βάση: δέκτης Η +

6 Είναι μόνον χημικές ενώσεις Μια ουσία μπορεί να είναι μόνο οξύ ή βάση Μπορούν να είναι και ιόντα Μια ουσία μπορεί να είναι και οξύ και βάση και λέγεται αμφιπρωτικό ή αμφολύτης β) ΘΕΜΑ Β Β1. α) ΛΑΘΟΣ Η ηλεκτρολυτική διάσταση αφορά στις ιοντικές ενώσεις ενώ ο ιονισμός ομοιοπολικές ενώσεις. Η ηλεκτρολυτική διάσταση είναι πάντοτε πλήρης ενώ ο ιονισμός άλλοτε πλήρης και άλλοτε μερικός. Στο καθαρό νερό (και στους 80 0 C) συμβαίνει μόνο αυτοϊοντισμός: H H H H Οπότε ισχύει: [H ] [H ] άρα είναι ουδέτερο. β) ΣΩΣΤΟ HS H HS H Εδώ το HS είναι δέκτης πρωτονίου, δηλαδή βάση. HS H S H Εδώ το HS είναι δότης πρωτονίων, δηλαδή οξύ. γ) ΛΑΘΟΣ Συζυγές οξύ της NH είναι το NH 4, το οποίο έχει σταθερά ιονισμού K K 10 w 9 a. Άρα είναι ασθενές. Kb δ) ΣΩΣΤΟ Ημισυμπληρωμένη 4p σημαίνει 4p Άρα: 1s s p 6 s p 6 d 10 4s 4p

7 Άρα όντως ανήκει στην V A ή 15 η ομάδα του Π.Π. ε) ΛΑΘΟΣ Ο C 1 ανάγεται διότι δέχεται υδρογόνο ενώ ο C οξειδώνεται διότι δέχεται χλώριο. Βλέπε σχολικό βιβλίο σελ. 5 (τρίτο κίτρινο πλαίσιο). B. α) Τα στοιχεία της ης περιόδου του περιοδικού πίνακα είναι συνολικά 8. Η η περίοδος αποτελείται μόνο από s + p τομέα οπότε έχω στοιχεία στον s τομέα και άλλα 6 στον p τομέα. β) Z=7 1s s p 6 s p 6 d 7 4s άρα: d-τομέας, 4 η περίοδος, 9 η ομάδα (ή VIII Β ) ΘΕΜΑ Γ Γ1. α) Α: HC H B: HCH Γ: CHCH Δ: CHC Ε: CHCH β) i) HCH CuS4 5NaH HCNa Cu Na S4 H ii) CHCHH 4I 6NaH HCNa CHI 5NaI 5H iii) CHCH AgN NH H CH CNH 4 Ag NH4 N iv) CHCH H KCr 7 8HS4 CH CH Cr (S 4 ) K S4 11H Γ.

8 : CH CH CHCH H H : CH CH C CN CH : CH CH CCH : CH CH CHCH Cl : CH CH CHgCl CH CH : CH CH CH C CH CH CH MgCl CH : CH CH CH C CH CH CH H

9 Γ. Έστω n 1 mol (CK) και n mol CΗ CH άρα σε κάθε μέρος έχω: n1 n mol (CK) mol CHCH 1 Ο ΜΕΡΟΣ nkh CV 0, 0,1 0,0mol KH CH CH KH CH CK H 1mol n 1mol 0,0 n 0,0 n 0,04mol CH CH ο ΜΕΡΟΣ nkmn0 4 CV 0, 0, 0,04mol 5(CK) KMn 8H S 10C MnS 6K S 8H mol n1 mol 0,04 n1 5 0,04 n 1 0,mol(CK) ΘΕΜΑ Δ Δ1. Στο τελικό διάλυμα: τα mol του CH CH είναι 0, 0,05 0,01mol και τα mol του NaH είναι 0, 0,05 0,01mol (mol) CH CH + NaH CH CNa + H ΑΡΧΗ 0,01 0,01 - ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ -0,01-0,01 0,01 ΤΕΛΟΣ - - 0,01

