ΖΗΤΗΜΑ Α. Α1) Ποια από τις παρακάτω βάσεις είναι ισχυρότερη κατά Bronsted-Lowry; Α2) Διαθέτουμε τις εξής αλκοόλες:

Transcript

1 Εξεταστέα ύλη: Μάθημα: Χημεία Τάξη: Γ Λυκείου Κατεύθυνση: Θετική Ονοματεπώνυμο:.. Ζήτημα :.../5 Ημερομηνία: Ζήτημα :../5 Διάρκεια: 3hr Ζήτημα 3:../5 Ζήτημα 4:../5 Βαθμός:. ΖΗΤΗΜΑ Α Επιλέξτε τη σωστή απάντηση σε καθεμία από τις επόμενες ερωτήσεις A-A6. Α) Ποια από τις παρακάτω βάσεις είναι ισχυρότερη κατά Bronsted-Lowry; i) CH3OK. ii) Αιθανόλη iii) CH3COONa iv) CH3NHCH3 Α) Διαθέτουμε τις εξής αλκοόλες: I) μεθανόλη ΙΙ) αιθανόλη ΙΙΙ) διμέθυλο-προπανόλη IV) προπανόλη Από τις παραπάνω αλκοόλες δεν αφυδατώνονται οι: i) Ι, ΙΙI. ii) Μόνο η Ι iii) η ΙΙΙ, IV iv) η I, IV Α3) Ποιο από τα επόμενα χημικά στοιχεία έχει μεγαλύτερη ατομική ακτίνα; i) 8Ο ii) Νa iii)0ne iv) 8Ar Α4) Ποιο από τα επόμενα διαλύματα δεν είναι ρυθμιστικό; i) ΝΗ3 Μ-ΝΗ4Cl M ii) HF 0.5M - KF 0,M NaF 0,M iii) NaHSO4 M- NaSO4 0,8M iv) HCl 0.5M- NH4Cl 0,5M

2 Α5) Ποια από τις παρακάτω τετράδες κβαντικών αριθμών δεν είναι επιτρεπτή για ένα ηλεκτρόνιο σε ένα άτομο; i) (4, 0, 0, +/) ii) (3,, -, -/) iii) (,, 0, +/) iv) (4,, +, -/) Α6) Υδατικό διάλυμα NaSO4 στους 5 ο C έχει:. i) ph = 7 ii) ph < 7 iii) ph > 7 iv) ph < 7 ή ph > 7 Μονάδες,5χ6 = 5 Α7) Ποιες από τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες i) Με προσθήκη υδατικού διαλύματος NaNO3 σε διάλυμα HF αυξάνονται τα mol F - και το ph του διαλύματος. ii) Όταν διαλύεται στο νερό ένα οξύ ή μια βάση τότε ο ιοντισμός του νερού ελαττώνεται. iii) Διάλυμα HCN στους 5 ο C συγκέντρωσης 0-4 M με Ka(HCN) = 0-0 είναι ουδέτερο διάλυμα. iv) Ο ομοιοπολικός δεσμός στο μόριο BF3 λαμβάνει χώρα με επικάλυψη sp 3 p ατομικών τροχιακών. v) Στο προπαδιένιο όλα τα άτομα άνθρακα έχουν sp υβριδισμό. Να αιτιολογήσετε όλες τις απαντήσεις σας Μονάδες 5 Α8) i) Διατυπώστε την αρχή απροσδιοριστίας του Heisenberg. ii) Ποιος δεσμός ονομάζεται ημιπολικός; Να αναφέρεται ένα παράδειγμα. Μονάδες,5 =5 ZHTHMA Β Β) Να συμπληρωθούν οι χημικές εξισώσεις των παρακάτω αντιδράσεων: i) CH3ONa + HO ii) CCl3-CH=O + KOH iii) CH=CH-C N ό iv) CH3CH(CH3)OH + KCrO7 + HSO4 v) CH3CHCOOH + NaCO3 Μονάδες 5

