ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 1 ΙΟΥΝΙΟΥ 2012

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 1 ΙΟΥΝΙΟΥ 2012"

Χρύσανθος Μανιάκης
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 1 ΙΟΥΝΙΟΥ 01 ΘΕΜΑ Α Α1. γ Α. β Α. β Α4. γ Α5. α. Σύμφωνα με την απαγορευτική αρχή του Pauli είναι αδύνατον να υπάρχουν στο ίδιο άτομο δύο ηλεκτρόνια με την ίδια τετράδα κβαντικών αριθμών (n, l, m l, m s ). Συνεπώς δεν μπορεί ένα τροχιακό να χωρέσει πάνω από δύο ηλεκτρόνια. β. Δείκτες οξέων βάσεων ή ηλεκτρολυτικοί ή πρωτολυτικοί δείκτες, είναι ουσίες των οποίων το χρώμα αλλάζει ανάλογα με το ph του διαλύματος στο οποίο προστίθεται. ΘΕΜΑ Β Β1. α. Οι ηλεκτρονικές δομές των ατόμων είναι: 5 Ν: Κ 7 1s s p 1s s p Το άτομο του Ν έχει μονήρη ηλεκτρόνια. 8 Ο: Κ 6 1s s p 4 1s s p Το άτομο του Ο έχει μονήρη ηλεκτρόνια.

2 11 Νa: Κ Μ 8 1 1s s p s 6 1 1s s p s Το άτομο του Νa έχει 1 μονήρες ηλεκτρόνιο. Επομένως το άτομο του αζώτου έχει τα περισσότερα μονήρη ηλεκτρόνια. Β1. β. Ηλ. Σθένους ΝΟ : : ΟΝΟ : : ΟΝΟ + Επομένως : Να : : ΟΝ Ο Β. α. Σωστό β. Σωστό γ. Λάθος δ. Λάθος Αιτιολόγηση: α. 4 Se :1s s 1s p s p d 4s 4p Η υποστιβάδα 4p περιέχει 4 ηλεκτρόνια. Σύμφωνα με τον κανόνα του Hund αυτά είναι κατανεμημένα στα τροχιακά ως εξής: p :4px 4py 4pz 4 px :( 4,1,1) 4 py :( 4,1, 1) 4 p : 4,1,0 z ( ) β. Γνωρίζουμε ότι η ενέργεια πρώτου ιοντισμού αυξάνεται προς τα δεξιά για τα στοιχεία μιας περιόδου όπως ακριβώς αυξάνεται και το δραστικό πυρηνικό φορτίο. Οπότε οι τιμές 114, 1681 και 081 (σε.kj. /) μπορεί να είναι τιμές για στοιχεία της 16ης, 17ης και 18ης ομάδας αντίστοιχα που ανήκουν στην ίδια περίοδο. Το πρώτο στοιχείο της επόμενης περιόδου θα έχει πολύ μικρότερη τιμή πρώτης ενέργειας ιοντισμού γιατί έχει μεγαλύτερη ατομική ακτίνα από τα προηγούμενα και μικρότερο δραστικό πυρηνικό φορτίο.

