Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΧΗΜΕΙΑ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ÏÅÖÅ

Transcript

1 Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΜΑ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ Για τις προτάσεις. έως και.4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της πρότασης και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στο σωστό συµπλήρωµά της... Η υποστοιβάδα 4f αποτελείται από: α. ένα ατοµικό τροχιακό β. επτά ατοµικά τροχιακά γ. τρία ατοµικά τροχιακά δ. πέντε ατοµικά τροχιακά.. Η συζυγής βάση του HS είναι η: α. S β. H γ. H S δ. H Μονάδες 5 Μονάδες 5.. Ρυθµιστικό διάλυµα περιέχει CH CH M και CH CNα 0. M. Αν η Κ α του αιθανικού οξέος ισούται µε 0-5 τότε το ph του διαλύµατος είναι: α. 4 β. 5 γ. 6 δ. 7 Μονάδες Στις αντιδράσεις υποκατάστασης, το πιο δραστικό αλκυλαλογονίδιο από τα παρακάτω, είναι το: α. CH CH Cl β. CH CH F γ. CH CH I δ. CH CH Br Μονάδες 5

2 . 5. 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 άτοµο Χ µε Ζ=4 έχει ένα ηλεκτρόνιο στην υποστιβάδα 4s. β. Στο άτοµο του υδρογόνου ( Η) η υποστιβάδα s έχει µικρότερη ενέργεια από την υποστιβάδα p γ. Το σηµείο της ογκοµέτρησης όπου έχει αντιδράσει πλήρως η ουσία µε ορισµένη ποσότητα του πρότυπου διαλύµατος λέγεται τελικό σηµείο ή πέρας της ογκοµέτρησης. δ. H αραίωση υδατικού διαλύµατος ασθενούς µονοπρωτικού οξέος HA µε νερό, προκαλεί αύξηση του βαθµού ιοντισµού του ΗΑ. ε. Η πλευρική επικάλυψη p-p ατοµικών τροχιακών δηµιουργεί π δεσµούς. Μονάδες 5 ΘΕΜΑ.. ίνονται τα εξής τρία άτοµα: 8 Ο, 9 F, 6 S. α. Να κατατάξετε τα παραπάνω τρία άτοµα κατά φθίνουσα σειρά ενέργειας ου ιοντισµού. Μονάδες β. Να βρείτε τις δοµές Lewis των χηµικών ουσιών: - i) S 4 και ii) SF 6 Μονάδες γ. Ποια από τις παραπάνω δύο δοµές του υποερωτήµατος. β, δεν υπακούει στον κανόνα της οκτάδας; Μονάδες.. ιάλυµα περιέχει άλας ΝαΑ. ιάλυµα περιέχει άλας ΝαΒ. Τα δύο διαλύµατα έχουν ίσες συγκεντρώσεις και βρίσκονται στην ίδια θερµοκρασία 5 C. Τα ΗΑ και ΗΒ είναι ασθενή µονοπρωτικά οξέα. Να χαρακτηριστούν οι παρακάτω προτάσεις σαν σωστές ή λανθασµένες και να δικαιολογηθούν οι απαντήσεις σας: α. Και τα δύο διαλύµατα έχουν ph > 7. Μονάδες β. Αν ph ( ) > ph ( ) το οξύ ΗΑ είναι ισχυρότερο από το οξύ ΗΒ. Μονάδες γ. Προσθέτω στο σταγόνες δείκτη Η ( 5 K a ( H ) 0 = ) και το χρώµα του διαλύµατος γίνεται κόκκινο. ( ίνεται ότι η όξινη µορφή του δείκτη είναι κόκκινη ενώ η βασική µορφή µπλε). Μονάδες.. α. Να βρεθούν οι συντακτικοί τύποι των Α, Β, Γ,, Ε, Ζ, Θ, Κ και να γραφούν οι χηµικές εξισώσεις (αντιδρώντα, προϊόντα, συντελεστές) των παρακάτω χηµικών αντιδράσεων:

3 NaCN H /H ) A B CH CH CH -NaCl ΘΕΜΑ Mg CH CH H ) A Γ Ε -Mg(H)Cl ) 4) Πολυµερισµός HC CH HCl Z Θ HC CCH H Ni ΑΛΚΕΝΙΟ (Κ) Μονάδες 8 (x4) β. Να αναφερθεί το είδος των χηµικών δεσµών σύµφωνα µε τη θεωρία του δεσµού σθένους και το είδος των τροχιακών: i) στο µόριο του HC CCH. ii) στο µόριο του αλκενίου (Κ). Μονάδες 4 (x) ίνεται το παρακάτω διάγραµµα χηµικών µετατροπών: (A) C v H v (Ζ) (Κ) HCl αέριο C Br /CCl 4 (Β) NaH Mg άνυδρος αιθέρας Cu 00 o C (Θ) περίσσεια όξινου διαλύµατος KMn 4 αλκοόλη (Γ) ένωση (Θ) (οργανικό (Λ) άνυδρος προϊόν) αιθέρας H H S 4 HgS 4 ( ) NaH CuS4 (Ε) καστανέρυθρο ίζηµα Η Ο (Μ) πυκνό H SΟ 4 70 C (οργανικό προϊόν) Η Ο Η (Ξ) αλογονοφορµική

4 .. Να γραφούν οι συντακτικοί τύποι των οργανικών ενώσεων (Α), (Β), (Γ), ( ), (Ε), (Ζ), (Θ), (Κ), (Λ), (Μ) και (Ξ). Μονάδες 4.. Να γραφούν οι χηµικές εξισώσεις: α. της οργανικής ένωσης ( ) µε το διάλυµα NαH και CuS 4 προς σχηµατισµό της οργανικής ένωσης (Ε). β. της επίδρασης περίσσειας διαλύµατος KMn 4 οξινισµένου µε H S 4 στην οργανική ένωση (Κ) προς σχηµατισµό του αερίου διοξειδίου του άνθρακα. Μονάδες 5 (x,5).. Πως µπορούµε να διακρίνουµε τις οργανικές ενώσεις (Μ) και (Ξ) χρησιµοποιώντας µίγµα αντιδραστηρίων Ι και NaH στην απαιτούµενη στοιχειοµετρική αναλογία; Να γραφούν οι κατάλληλες χηµικές εξισώσεις. Μονάδες ,6 mol της άκυκλης κορεσµένης οργανικής ένωσης µε µοριακό τύπο CH6 αντιδρούν πλήρως µε 00 ml διαλύµατος που περιέχει KCr 7 συγκέντρωσης C οξινισµένου µε HS 4. Να γραφεί η χηµική εξίσωση της αντίδρασης που πραγµατοποιείται και να υπολογιστεί η συγκέντρωση C του KCr 7 στο διάλυµα. Μονάδες 5 ΘΕΜΑ 4 Σε 00mL υδατικού διαλύµατος HCl προσθέτουµε ισοµοριακή ποσότητα αέριας µεθυλαµίνης (CH ΝΗ ) και προκύπτει διάλυµα όγκου 00 ml. 4.. Σε δοχείο Α µεταφέρουµε 00mL διαλύµατος και ογκοµετρούµε µε πρότυπο διάλυµα ΝαΟΗ συγκέντρωσης 0,4Μ. Για τον προσδιορισµό του ισοδυνάµου σηµείου της ογκοµέτρησης καταναλώθηκαν 5 ml προτύπου διαλύµατος ΝαΟΗ. Να βρείτε: α. τη συγκέντρωση του διαλύµατος. Μονάδες 4 β. τη συγκέντρωση των Η Ο στο διάλυµα. Μονάδες Σε δοχείο Β µεταφέρουµε 0mL διαλύµατος και προσθέτουµε 0,4g NaH οπότε προκύπτει διάλυµα µε όγκο 0mL. Να προσδιορίσετε το ph του διαλύµατος. Μονάδες 9 4

5 5 4.. Σε δοχείο Γ µεταφέρουµε 80 ml διαλύµατος και προσθέτουµε 4 ml αερίου ΗCl µετρηµένα σε stp συνθήκες, οπότε προκύπτει το διάλυµα 4 όγκου 80mL. Να προσδιορίσετε το βαθµό ιοντισµού α του CH NH στο διάλυµα 4. Μονάδες 8 Όλα τα διαλύµατα βρίσκονται σε θερµοκρασία 5 ο C, όπου: Κ w = 0 4 K b (CH NH )= 0-4 ίνεται Μ r (NaH)=40 Τα αριθµητικά δεδοµένα του προβλήµατος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις. Καλή επιτυχία! 5