3 Β) Το χημικό στοιχείο Σ ανήκει στην VA ομάδα του Περιοδικού Πίνακα και έχει τη μεγαλύτερη Ei, από όλα τα στοιχεία της ομάδας του. i) Να υπολογίσετε τον ατομικό αριθμό του στοιχείου Σ. ii) Να γράψετε τους κβαντικούς αριθμούς των ηλεκτρονίων σθένους του ατόμου του, στη θεμελιώδη κατάσταση. iii) Να γράψετε τον ηλεκτρονιακό τύπο κατά Lewis της ένωσης που σχηματίζεται μεταξύ του στοιχείου Σ και το Mg Μονάδες ++ =6 B3) Διαθέτουμε τα παρακάτω υδατικά διαλύματα: Διάλυμα Α: CH3CHNH C, V, ph = λ Διάλυμα Β: ΝαΟΗ, C, V, ph = λ Για τη πλήρη εξουδετέρωση του διαλύματος Α απαιτούνται mol ΗCl, ενώ για τη πλήρη εξουδετέρωση του διαλύματος Β απαιτούνται ψ mol ΗCl, Να συγκρίνεται τους αριθμούς και ψ. Μονάδες 6 Β4) i) Σε τέσσερα δοχεία Α, Β. Γ. Δ περιέχονται οι ενώσεις: αιθανικό οξύ, -προπανόλη, - βουτανόλη και προπανάλη. Να προσδιορίσετε ποια ένωση υπάρχει σε κάθε δοχείο αν γνωρίζετε τα εξής: I) H ένωση που υπάρχει στο δοχείο Α αντιδρά με Να ενώ δεν αντιδρά με ΚΟΗ ΙΙ) Η ένωση του δοχείου Β αντιδρά με NaHCO3 και ελευθερώνει αέριο ΙΙΙ) Η ένωση του δοχείου Δ αντιδρά με αλκαλικό διάλυμα I και σχηματίζει κίτρινο ίζημα ii) Να γράψετε την αντίδραση της Δ με διάλυμα I/NaOH ZHTHMA Γ Μονάδες 6+ =8 Γ) Αλκένιο Α χωρίζεται σε ίσα μέρη. Στο πρώτο μέρος επιδρούμε διάλυμα Br σε CCl4 και παράγεται η ένωση Β. Η Β με επίδραση αιθανολικού διαλύματος NaOH δίνει την Γ όπου με προσθήκη μεταλλικού Να παράγεται ή οργανική ένωση Δ ενώ εκλύεται αέριο. Στο δεύτερο μέρος με επίδραση νερού σε όξινο περιβάλλον παράγεται η Ε C4H9OH που με SOCl δίνει την Ζ. Στην Ζ προσθέτουμε Mg παρουσία άνυδρου αιθέρα και παράγεται η Θ. Στη Θ προσθέτουμε καρβονυλική ένωση Κ και με υδρόλυση του προϊόντος παίρνουμε την Λ. Η Λ με αλκαλικό διάλυμαkoh/ I σχηματίζει κίτρινο ίζημα ενώ παράγεται και η οργανική ένωση Μ. Να βρείτε τους συντακτικούς τύπους Α-Μ Μονάδες 6

