ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 29 ΜΑΪΟΥ 2013 ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 29 ΜΑΪΟΥ 2013 ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ"

Βαυκις Λαιμός
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 29 ΜΑΪΟΥ 2013 ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α Α1. γ Α2. β Α3. δ Α4. β Α5. Arrhenius ένωση διαλύτης νερό σε υδατικά διαλύματα λόγω διάστασης δίνει OH ως τα μοναδικά ανιόντα B- ένωση ή ιόν οποιοσδήποτε διαλύτης δέχεται πρωτόνιο ηλεκτρολυτική Διάσταση στις ιοντικές ουσίες απελευθέρωση ιόντων που προϋπάρχουν Ιοντισμός στις ομοιοπολικές ουσίες δημιουργία ιόντων από την αντίδραση με τα μόρια του διαλύτη (π.χ νέρο) ΘΕΜΑ Β Β1. α. Λάθος Εφόσον είναι νερό θα είναι πάντα ουδέτερο αφού θα ισχύει πάντοτε [Η ] = [ΟΗ ] β. Σωστό HS + H 2 0 S 2 + H HS + H 2 0 H 2 S + OH γ. Λάθος. Το συζυγές οξύ της NH 3 είναι το NH + 4 (NH 3 + H 2 0 NH OH ) δ. Σωστό. 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 ε. Λάθος Ο C 1 ανάγεται γιατί έχει μεταβολή από A.O = 2 σε A.O = 3 ενώ ο C 2 οξειδώνεται γιατί έχει μεταβολή Α.Ο από 1 σε 0 ή σύμφωνα με το σχολικό βιβλίο σελίδα 225 ο 1 2 C σχηματίζει δεσμό με Η άρα ανάγεται και ο C σχηματίζει δεσμό με Cl άρα οξειδώνεται. Β2. α. 1s 2 2s 2 2p 6 έχει 8 στοιχεία (2 στον τομέα s και 6 στον τομέα p) β. αρχική κατανομή: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 7 περίοδος 4 η, τομέας d, ομάδα 9(2+7) τελική κατανομή: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 7 4s 2 1

2 ΘΕΜΑ Γ Γ1. α. Αφού η Α διασπά το Na 2 CO 3 θα είναι οργανικό οξύ και αφού αποχρωματίζει διάλυμα KMnO 4 /H 2 SO 4 θα είναι το HCOOH αφού είναι το μοναδικό κορεσμένο μονοκαρβοξυλικό οξύ που οξειδώνεται. Άρα η ένωση Α είναι το HCOOH. H B είναι αλδεΰδη, αφού μόνο οι αλδεΰδες αντιδρούν με αντιδραστήριο Fehling, άρα είναι της μορφής C ν Η 2ν+1 CH=O και αντιδρά με το αντιδραστήριο Fehling σύμφωνα με τη χημική εξίσωση: C ν Η 2ν+1 CH=O + 2CuSO 4 + 5NaOH C ν Η 2ν+1 COONa + Cu 2 O +2Νa 2 SO 4 +3H 2 O Aφού το οργανικό προϊόν C ν Η 2ν+1 COONa οξειδώνεται θα είναι το HCOONa, αφού μόνο το HCOOH και τα άλατά του οξειδώνονται (από τα κορεσμένα μονοκαρβοξυλικά οξέα). Άρα ν=0 και η Β θα είναι η HCH=O. H E αφού ανάγει το αντιδραστήριο Τοllens θα είναι η άλλη αλδεΰδη (RCH=O) και αφού δίνει την αλογονοφορμική θα είναι η CH=O (μοναδική αλδεΰδη που δίνει την αλογονοφορμική). Άρα η Ε θα είναι η CH=O. Αφού η Γ δίνει την αλογονοφορμική θα είναι αλκοόλη της μορφής CHC μ Η 2μ+1 με με μ 0. Με οξείδωση δίνει τη Δ που είναι οξύ, άρα η Γ πρέπει να είναι πρωτοταγής αλκοόλη και άρα μ=0. Επομένως η Γ είναι η CH 2 OH και η Δ είναι το COOH. β. i. ΗCH=O + 2CuSO 4 + 5NaOH ΗCOONa + Cu 2 O + 2Νa 2 SO 4 + 3H 2 O ii. CH 2 OH + I 2 CH=O + 2HI CH=O + 3I 2 CI 3 CH=O + 3HI CI 3 CH=O + NaOH HCOONa + CHI 3 5HI + 5NaOH 5HI + 5H 2 O _ Συν. CH 2 OH + 4I 2 + 6NaOH HCOONa + CHI 3 + 5NaI + 5H 2 O iii. CH=O + 2AgNO 3 + 3NH 3 + H 2 O COONH 4 + 2Ag + 2NH 4 NO 3 iv. 3 CH 2 OH+2K 2 Cr 2 O 7 +8H 2 SO 4 3 COOH+2Cr 2 (SO 4 ) 3 +K 2 SO 4 +11H 2 O OH Γ2. Η ένωση CH 2 -C-COOH είναι ένα 2-υδροξυοξύ και προέρχεται από την ο ΟΗ υδρόλυση της κυανιδρίνης CH 2 -C-CN (Φ) Oι κυανιδρίνες παράγονται με προσθήκη HCN σε καρβονυλικές ενώσεις OH R 1 -C=O + HCN R 1 -C-CN R 2 R 2 2

