Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών

Transcript

1 1 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 1.Οξειδοαναγωγή 1.1.Αριθμόσ οξείδωςησ-οξείδωςηαναγωγή. Για τθν μελζτθ των φαινομζνων τθσ οξείδωςθσ και τθσ αναγωγισ είναι απαραίτθτο να γνωρίηουμε τουσ αριθμοφσ οξείδωςησ των ςτοιχείων. Ετεροπολικζσ ενώςεισ : Ο αρικμόσ οξείδωςθσ ενόσ ςτοιχείου ςε μια ετεροπολικι ζνωςθ είναι ίςοσ με το φορτίο του ιόντοσ του ςτοιχείου. Ρχ ςτθν ζνωςθ NaCl ο αρικμόσ οξείδωςθσ του Na είναι +1 και του Cl -1. Ομοιοπολικζσ ενώςεισ : Ο αρικμόσ οξείδωςθσ είναι το φορτίο του ςτοιχείου,που κα είχε το άτομο αν κεωροφςαμε ότι τα θλεκτρόνια του δεςμοφ μετατοπίηονται πλιρωσ προσ τθν πλευρά του ηλεκτραρνητικότερου ςτοιχείου. Ρχ ςτθν ομοιοπολικι ζνωςθ HCl, υπάρχει ζνασ πολωμζνοσ ομοιοπολικόσ δεςμόσ όπου το κοινό ηεφγοσ θλεκτρονίων αποδίδεται προσ το θλεκτραρνθτικότερο Cl. H Cl - H + Cl Αυτό ζχει ωσ αποτζλεςμα ο αρικμόσ οξείδωςθσ ενόσ ςτοιχείου να είναι διαωορετικόσ από ζνωςθ ςε ζνωςθ. Ο αρικμόσ οξείδωςθσ ενόσ ςτοιχείου ορίηεται ςε μία ζνωςθ βάςει οριςμζνων κανόνων : α.) Ο αρικμόσ οξείδωςθσ ενόσ ατόμου όταν αυτό βρίςκεται ςτθν ςτοιχειακι του κατάςταςθ είναι 0.Ρχ H, O, Cl, S, P4, Cu, Fe β.) Το F ωσ το θλεκτραρνθτικότερο ςτοιχείο ζχει αρικμό οξείδωςθσ (Α.Ο.) πάντα -1. γ.) Το Ο ζχει Α.Ο. - εκτόσ από τθν ζνωςθ ΟF που ζχει + και τα υπεροξείδια πχ ΗΟ όπου ζχει Α.Ο. -1. δ.) Το Η ζχει Α.Ο. +1 ςτισ ενϊςεισ του με τα αμζταλλα και -1 ςτισ ενϊςεισ με τα μζταλλα ( πχ ΝαΗ, CaH ) ε.) Τα αλκάλια ( Li, Na, K,..) ζχουν Α.Ο +1 και οι αλκαλικζσ γαίεσ ( Mg,Ca,..,Ba) Α.Ο. + ςτ.) Το αλγεβρικό άκροιςμα των Α.Ο. των ςτοιχείων ςε μία ζνωςθ είναι 0 ενϊ ςε ζνα ιόν ίςο με το φορτίο του ιόντοσ. Για παράδειγμα ςτθν ζνωςθ ΗSO4 γνωρίηοντασ ότι ο Α.ΟΘ=+1 και Α.Οο=-,μποροφμε να υπολογίςουμε τον Α.Οs. (Α.ΟΘ) + 4(Α.Οο) + Α.ΟS =0 (+1)+4(-)+Α.ΟS=0 Α.ΟS=+6 η.) Ο Α.Ο. του C ςτισ οργανικζσ ενϊςεισ εξαρτάται από το είδοσ των ατόμων με τα οποία ςυνδζεται. Ρχ ςτθν ζνωςθ CH4 ο Α.Ο. του άνκρακα είναι -4 ενϊ ςτθν ζνωςθ CH3OH -. Α. ΕΡΩΣΗ ΕΙ ΠΟΛΛΑΠΛΗ ΕΠΙΛΟΓΗ τισ παρακάτω ερωτιςεισ (1-5) να ςθμειϊςετε το γράμμα που αντιςτοιχεί ςτθ ςωςτι απάντθςθ. 1. Ο αρικμόσ οξείδωςθσ ενόσ ιόντοσ ιςοφται: α. με το ωορτίο του πυρινα του β. με τον αρικμό θλεκτρονίων τθσ εξωτερικισ του ςτοιβάδασ γ. με τον αρικμό θλεκτρονίων που ςυνειςωζρει το άτομο δ. με το θλεκτρικό του ωορτίο.. Στισ ομοιοπολικζσ ενϊςεισ ο αρικμόσ οξείδωςθσ κάκε ατόμου ιςοφται με: α. το θλεκτρικό του ωορτίο β. το ωαινομενικό ωορτίο που αποκτά το άτομο μετά τθν απόδοςθ των κοινϊν θλεκτρονίων του ςτο θλεκτραρνθτικότερο άτομο γ. τον αρικμό των θλεκτρονίων που ζχει ςτθν εξωτερικι του ςτιβάδα δ. τον αρικμό των θλεκτρονίων που ςυνειςωζρει το άτομο. 3. Ζνα αλογόνο Χ ςτθν ζνωςθ του με το Θ (ΘΧ) ζχει αρικμό οξείδωςθσ : α. +1, αωοφ το κοινό ηεφγοσ θλεκτρονίων αποδίδεται ςτο Θ β. -1, ωσ ςτοιχείο πιο θλεκτραρνθτικό από το Θ γ. 0 αωοφ δεν διακζτει θλεκτρικό ωορτίο δ. -1, όπωσ και ςε οποιαδιποτε ζνωςι του αωοφ το αντίςτοιχο ιόν Χ- ζχει ωορτίο Στο διατομικό μόριο Υ, το ςτοιχείο 8Υ ζχει αρικμό οξείδωςθσ α. 0 β. - γ. + δ Στο διατομικό μόριο Α-Β,όπου 9Α και 17Β με το ςτοιχειό Α θλεκτραρνθτικότερο του Β,οι αρικμοί οξείδωςθσ των Α και Β είναι : α. 0 και ςτο Α και ςτο Β αωοφ δεν διακζτουν ωορτίο β. -1 ςτο Β και +1 Α αωοφ το κοινό ηεφγοσ Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 1

2 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών θλεκτρονίων αποδίδεται ςτο Β γ. -1 και ςτο Α και ςτο Β αωοφ τα αντίςτοιχα ιόντα τουσ ζχουν ωορτίο -1 δ. -1 ςτο Α και +1 ςτο Β αωοφ το κοινό ηεφγοσ θλεκτρονίων αποδίδεται ςτο Α. Β. ΕΡΩΣΗΕΙ ΣΤΠΟΤ ΩΣΟ-ΛΑΘΟ Να χαρακτθρίςετε τισ παρακάτω φράςεισ ωσ ςωςτζσ () ι λάκοσ (Λ) 1. Οξείδωςθ είναι θ ζνωςθ ενόσ ςτοιχείου με το οξυγόνο ι θ αωαίρεςθ υδρογόνου από μια χθμικι ζνωςθ.. Αναγωγι είναι θ ζνωςθ ενόσ ςτοιχείου με το υδρογόνο ι θ αωαίρεςθ οξυγόνου από μια χθμικι ζνωςθ. 3. Οξείδωςθ είναι θ πρόςλθψθ θλεκτρονίων 4. Αναγωγι είναι θ αποβολι θλεκτρονίων 5. Για να γίνει οξείδωςθ δεν είναι οπωςδιποτε απαραίτθτο το οξυγόνο, αλλά οποιοδιποτε θλεκτραρνθτικό ςτοιχείο, όπωσ π.χ. το ωκόριο, που ζχει τάςθ να προςλαμβάνει θλεκτρόνια. 6. Δεν είναι απαραίτθτθ θ παρουςία του υδρογόνου για τθν αναγωγι ενόσ ςϊματοσ, αλλά ενόσ οποιοδιποτε θλεκτροκετικοφ ςτοιχείου π.χ. Na, που ζχει τάςθ να αποβάλλει θλεκτρόνια. 7. Θλεκτραρνθτικότθτα ενόσ ατόμου είναι θ δφναμθ (τάςθ) με τθν οποία το άτομο ζλκει θλεκτρόνια μζςα ςτα μόρια των ενϊςεων του με άλλα άτομα. 8. Οξείδωςθ είναι θ μείωςθ του αρικμοφ οξείδωςθσ ατόμου ι ιόντοσ 9. Αναγωγι είναι θ μείωςθ του αρικμοφ οξείδωςθσ ατόμου ι ιόντοσ. 10. Αν ςε μια αντίδραςθ ςε κάποιο άτομο ι ιόν ζχουμε αφξθςθ του αρικμοφ οξείδωςθσ, δθλαδι οξείδωςθ, πρζπει ςε κάποιο άλλο άτομο να ζχουμε ελάττωςθ του αρικμοφ οξείδωςθσ, δθλαδι αναγωγι. Γ. ΑΚΗΕΙ ΠΡΟΒΛΗΜΑΣΑ : 1. Να βρεκεί ο αρικμόσ οξείδωςθσ του S ςτισ παρακάτω ενϊςεισ : SO, SO, SO 3, S, SO 4 -, H SO 3. Nα βρεκεί ο αρικμόσ οξείδωςθσ του Mn ςτισ παρακάτω ενϊςεισ : MnCl, MnO,MnO, MnSO 4, KMnO 4 3. Nα βρεκεί ο αρικμόσ οξείδωςθσ του Ν ςτισ παρακάτω ενϊςεισ : ΝΟ, Ν,ΝΟ, Ν Ο 4, ΘΝΟ, ΘΝΟ 3,ΝΘ 3 4. Να βρεκοφν οι αρικμοί οξείδωςθσ των αλογόνων ( Cl,Br,I ) ςτισ παρακάτω ενϊςεισ HI,HCl,HBr,HClO,HBrO,HIO,HClO,HBrO,HIO,HClO 3,HBrO 3,HClO 4,HBrO 4,HIO 4, Cl O, Br O 3, I O 5, Cl O Να υπολογιςτεί ο αρικμόσ οξείδωςθσ του C ςτισ παρακάτω οργανικζσ ενϊςεισ : HCHO,HCOOH, CH 3 CH ΟΘ, CH 3 CHO, CH 3 COOH, CO, CO 6. Να υπολογιςτοφν οι αρικμοί οξείδωςθσ όλων των ςτοιχείων ςτισ παρακάτω ενϊςεισ : H 3 PO 4, H O, H O, FeCl, FeCl 3, SnCl,SnCl 4, K Cr O 7, Cr (SO 4 ) 3 7. Σασ δίνονται τα ςτοιχεία : 7Ν, 8 Ο, 9 F. Α. Να κατατάξετε τα ςτοιχειά κατά αφξουςα θλεκτραρνθτικότθτα,αιτιολογϊντασ τθν απάντθςθ ςασ. Β. Να υπολογιςτεί κεωρθτικά ο αρικμόσ οξείδωςθσ του Ν ςτθν ζνωςθ F-Ν=Ο 8. Σασ δίνονται τα ςτοιχεία 6 C, 8 O, 17 Cl Με βάςθ το γεγονόσ ότι το Cl είναι θλεκτραρνθτικότερο του C και το Ο το ποιο θλεκτραρνθτικό ςτοιχείο, να υπολογιςτεί κεωρθτικά ο αρικμόσ οξείδωςθσ του C και του Cl ςτο ωωςγζνιο: 9.Σασ δίνονται τα ςτοιχεία 0 Ca, 8 O, 17 Cl. Θ κατάταξθ των ςτοιχείων με βάςθ τθν θλεκτραρνθτικότθτα είναι: Ca<Cl<O Α. Να υπολογιςτεί πρακτικά ο αρικμόσ οξείδωςθσ του Cl ςτθ χλωράςβεςτο : CaOCl Β. Να υπολογιςτεί ο αρικμόσ οξείδωςθσ του κάκε άτομου Cl ξεχωριςτά ςτθ χλωράςβεςτο: 10. Σασ δίνονται τα ςτοιχεία : 6C, 1 H, 8 O Ο άνκρακασ C είναι θλεκτραρνθτικότεροσ του Θ. Α. Να υπολογιςτοφν κεωρθτικά ο αρικμόσ οξείδωςθσ του κάκε ατόμου C ςτισ παρακάτω οργανικζσ ενϊςεισ: Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα

3 3 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών O C O C 3. CH3-CH-OH Β. Στισ ενϊςεισ να υπολογιςτεί πρακτικά ςυνολικά ο αρικμόσ οξείδωςθσ του C ςτθν ζνωςθ. Οξειδωτικά-Αναγωγικά ςώματα Α.ΕΡΩΣΗ Η ΑΝΣΙ ΣΟΙΧΙ Η 1. Να αντιςτοιχίςετε τουσ όρουσ τθσ ςτιλθσ-ι με τουσ όρουσ οξειδωτική ουςία και αναγωγική ουςία, (γράφοντασ ςτο κενό τθσ ςτιλθσ-ιι οξειδωτική ουςία ι αναγωγική ουςία ) τιλθ-ι τιλθ-ιι (είδοσ ουςίασ) 1. προκαλεί οξείδωςθ. αποβάλει θλεκτρόνια 3. ανεβαίνει τθ ςκάλα οξειδοαναγωγισ (ο Α.Ο. αυξάνεται) 4. ανάγεται 5. προςλαμβάνει θλεκτρόνια 6. προκαλεί αναγωγι 7. κατεβαίνει τθ ςκάλα οξειδοαναγωγισ (ο Α.Ο. μειϊνεται) 8. οξειδϊνεται Β. ΕΡΩΣΗ ΕΙ ΠΟΛΛΑΠΛΗ ΕΠΙΛΟΓΗ τισ παρακάτω ερωτιςεισ να ςθμειϊςετε το γράμμα που αντιςτοιχεί ςτθ ςωςτι απάντθςθ. 1. Κατά τθν μετατροπι του ΘΝΟ3 ςε ΝΟ, ο αρικμόσ οξείδωςθσ του Ν : α. Αυξάνεται κατά 1 β. Μειϊνεται κατά 1 γ. Αυξάνεται κατά 3 δ. Μειϊνεται κατά 3. Κατά τθν μετατροπι του ΘΝΟ3 ςε ΝΟ, ο αρικμόσ οξείδωςθσ του Ν : α. Αυξάνεται κατά 1 β. Μειϊνεται κατά 1 γ. Αυξάνεται κατά 3 δ. Μειϊνεται κατά 3 3. Κατά τθν μετατροπι του ΘSO4 ςε SO, ο αρικμόσ οξείδωςθσ του S : α. Μειϊνεται κατά β. Μειϊνεται κατά 4 γ. Αυξάνεται κατά δ. Αυξάνεται κατά 4 4. Κατά τθν μετατροπι του ΘS ςε S, ο αρικμόσ οξείδωςθσ του S : α. Μειϊνεται κατά β. Μειϊνεται κατά 4 γ. Αυξάνεται κατά δ. Αυξάνεται κατά 4 5. Κατά τθν μετατροπι του MnO4- ςε Mn+, ο αρικμόσ οξείδωςθσ του Mn : α. Αυξάνεται κατά 7 β. Μειϊνεται κατά 7 γ. Αυξάνεται κατά 5 δ. Μειϊνεται κατά 5 6. Το Ν εμωανίηει τουσ αρικμοφσ οξείδωςθσ: -3, 0, +, +3, +4 και +5. Από τισ ενϊςεισ ΘΝΟ3, ΝΟ και ΝΘ3 μπορεί να δράςουν ςαν οξειδωτικά: α. το ΘΝΟ3 και το ΝΟ β. το ΘΝΟ3 και θ ΝΘ3 γ. το ΝΟ και θ ΝΘ3 δ. μόνο το ΘΝΟ3. 7. Το S εμωανίηει τουσ αρικμοφσ οξείδωςθσ: -, 0, +4 και +6. Από τισ ενϊςεισ ΘSΟ4, SΟ και ΘS μπορεί να δράςουν ςαν αναγωγικά: α. μόνο το ΘS β. το SΟ και το ΘSΟ4 γ. το ΘS και το ΘSΟ4 δ. το ΘS και το SΟ. 8. Στθν αντίδραςθ Cu + O CuO, ο χαλκόσ Cu : α. είναι το αναγωγικό β. είναι το οξειδωτικό γ. ανάγεται δ. δεν οξειδϊνεται Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 3

4 4 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 9. Από τισ ενϊςεισ: KMnO4, HΟ, NH3, KCrO7 και HS μπορεί να δράςουν ςαν αναγωγικά μόνο οι: α. HΟ, KMnO4 και KCrO7 β. NH3 και HS γ. HΟ, NH3 και HS δ. καμία. 10. Από τισ χθμικζσ ουςίεσ ΘΝΟ3, HSO4, KCrO7 και Cl μπορεί να δράςουν ςαν οξειδωτικά : α. όλεσ β. μόνο το ΘΝΟ3, το HSO4 και το Cl γ. μόνο το ΘΝΟ3 και το HSO4 δ. μόνο το KCrO7 και Cl. Δ. ΤΜΠΛΗΡΩ Η ΠΙΝΑΚΑ 1. τον παρακάτω πίνακα ςασ δίνονται οι κυριότερεσ οξειδωτικζσ και αναγωγικζσ ουςίεσ, εςείσ ςυμπλθρϊςτε δίπλα από τθν κάκε ουςία με τον όρο αναγωγικό, αν πρόκειται για αναγωγικι ουςία ι με τον όρο οξειδωτικό, αν πρόκειται για οξειδωτικι ουςία. Πίνακασ CaOCl CaCl + KClO3 KCl + C CO + Θ ΘO + + KCrO7 + H 3+ Cr Na SO3 NaSO4 + Θ SO3 ΘSO4 + NaS S + + KMnO4 + H + Mn Χ Χ + NaX X + Ο3 Ο + Ο P H3PO4 + S HSO4 + ( Όπου Χ : Cl,Br, I ) H O O + Ο Ο + HSO4 SO+.. NH3 N+ HNO3 NO + - HNO3 NO + HS S + HX X + + MnO + H + Mn + SO HSO4 + 0 CuO Cu + 0 SO S + CO CO Fe Fe Αντιδράςεισ οξειδοαναγωγήσ. 1.Παράδειγμα. KMnO4 +HCl Αναγραωι προϊόντων ωσ χλωριοφχα άλατα(χρθςιμοποιιςαμε ωσ οξφ το HCl) : KMnO4+HCl MnCl +KCl +Cl Θ μεταβολι του Α.Ο. του Mn δείκτθσ ςτο Cl.Θ μεταβολι του Α.Ο. του Mn είναι 5 : Από +7 ςτο ΚMnO4 ςε + ςτο MnCl : KMnO4+HCl MnCl +KCl +5Cl Συνολικά ζχω 10 άτομα Cl που το κακζνα μεταβάλλεται κατά 1, το Cl από -1 ςτο HCl ςε 0 ςτο Cl.Άρα θ ςυνολικι αφξθςθ του Α.Ο είναι 10. Τοποκετϊ ςυντελεςτι ςτο Mn ϊςτε θ ςυνολικι μείωςθ ςτο Α.Ο. ( 5=10) να ιςοφται με τθ ςυνολικι αφξθςθ: KMnO4+HCl MnCl +KCl +5Cl Συντελεςτι ςτο KCl (ιςοςτάκμιςθ Κ): KMnO4+HCl MnCl +KCl +5Cl Συντελεςτι 16 ςτο HCl (ιςοςτάκμιςθ Cl): KMnO4+16HCl MnCl +KCl +5Cl Τοποκζτθςθ 8ΘΟ ςτο ο μζλοσ(ιςοςτάκμιςθ Θ): KMnO4+16HCl MnCl +KCl +5Cl +8ΘΟ Ζλεγχοσ ατόμων Ο για επαλικευςθ: 1ο μζλοσ: 8άτομα-ο μζλοσ : 8 άτομα..εφαρμογι. Να ςυμπλθρωκοφν(προϊόντα και ςυντελεςτζσ) θ παρακάτω χθμικι εξίςωςθ: KCrO7 + HCl 3.Παράδειγμα. KCrO7 +NaCl Αναγραωι προϊόντων,τα άλατα των μετάλλων ωσ κειικά (λόγω οξζοσ ΘSO4) : KCrO7+HSO4+NaCl Cr(SO4)3+KSO4+NaSO4+Cl Διακζτουμε άτομα Cr που το κακζνα μεταβάλλεται κατά 3, θ ςυνολικι μείωςθ Α.Ο. είναι 6 ( 3=6). Θα πρζπει 6 να είναι και θ ςυνολικι αφξθςθ, κάκε άτομο Cl μεταβάλλεται κατά 1 άρα κα πρζπει να ζχω 6 Cl επομζνωσ ςυντελεςτισ 3 ςτο Cl: KCrO7+HSO4+6NaCl Cr(SO4)3+KSO4+NaSO4+3Cl Ιςοςτάκμιςθ Na : KCrO7+HSO4+6NaCl Cr(SO4)3+KSO4+3NaSO4+3Cl Ιςοςτάκμιςθ SO4- : KCrO7+7HSO4+6NaCl Cr(SO4)3+KSO4+3NaSO4+3Cl Ιςοςτάκμιςθ Θ με προςκικθ ΘΟ ςτο ο μζλοσ: KCrO7+7HSO4+6NaCl Cr(SO4)3+KSO4+3NaSO4+3Cl+7ΘΟ Ζλεγχοσ Ο (εκτόσ SO4): Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 4

5 5 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 1o μζλοσ: 7 άτομα- ο μζλοσ :7 άτομα 4.Εφαρμογι.Να ςυμπλθρωκεί θ παρακάτω χθμικι εξίςωςθ: α.kmno 4 + NaCl +H SO 4 5.Παράδειγμα. Κ Cr O 7 +H S+H SO 4 Κ Cr O 7 +H S+H SO 4 Cr (SO 4 ) 3 + S +K SO 4 (Αναγραωι βαςικϊν προϊόντων.τα άλατα Κ και Cr αναγράωονται με το ιόν SO 4 - που προζρχεται από ιςχυρό οξφ κακϊσ το Θ S είναι αςκενζσ ) Κάκε άτομο Cr μεταβάλλεται κατά 3 ( από +6 ςε +3) και κάκε άτομο S κατά (από - ςε 0). Κ Cr O 7 +3H S+H SO 4 Cr (SO 4 ) 3 + 3S +K SO 4 Τοποκζτθςθ ςυντελεςτϊν ϊςτε να ιςχφει ςυνολικι αφξθςθ Α.Ο.= ςυνολικι μείωςθ Α.Ο Κ Cr O 7 +3H S+4H SO 4 Cr (SO 4 ) 3 + 3S +K SO 4 Συντελεςτισ 4 ςτο Θ SO 4 : ιςοςτάκμιςθ ιόντων SO 4 - Κ Cr O 7 +3H S+4H SO 4 Cr (SO 4 ) 3 + 3S +K SO 4 +7H O Ρροςκικθ 7 μορίων Θ Ο ςτο ο μζλοσ :Ιςοςτάκμιςθ Θ Ζλεγχοσ Ο για επαλικευςθ(εξαιροφνται τα Ο του SO 4 ) 7 άτομα Ο και ςτα μζλθ 6.Εφαρμογι. KMnO 4 +H S+H SO 4 7.Παράδειγμα. KMnO 4 +FeCl KMnO 4 +FeCl +HCl MnCl +KCl +FeCl 3 (Αναγραωι κφριων προϊόντων τθσ αντίδραςθσ) KMnO 4 +5FeCl +HCl MnCl +KCl +5FeCl 3 ( ζλεγχοσ οξειδωτικοφ-αναγωγικοφ ςτοιχείου) KMnO 4 +5FeCl +8HCl MnCl +KCl +5FeCl 3 (Ιςοςτάκμιςθ Cl) KMnO 4 +5FeCl +8HCl MnCl +KCl +5FeCl 3 +4H O (Ρροςκικθ μορίων Θ Ο για ιςοςτάκμιςθ Θ) Ζλεγχοσ Ο για επαλικευςθ : 4 άτομα Ο ςε κάκε μζλοσ. 8.Εφαρμογι. K Cr O 7 +FeCl 9. Παράδειγμα KMnO 4 +SO +H SO 4 KMnO 4 +SO +H SO 4 MnSO 4 +K SO 4 +H SO 4 (Αναγραωι βαςικϊν προϊόντων, το S που ανάγεται ςυμβολίηεται με ζντονθ γραωι) KMnO 4 +5SO +H SO 4 MnSO 4 +K SO 4 +5H SO 4 ( ζλεγχοσ οξειδωτικοφ-αναγωγικοφ) KMnO 4 +5SO +3H SO 4 MnSO 4 +K SO 4 +5H SO 4 (Ιςοςτάκμιςθ SO 4 -, εξαιροφνται τα SO 4 - ) KMnO 4 +5SO +3H SO 4 +Θ Ο MnSO 4 +K SO 4 +5H SO 4 (Ρροςκικθ Θ Ο ςτο 1 ο μζλοσ για ιςοςτάκμιςθ των Θ ) KMnO 4 +5SO +Θ Ο MnSO 4 +K SO 4 +H SO 4 (Απλοποίθςθ των Θ SO 4 ) 10.Εφαρμογι. α.kmno 4 +H SO 3 +H SO 4 β. KMnO 4 +Na SO 3 +H SO 4 γ.k Cr O 7 +H SO 3 +H SO 4 δ. K Cr O 7 +Na SO 3 +H SO 4 ε. K Cr O 7 +SO +H SO 4 ΕΠΑΝΑΛΗΠΣΙΚΑ ΘΕΜΑΣΑ 1. Σε ζνα διάλυμα που περιζχει 0,1mol NaCl και 0,1mol FeCl προςκζςαμε διάλυμα KMnO 4 οξινιςμζνου με H SO 4 μζχρι να εμωανιςτεί ςτακερό μωβ (ερυκροϊϊδεσ) χρϊμα ςτο διάλυμα. α) Γράψτε τισ χθμικζσ εξιςϊςεισ των αντιδράςεων που πραγματοποιικθκαν. β) Υπολογίςτε τον όγκο ςε STP του αερίου που ελευκερϊκθκε, κακϊσ και τον αρικμό mol του KMnO 4 που αντζδραςαν.. Ριραμε 00mL από ζνα διάλυμα Δ Θ Ο και του προςκζςαμε κατά ςταγόνεσ διάλυμα KMnO 4 0,1Μ οξινιςμζνου με H SO 4 μζχρι να πάψει να ελευκερϊνεται αζριο. Διαπιςτϊςαμε ότι ελευκερϊκθκαν 4mL αερίου ςε STP. Υπολογίςτε: α) τθν % w/v περιεκτικότθτα του διαλφματοσ Δ β) τον όγκο του διαλφματοσ KMnO 4 που προςκζςαμε γ) τον αρικμό των mol του I που κα παραχκεί αν ςε άλλα 00mL του διαλφματοσ Δ προςκζςουμε περίςςεια διαλφματοσ KI που είναι οξινιςμζνο με H SO 4. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 5

6 6 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών.θερμοχημεία.1.θερμότητα αντίδραςησ-ενθαλπία 1.Δίνεται το παρακάτω ςχεδιάγραμμα.να υπολογίςετε το ποςό κερμότθτασ που εκλφεται ι απορροωάται κατά τθν πραγματοποίθςθ τθσ αντίδραςθσ του διαγράμματοσ Α+Β ΑΒ 3.Ροιο από τα παρακάτω ςχιματα είναι ςωςτό Α.Ροια είναι θ ενκαλπία των αντιδρϊντων ; α. 15KJ β.45kj Β.Ροια είναι θ ενκαλπία των προϊόντων ; α. 15KJ β.45kj Γ. Ροια ενκαλπία είναι μεγαλφτερθ ; α. Αντιδρϊντων β. Ρροϊόντων Δ. Θ μεταβολι τθσ ενκαλπίασ ΔΘ=Θ προιόντων -Θ αντιδρϊντων είναι α. ΔΘ>0 β. ΔΘ<0 Ε. Θ αντίδραςθ πραγματοποιείται με. α. Απορρόωθςθ κερμότθτασ από το περιβάλλον β. Ζκλυςθ κερμότθτασ προσ το περιβάλλον Σ. Αν οι αντιδράςεισ που πραγματοποιοφνται με ταυτόχρονθ ζκλυςθ κερμότθτασ προσ το περιβάλλον είναι εξϊκερμεσ και αντίςτροωα αυτζσ που πραγματοποιοφνται, ταυτόχρονα με απορρόωθςθ κερμότθτασ ενδόκερμεσ, θ αντίδραςθ Α+Β ΑΒ είναι : α. Εξϊκερμθ β. Ενδόκερμθ 4. Με βάςθ το παρακάτω διάγραμμα να απαντιςετε τισ ερωτιςεισ που ακολουκοφν. Α.Θ αντίδραςθ H (g) +1/ O (g) H O (l) είναι. : α. Ενδόκερμθ β. Εξϊκερμθ Β. Θ αντίδραςθ H (g) +1/ O (g) H O (l) πραγματοποιείται. : α. με ταυτόχρονθ ζλκυςθ κερμότθτασ προσ το περιβάλλον β. με απορρόωθςθ κερμότθτασ από το περιβάλλον Γ.Θ αντίδραςθ MgCO 3(s) MgO (s) +CO (g) είναι.. : α. Ενδόκερμθ β. Εξϊκερμθ Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 6

7 7 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Δ. Θ αντίδραςθ MgCO 3(s) MgO (s) +CO (g) πραγματοποιείται. : α. με ταυτόχρονθ ζλκυςθ κερμότθτασ προσ το περιβάλλον β. με απορρόωθςθ κερμότθτασ από το περιβάλλον E. Γενικά για μία χθμικι αντίδραςθ ιςχφει..: α. ΔΘ= Θ προϊόντων - Θ αντιδρϊντων β. ΔΘ= Θ αντιδρϊντων - Θ προϊόντων Σ. Θ ενκαλπία ΔΘ ο τθσ αντίδραςθσ MgCO 3(s) MgO (s) +CO (g) είναι : α. +117,3KJ β. -117,3KJ γ. 34,6ΚJ δ. -34,6KJ 5.Στο παρακάτω διάγραμμα ςασ δίνεται θ ενκαλπία ςυγκεκριμζνθσ ποςότθτασ νεροφ ςτισ τρεισ ωάςεισ : ςτερεά(s), υγρι(l), αζρια(g) Δ. Ροια διαδικαςία είναι θ εξάτμιςθ; α. (1) β.() γ.(3) δ.(4) Ε. Με βάςθ το παραπάνω διάγραμμα να ςυμπλθρϊςετε τον παρακάτω πίνακα με τουσ όρουσ ΔΗ>0 ι ΔΗ<0 ςτθ ςτιλθ μεταβολι ενκαλπίασ και με τουσ όρουσ ΑΠΟΡΡΟΦΗΗ ι ΕΚΛΤΗ ςτθ ςτιλθ κερμότθτα. ΔΙΑΔΙΚΑΙΑ Μεταβολι Θερμότθτα ενκαλπίασ ΣΗΞΗ ΠΗΞΗ ΕΞΑΣΜΙΗ Σ. Θ διαδικαςία-4 τι είναι ενδόκερμθ ι εξϊκερμθ ; 6.Σασ δίνεται το παρακάτω διάγραμμα ωυςικϊν μετατροπϊν μίασ υποκετικισ ουςίασ Χ. A.Να χαρακτθρίςετε τισ παρακάτω ωράςεισ ωσ ςωςτζσ ι λάκοσ α. Θ ςτερεά ωάςθ ζχει μεγαλφτερθ ενκαλπία από τθν υγρι ωάςθ. β. Θ υγρι ωάςθ ζχει μεγαλφτερθ ενκαλπία από τθ ςτερεά ωάςθ. γ. Τθ μεγαλφτερθ ενκαλπία τθν ζχει θ ςτερεά ωάςθ,ενϊ τθ μικρότερθ θ αζρια δ. Τθ μεγαλφτερθ ενκαλπία τθν ζχει θ αζρια ωάςθ,ενϊ τθ μικρότερθ θ ςτερεά. Να ςυμπλθρϊςετε τον παρακάτω πίνακα Φυςικι Μετατροπι Διαδικαςία Διαγράμματοσ Ρρόςθμο ΔΘ Είδοσ Μεταβολισ Εξάτμιςθ Ριξθ Τιξθ Υγροποίθςθ Β. Ροια διαδικαςία είναι θ τιξθ; α. (1) β.() γ.(3) δ.(4) Γ. Ροια διαδικαςία είναι θ πιξθ; α. (1) β.() γ.(3) δ.(4) Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 7

8 8 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 7.Θ αντίδραςθ Α (g)+b (g) AB(g) ζχει πικανοφσ μθχανιςμοφσ πραγματοποίθςθσ όπωσ ωαίνεται ςτο ςχιμα. Με δεδομζνο ότι θ ΔΘ τθσ αντίδραςθσ είναι Θ προιόντων -Θ αντιδρϊντων, να απαντιςετε τισ παρακάτω ερωτιςεισ. Α.Θ Θ προιόντων είναι : α. 100ΚJ β. 150ΚJ γ. 50ΚJ δ.150κj B. Θ Θ αντιδρϊντων είναι : α. 100ΚJ β. 150ΚJ γ. 50ΚJ δ.150κj Γ. Θ ΔΘ αν θ αντίδραςθ πραγματοποιείται ςφμωωνα με το 1 ο μθχανιςμό είναι : α. +100ΚJ β.+150κj γ. +50ΚJ δ. -50ΚJ Δ. Θ ΔΘ αν θ αντίδραςθ πραγματοποιείται ςφμωωνα με το ο μθχανιςμό είναι : α. +100ΚJ β.+150κj γ. +50ΚJ δ. -50ΚJ Ε. Είναι ςωςτόσ ο ιςχυριςμόσ ότι θ μεταβολι τθσ ενκαλπίασ ςε μία χθμικι μεταβολι εξαρτάται από τον τρόπο που πραγματοποιείται θ αντίδραςθ. 8.Σασ δίνονται διάγραμμα πραγματοποίθςθσ τθσ αντίδραςθσ Α + Β ΑΒ. Στο 1 ο διάγραμμα θ ουςία ΑΒ βρίςκεται ςτθν αζρια ωάςθ, ενϊ ςτο ο ςτθν υγρι. Α. Να χαρακτθρίςετε τθν παρακάτω πρόταςθ ωσ ςωςτι λάκοσ «Θ ουςία ΑΒ ζχει το ίδιο ενεργειακό περιεχόμενο ανεξάρτθτα από τθ ωάςθ που βρίςκεται» Β. Σε ποια ωάςθ θ ουςία ΑΒ ζχει μεγαλφτερο ενεργειακό περιεχόμενο : α. Υγρι β. Αζρια Γ. Σε ποια ωάςθ θ ουςία ΑΒ ζχει μικρότερο ενεργειακό περιεχόμενο : α. Υγρι β. Αζρια Δ. Θ μεταβολι τθσ ενκαλπίασ ΔΘ τθσ αντίδραςθσ Α (g) + Β (g) ΑΒ(g) είναι..: α. + 50ΚJ β.+30κj γ.-50κj δ.-30κj E. Θ μεταβολι τθσ ενκαλπίασ ΔΘ τθσ αντίδραςθσ Α (g) + Β (g) ΑΒ(l) είναι..: α. + 50ΚJ β.+30κj γ.-50κj δ.-30κj Σ. Είναι ςωςτόσ ο ιςχυριςμόσ ότι θ μεταβολι τθσ ενκαλπίασ μίασ χθμικισ μεταβολισ εξαρτάται από τθ ωυςικι κατάςταςθ (ςτερεά,υγρι,αζρια) που βρίςκονται τα προϊόντα ι τα αντιδρϊντα. 9.Σασ δίνονται τα παρακάτω διάγραμμα πραγματοποίθςθσ τθσ ίδιασ χθμικισ μεταβολισ : Μετατροπι αερίων Α, Β ςε αζριο ΑΒ. Α. Θ ΔΘ τθσ αντίδραςθσ Α (g) + Β (g) ΑΒ(g) είναι.. α. +100ΚJ β.+150κj γ. +50ΚJ δ. -50ΚJ Β. Θ ΔΘ τθσ αντίδραςθσ Α (g) + Β (g) 4ΑΒ(g) είναι.. α. +100ΚJ β.+150κj γ. +50ΚJ δ. -50ΚJ Γ. Είναι ςωςτόσ ο ιςχυριςμόσ ότι θ μεταβολι τθσ ενκαλπίασ μίασ χθμικισ μεταβολισ εξαρτάται από τον τρόπο που αναγράωουμε τθν εξίςωςθ τθσ χθμικισ αντίδραςθσ ; 10. Να επιλζξετε τον ςωςτό όρο τθσ παρζνκεςθσ. Θ μεταβολι τθσ ενκαλπίασ μίασ χθμικισ μεταβολισ ( εξαρτάται/δεν εξαρτάται) από τον τρόπο που πραγματοποιείται αυτι. Θ μεταβολι τθσ ενκαλπίασ μίασ χθμικισ Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 8

9 9 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών μεταβολισ ( εξαρτάται/δεν εξαρτάται) από τθ ωυςικι κατάςταςθ των αντιδρϊντων και προϊόντων. Θ μεταβολι τθσ ενκαλπίασ μίασ χθμικισ μεταβολισ ( εξαρτάται/δεν εξαρτάται) από τον τρόπο που γράωουμε τθν εξίςωςθ τθσ χθμικισ αντίδραςθσ. Να ςθμειϊςετε το γράμμα που αντιςτοιχεί ςτθ ςωςτι απάντθςθ. 11. Το ποςό κερμότθτασ που εκλφεται ι απορροωάται κατά τθν πραγματοποίθςθ μιασ χθμικισ αντίδραςθσ εξαρτάται: α. μόνο από τθ ωυςικι κατάςταςθ των αντιδρϊντων και προϊόντων β. μόνο από τθν ποςότθτα των αντιδρϊντων γ. μόνο από τισ ςυνκικεσ κερμοκραςίασ και πίεςθσ δ. απ όλουσ τουσ παραπάνω παράγοντεσ. 1. Θ ενζργεια που ανταλλάςςεται με το περιβάλλον κατά τθν πραγματοποίθςθ μιασ χθμικισ αντίδραςθσ υπό ςτακερι πίεςθ, ιςοφται με τθν : α. ενκαλπία β. μεταβολι εςωτερικισ ενζργειασ γ. χθμικι ενζργεια δ. μεταβολι ενκαλπίασ. 13. Από τθν κερμοχθμικι εξίςωςθ Α+Β ΑΒ ΔΘ=-13ΚJ προκφπτει : α. Πτι είναι μία ενκόκερμθ αντίδραςθ β. Πτι πραγματοποιείται με απορρόωθςθ κερμότθτασ από το περιβάλλον. γ. Πτι είναι μία εξϊκερμθ αντίδραςθ δ. Πτι Θ προϊόντων > Θ αντιδρϊντων 15. Ροια από τισ παρακάτω αντιδράςεισ ςυνοδεφεται από ζκλυςθ κερμότθτασ : α. Αντίδραςθ καφςθσ β. Αντίδραςθ διάςπαςθσ διατομικοφ μορίου γ. Μετατροπι νεροφ από τθν υγρι μορωι ςτθν αζρια. δ. Μετατροπι γραωίτθ ςε αδάμαντα (διαμάντι) Να χαρακτθρίςετε τισ παρακάτω προτάςεισ ωσ ςωςτζσ ι λανκαςμζνεσ 16. Στισ χθμικζσ αντιδράςεισ δε διατθρείται μόνο θ μάηα (νόμοσ Lavoisier), αλλά και θ ενζργεια (νόμοσ διατθριςεωσ τθσ ενζργειασ). 17. Θερμοκραςία είναι θ διαωορά ενζργειασ που μεταωζρεται μεταξφ ςωμάτων με διαωορετικι κερμότθτα. 18. Θ ενκαλπία είναι όπωσ και το γεωγραωικό φψοσ καταςτατικι ιδιότθτα,δθλαδι θ τιμι που «παίρνουν» είναι ανεξάρτθτθ τθσ διαδρομισ που ακολοφκθςε για να ωτάςει ςτθ κζςθ αυτι. 19. mol CO ςε = 1atm και κ = 5 C ζχουν τθν ίδια ενκαλπία είτε θ ποςότθτα αυτι ςχθματίςτθκε από τθν καφςθ CH 4 είτε από τθ διάςπαςθ CaCO Ζνα ςϊμα περιζχει κερμότθτα, ενκαλπία δίνει ι παίρνει ζνα ςϊμα με αποτζλεςμα να αλλάηει θ κερμότθτα του. 1. Σφςτθμα είναι ο χϊροσ που γίνεται θ αντίδραςθ. Οτιδιποτε άλλο εκτόσ αυτοφ ονομάηεται περιβάλλον.. Σε μία αντίδραςθ θ μεταβολι τθσ ενκαλπίασ ορίηεται ωσ ΔΘ=Θ αντιδρϊντων -Θ προϊόντων 14. Από τθ κερμοχθμικι εξίςωςθ ΓZ Γ + Z ΔΘ=+6KJ προκφπτει : α. Πτι πραγματοποιείται με ταυτόχρονθ ζκλυςθ κερμότθτασ ςτο περιβάλλον β. Πτι Θ προϊόντων > Θ αντιδρϊντων. γ. Πτι Θ προϊόντων <Θ αντιδρϊντων. δ. Πτι είναι μία εξϊκερμθ αντίδραςθ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 9

10 10 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ασ δίνεται παρακάτω ζνα διάγραμμα που δείχνει τθν ενκαλπία διαφόρων ςωμάτων. Με βάςθ αυτό το διάγραμμα να απαντιςετε ςτισ παρακάτω ερωτιςεισ. 3. Ροια από τισ αντιδράςεισ που ςασ δίνονται παρακάτω είναι εξϊκερμεσ και ποιεσ ενδόκερμεσ Ζ(KJ) H (g)+1/ O (g) H O(g) 5. Σασ δίνονται οι παρακάτω κερμοχθμικζσ εξιςϊςεισ: α.al O 3 Al+3O -300KJ β. CH 4 +Ο CO +H O+800KJ A. Nα χαρακτθρίςετε τισ αντιδράςεισ α και β ωσ ενδοκζρμεσ ι εξϊκερμεσ. Β. Να χαρακτθρίςετε τα ςϊματα CH 4, O,Al ωσ αναγωγικά ι οξειδωτικά. Γ. Να υπολογίςετε τθ μάηα ςε gr του Al O 3 που κα διαςπαςτοφν μετά από τθν καφςθ 11,L (stp) μεκανίου. Δίνονται A r : Al=7, O=16 H O(l) Αντιδράςεισ : α. Θ (g) + 1/O (g) H O(g) β. Θ (g) + 1/O (g) H O(l) γ. Θ Ο(g) H O(l) δ. Θ Ο(l) H O(g) ε. H O(g) Θ (g) + 1/O (g) ςτ. H O(l) Θ (g) + 1/O (g) 4. Σε δοχείο(ςφςτθμα) περιζχονται 6,7L μετρθμζνα ςε stp ςυνκικεσ αερίου μίγματοσ μεκανίου και αικανίου. Κατά τθν καφςθ του μίγματοσ απελευκερϊνονται ςτο εργαςτιριο (περιβάλλον) 334KJ,κερμότθτασ.Αν οι κερμοχθμικζσ εξιςϊςεισ καφςθσ των ςυςτατικϊν του αερίου μίγματοσ είναι : CH 4 + O CO + H O +890KJ C H 6 +7/ O CO +3H O +1560KJ Να βρείτε: α. Τθ ςφςταςθ του μίγματοσ. β. Το πρόςθμο τθσ κερμότθτασ Q για: β1. Το ςφςτθμα β. Το περιβάλλον γ. Αν οι αντιδράςεισ που ςασ δίνονται είναι ενδόκερμεσ ι εξϊκερμεσ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 10

11 11 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 3.Χημική κινητική 3.1.Γενικά για τη χημική κινητική και τη χημική αντίδραςη - Σαχύτητα αντίδραςησ 1. Σασ δίνεται θ παρακάτω αντίδραςθ ΝΟ5(g) 4NO(g)+O(g) Α. Αν ςε χρονικό διάςτθμα 0-t s παράγεται 1mole O(g),πόςα moles ΝΟ(g) παράγονται. : α. 1mole β. 4moles γ. moles Β. Αν u1 θ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ του Ο(g) θ μζςθ ταχφτθτα u παραγωγισ του ΝΟ(g) είναι : u α. u1=4u β.u1= 4 Γ. Ροια από τισ παρακάτω εκωράςεισ είναι ςωςτι Δ*Ο + Δ*NΟ + Δ*Ο + 1 Δ*NΟ + α. β. =4 = Δt Δt Δt 4 Δt Δ. Αν ςτο χρονικό διάςτθμα 0-t s παράγεται 1mole O(g),πόςα moles NO5 διαςπϊνται : α. 1mole β. 4moles γ. moles Ε. Ιςχφει : α. Θ ταχφτθτα παραγωγισ του Ο είναι διπλάςια τθσ ταχφτθτασ κατανάλωςθσ του ΝΟ5 β. Θ ταχφτθτα παραγωγισ του Ο είναι θ μιςι τθσ ταχφτθτασ κατανάλωςθσ του ΝΟ5 Σ. Αν Δ*ΝΟ5+= *ΝΟ5]t-[NO5]o,τότε το Δ*ΝΟ5] είναι : α. μικρότερο του μθδενόσ β. μεγαλφτερο του μθδενόσ Ζ. Ροια από τισ παρακάτω εκωράςεισ είναι ςωςτι : Δ*Ο + 1 Δ*NΟ5 + Δ*Ο + 1 Δ*NΟ5 + α. β. = =- Δt Δt Δt Δt γ. Δ*NΟ5 + Δ*Ο + = Δt Δt δ. Δ*NΟ5 + Δ*Ο + =- Δt Δt. Θ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ ΝΟ5(g) 4NO(g)+O(g) είναι ωσ ςυνάρτθςθ τθσ μεταβολισ τθσ ςυγκζντρωςθσ του Ο(g) Δ*Ο + u= Δt A.Θ μζςθ ταχφτθτα u ωσ ςυνάρτθςθ τθσ μεταβολισ τθσ ςυγκζντρωςθσ του ΝΟ(g) είναι.. : Δ*NΟ + Δ*NΟ + α. u=4 β. u=-4 Δt Δt 1 Δ*NΟ + γ. u= 4 Δt 1 Δ*NΟ + δ. u=- 4 Δt Β. Θ μζςθ ταχφτθτα u ωσ ςυνάρτθςθ τθσ μεταβολισ τθσ ςυγκζντρωςθσ του ΝΟ5(g) Δ*NΟ5 + Δ*NΟ5 + είναι.. :α. u=- β. u= Δt Δt 1 Δ*NΟ5 + 1 Δ*NΟ5 + γ. u=- δ. u= Δt Δt Γ. Με ποιο από τα παρακάτω ςϊματα πιςτεφετε ότι υπολογίηεται πιο απλά θ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ ΝΟ5(g) 4NO(g)+O(g) α. ΝΟ5 β. ΝΟ γ. Ο 3. Το πεντοξείδιο του αηϊτου ΝΟ5 διαςπάται προσ διοξείδιο του αηϊτου ΝΟ και οξυγόνο Ο ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ ΝΟ5(g) 4NO(g)+O(g) Αν θ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ ςτο χρονικό διάςτθμα(0-t s) του ΝΟ(g) είναι 5, mol/(l s), να βρεκοφν θ μζςθ ταχφτθτα διάςπαςθσ του ΝΟ5(g) κακϊσ και θ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ του Ο(g) για το ίδιο χρονικό διάςτθμα (0-t s). Απάντθςθ Δ*NΟ5 + ΗΘΣΟΤΜΕΝΟ : (ταχφτθτα διάςπαςθσ Δt Δ*Ο + του ΝΟ5(g)) και (ταχφτθτα παραγωγισ Δt του Ο(g). ΔΕΔΟΜΕΝΟ: Σαχφτθτα παραγωγισ του ΝΟ(g) Δ*NΟ mol/(l s) Δt ΛΤ Θ: Γνωρίηω ότι μπορϊ να εκφράςω τθν ταχφτθτα παραγωγισ του Ο(g)(ηθτοφμενο) ωσ ςυνάρτθςθ τθσ ταχφτθτασ παραγωγισ του ΝΟ (g). Δ*Ο + 1 Δ*NΟ + 1 = =1,5 10-6mol/(L s) Δt 4 Δt 4 Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 11

12 1 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Τπολογίηω με τθ βοικεια τθσ ταχφτθτασ παραγωγισ του Ο και τθν ταχφτθτα διάςπαςθσ του Ν Ο 5 Δ*Ο + 1 Δ*NΟ 5+ =- Δt Δt Δ*Ο + Δ*NΟ 5+ Δt Δt 6 Δ*NΟ 5+ 1,5 10 Δt ( επειδι το Δ*Ν Ο + 0, το "-" απαλείωεται) 5 Δ*NΟ 5+ 6,5 10 mol/(l s) Δt ΓΕΝΙΚΑ: Ελζγχουμε τισ ταχφτθτεσ, το ςϊμα με το μεγαλφτερο ςυντελεςτι ςτθν αντίδραςθ κα πρζπει να ζχει και τθ μεγαλφτερθ ταχφτθτα. Σο ΝΟ ζχει ςυντελεςτι 4, το Ν Ο 5 ζχει ςυντελεςτι και το Ο ζχει ςυντελεςτι 1. Άρα θ ταχφτθτα του ΝΟ κα πρζπει να είναι τετραπλάςια του Ο (4/1) και διπλάςια του Ν Ο 5 ( 4/) 4. Θ αμμωνία ΝΘ 3 αντιδρά με το οξυγόνο Ο παράγοντασ μονοξείδιο του αηϊτου ΝΟ και νερό Θ Ο ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ. 4ΝΘ 3(g) +5O (g) 4NO (g) +6H O (g) Αν μία ςυγκεκριμζνθ χρονικι ςτιγμι t 1 θ ςτιγμιαία ταχφτθτα κατανάλωςθσ τθσ αμμωνίασ d[nh 3] 0,068mol/(L s), να βρεκοφν για τθ dt χρονικι ςτιγμι t 1 : α.h ςτιγμιαία ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ. β.h ςτιγμιαία ταχφτθτα παραγωγισ του νεροφ Θ Ο. 5. Σασ δίνεται θ παρακάτω αντίδραςθ ΝΟ (g) +F (g) NO F (g) Να βρείτε τθ ςχζςθ μεταξφ τθσ ταχφτθτασ παραγωγισ του ΝΟ F και τθσ ταχφτθτασ κατανάλωςθσ του F (g). Λφςθ: Εκφράηω τθ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ ςε ςυνάρτθςθ με τθν ταχφτθτα παραγωγισ του NO F (g). Ομοίωσ εκφράηω τθ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ ςε ςχζςθ με τθ ταχφτθτα κατανάλωςθσ του F (g). τθριηόμαςτε ςτο γεγονόσ ότι θ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ είναι ίδια, ανεξάρτθτα από τον τρόπο που τθν εκφράηουμε. Δ*F + 1 Δ*ΝΟ F+ u=- (1) u= () Δt Δt Από τθν (1) και () 1 Δ*ΝΟF+ Δ*F + =- Δt Δt Προςζχουμε πάντα να ζχουμε αρνθτικό πρόςθμο ςτα αντιδρϊντα, κετικό ςτα προϊόντα. 6. Βρείτε τθ ςχζςθ μεταξφ τθσ μζςθσ ταχφτθτασ διάςπαςθσ του ΝΟ και τθσ μζςθσ ταχφτθτασ ςχθματιςμοφ του Ο. ΝΟ (g) NO (g) +O (g) 7. Βρείτε τθ ςχζςθ μεταξφ τθσ ταχφτθτασ κατανάλωςθσ του υδρογόνου Θ και τθσ ταχφτθτασ παραγωγισ του υδροιωδίου ΘΙ. Θ (g) +I (g) HI (g) 8. Το υδροβρϊμιο HBr αντιδρά με το οξυγόνο Ο προσ ςχθματιςμό αερίου Br και νεροφ Θ Ο ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ 4ΘBr (g) +O (g) Br (g) +H O (g) α. Να γράψετε τθ ςχζςθ τθσ μζςθσ ταχφτθτασ τθσ αντίδραςθσ ςε ςχζςθ με τθ μζςθ ταχφτθτα κατανάλωςθσ του ΘBr κακϊσ και με τθ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ του Br. β. Να γράψετε τθ ςχζςθ τθσ μζςθσ ταχφτθτασ κατανάλωςθσ του ΘBr με τθ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ του Br 9. Σασ δίνεται θ παρακάτω αντίδραςθ Ν Ο 5(g) 4NO (g) +O (g) 600s μετά τθν ζναρξθ τθσ αντίδραςθσ θ ςυγκζντρωςθ του Ν Ο 5 είναι ίςθ με 1, Μ. 100s μετά τθν ζναρξθ τθσ αντίδραςθσ θ ςυγκζντρωςθ του Ν Ο 5 είναι ίςθ με 0, Μ. Να βρεκεί : α. Θ μζςθ ταχφτθτα κατανάλωςθσ του Ν Ο 5 για το χρονικό διάςτθμα 600s-100s β. Θ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ του Ο για το χρονικό διάςτθμα 600s-100s. Λφςθ: Γνωρίηουμε ότι για τον υπολογιςμό τθσ μζςθσ ταχφτθτασ κατανάλωςθσ ενόσ αντιδρϊντοσ πρζπει να υπολογίςω αρχικά το Δ*Ν Ο 5 + που είναι τελικι ςυγκζντρωςθ *Ν Ο 5 + ( χρονικι ςτιγμι 100s) αρχικι ςυγκζντρωςθ*ν Ο 5 ] ( χρονικι ςτιγμι 600s). Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 1

13 13 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Τπολογίηω ςτθ ςυνζχεια το Δt=t τελικο -t αρχικό. Δεν πρζπει να ξεχνάμε ότι ςτθ ζκφραςθ τθσ ταχφτθτασ αντικακιςτοφμε - Δ*Ν Ο 5 ]. - Δ*ΝΟ 5+ 0,93-1,4 10 M uno - =- = 5 Δt ,31 10 M -6-5, 10 M/s 600 Προςζχουμε θ ταχφτθτα να είναι πάντα κετικι. Αν ζχουμε αρνθτικό πρόςθμο ςτθν ταχφτθτα ελζγχουμε μιπωσ υπολογίςαμε λάκοσ το Δ*Ν Ο 5 ] το οποίο είναι πάντα τελικι-αρχικι ςυγκζντρωςθ. Για να βρω τθ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ του Ο,αρχικά υπολογίηω τθ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ ςε ςχζςθ με το Ν Ο 5 1Δ*ΝΟ u 5, 10 =,6 10 M/s Δt Εκφράηω τθ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ ςε ςχζςθ με το Ο Δ*Ο + u=, θ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ είναι Δt δ. Θ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ του Θ 1. To διοξείδιο του αηϊτου ΝΟ διαςπάται μετά από κζρμανςθ προσ μονοξείδιο του αηϊτου ΝΟ και οξυγόνο Ο. NO (g) NO (g) +O (g) Αρχικά θ ςυγκζντρωςθ του ΝΟ (g) είναι 0,11Μ. Μετά από 60s θ ςυγκζντρωςθ του ΝΟ (g) είναι 0,1Μ. Να βρεκοφν για το χρονικό διάςτθμα 0-60s: α. Θ μζςθ ταχφτθτα κατανάλωςθσ του ΝΟ (g) β. Θ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ γ. Θ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ του Ο (g) 13. Σε δοχείο 1L τοποκετοφμε mole του Α και 4mole του Β, με αποτζλεςμα να πραγματοποιείται θ παρακάτω αντίδραςθ Α(g)+B(g) 3Γ(g). Οι μεταβολζσ των ςυγκεντρϊςεων ςε ςυνάρτθςθ με το χρόνο των ςωμάτων δίνονται ςτο παρακάτω διάγραμμα: πάντα ίδια ανεξάρτθτα από το πιο ςϊμα χρθςιμοποιοφμε για να τθν υπολογίςουμε,άρα Δ*Ο + 6,6 10 M/s Δt 10. Το ιόν ιωδίου Ι - οξειδϊνεται από το υποχλωριϊδεσ ιόν ClO - προσ ςχθματιςμό ιόν χλωρίου Cl - και υποιωδιϊδουσ ιόντοσ ΙΟ -. Αν s μετά τθν ζναρξθ τθσ αντίδραςθσ θ *Ι - +=1, Μ και 8s μετά τθν ζναρξθ τθσ θ [Ι - +=1, Μ, να υπολογιςτοφν : α. Θ μζςθ ταχφτθτα κατανάλωςθσ του ιόντοσ Ι - β. Θ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ του ιόντοσ Cl Μεταλλικό μαγνιςιο Mg αντιδρά με υδροχλωρικό οξφ HCl προσ παραγωγι χλωριοφχου μαγνθςίου MgCl και αερίου υδρογόνου Θ ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ: Mg (s) +HCl (aq) MgCl (aq) +H (g) Αν ςε χρονικό διάςτθμα 1s καταναλϊκθκαν 0,011g Mg, να βρεκοφν για το ίδιο χρονικό διάςτθμα: α. Θ μζςθ ταχφτθτα κατανάλωςθσ του Mg β. Θ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ γ. Θ μζςθ ταχφτθτα κατανάλωςθσ του HCl Α.Θ καμπφλθ-ι ςε ποιο ςϊμα αντιςτοιχεί : α. Α β. Β γ. Γ Β. Θ καμπφλθ-ιι ςε ποιο ςϊμα αντιςτοιχεί : α. Α β. Β γ. Γ Γ. Θ καμπφλθ-ιιι ςε ποιο ςϊμα αντιςτοιχεί : α. Α β. Β γ. Γ Δ. Ρόςθ είναι θ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ του Γ για το χρονικό διάςτθμα 0-100s : 6 4 α. M/s β. M/s γ. M/s Ε. Ρόςθ είναι θ μζςθ ταχφτθτα κατανάλωςθσ του Α για το χρονικό διάςτθμα 0-100s : Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 13