4 Γ),8gr CH3CHBr αντιδρούν πλήρως με διάλυμα ΝαΟΗ οπότε σχηματίζεται μίγμα από οργανικές ενώσεις Ν και Ξ. Η Ν είναι αέριο και μπορεί να αποχρωματίσει 500mL διαλύματος Br σε CCl4 συγκέντρωσης 0,3Μ Η ένωση Ξ είναι υγρό και οξειδώνεται πλήρως με διάλυμα KMnO4 0,M παρουσία HSO4. i) Να προσδιορίσετε τους συντακτικούς τύπους των ενώσεων Ν και Ξ. ii) Ποιο είναι το ποσοστό μετατροπής του CH3CHBr στην ένωση N iii) Ποιος είναι ο μέγιστος όγκος διαλύματος KMnO4 που μπορεί να αποχρωματίσει η ποσότητα της ένωσης Ξ Δίνονται οι σχετικές ατομικές μάζες C:, H:, Br:80 ZHTHMA Δ Μονάδες 9 Ένα διάλυμα CH3COONa (Y) έχει περιεκτικότητα 0,8% w/v και ph=9. Ένα διάλυμα HCOOH (Y) έχει συγκέντρωση 0, Μ και ph=,5. Ένα διάλυμα HCl (Y3) έχει ph3=,5. Δ) Ποιό είναι ισχυρότερο οξύ; το CH3COOH ή το HCOOH; Δ) Με πιά αναλογία όγκων πρέπει να αναμίξουμε το διάλυμα Y με νερό για να μεταβληθεί το ph κατά μονάδα; Δ3) Αναμειγνύονται 50 ml διαλύματος Y με 50 ml διαλύματος Ca(OH) 0,05 M και το τελικό διάλυμα Y4 έχει όγκο 00 ml. Να υπολογιστεί το ph του διαλύματος Y4. Δ4) Σε 000mL του Y προσθέτουμε 0,6 gr Μg, χωρίς μεταβολή του όγκου του διαλύματος οπότε προκύπτει διάλυμα Y5. Να υπολογίσετε το ph διαλύματος Y5. Δ5)Αναμειγνύονται.000 ml διαλύματος Y με.000 ml διαλύματος ασθενούς οξέος ΗΑ 0,Μ και προστίθενται 0,4 mol NaOH, χωρίς μεταβολή του όγκου του διαλύματος. Αν είναι γνωστό ότι εξουδετερώθηκε το 80% του ΗCOOH, να υπολογιστούν : i) η [H3O + ] στο τελικό διάλυμα. ii) η σταθερά ιοντισμού KaHA. Δίνονται θ=5 o C, Kw=0-4,οι σχετικές ατομικές μάζες C:, H:, Να:3, Ο:6, Μg:4 Μονάδες =5

5 ΘΕΜΑ Α Α. i Α. i Α3. ii Α4. iv Α5. iii Α6. iii Α7. i) Η πρόταση είναι σωστή Όταν προστεθεί στο διάλυμα HF το διάλυμα ΝαΝΟ3 έχουμε αραίωση επειδή τα ιόντα που προέρχονται από τη διάσταση του άλατος δεν αντιδρούν με το νερό. Άρα ο βαθμός ιοντισμού του HF στο τελικό αυξάνεται, η ισορροπία ιοντισμού του HF μετατοπίζεται δεξιά, τα mol F - αυξάνονται και το ph αυξάνεται. ii) Η πρόταση είναι σωστή Σε καθαρό νερό λαμβάνει χώρα ο αυτοϊοντισμός του. ΗΟ Η3Ο + + ΟΗ - Όταν σε νερό προσθέσουμε ένα οξύ ή μια βάση θα αυξηθεί η συγκέντρωση των Η3Ο + ή η συγκέντρωση των ΟΗ - αντίστοιχα. Έτσι η ισορροπία ιοντισμού του νερού μετατοπίζεται αριστερά με συνέπεια να ελαττώνεται ο αυτοιοντισμός του νερού iii) Η πρόταση είναι λανθασμένη Στο διάλυμα ισχύει: (M) ΗCN + HO Η3Ο + + CN - I.I 0-4 Ka Άρα ph = 7 άτοπο. Το οξύ είναι πολύ ασθενές και πρέπει να λάβουμε υπόψη για τον υπολογισμό του ph και τον αυτοϊοντισμό του νερού. iv) Η πρόταση είναι λανθασμένη Ο ομοιοπολικός δεσμός στο BF3 λαμβάνει χώρα με επικάλυψη sp p v) Η πρόταση είναι λανθασμένη Στο προπαδιένιο (CH = C = CH ) O δεύτερος άνθρακας έχει sp υβριδισμό.