3 Άρα η (Ψ) είναι CH 2 C=O (Ψ) Aυτή προέρχεται με οξείδωση της δευτεροταγούς αλκοόλης CH 2 CH (X) OH Στη συνέχεια: (Λ) CH 2 CH + SOCl 2 CH 2 CH + SO 2 + HCl OH Cl (M) CH 2 CH + Μg αιθέρας CH 2 CH Cl MgCl (Θ) HO 2 CH 2 CH + CH 2 CO CH 2 CH-C-CH 2 MgCl OMgCl (Σ) CH 2 CH-C-CH 2 + Mg(OH)Cl OH Γ3. Έστω ότι το αρχικό μίγμα περιέχει x (COOK) 2 και ψ COOH. Σε κάθε μέρος του μίγματος θα υπάρχουν x/2 (COOK) 2 και ψ/2 COOH. 1ο μέρος Αντιδρά μόνο το COOH. Yπολογίζουμε τα του ΚΟΗ που απαιτούνται για πλήρη εξουδετέρωση: n = 0,2 0,1 = 0,02 KOH H χημική εξίσωση της εξουδετέρωσης είναι: COOH + KOH COOK + H 2 O ψ 2 ; ψ 2 Άρα ψ 2 = 0,02 ψ = 0,04 COOH 2ο μέρος Οξειδώνεται μόνο το (COOK) 2. 3

4 ΘΕΜΑ Δ Yπολογίζουμε τα του KMnO 4 που απαιτούνται για πλήρη οξείδωση: n = 0,2 0,2 = 0,04 KMnO 4 H χημική εξίσωσης της οξείδωσης του (COOK) 2 είναι: 5KOOC-COOK + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 10CO 2 + 2MnSO 4 + 6K 2 SO 4 + 8H 2 O x 2 ; 2 x 5 2 Άρα 2 x 5 2 = 0,04 x = 0,2 (COOK) 2 Άρα το αρχικό μίγμα περιείχε 0,04 COOH και 0,2 (COOK) 2 Δ1. Υπολογίζω τα του COOH και του NaOH που περιέχονται αρχικά στα διαλύματα: ncooh = 0,2 0,05 = 0,01 CH3COOH = 0,2 0,05 = 0,01 NaOH Mετά την ανάμιξη των διαλυμάτων οι δύο παραπάνω ουσίες αντιδρούν: και αντιδρούν πλήρως: 0,01 COOH αντιδρούν με 0,01 NaOH και παράγονται 0,01 COONa. Το διάλυμα που προκύπτει περιέχει μόνο 0,01 COONa και έχει όγκο = 100 m = 0,1. 0,01 Άρα η συγκέντρωση του COONa είναι: = 0,1 M 0,1 Αυτό διίσταται: COONa COO + Na + 0,1 M 0,1 M 0,1 M To ανιόν COO συμπεριφέρεται ως ασθενής βάση αφού προέρχεται από το ασθενές οξύ COOH. Το Na + δεν αντιδρά με το νερό, αφού προέρχεται από την ισχυρή βάση NaOH. Άρα: COO + H 2 O COOH + OH Αντ. Παρ. x M x M x M 4 [ CH3COOH ] [OH ] ΚW 10 9 Όπου Κb = (1) με Κ b = = = 10 5 CH3COO Κ A 10 Kαι CH3COO = 0,1x 0,1 M, [OH ] = x M, [ CH3COOH] = x M 2 9 x 5 5 Aπό (1) έχουμε: 10 = x = 10 M [OH ] = 10 M poh = 5 ph = 9 0,1 Δ2. Υπολογίζω τα του COOH και του NaOH που περιέχονται αρχικά στα διαλύματα: 4