14 14 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 6 4 α. M/s β. M/s γ. M/s Σ. Ρόςθ είναι θ μζςθ ταχφτθτα κατανάλωςθσ του Β για το χρονικό διάςτθμα 0-100s : 6 4 α. M/s β. M/s γ. M/s Ζ. Είναι ςωςτόσ ο ιςχυριςμόσ ότι ζνα ςϊμα ςε μία χθμικι αντίδραςθ όςο μεγαλφτερο ςυντελεςτι ζχει, τόςο με μεγαλφτερθ ταχφτθτα καταναλϊνεται ι παράγεται ; α. Ναι β. Πχι Η. Ο ςυντελεςτισ του Α είναι 1 και του Β, θ ςχζςθ που ςυνδζει τθ u A με τθ u B είναι : 1 α. u A = u B β. u A = u B 1 Θ. Ο ςυντελεςτισ του Α είναι 1 και του Γ 3, θ ςχζςθ που ςυνδζει τθ u A με τθ u Γ είναι : 3 1 α. u A = u Γ β. u A = u Γ 1 3 Ι. Ο ςυντελεςτισ του Β είναι και του Γ 3, θ ςχζςθ που ςυνδζει τθ u Β με τθ u Γ είναι : 3 α. ub uγ β. ub uγ Σε δοχείο 1L τοποκετοφμε 3moles A και 6moles Β,τα οποία αντιδροφν ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ Α(g)+B(g) 3Γ(g)+4Δ(g) Οι μεταβολζσ των ςυγκεντρϊςεων των ςωμάτων ςε ςυνάρτθςθ με το χρόνο t είναι α. Να βρείτε ποια καμπφλθ αντιςτοιχεί ςε κάκε ςϊμα. β. Να υπολογίςετε τθ μζςθ ταχφτθτα παραγωγισ ι κατανάλωςθσ όλων των ςωμάτων που ςυμμετζχουν ςτθν αντίδραςh. γ. Να υπολογίςετε τθ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ. 15. Θ ςυγκζντρωςθ του ςϊματοσ Α ςτθν αντίδραςθ : Α (g) B (g) μεταβάλλεται ςυναρτιςει του χρόνου t για δεδομζνθ κερμοκραςία Τ ςφμωωνα με τον παρακάτω πίνακα : χρόνοσ /s *Α+ / moll -1 1, 1,5,0,6,7,75 Να υπολογίςετε : α. Το ρυκμό μεταβολισ τθσ ςυγκζντρωςθσ των ςωμάτων Α και Β κατά τα χρονικά διαςτιματα : 0-0s, 0-50s,40-50s β. Να υπολογίςετε τθ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ για τα χρονικά διαςτιματα 10-0s, 0-30s, 40-50s 16. Το ςϊμα Α διαςπάται ςτα ςϊματα Β και Γ ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ : Α Β +3Γ. Αν ςε χρονικό διάςτθμα 40s είχαμε τθν παραγωγι mol/l τθσ ουςίασ Γ, να βρείτε ςτο ίδιο χρονικό διάςτθμα: α. Τθν ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ β. Τον ρυκμό μεταβολισ των ςυγκεντρϊςεων των ςωμάτων Α και Β Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 14

15 15 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 4.Χημική ιςορροπία Έννοια χημικήσ ιςορροπίασαπόδοςη αντίδραςησ Η έννοια τησ χημικήσ ιςορροπίασ. 1. Δίνεται θ παρακάτω αντίδραςθ διάςπαςθσ του επιτετροξείδιου του αηϊτου ΝΟ4 προσ διοξείδιο του αηϊτου ΝΟ ΝΟ4(g) NO(g) Α. Πταν αρχικά είχαμε 0,04M NO4 τελικά είχαμε. α. 0Μ ΝΟ4 και 0,08Μ ΝΟ β. 0,33Μ ΝΟ4 και 0,15Μ ΝΟ Β. Πταν αρχικά είχαμε 0,08M NO τελικά είχαμε. α. 0Μ ΝΟ και 0,04Μ ΝΟ4 β. 0,33Μ ΝΟ4 και 0,15Μ ΝΟ Γ. Μποροφμε να ιςχυριςτοφμε ότι παράλλθλα με τθν αντίδραςθ ΝΟ4 ΝΟ, πραγματοποιείται ταυτόχρονα και θ ΝΟ ΝΟ4 α. Ναι β. Πχι Δ. Στθν κατάςταςθ τθσ χθμικισ ιςορροπίασ, όταν δθλαδι οι ςυγκεντρϊςεισ των ςωμάτων δεν μεταβάλλονται, τι ιςχφει ; α. Θ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ ΝΟ4 ΝΟ μθδενίηεται, ταυτόχρονα μθδενίηεται και θ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ ΝΟ ΝΟ4 β. Θ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ ΝΟ4 ΝΟ εξιςϊνεται με τθν ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ ΝΟ ΝΟ4, και οι δφο ταχφτθτεσ είναι διάωορεσ του μθδενόσ.. Το μονοξείδιο του άνκρακα CO αντιδρά με το υδρογόνο Θ, ςφμωωνα με τθν παρακάτω αντίδραςθ: CO(g)+3H (g) CH4 (g)+ho(g) Πταν τοποκετοφμε 1mol CO και 3mol H ςε δοχείο 10L ςτουσ 100Κ,αποκακίςταται χθμικι ιςορροπία όπου ςτο μίγμα τθσ βρίςκουμε 0,387mol HO. Να βρείτε τα mol των ςωμάτων του μίγματοσ τθσ ιςορροπίασ. Λφςθ: Ζχουμε ουςιαςτικά ζνα πρόβλθμα ςτοιχειομετρίασ. Αρχικά ζχουμε τισ ποςότθτεσ των αντιδρϊντων, οι οποίεσ μεταβάλλονται όςο πραγματοποιείται θ αντίδραςθ. Σελικά το ςφςτθμα ιςορροπεί και υπολογίηουμε τισ τελικζσ ποςότθτεσ των ςωμάτων με τθ βοικεια τθσ τελικισ ποςότθτασ, ενόσ αντιδρϊντοσ ι προϊόντοσ. Για να επιλφςουμε το πρόβλθμα ςχεδιάηουμε τον παρακάτω πίνακα : Ποςότθτεσ (mol) CO(g)+3H(g) CH4(g) +HO(g) Αρχικά: Αντιδροφν/παράγονται: Χθμικι ιςορροπία: υμπλθρϊνουμε τισ αρχικζσ ποςότθτεσ των ςωμάτων που μασ δίνει το πρόβλθμα. Δεν ζχουμε δεδομζνα για τισ ποςότθτεσ των ςωμάτων που αντιδροφν/παράγονται, άρα κα χρθςιμοποιιςουμε τθ μεταβλθτι x. Σα προϊόντα αυξάνονται κατά x πολλαπλαςιαςμζνο με τον ςυντελεςτι του κάκε προϊόντοσ ςτθ χθμικι εξίςωςθ τθσ αντίδραςθσ. Ομοίωσ τα αντιδρϊντα μειϊνονται κατά x πολλαπλαςιαςμζνο με τον ςυντελεςτι του κάκε αντιδρϊντοσ ςτθ χθμικι εξίςωςθ τθσ αντίδραςθσ. Σθ μείωςθ τθ ςυμβολίηουμε με αρνθτικό πρόςθμο. Τπολογιςμόσ: Ποςότθτεσ (mol) CO(g)+3H(g) CH4(g) +HO(g) 1 3 Αρχικά: Αντιδροφν/ παράγονται: -x -3x +x +x Χθμικι ιςορροπία: 1-x 3-3x +x +x φμφωνα με τα δεδομζνα του προβλιματοσ θ ποςότθτα του ΘΟ ςτθν ιςορροπία είναι x=0,387mol Άρα ςτθ χθμικι ιςορροπία CO: 1-x=1-0,387=0,613mol H: 3-3x=3-3 0,387=1,839mol CH4: x=0,387mol Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 15

16 16 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 3. Σασ δίνεται θ παρακάτω ιςορροπία : Α(g) +B(g) AB(g) Αρχικά(moles) x Αντιδροφν(moles) 1 y Ραράγονται(moles) z Χθμικι ιςορροπία(moles) 1 A.Να υπολογίςετε τισ τιμζσ των x,y,z Β.Να βρείτε τισ ποςότθτεσ όλων των ςωμάτων ςτθ χθμικι ιςορροπία. 4. Α. Μίγμα αερίου 1mol CO και 1mol H O ςτουσ 1000 ο C αντιδρά ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ : CO(g)+H O(g) CO (g)+h (g) Μετά τθν αποκατάςταςθ τθσ ιςορροπίασ το μίγμα ιςορροπίασ περιζχει 0,43mol H. Ροια είναι θ ςφνκεςθ του μίγματοσ ιςορροπίασ ; Β. Ροςότθτα,5mol πενταχλωριοφχου ωωςωόρου PCl 5 διαςπάται ςτουσ 160 ο C και 1atm δίνοντασ 0,3mol PCl 3 ςτθν ιςορροπία. PCl (g) PCl (g)+cl (g) 5 3 Να βρείτε τισ ποςότθτεσ (ςε mol) των ςωμάτων ςτο μίγμα ιςορροπίασ. Γ. Τοποκετιςαμε 3mol τριοξειδίου του αηϊτου Ν Ο 3 ςε δοχείο, όπου διαςπϊνται ςτουσ 5 ο C και 1atm : NO 3(g) NO (g)+no(g) Να βρείτε τισ ποςότθτεσ (ςε mol) των ςωμάτων ςτο μίγμα ιςορροπίασ, αν αυτό περιζχει 0,9mol NO. Δ. Τοποκετιςαμε 0,6mol N και 1,8mol H ςε δοχείο ςτουσ 450 ο C και 10atm. Θ αντίδραςθ που πραγματοποιείται ςτο δοχείο είναι : N (g)+3h (g) NH (g) 3 Να βρείτε τισ ποςότθτεσ (ςε mol) των ςωμάτων ςτο μίγμα ιςορροπίασ, αν αυτό περιζχει 0,048mol NΘ 3 5. Δφο ςϊματα Α και Β αντιδροφν προσ ςχθματιςμό του ςϊματοσ Γ. Πταν θ ποςότθτα του ςϊματοσ Α μειϊνεται κατά x mol και θ ποςότθτα του ςϊματοσ Β μειϊνεται κατά x mol θ ποςότθτα του Γ αυξάνεται κατά x mol. Να γράψετε τθ χθμικι εξίςωςθ τθσ αντίδραςθσ. ΕΡΩΣΗΕΙ ΠΟΛΛΑΠΛΗ ΕΠΙΛΟΓΗ Να ςθμειϊςετε το γράμμα που αντιςτοιχεί ςτθ ςωςτι απάντθςθ. 6. Ειςάγονται ςε κλειςτό δοχείο ςτουσ 440 ºC 10 mol Ι (g) και 10 mol Θ (g), οπότε λαμβάνει χϊρα θ αντίδραςθ Θ (g) + I (g) HI(g) Αν μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ (ςτθν ιςορροπία) ζχουμε τον ςχθματιςμό 16mol HI, πόςα mol I, υπάρχουν ςτο δοχείο : α. 0 β. 8 γ. δ Αν ςε κλειςτό δοχείο ςτουσ 440 ο C,ειςάγουμε 0mol HI(g) μετά τθν επίτευξθ ιςορροπίασ ςτο ςφςτθμα, ποια κα είναι θ ςφςταςθ του μίγματοσ α. ) 10mol H (g), 10mol I (g), 0mol HI(g) β.) mol H (g), mol I (g), 16mol HI(g) γ.) 8mol H (g), 8mol I (g), 4mol HI(g) δ.) 0mol H (g), 0mol I (g), 0mol HI(g) 8.Σε κενό δοχείο ειςάγεται μείγμα των αερίων ςωμάτων Α (4mol) και Β (6mol), τα οποία αντιδροφν ςτουσ κ 0 C ςφμωωνα με τθ χθμικι εξίςωςθ: Α(g)+B(g) Γ(g) Στθν ιςορροπία υπάρχουν mol του ςϊματοσ Γ, ποια κα είναι θ ποςότθτα ςε mol των Α και Βςτθν κατάςταςθ τθσ ιςορροπίασ : α. mol A(g), 4mol B(g) β. 1mol A(g), 0mol B(g) γ. 0mol A(g),mol B(g) δ. mol A(g),mol B(g) 9. Σε κερμοκραςία κ ο C, αποκακίςταται θ ιςορροπία u A(g)+B(g) 1 Γ(g)+Δ(g) u Αν u 1 θ ταχφτθτα τθσ προσ τα δεξιά αντίδραςθσ και u θ ταχφτθτα τθσ προσ τα αριςτερά αντίδραςθσ, τι από τα παρακάτω ιςχφει ςτθν ιςορροπία : α. u 1 =u =0 β. u 1 >u γ. u 1 <u δ. u 1 =u Σε κενό δοχείο ειςάγονται 1mol N (g) και mol O (g), μετά από κάποιο χρονικό διάςτθμα αποκακίςταται θ ιςορροπία : N (g)+o (g) NO(g) Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 16

17 17 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Αν το μίγμα των αερίων ςτθν κατάςταςθ ιςορροπίασ ζχει ςυνολικό αρικμό mol : n ολικό=3, τότε θ ςφςταςθ του μίγματοσ ςτθν κατάςταςθ ιςορροπίασ είναι : α. 1mol O(g), mol NO(g) β. 1mol N(g), 1mol O(g), 1mol NO(g) γ. 0,5mol N(g), 1,5mol O(g), 1mol NO(g) δ. 0,5mol N(g), 0,5mol O(g), mol NO(g) Απόδοςη αντίδραςησ. 1. Σασ δίνεται θ παρακάτω χθμικι εξίςωςθ (moles) AB(g)+Γ (g) ABΓ (g) AB(g)+Γ (g) ABΓ (g) αρχικά 3 αντιδροφν x παράγοντ. Τελικά 3 x 3 y 3 y x x y α.να προςδιορίςετε τισ τιμζσ των x και y. β.να προςδιορίςετε τισ τελικζσ ποςότθτεσ των ςωμάτων ΑΒ(g), Γ(g), ABΓ(g) ςτθν αμωίδρομθ και ςτθ μονόδρομθ αντίδραςθ. γ.να υπολογιςτεί θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ : απόδοςθ αντίδραςθσ α α= Ροςότθτα προϊόντοσ (αμωίδρομθ) Ροςότθτα προϊόντοσ(μονόδρομθ).σε κενό δοχείο όγκου V L προςκζτουμε 4 mol Ν και 0 mol Θ, τα οποία αντιδροφν προσ ςχθματιςμό αμμωνίασ, με βάςθ τθ χθμικι εξίςωςθ: Ν(g) + 3H(g) NH3(g) Μετά τθν αποκατάςταςθ τθσ ιςορροπίασ ςτο δοχείο υπάρχουν 6mol NH3(g). Θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι : α. 0,75 β. 0,5 γ. 0,5 δ Σε κενό δοχείο ειςάγουμε 4 mol SO και 10 mol O. Αν ςτθν ιςορροπία ζχουμε mol SO3, ποια είναι θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ: SO(g) + O(g) SO3(g) α. 0,75 β. 0,5 γ. 0,5 δ. 1,5 4. Σε δοχείο όγκου V, και ςε κερμοκραςία κ οc πραγματοποιείται θ διάςπαςθ 8mol του COCl,ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ : COCl(g) CO(g) + Cl(g). Αν θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι 5% τότε θ ποςότθτα ςε mol CO,που αναμζνουμε να βροφμε ςτο δοχείο ςτθν ιςορροπία είναι : α. 6 β. 4 γ. δ. 5,5 5. Σε δοχείο όγκου V, και ςε κερμοκραςία κ οc τοποκετοφμε 10mol PCl5 (g), με αποτζλεςμα τθν διάςπαςι και τθν αποκατάςταςθ ιςορροπίασ ςτο δοχείο : PCl5(g) PCl3(g)+Cl(g) Αν θ ποςότθτα Cl ςτο δοχείο ςτθν κατάςταςθ ιςορροπίασ είναι 4 mol, θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι : α. 40% β. 60% γ. 0% δ. 80% 6.Σε κλειςτό δοχείο κερμαίνονται mol Fe3O4 και 10 mol Θ και ςε οριςμζνθ κερμοκραςία αποκακίςταται θ ιςορροπία Fe3O4 + 4Θ 3Fe +4HO. Αν θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι 60%. Να υπολογιςτοφν οι ποςότθτεσ των ςωμάτων μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ. ( Τπόδειξθ : αρχικά κα υπολογίςουμε για ζνα από τα προϊόντα τθν ποςότθτα που κα παραγόταν κεωρθτικά εάν θ αντίδραςθ ιταν μονόδρομθ. Fe3O4 + 4H 3Fe+4HO αρχικά : mol 10mol αντιδροφν : mol 8mol παράγονται 6mol 8mol τελικά 0 mol mol 6mol 8mol τθν πράξθ όμωσ θ αντίδραςθ είναι αμφίδρομθ : Fe3O4 + 4H 3Fe+4HO αρχικά mol 10mol αντιδροφν : x 4x παράγονται 3x 4x τελικά -x 10-4x 3x 4x Για να υπολογίςουμε το x χρθςιμοποιοφμε τον οριςμό τθσ απόδοςθσ για ζνα από τα προϊόντα τθσ αντίδραςθσ : ποζόηηηα προϊόνηος ποσ ζτημαηίζηηκε πρακηικά ζηην αμθίδρομη ανηίδραζη α= ποζόηηηα προιόνηος ποσ θα ζτημαηίζοηαν εάν η ανηίδραζη ήηαν ποζοηική (μονόδρομη) Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 17

18 18 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 7. Μίγμα SO και Ο ζχει ςτουσ 7 ο C πίεςθ 8atm και όγκο 4,6L.Θ μερικι πίεςθ του Ο ςτο μίγμα είναι atm. Το μίγμα των αερίων αντιδρά ςχθματίηοντασ SO 3 ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ : SO O SO 3 Να υπολογιςτοφν οι ποςότθτεσ των ςωμάτων μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ.δίνεται ότι θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι 50%. ( Υπόδειξθ : Θ άςκθςθ αυτι λφνεται όπωσ θ 6. Θ μόνθ διαωορά ςτθν επίλυςθ τθσ είναι ότι πρζπει με τθν βοικεια τθσ ολικισ πίεςθσ και των μερικϊν πιζςεων να βρείτε τα αρχικά mol, του Ο και του SO. ) 8. Τα αζρια Α και Β αντιδροφν ςφμωωνα με τθν παρακάτω αντίδραςθ και παράγουν τα αζρια Γ και Δ. 3 A( g) 4 B( g) ( g) ( g) Στθν αρχι ςτο δοχείο τοποκετιςαμε ιςομοριακζσ ποςότθτεσ των Α και Β ςτο δοχείο. Μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ θ ολικι πίεςθ που αςκοφςαν τα αζρια ςτο δοχείο ιταν 16atm. Με δεδομζνο ότι θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι 40% να βρείτε τισ μερικζσ πιζςεισ των Α, Β,Γ και Δ μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ. ( Τπόδειξθ : Για να λφςετε αυτι τθν άςκθςθ κα χρθςιμοποιιςετε τθν άςκθςθ. Αρχικά τοποκετικθκαν ιςομοριακζσ ποςότθτεσ των Α και Β. Άρα : 3 A( g) 4 B( g) ( g) ( g) αρχικά n n Ομοίωσ με τθν άςκθςθ 6, κα υπολογίςετε τισ ποςότθτεσ των ςωμάτων Α, Β, Γ και Δ ωσ ςυνάρτθςθ του n. τθν ςυνζχεια μποροφμε να υπολογίςουμε τισ μερικζσ πιζςεισ γνωρίηοντασ τθν ολικι πίεςθ : 9.Σε μία οριςμζνθ κερμοκραςία θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ : P4 P είναι 75%. Μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ βρζκθκαν ςτο δοχείο 3mol. Να υπολογίςετε τθν ποςότθτα του 4 ςτο δοχείο μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ. ( Τπόδειξθ : Θα ακολουκιςουμε τθν ίδια διαδικαςία με τθν άςκθςθ 6. Σα αρχικά mol του Ρ 4 κα τα ςυμβολίςουμε με n. P4 P αρχικά n αντιδροφν x παράγονται x τελικά n-x x Εάν θ αντίδραςθ ιταν μονόδρομθ : P P 4 αρχικά n αντιδροφν n παράγονται n τελικά : 0 n Χρθςιμοποιϊντασ τον οριςμό τθσ απόδοςθσ τθσ αντίδραςθσ κα εκωράςετε το x ωσ ςυνάρτθςθ του n. Με αυτό τον τρόπο γνωρίηοντασ ότι θ ποςότθτα του είναι 3mol μποροφμε να υπολογίςουμε το n, άρα και τθν ποςότθτα του 4 ) 10. Σε κλειςτό δοχείο ειςάγονται 1mol N και 5 mol Θ με αποτζλεςμα να πραγματοποιθκεί θ αντίδραςθ Ν +3Θ ΝΘ 3.Αν θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι 40%, να υπολογιςτεί θ ποςότθτα τθσ ΝΘ 3 μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ. 11. Σε κλειςτό δοχείο τοποκετοφμε 900gr CaCO 3 οπότε κάτω από κατάλλθλεσ ςυνκικεσ πραγματοποιείται θ χθμικι αντίδραςθ CaCO 3 CaO+CO. Αν θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι 70%, πόςα gr CaO ςχθματίηονται ; Δίνονται τα ΑΒ των ςτοιχείων Ca :40, C:1, O:16 1. Μίγμα Ν και Θ ζχει όγκο 5L και πίεςθ 5 atm ςτουσ 00 ο C. Θ μερικι πίεςθ του Θ ςτο μίγμα είναι atm. Πταν διαβιβάςαμε το μίγμα πάνω από καταλφτθ ςτθν ίδια κερμοκραςία πραγματοποιείται θ αντίδραςθ : Ν +3Θ ΝΘ 3. Με δεδομζνο ότι θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι 10%, να υπολογίςετε τθν ποςότθτα τθσ ΝΘ 3 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 18

19 19 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ. 13. Σε κλειςτό δοχείο τοποκετιςαμε 3mol CO και 4mol υδρατμϊν(θ Ο),οπότε κάτω από κατάλλθλεσ ςυνκικεσ πραγματοποιικθκε θ αντίδραςθ : CO+H O CO + H Πταν τελείωςε θ αντίδραςθ ςτο δοχείο βρζκθκαν mol H. Να υπολογιςτεί θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ. 14. Κάτω από οριςμζνεσ ςυνκικεσ πραγματοποιείται θ χθμικι μετατροπι : 3Ο Ο 3 Ροια είναι θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ ςτισ ςυγκεκριμζνεσ ςυνκικεσ γνωρίηοντασ ότι όταν θ αρχικι ποςότθτα του Ο είναι 6mol,μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ ζχουν απομείνει 3mol του Ο. 15. Μία ποςότθτα CaCO 3 (s), κερμαίνεται,οπότε διαςπάται και δίνει CaO(s) και CO (g). Μετά από κάποιο χρονικό διάςτθμα ζχουμε τθν επίτευξθ τθσ ιςορροπίασ : CaCO 3 (s) CaO(s)+CO (g). Αν το βάροσ του ςτερεοφ υπολείμματοσ που μζνει μετά από κζρμανςθ είναι το 78% τθσ αρχικισ ποςότθτασ του CaCO 3 (s), να βρείτε το βακμό διάςπαςθσ του CaCO 3 (s). Δίνονται τα ΑΒ των ςτοιχείων Ca :40, C:1, O: Το Ν και το Θ αντιδροφν ςε κατάλλθλεσ ςυνκικεσ και δίνουν ΝΘ 3 : Ν +3Θ ΝΘ 3 Αν χρθςιμοποιιςαμε αρχικά 56g N και 6g H τελικά παίρνουμε 34g NH 3. Να βρείτε τθν απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ. 17. Διοξείδιο του άνκρακα βρίςκεται ςε κλειςτό δοχείο ςτουσ 47 ο C και πίεςθ 10atm. Πταν κερμαίνεται το διοξείδιο αυτό ςτουσ 117 ο C, πακαίνει μερικι διάςπαςθ προσ μονοξείδιο του άνκρακα και οξυγόνο : CO (g) CO(g) + O (g) Αν θ νζα πίεςθ του μίγματοσ που προκφπτει είναι,5atm, να υπολογιςτεί το ποςοςτό % του διοξειδίου του άνκρακα που διαςπάςτθκε. ΕΡΩΣΗΕΙ ΣΤΠΟΤ ΩΣΟ-ΛΑΘΟ Να χαρακτθρίςετε τισ παρακάτω προτάςεισ ωσ ςωςτζσ() ι λανκαςμζνεσ (Λ) 18. Οι περιςςότερεσ χθμικζσ αντιδράςεισ είναι μονόδρομεσ ι ποςοτικζσ 19. Πταν το υγρό νερό και υδρατμόσ βρίςκονται ςε ιςορροπία. Θ ταχφτθτα εξάτμιςθσ ιςοφται με μθδζν όπωσ και θ ταχφτθτα υγροποίθςθσ. 0. Κλειςτό ονομάηεται το ςφςτθμα που διατθρεί τθ μάηα του ςτακερι, ενϊ θ ενζργεια του μεταβάλλεται, δθλαδι μπορεί να προςλάβει ι να αποδϊςει ενζργεια. 1. Ζνασ τρόποσ για να διακρίνουμε τθν πραγματικι από τθ ωαινομενικι ιςορροπία είναι να επιταχφνουμε τθν αντίδραςθ με τθ χρθςιμοποίθςθ π.χ. καταλυτϊν.. Θεωρθτικά όλεσ οι χθμικζσ αντιδράςεισ είναι αμωίδρομεσ, δθλαδι καταλιγουν ςε κατάςταςθ χθμικισ ιςορροπίασ. 3. Μονόδρομθ ι ποςοτικι είναι θ αντίδραςθ που μετά τθν πραγματοποίθςι τθσ ζχουν καταναλωκεί όλεσ οι ποςότθτεσ των αντιδρϊντων ςωμάτων. 4. Ομογενι ιςορροπία ζχουμε μόνο ςτθν περίπτωςθ κατά τθν οποία τα αντιδρϊντα και τα προϊόντα βρίςκονται ςτθν αζρια ωάςθ. 5. Ετερογενι ιςορροπία ζχουμε όταν τα ςϊματα που ςυμμετζχουν ςτθν ιςορροπία (αντιδρϊντα και προϊόντα) βρίςκονται ςε περιςςότερεσ από μία ωάςεισ. 6. Στθν κατάςταςθ χθμικισ ιςορροπίασ ιςχφει ότι οι ταχφτθτεσ των δφο αντικζτων αντιδράςεων (αριςτερά προσ τα δεξιά και δεξιά προσ τα αριςτερά) εξιςϊνονται 7. Πςο θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ α προςεγγίηει το 0 τόςο θ αντίδραςθ πλθςιάηει τθ μονόδρομθ, κυριαρχεί δθλαδι θ ωορά προσ τα δεξιά. Αντίκετα όςο το α προςεγγίηει τθ μονάδα τόςο κυριαρχεί θ ωορά τθσ αντίδραςθσ προσ τ αριςτερά. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 19

20 0 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 4..Παράγοντεσ που επηρεάζουν τη θέςη χημικήσ ιςορροπίασ Αρχή Le Chatelier 1. Σε κάκε περίπτωςθ να βρείτε : Το είδοσ τθσ μεταβολισ (αφξθςθ ι μείωςθ όγκου ι πίεςθσ). Τθν τιμι του κλάςματοσ Q. Τθν κατεφκυνςθ που αντιδρά το ςφςτθμα αιτιολογϊντασ με βάςθ τθν αρχι του Le Chatelier. 3. Σασ δίνονται οι παρακάτω χθμικζσ εξιςϊςεισ A (g)+b (g) AB(g) ΔΘ>0(1) Κc 4 (50C) Α(g)+Β(g) AB(g) Σε κάκε περίπτωςθ να βρείτε : Το είδοσ τθσ μεταβολισ (προςκικθ ι αωαίρεςθ αντιδρϊντοσ ι προϊόντοσ). Τθν τιμι του κλάςματοσ Q.Τθν κατεφκυνςθ που αντιδρά το ςφςτθμα αιτιολογϊντασ με βάςθ τθν αρχι του Le Chatelier. ΑΒ(g)+Γ (g) ABΓ 4 (g) ΔΘ<0 () Kc =9(50C). Σασ δίνονται οι παρακάτω χθμικζσ εξιςϊςεισ A (g)+b (g) AB(g) ΔΘ>0(1) Κc 4 (50C) ΑΒ(g)+Γ (g) ABΓ 4 (g) ΔΘ<0 () Kc =9(50C) Να απαντιςετε ςτισ ερωτιςεισ πολλαπλισ επιλογισ που ακολουκοφν αιτιολογϊντασ τθν επιλογι ςασ. Ι. Πταν ςτο περιβάλλον ζχουμε αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ,το ςφςτθμα : α. Ενιςχφει τθν αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ του Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 0

21 1 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών περιβάλλοντοσ β. Θζλει να μειϊςει τθν κερμοκραςία του περιβάλλοντοσ ΙΙ. Πταν ςτο περιβάλλον ζχουμε μείωςθ τθσ κερμοκραςίασ,το ςφςτθμα : α. Θζλει να αυξιςει τθσ κερμοκραςίασ του περιβάλλοντοσ β. Ενιςχφει τθ μείωςθ τθσ κερμοκραςία του περιβάλλοντοσ ΙΙΙ. Το ςφςτθμα για να αυξιςει τθ κερμοκραςία του περιβάλλοντοσ: α. Απορροωά κερμότθτα από το περιβάλλον β. Εκλφει κερμότθτα προσ το περιβάλλον IV. Το ςφςτθμα για να μειϊςει τθ κερμοκραςία του περιβάλλοντοσ: α. Απορροωά κερμότθτα από το περιβάλλον β. Εκλφει κερμότθτα προσ το περιβάλλον V. Αν ςτο δοχείο τθσ αντίδραςθσ(ςφςτθμα) πραγματοποιείται μία ενδόκερμθ αντίδραςθ τότε α. Το ςφςτθμα απορροωά κερμότθτα από το περιβάλλον β. Το ςφςτθμα εκλφει κερμότθτα προσ το περιβάλλον VI.Αν ςτο δοχείο τθσ αντίδραςθσ πραγματοποιείται μία εξϊκερμθ αντίδραςθ τότε α. Το ςφςτθμα απορροωά κερμότθτα από το περιβάλλον β. Το ςφςτθμα εκλφει κερμότθτα προσ το περιβάλλον VII. Με βάςθ τθ χθμικι εξίςωςθ : A (g)+b (g) AB(g) ΔΘ>0(1) Αν ςτο δοχείο τθσ αντίδραςθσ ςτουσ 5 0 C διακζτω ςε ιςορροπία ποςότθτεσ των αερίων Α, Β και ΑΒ, και αυξθκεί θ κερμοκραςία του περιβάλλοντοσ ςτουσ 50 0 C, τότε. : α. Θα αυξθκοφν οι ποςότθτεσ των Α και Β και ταυτόχρονα κα μειωκεί θ ποςότθτα του ΑΒ.(το ςφςτθμα αντιδρά προσ τα αριςτερά) β. Θα μειωκοφν οι ποςότθτεσ των Α και Β και ταυτόχρονα κα αυξθκεί θ ποςότθτα του ΑΒ.(το ςφςτθμα αντιδρά προσ τα δεξιά) VIII. Με βάςθ τθ χθμικι εξίςωςθ : A (g)+b (g) AB(g) ΔΘ>0(1) Αν ςτο δοχείο τθσ αντίδραςθσ ςτουσ 5 0 C διακζτω ςε ιςορροπία ποςότθτεσ των αερίων Α, Β και ΑΒ, και μειωκεί θ κερμοκραςία του περιβάλλοντοσ ςτουσ 0 0 C, τότε. : α. Θα αυξθκοφν οι ποςότθτεσ των Α και Β και ταυτόχρονα κα μειωκεί θ ποςότθτα του ΑΒ.(το ςφςτθμα αντιδρά προσ τα αριςτερά) β. Θα μειωκοφν οι ποςότθτεσ των Α και Β και ταυτόχρονα κα αυξθκεί θ ποςότθτα του ΑΒ.(το ςφςτθμα αντιδρά προσ τα δεξιά) Χ. Με βάςθ τθ χθμικι εξίςωςθ : ΑΒ(g)+Γ (g) ABΓ (g) ΔΘ<0 () 4 Αν ςτο δοχείο τθσ αντίδραςθσ ςτουσ 5 0 C διακζτω ςε ιςορροπία ποςότθτεσ των αερίων ΑΒ, Γ και ΑΒΓ 4, και αυξθκεί θ κερμοκραςία του περιβάλλοντοσ ςτουσ 50 0 C, τότε. : α. Θα αυξθκοφν οι ποςότθτεσ των ΑΒ και Γ και ταυτόχρονα κα μειωκεί θ ποςότθτα του ΑΒΓ 4.(το ςφςτθμα αντιδρά προσ τα αριςτερά) β. Θα μειωκοφν οι ποςότθτεσ των ΑΒ και Γ και ταυτόχρονα κα αυξθκεί θ ποςότθτα του ΑΒΓ 4.(το ςφςτθμα αντιδρά προσ τα δεξιά) Χ. Με βάςθ τθ χθμικι εξίςωςθ : ΑΒ(g)+Γ (g) ABΓ (g) ΔΘ<0 () 4 Αν ςτο δοχείο τθσ αντίδραςθσ ςτουσ 5 0 C διακζτω ςε ιςορροπία ποςότθτεσ των αερίων ΑΒ, Γ και ΑΒΓ 4, και μειωκεί θ κερμοκραςία του περιβάλλοντοσ ςτουσ 0 0 C, τότε. : α. Θα αυξθκοφν οι ποςότθτεσ των ΑΒ και Γ και ταυτόχρονα κα μειωκεί θ ποςότθτα του ΑΒΓ 4.(το ςφςτθμα αντιδρά προσ τα αριςτερά) β. Θα μειωκοφν οι ποςότθτεσ των ΑΒ και Γ και ταυτόχρονα κα αυξθκεί θ ποςότθτα του ΑΒΓ 4.(το ςφςτθμα αντιδρά προσ τα δεξιά) 4. Θ παρακάτω ιςορροπία λαμβάνει χϊρα ςε δοχείο που δε μεταβάλλεται ο όγκοσ. PCl (g) PCl (g) + Cl (g) ΔΘ=+56ΚJ 5 3 Σε ποια κατεφκυνςθ κα μετατοπιςτεί θ ιςορροπία αν : α. προςκζςουμε πενταχλωριοφχο ωϊςωορο β. απομακρφνουμε χλϊριο γ. μειϊςουμε τθ κερμοκραςία δ. αυξιςουμε τθν πίεςθ προςκζτοντασ το αδρανζσ αζριο ιλιο (Θe) ε. Χρθςιμοποιιςουμε καταλφτθ Ηθτοφμενο: Πρζπει να προβλζψουμε τθν κατεφκυνςθ που κα αντιδράςει το ςφςτθμα. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 1

22 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Δεδομζνα: Θ χθμικι εξίςωςθ τθσ ιςορροπίασ και θ ενκαλπία τθσ αντίδραςθσ ΔΘ>0, άρα θ αντίδραςθ είναι ενδόκερμθ. Λφςθ: Προςδιορίςουμε τθ μεταβολι ςτο ςφςτθμα ιςορροπίασ. Χρθςιμοποιοφμε τθ χθμικι εξίςωςθ και προβλζπουμε προσ τα ποφ κα αντιδράςει το ςφςτθμα ϊςτε να ελαχιςτοποιιςει τθ μεταβολι. Τπολογιςμόσ: α.*pcl 5 + αυξάνεται. Σο ςφςτθμα αντιδρά για να μειϊςει τθ *PCl 5 ]. Θ ιςορροπία μετατοπίηεται προσ τα δεξιά. β.*cl + μειϊνεται. Σο ςφςτθμα αντιδρά για να αυξιςει τθ *Cl ]. Θ ιςορροπία μετατοπίηεται προσ τα αριςτερά. γ. Θ κερμοκραςία μειϊκθκε. Θ ιςορροπία μετατοπίηεται προσ τθν εξϊκερμθ αντίδραςθ για να παραχκεί κερμότθτα που κα ελαχιςτοποιιςει τθ μεταβολι. Προσ τα δεξιά θ αντίδραςθ είναι ενδόκερμθ, άρα το ςφςτθμα αντιδρά προσ τα αριςτερά. δ. Σο He δεν αντιδρά με κανζνα από τα αζρια τθσ ιςορροπίασ. Θ κζςθ τθσ ιςορροπίασ παραμζνει αμετάβλθτθ. ε. Θ χριςθ του καταλφτθ δεν ζχει καμία επίδραςθ ςτθ κζςθ ιςορροπίασ. 5. Α. Για τθν αντίδραςθ : H (g)+i (g) HI(g) ΔΘ=+5ΚJ, να βρείτε προσ ποια κατεφκυνςθ κα μετατοπιςτεί θ ιςορροπία, αν αυξθκεί θ κερμοκραςία. Β. Σε κάκε μία από τισ παρακάτω περιπτϊςεισ να προβλζψετε προσ ποια κατεφκυνςθ κα μετατοπιςτεί θ χθμικι ιςορροπία αν αυξιςουμε τον όγκο του δοχείου. α. CO (g)+h (g) CO(g)+H O(g) β. NO (g) NO 4(g) γ. CO (g) CO(g) O (g) δ. CH 4(g)+H S(g) CS (g) 4H (g) Γ.Θ αντίδραςθ NO(g)+H (g) N (g) H O(g) είναι εξϊκερμθ. Να προβλζψετε προσ ποια κατεφκυνςθ κα αντιδράςει το ςφςτθμα αν : α. απομακρφνουμε Θ β. μειϊςουμε τον όγκο του δοχείου γ. Ρροςκζςουμε το αδρανζσ αζριο αργό (Ar) δ. αυξιςουμε τθ κερμοκραςία ε. Χρθςιμοποιιςουμε καταλφτθ. 6. Να προβλζψετε προσ τα ποια κατεφκυνςθ κα μετατοπιςτεί θ χθμικι ιςορροπία ςτισ παρακάτω περιπτϊςεισ : Α. H (g) + I (g) HI(g) μειϊνουμε τθ ςυγκζντρωςθ του Θ (g) CaCO (s) CaO(s) CO (g) Β. 3 αυξάνουμε τθ ςυγκζντρωςθ του CO (g). Fe(s)+3H O(g) Fe O (s) 3H (g) Γ. 3 αυξάνουμε τθ ςυγκζντρωςθ Θ (g) Δ. FeO(s)+CO(g) Fe(s) CO (g), μειϊνουμε τθ ςυγκζντρωςθ CO. E. COCl (g) Cl (g) CO(g) : -προςκζτουμε επιπλζον ποςότθτα Cl, υπό ςτακερό όγκο -απομακρφνουμε από το δοχείο τθσ αντίδραςθσ ποςότθτα Cl. Fe O (s) + 3CO(g) Fe(l) +3 CO (g) ΣΤ. 3 - Ρροςκζςουμε Fe O 3 - Αωαιρζςουμε CO - Αωαιρζςουμε CO 7. Τα moles των προϊόντων κα αυξθκοφν, κα μειωκοφν ι κα παραμείνουν ςτακερά αν ςτισ παρακάτω ιςορροπίεσ αυξιςω τον όγκο του δοχείου ; PCl (g) PCl (g) + Cl (g) α. 5 3 β. CaCO 3(s) CaO(g) + O (g) γ. 3Fe(s)+4H O(g) 3 4 Fe O (s)+4h (g) Β. Τα moles των προϊόντων κα αυξθκοφν, κα μειωκοφν ι κα παραμείνουν ςτακερά αν ςτισ παρακάτω ιςορροπίεσ μειϊςω τον όγκο του δοχείου ; α. CO(g)+H O(g) CO (g)+h (g) β. CO(g) CO (g)+c(s) γ. NO 4(g) NO (g) Γ. Τι αναμζνουμε να ςυμβεί ςτισ παρακάτω ιςορροπίεσ αν μειϊςουμε τον όγκο του δοχείου ; α. CH 4(g)+S (g) CS (g)+h S(g) β. H (g)+br (g) HBr(g) γ. CO (g)+c(s) CO(g) Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα

23 3 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Δ. Για τισ αντιδράςεισ που ακολουκοφν να δείξετε αν θ αφξθςθ ι θ μείωςθ του όγκου κα ζχει ωσ αποτζλεςμα τθν αφξθςθ τθσ ςυγκζντρωςθσ των προϊόντων. CO(g)+H (g) CH OH(g) α. 3 β. SO (g)+o (g) 3 γ. COCl (g) SO (g) CO(g)+Cl (g) 8. Α. Δίνεται θ αντίδραςθ : 4NH (g)+5o (g) 4NO(g)+6H O(g) ΔΘ=-901,ΚJ 3 Τι κα ςυμβεί ςτθ ςυγκζντρωςθ του ΝΟ ςτθν ιςορροπία αν αυξιςουμε τθ κερμοκραςία ; Β. Δίνεται θ αντίδραςθ : N (g)+o (g) NO(g) ΔΘ=+18,6ΚJ Τι κα ςυμβεί ςτθ ςυγκζντρωςθ του ΝΟ ςτθν ιςορροπία αν αυξιςουμε τθ κερμοκραςία ; Γ. Δίνεται θ αντίδραςθ : CH CO H(soln)+CH CH OH(soln) 3 3 CH3CO CHCH 3(soln)+HO(soln) ΔΘ=-,9ΚJ Θ ςυγκζντρωςθ του *CH 3 CO CH CH 3 + ςτθν ιςορροπία κα αυξθκεί ι κα μειωκεί αν αυξιςουμε τθ κερμοκραςία ; Τι κα ςυμβεί ςτθν τιμι τθσ Κ c, αν αυξθκεί θ κερμοκραςία ; Δ. Δίνεται θ αντίδραςθ : CO(g)+H (g) CH OH(g) ΔΘ=-1,7ΚJ 3 Τι επιπτϊςεισ ςτθ ςυγκζντρωςθ τθσ μεκανόλθσ ςτθν ιςορροπία κα ζχει θ αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ ; 9.Α. Σε τι ςυνκικεσ πίεςθσ και κερμοκραςίασ θ διάςπαςθ του νεροφ προσ υδρογόνο και οξυγόνο κα είναι πιο αποδοτικι ; H O(g) H (g)+o (g) ΔΘ=484ΚJ Β. Σε τι ςυνκικεσ πίεςθσ και κερμοκραςίασ θ παραγωγι αμμωνίασ κα είναι πιο αποδοτικι ; N (g)+3h O(g) NH (g) ΔΘ=-9,ΚJ 3 Γ. Σε τι ςυνκικεσ πίεςθσ και κερμοκραςίασ θ παραγωγι αικανίου κα είναι πιο αποδοτικι ; C H (g)+h (g) C H (g) ΔΘ<0 4 6 Δ. Σε τι ςυνκικεσ πίεςθσ και κερμοκραςίασ θ παραγωγι μονοξειδίου του άνκρακα κα είναι πιο αποδοτικι ; CO (g) CO(g)+O (g) Ε. Σε τι ςυνκικεσ πίεςθσ και κερμοκραςίασ θ παραγωγι μονοξειδίου του αηϊτου κα είναι πιο αποδοτικι ; 4NH (g)+5o (g) 4NO(g)+6H O(g) ΔΘ< Σασ δίνονται χθμικζσ εξιςϊςεισ A (g)+b (g) AB(g) ΔΗ>0(1) A (g)+3b (g) AB (g) ΔΗ<0 () 3 Σε δοχεία όγκου V=1L διακζτουμε ςε ιςορροπία ςυςτιματα αερίων. α. Να υπολογιςτοφν οι τιμζσ των Kc των χθμικϊν εξιςϊςεων. Μεταβάλλουμε τθ κερμοκραςία ςτουσ κ 1 ο C. με αποτζλεςμα τθν επίτευξθ νζασ ιςορροπίασ και ςτα δφο ςυςτιματα. β. Θ κερμοκραςία κ 1 είναι μικρότερθ ι μεγαλφτερθ των 5 0 C ; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςθ ςασ. γ. Να υπολογιςτοφν οι νζεσ τιμζσ των Kc για τισ χθμικζσ εξιςϊςεισ (1) και (). Μεταβάλλουμε τθ κερμοκραςία ςτουσ κ ο C. με αποτζλεςμα τθν επίτευξθ νζασ ιςορροπίασ και ςτα δφο ςυςτιματα. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 3

24 4 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών δ.θ κερμοκραςία κ είναι μικρότερθ ι μεγαλφτερθ των 5 0 C ; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςθ ςασ. ε. Να υπολογιςτοφν οι νζεσ τιμζσ των Kc για τισ χθμικζσ εξιςϊςεισ (1) και (). 11. Σασ δίνεται θ χθμικι ιςορροπία : A (g)+b (g) AB(g) Σε δοχείο όγκου V και ςε κερμοκραςία κ 0 C τοποκετοφνται ιςομοριακζσ ποςότθτεσ (ίδια moles) των Α, Β, ΑΒ. α. Αν θ Κ c =4 ςτουσ κ 0 C για τθν παραπάνω ιςορροπία, να βρείτε αν το ςφςτθμα βρίςκεται ςε ιςορροπία ι αν αντιδρά και προσ ποια κατεφκυνςθ ; β. Μποροφμε μεταβάλλοντασ μόνο τον όγκο του δοχείου να επιτφχουμε ιςορροπία ςτο ςφςτθμα παραμζνοντασ όςον αωορά τα moles ςτθν αρχικι του κατάςταςθ ; 1. Σασ δίνεται θ υποκετικι ιςορροπία : ΑΒ(g)+ΓΔ(g) AΔ(g)+BΓ(g) (1), με Κ c =81 ςτουσ C. Στουσ C θ AΔ(g)+BΓ(g) ΑΒ(g)+ΓΔ(g) () 1 ζχει Kc. 7 Ροια από τισ αντιδράςεισ (1) και () είναι ενδόκερμθ και ποια εξϊκερμθ ; 13. ε δοχείο όγκου V(L) τοποκετοφμε από 3moles των αερίων Α(g) και Β(g) με αποτζλεςμα τθν πραγματοποίθςθ τθσ αντίδραςθσ : Α(g) +B(g) Γ(g). ε κατάςταςθ χθμικισ ιςοοροπίασ ςε κερμοκραςία κ ο C, βρζκθκαν ςτο δοχείο moles του Γ(g). α. Να βρεκεί θ K c τθσ αντίδραςθσ ςε κερμοκραςία κ ο C Αυξάνουμε τθ κερμοκραςία του δοχείου ςε κ =κ με αποτζλεςμα ςτθ νζα ιςορροπία που επιτυγχάνεται να θ ποςότθτα του Γ(g) είναι 3moles. β. Να διερευνιςετε αν μεταβάλλεται θ K c τθσ αντίδραςθσ, να υπολογίςετε τθ νζα K c και να εξετάςετε αν θ αντίδραςθ είναι εξϊκερμθ ι ενδόκερμθ. το αρχικό μίγμα ιςορροπίασ ςε κερμοκραςία κ ο C, μειϊνουμε τθ κερμοκραςία κατά κ =κ/,με αποτζλεςμα να μειωκεί θ ποςότθτα του Γ(g) ςτθ νζα ιςορροπία ςτο μιςό. γ.να υπολογίςετε τθ νζα Κ c, ςτθν νζα ιςορροπία ςε κερμοκραςία κ. ασ δίνεται θ αντίδραςθ Γ(g) Α(g) +B(g) δ.να υπολογίςετε τθν ςτακερά ιςορροπίασ τθσ παραπάνω αντίδραςθσ ςε κερμοκραςία κ, κ και κ ( ο C) ε. Θ αντίδραςθ είναι ενδόκερμθ ι εξϊκερμθ ; ςτ. Ρωσ πρζπει να μεταβλθκεί θ κερμοκραςία ϊςτε να αυξθκοφν οι ποςότθτεσ των προϊόντων Α και Β; 14. ε δοχείο μεταβλθτοφ όγκου (με ζμβολο κακορίηεται ο όγκοσ του) βρίςκονται ςε ιςορροπία 3moles A(g), moles B(g) και 3moles Γ(g) με τον όγκο του δοχείου ρυκμιςμζνο ςτο 1L. Αν θ εξίςωςθ τθσ χθμικισ ιςορροπίασ είναι : Α(g)+B(g) 3Γ(g) α. Να υπολογίςετε τθν K c τθσ αντίδραςθσ. Με το ζμβολο αυξάνω τον όγκο του δοχείου ςτα L χωρίσ να παρατθρθκεί μεταβολι τθσ κερμοκραςίασ. β. Να βρείτε πωσ ποια κατεφκυνςθ αντιδρά το ςφςτθμα κακϊσ και να διερευνιςετε τι ςυμβαίνει με τθν K c το δοχείο ρυκμίηεται ξανά ο όγκοσ ςτο 1L και τοποκετοφνται 5moles του Γ(g), moles του Α(g) και moles του Β(g) χωρίσ μεταβολι τθσ κερμοκραςίασ. γ. Να βρείτε τι κα ςυμβεί ςτθν ποςότθτα του Γ(g) ςτθ νζα ιςορροπία. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 4

25 5 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 15. ε δοχείο μεταβλθτοφ όγκου( o όγκοσ κακορίηεται με ζμβολο) βρίςκονται ςε όγκο V(L) 1mole A (g), 1mole B (g) και 1mole AB 3 (g) ςε ιςορροπία Α (g)+3b (g) AB 3 (g), ςτουσ κ ο C α. Να βρεκεί θ Κ c τθσ αντίδραςθσ ςτθ κερμοκραςία κ ο C ςε ςυνάρτθςθ με τον όγκο V τθν ίδια κερμοκραςία κ ο C τοποκετοφμε 1mole A (g), 1mole B (g) και 1mole AB 3 (g) αλλά ςε διπλάςιο όγκο V =V. β. Να υπολογίςετε το κλάςμα Q ςε ςυνάρτθςθ με τον όγκο V και να διερευνιςετε προσ ποια κατεφκυνςθ αντιδρά το ςφςτθμα. ε κερμοκραςία κ ο C τοποκετοφμε 1mole A (g), 1mole B (g) και 1mole AB 3 (g) αλλά ςε μιςό όγκο V =V/, με αποτζλεςμα το ςφςτθμα να αντιδρά με παράλλθλθ αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ κ =κ. γ.να βρείτε αν θ αντίδραςθ Α (g)+3b (g) AB 3 (g) είναι ενδόκερμθ ι εξϊκερμθ. επίδραςθ κα ζχει ςτθν ιςορροπία θ αφξθςθ τθσ πίεςθσ. 18. Θεωριςτε τθν αντίδραςθ NH HS(s) NH (g)+h S(g) 4 3 Ροια από τισ παρακάτω ενζργειεσ ζχουν ωσ αποτζλεςμα τθ μειωμζνθ παραγωγι του H S α. Αωαίρεςθ ποςότθτασ ΝΘ 3 β. Ρροςκικθ ποςότθτασ ΝΘ 3 γ. Αωαίρεςθ ποςότθτασ ΝΘ 4 ΘS δ. Αφξθςθ τθσ ολικισ πίεςθσ με προςκικθ αδρανοφσ αερίου He Να αιτιολογιςετε τθν επιλογι ςασ. 16. ασ δίνεται ότι για τθν αντίδραςθ : ΑΒ(g)+B (g) AB (g) ςτουσ κ ο C θ Κ c =,ενϊ ςε κερμοκραςία κ ο C>κ ο C θ K c =1/ α. Να βρεκεί θ τιμι τθσ K c τθσ αντίδραςθσ : ΑΒ (g) AB(g)+B (g) Σε κερμοκραςία κ ο C και κ ο C ε δοχείο όγκου V=L τοποκετοφμε ςε κερμοκραςία κ ο C : 4mole AB (g), mole AB(g), 4mole B (g) β. Να διερευνιςετε αν το ςφςτθμα των τριϊν αερίων βρίςκεται ςε κατάςταςθ ιςορροπίασ Αυξάνουμε τθ κερμοκραςία του δοχείου ςε κ ο C γ. Να υπολογίςετε τθν τιμι του κλάςματοσ Q δ. Να βρείτε προσ ποια κατεφκυνςθ αντιδρά το ςφςτθμα ε. Να χαρακτθρίςετε τισ αντιδράςεισ του κζματοσ ωσ εξϊκερμεσ ι ενδόκερμεσ. 17. Θ ςτακερά ιςορροπίασ K c τθσ αντίδραςθσ HI(g) H (g)+i (g) είναι 1,84 ςτουσ 45 ο C. Θ ςτακερά χθμικισ ιςορροπίασ K c τθσ αντίδραςθσ H (g)+i (g) HI(g) είναι 49,7 ςτουσ 458 ο C. Θ θ αντίδραςθ είναι ενδόκερμθ ι εξϊκερμθ ; Να εξετάςετε τι επίδραςθ κα ζχει ςτθν ιςορροπία θ αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ και τι Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 5

26 6 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 4.3 ταθερά ιςορροπίασ Κc 1. Να γράψετε τθν ζκωραςθ του κλάςματοσ Kc για τισ παρακάτω αντιδράςεισ : α. N (g)+3h (g) NH3 (g) β. NH3 (g) N (g)+3h (g) γ. 1 3 N (g)+ H (g) NH3 (g) Λφςθ: Σοποκετοφμε τισ ςυγκεντρϊςεισ των προϊόντων ςτον αρικμθτι τθσ ζκφραςθσ του Q και τισ ςυγκεντρϊςεισ των αντιδρϊντων ςτον παρονομαςτι. τθ ςυνζχεια υψϊνουμε τθ ςυγκζντρωςθ του κάκε ςϊματοσ ςε δφναμθ ίςθ με το ςυντελεςτι του ςτθν εξίςωςθ τθσ κάκε χθμικισ αντίδραςθσ. Τπολογιςμόσ: α. N (g)+3h (g) NH3 (g) [NH3 ] Kc [N ][H ]3 β. α. ΝΟ(g)+7H(g) NH3(g)+4HO(g) 7 β. NO (g)+ H (g) NH3 (g)+ho(g) γ. NO3 (g) NO (g)+no(g) δ. HS(g) H (g)+s (g) ε. NO(g)+O (g) NO (g) ςτ. PCl3 (g)+3nh3 (g) P(NH )3 (g)+3hcl(g) 3.Να γραωεί θ ζκωραςθ τθσ Kc των παρακάτω χθμικϊν εξιςϊςεων. α. N (g)+h (g) NH4 (g) β. NOCl(g) NO(g)+Cl (g) γ. NO(g)+H (g) N (g)+ho(g) 1 δ. HCl(g)+ O Cl (g)+ho(g) ε. N (g)+o (g) NO(g) ςτ. H (g)+o (g) HO(g) η. 4NH3 (g)+5o (g) 4NO(g)+6HO(g) 4. Στισ παρακάτω περιπτϊςεισ να αναγράψετε τθ χθμικι εξίςωςθ ςτθν οποία αναωζρετε θ Κc. α. Kc = [SO ] [HO] [HS] [O ]3 [CO ]3 [HO]4, να αναγραωεί θ Κc τθσ [C3H8 ][O ]5 ανεςτραμμζνθσ χθμικισ εξίςωςθσ. [NH3 ]4 [O ]5 γ. Kc =, να αναγραωεί θ Κc τθσ [NO]4 [HO]6 χθμικισ εξίςωςθσ όπου όλοι οι ςυντελεςτζσ των ςωμάτων είναι πολλαπλαςιαςμζνοι με ½ β. Kc = NH3 (g) N (g)+3h (g) Kc = [N ][H ]3 [NH3 ] Επειδι θ αντίδραςθ β. είναι θ αντίςτροφθ τθσ α, άρα και θ ζκφραςθ τθσ ΚC τθσ β είναι αντίςτροφθ τθσ α. γ. 1 3 N (g)+ H (g) NH3 (g) Kc [NH3 ] [N ]1/ [H ]3/ Θ χθμικι εξίςωςθ γ. και θ χθμικι εξίςωςθ α. περιγράφουν τθν ίδια χθμικι αντίδραςθ. Ο τρόποσ που γράφουμε τθ χθμικι εξίςωςθ κακορίηει τθν ζκφραςθ τθσ Κc.. Να γραωεί θ ζκωραςθ τθσ Kc των παρακάτω χθμικϊν εξιςϊςεων. 5. Σε δοχείο ςτουσ 500Κ βρίςκονται ςε ιςορροπία :*Ν+=3 10- Μ, *Θ+=3,7 10-Μ, *ΝΘ3+=1, α. Να υπολογίςετε τθν τιμι τθσ Κc για τθν χθμικι εξίςωςθ : N (g)+3h (g) NH3 (g) β. Να υπολογίςετε τθν τιμι τθσ Κc ϋ για τθν χθμικι εξίςωςθ : NH3 (g) N (g)+3h (g) Λφςθ: Για να υπολογίςουμε τθ τιμι τθσ Κc και Κcϋ, κα πρζπει να γράψουμε ςε κάκε περίπτωςθ τθσ Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 6