10 Άρα στο τελικό διάλυμα θα έχουμε 0,01 0,1M CH CNa 0,1 CH CNa CH C + Na 0,1Μ ;=0,1 Μ (M) CH C + H CH CH + H ΑΡΧΗ 0,1 - ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ -x x x Χ.Ι 0,1-x x x 14 0,1x 0, x 9 x 10 5 Kb x 10 x ,1 x 0,1 ph 5 ph 9 Δ. Στο τελικό διάλυμα Δ: τα mol του CH CH είναι 0, 0,05 0,01mol και τα mol του NaH είναι 0, 0,1 0,0 mol (mol) CH CH + NaH CH CNa + H ΑΡΧΗ 0,01 0,0 - ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ -0,01-0,01 0,01 ΤΕΛΟΣ - 0,01 0,01 0,01 0,01 Άρα έχουμε 0,01M NaH και 0,01M CH CNa 1 1 NaH Na + H 0,01M ;=0,01 Μ CH CNa CH C + Na 0,01M ;=0,01 Μ (M) CH C + H CH CH + H ΑΡΧΗ 0,01-0,01 ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ -y y y Χ.Ι 0,01-y y 0,01+y

11 y (0,01 y) y0,01 Kb y 10 0,01 y 0,01 9 Μ Άρα [H ] 0,01 y0,01 ph ph 1 Δ. Στο τελικό διάλυμα Ε: τα mol του CH CH είναι 0, 0,5 0,1 mol τα mol του HCl είναι 0, 0,5 0,1 mol και τα mol του NaH είναι 0,15 Ξεκινάμε με την εξουδετέρωση του HCl (που είναι ισχυρός ηλεκτρολύτης): (mol) HCl + NaH NaCl + H ΑΡΧΗ 0,1 0,15 - ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ -0,1-0,1 0,1 ΤΕΛΟΣ - 0,05 0,1 mol (mol) CH CH + NaH CH CNa + H ΑΡΧΗ 0,1 0,05 - ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ -0,05-0,05 0,05 ΤΕΛΟΣ 0,05-0,05 Είναι ρυθμιστικό διάλυμα, άρα: 0,05 ph pk [CH CNa] log pk log 1 pk ph 5 Δ4. a a a [CH 0,05 CH] α) Η καμπύλη (1) είναι για το ΗΒ και Η καμπύλη () είναι για το Αιτιολόγηση (δεν απαιτούνταν): Πλήρης εξουδετέρωση τουch CH : 1 CH CH Στο διάλυμα πλήρους εξουδετέρωσης Δ εξ : τα mol του CH CH είναι 0,V και τα mol του NaH είναι 0, 0,0 mol

12 (mol) CH CH + NaH CH CNa + H ΑΡΧΗ 0,V = 0, 0, 0 - ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ 0, 0, 0 0, 0, 0 0, 0, 0 ΤΕΛΟΣ - - 0, 0, 0 Άρα: 0, V 0, 0,0 V 0, 0L CH 0, M CH NaH + 0, M V 0, 01L 0,0L 0,01 L Δ A Άρα στο διάλυμα Α: τα mol του CH CH είναι 0, 0,0 0,004mol και τα mol του NaH είναι 0, 0,1 0,00 mol CH CH + NaH CH CNa + H ΑΡΧΗ 0,004 0,00 - ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ -0,00-0,00 0,00 ΤΕΛΟΣ 0,00-0,00 Είναι ρυθμιστικό διάλυμα, άρα 0,00 ph pk [CH CNa] log pk log V pk ph 5 Δ4. β) a a a [CH 0,00 CH] V HBC1M NaH + 0, M 0,04L 0,0L 0,0 L Δ εξ Στο διάλυμα εξουδετέρωσης ' : τα mol του HB είναι 1 C 0,0mol και τα mol του NaH είναι 0, 0,0 mol

13 (mol) HB + NaH NaB + H ΑΡΧΗ C1 0,0 = 0, 0,0 - Άρα C1 0,0 0, 0,0 C1 0,M HB0,M NaH + 0, M 0,0L 0,0L 0,01 L Δ B Στο διάλυμα εξουδετέρωσης : τα mol του HB είναι 0, 0, 0=0,004mol και τα mol του NaH είναι 0, 0,01 0,00mol (mol) HB + NaH NaB + H ΑΡΧΗ 0,004 0,00 - ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ - 0,00-0,00 0,00 ΤΕΛΟΣ 0,00-0,00 Το διάλυμα είναι ρυθμιστικό άρα: 0,00 VT [H ] Ka HB Ka HB 10 0,00 V γ) Στο ' : T 4 (mol) HB + NaH NaB + H ΑΡΧΗ 0, ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ -0, ΤΕΛΟΣ Άρα για το ΝαΒ: 0,004 0,1M 0,04 NaB Na + B 0,1 Μ ;=0,1 Μ

14 (M) B + H HB + H ΑΡΧΗ 0,1 - ΜΕΤΑΒΟ -z z z ΛΕΣ Χ.Ι 0,1-z z z 14 0,1z 0, z 10 z 11 5,5 Kb z 10 z ,1 z 0,1 ph 5,5 ph 8,5