5 n CH3COOH = 0,2 0,05 = 0,01 CH3COOH = 0,2 0,1 = 0,02 NaOH Mετά την ανάμιξη των διαλυμάτων οι δύο παραπάνω ουσίες αντιδρούν: και αντιδρά όλο το COOH, δηλαδή: 0,01 COOH αντιδρούν με 0,01 NaOH και παράγονται 0,01 COONa. Έτσι το τελικό διάλυμα περιέχει 0,01 COONa και 0,020,01=0,01 NaOH. Aυτά τα θα περιέχονται και στο αραιωμένο διάλυμα του 1. Έτσι οι συγκεντρώσεις θα είναι: Για το COONa: 0,01 /1 = 0,01 M Για το NaOH: 0,01 /1 = 0,01 M To NaOH διίσταται ως ισχυρή ιοντική βάση. Το COONa διίσταται ως ιοντική ένωση και το COO αντιδρά με το νερό: ΝaOH Na + + OH 0,01 M 0,01 M COONa COO + Na + 0,01 M 0,01 M COO + H2O COOH + OH y M y M y M Στο τελικό διάλυμα θα έχουμε: [ COOH] = y M, [ COO ] = 0,01y 0,01 M και [ΟΗ ] = 0,01+y 0,01 M Oι προσεγγίσεις έγιναν με την υπόθεση ότι y<<0,01, πράγμα που θα το 9 0,01y 9 επιβεβαιώσουμε. Πράγματι από (1) έχουμε: 10 = y = 10 M, άρα y<<0,01. 0,01 Και επομένως [ΟΗ ] = 0,01 Μ poh = 2 ph = 12 Δ3. Στο διάλυμα (Α) περιέχονται: ncooh = 0,2 0,5 = 0,1 CH3COOH Στο διάλυμα (Γ) περιέχονται: = 0,2 0,5 = 0,1 NaOH Eπειδή κάθε μονοπρωτικό οξύ HX αντιδρά με ΝaOH: HX + NaOH NaX+H 2 O με αναλογία 1:1 και < n CH3COOH + nhcl, θα αντιδράσει όλο το ΝaOH. To ΗCl θα αντιδράσει όλο, διότι αν υποθέσω ότι περισσεύει HCl η ποσότητα του HCl που θα περισσέψει, θα αντιδράσει πάλι με το άλας COONa ( COO βάση) που προέρχεται από την εξουδετέρωση:. Tην παραπάνω πρόταση θα εξηγήσουμε αναλυτικά στη σημείωση 1. Έτσι μετά την ανάμιξη πραγματοποιούνται οι αντιδράσεις: 5

6 ΗCl + NaOH NaCl + H 2 O Αντ.-Παρ. 0,1 0,1 0,1 Αντ.-Παρ. α α α όπου 0,1+α = 0,15 α = 0,05 Έτσι το τελικό διάλυμα θα περιέχει: 0,10,05 = 0,05 COOH, 0,05 COONa, 0,1 NaCl που δεν επηρεάζει το ph του διαλύματος και ο όγκος του θα είναι 1. Οι συγκεντρώσεις τους θα είναι: Για το COOH 0,05 /1 = 0,05M και για το COONa 0,05 /1 = 0,05 M To COOH ιοντίζεται και το COONa διίσταται: CH3COOH + H 2 O COO + H 3 O + COONa COO + Na + To διάλυμα είναι ρυθμιστικό άρα θα ισχύει: cβ 5 0,05 ph = pka + log (2) ή ph = log10 + log = 5 c 0,05 οξ Δ4. α. Και στις δύο καμπύλες ογκομέτρησης χρησιμοποίησα 20m διαλύματος ΝaOH 0,2 Μ για την πλήρη εξουδετέρωση του καθενός οξέος. Θα βρω τον όγκο του διαλύματος του COOH που έχω χρησιμοποιήσει. Το COOH εξουδετερώνεται από το NaOH του πρότυπου διαλύματος: Στο ισοδύναμο σημείο ισχύει: ncooh = (3) Aλλά: = 0,2 0,02 = 4 10 NaOH, ncooh = 0,2V 2 Άρα: 0,2V = 4 10 V = 2 10 ή 20 m Θα υπολογίσω το ph του διαλύματος που προκύπτει όταν στα 20 m διαλύματος COOH 0,2 M προσθέσω 10 m διαλύματος ΝaΟΗ 0,2 Μ. Τα αρχικά είναι: ncooh = 0,2 0,02 = 4 10 CH3COOH = 0,2 0,01 = 2 10 NaOH Γίνεται η αντίδραση: Αντ.-Παρ Το τελικό διάλυμα περιέχει 210 COONa και = 210 COOH και ο όγκος του είναι 30 m ή 0,03. 6