27 7 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ζκωραςθ τθσ ςτακεράσ ιςορροπίασ ςε ςυνάρτθςθ των ςυγκεντρϊςεων Στθ ςυνζχεια αντικακιςτοφμε τα δεδομζνα που μασ δίνει το πρόβλθμα. Υπολογιςμόσ: [NH 3] (1,6 10 ) K c= 1, [N ][H ] (3,0 10 )(3,7 10 ) [N ][H ] (3,0 10 )(3,7 10 ) K ϋ= 5, c [NH 3] (1,6 10 ) Ραρατθροφμε ότι θ Κ c ϋ είναι αντίςτροωθ τθσ Κ c 3 1 5,9 10 1, Μίγμα αηϊτου και χλωρίου τοποκετοφνται ςε δοχείο 5L, με αποτζλεςμα να πραγματοποιείται θ παρακάτω αντίδραςθ: N (g)+3cl (g) NCl (g) 3 Μετά τθν επίτευξθ χθμικι ιςορροπίασ, θ ποςοτικι ανάλυςθ του μίγματοσ ςτο δοχείο ιταν : 0,07mol N, 0,0molCl και 0,95mol NCl 3. Να υπολογιςτεί θ τιμι τθσ Κ c τθσ παραπάνω αντίδραςθσ. Ηθτοφμενο: Θ τιμι τθσ Κ c Δεδομζνα: Θ χθμικι εξίςωςθ τθσ αντίδραςθσ, ο όγκοσ του δοχείου και οι ποςότθτεσ των ςωμάτων ςε moles Λφςθ: Βιμα 1 ο : Τπολογίηω τισ ςυγκεντρϊςεισ όλων των ςωμάτων του μίγματοσ ιςορροπίασ : c=n/v Βιμα ο : Γράφουμε τθν ζκφραςθ τθσ Κ c με τθ βοικεια τθσ χθμικισ εξίςωςθσ και αντικακιςτοφμε τισ ςυγκεντρϊςεισ. 3 Τπολογιςμόσ: Βιμα 1 ο : 0,07 [N ]= =1,4mol/L 5 0,00-4 [Cl ]= =4,4 10 mol/l 5 0,95-1 [NCl 3]= =1,9 10 mol/l 5 Βιμα ο : 1 [NCl 3] (1,9 10 ) K c= [N ][Cl ] (1,4 10 )(4,4 10 ) 8. Το ΘΙ διαςπάται ςφμωωνα με τθν παρακάτω χθμικι εξίςωςθ : HI(g) H (g)+i (g) Πταν τοποκετιςαμε 4mol HI ςε δοχείο 5L ςτουσ 458 ο C, το μίγμα ιςορροπίασ περιείχε ςτθν ίδια κερμοκραςία 0,44mol I. Να υπολογιςτεί θ τιμι τθσ Κ c ςτουσ 458 ο C. Λφςθ: Αρχικά κα υπολογίςω τισ ςυγκεντρϊςεισ των ςωμάτων. Σο πρόβλθμα μασ δίνει ωσ δεδομζνα τθν αρχικι ςυγκζντρωςθ του ΘΙ και τθ ςυγκζντρωςθ ιςορροπίασ Ι. Με τθ βοικεια ενόσ πίνακα που κα περιζχει αρχικζσ ςυγκεντρϊςεισ, τισ μεταβολζσ και τισ ςυγκεντρϊςεισ ιςορροπίασ, κα υπολογίςω τισ ςυγκεντρϊςεισ ιςορροπίασ των ςωμάτων του μίγματοσ. Θα αντικαταςτιςω τισ ςυγκεντρϊςεισ ιςορροπίασ ςτθν ζκφραςθ τθσ Κ c, με αποτζλεςμα να υπολογίςω τθν τιμι τθσ. Λφςθ: Για να υπολογίςω τισ ςυγκεντρϊςεισ διαιρϊ τα moles των ςωμάτων με τον όγκο του δοχείου που είναι 5L. Αρχικι ςυγκζντρωςθ ΘΙ = 4mol 0,8M 5L υγκζντρωςθ ςτθν ιςορροπία του Ι = 0,44mol 0,0884M 5L Συγκεντρϊςεισ(Μ) 11 ΘΙ(g) H (g) + I (g) Αρχικζσ 0,8 0 0 Μεταβολι -x x x Ιςορροπία 0,8-x x x Θ ςυγκζντρωςθ ιςορροπίασ του Ι είναι x=0,0884m Άρα ςτθν ιςορροπία *ΘΙ+=0,8-x=0,8 0,0884=0,63M [H ]=0,0884M H τιμι τθσ Κ c ςτθν ςυγκεκριμζνθ περίπτωςθ είναι : Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 7

28 8 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών [H ][I ] (0,0884)(0,0884) K c= 0,001 [HI] (0,63) 9. Θ τιμι τθσ Κ c ςτουσ 700K τθσ χθμικισ αντίδραςθσ CO(g)+H O(g) CO (g)+h (g) είναι 8,3. Σε δοχείο όγκου 5L τοποκετοφμε αρχικά 1mol CO και 1mol H O. Να βρείτε τισ ποςότθτεσ των ςωμάτων ςτο μίγμα ιςορροπίασ ςτουσ 700Κ. Ηθτοφμενο: Πρζπει να βροφμε ςτθν ιςορροπία τα moles των CO,H O, CO,H. Δεδομζνα: Θ χθμικι εξίςωςθ τθσ αντίδραςθσ, οι αρχικζσ ποςότθτεσ των CO,H O και τον όγκο του δοχείου. Λφςθ Βιμα 1 ο : Θα υπολογίςουμε τισ αρχικζσ ςυγκεντρϊςεισ. Βιμα ο : Θα ςχθματίςουμε τον πίνακα με τισ αρχικζσ ςυγκεντρϊςεισ, τισ μεταβολζσ και τισ ςυγκεντρϊςεισ ςτθν ιςορροπία.για το ςχθματιςμό του πίνακα κα χρθςιμοποιιςουμε τθν ςτοιχειομετρία τθσ αντίδραςθσ. Βιμα 3 ο :Γράφουμε τθν ζκφραςθ τθσ Κ c,αντικακιςτοφμε τισ ςυγκεντρϊςεισ ιςορροπίασ λφνουμε ωσ προσ x. Βιμα 4 ο :Με γνωςτό το x, εφκολα υπολογίςουμε τισ ςυγκεντρϊςεισ των ςωμάτων ςτθν ιςορροπία. Τπολογιςμόσ: Βιμα 1 ο 1mol : [CO]=[HO]= =0,mol/L 5L Βιμα ο Συγκεντρϊςεισ(M) CO + H O CO + H Αρχικζσ 0, 0, 0 0 Μεταβολι -x -x +x +x Ιςορροπία 0,-x 0,-x x x Bιμα 3 ο [H ][CO ] K= c [CO][H O] (x)(x) x 0,83 (0,-x)(0,-x) (0,-x) x 0,911= (0,-x) Βιμα 4 ο Θ λφςθ x=0,306 απορρίπτεται, κακϊσ οι ςυγκεντρϊςεισ ςτθν ιςορροπία των *CO+ και *Θ Ο+ δεν μπορεί να είναι αρνθτικζσ. υγκεντρϊςεισ ςτθν ιςορροπία : *Θ ]=[CO ]=0,15 M [CO]=[H O]=0,-0,15=0,05M Για να βρω τισ ποςότθτεσ των ςωμάτων ςε moles πολλαπλαςιάηω τθ ςυγκζντρωςθ με τον όγκο του δοχείου που είναι 5L. 0,15 5=0,75moles H και 0,75moles CO 0,05 5=0,5moles CO και 0,5moles H O 10. H παρακάτω αντίδραςθ ζχει Κ c =5 ςτουσ 1100Κ. H (g)+i (g) HI(g) mol H και 3mol I τοποκετοφνται προσ αντίδραςθ ςε δοχείο όγκου 1L ςτουσ 1100Κ. Να βρεκεί θ ςυγκζντρωςθ του κάκε αερίου ςτθν ιςορροπία. Ηθτοφμενο: Να βρεκοφν οι ςυγκεντρϊςεισ *Θ +, *Ι +, *ΘΙ+ ςτθν ιςορροπία. Δεδομζνα : Θ χθμικι εξίςωςθ τθσ αντίδραςθσ, θ Κ c =5, οι αρχικζσ ςυγκεντρϊςεισ *Θ +=Μ, *Ι +=3Μ και *ΘΙ+=0. Λφςθ: Βιμα 1 ο : Θα ςχθματίςουμε τον πίνακα με τισ αρχικζσ ςυγκεντρϊςεισ, τισ μεταβολζσ και τισ ςυγκεντρϊςεισ ςτθν ιςορροπία.για το ςχθματιςμό του πίνακα κα χρθςιμοποιιςουμε τθν ςτοιχειομετρία τθσ αντίδραςθσ. Βιμα ο :Γράφουμε τθν ζκφραςθ τθσ Κ c, αντικακιςτοφμε τισ ςυγκεντρϊςεισ ιςορροπίασ, λφνουμε ωσ προσ x. Βιμα 3 ο :Με γνωςτό το x, εφκολα υπολογίςουμε τισ ςυγκεντρϊςεισ των ςωμάτων ςτθν ιςορροπία Τπολογιςμόσ: Βιμα 1 ο Συγκεντρϊςεισ(M) Θ (g) + I (g) HI(g) Αρχικζσ 3 0 Μεταβολι -x -x +x Ιςορροπία -x 3-x x x=0,148 και x=0,306 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 8

29 9 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Βιμα ο [HI] K= c [H ][I ] (x) 5= (-x)(3-x) 0,84x -5x+6=0 ( Ιςχφει για μία εξίςωςθ τθσ μορφισ ax +bx+c=0 b b 4ac x= ) a ( 5) 5 0,16 x= 1,68 5, x= 1,68 x=4,3 και x=1,7 Βιμα 3 ο Θ λφςθ x=4,3 απορρίπτεται γιατί οι ςυγκεντρϊςεισ ςτθν ιςορροπία των Θ και Ι δεν μπορεί να είναι αρνθτικζσ. Άρα x=1,7 τθν ιςορροπία : *Θ +=0,3Μ *Ι +=1,3Μ *ΘΙ+=3,4Μ 11. Σασ δίνεται θ αντίδραςθ του μονοξειδίου του άνκρακα CO με χλϊριο Cl προσ ςχθματιςμό ωωςγενίου COCl. CO(g)+Cl (g) COCl (g) Στουσ 870Κ θ τιμι τθσ Κ c είναι 0, ενϊ ςτουσ 370Κ είναι 4, Σε ποια από τισ δφο κερμοκραςίεσ θ παραγωγι του ωωςγενίου είναι πιο αποδοτικι ; Ηθτοφμενο: Θ κερμοκραςία όπου θ απόδοςθ τθσ παραγωγισ φωςγενίου είναι μεγαλφτερθ. Δεδομζνα: Κ c =0, ςτουσ 870 Κ Κ c =4, ςτουσ 370Κ Λφςθ: Σο φωςγζνιο COCl ανικει ςτα προϊόντα ςτθ χθμικι εξίςωςθ. Θ μεγαλφτερθ ςυγκζντρωςθ COCl αναλογεί ςτθν μεγαλφτερθ τιμι τθσ Κ c. Τπολογιςμόσ: Μεγαλφτερθ τιμι ζχει θ K c ςε κερμοκραςία 370Κ. τθ κερμοκραςία αυτι, θ κζςθ τθσ χθμικισ ιςορροπίασ είναι μετατοπιςμζνθ προσ τα δεξιά. τουσ 370Κ ζχουμε αποδοτικότερθ παραγωγι φωςγενίου. Ζλεγχοσ του αποτελζςματοσ: Σο πρόβλθμα ηθτοφςε να διαλζξουμε μία κερμοκραςία όπου θ ςυγκζντρωςθ του προϊόντοσ κα είναι μεγαλφτερθ. Γνωρίηουμε ότι θ ζκφραςθ τθσ Κ c είναι κλάςμα που οι ςυγκεντρϊςεισ των προϊόντων είναι ςτον αρικμθτι. Μεγάλθ τιμι τθσ Κ c αναλογεί και ςε μεγάλθ τιμι ςτισ ςυγκεντρϊςεισ των προϊόντων. 1. Α. Σασ δίνονται παρακάτω 3 αντιδράςεισ και οι ςτακερζσ ιςορροπίασ K c ςε δεδομζνθ κερμοκραςία. 31 N (g)+o (g) NO(g) K 4,7 10 c NO(g)+O (g) NO (g) K 1,8 10 c N O (g) NO (g) K 0,05 4 c Να κατατάξετε τισ αντιδράςεισ, ανάλογα με τθν τάςθ τουσ να είναι μετατοπιςμζνεσ προσ τα προϊόντα. Β. Να εξετάςετε ποια από τισ παρακάτω αντιδράςεισ είναι ουςιαςτικά μονόδρομθ, και ποια πρακτικά δεν πραγματοποιείται. 11 N (g)+3cl (g) NCl (g) K c CH (g) C H (g)+h (g) K 9, c NO(g)+CO(g) N (g) CO (g) Kc, 10 Δ. Για τθν παρακάτω αντίδραςθ 33 ο H (g)+cl (g) HCl(g) K,4 10 ςτουσ 5 C c, να βρείτε ςε ποιο βακμό είναι μετατοπιςμζνθ προσ τα αντιδρϊντα Θ (g) και Cl (g) 13. Σασ δίνεται θ παρακάτω χθμικι αντίδραςθ : N (g)+o (g) NO(g) Σε δοχείο 1L,τοποκετοφμε 0,085mol N και 0,038mol O ςε ςυγκεκριμζνθ κερμοκραςία. Στθν ίδια κερμοκραςία θ Κ c τθσ αντίδραςθσ είναι 4, Να βρείτε ςτθν κατάςταςθ τθσ χθμικισ ιςορροπίασ τθ ςυγκζντρωςθ του ΝΟ. Ηθτοφμενο: Θ *ΝΟ+ ςτθν ιςορροπία Δεδομζνα : Θ χθμικι εξίςωςθ τθσ αντίδραςθσ, θ Κ c =4, 10-8, Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 9

30 30 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών οι αρχικζσ ςυγκεντρϊςεισ *Ν +=0,085Μ, *Ο +=0,038Μ και *ΝΟ+=0. Λφςθ: Βιμα 1 ο :Διαιροφμε τθ μικρότερθ αρχικι ςυγκζντρωςθ (εκτόσ τθσ μθδενικισ) με τθ ςτακερά Κ c, για να προςδιορίςουμε αν μποροφμε να αγνοιςουμε τθ μεταβολι ςτισ ςυγκεντρϊςεισ όπου είναι εφικτό. Βιμα ο : Θα ςχθματίςουμε τον πίνακα με τισ αρχικζσ ςυγκεντρϊςεισ, τισ μεταβολζσ και τισ ςυγκεντρϊςεισ ςτθν ιςορροπία.για το ςχθματιςμό του πίνακα κα χρθςιμοποιιςουμε τθν ςτοιχειομετρία τθσ αντίδραςθσ. Βιμα 3 ο :Γράφουμε τθν ζκφραςθ τθσ Κ c, αντικακιςτοφμε τισ ςυγκεντρϊςεισ ιςορροπίασ, λφνουμε ωσ προσ x. Βιμα 4 ο :Με γνωςτό το x, εφκολα υπολογίςουμε τισ ςυγκεντρϊςεισ των ςωμάτων ςτθν ιςορροπία. Τπολογιςμόσ: Βιμα 1 ο Μικρότερθ αρχικι ςυγκζντρωςθ 0, Κc 4, 10 Σο κλάςμα είναι μεγαλφτερο του 500, άρα μποροφμε να αγνοιςουμε τισ μεταβολζσ των *Ν ] και *Ο ]. Βιμα ο Συγκζντρωςθ(Μ) Ν + Ο ΝΟ Αρχικά 0,085 0,038 0 Μεταβολι -x -x +x Ιςορροπία 0,085-x 0,038-x x Όπωσ εξθγιςαμε και παραπάνω *Ν ]=0,085x 0,085M [O ]=0,038-x 0,038M [NO] K= c [N ][O ] Βιμα 3 ο 4, 10 8 (x) 0,085 0,038 x= 3,39 10 =5,8 10 Βιμα 4 ο *ΝΟ+=x=1, 10-5 M Να γραωεί θ εξίςωςθ τθσ K c για τισ αντιδράςεισ που ακολουκοφν : α. CO (g)+c(s) CO(g) β. Hg(l)+Hg + (aq) Hg + (aq) 5 γ. CaCO 3(s) δ. HO(l) HO(g) CaO(s) + CO (g) Λφςθ: α. τθν ζκφραςθ τθσ Κ c παραλείπουμε το ςτερεό ςϊμα C(s). [CO] K= c [CO ] β. τθν ζκφραςθ τθσ Κ C παραλείπουμε το διαλφτθ Θg(l). + [Hg ] K= c [Hg + ] γ. τθν ζκφραςθ τθσ Κ c παραλείπουμε τα ςτερεά ςϊματα CaCO 3 (s) και CaO(s) K c=[co ] δ. τθν ζκφραςθ τθσ Κ c παραλείπουμε το υγρό ςϊμα Θ Ο(l) K =[H O(g)] c 15. Να γραωεί θ ζκωραςθ τθσ Κ c για τισ αντιδράςεισ που ακολουκοφν: α. Ni(s) +4CO(g) Ni(CO) 4 (g) β.fe(s)+3h O(g) Fe O 3 (s)+3h (g) γ. H O(l) H (g)+o (g) SiCl (g)+h (g) Si(s)+4HCl(g) δ ε. Hg (aq)+cl (aq) Hg Cl (s) η. FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO (g) 1 θ. NaCO 3(s)+SO (g)+ O (g) Na SO 4(s)+CO (g) + - κ. PbI (s) Pb (aq)+i (aq) NH Cl(s) NH (g)+hcl(g) ι. 4 3 κ. N (g)+co (g) N O(g)+C(s) 3+ - λ. Fe (aq)+3oh (aq) Fe(OH) 3(s) μ. NaHCO 3(s) 3 Na CO (s)+h O(g)+CO (g) 16. Σασ δίνονται οι παρακάτω χθμικζσ εξιςϊςεισ : N (g)+3h (g) NH (g) (1) 3 NH (g) N (g)+3h (g) () 3 H (g)+i (g) HI(g)(3) HI(g) H (g)+i (g)(4) Κακϊσ και 4 δοχεία ςτθν ίδια κερμοκραςία κ ο C Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 30

31 31 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών τθν αντίδραςθ 1/Θ (g)+1/i (g) HI(g) ςε κερμοκραςία κ ο C ; Αν το ςφςτθμα ςτο δοχείο-1 και ςτο δοχείο-3 ιςορροπεί και ο όγκοσ όλων των δοχείων είναι 1L. Να βρείτε: α. Τισ ςτακερζσ ιςορροπίασ των χθμικϊν εξιςϊςεων 17. Σε δοχείο όγκου V=1L και ςε κερμοκραςία κ ο C τοποκετοφνται moles αερίου ςϊματοσ Α(g) και 3moles αερίου ςϊματοσ Β(g). Στο δοχείο χωρίσ μεταβολι τθσ κερμοκραςίασ πραγματοποιείται θ αντίδραςθ : Α(g)+B(g) Γ(g) Εάν θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι α=/3, να βρείτε : α. Tθν ςφςταςθ του μίγματοσ ιςορροπίασ β. Τθν Κ c τθσ αντίδραςθσ (κ ο C) 18. Σε δοχείο όγκου V=1L και ςε κερμοκραςία κ ο C, τοποκετοφνται n moles A(g) και n moles B(g) με αποτζλεςμα τθν πραγματοποίθςθ τθσ αντίδραςθσ Α(g)+B(g) Γ(g) +Δ(g),να βρείτε: α.τθ ςφςταςθ του μίγματοσ ιςορροπίασ (κ ο C), με δεδομζνο ότι ςτο δοχείο ςτθν ιςορροπία βρζκθκε θ ποςότθτα του Δ και θ ποςότθτα του Α ίςθ με 1mole β.τθν K c τθσ αντίδραςθσ(κ ο C) γ. Τθν ποςότθτα του Δ(g) που πρζπει να προςκζςουμε ςτο μίγμα ιςορροπίασ,ϊςτε ςτθ νζα ιςορροπία που κα προκφψει να διπλαςιαςτοφν οι ποςότθτεσ (moles) των Α(g) και Β(g). 19. Θ ςτακερά χθμικισ ιςορροπίασ για τθν αντίδραςθ Θ (g)+i (g) HI(g) ζχει τιμι Κ c =64 ςε οριςμζνθ κερμοκραςία κ ο C.Ροια είναι θ τιμι τθσ ςτακεράσ ιςορροπίασ για 0. Θ ςτακερά χθμικισ ιςορροπίασ για τθν ςφνκεςθ τθσ ΝΘ 3 (g) N (g) + 3H (g) NH 3(g, ζχει τιμι 100 ςε οριςμζνεσ ςυνκικεσ. Ζνα δοχείο περιζχει ςε κατάςταςθ ιςορροπίασ, ςτισ ςυνκικεσ που αναωζραμε : 0,075mol N (g), 0,3mol H (g) και 0,09mole NH 3 (g). Ροια είναι θ χωρθτικότθτα του δοχείου ; 1. Για τθν ςφνκεςθ του ΘΙ(g) από Θ (g) και Ι (g) : Θ (g)+i (g) HI(g) θ Κ c =49 ςτουσ 445 ο C. Σε ζνα δοχείο διοχετεφουμε 8g H (g) και 54g I (g). Ροια ποςότθτα ςε gr ΘΙ(g) πρζπει να διοχετεφςουμε ϊςτε οι ποςότθτεσ των τριϊν ςωμάτων, όταν το μίγμα τουσ κερμανκεί ςτουσ 445 ο C να μείνουν αμετάβλθτεσ ; Δίνονται Α r : H=1,I=17. Θ ςτακερά χθμικισ ιςορροπίασ για τθν αντίδραςθ : Ν (g)+3h (g) NH 3 (g) ζχει τιμι 100 ςε οριςμζνθ κερμοκραςία. Ροια πρζπει να είναι θ χωρθτικότθτα ενόσ δοχείου ϊςτε αν διοχετεφςουμε ςε αυτό 1mole N 4moles H και moles NH 3 και κερμάνουμε το μίγμα των τριϊν αερίων ςτθ κερμοκραςία που αναωζραμε, να μθν αλλάξουν οι ποςότθτεσ των αερίων αυτϊν ; 3. Για τθν αντίδραςθ SO (g) + O (g) SO 3 (g), K c =4 ςτουσ κ ο C Σε τρία δοχεία περιζχονται 1mole SO ςτο πρϊτο,10 moles O ςτο δεφτερο και 3moles SO 3 ςτο τρίτο. Σε ποιο από τα τρία δοχεία πρζπει να αυξιςουμε τθν ποςότθτα του περιεχομζνου αερίου, ϊςτε αν αναμείξουμε αργότερα τα περιεχόμενα ςε δοχείο όγκου 10L και κερμάνουμε το ςφςτθμα ςτουσ κ ο C τα τρία αζρια κα βρεκοφν ςε κατάςταςθ ιςορροπίασ ; Ροια κα είναι θ νζα ποςότθτα αερίου που κα προςκζςουμε ; Διευκρινίηεται ότι θ ηθτοφμενθ αφξθςθ τθσ ποςότθτασ κα γίνει ςε ζνα μόνο δοχείο. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 31

32 3 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 4. Δοχείο περιζχει μίγμα αερίων HCℓ, Ο, Θ Ο και Cℓ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ 1. Σε δοχείο όγκου V και ςε κερμοκραςία κ, ζχει αποκαταςτακεί θ χθμικι ιςορροπία : CH3OH(g) ΔΘ<0 CO(g)+H(g) Να γράψετε ςτο τετράδιό ςασ τα γράμματα τθσ τιλθσ Ι και δίπλα ςε κάκε γράμμα τον αρικμό τθσ τιλθσ ΙΙ που αντιςτοιχεί ςωςτά. ο ςε κατάςταςθ χθμικισ ιςορροπίασ ςτουσ 400 C ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ HO(g)+Cl(g )+114KJ 4HCl(g)+O(g) Ρϊσ μεταβάλλεται θ ςυγκζντρωςθ του χλωρίου (Cℓ ) όταν α. προςτεκεί ςτο μίγμα ιςορροπίασ ποςότθτα Ο χωρίσ μεταβολι του όγκου του δοχείου και τθσ κερμοκραςίασ του μίγματοσ; β. διπλαςιαςκεί ο όγκοσ του δοχείου ςτο οποίο βρίςκεται το μίγμα ιςορροπίασ χωρίσ μεταβολι τθσ κερμοκραςίασ; γ. αυξθκεί θ κερμοκραςία χωρίσ μεταβολι του όγκου του δοχείου; Να δικαιολογιςετε κάκε μία από τισ απαντιςεισ ςασ.. δοχείο που διακζτει ζμβολο περιζχονται α mol PCl5, β mol PCl3 και γ mol Cl ςε κατάςταςθ χθμικισ ιςορροπίασ, θ οποία περιγράωεται από τθ χθμικι εξίςωςθ : PCl3(g) +Cl(g) -Q PCl5(g) Ρροσ ποια κατεφκυνςθ μετατοπίηεται θ ιςορροπία, όταν: α. αυξθκεί θ κερμοκραςία και ο όγκοσ διατθρείται ςτακερόσ. β. αυξθκεί ο όγκοσ του δοχείου και θ κερμοκραςία διατθρείται ςτακερι. 3. Σε κλειςτό και κενό δοχείο όγκου V=10L ειςάγονται λ mol αερίου Ν και μ mol αερίου Θ και αποκακίςταται θ χθμικι ιςορροπία: NH3(g) +50KJ Ν(g)+3H(g) Στθν κατάςταςθ τθσ χθμικισ ιςορροπίασ οι ςυγκεντρϊςεισ του Θ(g) και τθσ ΝΘ3(g) είναι *Θ+=1Μ και *ΝΘ3+=1Μ. Θεωρείται ότι κακ όλθ τθ διάρκεια τθσ αντίδραςθσ θ κερμοκραςία του ςυςτιματοσ παραμζνει ςτακερι και ίςθ με κ C. Δίνεται θ τιμι τθσ ςτακεράσ χθμικισ ιςορροπίασ ςτουσ κ C, Κc=. Να υπολογίςετε: α. Τισ αρχικζσ ποςότθτεσ λ και μ των mol αηϊτου και υδρογόνου. β. Τθν απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ. γ. Το ποςό τθσ κερμότθτασ που εκλφεται κατά τθ διάρκεια τθσ αντίδραςθσ. 5. Σε κενό και κλειςτό δοχείο όγκου V=10L ειςάγονται 0,3 mol SO, 0,4 mol NO, 0,1 mol SO και 0,4 mol NO. ο 3 Tο δοχείο κερμαίνεται ςτουσ 77 C οπότε αποκακίςταται θ χθμικι ιςορροπία ςφμωωνα με τθ χθμικι εξίςωςθ : SO (g) + NO(g) SO(g) + NO(g) 3 Στθ κζςθ χθμικισ ιςορροπίασ βρζκθκε ότι θ ποςότθτα του SO (g) είναι 0,1 mol. Να υπολογίςετε: α. Τισ ςυγκεντρϊςεισ των αερίων ςτθν κατάςταςθ τθσ χθμικισ ιςορροπίασ. β. Τθ ςτακερά χθμικισ ιςορροπίασ ΚC 6. Σε κλειςτό δοχείο κερμοκραςίασ κ οc και όγκουv=1l περιζχονται mol PCℓ5, 4 mol PCℓ3 και 1 molcℓ, ςε κατάςταςθ χθμικισ PCl3(g) +Cl(g) ιςορροπίασ: PCl5(g) α. Να υπολογίςετε τθ ςτακερά ιςορροπίασ Κc ςτθ κερμοκραςία αυτι. β. Στθν κατάςταςθ χθμικισ ιςορροπίασ προςτίκεται ποςότθτα PCℓ5, ςτθν ίδια κερμοκραςία. Να εξθγιςετε τον λόγο για τον οποίο θ χθμικι ιςορροπία κα μετατοπιςκεί προσ τα δεξιά. γ. Ρόςα mol PCℓ5 πρζπει να προςτεκοφν ςτθν αρχικι χθμικι ιςορροπία ϊςτε, όταν αποκαταςτακεί θ νζα χθμικι ιςορροπία ςε ςτακερό όγκο και ςτακερι κερμοκραςία, να διπλαςιαςκεί θ ποςότθτα του Cℓ. Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 3

33 33 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 7. Σε ζνα δοχείο ςτακεροφ όγκου V περιζχονται mol του αερίου Α και mol του αερίου Β. Το μείγμα κερμαίνεται ςτουσ κ 1 ο C και αποκακίςταται θ ιςορροπία : Α (g)+b (g) AB(g) Για τθν παραπάνω ιςορροπία δίνεται θ ςτακερά Κ c =64 ςτουσ κ 1 ο C. α. ) Να υπολογίςετε τον αρικμό των mol κάκε ςυςτατικοφ του μίγματοσ ςτθ κζςθ ιςορροπίασ. β.) Να βρείτε τθν απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ γ.) Μειϊνουμε τθ κερμοκραςία του δοχείου ςτουσ κ ο C, χωρίσ μεταβολι του όγκου του δοχείου. Μετά τθν αποκατάςταςθ τθσ νζασ ιςορροπίασ βρζκθκαν 3mol του ΑΒ. Θ αντίδραςθ είναι εξϊκερμθ ι ενδόκερμθ ; Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςθ ςασ. 8. Σε κενό δοχείο 4L ειςάγονται 8mol C H 6 τα οποία κερμαίνονται ςτουσ κ ο C με αποτζλεςμα να πραγματοποιείται θ αντίδραςθ : C H 6 (g) C H 4 (g)+h (g).πταν αποκαταςτακεί θ ιςορροπία ανιχνεφονται 8g H (A rh =1). α. Ροια θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ και ποια θ Κ C ; β. Ρροσ ποια κατεφκυνςθ κα αντιδράςει το ςφςτθμα αν ςτο μίγμα ιςορροπίασ: β1.μειϊςουμε τον όγκο ςτα L β. Ρροςκζςουμε 4mol C H 6 9. Σε δοχείο ςτακεροφ όγκου V=L και ςε κερμοκραςία κ=37 ο C περιζχονται ςε κατάςταςθ χθμικισ ιςορροπίασ 0,8mol SO 3, 0,8mol SO και 0,mol O ςφμωωνα με τθ χθμικι εξίςωςθ : SO 3 (g) SO (g)+o (g) Θερμαίνουμε το μίγμα ςτουσ 57 ο C οπότε μετά τθν αποκατάςταςθ τθσ νζασ χθμικισ ιςορροπίασ διαπιςτϊνουμε ότι ςτο δοχείο υπάρχουν ςυνολικά mol αερίων. α. Να υπολογίςετε τθν Κ C ςτουσ 37 ο C β. Να υπολογίςετε τθν Κ C ςτουσ 57 ο C γ. Θ αντίδραςθ διάςπαςθσ του SO 3, είναι ενδόκερμθ ι εξϊκερμθ ; Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςθ ςασ. 10. Σε δοχείο Δ 1 όγκου 0,5L περιζχονται ςε κατάςταςθ ιςορροπίασ 3mol CO, 1mol H,,5mol CO και 3mol υδρατμϊν κερμοκραςίασ κ 0 C, ςφμωωνα με τθ χθμικι εξίςωςθ: CO (g) + H (g) CΟ (g) + H O (g). Σε δοχείο Δ όγκου 1L ειςάγονται mol CO και mol H και κερμαίνονται ςτουσ κ 0 C, οπότε αποκακίςταται ιςορροπία. Να υπολογίςετε: α) τθ ςτακερά Κ c τθσ ιςορροπίασ ςτουσ κ 0 C β) τθν απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ ςτο δοχείο Δ 11. Σε δοχείο όγκου L ζχει αποκαταςτακεί θ ιςορροπία που περιγράωεται από τθ χθμικι εξίςωςθ: SO 3 (g) SO (g) + O (g) -Q. Θ μεταβολι τθσ ςυγκζντρωςθσ των τριϊν αερίων ςε ςυνάρτθςθ με το χρόνο, από τθν ζναρξθ τθσ αντίδραςθσ μζχρι τθν αποκατάςταςθ τθσ ιςορροπίασ περιγράωεται ςτο παρακάτω διάγραμμα: (3) α) Εξθγιςτε ποια από τισ καμπφλεσ (1), () και (3) αντιςτοιχεί ςε κακζνα από τα τρία αζρια ςϊματα. β) Ροια αζρια και πόςα mol από το κακζνα είχαμε τοποκετιςει αρχικά ςτο δοχείο; γ) Υπολογίςτε τθ ςτακερά Κ c για τθν ιςορροπία. δ) Εξθγιςτε προσ ποια κατεφκυνςθ κα μετατοπιςτεί θ κζςθ χθμικισ ιςορροπίασ, αν αυξιςουμε τθ κερμοκραςία του ςυςτιματοσ; ε) Να υπολογιςτεί θ μζςθ ταχφτθτα τθσ αντίδραςθσ για το χρονικό διάςτθμα 0-100s 1. Σε δοχείο όγκου L ειςάγουμε 35,g CO και 4g Θ. Θερμαίνουμε τo μείγμα ςτουσ κ 0 C, οπότε μετά τθν αποκατάςταςθ τθσ ιςορροπίασ που περιγράωεται από τθ χθμικι εξίςωςθ: CΟ (g) + H (g) CO (g) + H O (g) θ ςυγκζντρωςθ των υδρατμϊν είναι 0,mol/L. α) Υπολογίςτε τθν ςτακερά Κ c για τθν ιςορροπία, κακϊσ και τθν απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ. β) Ρόςα g CO πρζπει να προςκζςουμε ακόμθ ςτο δοχείο με ςτακερι τθ κερμοκραςία, ϊςτε θ ςυγκζντρωςθ των υδρατμϊν να γίνει ίςθ με 0,5mol/L. Δίνονται οι ςχετικζσ ατομικζσ μάηεσ των ςτοιχείων: C: Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 33

34 34 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 1, H: 1, O: Στουσ 650Κ πραγματοποιείται θ ιςορροπία : Ν (g)+3h (g) NH 3 (g).σε δοχείο 1L και ςτουσ 650Κ βάηουμε 3mol N και 9mol H,οπότε θ απόδοςθ τθσ αντίδραςθσ είναι 60%. Να βρεκοφν : α. Οι ςυγκεντρϊςεισ όλων των ςωμάτων ςτθν ιςορροπία β. Να βρεκεί θ Κ c τθσ αντίδραςθσ ςτουσ 650Κ γ. Ρόςα mol NH 3 πρζπει να προςκζςουμε ςτθν ιςορροπία ϊςτε θ ςυγκζντρωςθ του Θ, να γίνει τελικά 4,5Μ ; 14. Σε κενό δοχείο όγκου 1L ωζρουμε 0,75mol COBr το οποίο κερμαίνεται και διαςπάται ςφμωωνα με τθν αντίδραςθ : COBr (g) CO(g)+Br (g) Σε κερμοκραςία κ ο C βρζκθκε ότι το 60% του αρχικοφ COBr διαςπάςτθκε. α. Να υπολογίςετε τθν Κ c τθσ αντίδραςθσ ςτουσ κ ο C. β. Αν ςτο μίγμα ιςορροπίασ και ςε ςτακερι κερμοκραςία κ ο C,προςκζςουμε 0,5mol Br τι κα ςυμβεί και ποιεσ οι ςυγκεντρϊςεισ ςτθ νζα κατάςταςθ ιςορροπίασ ; 15. Σε δοχείο όγκου 3L περιζχονται ςε ιςορροπία 0,15mol N 0,6mol H και 0,3mol NH 3 : Ν (g)+3h (g) NH 3 (g) Ρόςα mol N πρζπει να προςκζςουμε ςτο δοχείο διατθρϊντασ τον όγκο και τθ κερμοκραςία ςτακερά, ϊςτε να διπλαςιαςτεί θ ςυγκζντρωςθ τθσ ΝΘ 3 ; Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 34

35 35 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 5.Οξέα Βάςεισ και ιοντική ιςορροπία 5.1.Οξέα-Βάςεισ 1. Σασ δίνεται το παρακάτω ςχεδιάγραμμα Β. Ωσ βάςεισ δρουν τα ςϊματα : α. μόνο το ΘΑ β. Μόνο το ΘΟ + γ. Μόνο το Θ3Ο δ. Μόνο το Αε. Και το ΘΑ και το Θ3Ο+ ςτ. Και το ΘΟ και το Α3. Από τα ςϊματα : ΝΘ3, ΘΟ,ΝΘ4+,ΟΘΝα βρείτε ποια ςυμπεριωζρονται ωσ οξζα και ποια ωσ βάςεισ. Α. Σε ποια από τισ δφο κεωρίεσ το οξφ απελευκερϊνει Θ+ κατά τθ διάςταςθ του ςε υδατικό διάλυμα ενϊ θ βάςθ απελευκερϊνει αντίςτοιχα ΟΘ- ; α. Arrhenius β. Brønsted-Lowry B. Σε ποια από τισ δφο κεωρίεσ το οξφ δρα ωσ δότθσ Θ+ ενϊ θ βάςθ ςαν δζκτθσ Θ+ ; α. Arrhenius β. Brønsted-Lowry Γ. Ροια κεωρία περιορίηει τθν ζννοια των οξζωνβάςεων αποκλειςτικά ςε υδατικό διάλυμα ; α. Arrhenius β. Brønsted-Lowry Δ. Ροια κεωρία γενικεφει τθν ζννοια των οξζωνβάςεων ; α. Arrhenius β. Brønsted-Lowry Ε. Σε ποια από τισ δφο κεωρίεσ δεν μπορεί να υπάρξει οξφ χωρίσ ταυτόχρονα να υπάρχει βάςθ ; α. Arrhenius β. Brønsted-Lowry 4. Στισ παρακάτω αντιδράςεισ να εντοπίςετε τα ηεφγθ ςυηυγοφσ οξζοσ βάςθσ. α. H3PO4(aq) HO(l) HPO4(aq) H3O+(aq) β. Θ Ο4 (aq) +OH(aq) HPO-4 (aq) +HO(l) Απάντθςθ : τθν αριςτερι πλευρά τθσ αντίδραςθσ εντοπίηουμε ποια ζνωςθ είναι αυτι που δίνει ζνα πρωτόνιο (Θ+ ) δρα ωσ δότθσ πρωτονίων- και ποια ζνωςθ είναι αυτι που δζχεται ζνα πρωτόνιο (Θ+ ) δρα ωσ δζκτθσ πρωτονίων. τθ δεξιά πλευρά τθσ αντίδραςθσ θ ςυηυγισ βάςθ του οξζοσ διαφζρει από αυτό κατά ζνα πρωτόνιο(θ+ ). Αντίςτοιχα το ςυηυγζσ οξφ τθσ βάςθσ διαφζρει από αυτι κατά ζνα πρωτόνιο(θ+ ) Αξιοποίθςθ δεδομζνων :. Α. Ωσ οξζα δρουν τα ςϊματα : α. μόνο το ΘΑ β. Μόνο το ΘΟ + γ. Μόνο το Θ3Ο δ. Μόνο το Αε. Και το ΘΑ και το Θ3Ο+ ςτ. Και το ΘΟ και το ΑΧ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 35

36 36 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών b. Ομοίωσ : Ζλεγχοσ τθσ απάντθςθσ : Οι ουςίεσ του ςυηυγοφσ ηεφγουσ οξζοσ-βάςθσ πρζπει να διαφζρουν μόνο κατά ζνα πρωτόνιο (Θ+ ) 5. Α. Να γράψετε το χθμικό τφπο τθσ ςυηυγοφσ βάςθσ των παρακάτω ενϊςεων ι ιόντων : α. HCl β. HCO3- γ. ΘSO4 Β. Να γράψετε το χθμικό τφπο του ςυηυγοφσ οξζοσ των παρακάτω ενϊςεων ι ιόντων : α. HΟ β. HCO3- γ. ΝΟ3- δ. ΟΘΓ. Να εντοπιςτοφν ςτισ παρακάτω αντιδράςεισ τα ςυηυγι ηευγάρια οξζοσ βάςθσ 6. Στισ παρακάτω χθμικζσ εξιςϊςεισ να χαρακτθρίςετε τισ ενϊςεισ ωσ οξφ ι βάςθ. Να βρεκοφν τα ηευγάρι ςυηυγοφσ οξζοσ με ςυηυγισ βάςθ. Λφςη: φμφωνα με τθ κεωρία των BrønstedLowry οξφ είναι ο δότθσ πρωτονίων, ενϊ θ βάςθ ο δζκτθσ. ε κάκε ιςορροπία αναηθτοφμε τον δότθ πρωτονίων που κα είναι το οξφ. Χαρακτθρίηουμε τισ ενϊςεισ ωσ οξζα ι βάςεισ Υπολογιςμόσ: a. Αριςτερά ο δότθσ πρωτονίων είναι το HF, ενϊ δεξιά το HCO3. ε κάκε περίπτωςθ ο δότθσ πρωτονίων είναι το οξφ ενϊ ο δζκτθσ θ βάςθ. ΘCO3 και ΘCO3- αποτελοφν ηεφγοσ ςυηυγοφσ οξζοσ- ςυηυγοφσ βάςθσ ΘF και F- αποτελοφν ηεφγοσ ςυηυγοφσ οξζοσ- ςυηυγοφσ βάςθσ ΘCO3- και CO3- αποτελοφν ηεφγοσ ςυηυγοφσ οξζοσ- ςυηυγοφσ βάςθσ HO και ΟΘ- αποτελοφν ηεφγοσ ςυηυγοφσ οξζοσςυηυγοφσ βάςθσ Παρατιρθςθ : Θ ίδια ζνωςθ ΘCO3- ςτθν a ςυμπεριφζρεται ωσ βάςθ, ενϊ ςτθν b ωσ οξφ 7. Α. Για τθν αντίδραςθ : Να χαρακτθρίςετε τα παραπάνω ςϊματα ωσ οξζα ι βάςεισ. Στο αριςτερό μζλοσ τθσ εξίςωςθσ ποιο ςϊμα είναι θ βάςθ ; Β. Για τισ παρακάτω αντιδράςεισ να βρείτε ποια ςϊματα ςυμπεριωζρονται ωσ οξζα και ποια ωσ βάςεισ. Να βρείτε ςε κάκε αντίδραςθ τα ηεφγθ ςυηυγοφσ οξζοσ-ςυηυγοφσ βάςθσ. 8. Θ διάλυςθ αμμωνίασ(διαλυμζνθ ουςία) ςε νερό(διαλφτθσ) μπορεί να παραςτακεί με τθν παρακάτω χθμικι εξίςωςθ : NH3 (g)+ho(l) NH4+ (aq)+oh- (aq) Να εξθγιςετε γιατί θ αμμϊνια είναι βάςθ κατά Arrhenius και γιατί είναι βάςθ κατά BrönstedLowry. Θ διάλυςθ οξικοφ οξζοσ(διαλυμζνθ ουςία) ςε υγρι αμμωνία (διαλφτθσ) μπορεί να παραςτακεί με τθν παρακάτω χθμικι εξίςωςθ: CH3COOH(s)+NH3 (l) CH3COO- (aq)+nh+4 (aq) Να εξθγιςετε γιατί το οξικό οξφ είναι οξφ κατά Brönsted-Lowry,ενϊ θ κεωρία του Arrhenius δεν μπορεί να εξθγιςει αυτι τθν ιδιότθτα. 9. Σασ δίνονται τα παρακάτω οξζα : Διπρωτικά : HS, HSO4,HCO3. Αωοφ γράψετε τθν εξίςωςθ του 1ου ιοντιςμοφ και του ου ιοντιςμοφ των παραπάνω οξζων, να εντοπίςετε ποιεσ ουςίεσ είναι αμωιπρωτικζσ (αμωολφτεσ) Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 36

37 37 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Ομοίωσ αωοφ γράψετε τισ εξιςϊςεισ του 1 ου, ου και 3 ου ιοντιςμοφ του Θ 3 PO 4 να εντοπίςετε ποιεσ ουςίεσ είναι αμωιπρωτικζσ (αμωολφτεσ). Ροια άλλθ αμωιπρωτικι ουςία γνωρίηετε ; ΘΕΜΑΣΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ-Αςκήςεισ 1.Να χαρακτθρίςετε τισ παρακάτω προτάςεισ ωσ ςωςτζσ 1.) Ιοντιςμόσ ονομάηεται θ διάλυςθ όλων των μοριακϊν ενϊςεων.) Θ διάλυςθ ιοντικϊν ενϊςεων ςυνοδεφεται από διάςταςθ 3.) Τα οξζα δρουν ωσ δζκτεσ πρωτονίων ενϊ οι βάςεισ ωσ δότεσ ( κατά Bronsted-Lowry) 4.) Ενϊςεισ που δρουν ωσ οξζα και ωσ βάςεισ ονομάηονται διπρωτικζσ 5.) Στισ πρωτολυτικζσ αντιδράςεισ ζνα οξφ αντιδρά με τθν ςυηυγι βάςθ του. Τι ονομάηουμε ςυηυγζσ ηεφγοσ οξζοσ-βάςθσ ; 3.Ροιο από τα παρακάτω ηεφγθ είναι ςυηυγοφσ οξζοσβάςθσ : - - α.) HCO 3 - CO 3 β.) ΝΘ ΝΘ γ.) HCl-Cl - δ.) Θ 3 Ο + - ΟΘ - Α.) α,β,γ Β.) α,γ Γ.) β,δ Δ.) δ Ε.) όλα 4. Να ςυμπλθρϊςετε τον παρακάτω πίνακα : υηυγζσ οξφ υηυγισ βάςθ α. HClO 4 β. + NH 4 γ. NH 3 δ. - HSO 4 ε. CN - ςτ. - HSO 3 η. -- SO 3 θ. --- PO 4 5. Σε 4 δοκιμαςτικοφσ ςωλινεσ ( Σ 1, Σ, Σ 3, Σ 4 ) περιζχονται υδατικά διαλφματα ιςτιδίνθσ. Σε κακζνα τουσ αντίςτοιχα επικρατεί μία από τισ ακόλουκεσ δομζσ : 1 NH CH NH CH H C N H C C NH + C CH CH COO - NH 3 + NH CH 3 4 CH CH NH + 3 COOH NH CH H C N H C N C C CH CH COO - NH CH CH COO - NH + 3 Ροια από τισ παρακάτω δυάδεσ δοκιμαςτικϊν περιζχουν ςυηυγι ηεφγθ οξζων-βάςεων ; 6.Να γράψετε τισ παρακάτω αντιδράςεισ ςφμωωνα με τον γενικό τφπο : Οξφ (1) + Βάςθ () Οξφ () +Βάςθ (1) πχ Θ Ο + CH 3 CH CH NH OH CH 3 CH CH NH 3 α.) ΝΘ 3 + ΝΘ 3 ΝΘ ΝΘ β.) ΘΝΟ +Θ Ο Θ 3 Ο NO γ.) HSO NH 3 NH SO 4 - δ.) HOOC-COO - + HIO 3 - IO 3 + HOOC-COOH ε.) Θ + + Θ Ο Θ + ΟΘ - - ςτ.) CH 3 COOH + CO 3 CH 3 COO HCO 3 η.) ΟΘ - + Θ 3 Ο + Θ Ο + Θ Ο θ.) ΘΝΟ 3 + Ν Θ 4 ΝΟ Ν Θ 5 + Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 37

38 38 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 14. α. Να ςυμπλθρϊςετε τα κενά του παρακάτω 7.Να ςυμπλθρωκεί ο παρακάτω πίνακασ. πίνακα : Οξφ 1 + Βάςθ Συηυγζσ H SO 4 ΘCN Βάςθ 1 + Οξφ Οξφ - - ΘSO 4 (aq) + HPO 4 - Συηυγισ Θ Ο CO 3 - HCO 3 + Βάςθ H O β. Ροιεσ από τισ παραπάνω ςυηυγείσ + OH - + CH 3 COOH βάςεισ μποροφν να δράςουν ωσ οξζα ςε + κατάλλθλο περιβάλλον ; H O + H O (Τπόδειξθ: Για να δράςει ζνα ςϊμα ςαν COOH H CH 3 οξφ κατά Bronsted-Lowry πρζπει να C C + περιζχει πρωτόνια + HC COOH Θ + ) Σφμωωνα με τθν κεωρία των Bronsted- OH OH αγγελικό οξφ OH Lowry ςε υδατικό διάλυμα δρα ωσ οξφ το γαλλικό οξφ ιόν : - α. SO 4 + β. ΝΘ 4 γ. Na + δ. HCOO Να αντιςτοιχίςετε τα οξζα τθσ ςτιλθσ (Ι) με τισ 16. Θ ςυηυγισ βάςθ του Θ SO 4 είναι : αντίςτοιχεσ ςυηυγείσ βάςεισ τθσ ςτιλθσ (ΙΙ) - α. SO 4 - β. HSO 4 γ. H SO 3 δ. H S ΣΗΛΗ Ι ΣΗΛΗ ΙΙ 17. Σε κάκε μία από τισ παρακάτω χθμικζσ εξιςϊςεισ και για όλεσ τισ ουςίεσ που μετζχουν ςε αυτζσ να ςθμειϊςετε ποια ουςία δρα ωσ οξφ και ποια ωσ βάςθ 1. HCl A. O - ςφμωωνα με τθν κεωρία των Bronsted-Lowry..HF B. H O α. H S +H O HS - + H 3 O H S Γ.ΝΘ β. ΝΘ 3 + Θ Ο + ΝΘ 4 + ΟΘ - 4.HS - Δ.ΝΘ 3 5.H CO 3 Ε.ΟΘ - γ. F - + H O HF + OH HCO 3 Σ.Cl Δίνεται οι παρακάτω χθμικι εξίςωςθ : - 7.HSO 4 Ζ.F - ΝΘ 3 + Θ 3 Ο + ΝΘ Θ Ο 8.H SO 4 Η.HS - 9.H O Θ.S - Σφμωωνα με τθν κεωρία των Bronsted-Lowry θ - αμμωνία ςτθν παραπάνω αντίδραςθ ςυμπεριωζρεται 10.NH 3 Ι.HSO ωσ : 11.NH 4 K.SO 4 1.H 3 O + - α. Οξφ Λ.CO 3 13.OH - - β. Βάςθ Μ.HCO 3 γ. αμωιπρωτικι ουςία (Τπόδειξθ: το ςυηυγζσ ηεφγοσ οξφ-βάςθ το οξφ δ. δζκτθσ θλεκτρονίων. διαφζρει από τθ ςυηυγι βάςθ κατά ζνα Θ + ) Να επιλζξετε τθν ςωςτι απάντθςθ. 11. Συηυγζσ ηεφγοσ οξζοσ-βάςθσ κατά Bronsted-Lowry 19.Να ςυμπλθρϊςετε κατάλλθλα τον παρακάτω είναι : πίνακα : α. Θ 3 Ο + -ΟΘ - γ. HCl NaOH β. ΝΘ + - Συηυγζσ HCOOH H O 4 -ΝΘ 3 δ. ΘΝΟ 3 ΝΟ - Οξφ 1. Το ςυηυγζσ οξφ τθσ βάςθσ ΘCO 3 είναι : - - Συηυγισ ClO - NH 3 H O α. CO 3 β. HCO Βάςθ γ. H CO 3 δ. CO 0. Στισ παρακάτω αντιδράςεισ 13. Ροιο από τα παρακάτω αποτελεί ςυηυγζσ ηεφγοσ HSO 3+HO SO 3 +H3O κατά Bronsted-Lowry α. HCN-CN - β. Θ 3 Ο + -ΟΘ HSO 3+HO HSO 3+H3O - γ. H CO 3 -CO 3 δ. ΝΘ ΝΘ το ανιόν HSO 3 ςυμπεριωζρεται ωσ: α. οξφ. β. αμωιπρωτικι ουςία. γ. βάςθ. δ. πρωτονιοδότθσ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 38

39 39 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 1. () ι(λ) Θ ςυηυγισ βάςθ του H 3 O + είναι το OH - -. Θ ςυηυγισ βάςθ του H PΟ 4 είναι: α. HPO 4 β. PO 4 γ. H 3 PO 4 δ. H PO 3. Συηυγζσ ηεφγοσ οξζοσ βάςθσ κατά Brönsted Lowry είναι α. H 3 O + / OH. β. H SO 4 / SO - 4. γ. H S / HS + -. δ. NH 4 /NH 4. Δίνονται τα παρακάτω μόρια και ιόντα: OH -, H O, H 3 O +, NH + 4, NH 3 α. Να γράψετε όλεσ τισ δυνατζσ περιπτϊςεισ ςυηυγϊν ηευγϊν οξζοσ βάςθσ των παραπάνω, κατά Broensted-Lowry. β. Σε ποια από τισ δφο παρακάτω αντιδράςεισ το νερό ςυμπεριωζρεται ωσ οξφ κατά Broensted-Lowry; 5.() ι (Λ): Το ςυηυγζσ οξφ τθσ αμμωνίασ είναι το NH 6. Ροια είναι θ ςυηυγισ βάςθ του ιόντοσ HSO 4 ; α. H SO 4 β. SO 4 γ. SO 3 δ. ΘSO 3 7. Το ςυηυγζσ οξφ του HPO - είναι το 3- α. PO 4 β. Θ 3 Ο 4 - γ. Θ 3 Ο 3 δ. Θ Ο 4 8. Ροιο από τα παρακάτω μόρια ι ιόντα ςυμπεριωζρεται ςε υδατικό διάλυμα ωσ διπρωτικό οξφ κατά Brönsted-Lowry; α. HSO 4 β. HCOOH γ. CH 3 OH δ. H S 9. Μια ουςία ορίηεται ωσ οξφ κατά Brönsted-Lowry, όταν μπορεί: α. να δϊςει ζνα ι περιςςότερα Θ + β. να πάρει ζνα ι περιςςότερα Θ + γ. να δϊςει ζνα ι περιςςότερα ΟΘ δ. να πάρει ζνα ι περιςςότερα ΟΘ 30. Δίνεται θ χθμικι εξίςωςθ ΘS - +H O S - +H 3 O + Σφμωωνα με τθ κεωρία Brönsted Lowry ςυηυγζσ ηεφγοσ οξζοσ βάςθσ είναι το ηεφγοσ α. HS - - S - β. HS - -H 3 O + γ. H O-S - δ. OH - -H 3 O () ι (Λ) : Το CO 3 είναι αμωολφτθσ. 3. Να γραωοφν οι χθμικζσ εξιςϊςεισ των αντιδράςεων που δείχνουν τον αμωιπρωτικό χαρακτιρα των παρακάτω ουςιϊν : α. HS - - β. HCO 3 γ. ΝΘ 3 δ. Θ Ο ε. CH 3 COOH (Ο όξινοσ χαρακτιρασ μίασ ουςίασ εκδθλϊνεται εφκολα όταν αντιδρά με ΟΘ - Ο βαςικόσ χαρακτιρασ μίασ ουςίασ εκδθλϊνεται όταν αντιδρά με Θ 3 Ο +. Ο αμφολυτικόσ χαρακτιρασ μπορεί να φανεί και από αντιδράςεισ αυτοϊονιςμοφ.θ Ο+Θ Ο Θ 3 Ο + +ΟΘ - CH 3 COOH+ CH 3 COOH CH 3 COO+CH 3 COOH + ) 33. Να αντιςτοιχίςετε ςε κάκε ζνα από τα οξζα (Στιλθ Ι) τθ ςυηυγι του βάςθ (Στιλθ ΙΙ) κατά Brönsted-Lowry, γράωοντασ ςτο τετράδιό ςασ τον αρικμό τθσ Στιλθσ Ι και δίπλα το αντίςτοιχο γράμμα τθσ Στιλθσ ΙΙ (ζνα δεδομζνο τθσ Στιλθσ ΙΙ περιςςεφει). 34. ()ι(λ) Ο όξινοσ ι ο βαςικόσ χαρακτιρασ μιασ χθμικισ ουςίασ κατά Brönsted Lowry εξαρτάται από τθν αντίδραςθ ςτθν οποία αυτι ςυμμετζχει. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 39