6 Α8. θεωρία σχολικό ΘΕΜΑ Β B: i) CH3ONa + HO CH3OH + NaOH ii) CCl3-CH=O + KOH CHCl3 + HCOOK iii) v CH=CH-CN iv) 3 CH3CH(CH3)OH + KCrO7 + 4 HSO4 3 CH3COCH3 + Cr(SO4)3 + KSO4 + 7 HO v) CH3CHCOOH + NaCO3 CH3CHCOONa + CO + HO B: i) Η ενέργεια πρώτου ιοντισμού σε μια ομάδα του Περιοδικού πίνακα αυξάνεται από κάτω προς τα πάνω. Άρα το στοιχείο Σ ανήκει στην 5η (VA) ομάδα και η περίοδο. Οπότε η ηλεκτρονιακή του δόμηση είναι s s p 3 ή [He]s p 3. Συνεπώς Ζ = 7. ii) (,0,0, ½), (,0,0,- ½), (,,, ½), (,, -, ½), (,, 0, ½) iii) Ιοντική ένωση B3: CH3CHNH + HCl CH3CHNH3Cl NaOH + HCl NaCl + HO ψ ψ Οπότε C C Ισχύει: = C V Ισχύει: ψ = C V () Τα διαλύματα έχουν το ίδιο ph άρα και το ίδιο poh με συνέπεια η συγκέντρωση των OH- να είναι ίδια στα διαλύματα. Εστω [OH - ] = ω

7 Στο διάλυμα Α: CH3CHNH + HΟ CH CH NH 3 3 OH Ι.Ι C ω ω ω Ισχύει: [OH - ] = ω < C Στο διάλυμα Β: ΝαΟΗ Na OH C C C Ισχύει: [OH - ] = ω = C C < C Άρα προκύπτει από τη σχέση () ότι ψ < B4: i) Δοχείο Α: προπανόλη Δοχείο Γ: προπανάλη Δοχείο Β: αιθανικό οξύ Δοχείο Δ: βουτανόλη ii) CH3CHCH(CH3)OH + 4I + 6NaOH CHI3 + CH3 CHCOONa + 5NaI + 5HO ΘΕΜΑ Γ Γ: A CH3CHCH=CH Θ CH3CHCH(CH3)MgCl Β CH3CHCH(Br)CHBr Ε CH3CH(ΟΗ)CΟΟH Γ CH3CHC CΗ K CH3CHO Δ CH3CHC CΝα Λ CH3CHCH(CH3)CH(OH)CH3 Ε CH3CHCH(ΟΗ)CH3 M CH3CHCH(CH3)COOK Ζ CH3CHCH(Cl)CH3 Γ: i) Για το CH3CHBr: m.8 n Mr 09 n=0.mol Με επίδραση ΝαΟΗ στο βρώμοαιθάνιο πραγματοποιείται και η απόσπαση και η υποκατάσταση. Έτσι έχουμε προϊόντα. Η οργανική ένωση Ν επειδή αντιδρά με διάλυμα Br είναι το CH=CH, ενώ η Ξ είναι η αιθανόλη CH3CHOH ii) Έστω ότι παράγονται mol αιθενίου και ψ mol αιθανόλης. Θα ισχύει: CH=CH + Br Br-CH-CH-Br Για το Br: +ψ = 0. ncv Οπότε ψ = 0.05