6 Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΜΑ.. β.. α.. α.4. γ.5. α. Σωστό β. Λάθος γ. Λάθος δ. Σωστό ε. Σωστό ΘΕΜΑ.. α. ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Κάνω τις ηλεκτρονιακές κατανοµές των ατόµων σε στιβάδες: 8Ο: s s p 4 9F: s s p 5 6S: s s p 6 s p 4 Από αυτές συµπεραίνουµε πως: το Ο ανήκει στην η περίοδο και 6 η οµάδα του περιοδικού πίνακα, το F ανήκει στην η περίοδο και 7 η οµάδα το S ανήκει στην η περίοδο και 6 η οµάδα. Γνωρίζουµε ότι η ενέργεια ου ιοντισµού αυξάνεται από τ αριστερά προς τα δεξιά κατά µήκος της περιόδου και από κάτω προς τα πάνω κατά µήκος της οµάδας. Έτσι, για τα παραπάνω στοιχεία θα ισχύει η κατάταξη ως προς την ενέργεια ου ιοντισµού τους: F >Ο> S ηµισυµπληρωµένες στιβάδες (σελίδα σχολικού βιβλίου) εξαίρεση για το Η και τα υδρογονοειδή (σελίδα 4 σχολικού βιβλίου)

7 β. Επαναληπτικά Θέµατα ΟΕΦΕ 009 γ. Η δοµή που δεν υπακούει στον κανόνα της οκτάδας, είναι η SF 6 αφού το S έχει ηλεκτρόνια στην εξωτερική του στιβάδα α. Το άλας NaA διίσταται πλήρως ( NαA Nα A ) και το ιόν A (ασθενής συζυγής βάση του ασθενούς οξέος ΗΑ) αντιδρά µε το νερό ( A ΗΟ ΗΑ ΟΗ ) σχηµατίζοντας ανιόντα ΟΗ. Άρα το διάλυµα του άλατος ΝαΑ είναι βασικό. Ανάλογα ισχύουν και για το διάλυµα του άλατος NaB. Άρα η πρόταση είναι σωστή. β. NaA Na A NaB Na B C M C M A H HA H C x x M } CM C M B H HB H x x C x x M ph > ph 4 ph > 4 ph ph < ph log[ H ] > log[ H ] [ H ] > [ H ] x > x x > x > Kb( A ) > Kb( B ) C C Kw Kw > Ka( HA) < Ka( HB) Ka( HA) Ka( HB) Άρα το οξύ HA είναι ασθενέστερο από το οξύ HB. Άρα η πρόταση είναι λανθασµένη. γ. Σε ph<pk H - ph<5- ph<4 επικρατεί το χρώµα της όξινης µορφής δηλαδή το κόκκινο χρώµα, ενώ σε ph>pk ph>5 ph>6 H επικρατεί το χρώµα της βασικής µορφής δηλαδή το µπλε χρώµα. Τα διαλύµατα όµως των αλάτων είναι και τα δύο βασικά, όπως δικαιολογήθηκε στην (α) ερώτηση. Άρα το χρώµα των δύο διαλυµάτων θα γίνει µπλε. Άρα η πρόταση είναι λανθασµένη. }

8 .. α. CH CH Cl NaCN CH CH CN NaCl A B CH CH CN H B CH CH Cl Mg A 4 CH CH MgCl Γ CH CHCH CH MgCl H CH CH CH NH CH CH MgCl Γ CH CH CH CHCH CH H MgCl CH CHCH CH Η E Mg(H)Cl Πολυµερισµός HC CH HCl H C CHCl -CH CH- HC CCH H Ni Ζ H C CHCH K β. Στο αλκίνιο ΗC CCH υπάρχουν 6σ και π δεσµοί ενώ στο αλκένιο H C=CHCH υπάρχουν 8σ δεσµοί και π δεσµός. Στο αλκίνιο ονοµάζω διαδοχικά, και τα άτοµα του άνθρακα (HC C C H ). Οι C -C χρησιµοποιούν sp υβριδικά τροχιακά, ενώ ο C χρησιµοποιεί sp υβριδικά τροχιακά. Στο αλκένιο (H C =C HC H ) οι C και C χρησιµοποιούν sp υβριδικά τροχιακά, ενώ ο C χρησιµοποιεί sp υβριδικά τροχιακά. Cl ν Θ

9 ΘΕΜΑ 4.. Α: Η C=CH Β: ΒrCH CH Br Γ: ΗC CH : CH CH E: CH CNα Z: CH CH Cl Θ: CH CH MgCl K: CH H Λ: ΗCH M: CH CH CH H Ξ: CH CHCH H.. α. CHCH = CuS4 5NaH CHCNa Cu NaS4 H β. 5CHH 6KMn4 9HS4 5C 6MnS4 K S4 9H.. Η ένωση (Ξ) µε τα αντιδραστήρια Ι και NaH δίνει την αλογονοφορµική και σχηµατίζει κίτρινο ίζηµα CHI σε αντίθεση µε την ένωση (Μ). Αλογονοφορµική αντίδραση: ο στάδιο: CH CH CH I CH C CH HI H ο στάδιο: CH C CH I CH C CI HI ο στάδιο: CH C CI NaH CHI CH C Na Εξουδετέρωση: 5HI5NaH 5NaI5H Συνολική αντίδραση : CH CH CH 4I 6NαΟΗ CHI CH CNα 5NαΙ 5Η Ο H.4. Η ένωση CH6 µε βάση τον µοριακό τύπο είναι αλδεΰδη ή κετόνη. Επειδή αντιδρά µε διάλυµα KCr 7 οξινισµένο µε HS 4 (οξείδωση) είναι αλδεΰδη. C H CH = K Cr 4H S C H CH Cr (S ) K S 4H ,6mol 0,mol 0, mol Άρα C= = M 0, L Είναι δεκτές ως σωστές και οι απαντήσεις που περιλαµβάνουν µόνο τη συνολική αντίδραση. 4