40 40 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 5..Ιοντιςμόσ οξέων-βάςεων (Ιςχύσ) 1. Να χαρακτθρίςετε τισ παρακάτω ενϊςεισ ωσ ιςχυρά οξζα,ιςχυρζσ βάςεισ,αςκενι οξζα,αςκενείσ βάςεισ: Α. HCl, HBr, HI : Β. HSO4,HNO3,HClO4 : Γ. Υδροξείδια των αλκαλίων (ΚΟΘ,NaOH) : Δ. ΝΘ3 και αμίνεσ (RNH) : Ε. HF,HCN,HS: Σ. Καρβοξυλικά οξζα RCOOH : Ζ. Υδροξείδια των αλκαλικϊν γαιϊν Ca(OH),Ba(OH) : Η. HNO,HClO, HClO,H3PO4:. Διακζτουμε ζνα ιςχυρό οξφ,ζνα αςκενζσ οξφ, μία ιςχυρι βάςθ, μία αςκενισ βάςθ και ζνα άλασ. Κατά τθ διάλυςθ των ουςιϊν αυτϊν ςτο νερό,ποιεσ ενϊςεισ αντιδροφν με τα μόρια του διαλφτθ ; Ρωσ ονομάηεται το ωαινόμενο αυτό ; Σε ποια περίπτωςθ θ αντίδραςθ είναι ουςιαςτικά μονόδρομθ και ςε ποιεσ περιπτϊςεισ αμωίδρομθ ; Ροιεσ ενϊςεισ δεν αντιδροφν με τα μόρια του διαλφτθ ; Τι ςυμβαίνει ςε αυτζσ τισ περιπτϊςεισ ; Ροιεσ από τισ αρχικζσ ουςίεσ που αναωζραμε είναι ετεροπολικζσ ενϊςεισ και ποιεσ ομοιοπολικζσ ; 3.Σασ δίνονται οι παρακάτω γενικζσ αντιδράςεισ: Ιςχυρό οξφ ΘΒ: Μονόδρομθ αντίδραςθ ιοντιςμοφ με το νερό ΘΒ + ΘΟ Β- +Θ3Ο+ Αςκενζσ οξφ ΘΑ: Αμωίδρομθ αντίδραςθ ιοντιςμοφ με το νερό: ΘΑ + ΘΟ Α- + Θ3Ο+ Ιςχυρι βάςθ :Υδροξείδιο μετάλλου ΜΟΘ: Θλεκτρολυτικι Διάςταςθ: ΜΟΘ Μ+ +ΟΘΑςκενισ βάςθ: Β Αμωίδρομθ αντίδραςθ ιοντιςμοφ με το νερό: Β+ΘΟ ΒΘ+ + ΟΘΆλασ : ΘαΑκ Θκ+ :Θετικό τμιμα, Αα- :αρνθτικό τμιμα Θλεκτρολυτικι διάςταςθ: ΘαΑκ αθκ+ +καααν κ=1 και α=1 ΘΑ Θκ+ +ΑΝα γράψετε τθ χθμικι εξίςωςθ του ωαινομζνου που λαμβάνει χϊρα κατά τθ διάλυςθ ςτο νερό: Α. ΘCl B. HBr Γ. ΘΙ Δ. ΘΝΟ3 Ε. ΘF Ζ. HCOOH Θ. CH3COOH K. NH3 Λ. CH3NH M. KOH N. NaOH Ξ. Ca(OH) Π. KCl. NaF Σ. HCOONa Τ. CH3COONa 4. Σασ δίνεται θ παρακάτω αντίδραςθ : HA + B A- + BH+ Ροια ςϊματα είναι οξζα και ποια βάςεισ ; Αν τα ςϊματα ΘΑ και Β είναι ςχετικά ιςχυροί θλεκτρολφτεσ, τα ςϊματα Α- και ΒΘ+, είναι ιςχυροί ι αςκενείσ θλεκτρολφτεσ ; Ρροσ ποια κατεφκυνςθ είναι μετατοπιςμζνθ θ ιςορροπία ; 5. Να βρείτε προσ ποια κατεφκυνςθ είναι μετατοπιςμζνθ θ ιςορροπία: SO-4 (aq) HCN(aq) HSO4- (aq)+cnλφςθ: Βρίςκουμε ποιεσ ενϊςεισ ςυμπεριφζρονται ωσ οξζα και ποιεσ ςαν βάςεισ. Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 40

41 41 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών SO - (aq) HCN(aq) HSO - (aq)+cn Βάςθ Οξφ Οξφ Βάςθ Βρίςκουμε τα αςκενζςτερα ςϊματα : Σο ΘCN είναι αςκενζςτερο οξφ από το ΘSO 4 - Θ βάςθ SO 4 - είναι αςκενζςτερθ τθσ CN - Θ ιςορροπία μετατοπίηεται προσ τα αςκενζςτερα ςϊματα άρα προσ τα δεξιά. ΣΧΕΤΙΚΘ ΙΣΧΥΣ ΟΞΕΩΝ ΒΑΣΕΩΝ 1.HClO.H SO 3.HI HBr 5.HCl 6.HNO 7.H O HSO H SO 3 10.H PO HNO 1.HF 3 13.CH COOH 14.H CO 15.H S 3 16.HClO 17.NH HCN 19.HCO 0.HS - 1.H O ClO HSO - 3.I 4.Br - 5.Cl 6.NO H O 8.SO HSO H PO 11.NO - 1.F CH COO 3 14.HCO 15.HS ClO 17.NH 3-18.CN 19.CO 0.S OH 6. Να προβλζψετε προσ ποια κατεφκυνςθ είναι μετατοπιςμζνεσ οι παρακάτω αντιδράςεισ: Α. H S+CH COO - CH COOH+HS Β. NH + +H PO - NH +H PO Γ. HCN+HS CN +H S - - Δ. HCO - +OH - CO - +H O 3 3 Ε. NH + +HCO - NH +H CO Ζ. HCO +H S H CO +HS Θ. CN +HCO HCN+CO Κ. CN - +H O HCN+OH Λ. HSO - +ClO - SO - +HClO 4 4 Μ. HCN+SO CN +HSO Να υπολογίςετε τισ ςυγκεντρϊςεισ των ιόντων του διαλφματοσ που προκφπτει κατά τθν ανάμειξθ : Διαλφματοσ-1 : 5mL HNO 3 1,4M Διαλφματοσ-: 15mL NaOH M Απάντθςθ : Δεδομζνα :Διακζτουμε για κάκε διάλυμα τον όγκο V και τθ ςυγκζντρωςθ c. Ηθτοφμενο: Οι ςυγκεντρϊςεισ των ιόντων ςτο νζο διάλυμα που προκφπτει από τθν ανάμειξθ των διαλυμάτων-1 και χεδιαςμόσ Λφςθσ : Βιμα 1 ο : Παρατθροφμε αν τα ςϊματα των διαλυμάτων αντιδροφν μεταξφ τουσ, αν ναι γράφουμε τθ χθμικι εξίςωςθ τθσ αντίδραςθσ. Βιμα ο :Τπολογίηουμε τισ ποςότθτεσ ςε mol(n) των ςωμάτων που ςυμμετζχουν ςτθν αντίδραςθ γνωρίηοντασ ότι n=cv Βιμα 3 ο : Προςδιορίηω το περιοριςτικό ςϊμα Βιμα 4 ο :Με τθ ςτοιχειομετρία τθσ αντίδραςθσ υπολογίηω τθν ποςότθτα ςε moles των ςωμάτων που περιςςεφει. Γράφω τθν εξίςωςθ διάςταςθσ των ςωμάτων που υπάρχουν μετά το τζλοσ τθσ αντίδραςθσ. Βιμα 5 ο : Τπολογίηω τισ ςυγκεντρϊςεισ των ιόντων ωσ c=n/v. Προςοχι ο όγκοσ που χρθςιμοποιοφμε είναι ο τελικόσ όγκοσ του νζου διαλφματοσ. Αξιοποίθςθ δεδομζνων : Βιμα 1 ο HNO 3(aq) +NaOH (aq) NaNO 3(aq) +H O (l) Βιμα ο Τπολογιςμόσ ποςοτιτων(moles) n HNO3 =cv=1,4 0,05=0,035mol n NaoH =cv=,0 0,015=0,030mol Βιμα 3 ο : Όταν θ αναλογία των ςυντελεςτϊν των αντιδρϊντων ςωμάτων είναι 1:1 πάντα το περιοριςτικό ςϊμα ζχει τθ μικρότερθ ποςότθτα ςε mol,άρα είναι το NaOH. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 41

42 4 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Βιμα 4 ο : τοιχειομετρία HNO 3(aq) +NaOH (aq) NaNO 3(aq) +H O (l) Αρχικά (moles) 0,035 0,03 Αντιδροφν (moles) 0,03 0,03 Παράγονται (moles) 0,03 0,03 Σελικά (moles) 0,035-0,03 0,03-0,03 0,03 0,03 0, ,03 0,03 Σο νιτρικό οξφ είναι ιςχυρό οξφ και διίςταται πλιρωσ HNO 3(aq) +H O (l) H 3 O NO 3 0,005 0,005 0,005 Σο άλασ NaNO 3 (όπωσ και όλα τα άλατα ) είναι ιςχυρόσ θλεκτρολφτθσ και διίςταται πλιρωσ : NaNO 3(aq) Na + - (aq) +NO 3 (aq) 0,03 0,03 0,03 Σο νερό Θ Ο (l) ωσ διαλφτθσ βρίςκεται ςε τεράςτιεσ ποςότθτεσ,το 0,03mole που παράγεται από τθν αντίδραςθ είναι αμελθτζο και δεν το λαμβάνουμε υπόψθ. υνολικά ζχουμε : n H3O =0,005mol n HNO3 =0mol n NO3 =0,005+0,03mol n NaNO3 =0 n Na =0,03 Βιμα 5 ο : Ο τελικόσ όγκοσ είναι το άκροιςμα των όγκων των δφο διαλυμάτων που αναμείχκθκαν V τελικόσ =V διαλφματοσ-1 + V διαλφματοσ- = 5+15=40mL = 0,04L [H 3 O + ]=n/v=0,005/0,04=0,1m [NO - 3 ]=n/v=0,035/0,04=0,875m [Na + ]=n/v=0,03/0,04=0,75m 8. Α. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ του ιόντοσ Θ 3 Ο + ςτα παρακάτω διαλφματα : α. Διάλυμα 1,0Μ HCl β. Διάλυμα 100mL HBr 1,0M που αραιϊνεται μζχρι όγκου 1L γ. Διάλυμα που προκφπτει από τθν ανάμειξθ 500mL διαλφματοσ ΘΝΟ 3 ςυγκζντρωςθσ 1,0Μ και διαλφματοσ 500mL NaOH ςυγκζντρωςθσ 0,5Μ δ. Διάλυμα που προκφπτει από τθν ανάμειξθ 500mL διαλφματοσ ΘClΟ 4 ςυγκζντρωςθσ,0μ και διαλφματοσ 500mL NaOH ςυγκζντρωςθσ 1Μ B. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ του ιόντοσ ΟH - ςτα παρακάτω διαλφματα : α. Διάλυμα 0,1Μ KOH β. Διάλυμα 5mL KOH 1M που αραιϊνεται μζχρι όγκου 100mL γ. Διάλυμα που προκφπτει από τθν ανάμειξθ 100mL διαλφματοσ ΘCl ςυγκζντρωςθσ 1,0Μ και διαλφματοσ 100mL Ca(OH) ςυγκζντρωςθσ 1,0Μ δ. Διάλυμα που προκφπτει από τθν ανάμειξθ 100mL διαλφματοσ Θ SΟ 4 ςυγκζντρωςθσ 1,5Μ και διαλφματοσ 400mL NaOH ςυγκζντρωςθσ 5Μ Γ. Στισ παρακάτω περιπτϊςεισ να προςδιορίςετε αν ςτο διάλυμα που προκφπτει περιςςεφει ιςχυρό οξφ ι ιςχυρι βάςθ. Να υπολογίςετε ςε κάκε περίπτωςθ τθ ςυγκζντρωςθ του ιόντοσ που χαρακτθρίηει το διάλυμα ωσ όξινο ι βαςικό. α. Διάλυμα που προκφπτει από τθν ανάμειξθ 500mL διαλφματοσ HCl M με 500mL διαλφματοσ Ba(OH) ςυγκζντρωςθσ Μ β. Διάλυμα που προκφπτει με τθν προςκικθ 4g ςτερεοφ NaOH(M r =40) ςε 100mL διαλφματοσ HBr ςυγκζντρωςθσ 0,5Μ.Κατά τθν προςκικθ του ςτερεοφ ςτο διάλυμα δεν παρατθρείται μεταβολι όγκου 9. Σασ δίνονται διαλφματα Ροια είναι θ ομοιότθτα και ποια θ διαωορά ανάμεςα ςτα δφο διαλφματα ; Σε ποιο διάλυμα θ ςυγκζντρωςθ των ΟΘ - είναι μεγαλφτερθ ; 10.Να ςυμπλθρϊςετε (προϊόντα και ςυντελεςτζσ) τισ παρακάτω αντιδράςεισ εξουδετζρωςθσ: α. HCl +NaOH β. ΘΝΟ 3 +ΚΟΘ γ. HF + Ca(OH) Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 4

43 43 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών δ. CH3COOH +NaOH ε. HCOOH + KOH ςτ. HCOOH +Ca(OH) η. ΘF +NaOH θ. ΝΘ3 +ΘCl κ. CH3NH +HCl ι. HCOONa+HCl ια. CH3COONa+HCl ιβ. KF+HNO3 ιγ. ΝΘ4Cl +NaOH ιδ. RNH3Cl+KOH ΘΕΜΑΣΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ-Α ΚΗ ΕΙ 1.Σε υδατικά διαλφματα οξικοφ οξζοσ αποκακίςταται θ πιο κάτω ιςορροπία : CH3COO- + H3O+ CH3COOH + HO Αν ςτο διάλυμα προςτεκεί HCl, τότε αποκακίςταται και θ παρακάτω ιςορροπία : CH3COOH+ + ClCH3COOH + HCl Ροια από τισ ακόλουκεσ προτάςεισ είναι ςωςτι : α.) Το CH3COOH είναι ςυηυγζσ οξφ του CH3COOH+ κατά Bronsted-Lowry β.) Το HCl είναι αςκενζςτερο οξφ από το CH3COOH γ.) Το CH3COO- είναι ςυηυγζσ οξφ κατά BronstedLowry του CH3COOH δ.) Το CH3COOH δρα αμωιπρωτικά.. Κάκε μία από τισ παρακάτω χθμικζσ αντιδράςεισ είναι μετατοπιςμζνθ προσ τα δεξιά. Να κατατάξετε τα οξζα HCN, HCO3-,HO, HS κατά ςειρά ελαττοφμενθσ ιςχφοσ. (α) HCN + OH- HO + CN(β) ΘCO3- + CN- HCN +CO3(γ) HS + CO3- HCO3- + HS3. α. Να ςυμπλθρϊςετε τθν παρακάτω χθμικι εξίςωςθ : + Θ3Ο+ + CN- β. Ρροσ ποια κατεφκυνςθ είναι μετατοπιςμζνθ θ αντίδραςθ που περιγράωεται από τθν παρακάτω εξίςωςθ ; 4. Χαρακτθρίςτε τθν παρακάτω πρόταςθ ωσ ςωςτι (Σ) ι λανκαςμζνθ (Λ) : Το CH3COOH ςε υγρι αμμωνία ςυμπεριωζρεται ςαν ιςχυρό οξφ β. Ρροσ ποια κατεφκυνςθ είναι μετατοπιςμζνθ θ ιςορροπία : CH3COO- + NH4+ CH3COOH + NH3 5. Δίνεται ο παρακάτω πίνακασ ιςχφοσ οξζων και βάςεων : Αυξανόμενθ ιςχφσ Οξζα : 1.HO.HS- 3.HCO3 4.HCN 5. NH4+ 6. HS 7.HCO3 8.CH3COOH 9. H3PO4 10. HSO4_ Βάςεισ : 1. SO4-. HPO43. CH3COO- 4. HCO3-5. HS6.NH3 7 CN- 8. CO3-9. S10. OH α. Να γραωοφν οι χθμικζσ εξιςϊςεισ των αντιδράςεων μεταξφ των ηευγϊν οξζοσ-βάςθσ : 1.) CH3COOH CN.) NH4+ - CO3.) HSO4- - NH3 4.) HCO3- - HS5.) HO ClOβ. Με βάςθ τισ πλθροωορίεσ που δίνονται ςτον πίνακα ιςχφοσ να προβλζψετε προσ τα ποφ είναι μετατοπιςμζνθ θ χθμικι ιςορροπία ςτισ αντιδράςεισ αυτζσ. (Τπόδειξθ :Όςο πιο ιςχυρό είναι ζνα οξφ τόςο πιο αςκενισ είναι θ ςυηυγισ του βάςθ. Θ χθμικι ιςορροπία μετατοπίηεται προσ τα αςκενζςτερα ςϊματα.) 6.( ) ι (Λ). Το ΘΝΟ είναι πιο ιςχυρό οξφ από το ΘCN, άρα θ βάςθ CN- είναι πιο ιςχυρι από τθν ΝΟ 7. Στθν αντίδραςθ HBr + F Br + HF, θ ιςορροπία είναι μετατοπιςμζνθ προσ τα δεξιά. Ροιο από τα παρακάτω μόρια ι ιόντα είναι ιςχυρότερο οξφ κατά Brönsted-Lowry; α. ΘBr β. F γ. Br δ. HF 8.( ) ι (Λ) : Θ αντίδραςθ: HNO3 + F- NO3- + HF είναι μετατοπιςμζνθ προσ τα δεξιά 9.( ) ι (Λ). Σε διάλυμα HS, θ *Θ3Ο++ είναι διπλάςια από τθν *S-] 10. Για τθν αντιμετϊπιςθ ςτομαχικϊν διαταραχϊν που οωείλονται ςτθν υπερζκκριςθ γαςτρικοφ υγροφ (ΘCℓ), μπορεί να χορθγθκεί: α. Μg(OH) β. NaCℓ γ. C6H5OH δ. CH3CHOH. 11. Από τα παρακάτω ανιόντα, ιςχυρότερθ βάςθ κατά Brönsted-Lowry είναι: α. HCOO β. NO3γ. Cl δ. ClO41. Από τα επόμενα οξζα ιςχυρό ςε υδατικό διάλυμα είναι το: α. HNO3 β. ΘClΟ γ. ΘF δ. HS Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 43

44 44 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 5.3.Ιοντιςμόσ οξέων βάςεων και ph. 1. Σασ δίνεται παρακάτω θ χθμικι εξίςωςθ του αυτοϊοντιςμοφ του ΘΟ. HO(l) +HO(l) H3O+(aq) +OH-(aq) Kw =[H3O+ ][OH- ] A. H ςωςτι ςχζςθ που ςυνδζει τισ ςυγκεντρϊςεισ *Θ3Ο++,*ΟΘ-+ ςε ζνα ουδζτερο διάλυμα είναι : α. *Θ3Ο++ >*ΟΘ-] β. *Θ3Ο++ >*ΟΘ-] γ. *Θ3Ο++ =*ΟΘ-] Β. Θ παραπάνω ςχζςθ.: α. Είναι ςτακερι και δεν μεταβάλλεται με τθ κερμοκραςία β. Μεταβάλλεται με τθ κερμοκραςία Γ. Ο ιοντιςμόσ είναι μία ενδόκερμθ αντίδραςθ,αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ μετατοπίηει τθν ιςορροπία προσ : α. τα δεξιά β. τα αριςτερά -14 Δ. Θ τιμι τθσ Kw=10 ςτουσ 5οC, θ αντίςτοιχθ τιμι τθσ Kw ςτουσ 370C είναι : α (δεν μεταβάλλεται με τθ κερμοκραςία) β ( μειϊνεται με αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ) γ., (αυξάνεται με αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ) Ε. H ςωςτι ςχζςθ που ςυνδζει τισ ςυγκεντρϊςεισ *Θ3Ο++,*ΟΘ-+ ςε ζνα όξινο διάλυμα είναι : α. *Θ3Ο++ >*ΟΘ-] β. *Θ3Ο+] <*ΟΘ-] γ. *Θ3Ο++ =*ΟΘ-] Ζ. H ςωςτι ςχζςθ που ςυνδζει τισ ςυγκεντρϊςεισ *Θ3Ο++,*ΟΘ-+ ςε ζνα βαςικό διάλυμα είναι : α. *Θ3Ο++ >*ΟΘ-] β. *Θ3Ο+] <*ΟΘ-] γ. *Θ3Ο++ =*ΟΘ-]. Να υπολογίςετε τισ ςυγκεντρϊςεισ *Θ3Ο+], *ΟΘ-+ ςτουσ 5οC των διαλυμάτων : α. 0,15Μ ΘΝΟ3 β.0,01μ Ca(OH). Λφςη: Σα ιςχυρά οξζα και οι ιςχυρζσ βάςεισ ιοντίηονται πλιρωσ ςε υδατικό διάλυμα, άρα μποροφμε από τον χθμικό τουσ τφπο να υπολογίςουμε τισ ςυγκεντρϊςεισ των *Θ3Ο++ ι των*οθ-+ (θ ςυγκζντρωςθ των *Θ3Ο++ ι των*οθ-] που προκφπτει από τον αυτοιοντιςμό του νεροφ κεωρείται αμελθτζα ςε ςχζςθ με αυτι που προκφπτει από το ιςχυρό οξφ ι τθν ιςχυρι βάςθ). Θ Kw ςυνδζει τισ ςυγκεντρϊςεισ *Θ3Ο++, *ΟΘ-]. Άρα ςτο ιςχυρό οξφ θ ςυγκζντρωςθ των *Θ3Ο+] προκφπτει από τον ιοντιςμό του οξζοσ, ενϊ θ ςυγκζντρωςθ των *ΟΘ-+ από τθν Kw. Αντίςτροφα κατά τθ διάλυςθ τθσ ιςχυρισ βάςθσ υπολογίηουμε τθν *ΟΘ-+, από τον ιοντιςμό τθσ βάςθσ και τθν *Θ3Ο++ από τθν Kw. Υπολογιςμόσ : α. Κάκε mol HNO3 δίνει και ζνα mol [H3O++,άρα *Θ3Ο++=0,15Μ. ΘΝΟ3+ΘΟ ΝΟ3+ Θ3 Ο + 0,15Μ 0,15Μ 0,15Μ Θ *ΟΘ-+ κα υπολογιςτεί από τθν Kw. Kw=[H3O+][OH-] 10-14= 0,15 *OH-] [OH ]= =6, M 0,15 β. HO Ca(OH) Ca+ + OH0,01M 0,01M 0,0M + Θ *Θ3Ο + κα υπολογιςτεί από τθν Κw Kw [H3O+ ][OH- ] Kw [H3O+ ] 0,0 [H3O+ ] M 0,0 Παρατήρηςη: το ιςχυρό οξφ θ *Θ3Ο++ είναι μεγαλφτερθ από τθ ςυγκζντρωςθ των *Θ3Ο+]=10-7 Μ ςτο κακαρό νερό, ενϊ θ ςυγκζντρωςθ των *ΟΘ-+ είναι μικρότερθ από τθ ςυγκζντρωςθ των *ΟΘ-]=10-7Μ ςτο κακαρό νερό. τθν ιςχυρι βάςθ θ *Θ3Ο++ είναι μικρότερθ από τθ ςυγκζντρωςθ των *Θ3Ο+]=10-7 Μ ςτο κακαρό νερό, ενϊ θ ςυγκζντρωςθ των *ΟΘ-+ είναι μεγαλφτερθ από τθ ςυγκζντρωςθ των *ΟΘ-]=107 Μ ςτο κακαρό νερό. 3. Α. Να υπολογίςετε τισ ςυγκεντρϊςεισ *Θ3Ο+], *ΟΘ-+ ςτουσ 5οC διαλφματοσ 0,05Μ Ba(OH). Β. Να υπολογίςετε τισ ςυγκεντρϊςεισ *Θ3Ο+], *ΟΘ-+ ςτουσ 5οC των διαλυμάτων: α. 1,0Μ ΘΒr β.1,0μ ΚΟΘ γ. 0,1Μ Ca(OH) δ. 0,5Μ ΘΝΟ3 Γ. Να υπολογίςετε τισ ςυγκεντρϊςεισ *Θ3Ο+], *ΟΘ-+ ςτουσ 5οC των διαλυμάτων: α. 0,1Μ ΝaOH β.0,1m HClO4 γ. 0,01Μ ΘCl Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 44

45 45 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ph ο 1. Δείγμα χυμοφ πορτοκαλιοφ ςτουσ 5 C ζχει *Θ3Ο++=,9 10-4Μ. Να βρεκεί το ph. Είναι το διάλυμα όξινο ; Λφςθ: Σο ph είναι ο αρνθτικόσ δεκαδικόσ λογάρικμοσ τθσ ςυγκζντρωςθσ *Θ3Ο+]. Τπολογιςμόσ : ph=-log[h3o+ ]=-log(, )=3,54 Σο ph είναι μικρότερο του 7,άρα το διάλυμα είναι όξινο.. Α. Να βρεκεί το ph δείγματοσ γαςτρικοφ υγροφ,με δεδομζνο ότι θ ςυγκζντρωςθ των *Θ3Ο++ ςε αυτό είναι 0,05Μ. ( Να λθωκεί log5=0,7) Β. Να βρεκεί το ph διαλυμάτων όπου θ *Θ3Ο+] είναι : α Μ β Μ γ Μ δ Μ ε.10-5 ςτ η Το ph του ανκρωπίνου αίματοσ είναι 7,4. Να βρεκεί θ *Θ3Ο++ του ανκρωπίνου αίματοσ. Λφςθ: Ιςχφει *Θ3Ο+]=10-pH Τπολογιςμόσ : *Θ3Ο+]=10-7,4= Μ Δ. Αν πάρουμε δείγμα-1 100mL από το διάλυμα και δείγμα- 00mL από το ίδιο διάλυμα, τα δείγματα αυτά περιζχουν και διαωορετικά moles Θ3Ο+. Ραρόλα αυτά το ph και των δφο δειγμάτων είναι ίδιο. Εξθγιςτε το παραπάνω γεγονόσ. Ε. Αν αραιϊςουμε το αρχικό διάλυμα προςκζτοντασ 1L HO, το ph του διαλφματοσ: α. αυξάνεται β. μειϊνεται γ. παραμείνει ςτακερό Επιλζξτε μία απάντθςθ Αιτιολογιςτε τθν επιλογι ςασ. Σ. Υπάρχει *ΟΘ-+ ςτο αρχικό διάλυμα ;Αν ναι από ποφ προζρχεται ; Ζ. Θ προςκικθ NaOH ζχει ωσ αποτζλεςμα το ph του διαλφματοσ να..: α. αυξάνεται β. μειϊνεται γ. παραμείνει ςτακερό Επιλζξτε μία απάντθςθ Αιτιολογιςτε τθν επιλογι ςασ 4. Α. Το ph ενόσ αναψυκτικοφ είναι 3. Να βρεκεί θ *Θ3Ο+]. Β. Το ph ενόσ καωζ είναι 5. Να βρεκεί θ *Θ3Ο+]. Γ. Το ph ενόσ κραςιοφ είναι 4. Να βρεκεί θ *Θ3Ο+]. 7. Να ςυμπλθρωκεί ο παρακάτω πίνακασ *Θ3Ο+(Μ) ph [OHpOH Πξινο ](M) ι Βαςικό Α. Να βρεκεί ςε διάλυμα ΝΘ3, με ph=11 (5oC), θ *OH-+. (Υπολογίςτε πρϊτα το poh και ςτθ ςυνζχεια υπολογίςτε τθ *ΟΘ-] ) B.Να βρεκεί θ *ΟΘ-+ απορρυπαντικοφ, το ph του οποίου είναι 1 ςτουσ 5οC. Γ. Το ph διαλφματοσ ςτουσ 5οC είναι 10. Να βρεκεί θ *ΟΘ-]. 8. Να χαρακτθρίςετε τθν παρακάτω πρόταςθ ωσ ςωςτι ι λανκαςμζνθ αιτιολογϊντασ τθν επιλογι ςασ : - Υδατικό διάλυμα υδροχλωρίου ςυγκζντρωςθσ 10-7Μ ςτουσ 50C ζχει το ίδιο ph=7 με υδατικό διάλυμα υδροξειδίου του νατρίου ίδιασ ςυγκζντρωςθσ ςτθν ίδια κερμοκραςία. 6. Ραραςκευάηουμε διάλυμα HCl ςυγκζντρωςθσ 0,001Μ. Α. Να γράψετε τθ χθμικι εξίςωςθ που περιγράωει τθ διάςταςθ του HCl ςτο νερό. Β. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ *Θ3Ο++ ςτο διάλυμα Γ. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 45

46 46 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Γ. Διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ 0,5Μ ζχει ph=. Να βρεκεί θ ςτακερά Ka του οξζοσ. Ιοντιςμόσ αςθενών οξέων-βάςεων 1.Διακζτουμε διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ 0,01Μ με ph=3,39. Να βρεκεί θ ςτακερά ιοντιςμοφ Κa και ο βακμόσ ιοντιςμοφ a του οξζοσ. Λφςθ: Βιμα 1ο Σο οξφ ΘΑ είναι αςκενζσ, άρα ζχουμε ιοντικι ιςορροπία. Μελετϊντασ τθν ιςορροπία μποροφμε να βροφμε τθν Ka. Συγκεντρϊςεισ (Μ) Αρχικζσ Μεταβολζσ Ιςορροπία ΘΑ + HO 0,01 -x 0,01-x H3O 0 +x x + + Α - 0 +x x Βιμα ο. Θ ςτακερά ιςορροπίασ είναι : Ka = [H3O+ ][A - ] [HA] υγκεντρϊςεισ (M) Αρχικζσ Μεταβολζσ Ιςορροπία ΘΑ 0,1 -x 0,1-x + HO H3O 0 +x x Α 0 +x x Βιμα ο. Θ ςτακερά ιςορροπίασ είναι : Αντικακιςτϊντασ τισ τιμζσ των ςυγκεντρϊςεων ςτθν ιςορροπία : x Ka = (0,01-x) Βιμα 3ο : Σο x είναι θ *Θ3Ο++ ςτθν ιςορροπία και μπορεί να υπολογιςτεί από το ph. x=[h3o+]=10-ph = 10-3,39=4, =0,00041M Αφοφ υπολογίςαμε το x μποροφμε να βροφμε και τισ υπόλοιπεσ ςυγκεντρϊςεισ ςτθν ιςορροπία *Α-]=0,00041M και *ΘΑ+=0,01-0, ,01M Παρατθροφμε ότι προςεγγιςτικά μποροφμε να κεωριςουμε ότι θ ςυγκζντρωςθ του αςκενοφσ οξζοσ ςτθν ιςορροπία είναι θ ίδια με τθν αρχικι αφοφ το x είναι πολφ μικρότερο του 0,01. x x (0,0041) Ka = 1, M (0,01-x) 0,01 0,01 Ορίηουμε ωσ βακμό ιοντιςμοφ a βακμόσ ιοντιςμοφ α= 3. Να βρεκεί το ph διαλφματοσ αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ ςυγκζντρωςθσ 0,1Μ κακϊσ και ο βακμόσ ιοντιςμοφ, αν ςτουσ 5οC θ ςτακερά ιοντιςμοφ του οξζοσ είναι Κa=1, Λφςθ: Βιμα 1ο Σο οξφ ΘΑ είναι αςκενζσ, άρα ζχουμε ιοντικι ιςορροπία. Μελετϊντασ τθν ιςορροπία μποροφμε να βροφμε το ph. x 0, ,034 0,01 0,01 ι a=3,4%. Διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑϋ 0,1Μ ζχει ph=3. Να βρεκοφν θ ςτακερά Ka του οξζοσ κακϊσ και ο βακμόσ ιοντιςμοφ. Β. Διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ 0,01Μ ζχει ph=3. Να βρεκεί θ ςτακερά Ka του οξζοσ. Ka = [H3O+ ][A - ] [HA] Αντικακιςτϊντασ τισ τιμζσ των ςυγκεντρϊςεων ςτθν ιςορροπία : Ka = x (0,1-x) 1, = x (0,1-x) Βιμα 3ο : Όταν θ ςτακερά Κa του οξζοσ είναι μικρι, γνωρίηουμε ότι ο ιοντιςμόσ του οξζοσ λαμβάνει χϊρα ςε μικρό βακμό άρα μποροφμε να κάνουμε τθν προςζγγιςθ *ΘΑ+=0,1-x 0,1M Λφνουμε ωσ προσ x. x =1, ,1 x =0,1 1, ,4 106 x=1, ,001 Άρα ςτθν ιςορροπία *Θ3Ο+]=x=0,001. ph=-log[h3o+]=,9 Ο βακμόσ ιοντιςμοφ a=0,001/0,1=0, A.Να βρεκεί το ph και ο βακμόσ ιοντιςμοφ διαλφματοσ αςκενοφσ οξζοσ HA ςυγκζντρωςθσ 0,1Μ.Δίνεται θ ςτακερά Κa=10-5 (5oC) B. Να βρεκεί το ph και ο βακμόσ ιοντιςμοφ διαλφματοσ αςκενοφσ οξζοσ HA ςυγκζντρωςθσ 0,1Μ.Δίνεται θ ςτακερά Κa=10-7 (5oC) Γ. Να βρεκεί το ph και ο βακμόσ ιοντιςμοφ διαλφματοσ αςκενοφσ οξζοσ HA ςυγκζντρωςθσ Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 46

47 47 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 0,01Μ.Δίνεται θ ςτακερά Κ a =10-6 (5 o C) 5. Α.Ο βακμόσ διάςταςθσ αςκενοφσ οξζοσ ςε διάλυμα 0,1Μ είναι 1%. Να βρεκεί θ ςτακερά K a του οξζοσ. Β. Να υπολογιςτεί ο βακμόσ ιοντιςμοφ του οξζοσ ΘF (K a =10-4 ) διαλφματοσ : α. 0,01Μ HF β. 0,1Μ HF 6. Δίνονται διαλφματα οξζων Διάλυμα-1: ΘΑ 0,1Μ Διάλυμα-: ΘΒ 0,1Μ Ζνα από τα δφο οξζα είναι ιςχυρό,ενϊ το άλλο αςκενζσ. Α.Το ph του Διαλφματοσ-1 είναι 4. Ροιο οξφ είναι αςκενζσ..: α. Το ΘΑ β. Το ΘΒ Επιλζξτε τθ ςωςτι απάντθςθ. Αιτιολογιςτε τθν επιλογι ςασ Β. Ροια είναι θ ςυγκζντρωςθ των Α - ςτο διάλυμα -1 ; Γ. Ροια είναι θ ςυγκζντρωςθ των Θ 3 Ο + ςτο διάλυμα- ; Δ. Ροια από τισ παρακάτω ςυγκεντρϊςεισ είναι μεγαλφτερθ ςτο διάλυμα- : α. *ΘΒ+ β. *Β - ] γ.*θ 3 Ο + ] δ. *ΟΘ - ] Επιλζξτε τθ ςωςτι απάντθςθ. Αιτιολογιςτε τθν επιλογι ςασ Ε. Ροια από τισ παρακάτω ςυγκεντρϊςεισ είναι μεγαλφτερθ ςτο διάλυμα-1 : α. *ΘΑ+ β. *Α - ] γ.*θ 3 Ο + ] δ. *ΟΘ - ] Επιλζξτε τθ ςωςτι απάντθςθ. Αιτιολογιςτε τθν επιλογι ςασ Σ. Μετά τθν προςκικθ 1L κακαροφ νεροφ ςτο διάλυμα-, το διάλυμα ζγινε. : α. περιςςότερο όξινο β. λιγότερο όξινο γ. δεν επθρεάςτθκε θ οξφτθτα Επιλζξτε τθ ςωςτι απάντθςθ. Αιτιολογιςτε τθν επιλογι ςασ Ζ. Μετά τθν αωαίρεςθ 500mL κακαροφ νεροφ από το διάλυμα-1 το διάλυμα ζγινε. : α. περιςςότερο όξινο β. λιγότερο όξινο γ. δεν επθρεάςτθκε θ οξφτθτα Επιλζξτε τθ ςωςτι απάντθςθ. Αιτιολογιςτε τθν επιλογι ςασ. 7. Διακζτουμε ςτθν ίδια κερμοκραςία διαλφματα αςκενϊν οξζων ΘΑ και ΘΒ διαωορετικισ ςυγκζντρωςθσ. Οι ςυγκεντρϊςεισ των διαλυμάτων είναι γνωςτζσ. Ρροςδιορίηουμε με ειδικό πεχάμετρο το ph και των δφο διαλυμάτων. Μποροφμε με τα δεδομζνα που ζχουμε να προςδιορίςουμε το βακμό ιοντιςμοφ των οξζων ςτα διαλφματα και τθν ςτακερά ιςορροπίασ τουσ ; Αιτιολογιςτε. Τι κα χρθςιμοποιοφςατε για να ςυγκρίνεται τθν ιςχφ των οξζων και γιατί ; 8. Διακζτουμε ςτθν ίδια κερμοκραςία διαλφματα οξζων ΘΑ και ΘΒ ίδιασ ςυγκζντρωςθσ. Το ζνα από τα δφο οξζα είναι ιςχυρόσ θλεκτρολφτθσ. Ρροςδιορίηουμε με ειδικό πεχάμετρο το ph και των δφο διαλυμάτων. Στθν ίδια κερμοκραςία αραιϊνουμε ςε δεκαπλάςιο όγκο και τα δφο διαλφματα. Αν μετριςουμε το ph ςτα αραιωμζνα διαλφματα μποροφμε να καταλάβουμε ποιο οξφ είναι ιςχυρόσ θλεκτρολφτθσ ; Αιτιολογιςτε. 9. Ροιο είναι το ph διαλφματοσ αςκενοφσ βάςθσ Β ςυγκζντρωςθσ 0,0075Μ ςτουσ 5 ο C ; Δίνεται θ K b =1, (5 ο C) Λφςθ: Θ αςκενισ βάςθ Β είναι δζκτθσ πρωτονίων άρα ςε υδατικό διάλυμα πραγματοποιείται θ αντίδραςθ : B + H + + O BH + H3O Βιμα 1 ο : Μελετάμε τθν ιςορροπία υγκεντρϊςεισ (Μ) Β + Θ Ο ΒΘ + + ΟΘ - Αρχικζσ 0, Μεταβολζσ -x +x +x Ιςορροπία 0,0075-x x x Βιμα ο Θ ςτακερά K b είναι + - [BH ][OH ] K= b [B] Αντικακιςτϊντασ x K= b 0,0075-x Βιμα 3 ο Σο x είναι αμελθτζο ςε ςχζςθ με το 0,0075, άρα 0,0075-x 0,0075 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 47

48 48 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών x 1,6 10 0, x 1,6 0, =1, x=[oh ]=1,1 10 Τπολογίηω τθ *Θ 3 Ο + + από τθν K w =10-14 (5 o C) [H 3 O + ][OH - ]=10-14 [H 3 O + + 1, = [H3O ]= 9, ,1 10 To ph του διαλφματοσ είναι ph=-log[h 3 O + ]=-log(9, )=10,04 To ph μπορεί να υπολογιςτεί και με τθ βοικεια του τφπου : ph+poh=14, αφοφ πρϊτα υπολογίςουμε το poh από τθ *ΟΘ - ]. 10. Α. Ροιο είναι το ph διαλφματοσ ΝΘ 3 ςυγκζντρωςθσ 0,05Μ ςτουσ 5 ο C ; Δίνεται θ K b = 10-5 (5 ο C) Β. Ροιο είναι το ph διαλφματοσ αςκενοφσ βάςθσ Β ςυγκζντρωςθσ 0,1Μ ςτουσ 5 ο C ; Δίνεται θ K b =10-9 (5 ο C) Γ. Ροιο είναι το ph διαλφματοσ αςκενοφσ βάςθσ Β ςυγκζντρωςθσ 1Μ ςτουσ 5 ο C ; Δίνεται θ K b =10-4 (5 ο C) 11. Να βρείτε για τα παρακάτω διαλφματα αλάτων ποιο είναι βαςικό,ποιο όξινο και ποιο ουδζτερο. α.kcl β. NaF γ. ΝΘ 4 ΝΟ 3 δ. ΝΘ 4 CN Λφςθ: ε κάκε περίπτωςθ κα πρζπει να κακορίςουμε το είδοσ του οξζοσ (ιςχυρό ι αςκενζσ) που αντιδρά με το είδοσ τθσ βάςθσ (ιςχυρι ι αςκενισ) από τθν οποία προζκυψε το άλασ. Μποροφμε ςτθ ςυνζχεια να προβλζψουμε αν το διάλυμα είναι όξινο, βαςικό ι ουδζτερο Τπολογιςμόσ: α. ΚCl:Προκφπτει από τθν αντίδραςθ ιςχυροφ οξζοσ(hcl)-ιςχυρισ βάςθσ(koh). Κανζνα ιόν δεν υδρολφεται, το διάλυμα είναι ουδζτερο. β.naf: Προκφπτει από τθν αντίδραςθ αςκενοφσ οξζοσ (HF)-ιςχυρισ βάςθσ(naoh). Τδρολφεται το ανιόν F -, το διάλυμα είναι βαςικό. γ.nh 4 NO 3 : Προκφπτει από τθν αντίδραςθ ιςχυροφ οξζοσ (HΝΟ 3 )-αςκενισ βάςθσ(nθ 3 ). Τδρολφεται το κατιόν ΝΘ + 4, το διάλυμα είναι όξινο. δ. NH 4 CN : Προκφπτει από τθν αντίδραςθ αςκενοφσ οξζοσ (HCN)-αςκενισ βάςθσ(nθ 3 ). Τδρολφεται και το ανιόν CN - και το κατιόν ΝΘ 4 +. ε αυτι τθν περίπτωςθ κα πρζπει να ςυγκρίνουμε τα ιόντα όςον αφορά το βακμό υδρόλυςθσ με τθ βοικεια τθσ Κ h. τουσ 5 o C : CN - : K h =K w /K ahcn = / = 10-5 NH 4 + : K h =K w /K bnh3 = / 10-5 = Παρατθροφμε ότι το CN - ζχει μεγαλφτερθ K h, άρα το διάλυμα είναι βαςικό. 1. Α. Να βρείτε για τα παρακάτω διαλφματα αλάτων ποιο είναι βαςικό,ποιο όξινο και ποιο ουδζτερο. α.kνο 3 β.νθ 4 Cl γ. CH 3 COONa δ. Ca(CN) ε.nh 4 ClO 4 ςτ.rnh 3 Cl B.Να υπολογίςετε τθν Κ h των ιόντων F - (K ahf =10-4 ), C H 5 NH 3 + (K bch5nh =10-3 ), ΝΟ - (Κ ανο = ), ClO - (K ahclo =10-8 ), CH 3 NH 3 + (K bch3nh =10-4 ) Όλεσ οι ςτακερζσ αναφζρονται ςτουσ 5 ο C 13. Να βρεκεί το ph διαλφματοσ(5 o C) άλατοσ NaA 0,1Μ, όπου Α - ανιόν του αςκενοφσ οξζοσ HA με Κ a =10-5 (5 o C). Λφςθ: Σο άλασ διίςταται πλιρωσ ςε ιόντα : NaA Na + + A - 0,1M 0,1M 0,1M Μόνο τα ιόντα Α - υδρολφονται ςφμφωνα με τθν αντίδραςθ : Α - + Θ Ο ΘΑ + ΟΘ - Γνωρίηουμε ότι θ ςτακερά υδρόλυςθσ K h =K w /K a =10-14 /10-5 =10-9 Ομοίωσ δουλεφουμε με τθν ιςορροπία όπωσ ςε προθγοφμενα παραδείγματα Α - + Θ Ο ΘΑ + ΟΘ - αρχικζσ(μ) 0,1 μεταβολζσ(μ) -x +x + x ιςορροπία 0,1-x x x *Α - ]=0,1-x 0,1M, *HA+=*OH - ]=x Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 48

49 49 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών [HA][OH- ] Kh = [A - ] 10 9 x 0,1 x x=10-5 ph=14-poh=14-[-log(10-5 )] Α.Να βρεκεί το ph διαλφματοσ(5oc) άλατοσ NaA 0,01Μ, όπου Α- ανιόν του αςκενοφσ οξζοσ HA με Κa=10-4 (5oC). Β. Να βρεκεί το ph διαλφματοσ(5oc) άλατοσ ΒΘ+ Cl- 0,001Μ, όπου BΘ+ κατιόν τθσ αςκενοφσ βάςθσ Β με Κb=10-7 (5oC). ΘΕΜΑΣΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ-Α ΚΗ ΕΙ Αυτοϊοντισμός του νερού ( Κw) 1. Ζνα υδατικό διάλυμα είναι βαςικό ςτουσ 5 οc όταν : A.) [OH-] >[H3O+] B.) [OH-]<[H3O+] Γ.) ph<7 Δ.) poh>7. Θ παρακάτω πρόταςθ είναι ςωςτι ι λάκοσ ; Να δικαιολογιςετε τθν επιλογι ςασ. Στθ κερμοκραςία 37οC τα ουδζτερα διαλφματα ζχουν τιμι ph<7, δίνεται Κw=10-14 ςτουσ 5οC (Τπόδειξθ: Ιςχφει Kw=[H3O+][OH+ και Ο ιοντιςμόσ είναι ενκόκερμθ αντίδραςθ,άρα ενιςχφεται με αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ.) 3. Ροια από τισ παρακάτω προτάςεισ είναι ςωςτι Θ ςτακερά Κw ςτουσ 5οC ζχει τιμι Κw=10-14 α. Μόνο ςτο κακαρό νερό β. ςε οποιοδιποτε υδατικό διάλυμα γ. Μόνο ςε υδατικά διαλφματα βάςεων. δ. Μόνο ςε υδατικά διαλφματα οξζων. 4. Σε βαςικό (αλκαλικό) διάλυμα ςτουσ 5οC ιςχφει : α. (ΟΘ-)> 10-7 Μ β. (Θ3Ο+)>10-7 Μ γ. (ΟΘ-) <(Θ3Ο+) δ. (ΟΘ-)=(Θ3Ο+) 5. Σε κάποια κερμοκραςία κ>5οc το ph του κακαροφ ΘΟ είναι ph=6. α. Ροια είναι θ ςυγκζντρωςθ των Θ3Ο+ και των ΟΘ- ςε νερό κερμοκραςίασ κ ; β. Ροια είναι θ τιμι τθσ Κw ςε αυτι τθν κερμοκραςία ; γ. Το διάλυμα είναι όξινο, βαςικό ι ουδζτερο ; δ. Υδατικό διάλυμα με ph=7 ςτθν παραπάνω κερμοκραςία είναι όξινο, βαςικό ι ουδζτερο ; 6. ( ) ι (Λ) Το ph του κακαροφ νεροφ εξαρτάται από τθ κερμοκραςία. 7. ( ) ι(λ) Με τθν αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ θ τιμι τθσ ςτακεράσ ιοντιςμοφ του νεροφ Kw αυξάνεται. 8. Σε όξινο υδατικό διάλυμα και ςε κερμοκραςία 5ο C ιςχφει ότι: α. *Θ3O+] = 10 7 Μ β. *Θ3O+] < 7 γ. *Θ3O+] > 10 7 Μ δ. *Θ3O++ + *ΟΘ-] = ( ) ι (Λ): Το ph του κακαροφ νεροφ ςτουσ 80οC είναι μικρότερο του ( ) ι (Λ) : Σε κερμοκραςία μεγαλφτερθ από 5oC το ph του απεςταγμζνου νεροφ ζχει τιμι μικρότερθ από 7, ςυνεπϊσ το νερό είναι όξινο. 11. Σε κερμοκραςία κ = 60ο C, για τθ ςτακερά ιοντιςμοφ του νεροφ (Kw), ιςχφει α. Kw = β. Kw > γ. Kw < δ. ότι δεν μποροφμε να προβλζψουμε. 1. ( ) ι (Λ). Αν ςε υδατικό διάλυμα ιςχφει poh = pkw, τότε το διάλυμα είναι ουδζτερο. ph σταθερά ιοντισμού-βαθμός ιοντισμού οξέων-βάσεων 13. Ροιο από τα παρακάτω διαλφματα οξζων που ζχουν τθν ίδια ςυγκζντρωςθ και βρίςκονται ςε κ=5οc ζχουν τθ μικρότερθ τιμι ph. Δίνονται οι αντίςτοιχεσ ςτακερζσ ιοντιςμοφ των οξζων : α. HCOOH με Κa= 10-4 β. CH3COOH με Κa= 10-5 γ. ClCHCOOH με Κa=1, δ. ClCHCOOH με Κa=5 10- (Τπόδειξθ *Θ3Ο++*ΟΘ-]= Το ph διαλφματοσ αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ 0,01Μ είναι : α. β. μεγαλφτερο του γ. 0 δ. μικρότερο του 15. Δίνονται τρία υδατικά διαλφματα των οξζων : Δ1 : HCl, Δ : HNO, Δ3 : CH3COOH ςυγκζντρωςθσ 1Μ το κακζνα ςτθν ίδια κερμοκραςία. Στα διαλφματα αυτά θ ςυγκζντρωςθ των ιόντων Θ3Ο+ είναι αντίςτοιχα : Δ1 : (Θ3Ο+ ) =1Μ, Δ : (Θ3Ο+ ) =0,0Μ, Δ3 : (Θ3Ο+) =0,005Μ α. Να υπολογίςετε τον βακμό ιοντιςμοφ κάκε οξζοσ. β. Να κατατάξετε τα οξζα κατά ςειρά αυξανόμενθσ ιςχφοσ. 16. Υδατικό διάλυμα μεκανικοφ οξζοσ ( ΘCOOH) αραιϊνεται με νερό ςε ςτακερι κερμοκραςία. Ροιεσ από τισ παρακάτω προτάςεισ είναι ςωςτζσ : α.) Ο βακμόσ ιοντιςμοφ του ΘCOOH αυξάνεται β.) Το ph του διαλφματοσ μειϊνεται γ.) Θ (Θ3Ο+) αυξάνεται. Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 49

50 50 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών δ.) Το ph του διαλφματοσ αυξάνεται. Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ (Ιςχφουν οι προςεγγιςτικοί τφποι ) 17. Υδατικό διάλυμα CH 3 NH αραιϊνεται με Θ Ο υπό ςτακερι κερμοκραςία.ροιεσ από τισ παρακάτω προτάςεισ είναι ςωςτζσ : α.) Θ τιμι τθσ Κ b μειϊνεται β.) Θ τιμι τθσ Κ b αυξάνεται γ.) Θ (Θ 3 Ο + ) ςτο διάλυμα αυξάνεται. δ.) H (ΟΘ - ) του διαλφματοσ αυξάνεται. ε.) Ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ CH 3 NH αυξάνεται Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ (Τπόδειξθ: Με τθν αραίωςθ ο βακμόσ ιοντιςμοφ αυξάνει : a K a c αλλά θ ( H3O ) Kac μειϊνεται.) 18. Δίνεται αραιό υδατικό διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ κερμοκραςίασ 5 ο C.Αν το διάλυμα κερμανκεί χωρίσ μεταβολι του όγκου του α. Ο βακμόσ ιοντιςμοφ του οξζοσ αυξάνεται, μειϊνεται ι παραμζνει ςτακερόσ ; β. Θ ςτακερά ιοντιςμοφ του οξζοσ (Κ a ) αυξάνεται, μειϊνεται ι παραμζνει ςτακερόσ ; γ. Θ ςυγκζντρωςθ *Α - + αυξάνεται,μειϊνεται ι παραμζνει ςτακερι ; Να δικαιολογιςετε τισ απαντιςεισ ςασ. 19. Θ ςτακερά ιοντιςμοφ (Κ a ) του αςκενοφσ οξζοσ ΘF ςε αραιό υδατικό διάλυμα αυξάνει με : α. Αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ β. Μείωςθ τθσ κερμοκραςίασ γ. προςκικθ NaF δ. προςκικθ ΘCl 0.() ι (Λ) : Πςο μεγαλφτερθ είναι θ τιμι τθσ ςτακεράσ ιοντιςμοφ του οξζοσ (Κ a ) ΘΑ τόςο μικρότερθ είναι θ τιμι τθσ ςτακεράσ ιοντιςμοφ(κ b ) τθσ ςυηυγοφσ βάςθσ Α - 1. α. Να ςυμπλθρωκεί ο παρακάτω πίνακασ Οξζα Κa Συηυγείσ βάςεισ Κ b HF 10-3 CH 3 COO HCN ClO Δίνεται Κ w =10-14, κ=5 ο C β. Να κατατάξετε τισ αςκενείσ βάςεισ κατά ςειρά αυξανόμενθσ ιςχφοσ. Δίνονται οι ςτακερζσ ιοντιςμοφ Κ α (CH 3 COOH)=10-5, K b (NH 3 )=10-5,K w =10-14 α. Να προβλζψετε προσ πια κατεφκυνςθ είναι μετατοπιςμζνθ θ ιςορροπία : CH 3 COOH (aq) +NH 3(aq) CH 3 COO - (aq) + NH 4 + (aq) Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ (Τπόδειξθ: Θ χθμικι ιςορροπία μετατοπίηεται προσ τθν κατεφκυνςθ των αςκενζςτερων θλεκτρολυτϊν.) 3. Με προςκικθ Θ Ο δεν μεταβάλλεται το ph υδατικοφ διαλφματοσ : α. CH 3 COOH β. ΝΘ 4 Cl γ. NaCl δ. CH 3 COONa 4. Αν δφο αραιά υδατικά διαλφματα Δ 1,Δ τθσ ίδιασ κερμοκραςίασ περιζχουν αντίςτοιχα CH 3 COOH και HCOOH ίδιασ ςυγκζντρωςθσ Το Δ 1 ζχει τιμι ph=4 και το Δ ζχει τιμι ph=3. Τότε ςτθν ίδια κερμοκραςία K K Θ παραπάνω πρόταςθ b( CH COO ) b( HCOO ) 3 είναι ςωςτι ι λανκαςμζνθ ; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. 5. Δίνονται τρία υδατικά υδατικά διαλφματα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ : Δ 1 ςυγκζντρωςθσ c 1 και κερμοκραςίασ 5 ο C Δ ςυγκζντρωςθσ c (c >c 1 ),κερμοκραςίασ 5 ο C Δ 3 ςυγκζντρωςθσ c 3 =c 1, κερμοκραςίασ 45 ο C Ο βακμόσ ιοντιςμοφ του οξζοσ Θ-Α ςτα παραπάνω διαλφματα είναι α 1, α και α 3 αντίςτοιχα, όπου ςε κάκε περίπτωςθ ο βακμόσ ιοντιςμοφ είναι μικρότεροσ από 0,1. α. Σε ποιο από τα παρακάτω διαλφματα θ ςτακερά ιοντιςμοφ Κ a ζχει τθν μεγαλφτερθ τιμι ; Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. β. Για τουσ βακμοφσ ιοντιςμοφ ιςχφει : i.) α 1 <α <α 3 ii.) α 1 <α 3 <α iii.) α <α 1 <α 3 iv.) α 3 <α <α 1 Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ (Τπόδειξθ: Ο ιοντιςμόσ είναι ενδόκερμθ αντίδραςθ K a και a ) c 6. Δφο αραιά υδατικά διαλφματα Δ 1 και Δ βρίςκονται ςτθν ίδια κερμοκραςία.το Δ 1 περιζχει το αςκενζσ οξφ ΘΑ με c 1 M. Το Δ περιζχει το αςκενζσ οξφ ΘΒ με ςυγκζντρωςθ c M,όπου c <c 1. Τα δφο οξζα ζχουν τον ίδιο βακμό ιοντιςμοφ (α 1 =α ) ςτα παραπάνω διαλφματα. Οι ςτακερζσ ιοντιςμοφ των οξζων ΘΑ και ΘΒ είναι Κ a1 και Κ a αντίςτοιχα. α. Να βρείτε τθν ςχζςθ που ςυνδζει τισ ςτακερζσ Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 50