8 Οπότε ποσοστό μετατροπής στην ένωση Ν είναι 75% iii) 5CH3CHOH + 4KMnO4 + 6HSO4 5CH3COOH + 4MnSO4 +KSO4 +HO 0.05mol /5mol Για το KMnO4 n 0.04 V C 0. V= 0.L ΘΕΜΑ Δ Δ: Στο Υ: 0,8%w/v: C n m 0.8 C=0.M V Mr V 8 0. CH3COONa Na + + A - 0,M 0,M 0,M CH3COO - + HO HA + OH - I.I 0, M ph9poh 5 [OH ] 0 M , 0, 5 (0 ) bch3coo bch3coo bch3coo bch3coo 0, 0, 0, Ά, 0 4 w 0 ό, Κ =0 ach3cooh ach3cooh 9 ach3cooh 0 bch3coo -5 9 Στο Υ: ΗCOOH + ΗΟ Η3Ο + + HCOO - A 0, A/Π M I.I 0,- - ph,5 [H O ] 0 M 0,5,5 3 Ά, 0, 0,,5 (0 ) Κ ahcooh ahcooh ahcooh ahcooh 0, 0, 0, =0-4 Από σύγκριση των σταθερών ιοντισμού προκύπτει ότι το HCOOH είναι ισχυρότερο οξύ.

9 Δ: Το ph αυξάνεται κατά μία μονάδα με τη προσθήκη ΗΟ ph ph ph log[h O ] ( log[h O ] ) log[h O ] log[h O ] [H O ] C 3 3 log [H O ] 0[H O ] Ka C 0 Ka C C 0 M 3 3 [H O ] 00 3 Οπότε n n C V C V 0, V 0,00 V V 00 V Ά V 99V Vαρχ = V 99 νερου Δ3: Αρχικά mol: n 0,050, n 0,005mol HCl HCl n 0,050,05 n 0,005mol Ca(OH) Ca(OH) mol ΗCOOH + Ca(OH) (ΗCOO)Ca + HO A 0,005 0,005 A/Π -0,005-0,005 +0,005 Τ 0,005-0,005 Τελικές συγκεντρώσεις: 0,005 [HCOOH] 0,05M C 0, 0,005 [(HCOO) Ca] 0,05M C 0, Το τελικό διάλυμα είναι ρυθμιστικό με Cοξ = 0,05Μ και Cβ = C = 0,05M C 0,05 ph pka log ph pka log ph pka ph=4 Δ4: Αρχικά mol: HCOOH HCOOH HCOOH HCOOH C 0,05 m 0,6 n n 0,05mol Mg Mg Mr 4 n 0, n 0,mol HCOOH

10 mol ΗCOOH + Mg (ΗCOO)Mg + H A 0, 0,05 A/Π -0,05-0,05 +0,05 Τ 0,05-0,05 Τελικές συγκεντρώσεις: 0,05 [HCOOH] 0,05M C 0,05 [(HCOO) Mg] 0,05M C Το τελικό διάλυμα είναι ρυθμιστικό με Cοξ = 0,05Μ και Cβ = C = 0,05M C 0,05 ph pka log ph pka log ph pka ph=4 HCOOH HCOOH HCOOH C 0,05 Δ5: Αρχικά mol: n 0, n 0,mol HCOOH HA NaOH HA HCOOH n 0, n 0,mol n 0,4mol mol ΗCOOH + NaOH ΗCOONa + HO A 0, 0,4 A/Π -0,8 0, -0,8 0, +0,8 0, Τ 0,0 0,06 0,08 mol ΗA + NaOH NaA + HO A 0, 0,06 A/Π -0,06-0,06 +0,06 Τ 0,04-0,06 Τελικές συγκεντρώσεις: 0,0 [HCOOH] 0,0M 0,08 [HCOONa] 0,04M 0,04 [HA] 0,0M 0,06 [NaA] 0,03M

11 (Μ) ΗCOOH + ΗΟ Η3Ο + + HCOO - A 0,0 0,04 A/Π I.I 0,0-0,04 + ΗΑ + ΗΟ Η3Ο + + Α - A 0,0 0,03 A/Π -ψ - + ψ +ψ I.I 0,0- ψ - ψ 0,03+ψ [H O ][HCOO ] ( )( 0,04) ( )0,04 [HCOOH] 0,0 0, ,5 0 [H O ] 0,5 0 COOH 3 4 [H O ][A ] ( )( 0,03) 3 0,5 0 0, A 0 A [HA] 0,0 0,0 8