3 Γνωρίζουμε ότι όσο μεγαλύτερη είναι η ατομική ακτίνα, τόσο μεγαλύτερη είναι και η μέση απόσταση του πιο μακρινού ηλεκτρονίου (με το μεγαλύτερο κύριο κβαντικό αριθμό) από τον πυρήνα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να ελαττώνεται η έλξη πυρήνα ηλεκτρονίου με αποτέλεσμα να μειώνεται η ενέργεια ιοντισμού γ. H SO + H O H O + HSO M 0.1M 0.1M HSO + H O H O + SO x x x x< Επομένως H O (0.1 + x) M < 0.M δ. Β + H O BH + OH + NaOH Na + OH + Κατά την προσθήκη στερεού NaOH, χωρίς μεταβολή όγκου, ο βαθμός ιοντισμού της βάσης θα μειωθεί λόγω επίδρασης κοινού ιόντος. Η ισορροπία ιοντισμού της ασθενούς βάσης θα μετατοπιστεί προς τα αριστερά σύμφωνα με την αρχή e Chatelier. Β. Λαμβάνουμε δείγμα από κάθε δοχείο σε 4 δοκιμαστικούς σωλήνες. Σε καθένα από τα δείγματα προσθέτουμε NaHCO. Το δείγμα όπου παρατηρείται ελευθέρωση αερίου το οποίο όταν διαβιβάζεται σε διαυγές διάλυμα Ca(OH) το θολώνει, θα είναι το βουτανικό οξύ Λαμβάνουμε νέο δείγμα από τα υπόλοιπα τρία δοχεία σε τρεις δοκιμαστικούς σωλήνες. Σε καθένα από τα δείγματα επιδρούμε με αντιδραστήριο Fehling δηλαδή αλκαλικό διάλυμα θειϊκού χαλκού II (CuSO 4 / Na OH). Το δείγμα στο οποίο παρατηρείται σχηματισμός καστανέρυθρου ιζήματος είναι η βουτανάλη. Λαμβάνουμε νέο δείγμα από τα δύο δοχεία που δεν έχουν ταυτοποιηθεί σε δύο δοκιμαστικούς σωλήνες. Σε καθένα από τα δείγματα επιδρούμε με στερεό νάτριο, Νa. Το δείγμα στο οποίο παρατηρείται ελευθέρωση αερίου Η είναι η -βουτανόλη. Το αέριο Η ανιχνεύεται με τον κρότο που δίνει κατά την καύση του. Το τελευταίο δείγμα είναι η βουτανόνη.

4 ΘΕΜΑ Γ Γ1. α. Α: C 5 Η 10 Ο Ο γενικός τύπος της Α είναι CvΗvΟ οπότε πρόκειται για κορεσμένο μονοκαρβοξυλικό οξύ ή εστέρα κορεσμένου μονοκαρβοξυλικού οξέος με κορεσμένη μονοσθενή αλκοόλη. Επειδή κατά τη θέρμανσή της με ΝαΟΗ δίνει δύο οργανικές ενώσεις Β και Γ, η Α θα είναι εστέρας. Α: C Η CΟΟC μ Η μ κ + 1+ μ 5 κ + μ 4 1 Κ Κ (Β) (Γ) Α : C Η CΟΟC Η + ΝαΟΗ C Η CΟΟΝ α + C Η ΟΗ Κ Κ+ 1 μ μ+ 1 Κ Κ+ 1 μ μ+ 1 Η ένωση Γ επειδή με οξείδωση δίνει τη Δ που στη συνέχεια δίνει τη χλωροφορμική αντίδραση θα είναι η αλκοόλη και η ένωση Β θα είναι το οξύ. Επειδή η Γ με οξείδωση δίνει τη Δ, οι Γ και Δ θα έχουν τον ίδιο αριθμό ατόμων C. Δηλαδή η Δ θα έχει μ άτομα C. H Δ με χλωροφορμική δίνει τις Β και Ε. Η Β θα είναι το άλας και η Ε το CΗ Cl. Επειδή κατά τη χλωροφορμική παρατηρείται μείωση της ανθρακικής αλυσίδας κατά 1 άτομο C, η Β θα έχει 1 άτομο C λιγότερο από τη Β. κ + 1 μ1 κ + μ Άρα ( ) Από (1) και () κ 1 μ Α: CΗ CΟΟC Η 7 Β : CΗCΟΟΝα Γ: CΗ7ΟΗ Και επειδή η Γ με οξείδωση δίνει τη Δ που δίνει χλωροφορμική έχουμε: ΟΗ Γ: CH CH CH Ο Δ: CH C CH (A) (B) (Γ) CH COOCH CH + NaOH CH COONa + CH CH CH CH ΟΗ (Δ) 5CH CH CH + KMnΟ 4 + H SΟ 4 5CH C CH + MnSΟ 4 + K SΟ 4 + 8H O ΟΗ Ο ( )