51 51 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ιοντιςμοφ Κ a1 και Κ a β. Ροιο από τα δφο οξζα είναι ιςχυρότερο ; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςθ ςασ. 7. Σε αραιό υδατικό διάλυμα ΝΘ 3 όγκου V 1 με βακμό ιοντιςμοφ α 1 <0,1 προςκζτουμε νερό ςε ςτακερι κερμοκραςία μζχρι τελικοφ όγκου 4V 1. Ο βακμόσ ιοντιςμοφ α τθσ ΝΘ 3 ςτο αραιωμζνο διάλυμα είναι : α. α =α 1 β. α =4α 1 γ. α =α 1 δ. α =α 1 / 8. Το ph ενόσ υδατικοφ διαλφματοσ ΝΘ 3 0,1Μ παραμζνει ςτακερό,όταν προςκζςαμε : α. Θ Ο β. υδατικό διάλυμα ΝΘ 3 0,1Μ γ. υδατικό διάλυμα ΝΘ 3 0,01Μ δ. υδατικό διάλυμα ΘΝΟ 3 0,1Μ 9. Ροιο από τα παρακάτω υδατικά διαλφματα ζχει τθν μεγαλφτερθ τιμι ph ; α. ΝΘ 3 0,01Μ β. Ca(OH) 0,1M γ. ΝaOH 0,1M 30. Ροια από τισ παρακάτω προτάςεισ ιςχφει όταν το υδατικό διάλυμα αςκενοφσ θλεκτρολφτθ αραιϊνεται με νερό ςε ςτακερι κερμοκραςία; α.το ph του διαλφματοσ πάντοτε μειϊνεται. β. Θ ςυγκζντρωςθ του θλεκτρολφτθ ςτο διάλυμα αυξάνεται. γ. Θ ςτακερά ιοντιςμοφ του ιοντιςμοφ ςτο διάλυμα αυξάνεται. δ. Ο βακμόσ ιοντιςμοφ του θλεκτρολφτθ αυξάνεται. (Τπόδειξθ : 7 ph ααζικό διάλςμα απαίωζη όξινο διάλςμα Όλα τα υδατικά διαλφματα των θλεκτρολυτϊν με αραίωςθ μεταβάλλουν το ph τουσ προσ τθν τιμι Υδατικό διάλυμα ΝΘ 3 αραιϊνεται με προςκικθ Θ Ο, χωρίσ μεταβολι τθσ κερμοκραςίασ και εντόσ των ορίων που επιτρζπουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ : Ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ςτο νζο διάλυμα αυξάνεται, μειϊνεται ι παραμζνει ςτακερόσ ; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. 3. () ι (Λ). Επειδι θ αντίδραςθ ιοντιςμοφ είναι ενδόκερμθ,θ τιμι τθσ ςτακεράσ ιοντιςμοφ Κ a ενόσ αςκενοφσ οξζοσ μειϊνεται με τθν αφξθςθ τθσ κερμοκραςίασ. 33. Το ph διαλφματοσ HCOOH 0,1Μ αυξάνεται όταν προςτεκεί ςτο διάλυμα : α. ΚΟΘ 0,Μ γ. CH 3 COOH 0,M β. HCl 0,M δ. NaCl 0,M 34. Δίνεται ο παρακάτω πίνακασ : Οξφ C [H 3 O + ] a K a (M) (M) HNO 3 0,1 0,1 HF 0,1 0,007 CH 3 COOH 0,1 0,001 CH 3 COOH 0, α.) Να ςυμπλθρωκεί β.) Να κατατάξετε τα οξζα κατά ςειρά αυξανόμενθσ ιςχφοσ. γ.) Από τα ςτοιχεία του πίνακα να εξθγιςετε γιατί θ Κ α είναι πιο κατάλλθλο κριτιριο ιςχφοσ των οξζων από το βακμό ιοντιςμοφ. 35. Δίνεται υδατικό διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ όγκου V και ςυγκζντρωςθσ c o. Να δείξετε με τθν βοικεια τθσ Κ α ότι εάν το παραπάνω διάλυμα αραιωκεί ο βακμόσ ιοντιςμοφ κα αυξθκεί, αλλά θ (Θ 3 Ο + ) κα μειωκεί. 36. Σε 50mL υδατικοφ διαλφματοσ περιζχονται 1gr CH 3 COOH. Θ ςυγκζντρωςθ των Θ 3 Ο + βρζκθκε (Θ 3 Ο + )= Μ.Ροιοσ είναι ο βακμόσ ιοντιςμοφ του CH 3 COOH και ποια θ ςτακερά ιοντιςμοφ ; Δίνονται : Α rc =1, A rh =1,A ro = Ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ςε υδατικό διάλυμα, ςυγκζντρωςθσ 0,18Μ είναι 0,01.Το διάλυμα αραιϊκθκε μζχρισ ότου ο όγκοσ του να γίνει 9πλαςιοσ του αρχικοφ. Να βρεκοφν : α. Θ Κ b τθσ ΝΘ 3 β. Ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ςτο αραιωμζνο διάλυμα. γ. Ο λόγοσ των ςυγκεντρϊςεων των ΟΘ - πριν και μετά τθν αραίωςθ. δ.ο λόγοσ των ςυγκεντρϊςεων των (Θ 3 Ο + ) πριν και μετά τθν αραίωςθ. 38. Αζριο HCl όγκου 11,L (stp) διαλφεται κατάλλθλα ςε νερό και προκφπτει διάλυμα όγκου 1L. V 1 =0mL από το παραπάνω διάλυμα αραιϊνονται με νερό μζχρι όγκου V =1L. Ροιο είναι το ph του τελικοφ διαλφματοσ; 39. Σε 00 ml υδατικοφ διαλφματοσ HCl 0,1M προςκζτουμε 0,7gr ςτερεοφ NaOH χωρίσ μεταβολι ςτον όγκο του διαλφματοσ. Ροιο είναι το ph του διαλφματοσ που προκφπτει ; Δίνονται : Α rna =3, A ro =16, A rh = Με ποια αναλογία όγκων πρζπει να αναμείξουμε υδατικό διάλυμα ΚΟΘ 0,8Μ με υδατικό διάλυμα HCl M ϊςτε το τελικό διάλυμα να ζχει ph=13 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 51

52 5 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ( Kw=10-14) (Τπόδειξθ : ε δείγματα από το ίδιο διάλυμα θ ςυγκζντρωςθ παραμζνει ίδια. Κατά τθν αραίωςθ τα moles τθσ ουςίασ δεν αλλάηουν. Ιςχφει n=m(g)/mr (g) και n=v(l)/,4l ) 41. ( ) ι (Λ): Το ph υδατικοφ διαλφματοσ NaOH ςυγκζντρωςθσ 10-8 Μ είναι ( )ι (Λ) Υδατικό διάλυμα Ca(ΟH) 10-3 M ζχει ίδιο ph με υδατικό διάλυμα NaOH ίδιασ ςυγκζντρωςθσ και ίδιασ κερμοκραςίασ. 43. ( ) ι(λ) Διάλυμα οξζοσ ΘΑ ςυγκζντρωςθσ 10 4Μ (Ka(HA)= 10 4) ζχει βακμό ιοντιςμοφ α= Σε διάλυμα ΚOH με ph=1 προςτίκεται νερό. Το ph του αραιωμζνου διαλφματοσ που προκφπτει είναι δυνατόν να ιςοφται με α. 6. β.. γ. 10. δ ( ) ι(λ) Αν θ ςτακερά ιοντιςμοφ Κb1 αςκενοφσ βάςθσ Β1 είναι μικρότερθ από τθν Κb αςκενοφσ βάςθσ Β ςε κερμοκραςία κ = 5 οc, τότε θ βάςθ Β1 είναι ιςχυρότερθ από τθ Β. 47. Το πικανό ph διαλφματοσ αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ 10-3Μ ςτουσ 5oC είναι α. 11 β. 3 γ. 5 δ Yδατικό διάλυμα ΝaOH όγκου V1 με ph = 1 αραιϊνεται με νερό ίδιασ κερμοκραςίασ μζχρι όγκου V = 10 V1. Το διάλυμα που προκφπτει ζχει ph: α. 10 β. 11 γ. 13 δ ( ) ι (Λ) Με τθν αραίωςθ υδατικοφ διαλφματοσ αςκενοφσ θλεκτρολφτθ, ο βακμόσ ιοντιςμοφ του θλεκτρολφτθ μειϊνεται. 50. ( ) ι(λ) Ο βακμόσ ιοντιςμοφ (α) ενόσ αςκενοφσ θλεκτρολφτθ ςε υδατικό του διάλυμα μειϊνεται με τθν αραίωςθ του διαλφματοσ, εωόςον θ κερμοκραςία παραμζνει ςτακερι. 51. Το ph ενόσ υδατικοφ διαλφματοσ αςκενοφσ βάςθσ Β ςυγκζντρωςθσ 0,01 Μ ςε κερμοκραςία 5 οc μπορεί να είναι: α. β. 1 γ. 9 δ. 7 5.Να χαρακτθρίςετε τισ παρακάτω προτάςεισ ωσ ςωςτζσ ι λανκαςμζνεσ. α. Το ph διαλυμάτων αςκενϊν βάςεων μειϊνεται με τθν αραίωςι τουσ. β. Θ ςυηυγισ βάςθ του ΘCOOH (Ka=10 4) είναι αςκενισ βάςθ. γ. Σε αραιά υδατικά διαλφματα θ ςυγκζντρωςθ του ΘΟ κεωρείται ςτακερι και ίςθ με 55,5 Μ. (Δίνεται: πυκνότθτα ΘΟ = 1 g ml-1, Μr(ΘΟ) = 18) δ. Σε υδατικό διάλυμα HSO4 0,1 M, θ *Θ3Ο++=0, Μ ςτουσ 5οC. ε. Σε διάλυμα HS, θ *Θ3Ο++ είναι διπλάςια από τθν [S-] ςτ. Το CH3COO είναι ιςχυρότερθ βάςθ από το ΘCOO [Ka(CH3COOH)=10-5, Ka(HCOOH)=10-4] 53. Διαλφματα αςκενϊν οξζων ΘΑ και ΘΒ είναι ίδιασ ςυγκζντρωςθσ. Το ΘΑ ζχει μεγαλφτερο ph από το ΘΒ. Αιτιολογιςτε τισ παρακάτω προτάςεισ: α. Ο βακμόσ ιοντιςμοφ του ΘΑ είναι μικρότεροσ του ΘΒ. β. Το Α είναι ιςχυρότερθ βάςθ από το Β. γ. Το ph των διαλυμάτων των οξζων εξαρτάται από τθ ςυγκζντρωςι τουσ. 54. Σε διάλυμα ΘCℓ 10 3 Μ προςκζτουμε αζριο ΘCℓ χωρίσ να μεταβλθκεί ο όγκοσ του διαλφματοσ. Το ph του διαλφματοσ που προκφπτει μπορεί να είναι ίςο με : α. 4 β. 7 γ. 6 δ Θ ςτακερά ιοντιςμοφ αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ δεν εξαρτάται από α. τθ ωφςθ του θλεκτρολφτθ β. τθ ωφςθ του διαλφτθ γ. τθ ςυγκζντρωςθ του θλεκτρολφτθ δ. τθ κερμοκραςία. 56. Κατά τθν αραίωςθ υδατικοφ διαλφματοσ ΝΘ3 0,1 Μ α) ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ3 μειϊνεται β) θ ςτακερά ιοντιςμοφ Kb τθσ ΝΘ3 αυξάνεται γ) θ ςυγκζντρωςθ των OH αυξάνεται δ) ο αρικμόσ των mole των OH αυξάνεται 57.Το ph διαλφματοσ αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ ςυγκζντρωςθσ 10 3 Μ ςε κερμοκραςία 5 οc μπορεί να είναι α. β. 3 γ. 4 δ. 8. Διαλύματα αλάτων 58. Κατά τθν διάλυςθ του άλατοσ ΝΘ4F ςτο νερό προκφπτει τελικά όξινο διάλυμα. Με βάςθ το παραπάνω δεδομζνο: α. Ροιο από τα ιόντα ΝΘ4+ και F- ιοντίηεται ςε μεγαλφτερο βακμό; β. Να ςυγκρίνετε τισ τιμζσ των ςτακερϊν ιοντιςμοφ Κa του ΘF και Kb τθσ ΝΘ3 Να δικαιολογιςετε ςε κάκε περίπτωςθ τθσ απαντιςεισ ςασ. (Τπόδειξθ : K anh KbF KaHF KbNH3 ) Το υδατικό διάλυμα που παρουςιάηει τθ μεγαλφτερθ τιμι ph είναι : α. HF β. NH4Cl γ. HCOOH δ. KCl 60. Βαςικό είναι το υδατικό διάλυμα : α. KCl β. CH3COOK γ. NH4NO3 δ. CH3C CΘ 61. Διακζτουμε τα υδατικά διαλφματα Δ1,Δ,Δ3 τα οποία περιζχουν HCl, CH3COONa,NH4Cl αντίςτοιχα.τα διαλφματα αυτά βρίςκονται ςτθν ίδια Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 5

53 53 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών κερμοκραςία 5 ο C και ζχουν τθν ίδια ςυγκζντρωςθ c. α. Να κατατάξετε τα παραπάνω διαλφματα κατά αυξανόμενο ph. β. Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. 6. Ζνα υδατικό διάλυμα ζχει ph=5 ςτουσ 5 ο C. Το διάλυμα αυτό μπορεί να περιζχει : α. ΝΘ 3 β. HCOOH γ. HCOONa δ. KCl 63. Να αντιςτοιχίςετε κατάλλθλα τα ςτοιχεία τθσ ςτιλθσ Α με τα ςτοιχεία τθσ ςτιλθσ Β (ζνα δεδομζνο τθσ ςτιλθσ Β περιςςεφει ) Στιλθ Α Στιλθ Β Διαλφματα ςτουσ 5 ο C ph 1.CH 3 COOH 0,5M Α. 7. CH 3 COOH 0,05M Β CH 3 COONa 0,M Γ.,5 4. CH 3 COONa 1M Δ HCl 0,1M Ε. 9,4 ΣΤ Να αντιςτοιχίςετε το κακζνα από τα υδατικά διαλφματα τθσ ςτιλθσ Ι με τθ ςωςτι τιμι ph τθσ ςτιλθσ ΙΙ Στιλθ Ι Στιλθ ΙΙ Υδατικά διαλφματα 0,1Μ, 5 ο C ph 1. HNO 3 A. 9. KOH B. 7 3.KCl Γ NH 4 Cl Δ. 5 5.HCOONa Ε Να χαρακτθρίςετε τισ παρακάτω προτάςεισ ωσ ςωςτζσ (Σ) ι λανκαςμζνεσ (Λ) και να αιτιολογιςετε τθν επιλογι ςασ α. Σε κερμοκραςία 5 ο C τα υδατικά διαλφματα ΝΘ 4 Cl ζχουν ph μικρότερο από τα υδατικά διαλφματα του NaCl. γ. Κατά τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ διαλφματοσ CH 3 COOH από διάλυμα NaOH, το διάλυμα που προκφπτει είναι ουδζτερο. 66. ()ι(λ) Αν προςτεκεί 1 mol CH 3 COOH και 1 mol ΝaOH ςε νερό, προκφπτει διάλυμα με ph=7 ςτουσ 5 C. 67. Ροια από τισ επόμενεσ ουςίεσ, όταν διαλυκεί ςτο νερό, δεν αλλάηει το ph του; α. CH 3 COOK β. NaF γ. NH 4 Cl δ. Ca(NO 3 ) 68. Από τα παρακάτω υδατικά διαλφματα ph > 7 ςτουσ 5 o C ζχει: α. το διάλυμα CH 3 COONa β. το διάλυμα NaCl γ. το διάλυμα CH 3 COOH + δ. το διάλυμα CH 3 NH 3 Cl () ι(λ) Το ph υδατικοφ διαλφματοσ KNO 3 0,1M ςτουσ 5 ο C, είναι μικρότερο του Να αντιςτοιχίςετε το κακζνα από τα υδατικά διαλφματα τθσ Στιλθσ Ι με τθ ςωςτι τιμι ph τθσ Στιλθσ ΙΙ, γράωοντασ ςτο τετράδιό ςασ τον αρικμό τθσ Στιλθσ Ι και δίπλα το αντίςτοιχο γράμμα τθσ Στιλθσ ΙΙ. Στιλθ Ι (υδατικά διαλφματα ίδιασ ςυγκζντρωςθσ και κ = 5 ο C) 1. KOH. KCl 3. HNO 3 4. CH 3 COOH Στιλθ ΙΙ(pH) α. 3,5 β. 1 γ. 7 δ. 71. Τίνοσ άλατοσ θ διάλυςθ ςτο νερό δθμιουργεί βαςικό διάλυμα; α. NH 4 Cl β. NaCl γ. NaNO δ. NaNO 3 7. Ροια από τισ επόμενεσ χθμικζσ ουςίεσ, όταν διαλυκεί ςε νερό, δεν μεταβάλλει το ph του; α. NH 4 NO 3 β. CH 3 COONa γ. CaCl δ. KF 73. Ροια από τισ παρακάτω ουςίεσ ςχθματίηει βαςικό υδατικό διάλυμα; α. CH 3 COOH β. ΝaF γ. NH 4 Cl δ. NaCl 74. Πξινο είναι το υδατικό διάλυμα του α. ΝaCl. β. ΝΘ 4 Cl. γ. CH 3 COONa. δ. KOH. 75. Σε υδατικό διάλυμα NaCl και ςε κερμοκραςία 5 ο C ιςχφει α. ph = 0. β. ph = 14. γ. *Θ 3 Ο + + = *ΟΘ - ]. δ. *Θ 3 Ο + + > *ΟΘ - ]. 76. Δίνεται αραιό υδατικό διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ, κερμοκραςίασ 5 ο C. Να προβλζψετε αν ο βακμόσ ιοντιςμοφ του οξζοσ ΘΑ αυξάνεται, μειϊνεται ι παραμζνει ςτακερόσ όταν: i. Eλαττωκεί θ κερμοκραςία του διαλφματοσ χωρίσ μεταβολι του όγκου του. ii. Ρροςτεκεί ίςοσ όγκοσ διαλφματοσ NaCl κερμοκραςίασ 5 ο C. iii. Να αιτιολογιςετε τισ απαντιςεισ ςασ. 77. To ph ενόσ υδατικοφ διαλφματοσ άλατοσ CH 3 COONa 0,1 M είναι μεγαλφτερο από το ph υδατικοφ διαλφματοσ άλατοσ ΘCOONa 0,1 M. Με βάςθ το παραπάνω δεδομζνο να αιτιολογιςετε τθν πρόταςθ: «το ΘCOOΘ είναι ιςχυρότερο οξφ από το CH 3 COOΘ». 78.() ι (Λ) : Διάλυμα NaHSO 4 0,1 M ζχει ph > 7 ςτουσ 5 ο C. 79. Διάλυμα άλατοσ ΝΘ 4 Α ζχει ph = 8. Με δεδομζνο ότι θ Κ b τθσ ΝΘ 3 είναι 10 5 να εξετάςετε αν θ τιμι Κ a του ΘΑ είναι μεγαλφτερθ, μικρότερθ ι ίςθ του Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 53

54 54 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Δίνεται Κ w = Πξινο διάλυμα είναι το διάλυμα του α. CH 3 COONa 0,1 M β. CH 3 NH 3 Cl 0,1 M γ. KCN 0,1 M δ. NaCl 0,1 M 81. Από τα παρακάτω διαλφματα τθ μικρότερθ τιμι ph ζχει το διάλυμα α) HΝO 3 0,1 Μ β) HF 0,1 Μ γ) H SO 4 0,1 Μ δ) ΝΘ 4Cl 0,1 Μ 8. Από τα παρακάτω υδατικά διαλφματα όξινο είναι το α. διάλυμα ΝaCl β. διάλυμα CH 3 NH 3 Cl γ. διάλυμα CH 3 COONa δ. διάλυμα NaF. 83. Ζνα υδατικό διάλυμα CνΘ ν+1 CΟΟNH 4 0,1 Μ α. είναι όξινο β. είναι βαςικό γ. είναι ουδζτερο δ. δεν μποροφμε να γνωρίηουμε τθν οξφτθτά του. 84.() ι (Λ). Σε υδατικό διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ ιςχφει θ ςχζςθ Κ a (ΘΑ) Κ b (Α ) = K w. 85.() ι (Λ). Υδατικό διάλυμα CH 3 ΝH 3 Cl ζχει μικρότερο ph από υδατικό διάλυμα Νa CΟ Ροιο από τα παρακάτω υδατικά διαλφματα ζχει τθ μικρότερθ τιμι ph, ςτουσ 5 ο C; α. διάλυμα CH 3 CΟΟΝΘ 4 0, Μ β. διάλυμα ΝΘ 4 Cl 0, Μ γ. διάλυμα CH 3 CΟΟΘ 1 Μ δ. διάλυμα ΘCl 0,1 Μ. Δίνονται: Κ a CH3COOH = 10 5, Κ b NH3 = Διακζτουμε ςε εργαςτιριο : Σε κερμοκραςία κ 1 ο C : Διάλυμα Δ-1 αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ 0,1Μ με ph=3. Διάλυμα Δ- Na A 0,01M ph=8. Σε κερμοκραςία 5 ο C : Διάλυμα Δ-3 αςκενοφσ οξζοσ ΘΒ 0,01Μ με ph=3,5. i. Να βρείτε αν θ κερμοκραςία κ 1 είναι μικρότερθ, μεγαλφτερθ ι ίςθ με τουσ 5 ο C. ii. Να βρείτε ποιο από τα δφο οξζα ΘΑ, ΘΒ είναι ιςχυρότερο. Δίνεται ςτουσ 5 ο C ότι Κ w = To ph ενόσ υδατικοφ διαλφματοσ άλατοσ CH 3 COONa 0,1 M είναι μεγαλφτερο από το ph υδατικοφ διαλφματοσ άλατοσ ΘCOONa 0,1 M. Με βάςθ το παραπάνω δεδομζνο να αιτιολογιςετε τθν πρόταςθ: «το ΘCOOΘ είναι ιςχυρότερο οξφ από το CH 3 COOΘ». Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 54

55 55 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 5.4. Επίδραςη κοινού ιόντοσ 1. Ραράδειγμα. Ο βακμόσ ιοντιςμοφ του οξικοφ οξζοσ CH3COOH ςε διάλυμα 0,1Μ ςτουσ 5οC είναι 0,013. Θ Κa του οξζοσ ςτθν ίδια κερμοκραςία είναι 1, Να υπολογίςετε το βακμό ιοντιςμοφ του οξικοφ οξζοσ διαλφματοσ 0,1Μ ςτουσ 5οC, ςτο οποίο όμωσ ζχει προςτεκεί και 0,01Μ HCl. Ροια είναι θ επίδραςθ τθσ προςκικθσ αυτισ ςτο βακμό ιοντιςμοφ ; Λφςθ: Δουλεφουμε κατά παρόμοιο τρόπο με τον ιοντιςμό ενόσ αςκενοφσ οξζοσ με τθ μόνθ διαφορά ότι ςτο ςυγκεκριμζνο παράδειγμα θ αρχικι ςυγκζντρωςθ *Θ3Ο++ δεν είναι 0,αλλά 0,01Μ (κακορίηεται από το ιςχυρό οξφ ). Βιμα 1ο υγκεντρϊςεισ (Μ) CH3COOH + HO CH3COO- + H3O+ Αρχικζσ 0,1 0 0,01 Μεταβολζσ -x +x +x Ιςορροπία 0,1-x x 0,01+x Βιμα ο Θ ζκφραςθ τθσ Ka είναι : [H O+ ][CH3COO- ] Ka = 3 [CH3COOH] Αντικακιςτϊντασ (0,01+x)x 1, = 0,1-x ο Βιμα 3. Σο x είναι αμελθτζο ςε ςχζςθ με το 0,1 και 0,01. 0,01+x 0,01 και 0,1+x 0,1 0,01x 1, = 0,1 1, , Ο βακμόσ ιοντιςμοφ a= x/0,1=1,7 10-4/0,1=1,7 10-3=0,0017. Παρατθροφμε ότι ο βακμόσ ιοντιςμοφ μειϊκθκε από 0,013 ςε 0,0017 μετά τθν προςκικθ του ιςχυροφ θλεκτρολφτθ με κοινό ιόν. x=. A.Να υπολογίςετε το βακμό ιοντιςμοφ του μυρμθγκικοφ οξζοσ (HCOOH) διαλφματοσ 0,1Μ ςτουσ 5οC, ςτο οποίο όμωσ ζχει προςτεκεί και 0,Μ HCl. Να βρεκεί θ *COOH-]. Δίνεται θ ςτακερά ιοντιςμοφ (5οC) του ΘCOOH, Ka= 10-5 Β. Να υπολογίςετε το βακμό ιοντιςμοφ του HF διαλφματοσ 1Μ ςτουσ 5οC. Ομοίωσ να υπολογίςετε το βακμό ιοντιςμοφ ςτο ίδιο διάλυμα ςτο οποίο όμωσ ζχει προςτεκεί και 1Μ HCl. Δίνεται θ ςτακερά ιοντιςμοφ (5 οc) του ΘF Ka= Ραραςκευάςαμε διάλυμα που αποτελείται από 0,1Μ οξικοφ οξζοσ (CH3COOH) και 0,Μ οξικοφ νατρίου (CH3COONa). Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ ςτουσ 5οC, με δεδομζνο ότι ςτθν ίδια κερμοκραςία ΚaCH3COOH=1, Λφςθ: Προςζχουμε ότι θ αρχικι ςυγκζντρωςθ του CH3COO- κακορίηεται από το άλασ CH3COONa CH3COO- +Na+ 0,M 0,M 0,M ο Βιμα 1 Θεωροφμε τθ ιςορροπία υγκζντρωςθ (Μ) CH3COOH +HO CH3COO- + H3O+ Αρχικζσ 0,1 0, Μεταβολζσ -x +x +x Ιςορροπία 0,1-x 0,+x x ο Βιμα Θ ςτακερά Κa είναι ίςθ με [CH3COO- ][H3O+ ] Ka = [CH3COOH] Αντικακιςτϊντασ τισ ςυγκεντρϊςεισ ςτθν ιςορροπία (0,+x)x Ka = 0,1-x Βιμα 3ο Λφνω τθν εξίςωςθ γνωρίηοντασ ότι το x είναι μικρό ςυγκρινόμενο με το 0,1 και 0,. 0,1-x 0,1 και 0,+x 0, 0,x 1, = 0,1 0,1 x=1, , , ph=-log[h3o]=-log(8, ) 5,07 4. Α. Ραραςκευάςαμε διάλυμα που αποτελείται από 0,05Μ μεκανικοφ οξζοσ (HCOOH) και 0,05Μ μεκανικοφ νατρίου (HCOONa). Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ ςτουσ 5οC, με δεδομζνο ότι ςτθν ίδια κερμοκραςία ΚaHCOOH= 10-4 Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 55

56 56 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Β. Να υπολογιςτεί το ph διαλφματοσ 0,1Μ ΚΑ-0,1Μ ΘΑ (ΘΑ :αςκενζσ οξφ με K a =10-4 ςτουσ 5 ο C) Γ. Να υπολογιςτεί το ph διαλφματοσ 0,Μ ΚΑ- 0,1Μ ΘΑ (ΘΑ :αςκενζσ οξφ με K a = 10-6 ςτουσ 5 ο C) ΘΕΜΑΣΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ-ΑΚΗΕΙ 1. Να χαρακτθρίςετε τισ παρακάτω προτάςεισ ωσ ςωςτζσ (Σ) ι λανκαςμζνεσ (Λ) : Α. Με τθν προςκικθ ςτερεοφ ΝΘ 4 Cl ςε υδατικό διάλυμα ΝΘ 3, με ςτακερι κερμοκραςία και χωρίσ μεταβολι του όγκου, θ τιμι του ph του διαλφματοσ αυξάνεται. Β. Με προςκικθ NaOH (ςτερεοφ) ςε υδατικό διάλυμα CH 3 COONa το ph του διαλφματοσ αυξάνεται. Γ. Με προςκικθ CH 3 COONa (ςτερεοφ) ςε υδατικό διάλυμα CH 3 COOH το ph του διαλφματοσ αυξάνεται. Δ. Με προςκικθ CH 3 COONa (ςτερεοφ) ςε υδατικό διάλυμα CH 3 COOH ο βακμόσ ιοντιςμοφ του οξζοσ αυξάνεται. Ε. Αν ςε υδατικό διάλυμα ΝΘ 3 προςκζςουμε μικρι ποςότθτα NaOH (ςτερεό) χωρίσ μεταβολι ςτθ κερμοκραςία ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ελαττϊνεται. Σ. Θ προςκικθ ενόσ ιςχυροφ οξζοσ πχ HCl ςε ζνα υδατικό διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ πχ HF ζχει ωσ αποτζλεςμα τθν αφξθςθ του βακμοφ ιοντιςμοφ του αςκενοφσ οξζοσ.. Σε διάλυμα ΝΘ 3 θ προςκικθ ςτερεοφ ΝΘ 4 Cl, χωρίσ μεταβολι του όγκου και τθσ κερμοκραςίασ ζχει ωσ αποτζλεςμα : α. Τθν μείωςθ τθσ ςυγκζντρωςθσ (ΟΘ - ) β. Τθ αφξθςθ τθσ ςυγκζντρωςθσ (ΟΘ - ) Να επιλζξετε τθν ςωςτι απάντθςθ, αιτιολογϊντασ τθν επιλογι ςασ. 3. Διακζτουμε υδατικό διάλυμα Δ 1 ενόσ οξζοσ ΘΑ με ph=x. Για τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ όγκου V του Δ 1 καταναλϊκθκε όγκοσ V =5V υδατικοφ διαλφματοσ NaOH (Δ ) c =0,00M. Με προςκικθ ςτερεοφ άλατοσ NaA ςτο Δ 1 χωρίσ μεταβολι του όγκου του το ph δεν μεταβλικθκε. α. Ροια είναι θ ςυγκζντρωςθ του ΘΑ ςτο Δ 1 β. Τι ςυμπζραςμα βγάηετε για τθν ιςχφ του ΘΑ ; γ. Να υπολογίςετε τθν τιμι του x. (Τπόδειξθ: Όταν θ επίδραςθ κοινοφ ιόντοσ δεν επθρεάηει τον ιοντιςμό του θλεκτρολφτθ ςθμαίνει ότι είναι ιςχυρόσ (α=1)) 4. Σε 400mL υδατικοφ διαλφματοσ ΝΘ 3 (Δ 1 ) c 1 =0,M, προςκζτουμε ςτερεό NaOH 0,4gr χωρίσ μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ. Να υπολογιςτεί ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3,πριν και μετά τθν προςκικθ του NaOH. K b = 10-5 : για τθν αμμωνία. 5. Με ποια αναλογία όγκων πρζπει να αναμείξουμε υδατικό διάλυμα (Δ 1 ) αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ c 1 =0,4M, με υδατικό διάλυμα (Δ ) NaA c =0,1M, ϊςτε να προκφψει διάλυμα με ph=5. Δίνεται Κ α =10-5 και κ=5 ο C. 6. Ρόςα gr ςτερεοφ ΝΘ 4 Cl πρζπει να προςκζςουμε ςε 500mL υδατικοφ διαλφματοσ (Δ 1 ) ΝΘ 3 c 1 =0,1M ϊςτε ςτο διάλυμα (Δ ) που κα προκφψει ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 να γίνει το 80% τθσ αρχικισ του τιμισ. Ο όγκοσ και θ κερμοκραςία δεν μεταβάλλονται. NH 3 : Κ b =1,8 10-5, A rn =14, A rh =1,A rcl =35,5 7. Υδατικό διάλυμα περιζχει αςκενζσ οξφ ΘΑ με c 1 =0,M και Κ α1 =10-4 και ζνα άλλο αςκενζσ οξφ ΘΒ με c =0,5M και Κ α =10-5. Να βρείτε : α. Ροιο οξφ είναι ιςχυρότερο ; β. Τθν (Θ 3 Ο + ) ςτο διάλυμα. 8. V 1 =50mL υδατικοφ διαλφματοσ (Δ 1 ) CH 3 COOH c 1 =0,4M αραιϊνονται με Θ Ο ςε V =100mL. Να βρείτε : α. Τον λόγο α 1 /α, όπου α 1 ο βακμόσ ιονιςμοφ πριν τθν αραίωςθ και α ο βακμόσ ιονιςμοφ μετά τθν αραίωςθ β. 5mL του αραιωμζνου διαλφματοσ αναμιγνφονται με 5mL διαλφματοσ NaOH (Δ 3 ) c 3 =0,1M.Ροια είναι θ (Θ 3 Ο + ) ςτο τελικό διάλυμα (Δ 4 ). 5 K a ( CH COOH ) Σε ζνα διάλυμα ΝΘ 3 προςκζτουμε ποςότθτα ΝΘ 4 Cl χωρίσ μεταβολι του όγκου και τθσ κερμοκραςίασ, οπότε: α. το ph αυξάνεται β. ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 (α) μειϊνεται γ. θ ςτακερά ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 (K b ) μειϊνεται δ. ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 (α) αυξάνεται 10. () ι (Λ):Αν προςκζςουμε ςε υδατικό διάλυμα ΘCl υδατικό διάλυμα ΝaCl, θ ςυγκζντρωςθ των ιόντων H 3 O + κα ελαττωκεί. 11. () ι (Λ) :Πταν ςε υδατικό διάλυμα ΝΘ 3 προςκζςουμε μικρι ποςότθτα ΚΟΘ χωρίσ μεταβολι όγκου και ςε ςτακερι κερμοκραςία, ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 κα αυξθκεί. 1. () ι (Λ) Κατά τθν προςκικθ ςτερεοφ NaF ςε υδατικό διάλυμα HF θ Ka του HF αυξάνεται. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 56

57 57 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 13. Υδατικό διάλυμα ΝΘ 3 όγκου V (διάλυμα Δ 1 ) αραιϊνεται με νερό και προκφπτει διάλυμα όγκου V (διάλυμα Δ ). α. Να χαρακτθρίςετε τθν παρακάτω πρόταςθ ωσ ςωςτι ι λανκαςμζνθ: Θ ςυγκζντρωςθ των ιόντων ΟΘ - ςτο διάλυμα Δ είναι διπλάςια από τθ ςυγκζντρωςθ των ιόντων ΟΘ - ςτο διάλυμα Δ 1. Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. Θ κερμοκραςία παραμζνει ςτακερι και ιςχφουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ. β. Στο διάλυμα Δ 1 προςτίκεται μικρι ποςότθτα ςτερεοφ υδροξειδίου του νατρίου (NaOH) χωρίσ μεταβολι όγκου και προκφπτει διάλυμα Δ 3 Να χαρακτθρίςετε τθν παρακάτω πρόταςθ ωσ ςωςτι ι λανκαςμζνθ: Θ ςυγκζντρωςθ των ιόντων ΝΘ 4 + ςτο διάλυμα Δ 3 είναι μεγαλφτερθ από τθ ςυγκζντρωςθ των ιόντων ΝΘ 4 + ςτο διάλυμα Δ 1. Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. Θ κερμοκραςία παραμζνει ςτακερι. 14.() ι (Λ) : Σε διάλυμα αςκενοφσ μονοπρωτικισ βάςθσ Β, προςκζτουμε ςτερεό NaOH, χωρίσ μεταβολι όγκου. Ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ βάςθσ Β κα αυξθκεί. 15. Διακζτουμε υδατικό διάλυμα CH 3 CΟΟΘ Δ 1, όγκου V 1 και βακμοφ ιοντιςμοφ α 1. Το διάλυμα Δ 1 αραιϊνεται με νερό ίδιασ κερμοκραςίασ και προκφπτει διάλυμα Δ, όγκου V και βακμοφ ιοντιςμοφ α α. Για τουσ βακμοφσ ιοντιςμοφ α 1 και α ιςχφει: 1. α 1 < α. α 1 > α 3 3. α 1 = α Να επιλζξετε τθ ςωςτι από τισ παραπάνω ςχζςεισ. Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. β. Στο διάλυμα Δ 1 προςτίκεται ςτερεό CH 3 CΟΟΝa, χωρίσ να μεταβλθκοφν ο όγκοσ και θ κερμοκραςία του διαλφματοσ, και προκφπτει διάλυμα Δ 3 με βακμό ιοντιςμοφ α 3. Ο βακμόσ ιοντιςμοφ α 3 είναι μικρότεροσ, μεγαλφτεροσ ι ίςοσ με τον βακμό ιοντιςμοφ α 1 του διαλφματοσ Δ 1 ;Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςθ ςασ. 16. Σε διάλυμα NH 3 προςκζτουμε ςτερεό ΝaΟΘ, χωρίσ μεταβολι όγκου και κερμοκραςίασ. α. Ο βακμόσ ιοντιςμοφ α τθσ ΝΘ 3 μειϊκθκε, αυξικθκε ι παρζμεινε ςτακερόσ; β. Θ τιμι του ph μειϊκθκε, αυξικθκε ι παρζμεινε ςτακερι; Να αιτιολογιςετε τισ απαντιςεισ ςασ. 17. Διακζτουμε υδατικό διάλυμα ΝΘ 4 Cl. α. Το διάλυμα αυτό είναι όξινο, βαςικό ι ουδζτερο; Δικαιολογιςτε τθν απάντθςι ςασ. β. Στο διάλυμα αυτό προςκζτουμε ςτερεό NaCl, χωρίσ μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ και τθσ κερμοκραςίασ. Το ph του διαλφματοσ κα αυξθκεί, κα μειωκεί ι κα παραμείνει ςτακερό; Δικαιολογιςτε τθν απάντθςι ςασ. 18. Δίνεται υδατικό διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ HA (Διάλυμα Δ). Ο βακμόσ ιοντιςμοφ του οξζοσ κα αυξθκεί, κα ελαττωκεί ι κα παραμείνει ςτακερόσ αν α. ςτο διάλυμα Δ προςτεκεί νερό; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. β. ςτο διάλυμα Δ προςτεκεί ποςότθτα ςτερεοφ άλατοσ NaA χωρίσ μεταβολι όγκου; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. Θ κερμοκραςία παραμζνει ςτακερι και ςτισ δφο περιπτϊςεισ. 19.() ι (Λ) : Θ προςκικθ διαλφματοσ ΚΟΘ ςε υδατικό διάλυμα ΚCN ζχει πάντα ωσ αποτζλεςμα τθν αφξθςθ του ph του διαλφματοσ. 0.() ι (Λ): Σε διάλυμα CH 3 COOΘ 0,1 Μ θ προςκικθ διαλφματοσ ΝaCl προκαλεί αφξθςθ του βακμοφ ιοντιςμοφ του CH 3 COOΘ. 1.() ι (Λ) : Θ προςκικθ υδατικοφ διαλφματοσ ιςχυροφ οξζοσ ςε υδατικό διάλυμα CH 3 COOH ελαττϊνει πάντα τθν τιμι του ph του τελικοφ διαλφματοσ..() ι (Λ) : Θ προςκικθ υδατικοφ διαλφματοσ ιςχυρισ βάςθσ ςε υδατικό διάλυμα NaF προκαλεί ςε κάκε περίπτωςθ αφξθςθ του pθ. 3.() ι (Λ) : Ο βακμόσ ιοντιςμοφ του νεροφ ςτουσ 5 ο C δεν επθρεάηεται από τθν προςκικθ αςκενοφσ οξζοσ. 4. () ι (Λ):Αν προςκζςουμε ςε υδατικό διάλυμα ΘCl υδατικό διάλυμα ΝaCl, θ ςυγκζντρωςθ των ιόντων H 3 O + κα ελαττωκεί. 5. Δίνεται αραιό υδατικό διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ, κερμοκραςίασ 5 ο C. Να προβλζψετε αν ο βακμόσ ιοντιςμοφ του οξζοσ ΘΑ αυξάνεται, μειϊνεται ι παραμζνει ςτακερόσ όταν: i. Eλαττωκεί θ κερμοκραςία του διαλφματοσ χωρίσ μεταβολι του όγκου του. ii. Ρροςτεκεί ίςοσ όγκοσ διαλφματοσ NaCl κερμοκραςίασ 5 ο C. iii. Να αιτιολογιςετε τισ απαντιςεισ ςασ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 57

58 58 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 5.5.Ρυθμιςτικά διαλύματα 1. Ραραςκευάςαμε ρυκμιςτικό διάλυμα αναμιγνφοντασ 60mL(0,06L) διαλφματοσ 0,1Μ ΝΘ3 με 40mL (0,04L) διαλφματοσ ΝΘ4Cl 0,1M. Ροιο είναι το ph του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ; Δίνεται ΚbNH3=1, Λφςθ: Σο ρυκμιςτικό διάλυμα περιζχει τθν ΝΘ3 και το ιόν ΝΘ4+ ςε ιςορροπία. Για να πραγματοποιιςουμε υπολογιςμοφσ με τθ βοικεια τθσ ιςορροπίασ κα πρζπει να βροφμε ςτο ρυκμιςτικό διάλυμα τισ αρχικζσ ςυγκεντρϊςεισ τθσ ΝΘ3 και του ΝΘ4+. moles NH3 Molarity NH3 L διαλφματοσ NH3 moles NH3 Molarity NH3 L διαλφματοσ NH3 0,1 0,06 0,006 moles Ομοίωσ moles NH4Cl=0,004moles Ο ςυνολικόσ όγκοσ του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ είναι 0,06+0,04=0,1L Γνωρίηοντασ ότι τα ιόντα ΝΘ4+ προκφπτουν από τθν πλιρθ διάςταςθ του άλατοσ ΝΘ4Cl NH4+ + Cl(moles) 0,004 0,004 0,004 [NH3]=0,006/0,1=0,06M και *ΝΘ4++=0,004/0,1=0,04Μ Βιμα 1ο υγκεντρϊςεισ (Μ) ΝΘ3 + ΘΟ ΝΘ4+ + Θ3Ο+ Αρχικζσ 0,06 0,04 Μεταβολζσ -x +x +x Ιςορροπία 0,06-x 0,04+x x Βιμα ο Αξιοποιϊντασ τθν ζκφραςθ τθσ Κb [NH4 + ][OH- ] Kb = [NH3 ] (0,04+x)x Kb = 0,06-x Βιμα 3ο : Πραγματοποιϊντασ τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ 1, = 0,04x 0,06 x=, ph=14-poh=14+log(,7 10-5)=9,43 αναμιγνφοντασ 30mL(0,03L) διαλφματοσ 0,15Μ CH3COOH με 60mL (0,06L) διαλφματοσ 0,15M CH3COONa.Ροιο είναι το ph του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ ; KaCH3COOH= 10-5 (5oC) B. Ραραςκευάςαμε ρυκμιςτικό διάλυμα αναμιγνφοντασ 100mL(0,1L) διαλφματοσ 0,1Μ NaF με 100mL(1L) διαλφματοσ 0,1M HF. Ροιο είναι το ph του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ ;KaHF=10-4 (5oC) Γ. Ροιο είναι το ph του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ ΝΘ3 0,1Μ και 0,18Μ ΝΘ4+; Δίνεται ΚbNH3=1, (5οC) 3. Να υπολογιςτεί το ph ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ 75mL ςυγκζντρωςθσ CH3COOH 0,1Μ CH3COONa 0,M μετά τθν προςκικθ 9,5mL διαλφματοσ HCl 0,1M. Να υπολογίςετε τθ μεταβολι του ph 75mL κακαροφ νεροφ μετά τθν προςκικθ 9,5mL του διαλφματοσ HCl 0,1M και να ςυγκρίνετε το αποτζλεςμα με τθν μεταβολι του ph του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ. Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5οC Λφςθ: Θα λφςουμε το πρόβλθμα ςε δφο μζρθ. το 1ο μζροσ κεωροφμε ότι τα Θ3Ο+ του ιςχυροφ οξζοσ αντιδροφν πλιρωσ με τθ ςυηυγι βάςθ του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ (CH3COO-). Αφοφ πραγματοποιιςουμε το ςτοιχειομετρικό υπολογιςμό βρίςκουμε τισ νζεσ ςυγκεντρϊςεισ των CH3COOH και CH3COO-. τθ ςυνζχεια ςτο ο μζροσ λφνουμε με τθ βοικεια τθσ χθμικισ ιςορροπίασ πλζον όμωσ χρθςιμοποιοφμε τισ ςυγκεντρϊςεισ που υπολογίςαμε παραπάνω Τπολογιςμόσ: 1ο μζροσ. τοιχειομετρικοί υπολογιςμοί Πριν τθν αντίδραςθ 0,1mol 0,00095mol L 0,mol nch COO- 0,075L 0,015mol 3 L 0,1mol nch3cooh 0,075L 0,0075mol L HCl+HO H3O+ + Cl0, ,00095 nhcl 9, L. Α. Ραραςκευάςαμε ρυκμιςτικό διάλυμα Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 58

59 59 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών + - H3O + CH3COO CH3COOH + HO 0,00095mol 0,015mol 0,0075mol 0,00095mol 0,00095mol 0,00095mol 0 0,014mol 0,0085mol o μζροσ. Χθμικι ιςορροπία Πρζπει να υπολογίςουμε τισ *CH 3 COOH], [CH 3 COO - + ςτο διάλυμα που προζκυψε μετά τθν αντίδραςθ. Ο όγκοσ του νζου διαλφματοσ είναι περίπου 85mL (75+9,5) 0,0085mol CH3COOH = 0,1M 0,085L - 0,014mol CH3COO = 0,16M 0,085L - + Συγκζντρωςθ (Μ) CH COOH + H O CH COO + H O Αρχικζσ 0,1 0,16 0 Μεταβολι -x + x +x Ιςορροπία 0,1-x 0,16+x x Θ ςτακερά ιςορροπίασ Κ a είναι - + [CH3COO ][H3O ] K= a [CH COOH] -5 1,7 10 = 0, (0,16+x)x 1,7 10 = 0,1 x Ιςχφει 0,16+x 0,16 και 0,1-x 0,1 x=1,1 10 0,16x + -5 ph=-log[h3o ]=-log(1,1 10 )=4,96 Σο ph του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ πριν τθν προςκικθ HCl ιταν 5,07, ενϊ μετά τθν προςκικθ είναι 4,96. Θ μεταβολι του ph είναι 0,11. Αν προςκζταμε 9,5mL HCl 0,1M ςε 75 ml κακαροφ νεροφ (ph=7), τότε το ph του νζου διαλφματοσ κα ιταν με δεδομζνο ότι τθν ποςότθτα των Θ 3 Ο + τθν κακορίηει το HCl : + + 0,00095mol H3O ph=-log[h3o ]=-log 0,085L log(0,011) 1,96 Παρατθροφμε ότι το ph του κακαροφ νεροφ είναι 7 και μεταβάλλεται κατά 5,04 ςτο νζο διάλυμα που προκφπτει με ph=1,96. 4.Α. Να βρεκεί το ph ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ 0,1M NH 3-0,1M NH 4 Cl. Να βρεκεί το ph του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ μετά τθν προςκικθ 0,09 mol αερίου HCl ςε mL του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ χωρίσ μεταβολι του όγκου. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 5 ο C και Κ bnh3 =10-5. Β. Να βρεκεί το ph του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ που προκφπτει από τθν ανάμειξθ 500mL διαλφματοσ HCOOH M με 500mL διαλφματοσ HCOONa 4M. Να βρεκεί το ph του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ μετά τθν προςκικθ 18 mol 1 ςτερεοφ NaOH χωρίσ μεταβολι όγκου. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 5 ο C και Κ αhcooh = Σε ζνα εργαςτιριο διακζτουμε : -Διάλυμα Δ-1 ΝΘ 3 1L ςυγκζντρωςθσ 1Μ -Διάλυμα Δ- ΝΘ 4 Cl 1L ςυγκζντρωςθσ 1Μ -Στερεό ΝΘ 4 Cl -Στερεό NaOH -Αζριο HCl (stp) α. Να προτείνετε 3 τρόπουσ παραςκευισ ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ Δ-3 ΝΘ 3 /ΝΘ 4 Cl, όγκου 1L με ph=9 β. Να βρείτε με τα μζςα που διακζτει το εργαςτιριο πωσ μποροφμε: β1. Να μειϊςουμε το ph του Δ-3 κατά μία μονάδα β. Να αυξιςουμε το ph του Δ-3 κατά μία μονάδα -ε όλεσ τισ απαντιςεισ κα πρζπει να αναφερκοφν οι μάηεσ των ςτερεϊν ςωμάτων που χρθςιμοποιιςατε, ο όγκοσ του HCl(stp) που χρθςιμοποιιςατε και οι όγκοι των διαλυμάτων που αναμείξατε. -Όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5 ο C,όπου ιςχφει : K w =10-14, K bnh3 =10-5 -Δίνονται οι ςχετικζσ ατομικζσ μάηεσ των ςτοιχείων : Θ=1,Ο=16,Ν=14, Cl=35.5, Na=3 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 59

60 60 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 6. Σε ζνα εργαςτιριο(5 0 C) διακζτετε : -Διάλυμα οξικοφ οξζοσ CH 3 COOH(K a =10-5 ) ςυγκζντρωςθσ c και όγκου V - Διάλυμα οξικοφ νατρίου CH 3 COONa ςυγκζντρωςθσ c και όγκου V -Στερεό οξικό νάτριο -Στερεό υδροξείδιο του νατρίου (NaOH) -Αζριο υδροχλϊριο (HCl) Να βρείτε 4 τρόπουσ παραςκευισ ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ ph=5 με τα μζςα του εργαςτθρίου. Να βρείτε πωσ μποροφμε να μειϊςουμε και πϊσ να αυξιςουμε το ph του διαλφματοσ (με τα μζςα του εργαςτθρίου) κατά μία μονάδα. ΘΕΜΑΣΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ-ΑΚΗΕΙ 1. Ροιο από τα παρακάτω διαλφματα είναι ρυκμιςτικό ; α. ΘΝΟ 3 0,Μ ΚΝΟ 3 0,Μ β. ΝΘ 3 0,1Μ- ΝΘ 4 Cl 0,1Μ γ. CH 3 COOH 0,M HCOOH 0,1M δ. NaOH 0,1M-NH 3 0,1M. Να εξθγιςετε γιατί το ρυκμιςτικό διάλυμα CH 3 COOH/CH 3 COONa διατθρεί πρακτικά το ph του ςτακερό, γράωοντασ και τισ κατάλλθλεσ χθμικζσ εξιςϊςεισ, αν ςτο διάλυμα αυτό προςκζςουμε : i.) μικρι ποςότθτα HCl ii.) μικρι ποςότθτα NaOH 3. Διακζτουμε τζςςερα (4) υδατικά διαλφματα Δ 1, Δ, Δ 3 και Δ 4 ίςθσ ςυγκζντρωςθσ που περιζχουν ΝΘ 3, ΝaOH, HCl και ΝΘ 4 Cl αντίςτοιχα. α. Να προτείνεται τρεισ τρόπουσ παραςκευισ ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ ΝΘ 3 /ΝΘ 4 Cl αναμιγνφοντασ ποςότθτεσ από τα παραπάνω διαλφματα,επιλζγοντασ δφο κάκε ωόρα. β. Να δικαιολογιςετε τισ επιλογζσ ςασ. 4. Ροιο από τα παρακάτω ηεφγθ ουςιϊν ςε διάλυμα αποτελοφν ρυκμιςτικό διάλυμα : Ι ΙΙ Α.) HF/NaF A.) HCl/NaCl B.) HCl/NaCl B.) HCOOH/HCOONa Γ.) NH 4 Cl/NH 4 NO 3 Γ.) HCl/NH 4 Cl Δ.) ΝΗ 3 /ΝaOH Δ.) ΝaΟΗ/CH 3 COONa 5. Να χαρακτθρίςετε τθν παρακάτω πρόταςθ ωσ ςωςτι (Σ) ι λανκαςμζνθ (Λ) : Αν αντιδράςει διάλυμα CH 3 COOH 0,1M με περίςςεια διαλφματοσ ΚΟΘ το διάλυμα που προκφπτει είναι ρυκμιςτικό. 6. Να γράψετε τθ ςχζςθ που εκωράηει τθν (ΟΘ - ) του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ ςε ςυνάρτθςθ με τθ ςτακερά Κ b τθσ βάςθσ και τισ ςυγκεντρϊςεισ (c οξζοσ, c βάςθσ ) των ουςιϊν του διαλφματοσ 7. Σε ποιο από τα παρακάτω υγρά θ προςκικθ 0,1 mol HCl μεταβάλλει λιγότερο το ph ; α. 1L H O β. 1L υδατικοφ διαλφματοσ 1Μ NaOH γ. 1L υδατικοφ διαλφματοσ 1Μ CH 3 COOH δ. 1L υδατικοφ διαλφματοσ 1Μ CH 3 COOH / 1M CH 3 COONa ε. L υδατικοφ διαλφματοσ 1Μ CH 3 COOH. 8. Με ποια αναλογία όγκων πρζπει να αναμίξουμε HCl (g) και ΝΘ 3 (g) ϊςτε το μίγμα που κα προκφψει διαλυόμενο ςε 50mL νεροφ να δϊςει 50mL ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ με ph=9 Δίνεται 5 K b ( NH ) α. Ρόςα gr HCOOK πρζπει να προςτεκοφν ςε 50 ml διαλφματοσ HCOOH 0,46% w/v ϊςτε να προκφψει ρυκμιςτικό διάλυμα με ph=4 ; ( Ο όγκοσ του διαλφματοσ δεν αλλάηει με τθν προςκικθ HCOOK ) β. Αν το ρυκμιςτικό διάλυμα το αραιϊςουμε μζχρι τελικοφ όγκου 0L ποιο είναι το νζο ph=; K a(hcooh) = Διακζτουμε δφο ρυκμιςτικά διαλφματα. Το πρϊτο είναι διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ 1Μ και του άλατόσ του με NaA M. Το δεφτερο είναι διάλυμα αςκενοφσ οξζοσ HΒ 0,1M και του άλατόσ του με Νa, NaB M. α. Να υπολογιςτεί το ph των δφο διαλυμάτων. β. Σε L του κάκε ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ προςκζτουμε 0,0 mol NaOH.Να υπολογιςτεί θ μεταβολι ςτο ph ςτο κάκε διάλυμα. γ. Ροιο από τα διαλφματα ζχει μεγαλφτερθ ρυκμιςτικι ικανότθτα ; ( Κ α(θα) = 10-5, Κ α(θβ) = 10-4 ) 11. υκμιςτικό διάλυμα με ph=9 περιζχει ΝΘ 3 (αq) 0,01 Μ και ΝΘ 4 Cl (aq). Να υπολογιςτεί ο όγκοσ τθσ ΝΘ 3 (g) ςε (stp) που πρζπει να προςτεκεί ςε 500mL του ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ ϊςτε θ τιμι του ph να μεταβλθκεί κατά μία μονάδα. 5 K b ( NH ) Μίγματα που όταν διαλυκοφν ςτο Θ Ο δρουν ωσ ρυκμιςτικά διαλφματα είναι : α.) ΘΝΟ 3 και ΝaΝΟ 3 β.) ΝΘ 3 και NH 4 Cl γ.) CH 3 COOH και ΚCl δ.) NaH PO 4 και Na HPO 4 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 60

61 61 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 13. Δίνονται διαλφματα KOH, NH 3, HCOOH, HCl, ίδιασ ςυγκζντρωςθσ. Επιλζξτε δφο από τα παραπάνω τζςςερα διαλφματα, τα οποία όταν αναμειχκοφν μεταξφ τουσ ςε κατάλλθλεσ αναλογίεσ, μποροφν να δθμιουργιςουν ρυκμιςτικό διάλυμα. (Να αναωζρετε μόνο μία από τισ όποιεσ δυνατζσ επιλογζσ). 14.() ι (Λ) : Κατά τθν αραίωςθ ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ ςε ςχετικά μικρά όρια, το ph του διατθρείται πρακτικά ςτακερό. 15.Δίνονται τα παρακάτω υδατικά διαλφματα: Διάλυμα Δ 1 αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ, ςυγκζντρωςθσ c και όγκου V. Διάλυμα Δ άλατοσ ΝaA, ςυγκζντρωςθσ c και όγκου V. Αναμειγνφουμε τα διαλφματα Δ 1 και Δ και προκφπτει ρυκμιςτικό διάλυμα Δ 3. α. Στο διάλυμα Δ 3 προςτίκεται : 1. μικρι ποςότθτα αερίου HCl.. μικρι ποςότθτα ςτερεοφ ΝaOH. Να γραωοφν οι αντιδράςεισ που πραγματοποιοφνται ςε κακεμιά από τισ παραπάνω περιπτϊςεισ. β. Να χαρακτθρίςετε ωσ ςωςτι ι λανκαςμζνθ τθν παρακάτω πρόταςθ: Πταν το διάλυμα Δ 3 αραιϊνεται ςε διπλάςιο όγκο, το ph του αυξάνεται. Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. 16.() ι (Λ) : Διάλυμα NaHCO 3 1 M και Na CO 3 1 M είναι ρυκμιςτικό διάλυμα. 17. υκμιςτικό είναι το διάλυμα α. Na CO 3 0,1 M - ΝaΟΘ 0,1 M β. HCN 0, M- ΝaCN 0,1 M γ. CH 3 COOH 0,3 M- HCl 0,1 M δ. NH 3 0,01 M Ca(ΟΘ) 0,01 M 18. Θζλετε να παραςκευάςετε ςτο εργαςτιριο ρυκμιςτικό διάλυμα με ph=9.ροια από τα παρακάτω οξζα κα χρθςιμοποιιςετε μαηί με τα κατάλλθλα αντιδραςτιρια ϊςτε το διάλυμα να ζχει τθ μζγιςτθ ρυκμιςτικι δυνατότθτα: α. HA (K a =10-4 ) β. HB(K a =10-5 ) γ. ΘΓ(K a =10-8 ) δ. δεν ζχει ςθμαςία ποιο οξφ κα χρθςιμοποιιςουμε. 19.() ι (Λ) : Θ ρυκμιςτικι ικανότθτα ενόσ ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ ελαττϊνεται με τθν αραίωςθ του ςε ςτακερι κερμοκραςία. 0.() ι (Λ) : Υδατικό διάλυμα που περιζχει CH 3 CΟΟH ςυγκζντρωςθσ 0,1 M, CH 3 CΟΟΝa ςυγκζντρωςθσ 0,1 M και NaCl ςυγκζντρωςθσ 0,1 M είναι ρυκμιςτικό διάλυμα. 1. Ροια από τισ παρακάτω αναμείξεισ υδατικϊν διαλυμάτων δθμιουργεί ρυκμιςτικό διάλυμα; α. 100 ml HCl 0,1 M με 100 ml NaOH 0,1 M β. 100 ml HCl 0,1 M με 100 ml NH 3 0,1 M γ. 100 ml NH 4 Cl 0,1 M με 100 ml NH 3 0,1 M δ. 100 ml NH 4 Cl 0,1 M με 100 ml HCl 0,1 M Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 61