7 Το τελικό διάλυμα είναι ρυθμιστικό, άρα από τη σχέση (2) έχουμε: 210 0,03 ph = 5 + log = ,03 Στην καμπύλη (2) φαίνεται ότι όταν προσθέσαμε 10 m διαλύματος NaOH το ph έγινε ίσο με 5. Άρα η καμπύλη (2) αντιστοιχεί στο COOH και η καμπύλη (1) στο ΗΒ. β. Επειδή για την εξουδετέρωση 20 m διαλύματος COOH 0,2 M αλλά και για την εξουδετέρωση 20 m διαλύματος ΗΒ συγκέντρωσης c M χρησιμοποιώ 20 m διαλύματος NaOH 0,2 Μ θα ισχύει ότι: chb = ccooh = c = 0,2 M Γνωρίζω ότι σε 20 m διαλύματος ΗΒ 0,2 Μ προσθέσαμε 10 m διαλύματος NaOH 0,2 Μ και προέκυψε διάλυμα με ph = 4. Υπολογίζω τα αρχικά nhb = 0,2 0,02 = 4 10 HB = 0,2 0,01 = 2 10 NaOH Γίνεται η αντίδραση: ΗΒ + ΝaOH NaB + H 2 O Aντ-Παρ Το τελικό διάλυμα περιέχει 210 ΝaB και = 210 ΗΒ και έχει όγκο 30 m. To τελικό διάλυμα είναι ρυθμιστικό, άρα από τη σχέση (2) θα 210 0,03 έχουμε: 4 = pka HB + log pka HB = ,03 Άρα για το ΗΒ Κ a = 10 4 γ. Αρχικά είχαμε 20 m διαλύματος ΗΒ 0,2 Μ. Mέχρι το ισοδύναμο σημείο έχουμε προσθέσει 20 m διαλύματος ΝaOH 0,2 Μ. Υπολογίζουμε τα κάθε ουσίας: nhb = 0,2 0,02 = 4 10 HB = 0,2 0,02 = 4 10 NaOH Γίνεται η αντίδραση: ΗΒ + ΝaOH NaB + H 2 O Aντ-Παρ Τελικά το διάλυμα περιέχει 410 ΝaB και ο όγκος του είναι 40 m. 3 2 H συγκέντρωσή του ΝaB θα είναι 410 /410 =0,1 M 7

8 Γκύζη 14-Αθήνα Τηλ : Σημείωση To ΝaB διίσταται και το B αντιδρά με το νερό, ως η συζυγής βάση του ασθενούς οξέος ΗΒ. ΝaB Na + + B 0,1M 0,1M B + H 2 O HB + OH Ω Μ ω Μ ω Μ 14 [ HB ] [OH ] Κ w [ HB ] [OH ] 10 ω ω Όπου Κb = = = ω = 10 4 B Κa HA B 10 0,1 5,5 Άρα [OH ] = 10 poh = 5,5 ph = 8,5 Έστω τα 0,15 NaOH εξουδετέρωναν x HCl και y COOH. Τότε: ΗCl + NaOH NaCl + H 2 O Αντ.-Παρ. x x x Αντ.-Παρ. y y y Θα ισχύει x+y = 0,15 x = 0,15y Aμέσως μετά το διάλυμα θα περιείχε: 0,1x = 0,10,15+y = (y0,05) HCl, x NaCl, (0,1y) COOH και y COONa. Στη συνέχεια το COONa αντιδρά με το HCl και το HCl αντιδρά πλήρως, αφού y0,05 < y COONa + HCl COOH + NaCl Αντ.-Παρ. y0,05 y0,05 y0,05 Έτσι τελικά το διάλυμα περιέχει 0,1y+y0,05 = 0,05 COOH και yy+0,05 = 0,05 COONa. 5,5 8

Σχετικά έγγραφα

Απαντήσεις στα θέματα Χημείας Κατεύθυνσης Γ Λυκείου ΘΕΜΑ Α Α1 γ, Α2 β, Α3 δ, Α4 β Α5. α. Σύμφωνα με την θεωρία του Αrrhenius οξέα ονομάζονται οι

Απαντήσεις στα θέματα Χημείας Κατεύθυνσης Γ Λυκείου ΘΕΜΑ Α Α1 γ, Α2 β, Α3 δ, Α4 β Α5. α. Σύμφωνα με την θεωρία του Αrrhenius οξέα ονομάζονται οι υδρογονούχες ενώσεις που όταν διαλυθούν στο νερό, δίνουν