5 CH C CH + Cl CH C Cl + HCl O O CH C CCl + NaΟ - Η CH CΟΟΝa + CH Cl O HCl + NaΟΗ ΝaCl + H O ή συνολικά CH C CH + Cl + 4NαΟ - Η CH CΟΟΝα + CH Cl + ΝαCl + H O O Γ1. β. Οι συντακτικοί τύποι των ενώσεων είναι: Α: CH COOCH CH CH Β: CH COONα Γ: CH CH CH OH Δ: CH C CH O Ε: CH Cl

6 Γ. Α CH CH ΟH + Κ Cr Ο + 4Η SΟ CΗ CΗ Ο+ Cr SΟ +Κ SΟ + 7Η Ο ( ) x x x B CH CH ΟH + Κ Cr Ο + 8Η SΟ CΗ CΟΟΗ+ Cr SΟ + Κ SΟ + 11Η Ο ( ) y y y CH CH Ο + CuSΟ 4 + 5ΝαΟΗ CΗCΟΟΝ α + CuΟ + ΝαSΟ 4 + Η Ο x x m CuO CuO CuO 8,6 g Μ r 6, n m 8,6 0, Μr 14 Επομένως x 0, CΗCΟΟΗ + ΝαΟΗ CΗCΟΟΝ α + Η Ο y y n a C V ΝΟΗ 1 0, 0, Για την οξείδωση της συνολικής ποσότητας της CΗCΗΟΗ απαιτούνται Κ Cr Ο 7 n 0, Επομένως: nκ CrO C V V 4 C 0,1 x y 0, 0,4 0, ,

7 ΘΕΜΑ Δ Δ1. n HAC V0,1 0,00,00 n NaOH C V 0,1 0,010,001 ΗΑ + ΝaOH NaA + H O Αρχ. : 0,00 0,001 Αντ. 0,001 0,001 Σχημ. 0,001 Τελ. 0,001-0,001 V δ/τος (10+0) m 0m 0,0 nha 0,001 0,01 CΗΑ Μ V 0, C ΝαΑ τελ nν αα 0,001 0,01 Μ V 0, τελ ΝαΑ Ν α + + Α 0,01 0,01 0,01 Μ : ΗΑ + Η Ο Η Ο + Α + 0,01 0,01 ΙΙ.. Μ: x x x pη 4 log ΗΟ 4 ΗΟ 10 Μ Επομένως: x 4 10 Μ 0, ,01 + x x HO A + + Ka [ H A] 0,01 x 0, Ka

8 Δ. nha 0,1 0, 018 0, ,8 10 nnaoh 0,1 0,00, 10 Αρ. : Αντ. Σχημ. Τελ. - ( ) ΗΑ + ΝαΟΗ ΝαΑ + Η Ο 1, 8 10, 10-1,810 1,810-1, , ,8 10 V m 40m 0,04 C NaOH NaA - nnaoh 0, V4 0, nnaa 1, , 8 10 V4 0, C 0, M 0,045M Μ: ΝαΟΗ Ν α + + ΟΗ M NaA Na A Μ: 0,045 0,045 0,045 Το Na + είναι συζυγές οξύ της ισχυρής βάσης NaOH και δεν αντιδρά με το νερό. Το A είναι η συζυγής βάση του ασθενούς οξέος ΗΑ και αντιδρά με το νερό. A + H O HA + OH Ι.Ι. Μ: (0,045 y) y ( y + 10 ) Σε κάθε υδατικό δ/μα στους 5 ο C ισχύει: 4 10 KaHA K Kω Κ 10 K 10 ba αηα Κ ba ba 4 10 K ba y ( 10 [ HA][ OH ] 10 [ A ] [ ] OH y M y ) 0,045 y 0 y M