62 6 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 5.6.Δείκτεσ-Ογκομέτρηςη 1. Σε ζνα εργαςτιριο διακζτετε δείκτεσ : Ρεριοχι Χρϊμα Χρϊμα ph Πξινθσ Αλκαλικισ αλλαγισ Μορωισ Μορωισ χρϊματοσ Δείκτθσ κίτρινο κόκκινο Δείκτθσ- 5,5-7,5 κυανό πράςινο Διακζτουμε άχρωμο διάλυμα που κζλουμε να προςδιορίςουμε το ph. Σε δείγμα του διαλφματοσ αν προςκζςουμε το δείκτθ-1,αυτό χρωματίηεται κόκκινο. Σε δείγμα του διαλφματοσ αν προςκζςουμε το δείκτθ-,αυτό χρωματίηεται κυανό. Ρόςο είναι περίπου το ph του διαλφματοσ ;. Σασ δίνεται παρακάτω ζνασ πίνακασ με 3 δείκτεσ Δείκτθσ Αλλαγι χρϊματοσ Ρορτοκαλί του μεκυλίου Φαινολοωκαλεΐνθ Κυανό τθσ βρωμοκυμόλθσ Κόκκινο Κίτρινο Ρεριοχι αλλαγισ (ph) 4,3-6, Άχρωμο οδόχρωο Κίτρινο Κυανό 8,-10,0 6-7,6 Σασ δίνονται 4 ογκομετριςεισ: α. Ρροςδιοριςμόσ άγνωςτθσ ςυγκζντρωςθσ διαλφματοσ ιςχυροφ οξζοσ με πρότυπο διάλυμα ιςχυρισ βάςθσ. β. Ρροςδιοριςμόσ άγνωςτθσ ςυγκζντρωςθσ διαλφματοσ ιςχυρισ βάςθσ με πρότυπο διάλυμα ιςχυροφ οξζοσ. γ. Ρροςδιοριςμόσ άγνωςτθσ ςυγκζντρωςθσ διαλφματοσ αςκενοφσ οξζοσ με πρότυπο διάλυμα ιςχυρισ βάςθσ. δ. Ρροςδιοριςμόσ άγνωςτθσ ςυγκζντρωςθσ διαλφματοσ αςκενοφσ βάςθσ με πρότυπο διάλυμα ιςχυροφ οξζοσ. Να ςθμειϊςετε με το γράμμα ( α, β,γ και δ) ποιον δείκτθ κα χρθςιμοποιοφςατε για τον προςδιοριςμό του ιςοδφναμου ςθμείου ςε κάκε ογκομζτρθςθ. Επίςθσ να ςθμειϊςετε και το ph του ιςοδφναμου ςθμείου Φαινολοωκαλεΐνθ: Ρορτοκαλί του μεκυλίου: Κυανό τθσ βρωμοκυμόλθσ: ph=7: ph>7: ph<7: Υπάρχει διαωορά μεταξφ τελικοφ και ιςοδφναμου ςθμείου και αν ναι, ποια είναι αυτι ;. Να υπολογιςτεί το ph διαλφματοσ που προκφπτει από τθν ανάμειξθ 10mL διαλφματοσ NaOH 0,1Μ με 5mL διαλφματοσ HCl 0,1M Λφςθ: Θ αντίδραςθ μεταξφ ιςχυροφ οξζοσ και ιςχυρισ βάςθσ είναι ουςιαςτικά μονόδρομθ. τοιχειομετρικοί υπολογιςμοί. nhcl =0,05L 0,1mol/L=0,005mol nnaoh 0,01L 0,1mol/L=0,001mol Ποςότθτα(mol) NaOH + HCl NaCl + HO Αρχικά 0,001 0,005 Αντιδροφν 0,001 0,001 Παράγονται 0,001 0,001 Σελικά 0 0,0015 0,001 0,001 Παρατθροφμε ότι αντιδρά ολόκλθρθ θ ποςότθτα NaOH. Θ ςυγκζντρωςθ των Θ3Ο+ κακορίηεται από το HCl Ποςότθτα(mol) HCl + HO H3O+ + Cl0,0015 0,0015 O όγκοσ του διαλφματοσ είναι 10mL+5mL=35mL 0,0015mol [H3O+ ]= 0,049M 0,035L ph=-log[h3o+ ]=-log(0,049)=1, Α. Να υπολογιςτεί το ph διαλφματοσ που προκφπτει από τθν ανάμειξθ 100mL διαλφματοσ NaOH 0,1Μ με 100mL διαλφματοσ HCl 0,1M. Β. Να υπολογιςτεί το ph διαλφματοσ που προκφπτει από τθν ανάμειξθ 40mL διαλφματοσ NaOH 0,1Μ με 5mL διαλφματοσ HCl 0,1M. 4. Να υπολογιςτεί το ph ςτο ιςοδφναμο ςθμείο όταν 5mL διαλφματοσ 0,1M αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ (Κa=1,4 10-5) ογκομετροφνται με διάλυμα NaOH 0,1M. Λφςθ : το ιςοδφναμο ςθμείο ζχουμε τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ του ΘΑ από το NaOH. HA + NaOH NaA + HO φμφωνα με τθν αντίδραςθ εξουδετζρωςθσ κάτι τζτοιο ςυμβαίνει όταν nha=nnaoh 0,05 0,1= nnaoh Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 6

63 63 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Ποςότθτα(moles) HA + NaOH NaA + H O 0,005 0,005 0,005 Ποςότθτα(moles) NaA Na + + A - 0,005 0,005 [A - ]=0,005/0,05=0,05M Σο ιόν Α - υδρολφεται με Κ h =7, ,υπολογίηουμε το ph=8,78 (Δεσ παράδειγμα υδρόλυςθσ ιόντοσ.) 5. Να βρεκεί το ph ςτο ιςοδφναμο ςθμείο όταν 50mL διαλφματοσ HF 0,M ογκομετροφνται με διάλυμα NaOH 0,M (Κ ahf =10-4, 5 o C ) 6. Κατά τθν ογκομζτρθςθ 5mL διαλφματοσ ΝΘ 3 0,1Μ από διάλυμα HCl 0,1M, να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ ςτουσ 5 ο C..: α. Ρριν τθν προςκικθ HCl β. Μετά τθν προςκικθ 1mL διαλφματοσ HCl 0,1M γ. Στο ιςοδφναμο ςθμείο δ. Μετά τθν προςκικθ 31mL διαλφματοσ HCl 0,1Μ Δίνεται Κ bnh3 =1, (5 o C) Λφςθ: Για να λφςουμε το παραπάνω πρόβλθμα πρζπει να κομματιάςουμε το πρόβλθμα ςε τζςςερα διαφορετικά μζρθ Μζροσ 1 ο : Πριν τθ προςκικθ του HCl, ζχουμε διάλυμα αςκενοφσ βάςθσ τθσ ΝΘ 3, βρίςκουμε το ph. Μζροσ ο : Κατά τθν προςκικθ 1mL διαλφματοσ HCl, ζχουμε τθν αντίδραςθ : ΝΘ 3 + HCl NH 4 Cl Σο HCl αντιδρά πλιρωσ με περίςςεια ΝΘ 3 προσ ςχθματιςμό ΝΘ 4 Cl που διίςταται πλιρωσ ςε ΝΘ 4 + και Cl -. το διάλυμα υπάρχει θ ΝΘ 3 ςε ςυγκζντρωςθ 0,035Μ και τα ιόντα NH 4 + ςε ςυγκζντρωςθ 0,03Μ. Ζχουμε ρυκμιςτικό διάλυμα με ph=9,9. Μζροσ 3 ο το ιςοδφναμο ςθμείο ζχουμε τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ τθσ ΝΘ 3 από το HCl. το διάλυμα υπάρχουν μόνο τα ιόντα ΝΘ 4 + και Cl -. Σα ιόντα NH 4 + υδρολφονται και το ph=5,8 Μζροσ 4 ο Κατά τθν προςκικθ 31mL HCl 0,1M ζχουμε Ποςότθτα (moles) HCl + NH 3 NH 4 Cl 0,0031 0,005 Αντιδροφν 0,005 0,005 Παράγονται 0,005 Σελικά 0,0006 0,005 Όταν περιςςεφει ιςχυρό οξφ, αυτό κακορίηει τθ ςυγκζντρωςθ των Θ 3 Ο +,άρα και το ph. + 0,0006mol [H3O ]= 1,1 10 M 0,056L + ph=-log[h3o ]=1,96 7. Κατά τθν ογκομζτρθςθ 50mL διαλφματοσ ΝΘ 3 0,Μ από διάλυμα HCl 0,M, να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ ςτουσ 5 ο C..: α. Ρριν τθν προςκικθ HCl β. Μετά τθν προςκικθ όγκου διαλφματοσ HCl μιςοφ ςε ςχζςθ με τον όγκο που προςκζτουμε ςτο ιςοδφναμο ςθμείο γ. Στο ιςοδφναμο ςθμείο δ. Μετά τθν προςκικθ 150mL διαλφματοσ HCl 0,Μ Δίνεται Κ bnh3 =10-5 (5 o C) Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 63

64 64 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 8. ασ δίνονται τα παρακάτω διαλφματα άγνωςτθσ ςυγκζντρωςθσ κακϊσ και πρότυπα διαλφματα ςυγκζντρωςθσ Μ ςτουσ 50C. γ. Σασ δίνονται οι παρακάτω δείκτεσ Δείκτθσ pk Πρια ph Χρϊμα όξινθσ μορωισ Ερυκρό Χρϊμα βαςικισ μορωισ Κίτρινο Κυανό τθσ Θυμόλθσ 1,6 1,-,8 Ρορτοκαλί του Μεκυλίου 3,5 3,1-4,5 Ερυκρό Κίτρινο Ρράςινο Βρωμοκρεςόλθσ 4,7 3,8-5,5 Κίτρινο Κυανό Ερυκρό του Μεκυλίου 5,0 4,-6,3 Ερυκρό Κίτρινο Κυανό Βρωμοκυμόλθσ 7,1 6,0-7,6 Κίτρινο Κυανό Κυανό Θυμόλθσ 8,9 8,0-9,6 Κίτρινο Κυανό Φαινολοωκαλεΐνθ 9,3 8,3-10,0 Άχρωμο όδινο 10,0-1,1 Κίτρινο Μωβ Κίτρινο Αλιηαρίνθσ Ροιοσ δείκτθσ (ι δείκτεσ) είναι κατάλλθλοσ (ι κατάλλθλοι) για τον προςδιοριςμό του ιςοδφναμου ςθμείου ςε κάκε μία από τισ ογκομετριςεισ του κζματοσ ;Αωοφ επιλζξετε τον κατάλλθλο δείκτθ,για το δείκτθ που επιλζξετε, να βρείτε το χρϊμα του διαλφματοσ μετά τθν προςκικθ 5mL πρότυπου διαλφματοσ, ςτο ιςοδφναμο ςθμείο και μετά τθν προςκικθ 75mL πρότυπου διαλφματοσ. Ροιο πρότυπο διάλυμα κα χρθςιμοποιιςουμε ςε κάκε περίπτωςθ για τον προςδιοριςμό τθσ άγνωςτθσ ςυγκζντρωςθσ των διαλυμάτων Δ-1, Δ-, Δ-3, Δ-4, Δ-5 και Δ-6 ; α. Αν ςε κάκε περίπτωςθ ο όγκοσ του πρότυπου διαλφματοσ που απαιτικθκε για τθν ογκομζτρθςθ ιταν 50mL, να προςδιοριςτεί θ άγνωςτθ ςυγκζντρωςθ όλων των διαλυμάτων κακϊσ και το ph ςτο ιςοδφναμο ςθμείο. β. Να βρεκεί ςε κάκε περίπτωςθ το ph που προκφπτει όταν προςτζκθκαν 5mL πρότυπου διαλφματοσ. Σε ποιεσ περιπτϊςεισ προκφπτει ρυκμιςτικό διάλυμα ; ΘΕΜΑΣΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ-Α ΚΗ ΕΙ 1. Αςκενζσ οξφ ΘΑ με Κα=10-7 χρθςιμοποιείται ωσ δείκτθσ.πταν το ph 6 ο δείκτθσ ςτο διάλυμα ζχει χρϊμα κόκκινο. Πταν ph 8, τότε ο δείκτθσ ςτο διάλυμα ζχει χρϊμα κυανό. Να υπολογιςτεί ο λόγοσ (ΘΑ)/(Α-) ςτισ δφο οριακζσ τιμζσ του ph.. Διάλυμα CH3COOH ογκομετρείται με πρότυπο διάλυμα NaOH. α. Στο ιςοδφναμο ςθμείο τθσ ογκομζτρθςθσ (πλιρθ εξουδετζρωςθ) το διάλυμα είναι ουδζτερο, όξινο ι βαςικό ; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. β. Ροιοσ από τουσ παρακάτω πρωτολυτικοφσ δείκτεσ, ερυκρό του μεκυλίου (pka=5,5) ι ωαινολοωκαλεΐνθ (pka=9 ) είναι κατάλλθλοσ,για το κακοριςμό του τελικοφ ςθμείου τθσ ογκομζτρθςθσ; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. 3. Ζνασ πρωτολυτικόσ δείκτθσ εμωανίηει κίτρινο και μπλε χρϊμα ςε δφο υδατικά διαλφματα, που ζχουν ph = 4 και ph = 10 αντίςτοιχα. Σε υδατικό διάλυμα με ph = 3 ο δείκτθσ αυτόσ αποκτά χρϊμα: α. μπλε. β. κίτρινο. γ. ενδιάμεςο (πράςινο). δ. δεν μπορεί να γίνει πρόβλεψθ. Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 64

65 65 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 4. Ο καταλλθλότεροσ δείκτθσ (ΘΔ) για τθν ογκομζτρθςθ αςκενοφσ οξζοσ με ιςχυρι βάςθ, ζχει: α. Ka(ΘΔ)=10-3 β. Ka(ΘΔ)=10-4 γ. Ka(ΘΔ)=10-6 δ. Ka(ΘΔ)= () ι (Λ) : Πςο πιο κοντά είναι το ιςοδφναμο ςθμείο με το τελικό ςθμείο, τόςο πιο ακριβισ είναι θ ογκομζτρθςθ. 6. Kατά τθν ογκομζτρθςθ CH 3 COOH(aq) με NaOH(aq) ο καταλλθλότεροσ δείκτθσ είναι: α. ερυκρό του Κογκό (pka=4) β. ερυκρό του αικυλίου (pka=5,5) γ. ωαινολοωκαλεΐνθ (pka=8,5) δ. κυανό τθσ κυμόλθσ (pka=,5) 7. Ροιοσ από τουσ παρακάτω δείκτεσ είναι κατάλλθλοσ για τθν ογκομζτρθςθ ιςχυροφ οξζοσ από ιςχυρι βάςθ; α. δείκτθσ με Κ a =10 β. δείκτθσ με Κ a =10 4 γ. δείκτθσ με Κ a =10 8 δ. δείκτθσ με Κ a = Κατά τθν ογκομζτρθςθ διαλφματοσ NH 3 με πρότυπο διάλυμα HCl, το ph ςτο ιςοδφναμο ςθμείο μπορεί να είναι α. 7 β. 1 γ. 11 δ () ι (Λ):Κατά τθν ογκομζτρθςθ υδατικοφ διαλφματοσ ΝΘ 3 άγνωςτθσ ςυγκζντρωςθσ με πρότυπο διάλυμα ΘCl, το ph ςτο ιςοδφναμο ςθμείο και ςε κερμοκραςία 5 ο C είναι ίςο με Κατά τθν ογκομζτρθςθ ιςχυροφ οξζοσ με ιςχυρι βάςθ, το ph ςτο ιςοδφναμο ςθμείο είναι: α. 3 β. 5 γ. 7 δ Μακθτισ προετοιμάηεται να υπολογίςει τθν περιεκτικότθτα του ξυδιοφ ςε CH 3 COOH. α. Ροιο από τα παρακάτω αντιδραςτιρια κα χρθςιμοποιιςει ωσ πρότυπο διάλυμα για τθν ογκομζτρθςθ; i) διάλυμα HCl 0,1 M ii) διάλυμα ΝaΟΘ 0,1 Μ iii)διάλυμα ΝΘ 3 0,1 Μ β. i)ροιον από τουσ παρακάτω δείκτεσ κα χρθςιμοποιιςει; Δείκτθσ Ρεδίο ph αλλαγισ χρϊματοσ α. ωαινολοωκαλεΐνθ β. κόκκινο μεκυλίου γ. κυανό κυμόλθσ ,5-5,5 1,5-3 πεχαμζτρου κα αυξθκεί, κα ελαττωκεί ι κα παραμείνει αμετάβλθτθ ςε ςχζςθ με τθν προθγοφμενθ μζτρθςθ ; Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. γ. Ογκομετροφμε ποςότθτα του αρχικοφ διαλφματοσ Δ με διάλυμα NaOH. Σε ποια περιοχι τθσ κλίμακασ του ph αναμζνεται να είναι θ ζνδειξθ του πεχαμζτρου ςτο ιςοδφναμο ςθμείο ; Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. 13.Δίνεται πρωτολυτικόσ δείκτθσ ΘΔ με pκa = 5. Αν ο δείκτθσ προςτεκεί ςε ζνα διάλυμα χυμοφ μιλου, που ζχει pθ = 3, τι τιμι κα ζχει ο λόγοσ *Δ + / *ΘΔ+; Με δεδομζνο ότι θ όξινθ μορωι του δείκτθ ζχει χρϊμα κόκκινο και θ βαςικι κίτρινο, τι χρϊμα κα αποκτιςει το διάλυμα; 14. Στο ςχιμα 1 δίνεται θ καμπφλθ ογκομζτρθςθσ αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ από πρότυπο διάλυμα ΝaΟΘ. Να εξθγιςετε γιατί θ μεταβολι του pθ του ογκομετροφμενου διαλφματοσ μεταξφ τθσ προςκικθσ όγκου πρότυπου διαλφματοσ α ml ζωσ β ml είναι μικρι. 15. Ροιον από τουσ παρακάτω δείκτεσ κα διαλζγατε για τθν ταυτοποίθςθ του ςθμείου εξουδετζρωςθσ του CH 3 COOH (Κ α =10-5 ) με ΝaΟΘ 0,1 M. Στθν παρζνκεςθ δίνονται οι περιοχζσ ph ςτισ οποίεσ οι δείκτεσ αλλάηουν χρϊμα. α. ερυκρό του κογκό (ph =3-5) β. κυανοφν τθσ βρωμοκυμόλθσ (ph 6-7,6) γ. ωαινολοωκαλεΐνθ (ph 8,3-10,1) Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. 1. Δίνεται αραιό υδατικό διάλυμα Δ, αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ, κερμοκραςίασ 5 ο C και πραγματοποιοφμε τα παρακάτω πειράματα: α. Μετράμε με πεχάμετρο το ph του διαλφματοσ. Σε ποια περιοχι τθσ κλίμακασ του ph αναμζνεται να είναι θ ζνδειξθ του πεχαμζτρου; β. Σε ποςότθτα του διαλφματοσ Δ προςκζτουμε νερό διατθρϊντασ ςτακερι τθ κερμοκραςία. Θ ζνδειξθ του Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 65

66 66 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 16. Ογκομετροφμε αςκενζσ οξφ ΘΓ αγνϊςτου ςυγκζντρωςθσ με πρότυπο διάλυμα NaOH γνωςτισ ςυγκζντρωςθσ. Ροια από τισ παρακάτω καμπφλεσ ογκομζτρθςθσ είναι θ ςωςτι ; 17. Ροιο από τα ακόλουκα υδατικά διαλφματα απαιτεί μεγαλφτερο όγκο διαλφματοσ NaOH για τθν πλιρθ εξουδετζρωςι του; α. 1 L διαλφματοσ CH 3 CΟΟΘ 0,1 Μ β. 1 L διαλφματοσ ΘCl 0,1 Μ γ. 1 L διαλφματοσ Θ S 0,1 Μ δ. 1 L διαλφματοσ ΘCΟΟΘ 0,15 Μ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 66

67 67 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Επαναληπτικέσ αςκήςεισ ςτα διαλύματα 1. Σε ζνα εργαςτιριο ςτουσ 5οC διακζτουμε τα παρακάτω διαλφματα : Δ-(1) 1L HCOOH(Ka=10-4) 1M, Δ-() 1L CH3COOH(Ka=10-5) 1M Δ-(3) 1L RNH (Kb=10-4) 1M, Δ-(4) 1L NH3 (Kb=10-5) 1M κακϊσ και αζριο HCl (stp) και ςτερεό NaOH α. Να προτείνετε τισ πικανζσ αναμείξεισ διαλυμάτων που κα οδθγοφςαν ςτο ςχθματιςμό διαλφματοσ με ph=7. β. Να βρεκεί το ph διαλφματοσ Δ-(5) που κα προζκυπτε αν αναμειγνφαμε 50mL του Δ-(1) με 500mL του Δ-() και αραιϊναμε με νερό μζχρι τελικοφ όγκου 1L γ. Να βρεκεί το ph διαλφματοσ Δ-(6) που κα προζκυπτε αν αναμειγνφαμε 100mL του Δ-(3) με το Δ-(4) και αραιϊναμε με νερό μζχρι τελικοφ όγκου L δ. Να βρεκεί το ph διαλφματοσ Δ-(7) που κα προζκυπτε αν ςτο Δ-(3) διαβιβάηαμε 11,L HCl ςε stp ςυνκικεσ ε.να βρεκεί το ph διαλφματοσ Δ-(8) που κα προζκυπτε αν ςτο Δ-(4) διαβιβάηαμε,4l (stp) HCl. ςτ. Αν ςτο Δ-(8) προςκζςουμε ςταδιακά 0g,μετά 40 g και τελικά 80g ςτερεοφ NaOH. Να βρείτε ςε κάκε περίπτωςθ το ph του Δ-(8). Ρωσ μεταβάλλεται το ph=; η. Να βρεκεί το ph του διαλφματοσ Δ-(9) που κα προζκυπτε αν προςκζταμε ςτο Δ-(1) 40g ςτερεοφ NaOH. θ. Αν ςτο Δ-(9) διαβιβάςουμε ςταδιακά : αρχικά 11,L (stp) HCl, μετά,4l HCl και τελικά 44,8L HCl. Να βρείτε ςε κάκε περίπτωςθ το ph του Δ(9). Ρωσ μεταβάλλεται το ph=; κ. Να βρεκεί το ph του διαλφματοσ Δ-(10) που κα προκφψει αν ςτο διάλυμα Δ-() προςκζταμε 0g ςτερεοφ NaOH. ι. Με τα μζςα του εργαςτθρίου που διακζτουμε να βρείτε πωσ μποροφμε να ελαττϊςουμε το ph του Δ-(10) κατά μία μονάδα και πωσ μποροφμε να αυξιςουμε το ph του Δ-(10) κατά μία μονάδα. ια. Να βρείτε τθ μεταβολι ςτο ph του Δ-(10) αν το αραιϊςουμε ςε διπλάςιο όγκο. ιβ. Αν και ςτο Δ-(1) και ςτο Δ-() προςκζςουμε από 40 g NaOH προκφπτουν τα διαλφματα Δ-(11) και Δ-(1). Να βρεκεί το ph του διαλφματοσ που προκφπτει κατά τθν ανάμειξθ 100mL του Δ-(11) με 10mL του Δ-(1) και αραίωςθ μζχρι τελικοφ όγκου L - Κατά τθν προςκικθ ςτερεοφ ι κατά τθ διαβίβαςθ αερίου ςε υδατικό διάλυμα δεν παρατθρείτε μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ.. Διακζτουμε τα παρακάτω διαλφματα ςε κερμοκραςία 5οC α. Να χαρακτθριςτοφν τα παρακάτω διαλφματα ωσ όξινα ι βαςικά. β. Χωρίηουμε το Δ-1 ςε δφο ίςα μζρθ. Το 1ο μζροσ το αναμειγνφουμε με το Δ-5,ενϊ το ο μζροσ με το Δ-6 με αποτζλεςμα να προκφπτουν τα διαλφματα Δ-7 και Δ-8 αντίςτοιχα. Να υπολογιςτεί το ph των Δ-7 και Δ-8. γ. Χωρίηουμε το Δ-4 ςε δφο ίςα μζρθ. Το 1ο μζροσ αναμειγνφεται με το Δ- και μετά από αραίωςθ ςε όγκο V=10L,προκφπτει το διάλυμα Δ-9.Να υπολογιςτεί το ph του Δ-9. Το ο μζροσ αναμειγνφεται με το Δ-3 και προκφπτει διάλυμα Δ-10 που αραιϊνεται μζχρι τελικοφ όγκου V=10L. Να υπολογιςτεί θ τιμι ph του Δ-10. Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 67

68 68 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 3. Σε ζνα εργαςτιριο ςτουσ 5 0 C διακζτουμε τα παρακάτω διαλφματα : α. Να γραωεί ςε κάκε διάλυμα θ χθμικι εξίςωςθ διάςταςθσ ι ιοντιςμοφ, θ τιμι ph κακϊσ και ο βακμόσ ιοντιςμοφ α. β. Να προτείνετε τισ πικανζσ αναμείξεισ διαλυμάτων κατά τισ οποίεσ προκφπτει διάλυμα με ph=7 γ. Αναμειγνφουμε το Δ-1 με το Δ- και προκφπτει διάλυμα Δ-8. Να υπολογιςτεί θ τιμι του ph ςτο Δ-8 και ο βακμόσ ιοντιςμοφ του HF. Ρωσ μεταβάλλεται θ ςτακερά Ka ; Αναμειγνφουμε το Δ-8 με το Δ-4 και αραιϊνουμε το νζο διάλυμα Δ-9 που προκφπτει μζχρι όγκου V=10L. Να γραωοφν οι χθμικζσ εξιςϊςεισ των αντιδράςεων που ςυμβαίνουν ςτο Δ-9 κακϊσ και να υπολογίςετε τθ τιμι του ph και τον βακμό ιοντιςμοφ του HF. Ρωσ μεταβάλλεται θ ςτακερά Ka ; δ. Αναμειγνφουμε το Δ-1 με το Δ- και προκφπτει διάλυμα Δ-8. Να υπολογιςτεί θ τιμι του ph ςτο Δ-8 και ο βακμόσ ιοντιςμοφ του HF. Ρωσ μεταβάλλεται θ ςτακερά Ka ; Αναμειγνφουμε το Δ-8 με το Δ-4 και αραιϊνουμε το νζο διάλυμα Δ-9 που προκφπτει μζχρι όγκου V=10L. Να γραωοφν οι χθμικζσ εξιςϊςεισ των αντιδράςεων που ςυμβαίνουν ςτο Δ-9 κακϊσ και να υπολογίςετε τθ τιμι του ph και τον βακμό ιοντιςμοφ του HF. Ρωσ μεταβάλλεται θ ςτακερά Ka ; ε. Αναμειγνφουμε το Δ-6 με το Δ-7 και προκφπτει διάλυμα Δ-10 που αραιϊνεται μζχρι τελικοφ όγκου V=10L. Να υπολογιςτεί θ τιμι του ph του τελικοφ διαλφματοσ ςτ. Αναμειγνφουμε το Δ-3 και το Δ-5 με αποτζλεςμα να προκφπτει διάλυμα Δ-11 που αραιϊνεται μζχρι τελικοφ όγκου V=10L. Να βρείτε το ph του Δ-11 και τουσ βακμοφσ ιοντιςμοφ των διαλυμζνων ουςιϊν που περιζχονται ςε αυτό. η. Αναμειγνφουμε Δ- με Δ-3 και Δ-5 και αραιϊνουμε μζχρι τελικοφ όγκου 10L με αποτζλεςμα να προκφπτει διάλυμα Δ-1. Να υπολογιςτεί το ph του διαλφματοσ. θ. Αναμειγνφουμε το Δ-1 με Δ-6 και Δ-4 και ςτθ ςυνζχεια αραιϊνουμε μζχρι τελικοφ όγκου V=10L με αποτζλεςμα να προκφπτει διάλυμα Δ-13. Να υπολογιςτεί θ τιμι του ph του διαλφματοσ. Να υπολογιςτεί θ τιμι του ph του Δ-13 ςτθν υποκετικι περίπτωςθ που αντί του Δ-6 χρθςιμοποιοφςαμε το Δ-7 Δίνονται : log 0,3 log3 0,5 log4 0,6 log5 0,7 log6 0,8 log7 0,85 log8 0,9 log9 0,95 4. Διακζτουμε 3 υδατικά διαλφματα αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ κακϊσ και 3 υδατικά διάλυμα του άλασ του NaA ςε 3 διαωορετικζσ κερμοκραςίεσ κ 1, κ,και κ 3. Ροια κερμοκραςία είναι ίςθ με 5 0 C, ποια μεγαλφτερθ και ποια μικρότερθ των 5 0 C ; κ 0 1 C : HA c=1m ph=3 NaA 1M poh=4 κ 0 C : HA c=1m ph=3,5 NaA 1M poh=4,5 κ 0 3 C : HA c=1m ph=,5 NaA 1M poh=3,5 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 68

69 69 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ΘΕΜΑΣΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ 1. Διακζτουμε υδατικά διαλφματα Δ 1 και Δ.Το διάλυμα Δ 1 όγκου 0,8L περιζχει ΚΟΘ ςυγκζντρωςθσ 0,5Μ.Το διάλυμα Δ όγκου 0,L περιζχει το αςκενζσ οξφ ΘΑ ςυγκζντρωςθσ 1Μ. Τα δφο διαλφματα αναμειγνφονται,οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 3 όγκου 1L με ph=9. α.) Να υπολογίςετε τθν ςτακερά Κ a του οξζοσ ΘΑ. β.) Στο 1L του διαλφματοσ Δ 3 διαλφουμε αζριο HCl, χωρίσ μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ,οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 4 που ζχει ςυγκζντρωςθ ιόντων Θ 3 Ο + ίςθ με Μ.Να υπολογίςετε τον αρικμό των mol του ΘCl που διαλφκθκαν ςτο διάλυμα Δ 3. Όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 5 ο C,όπου Κ w =10-14 Σα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. Υδατικό διάλυμα Δ 1 περιζχει ΝΘ 3 με ςυγκζντρωςθ 0,1Μ. α.) Να υπολογιςκεί το ph του διαλφματοσ Δ 1 και ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ςτο διάλυμα αυτό. β.) Σε 100mL του διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 0,01mol NaOH χωρίσ μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ,οπότε προκφπτει διάλυμα Δ. Να υπολογίςετε τον βακμό ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ςτο διάλυμα Δ. γ.) Ρόςα mol αερίου HCl πρζπει να διαλυκοφν ςε 00mL του διαλφματοσ Δ 1 χωρίσ μεταβολι του όγκου του, ϊςτε το ph του διαλφματοσ που προκφπτει να διαωζρει κατά μονάδεσ από το ph του διαλφματοσ Δ 1. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 5 ο C,όπου Κ b (NH 3 )=10-5,K w =10-14 Να γίνουν όλεσ οι προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ. 3. Υδατικό διάλυμα ΝΘ 3 (Δ 1 ) όγκου 00mL ζχει ph=11 α.) Σε 100mL του διαλφματοσ Δ 1 προςτίκεται νερό μζχρι να προκφψει διάλυμα ( Δ ) δεκαπλάςιου όγκου. Να υπολογίςετε τον λόγο α /α 1,όπου α και α 1 ο βακμόσ ιοντιςμοφ τθσ αμμωνίασ ςτα διαλφματα Δ και Δ 1 αντίςτοιχα. β.) Στα υπόλοιπα 100mL του διαλφματοσ Δ 1 προςτίκενται 100mL διαλφματοσ HCl 0,1M και το διάλυμα που προκφπτει αραιϊνεται μζχρι τελικοφ όγκου 1L (διάλυμα Δ 3 ). Ροιο χρϊμα κα αποκτιςει το διάλυμα Δ 3, αν προςκζςουμε ςε αυτό μερικζσ ςταγόνεσ ενόσ δείκτθ ΘΔ. Ο δείκτθσ ΘΔ χρωματίηει το διάλυμα κίτρινο,όταν το ph του διαλφματοσ είναι ph<3,7 και μπλε,όταν το ph του διαλφματοσ είναι ph>5. Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. γ.) Αναμειγνφονται τα διαλφματα Δ και Δ 3. Να υπολογιςκεί το ph του νζου διαλφματοσ Δίνονται : - Θ ςτακερά ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 : Κ b = Όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5 ο C,όπου Κ w = Σα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 4.Κατά τθν επίδραςθ υδατικοφ διαλφματοσ ΝΘ 3 ςε αλκυλοχλωρίδιο ςχθματίηεται ποςοτικά άλασ αλκυλαμμωνίου ςφμωωνα με τθν μονόδρομθ αντίδραςθ : R-Cl + NH 3 RNH 3 + Cl - Το υδατικό διάλυμα του άλατοσ που προκφπτει όγκου 1L,ζχει ςυγκζντρωςθ 0,1Μ και τιμι ph=5. α.) Να υπολογίςετε τθν τιμι τθσ ςτακεράσ ιοντιςμοφ Κ a του οξζοσ RNH 3 +. β.) Στο παραπάνω διάλυμα προςτίκενται 8g ςτερεοφ NaOH,χωρίσ να μεταβλθκεί ο όγκοσ,οπότε προκφπτει νζο διάλυμα. i.) Nα γράψετε τισ χθμικζσ εξιςϊςεισ που πραγματοποιοφνται ςτο νζο διάλυμα. ii.) Να υπολογίςετε τθν τιμι του ph του νζου διαλφματοσ. Δίνονται : Κ w =10-14, κερμοκραςία 5 ο C, ΜΒ ΝαΟΘ =40 Οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ επιτρζπονται από τα δεδομζνα του προβλιματοσ. 5. Σε δφο διαωορετικά δοχεία περιζχονται τα παρακάτω υδατικά διαλφματα ςε κερμοκραςία 5 ο C. Δ 1 : HCl 0,1M Δ : HCOONa 0,1M α.) Να υπολογίςετε το ph των παραπάνω διαλυμάτων. β.) 50mL του διαλφματοσ Δ 1 αραιϊνονται με προςκικθ νεροφ,ςε ςτακερι κερμοκραςία 5 ο C,ζωσ τελικοφ όγκου 00mL (διάλυμα Δ 3 ). 100mL του διαλφματοσ Δ αραιϊνονται με προςκικθ νεροφ, ςε ςτακερι κερμοκραςία 5 ο C, ζωσ τελικοφ όγκου 800mL (διάλυμα Δ 4 ). Τα διαλφματα Δ 3 και Δ 4 αναμιγνφονται ςχθματίηοντασ το διάλυμα Δ 5. Ροιο είναι το ph του διαλφματοσ Δ 5 ; γ.) 0,15mol HCl διαλφονται ςτο διάλυμα Δ 5 χωρίσ μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ,ςε κερμοκραςία 5 ο C, ςχθματίηοντασ διάλυμα Δ 6. Ροιο είναι το ph του διαλφματοσ Δ 6 ; 6. Διακζτουμε διάλυμα Δ 1 που περιζχει HCOOH ςυγκζντρωςθσ c M. Ογκομετροφνται 50mL του διαλφματοσ Δ 1 με πρότυπο Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 69

70 70 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών διάλυμα NaOH ςυγκζντρωςθσ 1Μ.Για τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ του HCOOH απαιτοφνται 100mL διαλφματοσ NaOH,οπότε προκφπτει τελικό διάλυμα Δ όγκου 150mL. α.) Στο διάλυμα Δ 1 να υπολογίςετε τθν ςυγκζντρωςθ c M του HCOOH και το βακμό ιοντιςμοφ του. β.) Τα 150mL του διαλφματοσ Δ αραιϊνονται με νερό μζχρι όγκου 500mL,οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 3. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3 γ.) Ροιοσ είναι ο μζγιςτοσ όγκοσ διαλφματοσ KMnO 4 ςυγκζντρωςθσ 0,5Μ οξινιςμζνου με H SO 4, που μπορεί να αποχρωματιςκεί από 00mL του διαλφματοσ Δ 1 ; Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα είναι υδατικά,ςτουσ 5 ο C και Κ a(hcooh )= 10-4, K w = Να γίνουν όλεσ οι δυνατζσ προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ. 7. Διακζτουμε τρία υδατικά διαλφματα Δ 1, Δ και Δ 3, τα οποία ζχουν όλα τθν ίδια ςυγκζντρωςθ c M. Το Δ 1 περιζχει HCl και ζχει ph=1 Το Δ περιζχει το αςκενζσ οξφ ΘΑ και ζχει ph=3. Το Δ 3 περιζχει το άλασ NaA. Να υπολογίςετε : α.) Τθ ςυγκζντρωςθ c M των τριϊν διαλυμάτων κακϊσ και τθν ςτακερά ιοντιςμοφ Κ a του αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ. β.) Το ph του διαλφματοσ Δ 3. γ.) Ρόςα ml του διαλφματοσ Δ 1 πρζπει να προςκζςουμε ςε 00mL του διαλφματοσ Δ 3 ϊςτε να προκφψει ρυκμιςτικό διάλυμα που ζχει ph=5. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5 ο C όπου Κ w = Να γίνουν όλεσ οι προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ. 8.Υδατικό διάλυμα Δ 1 όγκου 600mL περιζχει 13,8g κορεςμζνου μονοκαρβοξυλικοφ οξζοσ ( RCOOH, όπου R=C ν Θ ν+1 ν 0 ). Ο βακμόσ ιοντιςμοφ του οξζοσ ςτο διάλυμα είναι α= 10 - και το διάλυμα ζχει ph=. α.) Να υπολογίςετε τθν ςτακερά ιοντιςμοφ K a του οξζοσ RCOOH. β.) Να βρείτε τον ςυντακτικό τφπο του οξζοσ. γ.) Στο διάλυμα Δ 1 προςτίκενται 750 ml υδατικοφ διαλφματοσ NaOH 0,4M. Το διάλυμα που προκφπτει αραιϊνεται ςε τελικό όγκο 1,5L (διάλυμα Δ ) Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ δ.) Στο διάλυμα Δ προςτίκενται 0,15mol HCl, χωρίσ μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ και προκφπτει διάλυμα Δ 3. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ των ιόντων Θ 3 Ο + και RCOO - που περιζχονται ςτο διάλυμα Δ 3. Όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5 ο C,όπου Κ w = Δίνονται οι ςχετικζσ ατομικζσ μάηεσ : C=1, H=1,O=16 9. Διάλυμα Α περιζχει ΝΘ 3 0,1Μ και ΝΘ 4 Cl 0,1M και ζχει ph=9. α.) Να υπολογίςετε τθν τιμι τθσ Κ bnh3. β.) Σε 400mL του διαλφματοσ Α προςκζτουμε 400mL διαλφματοσ NaOH 0,1M και προκφπτει διάλυμα Β. Να υπολογιςτεί το ph του. γ.) Σε 400mL του διαλφματοσ Α προςκζτουμε 400mL διαλφματοσ HCl 0,1Μ και προκφπτει διάλυμα Γ. Να υπολογιςτεί το ph του. Δίνονται Κ w =10-14, κ=5 ο C,τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 10. Δίνεται ρυκμιςτικό διάλυμα (Δ) που περιζχει ΝΘ 3 0,1Μ και ΝΘ 4 Cl 0,1M. α.) Να βρείτε το ph του διαλφματοσ Δ. β.) Σε όγκο 1L του διαλφματοσ Δ προςτίκεται 1L H O. Να βρείτε το ph του διαλφματοσ που προκφπτει. γ.) Σε όγκο 3L του αρχικοφ διαλφματοσ Δ προςτίκενται 0,1mol HCl χωρίσ να μεταβλθκεί ο όγκοσ του διαλφματοσ. Να βρείτε τθν *Θ 3 Ο + + του νζου διαλφματοσ. Δίνονται : Για τθν ΝΘ 3 : Κ b =10-5 ( ςτουσ 5 ο C) K w =10-14 ( ςτουσ 5 ο C) (Όλεσ οι διαδικαςίεσ γίνονται ςτουσ 5 ο C ) 11. Δίνεται υδατικό διάλυμα ΝΘ 3 με βακμό ιοντιςμοφ α=0,01. α.) Να υπολογίςετε τθν ςυγκζντρωςθ του διαλφματοσ β.) Να βρείτε το ph του διαλφματοσ. γ.) Σε 400mL του υδατικοφ διαλφματοσ ΝΘ 3 προςτίκενται 0,0mol HCl,χωρίσ μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ που προκφπτει Δίνονται K bnh3 =10-5, K w =10-14, κ=5 ο C. Να λθφκοφν υπόψθ οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα δεδομζνα του προβλιματοσ. 1. Υδατικό διάλυμα Δ 1 ζχει όγκο 100mL και περιζχει 0,01mol NH 4 Cl. Υδατικό διάλυμα Δ περιζχει NaOH ςυγκζντρωςθσ 0,1Μ α.) Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 1 β.) Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ γ.) Σε 0 ml του διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 10mL του διαλφματοσ Δ και παίρνουμε 30mL διαλφματοσ Δ 3 Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3 Δίνονται K bnh3 =10-5, K w =10-14, κ=5 ο C. Να λθφκοφν υπόψθ οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ που Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 70

71 71 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών επιτρζπονται από τα δεδομζνα του προβλιματοσ. 13. Διάλυμα Δ 1 όγκου 50mL προζκυψε από τθ διάλυςθ 0,005mol HCl ςτο νερό.διάλυμα Δ όγκου 100mL προζκυψε από τθ διάλυςθ 0,01mol ΝΘ 3 ςε νερό. α.) Να υπολογίςετε το ph των διαλυμάτων Δ 1 και Δ β.) Να υπολογίςετε το βακμό ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ςτο διάλυμα Δ. γ.) Τα διαλφματα Δ 1 και Δ αναμιγνφονται και προκφπτει διάλυμα Δ 3 όγκου 150mL.Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3. Δίνονται K bnh3 =10-5, K w =10-14, κ=5 ο C. Να λθφκοφν υπόψθ οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα δεδομζνα του προβλιματοσ. 14. Δίνεται υδατικό διάλυμα Δ 1 NaOH με ph=13 και υδατικό διάλυμα Δ CH 3 COOH ςυγκζντρωςθσ 0,1Μ. α.) Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ. β.) Σε 100mL του διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 100mL από το διάλυμα Δ και αραιϊνουμε μζχρι τελικοφ όγκου 10L. Να υπολογίςετε το ph του αραιωμζνου διαλφματοσ Δ 3 γ.) Ρόςα mol αερίου HCl πρζπει να προςκζςουμε ςε 1L του διαλφματοσ Δ 3 ϊςτε να προκφψει ρυκμιςτικό διάλυμα με ph=5 ; Δίνονται : i.) K a =10-5, K w = ii.) κατά τθν προςκικθ του HCl δε μεταβάλλεται ο όγκοσ του διαλφματοσ. iii.) ιςχφουν οι προςεγγιςτικοί τφποι. 15. Διακζτουμε δφο διαλφματα Δ 1 και Δ που ζχουν τθν ίδια τιμι ph. Το διάλυμα Δ 1 περιζχει KCN ςυγκζντρωςθσ 0,04Μ.Το διάλυμα Δ περιζχει ΝΘ 3 c M. Να υπολογίςετε : α.) Τθν τιμι τθσ ςυγκζντρωςθσ των ανιόντων ΟΘ - ςτο διάλυμα Δ 1 β.) Τθ ςυγκζντρωςθ c M τθσ ΝΘ 3 και το βακμό ιοντιςμοφ τθσ ςτο διάλυμα Δ. γ.) Αναμειγνφουμε V 1 L του διαλφματοσ Δ 1 με V 3 L διαλφματοσ HCN 0,Μ και προκφπτει διάλυμα με ph=10.να υπολογίςετε τθν τιμι του λόγου V 1 /V 3. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα είναι υδατικά ςτουσ 5 ο C και Κ a(hcn) =10-10, K b(nh3) = 10-5,K w = Σα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 16. Διακζτουμε ζνα υδατικό διάλυμα Δ 1 που περιζχει το άλασ NaA ςυγκζντρωςθσ 0,Μ. Σε 500mL του διαλφματοσ Δ 1 διαλφουμε 0,1mol αερίου HCl,οπότε προκφπτει διάλυμα Δ όγκου 500mL. Σε 300mL του διαλφματοσ Δ διαλφουμε 0,05mol ςτερεοφ ΚΟΘ και προκφπτει διάλυμα Δ 3 όγκου 300mL. Να υπολογίςετε : α.) Τθ ςυγκζντρωςθ των ιόντων ΟΘ - ςτο διάλυμα Δ 1. β.) Το ph του διαλφματοσ Δ. γ.) Το ph του διαλφματοσ Δ 3. Δίνονται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5 ο C και Κ a(ha) = K w = Σα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 17. Υδατικό διάλυμα Δ 1 περιζχει CH 3 COOH με ςυγκζντρωςθ 0,1Μ α.) Να υπολογιςκεί το ph του διαλφματοσ Δ 1 και ο βακμόσ ιοντιςμοφ του CH 3 COOH ςτο διάλυμα αυτό. β.) Σε 00mL του διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 0,0mol NaOH, χωρίσ μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ οπότε προκφπτει διάλυμα Δ. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ γ.) Στο διάλυμα Δ προςκζτουμε 0,01mol αερίου HCl,χωρίσ μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ,και προκφπτει διάλυμα Δ 3. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3 Δίνεται ότι τα διαλφματα βρίςκονται ςτθν ίδια κερμοκραςία κ=5 ο C, όπου Κ αch3cooh =10-5, K w = Σα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 18. Υδατικό διάλυμα Δ 1 περιζχει το αςκενζσ οξφ ΘΑ.50mL του διαλφματοσ Δ 1 ογκομετροφνται με πρότυπο διάλυμα Δ NaOH ςυγκζντρωςθσ 0,Μ. Στο παρακάτω ςχιμα δίνεται θ καμπφλθ τθσ ογκομζτρθςθσ : Για τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ του ΘΑ απαιτοφνται 50mL του διαλφματοσ Δ. α.) Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ του οξζοσ ΘΑ ςτο διάλυμα Δ 1. β.) Στο ςθμείο Β τθσ καμπφλθσ ογκομζτρθςθσ ζχουν προςτεκεί 5mL πρότυπου διαλφματοσ Δ και το ph του διαλφματοσ που προκφπτει είναι 5. Να υπολογίςετε τθν ςτακερά Κ a του οξζοσ ΘΑ. γ.) Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ ςτο Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 71

72 7 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ιςοδφναμο ςθμείο. δ.) Υδατικό διάλυμα Δ 3 αςκενοφσ οξζοσ ΘΒ 0,1Μ ζχει ph=,5. Ροιο από τα αςκενι οξζα ΘΑ, ΘΒ είναι ιςχυρότερο.όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5 ο C, όπου K w =10-14 Σα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 19. Υδατικό διάλυμα Δ 1 όγκου 600mL και ph=1 περιζχει HCOOH ςυγκζντρωςθσ 0,5Μ και HCl ςυγκζντρωςθσ c M.Ο βακμόσ ιοντιςμοφ του HCOOH ςτο Δ 1 είναι α= i.) Να υπολογίςετε : α.) τθ ςυγκζντρωςθ c του ΘCl ςτο διάλυμα Δ 1. β.) Τθ ςτακερά Κ a του ΘCOOH. ii.) Στο διάλυμα Δ 1 προςτίκενται 900mL διαλφματοσ NaOH 0,4M και προκφπτει διάλυμα Δ. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ iii.) Ρόςα mol αερίου HCl πρζπει να διαλυκοφν ςτο διάλυμα Δ χωρίσ μεταβολι του όγκου του ϊςτε να προκφψει ρυκμιςτικό διάλυμα Δ 3 με ph=5. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5 ο C,όπου Κ w = Για τθ λφςθ του προβλιματοσ να χρθςιμοποιθκοφν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 0. Διακζτουμε υδατικό διάλυμα Δ 1 όγκου L που περιζχει 0,1mol CH 3 COOH και ζχει ph=3. Στο διάλυμα Δ 1 προςκζτουμε 4g ςτερεοφ NaOH, οπότε ςχθματίηεται διάλυμα Δ όγκου L. Στο διάλυμα Δ διαβιβάηουμε 0,05mol αερίου HCl και τελικά προκφπτει διάλυμα Δ 3 όγκου L. Να υπολογίςετε : α.) Το βακμό ιοντιςμοφ του CH 3 COOH ςτο διάλυμα Δ 1 και τθ ςτακερά ιοντιςμοφ του CH 3 COOH. β.) Τθ ςυγκζντρωςθ των ιόντων ΟΘ - ςτο διάλυμα Δ γ.) Τθ ςυγκζντρωςθ των ιόντων Θ 3 Ο + ςτο διάλυμα Δ 3. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5 ο C και Κ w = Οι ςχετικζσ ατομικζσ μάηεσ των ςτοιχείων είναι : Na=3, H=1,O=16. Σα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 1. Δίνονται τα παρακάτω υδατικά διαλφματα : Διάλυμα Δ 1 : CH 3 COONa 0,M Διάλυμα Δ : HCl 0,1M α.) Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 1 β.) Σε 1L του διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε L του διαλφματοσ Δ και 1L νερό,οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 3 με όγκο 4L. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3 γ.) Σε 3L του διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε L του διαλφματοσ Δ,οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 4 όγκου 5L. Να υπολογίςετε τθν ςυγκζντρωςθ *CH 3 COO - + και το ph ςτο διάλυμα Δ 3. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5 ο C,όπου θ Κ α του CH 3 COOH είναι 10-5 και Κ w = Να γίνουν όλεσ οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ.. Υδατικό διάλυμα Δ 1 περιζχει αςκενζσ οξφ ΘΑ ςυγκζντρωςθσ 0,1Μ. α.) Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 1. β.) Σε 1L του υδατικοφ διαλφματοσ Δ 1 διαλφονται 0,1mol ςτερεοφ ΚΟΘ χωρίσ μεταβολι του όγκου,οπότε προκφπτει 1L διαλφματοσ Δ.Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ. γ.) Σε L του υδατικοφ διαλφματοσ Δ 1 διαλφονται 0,mol αερίου HCl χωρίσ μεταβολι του όγκου,οπότε προκφπτουν L διαλφματοσ Δ 3. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3 και το βακμό ιοντιςμοφ του ΘΑ ςτο διάλυμα Δ 3. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5 ο C,όπου Κ α(θα) =10-5, K w = Να γίνουν όλεσ οι προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ. 3. Δίνονται τα παρακάτω υδατικά διαλφματα : Διάλυμα Δ 1 : NH 4 Cl 0,1M Διάλυμα Δ : NaOH 0,1M. α.) Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 1. β.) Σε L του διαλφματοσ Δ προςκζτουμε 18L νερό και προκφπτει διάλυμα Δ 3 με όγκο 0L. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3 γ.) Σε L διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 1L του διαλφματοσ Δ και προκφπτουν 3L διαλφματοσ Δ 4. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 4 4. Διακζτουμε υδατικό διάλυμα Δ 1 που περιζχει το αςκενζσ οξφ ΘΑ ςυγκζντρωςθσ 0,Μ.Σε 500mL του διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 0,1mol ςτερεοφ ΚΟΘ και αραιϊνουμε με νερό,οπότε προκφπτει διάλυμα Δ όγκου L Να υπολογίςετε : α.) Το ph του διαλφματοσ Δ 1. β.) Το ph του διαλφματοσ Δ γ.) πόςα λίτρα (L) νεροφ πρζπει να προςκζςουμε ςε 100mL του διαλφματοσ Δ,για να μεταβλθκεί το ph του διαλφματοσ κατά μία μονάδα. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5 ο C και Κ α(θα) =5 10-6,Κ w = Να γίνουν όλεσ οι προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ mL διαλφματοσ Δ 1 που περιζχει ΝΘ 3 ογκομετροφνται με διάλυμα ΘΝΟ 3 0,Μ παρουςία κατάλλθλου δείκτθ.για τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ τθσ Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 7

73 73 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ΝΘ 3 απαιτοφνται 50mL διαλφματοσ ΘΝΟ 3,οπότε προκφπτει τελικό διάλυμα Δ. α.) Να γράψετε τθν εξίςωςθ τθσ αντίδραςθσ που πραγματοποιείται,και να εξετάςετε, αν το διάλυμα είναι όξινο, βαςικό ι ουδζτερο,γράωοντασ τθν εξίςωςθ τθσ ιςορροπίασ που αποκακίςταται ςε αυτό. β.) Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ ςε mol/l του αρχικοφ διαλφματοσ Δ 1 ςε ΝΘ 3 κακϊσ και το ph αυτοφ. γ.) i. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ που προκφπτει μετά τθν προςκικθ 5mL διαλφματοσ ΘΝΟ 3 0,Μ ςτα 100mL του διαλφματοσ Δ 1. ii.) Να βρεκεί το χρϊμα που κα ζχει τότε το διάλυμα,αν δίνονται ότι : Ο δείκτθσ είναι ζνα αςκενζσ μονοπρωτικό οξφ ΘΔ. το χρϊμα των μορίων του δείκτθ ΘΔ είναι κόκκινο και επικρατεί όταν [ ] 10 [ ]. το χρϊμα των ιόντων Δ - του δείκτθ είναι κίτρινο και επικρατεί όταν [ ] 10 [ ]. Δίνονται ότι όλα τα διαλφματα είναι υδατικά,ςτουσ 5 ο C και Κ b(nh3) =10-5 K w =10-14, K a(θδ) = Υδατικό διάλυμα Δ 1 περιζχει ΝΘ 4 Cl ςυγκζντρωςθσ 0,1Μ. α.) Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 1 β.) Να υπολογίςετε τον αρικμό των mol τθσ αζριασ ΝΘ 3 που πρζπει να διαλυκοφν ςε 500mL του διαλφματοσ Δ 1,ϊςτε να προκφψουν 500mL ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ Δ 500mL που να ζχει ph=9 γ.) Αναμειγνφονται 500mL του διαλφματοσ Δ με 500mL υδατικοφ διαλφματοσ NaOH 0,1M.Ζτςι προκφπτει τελικά διάλυμα Δ 3 όγκου 1000mL.Να υπολογίςετε ςτο τελικό διάλυμα Δ 3 : i.) Το ph ii.) Το βακμό ιοντιςμοφ α τθσ ΝΘ 3. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5 ο C και Κ b(nh3) =10-5 K w = Υδατικό διάλυμα Δ 1 όγκου 1L περιζχει το αςκενζσ οξφ ΘΑ ςυγκζντρωςθσ c M. Αν ο βακμόσ ιοντιςμοφ του ΘΑ είναι α 1 =10 - και το ph του διαλφματοσ είναι ίςο με 3 : α.) Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ c M και τθ ςτακερά ιοντιςμοφ Κ a του ΘΑ. β.) Στο διάλυμα Δ 1 διαλφουμε 0,1mol αερίου HCl οπότε προκφπτει διάλυμα Δ. Να υπολογίςετε το βακμό ιοντιςμοφ α του οξζοσ ΘΑ ςτο διάλυμα Δ. γ.) Στο διάλυμα Δ διαλφουμε 0,mol ςτερεοφ NaOH και προκφπτει διάλυμα Δ 3.Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3.Να κεωριςετε ότι μετά από κάκε διάλυςθ ο όγκοσ των διαλυμάτων παραμζνει ςτακερόσ και ίςοσ με 1L. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5 ο C όπου Κ w = Να γίνουν όλεσ οι δυνατζσ προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ. 8. Δίνονται τρία δοχεία Δ 1, Δ και Δ 3. Το Δ 1 περιζχει 1L κακαροφ Θ Ο. Το Δ περιζχει 1L υδατικοφ διαλφματοσ HCl 0,M Το Δ 3 περιζχει 1L υδατικοφ διαλφματοσ CH 3 COOH 0,1M. Σε κάκε δοχείο διαλφεται από 0,1mol NaOH χωρίσ μεταβολι του όγκου. Να υπολογίςετε μετά τθν προςκικθ NaOH α.) το ph του διαλφματοσ ςτο δοχείο Δ 1. β.) το ph του διαλφματοσ ςτο δοχείο Δ. γ.) το ph του διαλφματοσ ςτο δοχείο Δ 3. Δίνεται ότι κ=5 ο C όπου Κ w =10-14 και Κ αch3cooh =10-5. Να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα δεδομζνα του προβλιματοσ. 9.Υδατικό διάλυμα CH 3 COOH (Δ 1 ) ζχει ph=3.θ ςτακερά ιοντιςμοφ του οξζοσ είναι Κ αch3cooh =10-5. α.) Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ c και το βακμό ιοντιςμοφ α του οξζοσ ςτο διάλυμα Δ 1. β.) Να υπολογίςετε τον αρικμό των mol ςτερεοφ CH 3 COONa που πρζπει να διαλυκοφν ςε L του διαλφματοσ Δ 1,ζτςι ϊςτε να προκφψει ρυκμιςτικό διάλυμα Δ,χωρίσ μεταβολι του όγκου, που να ζχει ph=6. γ.) Σε 400mL του διαλφματοσ Δ 1 διαλφονται 0,04mol ςτερεοφ NaOH χωρίσ να μεταβλθκεί ο όγκοσ του διαλφματοσ και προκφπτει διάλυμα Δ 3. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3.Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5 ο C,όπου Κ w = Να λθφκοφν υπόψθ οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα δεδομζνα του προβλιματοσ. 30. Υδατικό διάλυμα Δ 1 που περιζχει ΝΘ 3 0,Μ ζχει *ΟΘ - ]= 10-3 Μ. Ζνα λίτρο του διαλφματοσ Δ 1 εξουδετερϊνεται πλιρωσ με αζριο HCl,χωρίσ να μεταβλθκεί ο όγκοσ του διαλφματοσ,και προκφπτει διάλυμα Δ. Να υπολογίςετε : α.) Το βακμό ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ςτο διάλυμα Δ 1,κακϊσ και τθν ςτακερά ιοντιςμοφ Κ b αυτισ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 73