10 ΘΕΜΑ α. Έστω ότι στο διάλυµα έχουµε α mol ΗCl και προσθέτουµε σ αυτό α mol CH ΝΗ. Θα γίνει η εξουδετέρωση: CH NH HCl CH NH Cl () α mol α mol α mol Έτσι στο περιέχονται επίσης α mol CH NH Cl. Στο δοχείο Α µεταφέραµε το / του όγκου του (00ml), άρα υπάρχουν σ αυτό a mol CH NH Cl. Κατά την ογκοµέτρηση στο ισοδύναµο σηµείο λαµβάνει χώρα η αντίδραση: CH NH Cl NαH CH NH NαCl H a a a mol mol mol Στο ισοδύναµο σηµείο ισχύουν: n = n CHNH NaH a a = [ NaH] V = a = 0 mol () Έτσι στο διάλυµα για τη συγκέντρωση του HCl, ισχύει: () n a 0 [ HCl] = [ HCl] = [ HCl] = [ HCl] = 0 M V V 0 β. Στο νερό, το άλας CH NH Cl διίσταται ως εξής: CH NH Cl CH NH - Cl () Το ασθενές οξύ κατά Bronsted & Lowry CH NH αντιδρά µε το Η Ο σύµφωνα µε την αντίδραση: CH NH H CH NH H (4) Αρχικά 0 - Αντιδρούν/παράγονται -x x x τελικά 0 - -x x x Για την εύρεση της Κ α του CH NH χρησιµοποιούµε τη σχέση: K 0 K = K = K = W a a 4 a Kb 0 Με εφαρµογή των προσεγγίσεων για τις συγκεντρώσεις των χηµικών ουσιών στη χηµική ισορροπία (4), έχουµε: 5

11 6 K a [ H ] [ CH NH ] = [ CHNH ] x 6 Ka = x = Ka [ CHNH ] x = x = 5 0 x = 5 0 [ CH NH ] -6 H = 5 0 M 4.. Προσδιορίζουµε τα mol των ΝαΟΗ και CH CH NH Cl στο δοχείο Β: 0, nnah = = mol = mol 40 [ ] nch NHCl = CHNHCl V 0 0 = 0 mol Με την προσθήκη του ΝαΟΗ, γίνεται η αντίδραση: mol CH NH Cl NaH CH NH NaCl H Αρχικά Αντιδρούν/π αράγονται Τελικά Το διάλυµα που σχηµατίζεται είναι ρυθµιστικό, στο οποίο ισχύει: 0 0 [ CH NH ] ph = pk log log 0 0 a ph = pka ph = log 5 log 5 ph= [ CHNH ] Προσδιορίζουµε τα mol του αερίου HCl που προσθέτουµε στο διάλυµα του δοχείου Γ: n HCl 0,4 0 mol = =,4 Προσδιορίζουµε τη συγκέντρωση του HCl στο διάλυµα του δοχείου Γ: n 0 [ HCl] = HCl [HCl]= = M V Το ΗCl και το CH NH αντιδρούν µε το νερό παράγοντας το κοινό ιόν H : 6

12 7 (Μ) HCl H H Cl - Αρχικά 8 Αντιδρούν/Παράγονται Τελικά 0 (Μ) CH NH H H CH NH Αρχικά 0 - Αντιδρούν/παράγονται -x x x τελικά 0 - -x =0 - (λόγω προσεγγίσεων) x x Ισχύει: [H ] = 8 x= (λόγω προσεγγίσεων). 8 Προσδιορίζουµε το x µε εφαρµογή του Κ α στην παραπάνω χηµική ισορροπία: K a [ CHNH ] H x 8 = 5 0 = x = = 4 0 Μ CH 0 NH Για την εύρεση του βαθµού ιοντισµού α, ισχύει: x 4 0 a = a = α=4 0 CH 0 NH