9 Σε κάθε υδατικό δ/μα στους 5 ο C ισχύει: [ HO ] [ OH ] 10 HO 10 M ph log[ H O ] log10 1 Δ. α. n C ΗΒ 0,06 n 0,1 0,0 0,00 NaOH ΗΒ + ΝaΟΗ ΝaΒ + ΗΟ Αρχ. : 0,06 C 0,00 Αντ./Σχημ. 0,00 0,00 0,00 Τελ. ( 0,06 C 0,00) - 0,00 0,00 CΗΒ M 0,08 0,00 0, CNaB 0,05M 0,08 8 Θεωρώντας ότι το διάλυμαείναιρυθμιστικό,ισχύει: log 0,05 ph pka + 0,06 C 0,00 0,08 0,05 4 pka + 0,00 0,08 4 log 0,00 pka + 0,06 C 0,00 (1) n HB n NaOH 0, 06 C 0,1 0, 005 ΗΒ + ΝaΟΗ ΝaΒ+Η Ο : Αρχ. 0,06 C 0,005 Aν / Σχ. 0,005 0,005 0,005 Tελ. ( 0,005) - 0,005 C HB 0,005 0,11 C Na B 0,005 0,11

10 0,005 log 0,11 0,005 ph pka + 0,06 C 0,005 0,06 C 0,005 0,11 5 log 0,005 pka + () 0,06 C 0,005 0,00 0,005 4 log 5log 0,00 0,005 0,005 0,00 log log 1 0,005 0, ,005 log 1 0,00 0,00 0,005 0,005 0,00 0, ,005 0,00 0,005 0,00 10 ή ή 0,005 0,00 0,005 0,00 0,5 0, 009 ή 0, 0C 0, 001 0,1C 0, 01 ή 0, 09C 0, 011 ή C 0,1M 0,005 0,00 0,09 0,00 (1) 4 pka + log 0,06 0,1 0,00 0, pka + log pka + log 0,006 0, pka + log pka 4 log 1 -logka 4-log 4 1 log Ka log10 log 1 log Ka log Ka 0,

11 Δ. β. B. nhb C V HB + NaOH NaB + H O :0,006 0,006 0,006 n nnaoh V 0.06 c 0.1 l V ( ) m 10m 0.1 τελ C NaB M NaB Na + B M: Το Na ( aq) δεν ιοντίζεται Το B είναι η συζυγής βάση του ασθενούς οξέος ΗΒ άρα αντιδρά με το νερό. B + HO HB + OH Ι.Ι. Μ: (0,05-ω) ω ω Για το συζυγές ζεύγος ΗΒ και B ισχύει K 10 α HB Kb 10 Kb 10 B B s ωω ω Kb 10 ω 10 0,05 ω 0,05 ω ω 10 5,5 Ε πομ νως 10 5,5 έ OH M

12 Σε κάθε υδατικό διάλυμα στους 5 C ισχύει: ,5 OH HO 10 HO 10 M 5,5 10 ph + log HO ( 8.5) 8.5

Σχετικά έγγραφα

B2. α. Σωστό. Το Η 2 SO 4 είναι ισχυρό στο πρώτο στάδιο ιοντισμού του και ασθενές στο δεύτερο στάδιο του ιοντισμού του. C/M. Αρχικά 0,1 Τελικά 0 0,1

B2. α. Σωστό. Το Η 2 SO 4 είναι ισχυρό στο πρώτο στάδιο ιοντισμού του και ασθενές στο δεύτερο στάδιο του ιοντισμού του. C/M. Αρχικά 0,1 Τελικά 0 0,1 Πανελλήνιες Εξετάσεις Χημεία Γ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης Ημερήσιο: 2012 Θέμα A ο Α1. γ Α2. β Α. β Α4. γ Α5: α. Σύμφωνα με την απαγορευτική αρχή του Pauli είναι αδύνατο να υπάρχουν στο ίδιο άτομο δύο