74 74 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών β.) Τον αρικμό mol του HCl που απαιτοφνται για τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ τθσ ΝΘ 3. γ.) Το ph του διαλφματοσ Δ. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5 ο C,όπου Κ w = Να λθφκοφν υπόψθ οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα δεδομζνα του προβλιματοσ. 31.Σε οριςμζνθ ποςότθτα νεροφ διαλφονται 0,04mol αςκενοφσ οξζοσ ΘΑ οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 1, όγκου 400mL με ph=3. α.) Να υπολογίςετε τθν τιμι τθσ ςτακεράσ ιοντιςμοφ Κ α του οξζοσ ΘΑ. β.) Σε 00mL του διαλφματοσ Δ 1 προςτίκενται θ απαιτοφμενθ προσ εξουδετζρωςθ ποςότθτα ςτερεοφ NaOH και προκφπτει διάλυμα Δ 3,όγκου επίςθσ 00mL.Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5 ο C,όπου Κ w = Να λθφκοφν υπόψθ οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα δεδομζνα του προβλιματοσ. 3. Διακζτουμε δφο υδατικά διαλφματα CH 3 NH τα Δ 1 και Δ. Το διάλυμα Δ 1 ζχει ςυγκζντρωςθ 1Μ και ph=1.για το διάλυμα Δ ιςχφει θ ςχζςθ *ΟΘ - ] =10 8 *Θ 3 Ο + ]. i.) α.) Να υπολογίςετε τθν Κ b τθσ CH 3 NH β.) Να υπολογίςετε τθν ςυγκζντρωςθ τθσ CH 3 NH ςτο διάλυμα Δ. ii.) Πγκοσ V 1 του διαλφματοσ Δ 1 αναμιγνφεται με όγκο V του διαλφματοσ Δ και προκφπτει διάλυμα Δ 3 με ph=11,5 α.) Να υπολογίςετε τθν αναλογία V 1 /V β.) Να υπολογίςετε τισ ςυγκεντρϊςεισ όλων των ιόντων ςτο διάλυμα Δ 3. iii.) Να υπολογίςετε τα mol του αζριου HCl που πρζπει να προςτεκοφν ςε 100mL του διαλφματοσ Δ 1 (χωρίσ μεταβολι όγκου του διαλφματοσ) ϊςτε να προκφψει διάλυμα με ph=5. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5 ο C,όπου Κ w = Για τθ λφςθ του προβλιματοσ να χρθςιμοποιθκοφν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 33. Υδατικό διάλυμα Δ 1 όγκου 400mL περιζχει λ mol HCOOH και ζχει ph=. Στα 00mL του διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 0,0mol ςτερεοφ ΘCOONa και προκφπτει διάλυμα Δ όγκου 00mL. Να υπολογίςετε : α.) Τθν τιμι του λ β.) Το ph του διαλφματοσ Δ και το βακμό ιοντιςμοφ του ΘCOOH ςε αυτό. γ.) Τον όγκο υδατικοφ διαλφματοσ KMnO 4 0,lM παρουςία Θ SO 4, που απαιτείται για να αντιδράςει πλιρωσ με τα υπόλοιπα 00mL του διαλφματοσ Δ 1. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5 ο C,όπου Κ αhcooh = Να γίνουν όλεσ οι προςεγγίςεισ που επιτρζπονται από τα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ. 34. Δίνονται δφο υδατικά διαλφματα Δ 1 και Δ. Το Δ 1 περιζχει NaOH 1M. Το Δ περιζχει το αςκενζσ οξφ ΘΑ 0,5Μ με ph=,5. α.) Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 1 και τθν ςτακερά ιοντιςμοφ του οξζοσ ΘΑ. β.) Αναμειγνφουμε 0,1L του διαλφματοσ Δ 1 με 0,L του διαλφματοσ Δ και αραιϊνουμε με νερό,οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 3 όγκου 0,5L. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3.γ.) Αναμειγνφουμε 0,L του διαλφματοσ Δ 1 με 0,6L του διαλφματοσ Δ,οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 4 όγκου 0,8L. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 4.Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5 ο C,όπου Κ w = Για τθ λφςθ του προβλιματοσ να χρθςιμοποιθκοφν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 35. Διακζτουμε τα παρακάτω υδατικά διαλφματα: διάλυμα Δ1: ΝaOH 0,1 Μ διάλυμα Δ: ΝΘ 4 Cl 0,1 Μ διάλυμα Δ3: HCl 0,1 Μ α. Να γράψετε ςτο τετράδιό ςασ τα ςφμβολα Δ1, Δ, Δ3 τθσ τιλθσ 1 και δίπλα ςε κάκε ςφμβολο τθ ςωςτι τιμι ph από τθ τιλθ του παρακάτω πίνακα (χωρίσ αιτιολόγθςθ). τιλθ 1 τιλθ (ph) Δ1: ΝaOH 0,1 Μ Δ: ΝΘ4Cl 0,1 Μ Δ3: HCl 0,1 Μ β.να υπολογίςετε τθν τιμι τθσ ςτακεράσ ιοντιςμοφ K b τθσ ΝΘ 3. γ. Σε 1,1 L του διαλφματοσ Δ διαλφεται αζρια ΝΘ 3, οπότε προκφπτει 1,1 L ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ Δ4 με pθ=9. Να υπολογίςετε τα mol τθσ ΝΘ 3 που διαλφκθκε. δ. Στο διάλυμα Δ4, όγκου 1,1 L, προςτίκενται 0,9 L διαλφματοσ Δ3. Ζτςι προκφπτει διάλυμα Δ5 όγκου L. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ5. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5 C, όπου Κw= Για τθ λφςθ του προβλιματοσ να γίνουν όλεσ οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 36. Διακζτουμε υδατικό διάλυμα CH 3 COONa ςυγκζντρωςθσ 0,1 Μ (Διάλυμα Δ 1 ). α. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 1. Σε 00 ml διαλφματοσ Δ 1 διαλφουμε 0,01 mol HCl (χωρίσ μεταβολι του όγκου) και προκφπτει διάλυμα Δ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 74

75 75 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών β.να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ και το βακμό ιοντιςμοφ του CH 3 COOH ςτο διάλυμα αυτό. Στο διάλυμα Δ (όγκου 00 ml) προςκζτουμε 1, g NaOH και προκφπτει διάλυμα Δ 3 (χωρίσ μεταβολι του όγκου). γ.να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 5 C, όπου Κw=10 14, K a (CH 3 COOH) = 10 5 Σχετικζσ ατομικζσ μάηεσ: Na=3, O=16, H = 1 Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 37. Διακζτουμε τα παρακάτω υδατικά διαλφματα: Διάλυμα Δ 1 : NH 3 με βακμό ιοντιςμοφ α=10 Διάλυμα Δ : HBr ςυγκζντρωςθσ 0,01 Μ α. Να υπολογίςετε το ph των διαλυμάτων Δ 1 και Δ β. Σε κάκε ζνα από τα διαλφματα Δ 1 και Δ προςκζτουμε λίγεσ ςταγόνεσ δείκτθ ΘΔ. Ο δείκτθσ ΘΔ είναι αςκενζσ οξφ με K a = 10 6, για τον οποίο δίνεται ότι: όταν ςε υδατικό διάλυμα το πθλίκο *ΘΔ+/*Δ ] είναι μεγαλφτερο του 10, το χρϊμα του διαλφματοσ γίνεται κόκκινο, ενϊ, όταν το πθλίκο *ΘΔ+/*Δ + είναι μικρότερο του 0,1, το χρϊμα του διαλφματοσ γίνεται μπλε. Να υπολογίςετε τθν τιμι του λόγου *ΘΔ+/*Δ ] για το κάκε διάλυμα και να προβλζψετε το χρϊμα που κα πάρει. Να κεωριςετε ότι, κατά τθν προςκικθ του δείκτθ, δεν αλλάηει ο όγκοσ των διαλυμάτων. γ. Αναμιγνφονται 40 ml του διαλφματοσ Δ 1 και 00 ml του διαλφματοσ Δ και προκφπτει διάλυμα Δ 3 με όγκο 40 ml. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 5 C, όπου Κw=10 14, K b (NH 3 ) = 10 5 Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 38.Διακζτουμε τα παρακάτω υδατικά διαλφματα: Διάλυμα Δ1: NaOH ςυγκζντρωςθσ 0,01 Μ Διάλυμα Δ: CH3COOH ςυγκζντρωςθσ 0,1 Μ Διάλυμα Δ3: CH3COONa ςυγκζντρωςθσ 0,1 Μ α. Αραιϊνουμε με νερό 10 ml διαλφματοσ Δ1 μζχρισ όγκου 100 ml και 10 ml διαλφματοσ Δ μζχρισ όγκου 100 ml. Να υπολογιςτεί το ph κακενόσ από τα δφο αραιωμζνα διαλφματα. β. Με ποια αναλογία όγκων πρζπει να αναμείξουμε ταδιαλφματα Δ1 και Δ, για να προκφψει διάλυμα με ph=6; γ. Ρόςοσ όγκοσ (L) H Ο πρζπει να προςτεκεί ςε 500 ml του Δ3, για να μεταβλθκεί το ph του κατά μία μονάδα; Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 5 C Κw=10 14, Ka(CH 3 COOH) = 10 5 Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 39.Διακζτουμε τα παρακάτω υδατικά διαλφματα: διάλυμα Δ 1 : HCOOH 1 Μ, με βακμό ιοντιςμοφ α = 10 διάλυμα Δ : NaOH 0,5 M α. Να υπολογίςετε τθν τιμι τθσ ςτακεράσ ιοντιςμοφ K a του HCOOH και το ph του διαλφματοσ Δ 1. β. Ρόςα λίτρα διαλφματοσ Δ πρζπει να προςκζςουμε ςε 1L διαλφματοσ Δ 1, ϊςτε να προκφψει ρυκμιςτικό διάλυμα Δ 3 με ph = 4; γ. Στο διάλυμα Δ 3 προςκζτουμε λ mol αερίου ΘCl χωρίσ μεταβολι του όγκου, οπότε προκφπτει ρυκμιςτικό διάλυμα Δ 4 για το οποίο ιςχφει *Θ 3 Ο + ] = M4103. Να υπολογίςετε τθν τιμι του λ. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5 C, όπου Κ w = Για τθ λφςθ του προβλιματοσ να γίνουν όλεσ οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 40. Δίνονται δφο υδατικά διαλφματα Δ 1 και Δ. Το Δ 1 περιζχει HCl 0,1M. Το Δ περιζχει CH 3 COOH 0,05M. α. Να υπολογίςετε το ph των διαλυμάτων Δ 1 και Δ. β. Σε 1 L του διαλφματοσ Δ 1 διαλφουμε 0,09 mol ςτερεοφ NaOH, οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 3 όγκου 1 L. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3. γ. Ρόςα L υδατικοφ διαλφματοσ ΝaΟΘ 0,1 Μ πρζπει να προςκζςουμε ςε 0,6 L του διαλφματοσ Δ, ϊςτε να προκφψει ρυκμιςτικό διάλυμα Δ 4 με ph = 5. Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κ = 5 ο C, όπου Κ w = και Κ ach3cooh = Για τθ λφςθ του προβλιματοσ να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 41. Δίνονται δφο υδατικά διαλφματα Δ 1 και Δ : Διάλυμα Δ 1 : NaOH με ph=13. Διάλυμα Δ : HA με Κ a = 10-5 και ςυγκζντρωςθ 0,1 M. α. Σε 100 ml του διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 900 ml H O και προκφπτει διάλυμα Δ 3 με όγκο 1L. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3. β. Να υπολογίςετε τον βακμό ιοντιςμοφ (α) του αςκενοφσ οξζοσ HA ςτο διάλυμα Δ κακϊσ και το ph του διαλφματοσ Δ. γ. Σε 00 ml διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 400 ml του διαλφματοσ Δ και προκφπτει διάλυμα Δ 4 με όγκο 600mL. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 4. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κ=5 ο C, όπου Κ w = Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 75

76 76 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 4. Υδατικό διάλυμα (Δ 1 ) όγκου 1600 ml περιζχει 0,04 mol άλατοσ ΝaΑ αςκενοφσ μονοπρωτικοφ οξζοσ ΘΑ. Στο διάλυμα Δ 1 προςτίκενται 448 ml αερίου υδροχλωρίου (HCl) μετρθμζνα ςε STP, χωρίσ μεταβολι του όγκου του διαλφματοσ και προκφπτει διάλυμα Δ με ph=5. Να υπολογίςετε: α. τθ ςτακερά ιοντιςμοφ Κ α του οξζοσ ΘΑ. β. τθ ςυγκζντρωςθ των ιόντων Θ 3 Ο + ςτο διάλυμα Δ 1. Στο διάλυμα Δ προςτίκενται 400 ml διαλφματοσ ΝaOH ςυγκζντρωςθσ, Μ και προκφπτει διάλυμα Δ 3. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ των ιόντων Θ 3 Ο + ςτο διάλυμα Δ 3. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 5 ο C, όπου Κ w = Τα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 43. Διακζτουμε υδατικά διαλφματα CH3COOH 0,1M (διάλυμα Υ1) και CH3COOH 0,M (διάλυμα Υ). α. Να βρεκεί πόςα ml H O πρζπει να προςτεκοφν ςε 100mL διαλφματοσ Υ1, ϊςτε να τριπλαςιαςτεί ο βακμόσ ιοντιςμοφ του CH 3 COOH; β. Σε 100 ml διαλφματοσ Y προςκζτουμε 100 ml διαλφματοσ ΝaΟΘ 0,1Μ, οπότε προκφπτει διάλυμα Υ3. Να βρεκεί το ph του διαλφματοσ Υ3. γ. Σε 100 ml διαλφματοσ Y προςκζτουμε 100 ml διαλφματοσ ΝaΟΘ 0,Μ, οπότε προκφπτει διάλυμα Υ4. Να βρεκεί το ph του διαλφματοσ Υ4. δ. Να βρεκεί πόςα ml διαλφματοσ ΝaΟΘ 0,1Μ πρζπει να προςτεκοφν ςε 101 ml του διαλφματοσ Υ, ϊςτε να προκφψει διάλυμα Υ5 με ph=7; Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ=5 C, Ka (CH3COOH) =10 5, Kw=10 14 Κατά τθν ανάμειξθ των διαλυμάτων δεν προκφπτει μεταβολι των όγκων των διαλυμάτων. Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 44. Διακζτουμε υδατικά διαλφματα CH 3 COONa 0,1M (διάλυμα A) και NaF 1M (διάλυμα B). α. Να υπολογιςτεί το ph του διαλφματοσ Α; β. Ρόςα ml H O πρζπει να προςκζςουμε ςε 10 ml του διαλφματοσ Α, για να μεταβλθκεί το ph του κατά μία μονάδα; γ. Ρόςα ml διαλφματοσ ΘCl 0,01M πρζπει να προςκζςουμε ςε 10 ml διαλφματοσ Α, για να προκφψει ρυκμιςτικό διάλυμα με ph=5; δ. 10 ml του διαλφματοσ Α αναμειγνφονται με 40 ml του διαλφματοσ Β και προκφπτουν 50 ml διαλφματοσ Γ. Να υπολογιςτεί το ph του διαλφματοσ Γ. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ=5 C, ) (K ach3cooh =10-5, K ahf =10-4, K w =10-14 Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 45. Διακζτουμε τα υδατικά διαλφματα: Διάλυμα Y1: αςκενζσ μονοπρωτικό οξφ HA 0,1M Διάλυμα Y: NaOH 0,1M α. Αναμειγνφουμε 0 ml διαλφματοσ Y1 με 10 ml διαλφματοσ Y, οπότε προκφπτει διάλυμα Y3 με ph=4. Να υπολογιςτεί θ ςτακερά ιοντιςμοφ Ka του ΘΑ. β. Σε 18 ml διαλφματοσ Y1 προςκζτουμε ml διαλφματοσ Y και προκφπτει διάλυμα Y4. Να υπολογιςτεί το ph του διαλφματοσ Y4. γ. Υδατικό διάλυμα αςκενοφσ μονοπρωτικοφ οξζοσ HB όγκου 60 ml (διάλυμα Y5) ογκομετρείται με το διάλυμα Y. Βρίςκουμε πειραματικά ότι, όταν προςκζςουμε 0 ml διαλφματοσ Y ςτο διάλυμα Y5, προκφπτει διάλυμα με ph=4, ενϊ, όταν προςκζςουμε 50 ml διαλφματοσ Y ςτο διάλυμα Y5, προκφπτει διάλυμα με ph=5. Να βρεκοφν: α) θ ςτακερά ιοντιςμοφ Ka του οξζοσ HB β) το ph ςτο ιςοδφναμο ςθμείο τθσ πιο πάνω ογκομζτρθςθσ. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ=5 C Kw=10 14 Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 46. Υδατικό διάλυμα (Δ1 ) αςκενοφσ μονοπρωτικοφ οξζοσ ΘΑ ςυγκζντρωςθσ 0,01 Μ ζχει ph=4. α. Να υπολογίςετε τθ ςτακερά ιοντιςμοφ Κ a του οξζοσ ΘΑ. β. Υδατικό διάλυμα Δ άλατοσ ΝaΑ ζχει ph=9,5. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ του άλατοσ ΝaΑ ςτο διάλυμα Δ. γ. Να υπολογίςετε τουσ όγκουσ V 1 και V των διαλυμάτων Δ1 και Δ αντίςτοιχα, που πρζπει να αναμείξουμε για να παραςκευάςουμε 1,1 L ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ Δ3 με ph = 6. δ. Στο διάλυμα Δ3 προςτίκενται 0,03 mol αερίου HCl και το διάλυμα που προκφπτει αραιϊνεται μζχρι τελικοφ όγκου L (διάλυμα Δ4 ). Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ των ιόντων Θ 3 Ο + και Α - που περιζχονται ςτο διάλυμα Δ4. Δίνεται ότι όλα τα υδατικά διαλφματα βρίςκονται ςε Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 76

77 77 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών κερμοκραςία 5 ο C, όπου Κ w = Σα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 47. Διακζτουμε τα παρακάτω υδατικά διαλφματα: Διάλυμα Δ 1 άλατοσ NH 4 Cl, ςυγκζντρωςθσ c = 10-3 M και Διάλυμα Δ ΝaOH με ph = 10. Σε 110 ml διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 100 ml διαλφματοσ Δ και προκφπτει διάλυμα Δ 3 με ph = 8. α. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ του διαλφματοσ Δ β. Να υπολογίςετε τθ ςτακερά ιοντιςμοφ K b τθσ NH 3 γ. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 1. Δίνεται ότι όλα τα υδατικά διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 5 ο C, όπου Κ w = Σα αρικμθτικά δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 48. Διακζτουμε υδατικό διάλυμα CH 3 COOH 0,1M (διάλυμα Υ1). α. Ρόςα ml H O πρζπει να προςτεκοφν ςε 100 ml του διαλφματοσ Υ1, για να μεταβλθκεί το ph του κατά μία μονάδα; β. Σε 100 ml του διαλφματοσ Y1 προςκζτουμε 0,01 mol HCl, χωρίσ μεταβολι όγκου του διαλφματοσ, οπότε προκφπτει διάλυμα Y. Να υπολογιςτεί ο λόγοσ των βακμϊν ιοντιςμοφ (α 1 :α ) του CH 3 COOH ςτα διαλφματα Υ1 και Υ. γ. Ρόςα g ςτερεοφ ΝaΟΘ πρζπει να προςτεκοφν ςε 100 ml διαλφματοσ Y1, χωρίσ μεταβολι όγκου του διαλφματοσ, για να αντιδράςει πλιρωσ (ςτοιχειομετρικά) με το οξφ; Να υπολογιςτεί το ph του διαλφματοσ Υ3 που προκφπτει μετά τθν αντίδραςθ. δ. Σε 100 ml του διαλφματοσ Υ3 προςκζτουμε 0,005 mol HCl, χωρίσ μεταβολι όγκου του διαλφματοσ. Να υπολογιςτεί το ph του διαλφματοσ που προκφπτει. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ=5 C, Ka(CH 3 COOH)=10 5, Kw=10 14 Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. Σχετικζσ ατομικζσ μάηεσ: H=1, O=16, Na= Διακζτουμε τα εξισ υδατικά διαλφματα: CH 3 COOH Μ (διάλυμα Α), CH 3 COOΚ 3Μ (διάλυμα Β) και HCl 1M (διάλυμα Γ). α. Σε 00 ml διαλφματοσ Β προςτίκενται 400 ml H O. Να υπολογιςτεί το ph του αραιωμζνου διαλφματοσ. β. Ρόςα ml H O πρζπει να προςτεκοφν ςε 100 ml διαλφματοσ Α για να μεταβλθκεί το ph του κατά μία μονάδα; γ. Ρόςα ml διαλφματοσ Γ πρζπει να προςτεκοφν ςε 100 ml διαλφματοσ Α ϊςτε ο βακμόσ ιοντιςμοφ του CH 3 COOH ςτο διάλυμα που προκφπτει να γίνει 10 5 ; δ. Αναμειγνφουμε 100 ml διαλφματοσ Α, 100 ml διαλφματοσ Β, 50 ml διαλφματοσ Γ και το διάλυμα που προκφπτει, αραιϊνεται με H Ο μζχρισ όγκου 1 L. Να υπολογιςτεί το ph του τελικοφ διαλφματοσ. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ=5 C. Κατά τθν ανάμειξθ των διαλυμάτων ο όγκοσ του τελικοφ διαλφματοσ ιςοφται με το άκροιςμα των όγκων των επιμζρουσ διαλυμάτων. Κ ach3cooh =10-5 K w =10 14 Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ ,4 g κορεςμζνου μονοκαρβοξυλικοφ οξζοσ (Κa=10-5 ) διαλφονται ςτο νερό και το διάλυμα αραιϊνεται μζχρι τα 1000 ml (διάλυμα Υ1). Το διάλυμα Υ1 βρζκθκε ότι ζχει ph=3. α. i) Να βρεκεί ο ςυντακτικόσ τφποσ του οξζοσ. ii) Να υπολογιςτεί ο βακμόσ ιοντιςμοφ του οξζοσ ςτο διάλυμα Υ1. β. 00 ml του διαλφματοσ Υ1 εξουδετερϊνονται πλιρωσ με τθν ακριβϊσ απαιτοφμενθ ποςότθτα ςτερεοφ Ca(OH). Να υπολογιςτεί το ph του εξουδετερωμζνου διαλφματοσ (διάλυμα Υ). γ. Να υπολογιςτεί θ μάηα (ςε g) του ςτερεοφ Ca(OH) που πρζπει να προςτεκεί ςε 440 ml διαλφματοσ Υ1, για να προκφψει το διάλυμα Υ3 με ph=6. δ. Να υπολογιςτεί ο όγκοσ (ςε ml) διαλφματοσ HCl 0,1M που πρζπει να προςτεκεί ςε 0 ml διαλφματοσ Υ3, για να μεταβλθκεί το ph του κατά μία μονάδα. Δίνεται ότι: Ar(H)=1, Ar(C)=1, Ar(O)=16, Ar(Ca)=40 θ προςκικθ του Ca(OH) δε μεταβάλλει τον όγκο των διαλυμάτων. όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ=5 C Kw=10 14 τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 51. Διακζτουμε δφο υδατικά διαλφματα Δ1 και Δ: Δ1: HCl 0,1 M όγκου 00 ml Δ: CH 3 COONa 0,1 M όγκου 00 ml α. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ1. β. Να υπολογίςετε τα ml του νεροφ που πρζπει να προςτεκοφν ςε 100 ml διαλφματοσ Δ1, ζτςι ϊςτε να μεταβλθκεί το ph του κατά μία μονάδα. γ. Αν το διάλυμα Δ ζχει ph = 9, να υπολογίςετε τθν τιμι τθσ ςτακεράσ ιοντιςμοφ Κa του CH3COOH. δ. Στα υπόλοιπα 100 ml του διαλφματοσ Δ1 προςκζτουμε το διάλυμα Δ και προκφπτει διάλυμα Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 77

78 78 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Δ3, όγκου 300 ml. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ3. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 5 o C και Κw= Σα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 5.Διακζτουμε 4L υδατικοφ διαλφματοσ ΝΘ 3 0,1Μ (Διάλυμα Δ 1 ). α. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 1. β. Στο διάλυμα Δ 1 προςκζτουμε 0, mol αερίου HCl χωρίσ να μεταβλθκεί ο όγκοσ του διαλφματοσ. Να βρεκεί το ph του διαλφματοσ που κα προκφψει. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ=5 ο C, K b NH 3 =10-5, K w = Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 53. Διακζτουμε τρία υδατικά διαλφματα Α, Β και Γ: Α: HCl 0,05M Β: NaOH 0,1M Γ: NH 4 Cl 0,1M α. Σε 0,6L του διαλφματοσ Α προςκζτουμε 0,4L από το διάλυμα Β και προκφπτει διάλυμα Ε. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Ε. β. Αν το διάλυμα Γ ζχει ph=5, να υπολογίςετε τθν τιμι τθσ ςτακεράσ ιοντιςμοφ K b τθσ NH 3. γ. Σε L του διαλφματοσ Γ προςκζτουμε 1L από το διάλυμα Β και προκφπτει διάλυμα Η. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Η. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ=5 ο C, όπου K w = Σα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 54. Διακζτουμε υδατικά διαλφματα CH 3 COONa 0,1M (διάλυμα A) και HCl 0,01M (διάλυμα B). α. Ροιο είναι το ph του διαλφματοσ Α; β. Ρόςα ml H O πρζπει να προςκζςουμε ςε 10 ml του διαλφματοσ B, ϊςτε να προκφψει διάλυμα με ph=3; γ. Ρόςα ml H O πρζπει να προςκζςουμε ςε 10 ml του διαλφματοσ Α, για να μεταβλθκεί το ph του κατά μία μονάδα; δ. Ρόςα ml διαλφματοσ Β πρζπει να προςκζςουμε ςε 10 ml διαλφματοσ Α για να προκφψει ρυκμιςτικό διάλυμα με ph=5; Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ=5 C, Κ ach3cooh =10-5, K w =10 14 Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 55. Διάλυμα Δ 1 όγκου 00 ml προζκυψε από τθ διάλυςθ 0,0 mol HCl ςε νερό. Διάλυμα Δ όγκου 400 ml προζκυψε από τθ διάλυςθ 0,04 mol ΝΘ 3 ςε νερό. α. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 1. β. Να υπολογίςετε: i. Το ph του διαλφματοσ Δ ii. Το βακμό ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ςτο διάλυμα Δ γ. 100 ml του διαλφματοσ Δ 1 αναμειγνφονται με 00 ml του διαλφματοσ Δ και προκφπτει διάλυμα Δ 3. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ 3. Δίνονται: Κ bνθ3 =10 5, Κ w =10 14, κ = 5 ο C. Σα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 56. Υδατικό διάλυμα Δ 1 του οξζοσ HCOOH ζχει ph = 3. α. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ του HCOOH ςτο διάλυμα Δ 1. β. Να υπολογίςετε το βακμό ιοντιςμοφ του HCOOH ςτο διάλυμα Δ 1. γ. Σε όγκο x L του διαλφματοσ Δ 1 προςκζτουμε 1 L υδατικοφ διαλφματοσ NaOH 0,01 M, οπότε προκφπτει διάλυμα Δ, ςτο οποίο παρατθροφμε μεταβολι του ph κατά μία (1) μονάδα ςε ςχζςθ με το διάλυμα Δ 1. Να υπολογίςετε τον όγκο x του διαλφματοσ Δ 1. δ. Στο διάλυμα Δ προςκζτουμε 1 L νερό, οπότε προκφπτει διάλυμα Δ 3. Ρρακτικά, το ph του διαλφματοσ Δ 3 κα αυξθκεί, κα ελαττωκεί ι κα παραμείνει αμετάβλθτο ςε ςχζςθ με το ph του διαλφματοσ Δ Να δικαιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ Όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ = 5 ο C, όπου Κ a HCOOΘ =10 4 και Κ w = Σα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 57. Διακζτουμε υδατικά διαλφματα CH 3 COOH 0,1 M (διάλυμα Υ 1 ) και HCl 0,1 Μ (διάλυμα Υ ). α. Να υπολογιςτεί το ph των διαλυμάτων Υ 1 και Υ. β. Αναμειγνφουμε 100 ml του διαλφματοσ Υ 1 με 100 ml του διαλφματοσ Υ οπότε προκφπτει διάλυμα Υ 3. Να υπολογιςτεί ο βακμόσ ιοντιςμοφ του CH 3 COOH ςτο διάλυμα Υ 3. γ. Στο διάλυμα Υ 3 προςκζτουμε 0,8 g ςτερεοφ ΝaΟΘ και ςτθν ςυνζχεια αραιϊνουμε το διάλυμα μζχρι τελικοφ όγκου 1 L. (διάλυμα Υ 4 ). Να υπολογιςτεί το ph του διαλφματοσ Υ 4. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ =5 ο C, K a (CH 3 COOH) = 10-5, Κ w = Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ αρικμθτικζσ προςεγγίςεισ. Δίνονται οι ςχετικζσ ατομικζσ μάηεσ: Νa = 3, Θ = 1, Ο = Σε ςχολικό εργαςτιριο διακζτουμε υδατικό διάλυμα HF (διάλυμα Α). Μακιτρια ογκομετρεί 5 ml του διαλφματοσ Α με πρότυπο διάλυμα NaOH 0,1M. Στο ιςοδφναμο ςθμείο καταναλϊκθκαν 5 ml του προτφπου διαλφματοσ NaOH. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 78

79 79 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών α. Να υπολογιςτεί θ ςυγκζντρωςθ του διαλφματοσ Α. β. Να υπολογιςτεί το ph ςτο ιςοδφναμο ςθμείο. γ. Ρόςα γραμμάρια ςτερεοφ NaOH πρζπει να προςκζςει ςε 300 ml του διαλφματοσ Α για να παραςκευάςει ρυκμιςτικό διάλυμα Β με ph=3; δ. Ζνασ μακθτισ υποςτθρίηει ότι, αν ςτο διάλυμα Β προςκζςουμε 300 ml H O, τότε το ph του διαλφματοσ κα μεταβλθκεί. Συμωωνείτε ι διαωωνείτε με τθν άποψι του; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ =5 ο C, K a (HF) = , Κ w = Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ αρικμθτικζσ προςεγγίςεισ. Θ προςκικθ ςτερεοφ δεν μεταβάλλει τον όγκο του διαλφματοσ Α. Δίνονται οι ςχετικζσ ατομικζσ μάηεσ: Νa = 3, Θ = 1, Ο = Υδατικό διάλυμα αςκενοφσ μονοπρωτικοφ οξζοσ ΘΑ ζχει ph=3 (διάλυμα Υ1). α. Για τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ 0 ml του Υ1 απαιτοφνται 40 ml διαλφματοσ NaOH 0,05 M. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ και το βακμό ιοντιςμοφ του ΘΑ ςτο διάλυμα Υ1. β. Ρόςα ml H O πρζπει να προςκζςουμε ςε 50 ml του διαλφματοσ Υ1, για να μεταβλθκεί το ph του κατά μία μονάδα; γ. Σε 800 ml διαλφματοσ Υ1 προςτίκενται x g NaOH(s) και προκφπτει διάλυμα 800 ml (διάλυμα Υ) με ph=5. Να υπολογίςετε το x. δ. Σε 100 ml διαλφματοσ Υ1 προςτίκενται 400 ml διαλφματοσ HCl 0,01 Μ και προκφπτει διάλυμα όγκου 500 ml (διάλυμα Υ3). Να υπολογίςετε τθ *H 3 O + + του διαλφματοσ Υ3. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ =5 ο C, Κw = Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ αρικμθτικζσ προςεγγίςεισ. Ar (Νa) = 3, Ar(Θ) = 1, Ar(Ο) = Διακζτουμε 00 ml υδατικοφ διαλφματοσ ΝΘ 3 με ςυγκζντρωςθ 0,1 Μ και ph =11 (Δ1). Ρροςκζτουμε 0,0 mol ΝΘ 4 Cl χωρίσ μεταβολι του όγκου και προκφπτει διάλυμα Δ. α. Να υπολογίςετε τθ ςτακερά ιοντιςμοφ Kb και τον βακμό ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ςτο διάλυμα Δ1. β. Να υπολογίςετε το ph και τον βακμό ιοντιςμοφ τθσ ΝΘ 3 ςτο διάλυμα Δ. γ. Στο διάλυμα Δ προςκζτουμε 00 ml υδατικοφ διαλφματοσ KOH 0,1 Μ και προκφπτει διάλυμα Δ3. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ *ΟΘ + ςτο διάλυμα Δ3. Δίνεται ότι όλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κ=5 ο C, όπου Κw = Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 61.Σε πζντε δοχεία περιζχονται τα επόμενα διαλφματα: διάλυμα ΝaΝΟ3 0,1 M (Y1) διάλυμα ΝΘ3 0,1 M (Y) διάλυμα ΘCl 0,1 M (Y3) διάλυμα ΝaΟΘ 0,1 M (Y4) διάλυμα ΝΘ4Cl 0,1 M (Y5) α. Nα βρείτε ποιο διάλυμα περιζχεται ςε κάκε δοχείο με βάςθ τα δεδομζνα του παρακάτω πίνακα. β. Το κυριότερο όξινο ςυςτατικό του ξινιςμζνου γάλακτοσ είναι το γαλακτικό οξφ Για τθν ογκομζτρθςθ 10 ml του ξινιςμζνου γάλακτοσ απαιτοφνται 5 ml διαλφματοσ ΝaΟΘ 0,1 Μ. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ του γαλακτικοφ οξζοσ ςτο ξινιςμζνο γάλα (κανζνα άλλο ςυςτατικό του γάλακτοσ δεν αντιδρά με ΝaΟΘ). γ. Να προτείνετε από μία εργαςτθριακι δοκιμαςία για τθν ανίχνευςθ τθσ καρβοξυλομάδασ και τθσ υδροξυλομάδασ του γαλακτικοφ οξζοσ. (Να γράψετε τισ ςχετικζσ χθμικζσ εξιςϊςεισ). δ. Με ποια αναλογία όγκων πρζπει να αναμείξουμε το διάλυμα Υ4 (ΝaOH) με το διάλυμα Υ5 (ΝΘ 4 Cl), ϊςτε να προκφψει ρυκμιςτικό διάλυμα (Υ6) με ph = 9. ε. Σε ίςουσ όγκουσ V των διαλυμάτων Υ (ΝΘ3 0,1 Μ) Υ4 (ΝaΟΘ 0,1 Μ) Υ6 (ΝΘ3 / ΝΘ4Cl) προςτίκεται νερό όγκου x L, y L, ω L αντίςτοιχα, ϊςτε να μεταβλθκεί το ph τουσ κατά μία μονάδα. Να διατάξετε κατά αφξουςα ςειρά τισ τιμζσ x, y, ω και να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. Δίνονται Κw = και κ = 5 ο C. 6. Στο ςχολικό εργαςτιριο διακζτουμε: Ξφδι του εμπορίου το οποίο είναι υδατικό διάλυμα αικανικοφ οξζοσ 6% w/v (Διάλυμα Y1) Διάλυμα CΘ3COONa 0,5 M (Διάλυμα Y) α. Να υπολογίςετε το ph του ξυδιοφ του εμπορίου (Τ1). β. Σε 400 ml ξυδιοφ (Τ1) προςκζτουμε 4,8 g ςκόνθσ Mg χωρίσ να μεταβλθκεί ο όγκοσ του διαλφματοσ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 79

80 80 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ που προκφπτει. γ. Ροιοσ είναι ο μζγιςτοσ όγκοσ ρυκμιςτικοφ διαλφματοσ με ph = 5 που μποροφμε να παραςκευάςουμε, αν ςτο εργαςτιριο διακζτουμε 1 L από το διάλυμα Τ1 και 1 L από το διάλυμα Τ; δ. Αναμιγνφουμε ίςουσ όγκουσ υδατικοφ διαλφματοσ CΘ 3 COOΘ 1 Μ και υδατικοφ διαλφματοσ HCOOH. Στο τελικό διάλυμα που προκφπτει, ζχουμε *Θ 3 Ο + + = Μ. Να υπολογίςετε τθν αρχικι ςυγκζντρωςθ του υδατικοφ διαλφματοσ ΘCOOH. Για όλα τα ερωτιματα δίνονται: Για το CΘ 3 COOΘ: Κa = 10 5 και για το ΘCOOH: Κ a = 10 4 Κ w = και κ = 5 ο C Σχετικζσ ατομικζσ μάηεσ: C : 1, O : 16, H : 1, Mg : Θ αςπιρίνθ είναι ζνα αςκενζσ οργανικό μονοπρωτικό οξφ (ΘΑ), το οποίο ονομάηεται ακετυλοςαλικυλικό οξφ, ζχει Κa = και ςχετικι μοριακι μάηα Μr = 180. α. Να υπολογίςετε το βακμό ιοντιςμοφ του ακετυλοςαλικυλικοφ οξζοσ ςε διάλυμα (Δ1) ςυγκζντρωςθσ 0,1 Μ. β. Ζνα διςκίο αςπιρίνθσ μάηασ 0,5 g διαλφκθκε ςτο νερό και το διάλυμα (Δ ) που δθμιουργικθκε ογκομετρικθκε με πρότυπο διάλυμα ΚΟΘ 0,0 Μ παρουςία δείκτθ ωαινολοωκαλεΐνθσ. Ο όγκοσ του πρότυπου διαλφματοσ ΚΟΘ που καταναλϊκθκε κατά τθν ογκομζτρθςθ μζχρι το ιςοδφναμο ςθμείο ιταν 30 ml. Ροια είναι θ % w/w περιεκτικότθτα του διςκίου ςε ακετυλοςαλικυλικό οξφ; Διακζτουμε τα παρακάτω υδατικά διαλφματα: Διάλυμα Δ3 : H B 0,1 Μ (Το H B είναι ιςχυρό ςτον πρϊτο ιοντιςμό του και αςκενζσ ςτον δεφτερο με Κ α =10-4 Διάλυμα Δ4 : ΝαΟH 0, Μ γ. Να υπολογίςετε το pθ του διαλφματοσ Δ3. δ. 50 ml του διαλφματοσ Δ3 εξουδετερϊνονται πλιρωσ από το διάλυμα Δ4 και το διάλυμα που προκφπτει αραιϊνεται μζχρι τελικοφ όγκου 500 ml (διάλυμα Δ5). Να υπολογίςετε τον όγκο του διαλφματοσ Δ4 που απαιτικθκε για τθν εξουδετζρωςθ του διαλφματοσ Δ3. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Δ5 ςε κερμοκραςία 5 ο C. 64. Δίνεται υδατικό διάλυμα NH 3 0,1 Μ (Y 1 ). α. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ κακϊσ και τον βακμό ιοντιςμοφ τθσ NH 3 ςτο διάλυμα (Y 1 ). β. Οριςμζνθ ποςότθτα διαλφματοσ (Y 1 ) εξουδετερϊνεται πλιρωσ με τθν απαραίτθτθ ποςότθτα HCOOH. Να προβλζψετε αν το τελικό διάλυμα είναι όξινο, ουδζτερο ι βαςικό και να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. γ. Σε μζροσ του διαλφματοσ (Y 1 ) προςκζτουμε νερό μζχρισ όγκου V, οπότε προκφπτει το διάλυμα (Y ). Ογκομετροφμε το διάλυμα (Y ) με πρότυπο υδατικό διάλυμα HCl 0,1 Μ. Στο ιςοδφναμο ςθμείο το ph είναι 5,5 και ο τελικόσ όγκοσ είναι 100 ml. Ροιοσ είναι ο όγκοσ του πρότυπου διαλφματοσ HCl που απαιτικθκε; Να υπολογίςετε τον λόγο των ολικϊν ςυγκεντρϊςεων NH 3 των διαλυμάτων (Y 1 ) και (Y ). Δίνεται : Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 5 ο C όπου ιςχφει: Κ w =10-14, K ahcooh =10-4, K bnh3 = Τρία διαωορετικά δοχεία περιζχουν τα διαλφματα: Υ1: HCOOH c 1 =1M Y: HCOONa c =0,5M Y3: NaHSO 4 c 3 =M Αναμειγνφουμε το Υ1 με το Υ με αναλογία όγκων 4:1. α. Να βρείτε το ποςοςτό% τθσ μεταβολισ του βακμοφ ιοντιςμοφ του HCOOH. β. Να εξθγιςετε τθ μεταβολι ςτο ph του διαλφματοσ Υ4 μετά από ςυνεχι αραίωςθ υπό ςτακερι κερμοκραςία. γ. Σε 3L του Υ3 προςκζτουμε L NaOH ςυγκζντρωςθσ c 4 M προκφπτοντασ διάλυμα Υ5 με ph=.nα βρεκεί θ ςυγκζντρωςθ c 4.. Στο Υ1 ρυκμίηουμε το ph=1 χωρίσ μεταβολι του όγκου του προκφπτοντασ το Υ6. δ. Να υπολογιςτεί ο βακμόσ ιοντιςμοφ του HCOOH ςτο διάλυμα. ε. Στο διάλυμα Υ6 προςτίκεται ςτερεό ΚΟΘ χωρίσ μεταβολι όγκου μζχρι θ *ΟΘ - += Μ,προκφπτοντασ το διάλυμα Υ7. Να υπολογιςτεί θ *HCOO - + ςτο διάλυμα Υ7. Δίνεται: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςτουσ 5 ο C όπου ιςχφει: K ahcooh =10-4 K ahso4 = Κ w =10-14 Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 66. ίνονται τα διαλφματα: Υ1: ΘCOOH 0,1M Ka (ΘCOOH) = 10 4 Υ: CΘ 3 COOH 1M Ka (CΘ 3 COOH) = 10 5 Υ3: NaOH 0,1 M Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 80

81 81 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών α. Ρόςα ml διαλφματοσ Υ3 πρζπει να προςκζςουμε ςε 1 L διαλφματοσ Υ1, ϊςτε να προκφψει διάλυμα με pθ = 4; β. Αναμειγνφονται 500 ml του διαλφματοσ Υ1 με 500 ml του διαλφματοσ Υ, οπότε προκφπτει διάλυμα Υ4. Να υπολογίςετε το pθ του διαλφματοσ Υ4. γ. Στο διάλυμα Υ4 προςτίκεται περίςςεια Mg. Να υπολογίςετε τον όγκο του εκλυόμενου αερίου ςε πρότυπεσ ςυνκικεσ (STP). δ. Είναι δυνατόσ ο προςδιοριςμόσ τθσ ςυγκζντρωςθσ διαλφματοσ HCOOH με ογκομζτρθςθ με πρότυπο διάλυμα ΚMnO 4 παρουςία Θ SO 4 ; Απαιτείται δείκτθσ ςε αυτι τθν περίπτωςθ; ίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ = 5 ο C. Κw = Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 67. Δίνονται τα υδατικά διαλφματα: Y1: ΝΘ 3 0, Μ, Κ b (ΝΘ3) = 10 5 Y: ΘCl 0,4 Μ Y3: ΝaOΘ 0,1 Μ α. Αναμιγνφονται 500 ml του διαλφματοσ Υ1 με 500 ml του διαλφματοσ Y, οπότε προκφπτει το διάλυμα Υ4. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Υ4. β. Σε 100 ml του διαλφματοσ Υ4 προςτίκενται 150 ml του διαλφματοσ Υ3, οπότε προκφπτει διάλυμα Υ5. Να υπολογίςετε το ph του διαλφματοσ Υ5, κακϊσ και τισ ςυγκεντρϊςεισ όλων των ιόντων του διαλφματοσ. γ. Δφο μακθτζσ Α και Β ογκομζτρθςαν, χωριςτά ο κακζνασ, 5 ml του ίδιου αγνϊςτου διαλφματοσ ΝΘ 3 με πρότυπο διάλυμα ΘCl 0,1 Μ. Ο μακθτισ Α χρθςιμοποίθςε ωσ δείκτθ ωαινολοωκαλεΐνθ με περιοχι ph αλλαγισ χρϊματοσ 8,-10 και προςδιόριςε τθ ςυγκζντρωςθ τθσ ΝΘ 3 ςτο ογκομετροφμενο διάλυμα ίςθ με C A. O μακθτισ Β χρθςιμοποίθςε ωσ δείκτθ κόκκινο του μεκυλίου με περιοχι ph αλλαγισ χρϊματοσ 4,7-6, και προςδιόριςε τθ ςυγκζντρωςθ τθσ ΝΘ 3 ςτο ογκομετροφμενο διάλυμα ίςθ με C Β. γ1. Ροιοσ μακθτισ προςδιόριςε ακριβζςτερα τθ ςυγκζντρωςθ τθσ ΝΘ3 ςτο ογκομετροφμενο διάλυμα; γ. Ροια από τισ ςυγκεντρϊςεισ C A και C Β είναι μεγαλφτερθ; γ3. Να αναωζρετε δφο παράγοντεσ που γενικότερα επθρεάηουν το κατακόρυωο τμιμα μιασ καμπφλθσ ογκομζτρθςθσ οξυμετρίασ ι αλκαλιμετρίασ. Για όλα τα ερωτιματα δίνονται: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 5 C. Κ w = Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 68. Σε 1 L υδατικοφ διαλφματοσ οξζοσ ΘΑ με pθ = 3 (διάλυμα Δ1) προςκζτουμε 0,1 mol άλατοσ ΝaΑ, χωρίσ να μεταβλθκεί ο όγκοσ του διαλφματοσ, οπότε προκφπτει διάλυμα Δ με pθ = 3. Σε 1 L υδατικοφ διαλφματοσ οξζοσ ΘΒ με pθ = 3 (διάλυμα Δ3) προςκζτουμε 0,1 mol άλατοσ ΝaΒ, χωρίσ να μεταβλθκεί ο όγκοσ του διαλφματοσ, οπότε προκφπτει διάλυμα Δ4 με pθ = 5. α. Να ςυγκρίνετε τθν ιςχφ των οξζων ΘΑ και ΘΒ και να δικαιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. β. 50 ml του διαλφματοσ Δ1 ογκομετροφνται με πρότυπο διάλυμα ΝaOH 0,01 Μ. Ρόςοσ όγκοσ πρότυπου διαλφματοσ απαιτείται για τθν ογκομζτρθςθ; γ. 50 ml του διαλφματοσ Δ3 ογκομετροφνται με 75 ml πρότυπου διαλφματοσ ΝaOH ςυγκζντρωςθσ 1/15 Μ. Να προςδιοριςτεί θ *ΟΘ + ςτο ιςοδφναμο ςθμείο. δ. δ1. Σε τι διαωζρει το τελικό ςθμείο από το ιςοδφναμο ςθμείο μιασ ογκομζτρθςθσ; δ. Κατά τθ διάρκεια μιασ ογκομζτρθςθσ αλκαλιμετρίασ παρατθρικθκε μικρι διαρροι. Ρϊσ κα επθρεαςτεί το ιςοδφναμο και πϊσ το τελικό ςθμείο τθσ ογκομζτρθςθσ; Θ ςυγκζντρωςθ του ογκομετροφμενου διαλφματοσ κα βρεκεί μεγαλφτερθ ι μικρότερθ τθσ πραγματικισ; Να δικαιολογιςετε τισ απαντιςεισ ςασ. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία 5 C. Κ w = Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν να γίνουν οι γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 69. Θ αμμωνία (ΝΘ 3 ) παραςκευάηεται ςφμωωνα με τθν αμωίδρομθ αντίδραςθ που περιγράωεται από τθν παρακάτω χθμικι εξίςωςθ: Σε δοχείο όγκου 8 L, ςε κερμοκραςία κ1 ειςάγονται 5 mol Ν και 11 mol H. Στθν κατάςταςθ χθμικισ ιςορροπίασ διαπιςτϊνεται ότι θ ποςότθτα τθσ αμμωνίασ είναι mol. α. Να υπολογίςετε τθν απόδοςθ (με μορωι κλαςματικοφ αρικμοφ) τθσ αντίδραςθσ ςφνκεςθσ τθσ αμμωνίασ. β. Να υπολογίςετε τθν ςτακερά χθμικισ ιςορροπίασ Kc τθσ αντίδραςθσ ςφνκεςθσ τθσ αμμωνίασ ςτθ κερμοκραςία κ1. (μονάδεσ 3) γ. Αν θ κερμοκραςία του μίγματοσ ιςορροπίασ γίνει κ, όπου κ > κ1, τότε τα ςυνολικά mol του μίγματοσ ιςορροπίασ γίνονται 15. Να χαρακτθρίςετε τθν αντίδραςθ ςχθματιςμοφ τθσ αμμωνίασ ωσ ενδόκερμθ ι εξϊκερμθ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 81

82 8 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Στο διάλυμα Y προςτίκενται μερικζσ ςταγόνεσ του δείκτθ ερυκρό τθσ ωαινόλθσ με pka = 8. Δίνεται ότι ο ιοντιςμόσ του δείκτθ παριςτάνεται από τθν χθμικι εξίςωςθ: 71. Δίνονται τα υδατικά διαλφματα: γ1. Να υπολογίςετε τo λόγο *Δ + / *ΘΔ+. γ. Αν θ όξινθ μορωι του δείκτθ ζχει χρϊμα κίτρινο και θ βαςικι μορωι ζχει χρϊμα κόκκινο, τι χρϊμα κα αποκτιςει το διάλυμα Υ μετά τθν προςκικθ του δείκτθ; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα είναι υδατικά. Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ = 5 ο C, εκτόσ αν κακορίηεται διαωορετικά ςτθν εκωϊνθςθ. Κw = Τα δεδομζνα του κζματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. 70. Δίνονται τα υδατικά διαλφματα: α. Να υπολογιςτεί το ph του διαλφματοσ Υ1. β. Να υπολογιςτεί ο βακμόσ ιοντιςμοφ του ΘΑ. γ. Να υπολογιςτοφν οι ςυγκεντρϊςεισ όλων των ιόντων ςτο διάλυμα Υ1. δ. Ροιοσ όγκοσ ΘΟ πρζπει να προςτεκεί ςε 150mL του διαλφματοσ Υ1, ζτςι ϊςτε ο βακμόσ ιοντιςμοφ του νζου διαλφματοσ να είναι δεκαπλάςιοσ από τον βακμό ιοντιςμοφ του Υ1; ε.σε 100 ml του διαλφματοσ Υ προςτίκενται 50mL του διαλφματοσ Υ3. Το ρυκμιςτικό διάλυμα που προκφπτει ζχει ph=6. ε1.να υπολογιςτεί θ τιμι του x για τθ βάςθ Β(ΟΘ)x. ε. Να βρείτε τον όγκο του διαλφματοσ Υ3 που απαιτείται για τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ 50mL του διαλφματοσ Υ. (μονάδεσ 3) ε3. Το διάλυμα που προκφπτει από τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ 100mL του διαλφματοσ Υ με τθν απαιτοφμενθ ποςότθτα του διαλφματοσ Υ3, αραιϊνεται με Θ Ο μζχρι όγκου 1000mL. Να υπολογίςετε το ph του αραιωμζνου διαλφματοσ. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ = 5 ο C. Κ w = Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. Ροςότθτα 0 ml του διαλφματοσ Y ογκομετρείται με το πρότυπο διάλυμα Y4. Για τθν πλιρθ εξουδετζρωςθ των 0 ml του Y απαιτικθκαν 0 ml από το Y4. α. Θ ανωτζρω ογκομζτρθςθ είναι οξυμετρία ι αλκαλιμετρία; β. Με ποιο γυάλινο ςκεφοσ μετράται ο όγκοσ του διαλφματοσ Y και με ποιο ο όγκοσ του διαλφματοσ Y4; γ. Να υπολογίςετε τθ ςυγκζντρωςθ του ΘΑ ςτο διάλυμα Y. δ. Ρρωτεολυτικόσ δείκτθσ ΘΔ, ο οποίοσ ζχει pka = 5, προςτίκεται ςτο διάλυμα Υ. Να υπολογίςετε το λόγο *ΘΔ+ / *Δ +. (μονάδεσ ) ε. Να βρείτε τισ τιμζσ τθσ Κa του ΘΑ και τθσ Κb τθσ NH 3. ςτ. Με ποια αναλογία όγκων πρζπει να αναμειχκοφν τα διαλφματα Y και Y4, ϊςτε να προκφψει ρυκμιςτικό διάλυμα Y5 με ph=7; η. Ρόςα ml διαλφματοσ Y1 πρζπει να προςκζςουμε ςε 330 ml του διαλφματοσ Y5, ζτςι ϊςτε να προκφψει νζο ρυκμιςτικό διάλυμα, το ph του οποίου κα διαωζρει κατά μία μονάδα από το ph του διαλφματοσ Y5; θ. Κατά τθν ανάμειξθ ίςων όγκων των διαλυμάτων Y και Y3, το διάλυμα που προκφπτει είναι όξινο, βαςικό ι ουδζτερο; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςθ ςασ χωρίσ να υπολογίςετε τθν τιμι του ph. Δίνεται ότι: Πλα τα διαλφματα βρίςκονται ςε κερμοκραςία κ = 5 ο C. Κw = Τα δεδομζνα του προβλιματοσ επιτρζπουν τισ γνωςτζσ προςεγγίςεισ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 8

83 83 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 6.Ηλεκτρονιακή δομή των ατόμων και περιοδικόσ πίνακασ. 6.1.Σροχιακά και κβαντικοί αριθμοί Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία-κβαντική θεωρία(planck) 1. Σασ δίνεται θ παρακάτω εικόνα Α. Ροιο είναι το μικοσ κφματοσ του ιϊδεσ : α. 400nm β. 800nm Β. Ροιο είναι το μικοσ κφματοσ τθσ υπζρυκρθσ ακτινοβολίασ : α. 400nm β. 800nm Γ. Ροια είναι θ ςυχνότθτα του ιϊδουσ : α. 7, s-1 β.3, s-1 Δ. Ροια είναι θ ςυχνότθτα τθσ υπζρυκρθσ ακτινοβολίασ.: α. 7, s-1 β.3, s-1 Ε. Το μικοσ κφματοσ λ και θ ςυχνότθτα ν : α. Είναι μεγζκθ ανάλογα β. Είναι μεγζκθ αντιςτρόωωσ ανάλογα Ζ. Ροια είναι θ ςωςτι ςχζςθ που ςυνδζει το μικοσ κφματοσ λ με τθ ςυχνότθτα ν : c α. λ=c ν β. λ= ν. Ροιο είναι το μικοσ κφματοσ του κίτρινου ωωτόσ που εκπζμπεται από το άτομο του νατρίου (Na), αν θ ςυχνότθτα του είναι 5, s-1 ; Απάντθςθ : Λφςθ: Θ ςυχνότθτα με το μικοσ κφματοσ (το γινόμενο τουσ είναι ίςο με τθν ταχφτθτα του φωτόσ.).γράφουμε τθν εξίςωςθ και λφνουμε ωσ προσ το μικοσ κφματοσ. Τπολογιςμόσ :Θ ςυχνότθτα με το μικοσ κφματοσ ςυνδζονται με τθ ςχζςθ c=νλ. Λφνοντασ ωσ προσ c λ ζχω λ= ν Όπου c θ ταχφτθτα του φωτόσ ( m/s) Αντικακιςτϊντασ ςτθ ςχζςθ 3 108m/s λ= =5, m=589nm 14 5,09 10 /s Παρατθριςεισ: Προςζχουμε όλεσ οι μονάδεσ να είναι ςτο ίδιο ςφςτθμα μονάδων ( χρθςιμοποιιςαμε ςτθ ςυγκεκριμζνθ άςκθςθ το S.I.).Σο μικοσ κφματοσ που βρικαμε είναι ςτο φάςμα του ορατοφ : 400nm-600nm 3. Εφαρμογι : Α.Θ ςυχνότθτα τθσ κόκκινθσ γραμμισ ςτο ωάςμα του καλίου (Κ) είναι 3, /s. Ροιο είναι το μικοσ κφματοσ του ςυγκεκριμζνου ωωτόσ ςε nm ; Β. Τα ραδιοκφματα ςτθν περιοχι ΑΜ ζχουν ςυχνότθτεσ 530KHz-1700KHz. Να υπολογίςετε το μικοσ κφματοσ του ραδιοκφματοσ με ςυχνότθτα 1, /s. Γ. Τα μικροκφματα ζχουν ςυχνότθτεσ ςτθν περιοχι 109 Hz- 101Hz. Ροιο είναι το μικοσ κφματοσ του μικροκφματοσ ςυχνότθτασ 1, Hz ; 4.Παράδειγμα.Ροια είναι θ ςυχνότθτα του ιϊδεσ ωωτόσ με μικοσ κφματοσ 408nm; Απάντθςθ Λφςθ: Ομοίωσ λφνουμε τθ ςχζςθ που ςυνδζει το μικοσ κφματοσ και τθ ςυχνότθτα, ωσ προσ τθ ςυχνότθτα Τπολογιςμόσ : Λφνοντασ ωσ προσ τθ ςυχνότθτα : c ν= λ Αντικακιςτοφμε το λ= m ms-1 ν= 7, s m Παρατθριςεισ: Προςζχουμε οι μονάδεσ του μικουσ κφματοσ και τθσ ταχφτθτασ του φωτόσ να είναι ίδιεσ. Καλφτερα να χρθςιμοποιοφμε το S.I. 5. Eφαρμογι. Α. Το ςτοιχείο κάςιο (Cs) ανακαλφωκθκε το 1860 από τουσ Bunsen-Kirchhoff, όπου βρικαν ςτο ωάςμα του δφο ζντονεσ μπλε γραμμζσ. Μία από αυτζσ τισ γραμμζσ ζχει μικοσ κφματοσ Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 83

84 84 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 456nm.Ροια είναι θ ςυχνότθτα τθσ; Β. Το ωωσ με μικοσ κφματοσ 478nm βρίςκεται ςτθν περιοχι του γαλάηιου ςτο ορατό ωάςμα. Υπολογίςτε τθ ςυχνότθτα του ςυγκεκριμζνου ωωτόσ. Γ. Να υπολογίςετε τθ ςυχνότθτα ωωτόσ μικουσ κφματοσ 656nm. 6.Άςκθςθ. Θεωριςτε δζςμεσ κίτρινου ωωτόσ. Στθ μία δζςμθ το μικοσ κφματοσ διπλαςιάηεται, ενϊ ςτθν άλλθ διπλαςιάηεται θ ςυχνότθτα. Με δεδομζνο ότι θ υπεριϊδθσ ακτινοβολία ζχει μεγαλφτερθ ενζργεια από το κίτρινο ωωσ,ποια από τισ δφο δζςμεσ ανικει πλζον ςτο ωάςμα τθσ υπεριϊδουσ ακτινοβολίασ ; 7.Παράδειγμα. Θ κόκκινθ γραμμι του ωάςματοσ του λικίου (Li) βρίςκεται ςε μικοσ κφματοσ 671nm(6, m).Υπολογίςτε τθν ενζργεια ενόσ ωωτονίου του ςυγκεκριμζνου ωωτόσ. Λφςθ:Θ ενζργεια ενόσ φωτονίου ςυνδζεται με τθ ςυχνότθτα.άρα πρζπει να υπολογίςουμε τθ ςυχνότθτα με τθ βοικεια του μικουσ κφματοσ. Τπολογιςμόσ: c 3 108ms-1 ν= = 4, s-1-7 λ 6,71 10 m Θ ενζργεια ενόσ φωτονίου είναι: E=hν=6, J s 4, s-1, J Παρατθριςεισ: Θ ςτακερά του Planck μασ δίνεται ςτο S.I. Άρα οι μονάδεσ τθσ ςυχνότθτασ και του μικουσ κφματοσ και τθσ ταχφτθτασ του φωτόσ κα πρζπει να είναι ςτο S.I. 8.Εφαρμογι. Α. Τα μικθ κφματοσ ακτινοβολιϊν που ανικουν ςτθν περιοχι του υπζρυκρου, υπεριϊδουσ και των ακτίνων-χ είναι αντίςτοιχα 10-6m, 10-8m και 10-10m. Ροια είναι θ ενζργεια του ωωτονίου κάκε ακτινοβολίασ ; Ροιο ωωτόνιο είναι υψθλότερθσ ενζργειασ και ποιο χαμθλότερθσ ; Β. Ροια είναι θ ενζργεια ενόσ ωωτονίου ραδιοκφματοσ ςυχνότθτασ 1, s-1 ; Γ. Ροια είναι θ ενζργεια ενόσ ωωτονίου μικροκφματοσ ςυχνότθτασ 1, s-1 ; Δ. Θ πράςινθ γραμμι του ωάςματοσ του καλίου (Τl) ζχει μικοσ κφματοσ 535nm.Να υπολογιςτεί θ ενζργεια ενόσ ωωτονίου του ςυγκεκριμζνου ωωτόσ. Ε. Κατά τθν καφςθ του ινδίου (In) παράγεται ωλόγα χαρακτθριςτικοφ μπλε χρϊματοσ με μικοσ κφματοσ 451nm. Να υπολογιςτεί θ ενζργεια ενόσ ωωτονίου του χρϊματοσ αυτοφ. 9. Γιατί θ ενζργεια ενόσ απλοφ αρμονικοφ ταλαντωτι ςυχνότθτασ 1010 s-1 δεν μπορεί να λάβει τθν τιμι 0,5 6, J; ( h=6, Js-1) Σο πρότυπο του Bohr 1. Με βάςθ τθν εικόνα που ςασ δίνεται να απαντιςετε ςτισ ερωτιςεισ που ακολουκοφν. Α. Να χαρακτθρίςετε τισ προτάςεισ που ακολουκοφν ωσ ςωςτζσ ι λανκαςμζνεσ α. Το θλεκτρόνιο όταν κινείται ςτθ ςτιβάδα με n=1 ζχει τθ μικρότερθ δυνατι ενζργεια (κεμελιϊδθσ κατάςταςθ). β. Το θλεκτρόνιο όταν κινείται ςτθ ςτιβάδα με n=3 βρίςκεται ςε μεγαλφτερθ απόςταςθ από τον πυρινα ςε ςχζςθ με τθν ςτιβάδα n=1. γ. Το θλεκτρόνιο ζχει μεγαλφτερθ ενζργεια για n=1 από n=4. δ. Θ ενζργεια που απαιτείται για τθ μετάβαςθ του θλεκτρονίου n=1 n=3 είναι μεγαλφτερθ από αυτι που απαιτείται για τθ μετάβαςθ n=3 n=5 ε. Το μικοσ κφματοσ του ωωτονίου που εκπζμπεται κατά τθ μετάβαςθ του θλεκτρονίου από n=3 n=1,είναι το ίδιο με το μικοσ κφματοσ του ωωτονίου που απορροωάται για τθ μετάβαςθ n=1 n=3 B.Ροιεσ μεταβάςεισ ( ςωςτζσ απαντιςεισ) για τθν πραγματοποίθςθ τουσ απαιτοφν απορρόωθςθ ωωτονίου : α. n=1 n=3 β. n=1 n= γ. n=3 n=1 δ. n= n=1 ε. n=5 n=4 Γ. Ροιεσ μεταβάςεισ(3 ςωςτζσ απαντιςεισ) ςυνοδεφονται με ταυτόχρονθ εκπομπι Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 84

85 85 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ωωτονίου : α. n=1 n=3 β. n=1 n= γ. n=3 n=1 δ. n= n=1 ε. n=5 n=4 Δ. Ροια μετάβαςθ για να πραγματοποιθκεί απαιτεί τθν απορρόωθςθ του ωωτονίου τθσ υψθλότερθσ ενζργειασ : α. n=1 n=3 β. n=1 n= γ. n=3 n=1 δ. n= n=1 ε. n=5 n=4 Ε. Ροια μετάβαςθ όταν πραγματοποιείται εκπζμπεται το ωωτόνιο με τθν υψθλότερθ ενζργεια ; α. n=1 n=3 β. n=1 n= γ. n=3 n=1 δ. n= n=1 ε. n=5 n=4. Σασ δίνεται το ενεργειακό διάγραμμα του θλεκτρονίου ςτο πρότυπο του Bohr Αν το θλεκτρόνιο βρίςκεται ςτθ ςτιβάδα με n=3 A. Ροια μετάβαςθ του θλεκτρονίου ζχει ωσ αποτζλεςμα τθν εκπομπι ωωτονίου με τθ μικρότερθ δυνατι ςυχνότθτα ; Β. Ροια μετάβαςθ του θλεκτρονίου (ςφμωωνα με τισ ςτιβάδεσ του ςχιματοσ) απαιτεί τθν απορρόωθςθ του ωωτονίου με τθ μεγαλφτερθ ςυχνότθτα ; Γ. Κατά τθ μετάβαςθ του θλεκτρονίου n=3 n=1 εκπζμπεται ωωτόνιο πράςινου ωωτόσ. Για τθ μετάβαςθ n=1 n=3 το ωωτόνιο που πρζπει να απορροωθκεί τι χρϊματοσ ωωτόσ πρζπει να είναι ; 3. Ροιο είναι το μικοσ κφματοσ του ωωτονίου που εκπζμπεται όταν το θλεκτρόνιο ενόσ ατόμου υδρογόνου(θ) μεταβαίνει από τθ ςτιβάδα Ν(n=4) ςτθ ςτιβάδα L(n=); Λφςθ: Σο μικοσ κφματοσ ι θ ςυχνότθτα του φωτονίου κατά τθ μετάβαςθ ενόσ θλεκτρονίου από τθ μία ςτιβάδα ςε μία άλλθ, εξαρτάται από τθ διαφορά τθσ ενζργειασ ανάμεςα ςτισ ςτιβάδεσ. το άτομο του υδρογόνου θ ενζργεια του θλεκτρονίου είναι Ε=-R H /n.τπολογίηουμε τθ διαφορά ενζργειασ ανάμεςα ςτισ δφο ενεργειακζσ ςτάκμεσ θ οποία ιςοφται με τθν ενζργεια του φωτονίου. τθ ςυνζχεια υπολογίηουμε τθ ςυχνότθτα και το μικοσ κφματοσ του φωτονίου. Τπολογιςμόσ: Θ ενζργεια του θλεκτρονίου είναι RH RH Ε αρχικι = - και 4 16 RH RH Ε τελικι = - 4 Αν αφαιρζςουμε από τθν υψθλι ενζργεια τθ χαμθλι θ διαφορά ενζργειασ που προκφπτει κα είναι κετικι.θ διαφορά Ε τελικι -Ε αρχικι ςτθν περίπτωςθ που το φωτόνιο μεταπίπτει από ςτιβάδα υψθλισ ενζργειασ ςε ςτιβάδα χαμθλισ ενζργειασ κα είναι αρνθτικι. Όταν κα χρθςιμοποιοφμε τθ διαφορά Ε τελικι -Ε αρχικι και αυτι κα προκφπτει αρνθτικι, ςθμαίνει ότι εκπζμπεται ζνα φωτόνιο. Σθν αρνθτικι τιμι βζβαια τθν αλλάηουμε πρόςθμο, αφοφ θ ενζργεια του είναι πάντα κετικι. -RH RH 16RH 4RH -1RH Eτελικι Ε αρχικι = RH Eωωτονίου hν 16 Θ ςυχνότθτα του φωτονίου που εκπζμπεται είναι 18 3RH 3,18 10 J 14-1 ν= 6,17 10 s 34 16h 16 6,66 10 J s Ιςχφει λ=c/ν ms -7 λ= 4,86 10 m=486nm ,17 10 s Σο φωσ αυτό ανικει ςτθν περιοχι του ορατοφ (μπλε-πράςινο) 4. A. Υπολογίςτε το μικοσ κφματοσ του ωωτονίου που εκπζμπεται όταν ζνα θλεκτρόνιο μεταπίπτει από τθ ςτιβάδα Μ(n=3) ςτθ ςτιβάδα Κ(n=1). B. Υπολογίςτε τθ ςυχνότθτα του ωωτονίου που Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 85

86 86 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών εκπζμπεται όταν ζνα θλεκτρόνιο μεταπίπτει από τθ ςτιβάδα Ν(n=4) ςτθ ςτιβάδα Μ(n=3). Γ. Υπολογίςτε τθ ςυχνότθτα του ωωτονίου που εκπζμπεται όταν ζνα θλεκτρόνιο μεταπίπτει από τθ ςτιβάδα Ο(n=5) ςτθ ςτιβάδαν (n=4). Δ. Υπολογίςτε το μικοσ κφματοσ του ωωτονίου που εκπζμπεται όταν ζνα θλεκτρόνιο μεταπίπτει από τθ ςτιβάδα L(n=) ςτθ ςτιβάδα Κ(n=1). E. Υπολογίςτε το μικοσ κφματοσ του ωωτονίου που εκπζμπεται όταν ζνα θλεκτρόνιο μεταπίπτει από τθ ςτιβάδα Ο(n=5) ςτθ ςτιβάδα Ν (n=4). 5. Αν αναλυκεί πθγι λευκοφ ωωτόσ ςε πρίςμα δθμιουργείται μία ςυνεχι χρωματιςτι ταινία (ςυνεχζσ ωάςμα). Αντίκετα το ωωσ που εκπζμπεται από ςωλινα κακοδικϊν ακτινϊν που περιζχει υδρογόνο ςε κατάςταςθ διζγερςθσ αν αναλυκεί ςε πρίςμα ςχθματίηει ςυγκεκριμζνεσ ωωτεινζσ γραμμζσ. Ροιο πρότυπο και πωσ ερμθνεφει το ωαινόμενο αυτό; άτομα υδρογόνου ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ απορροωοφν 1000 ωωτόνια τθσ ίδιασ ςυχνότθτασ ν με αποτζλεςμα να μεταβοφν όλα ςτθν 3θ διεγερμζνθ κατάςταςθ (ςτιβάδα Ν) α. Να βρεκεί θ ςυνολικι ενζργεια των 1000 ωωτονίων,κακϊσ και θ ςυχνότθτα ν. Τα 1000 άτομα υδρογόνου όπωσ είναι λογικό μετά από ελάχιςτο χρονικό διάςτθμα αποδιεγείρονται με αποτζλεςμα να βρεκοφν και πάλι ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ. Κατά τθν αποδιζγερςθ ζχουμε τθν εκπομπι ωωτονίων διαωόρων ςυχνοτιτων. β. Ρόςων διαωορετικϊν ςυχνοτιτων ωωτόνια ςυναντάμε και ποια είναι θ τιμι τθσ κάκε ςυχνότθτασ ; γ. Να υπολογιςτεί θ ςυνολικι ενζργεια των ωωτονίων που εκπζμπονται. ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ 1.( ) ι (Λ) : Κατά τθ μετάπτωςθ του θλεκτρονίου, ςτο άτομο του υδρογόνου, από ενεργειακι ςτάκμθ με n = ςε n = 1 εκλφεται μεγαλφτερο ποςό ενζργειασ απ ότι κατά τθ μετάπτωςθ του θλεκτρονίου από ενεργειακι ςτάκμθ με n = 4 ςε n =. Σο υλόκυμα του De Broglie 1.Σασ δίνονται 3 κινοφμενα ςωματίδια : Α. Ροιο μζγεκοσ είναι ίδιο ςτο 1 ο και ο ςωματίδιο : α. Θ μάηα β. Θ ταχφτθτα Β. Ροιο μζγεκοσ μεταβάλλεται ςτο 1 ο και ο ςωματίδιο : α. Θ μάηα β. Θ ταχφτθτα Γ. Τι ςχζςθ ζχουν το μικοσ κφματοσ λ με τθ μάηα m: α. Είναι ανάλογα β. Είναι αντιςτρόωωσ ανάλογα Δ. Ροιο μζγεκοσ είναι ίδιο ςτο 1 ο και 3ο ςωματίδιο : α. Θ μάηα β. Θ ταχφτθτα Ε. Ροιο μζγεκοσ είναι διαωορετικό ςτο 1 ο και ο ςωματίδιο : α. Θ μάηα β. Θ ταχφτθτα Σ. Τι ςχζςθ ζχουν το μικοσ κφματοσ λ με τθ ταχφτθτα u: α. Είναι ανάλογα β. Είναι αντιςτρόωωσ ανάλογα. Διακζτουμε ςωματίδια : Μία μπάλα του τζνισ μάηασ m=0,15kg που κινείται με ταχφτθτα 7m/s και ζνα θλεκτρόνιο μάηασ m=9, Kg που κινείται με τισ ςυνθκιςμζνεσ ταχφτθτεσ του. Αν ζχουμε ζνα μικοσ κφματοσ λ1 υπερβολικά μικρό ( περίπου m) και ζνα δεφτερο μικοσ κφματοσ λ που μποροφμε να το μετριςουμε (περίπου 10-1m). A.Ροιο είναι το μικοσ κφματοσ τθσ μπάλασ του τζνισ ; α. λ1 β. λ Β. Ροιο είναι το μικοσ κφματοσ του θλεκτρονίου ; α. λ1 β. λ Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 86

87 87 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Γ. Ροιο κινοφμενο ςωματίδιο εκπζμπει κφμα που ουςιαςτικά μπορεί να ανιχνευκεί ; α. Θ μπάλα του τζνισ β. Το θλεκτρόνιο 3. Αν m θ μάηα του θλεκτρονίου, τότε θ μάηα του πρωτονίου είναι περίπου 000m. Αν το θλεκτρόνιο κινείται με ταχφτθτα u,ποια κα πρζπει να είναι θ ταχφτθτα του πρωτονίου ϊςτε να ςυνοδεφεται θ κίνθςθ τουσ με το ίδιο μικοσ κφματοσ λ ; α. 000u β. 1/000u 4.Ροιο από τα παρακάτω ςωματίδια ζχει το μεγαλφτερο μικοσ κφματοσ και ποιο το μικρότερο; α. Ζνα θλεκτρόνιο που κινείται με ταχφτθτα u β. Ζνα πρωτόνιο που κινείται με ταχφτθτα u γ. Ζνα πρωτόνιο που κινείται με ταχφτθτα u 5.Σασ δίνονται πυρινεσ ατόμων : Ρυρινασ ατόμου 11 H και πυρινασ ατόμου 4 He. Αν ο πυρινασ του Θ κινείται με ταχφτθτα u, με ποια ταχφτθτα πρζπει να κινείται ο πυρινασ Θe,ϊςτε να ζχουν το ίδιο μικοσ κφματοσ ; α. u β.u/ γ. 4u δ. u/4 Δίνεται ότι μάηα πρωτονίου = μάηα νετρονίου 6. Υπολογίςτε το μικοσ κφματοσ που ςυνοδεφει τθν κίνθςθ μάηασ 1Kg που κινείται με ταχφτθτα u=1km/h και τθσ ταχφτθτασ ενόσ θλεκτρονίου (m=9, Kg) που κινείται με ταχφτθτα u=4, 106m/s. Λφςη : Το ηθτοφμενο μικοσ κφματοσ προκφπτει με τθ βοικεια τθσ μάηασ και τθσ ταχφτθτασ από τθ ςχζςθ του De Broglie λ=h/mu. Ρροςζχουμε να μετατρζψουμε όλεσ τισ μονάδεσ ςτο S.I. Υπολογιςμόσ: Μετατροπι 1Km/h ςε m/s (S.I.) Km 1000m 1 1 0,78 m/s h 3600s Τπολογίηω το μικοσ κφματοσ λ τθσ μάηασ 1Κg. h 6, Js λ=, m mu 1Kg 0,78ms-1 Τπολογίηω το μικοσ κφματοσ λ του θλεκτρονίου h 6, Js λ= 1, m mu 9, Kg 4, 106ms-1 7. Α. Υπολογίςτε το μικοσ κφματοσ που ςυνοδεφει τθν κίνθςθ θλεκτρονίου ταχφτθτασ, 106 m/s. B. Υπολογίςτε το μικοσ κφματοσ που ςυνοδεφει τθν κίνθςθ νετρονίου ταχφτθτασ 4 Km/h. (mνετρονίου =1, Kg ) Γ. Υπολογίςτε το μικοσ κφματοσ που ςυνοδεφει τθν κίνθςθ πρωτονίου ταχφτθτασ 6 Km/h. (mπρωτονίου =1, Kg ) 8. Τα θλεκτρόνια ςε κρυςταλλικό πλζγμα υωίςτανται περίκλαςθ που είναι κυματικι ιδιότθτα. Ροια κεωρία εξθγεί το ωαινόμενο αυτό ; Μπορεί να εκδθλωκεί ταυτόχρονα και θ κυματικι και θ ςωματιδιακι ωφςθ του ωωτόσ ; 9.Μία μπάλα του τζνισ που κινείται με ταχφτθτα 65Km/h ςυνοδεφεται από θλεκτρομαγνθτικό κφμα με ςχεδόν ανφπαρκτο μικοσ κφματοσ (λ<10-33 m). Αντίκετα τα θλεκτρόνια τθσ πολφ μικρισ μάηασ και των ςχετικά υψθλϊν ταχυτιτων ςυνοδεφονται από μετριςιμο θλεκτρομαγνθτικό κφμα λ 10m. Εξθγιςτε ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ 1. Θ μάηα του πρωτονίου (mp) είναι 1836 ωορζσ μεγαλφτερθ από τθ μάηα του θλεκτρονίου (me). Αν τα δφο αυτά ςωματίδια κινοφνται με τθν ίδια ταχφτθτα, ποια είναι θ ςχζςθ των αντιςτοίχων μθκϊν κφματοσ λp και λe, ςφμωωνα με τθν κυματικι κεωρία τθσ φλθσ του de Broglie; α. λ 1836λ e β. λe λp 1836 λe λp γ. δ. p λp. Ζνα πρωτόνιο, ζνα θλεκτρόνιο και ζνασ πυρινασ θλίου (He), που κινοφνται με ταχφτθτεσ υ1, υ, υ3 αντίςτοιχα, ζχουν το ίδιο μικοσ κφματοσ κατά de Broglie. Για τισ ταχφτθτεσ υ1, υ, υ3 ιςχφει ότι: α. υ1=υ=υ3 β. υ1<υ<υ3 γ. υ>υ1>υ3 δ. υ1=υ>υ3 λe Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 87

88 88 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Αρχή αβεβαιότητασ του Heisenberg-Κυματική εξίςωςη Schödinger - Σροχιακά και κβαντικοί αριθμοί 1.Στο άτομο του υδρογόνου πότε το θλεκτρόνιο ζχει μικρότερθ ενζργεια ; α. Πταν χαρακτθρίηεται από κφριο κβαντικό αρικμό n=1 β. Πταν χαρακτθρίηεται από κφριο κβαντικό αρικμό n= γ. Πταν χαρακτθρίηεται από κφριο κβαντικό αρικμό n=3 δ. Πταν χαρακτθρίηεται από κφριο κβαντικό αρικμό n=4. Ροια από τα παρακάτω ιόντα είναι υδρογονοειδι ; Α. 3 Li + B. He + Γ. Και τα δφο ιόντα 3.Να ςυμπλθρωκεί ο παρακάτω πίνακασ Στιβάδα K L M N O n 4.Να ςυμπλθρωκεί ο παρακάτω πίνακασ Συμβολιςμόσ s p d f L 5.Για τον κφριο κβαντικό αρικμό n=1 ποιεσ τιμζσ λαμβάνει ο l : A. Μία τιμι l=0 Β. Μία τιμι l=1 Γ. Δφο τιμζσ l=0 και l=1 6. Για τον κφριο κβαντικό αρικμό n= ποιεσ τιμζσ λαμβάνει ο l : A. Μία τιμι l=1 Β. Δφο τιμζσ l=0 l=1 Γ. Δφο τιμζσ l=1 και l= 7.Για τον κφριο κβαντικό αρικμό n=3 ποιεσ τιμζσ λαμβάνει ο l : A. Μία τιμι l= Β. Δφο τιμζσ l=1 και l= Γ. Τρεισ τιμζσ l=1,l= και l=3 Δ. Τρεισ τιμζσ l=0,l=1 και l= 8.Στθν ςτιβάδα Μ(n=3) πόςεσ διαωορετικζσ τιμζσ λαμβάνει ο κβαντικόσ αρικμόσ l : A. Μία Β. Δφο Γ. Τρεισ Δ. Τζςςερεισ 9.Ρόςα διαωορετικά ςχιματα περιμζνουμε να ζχουν τα τροχιακά τθσ ςτιβάδασ Μ ; A. Ζνα Β. Δφο Γ. Τρία Δ. Τζςςερα 10. Ρόςα διαωορετικά ςχιματα περιμζνουμε να ζχουν τα τροχιακά τθσ ςτιβάδασ Κ και L αντίςτοιχα : Α. 1 ςτθν Κ, 1 ςτθν L B. 1 ςτθν Κ, ςτθν L Γ. ςτθν Κ, 1 ςτθν L Δ. ςτθν Κ, ςτθν L 11. Για l=0. : α. Ο m l λαμβάνει μία τιμι m l =0 β. Ο m l λαμβάνει δφο τιμζσ m l =0 και m l =1 1. Για l=1. : α. Ο m l λαμβάνει δφο τιμζσ m l =-1 και m l =+1 β. Ο m l λαμβάνει δφο τιμζσ m l =0 και m l =1 γ. Ο m l λαμβάνει τρεισ τιμζσ m l =-1, m l =0 και m l = Για l=. : α. Ο m l λαμβάνει δφο τιμζσ m l =- και m l =+ β. Ο m l λαμβάνει τρεισ τιμζσ m l =0, m l =1 και m l = γ. Ο m l λαμβάνει τρεισ τιμζσ m l =-, m l =-1 και m l =0 δ. Ο m l λαμβάνει πζντε τιμζσ m l =-, m l =-1, m l =0, m l =1 και m l = 14. Για μία τιμι l αντιςτοιχοφν..: α. l τιμζσ m l β. l τιμζσ m l γ. l+1 τιμζσ m l 15. Ο αρικμόσ των τροχιακϊν μίασ υποςτιβάδασ είναι : α. l β. l γ. l+1 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 88

89 89 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 16.Α. Να ςυμπλθρωκεί το παρακάτω ςχεδιάγραμμα 18. Α. Να ςυμπλθρωκεί το παρακάτω ςχεδιάγραμμα Β. Να βρείτε τθ μοναδικι τριάδα κβαντικϊν αρικμϊν που αντιςτοιχεί ςε n=1 Γ. Το ςχιμα του μοναδικοφ τροχιακοφ που αντιςτοιχεί ςε n=1 είναι: 17. Α. Να ςυμπλθρωκεί το παρακάτω ςχεδιάγραμμα Β. Να αντιςτοιχίςετε τισ τριάδεσ των κβαντικϊν αρικμϊν που βρικατε παραπάνω με τα ςχιματα που ςασ δίνονται: 19. Να γράψετε όλεσ τισ πικανζσ τριάδεσ που αντιςτοιχοφν ςε n=4 0.Σασ δίνονται 4 τροχιακά (,0,0) (1,0,0) α. β. 1s s (3,0,0) (4,0,0) γ. 3s δ. 4s Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 89

90 90 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Α. Τι κοινό ζχουν τα παραπάνω τροχιακά : α. Το ςχιμα β. Το μζγεκοσ Β. Τι διαωορετικό ζχουν τα παραπάνω τροχιακά: α. Το ςχιμα β. Το μζγεκοσ Γ. Ροιοσ κβαντικόσ αρικμόσ είναι διαωορετικόσ ςτα τροχιακά που ςασ δίνονται ; α. n β. l γ.m l Δ. Ροιόσ κβαντικόσ αρικμόσ κακορίηει το μζγεκοσ του τροχιακοφ; α. n β. l γ.m l 1.Σασ δίνονται τροχιακά ίδιου μεγζκουσ :.Σασ δίνονται 3 τροχιακά ίδιου μεγζκουσ και ςχιματοσ αλλά διαωορετικοφ προςανατολιςμοφ: Α. Ροιοι είναι οι κοινοί κβαντικοί αρικμοί ; Β. Ροιοσ είναι ο κβαντικόσ αρικμόσ που διαωζρει ςτα τρία διαωορετικά τροχιακά ; Γ. Τι κακορίηει ο κβαντικόσ αρικμόσ m l ; 3.Σασ δίνονται τρία διαωορετικά τροχιακά που ανικουν ςτθ ςτιβάδα Μ (n=3) Α. Ροιοσ είναι ο διαωορετικόσ κβαντικόσ αρικμόσ: α. Ο n β. Ο l γ. Ο m l B. Στο τροχιακό με ςυμβολιςμό s ποιο ςτοιχείο του ςυμβολιςμοφ αωορά το ςχιμα: α. Ο αρικμόσ β. Το γράμμα s Γ. Ροιοσ ςυμβολιςμόσ είναι ςωςτόσ για το παρακάτω τροχιακό: α. 3s β. 3p x Δ. Το ςχιμα ενόσ τροχιακοφ που ςτο ςυμβολιςμό του διακζτει το γράμμα s είναι : α. Σωαίρα β. Διπλόσ λοβόσ Ε. Το ςχιμα ενόσ τροχιακοφ που ςτο ςυμβολιςμό του διακζτει το γράμμα p είναι : α. Σωαίρα β. Διπλόσ λοβόσ A. Nα αντιςτοιχίςετε τα παραπάνω τροχιακά με τουσ κβαντικοφσ αρικμοφσ που ςασ δίνονται Τριάδα κβαντικϊν Τροχιακό αρικμϊν ςχιματοσ (3,,0) (3,1,-1) (3,0,0,) Β. Nα αντιςτοιχίςετε τα παραπάνω τροχιακά με τουσ ςυμβολιςμοφσ που ςασ δίνονται Συμβολιςμόσ Τροχιακό Τροχιακοφ ςχιματοσ 3d xy 3s 3p y Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 90

91 91 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 4. Να αντιςτοιχίςετε τουσ όρουσ τθσ ςτιλθσ-ι με τουσ όρουσ τθσ ςτιλθσ-ιι : τιλθ-ι τιλθ-ιι 1.Θλεκτρόνιο α. Κφριοσ κβαντικόσ.τροχιακό αρικμόσ n 3.Στιβάδα β. Ηευγάρι κβαντικϊν 4. Υποςτιβάδα αρικμϊν (n,l) γ. Τριάδα κβαντικϊν αρικμϊν (n,l,m l ) δ. Τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν (n,l,m l,m s ) 5. Να αντιςτοιχίςετε τουσ όρουσ τθσ ςτιλθσ-ι με τουσ όρουσ τθσ ςτιλθσ-ιι : τιλθ-ι τιλθ-ιι 1.Θλεκτρόνιο ςε α. n=3, l=, m l =- τροχιακό s.τροχιακό 3d β. n= 3.Στιβάδα L 4. Υποςτιβάδα 4f γ. n=4, l=3 δ. n=, l=0,m l =0, m s =+1/ 6.Να βρείτε τισ επιτρεπτζσ τετράδεσ κβαντικϊν αρικμϊν για ζνα θλεκτρόνιο, ςτισ περιπτϊςεισ των μθ επιτρεπτϊν να αιτιολογιςετε τον λόγο απόρριψθσ τουσ. α. n=1, l=1, m l =0, m s =+1/ β. n=3, l=1, m l =-, m s =-1/ γ. n=, l=1, m l =0, m s =+1/ δ. n=, l=0, m l =0, m s =+1 Λφςη : α. Μθ επιτρεπτι, ο κβαντικόσ αρικμόσ l είναι ίςοσ με τον n,ενϊ πρζπει να είναι μικρότεροσ β. Μθ επιτρεπτι, ο κβαντικόσ αρικμόσ m l δεν μπορεί κατά απόλυτθ τιμι να είναι μεγαλφτεροσ του l γ. Επιτρεπτι δ. Μθ επιτρεπτι, ο κβαντικόσ αρικμόσ m s μπορεί να λαμβάνει μόνο τισ τιμζσ +1/ ι -1/. Παρατηρήςεισ : Ελζγχουμε ο αρικμόσ n να είναι πάντα κετικόσ και ακζραιοσ ( δεν μπορεί να είναι 0). Ο αρικμόσ l είναι πάντα κετικόσ και ακζραιοσ μικρότεροσ του n (μπορεί να είναι 0.) Ο αρικμόσ m l είναι ακζραιοσ και κατά απόλυτθ τιμι πάντα μικρότεροσ ι ίςοσ του l. Ο αρικμόσ m s πάντα είναι ι +1/ ι -1/ 7. Α. Να βρείτε τισ επιτρεπτζσ τετράδεσ κβαντικϊν αρικμϊν για ζνα θλεκτρόνιο, ςτισ περιπτϊςεισ των μθ επιτρεπτϊν να αιτιολογιςετε τον λόγο απόρριψθσ τουσ. α. n=1, l=1, m l =0, m s =+1 β. n=1, l=3, m l =3, m s =+1/ γ. n=3, l=, m l =+3, m s =-1/ δ. n=0, l=1, m l =0, m s =+1/ ε. n=,l=1,m l =-1,m s =+3/ B. Να βρείτε τισ επιτρεπτζσ τετράδεσ κβαντικϊν αρικμϊν για ζνα θλεκτρόνιο, ςτισ περιπτϊςεισ των μθ επιτρεπτϊν να αιτιολογιςετε τον λόγο απόρριψθσ τουσ. α. n=, l=0, m l =0, m s =+1/ β. n=1, l=1, m l =0, m s =+1/ γ. n=0, l=0, m l =0, m s =-1/ δ. n=, l=1, m l =-1, m s =+1/ ε. n=,l=1,m l =-,m s =+1/ 8. Να βρεκεί θ ςτιβάδα και θ υποςτιβάδα που ανικει το τροχιακό με τριάδα κβαντικϊν αρικμϊν n=3, l=1, m l =1 Ανάλυςθ δεδομζνων : Ο κφριοσ κβαντικόσ αρικμόσ n μασ δίνει τθ ςτιβάδα που ανικει το τροχιακό -K(n=1), L(n=),κ.ο.κ.- ενϊ ο δευτερεφων ι αηιμουκιακόσ l χαρακτθρίηει τθν υποςτιβάδα ωσ s,p,d,f. Ο μαγνθτικόσ κβαντικόσ m l αφορά τον προςανατολιςμό του τροχιακοφ και ςτθ ςυγκεκριμζνθ περίπτωςθ δε χρειάηεται. Λφςθ: Σο τροχιακό με n=3 ανικει ςτθ ςτιβάδα Μ (3 θ ςτιβάδα),ενϊ για l=1 γνωρίηουμε ότι το τροχιακό είναι τφπου p. Άρα ανικει ςτθν υποςτιβάδα 3p. 9. Α. Να βρεκοφν θ ςτιβάδα και θ υποςτιβάδα που ανικουν τα τροχιακα με τριάδα κβαντικϊν αρικμϊν : α.n=, l=1, m l =1 β. n=4, l=3, m l =- γ.n=3,l=,m l =-1 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 91

92 9 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 30. Να βρεκοφν οι τριάδεσ κβαντικϊν αρικμϊν των τροχιακϊν 4p. Απάντθςθ : Ανάλυςθ δεδομζνων : Από το ςυμβολιςμό τθσ υποςτιβάδασ 4p γνωρίηουμε ότι ο n=4 και ο l=1 για p τροχιακά. Μποροφμε από το l να υπολογίςουμε τισ πικανζσ τιμζσ του m l =-1 ι 0 ι +1 Λφςθ: Οι πικανζσ τριάδεσ είναι : (4,1,-1), (4,1,0), (4,1,1) 31. Να βρεκοφν οι τριάδεσ κβαντικϊν αρικμϊν των τροχιακϊν.: α. 3s β. 6p γ. 4d 3. Θ ςτιβάδα Ο χαρακτθρίηεται από τον κβαντικό αρικμό n=5 Α. Ρόςα τροχιακά διακζτει θ παραπάνω ςτιβάδα ; Β. Σε ποια υποςτιβάδα τθσ ανικουν τα τροχιακά (5,1,-1) και (5,,0) ; Γ. Να βρεκοφν οι τριάδεσ κβαντικϊν αρικμϊν των τροχιακϊν τθσ υποςτιβάδασ 5f. 33. Αν προςδιοριςτεί με υψθλι ακρίβεια θ κζςθ του θλεκτρονίου, το ςωάλμα ςτον προςδιοριςμό τθσ ορμισ κα είναι πολφ μεγάλο και αντίςτροωα. Ροια αρχι διατυπϊνει το παραπάνω γεγονόσ; Ροια είναι θ ςυνζπεια αυτισ τθσ αρχισ όςον αωορά τον προςδιοριςμό τθσ τροχιάσ του θλεκτρονίου ; 34. Θ κυματικι εξίςωςθ του Schrödinger προςδιορίηει τθν ενζργεια Ε n του θλεκτρονίου ςτο άτομο του υδρογόνου ; Τι ςχζςθ ζχει θ ενζργεια αυτι με το πρότυπο του Bohr ; Τι διαωορά ζχει όςον αωορά τθν περιγραωι τθσ κίνθςθσ του θλεκτρονίου θ τροχιά του προτφπου του Bohr με τα τροχιακά των μοντζρνων αντιλιψεων για το άτομο του υδρογόνου ; 35. Το θλεκτρόνιο του ατόμου του υδρογόνου ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ ζχει ενζργεια Ε=-, J Ρου κινείται το θλεκτρόνιο με βάςθ το πρότυπο του Bohr και που με βάςθ το μοντζλο τθσ κβαντομθχανικισ ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ; Να απαντιςετε το ίδιο ερϊτθμα για τθν 1 θ διεγερμζνθ κατάςταςθ. 36. Ζχουμε ςθμεία του χϊρου Α και Β. Θ τιμι τθσ κυματοςυνάρτθςθσ ψ για το θλεκτρόνιο ςτο ςθμείο Α είναι ψ=0,1 και ςτο ςθμείο Β ψ=-0,3. Σε ποιο ςθμείο του χϊρου θ πικανότθτα να βρεκεί το θλεκτρόνιο είναι πιο υψθλι ;Εξθγιςτε τθν επιλογι ςασ. 37. Τι κοινό και τι διαωορετικό ζχουν το τροχιακό (1,0,0) με το τροχιακό (,0,0) ; 38. Τι κοινό και τι διαωορετικό ζχουν το τροχιακό (,0,0) με το τροχιακό (,1,0) ; 39. Τι κοινό και τι διαωορετικό ζχουν το τροχιακό (,1,0) με το τροχιακό (,1,1) ; ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ 1.() ι (Λ) : Ο δευτερεφων ι αηιμουκιακόσ κβαντικόσ αρικμόσ κακορίηει τον προςανατολιςμό του θλεκτρονιακοφ νζωουσ.. Ροια από τισ παρακάτω τετράδεσ κβαντικϊν αρικμϊν (n, l, m l, m s ) δεν είναι επιτρεπτι για ζνα θλεκτρόνιο ςε ζνα άτομο ; α. (4,,,+1/) β. (4, 1, 0,-1/) γ. (4,, 3,+1/) δ. (4, 3,,-1/) 3. Τι είδουσ τροχιακό περιγράωεται από τουσ κβαντικοφσ αρικµοφσ n = 3 και l= α. 3d β. 3f γ. 3p δ. 3s 4.() ι (Λ) : Ο μαγνθτικόσ κβαντικόσ αρικµόσ m l κακορίηει το μζγεκοσ του θλεκτρονιακοφ νζωουσ. 5. Ο αρικμόσ των τροχιακϊν ςε μία f υποςτιβάδα είναι : α. 1. β. 3. γ. 5. δ () ι (Λ) : Σφμωωνα με τθν κβαντομθχανικι,τα θλεκτρόνια κινοφνται ςε κυκλικζσ τροχιζσ γφρω από τον πυρινα του ατόμου. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 9

93 93 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 7. Οι αρικμοί τθσ ςτήλησ Ι αποτελοφν τετράδα τιμϊν των κβαντικϊν αρικμϊν ενόσ θλεκτρονίου.να γράψετε ςτο τετράδιο ςασ τον αρικμό τθσ ςτήλησ ΙΙ και δίπλα ςε κάκε αρικμό το γράμμα τθσ ςτήλησ Ι, το οποίο αντιςτοιχεί ςτθν ςωςτι τιμι του κάκε κβαντικοφ αρικμοφ. τιλθ Ι τιλθ ΙΙ α l β. +1/. m l γ n δ. 4. m s 8.() ι (Λ) : Τροχιακά με τον ίδιο κφριο κβαντικό αρικμό n ςυγκροτοφν μια υποςτιβάδα. 9. Για κφριο κβαντικό αρικμό n=, ο δευτερεφων ι αηιμουκιακόσ κβαντικόσ αρικμόσ l μπορεί να πάρει τισ τιμζσ : α. 1 και β. 0 και 1 γ. 0,1 και δ. 0 και 10. Να γράψετε ςτο τετράδιο ςασ τισ υποςτιβάδεσ τθσ ςτιλθσ Ι και δίπλα ςε κάκε υποςτιβάδα τον αντίςτοιχο αρικμό ατομικϊν τροχιακϊν τθσ ςτιλθσ ΙΙ τιλθ Ι (υποςτιβάδεσ) s 3 4p 5 3d 7 5f 1 τιλθ ΙΙ (αρικμόσ ατομικών τροχιακών) 11. Για κφριο κβαντικό αρικμό n=3, ο δευτερεφων ι αηιμουκιακόσ κβαντικόσ αρικμόσ l μπορεί να πάρει τισ τιμζσ : α. 0,1,,3 β. 0,1, γ. 1, δ. 1,,3 1. Να αντιςτοιχίςετε τθν κάκε υποςτιβάδα τθσ ςτιλθσ Ι με το ςωςτό ηεφγοσ τιμϊν των κβαντικϊν αρικμϊν (n, l ) τθσ ςτιλθσ ΙΙ, γράωοντασ ςτο τετράδιο ςασ τον αρικμό τθσ ςτιλθσ Ι και δίπλα το αντίςτοιχο γράμμα τθσ ςτιλθσ ΙΙ ( δφο ηεφγθ τθσ ςτιλθσ ΙΙ περιςςεφουν ) τιλθ Ι τιλθ ΙΙ (υποςτιβάδα) 1. p. 3s 3. 3d 4. 4s 5. 4d ( n, l ) α. (3,) β. (4,0) γ. (3,0) δ. (,0) ε. (,1) ςτ. (4,1) η. (4,) 13. Ο δευτερεφων κβαντικόσ αρικμόσ (l) κακορίηει : α. τον προςανατολιςμό του θλεκτρονιακοφ νζωουσ β. τθν ιδιοπεριςτροωι του θλεκτρονίου γ. το ςχιμα του θλεκτρονιακοφ νζωουσ δ. το μζγεκοσ του θλεκτρονιακοφ νζωουσ 14.Ροιοσ τφποσ τροχιακοφ αντιςτοιχεί ςτθν τριάδα κβαντικϊν αρικμϊν n=3, l=0 και m l =0 ; α. 3p x β. 3p y γ. 3s δ. 3p z 15. Ροιο από τα παρακάτω τροχιακά δεν υπάρχει ςε ζνα άτομο α. 5s β. 3p γ. 4f δ. d 16. Ροια από τισ παρακάτω τριάδεσ κβαντικϊν αρικμϊν (n,l,m l ) δεν αντιςτοιχεί ςε ατομικό τροχιακό ; α. (,1,1) β. ( 5,,-1) γ. (3,,1) δ. (3,1,) 17.Ροια από τισ παρακάτω τριάδεσ κβαντικϊν αρικμϊν (n,l,m l ) αντιςτοιχεί ςτο ατομικό τροχιακό 3p x ; α. (3,1,1) β. (3,0,0) γ. (3,,1) δ. (4,1,1) 18. () ι (Λ) Τα s τροχιακά ζχουν ςωαιρικι ςυμμετρία. 19. () ι (Λ): Ο αρικμόσ τροχιακϊν ςε μία υποςτιβάδα, με αηιμουκιακό κβαντικό αρικμό l, δίνεται από τον τφπο: l Θ υποςτιβάδα 3d αποτελείται από: α. ζνα ατομικό τροχιακό. β. τρία ατομικά τροχιακά. γ. πζντε ατομικά τροχιακά. δ. ζνα ζωσ πζντε ατομικά τροχιακά, ανάλογα με τον αρικμό των θλεκτρονίων που περιζχει. 1. ()ι(λ) Σε κάκε τιμι του μαγνθτικοφ κβαντικοφ αρικμοφ (m l ) αντιςτοιχοφν δφο τροχιακά.. Ζνα θλεκτρόνιο που ανικει ςε τροχιακό τθσ 3p υποςτιβάδασ είναι δυνατόν να ζχει τθν εξισ τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν: α. (3, 0, 0, +1/) β. (3,, -1, -1/) γ. (3, 3, -1, +1/) δ. (3, 1, 1, +1/) 3. Τα ατομικά τροχιακά s και 3s διαωζρουν α. κατά το ςχιμα. β. κατά το μζγεκοσ. γ. κατά τον προςανατολιςμό ςτον χϊρο. δ. ςε όλα τα παραπάνω. 4. ()ι(λ) Ατομικά τροχιακά που ζχουν τουσ ίδιουσ κβαντικοφσ αρικμοφσ n και l ανικουν ςτθν ίδια υποςτιβάδα ι υποωλοιό. 5. Από τισ παρακάτω τετράδεσ κβαντικϊν αρικμϊν (n, l, m l, m s ) δεν είναι δυνατι θ. α. (5,0,0,-1/). β. (3,,3,+1/). γ. (,1,0,+1/). δ. (3,1,1,-1/). 6. Ζνα θλεκτρόνιο που ανικει ςε τροχιακό τθσ p υποςτιβάδασ είναι δυνατόν να ζχει τθν εξισ τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν (n, l, m l, m s ) α. (,1,-1,+1/). β. (,,1,+1/). Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 93

94 94 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών γ. (,0,0, 1/). δ. (3,1,1,+1/). 7. Ροια από τισ επόμενεσ τετράδεσ κβαντικϊν αρικμϊν (n, l, m l, m s ) δεν είναι δυνατι; α. (, 1, 0, + 1/) β. (3, 1, 1, 1/ ) γ. (,, 0, +1/) δ. (3,,, 1/) 8. Τι κακορίηει ο μαγνθτικόσ κβαντικόσ αρικμόσ; α. Το ςχιμα του τροχιακοφ. β. Τον προςανατολιςμό των τροχιακϊν. γ. Το μζγεκοσ του τροχιακοφ. δ. Τθν ιδιοπεριςτροωι του θλεκτρονίου. 9. Ροια από τισ παρακάτω προτάςεισ είναι ορκι ςφμωωνα με το κβαντομθχανικό μοντζλο του ατόμου; α. τα θλεκτρόνια περιςτρζωονται γφρω από τον πυρινα ςε οριςμζνεσ κυκλικζσ ι ελλειπτικζσ τροχιζσ. β. προςδιορίηεται με ακρίβεια ταυτόχρονα τόςο θ κζςθ όςο και θ ταχφτθτα του θλεκτρονίου οποιαδιποτε χρονικι ςτιγμι. γ. προςδιορίηεται θ πικανότθτα εφρεςθσ του θλεκτρονίου ςε οριςμζνο χϊρο. 30. Ζνα θλεκτρόνιο που ανικει ςτο τροχιακό 3p x μπορεί να ζχει τθν εξισ τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν α. (3, 1, 0, +1) β. (3,, 1, ½) γ. (3, 3, 1, +½) δ. (3, 1, 1, +½). 31. Ο ςυμβολιςμόσ px κακορίηει τισ τιμζσ α. του δευτερεφοντοσ κβαντικοφ αρικμοφ β. του μαγνθτικοφ κβαντικοφ αρικμοφ γ. του αηιμουκιακοφ και του μαγνθτικοφ κβαντικοφ αρικμοφ δ. του κφριου και του δευτερεφοντοσ κβαντικοφ αρικμοφ. 3. Ροια από τισ παρακάτω τετράδεσ κβαντικϊν αρικμϊν δεν είναι επιτρεπτι; α. n = 3, l =, ml =, ms = +½ β. n = 4, l = 4, ml = 4, ms = +½ γ. n =, l = 0, ml = 0, ms = ½ δ. n =, l = 1, ml = 1, ms = ½ 33. Το πλικοσ των ατομικϊν τροχιακϊν ςτισ ςτιβάδεσ L και Μ είναι αντίςτοιχα: α. 4 και 9 β. 4 και 10 γ. 8 και 18 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 94

95 95 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 6..Αρχέσ δόμηςησ πολυηλεκτρονιακών ατόμων. υψθλότερθσ ενζργειασ ) ςτο άτομο του υδρογόνου : p, 3d, 5d, 4f Ενέργεια Ηλεκτρονίου 1. Το πρότυπο του Bohr μπορεί να ερμθνεφςει το ωάςμα εκπόμπθσ του ατόμου του υδρογόνου, και ιόντων He+, 3Li+. Γιατί το πρότυπο του Bohr δεν μπορεί να ερμθνεφςει τα ατομικά ωάςματα των He, 3Li ;. Με βάςθ το διάγραμμα που ςασ δίνεται να απαντιςετε ςτισ ερωτιςεισ που ακολουκοφν το άτομο του υδρογόνου και ςτα υδρογονοειδι 4.Σασ δίνονται τα παρακάτω ηεφγθ τροχιακϊν Ηεφγοσ-1 : s-p Ηεφγοσ- : p-3p Α. Ροιο ηεφγοσ τροχιακϊν αωορά τροχιακά τθσ ίδιασ ενζργειασ ςτο άτομο του Θ : α. Ηεφγοσ-1 β. Ηεφγοσ- Β. Ροιο ηεφγοσ τροχιακϊν αωορά τροχιακά τθσ διαωορετικισ ενζργειασ ςτο άτομο του Θ : α. Ηεφγοσ-1 β. Ηεφγοσ- 5. Είναι ςωςτόσ ο ιςχυριςμόσ ότι ςτο άτομο του υδρογόνου τα τροχιακά τθσ ίδιασ ςτιβάδασ ζχουν όλα τθν ίδια ενζργεια ; 6. Με βάςθ το διάγραμμα που ςασ δίνεται να απαντιςετε τισ ερωτιςεισ που ακολουκοφν ϋατομα που διακζτουν παραπάνω από ζνα θλεκτρόνιο (πολυθλεκτρονιακά) Α. Ροιο από τα τροχιακά 1s(1,0,0) και s(,0,0) ζχει μεγαλφτερθ ενζργεια ; α. Το 1s β. Το s Β. Ροιο από τα τροχιακά s(1,0,0) και 3s(3,0,0) ζχει μεγαλφτερθ ενζργεια ; α. Το s β. Το 3s Γ. Ροιοσ κβαντικόσ αρικμόσ είναι διαωορετικόσ ςτα τροχιακά 1s,s,3s : α. Ο κφριοσ (n) β. Ο δευτερεφων (l) γ. Ο μαγνθτικόσ ml Δ. To τροχιακό s(,0,0) με το τροχιακό px (,1,0) ζχουν τον ίδιο κβαντικό αρικμό n ; α. Ναι β. Πχι Ε. To τροχιακό s(,0,0) με το τροχιακό px (,1,0) ζχουν τθν ίδια ενζργεια; α. Ναι β. Πχι Σ. Είναι ςωςτόσ ο ιςχυριςμόσ ότι ςτο άτομο του υδρογόνου και ςτα υδρογονοειδι ότι τροχιακά με ίδιο κβαντικό αρικμό n είναι τροχιακά τθσ ίδιασ ενζργειασ ; α. Ναι β. Πχι 3. Να κατατάξετε τα παρακάτω τροχιακά κατά αυξανόμενθ ενζργεια (από το τροχιακό μικρότερθσ ενζργειασ προσ το τροχιακό Α. To τροχιακό s(,0,0) με το τροχιακό px (,1,0) ζχουν τθν ίδια ενζργεια; α. Ναι β. Πχι Β. Είναι ςωςτόσ ο ιςχυριςμόσ ότι ςτα πολυθλεκτρονιακά άτομα τροχιακά με ίδιο κβαντικό αρικμό n είναι τροχιακά τθσ ίδιασ ενζργειασ ; α. Ναι β. Πχι Γ. Τα 3 τροχιακά τθσ υποςτιβάδασ p μεταξφ τουσ.: α. ζχουν τθν ίδια ενζργεια β. ζχουν διαωορετικι ενζργεια Δ. Τα 5 τροχιακά τθσ υποςτιβάδασ 3d μεταξφ τουσ : α. ζχουν τθν ίδια ενζργεια β. ζχουν διαωορετικι ενζργεια Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 95

96 96 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Ε. Ζνα τροχιακό τθσ υποςτιβάδασ 3p με ζνα τροχιακό τθσ υποςτιβάδασ 3d. : α. ζχουν τθν ίδια ενζργεια β. ζχουν διαωορετικι ενζργεια Σ. Είναι ςωςτόσ ο ιςχυριςμόσ ότι ςτα πολυθλεκτρονιακά άτομα τα τροχιακά τθσ ίδιασ ςτιβάδασ ζχουν όλα τθν ίδια ενζργεια ; α. Ναι β. Πχι Ζ. Είναι ςωςτόσ ο ιςχυριςμόσ ότι ςτα πολυθλεκτρονιακά άτομα τα τροχιακά τθσ ίδιασ υποςτιβάδασ ζχουν όλα τθν ίδια ενζργεια ; α. Ναι β. Πχι 7. Να κατατάξετε τα τροχιακά s,p, 3s και 3p κατά ςειρά αυξανόμενθσ ενζργειασ. Απάντθςθ : Σι μασ ηθτά το πρόβλθμα : Να ςυγκρίνουμε τα τροχιακά όςον αφορά τθν ενζργεια Σι δεδομζνα μασ δίνει το πρόβλθμα : Μασ δίνει του ςυμβολιςμοφσ των τροχιακϊν. Από το ςυμβολιςμό ενόσ τροχιακοφ γνωρίηουμε τον κφριο κβαντικό αρικμό n (είναι ο αρικμόσ μπροςτά από το λατινικό γράμμα) και τον κβαντικό αρικμό l που εξαρτάται από το λατινικό γράμμα (s για l=0, p για l=1, d για l= και f για l=3) Ανάλυςθ δεδομζνων : Ιςχφει για το s(n=,l=0), για το p(n=,l=1),για το 3s (3,0),για το 3p (3,1) Αξιοποίθςθ δεδομζνων : Για να ςυγκρίνω τισ ενζργειεσ υπολογίηω το άκροιςμα n+l για όλα τα τροχιακά, γνωρίηουμε ότι όςο μεγαλφτερο είναι το άκροιςμα τόςο υψθλότερθ είναι θ ενζργεια s : n+l=+0 = p: n+l=+1 =3 3s: n+l=3+0=3 3p:n+l=3+1=4 Λφςθ: Σα χαμθλότερθσ ενζργειασ τροχιακά είναι τα s ενϊ τα υψθλότερθσ τα 3p. Σο άκροιςμα n+l των τροχιακϊν p και 3s είναι το ίδιο, όμωσ δεν ζχουν τθν ίδια ενζργεια, τα 3s τροχιακά ζχουν τθν ίδια ενζργεια επειδι ζχουν μεγαλφτερο κβαντικό αρικμό n. Άρα θ κατάταξθ είναι : 1.) s.) p 3.)3s 4.)3p Παρατιρθςθ : Προςζχουμε όταν ςε δφο τροχιακά το άκροιςμα n+l είναι ίδιο, τότε ελζγχουμε και τον κφριο κβαντικό αρικμό n. 8. Να ελζγξετε ςτα παρακάτω ηεφγθ τροχιακϊν ποιο είναι μικρότερθσ ενζργειασ : α. 3d -4s β. px-py γ. 4f-5p δ. 5d-6s ε. 4d-5p ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ 1.( ) ι (Λ) : Στα πολυθλεκτρονικά άτομα οι ενεργειακζσ ςτάκμεσ των υποςτιβάδων τθσ ίδιασ ςτιβάδασ ταυτίηονται..( ) ι (Λ) : Ο κβαντικόσ αρικμόσ του spin (ms) ςυμμετζχει ςτθ διαμόρωωςθ τθσ τιμισ τθσ ενζργειασ του θλεκτρονίου. 3.( ) ι (Λ) : Ο κβαντικόσ αρικμόσ του spin δεν ςυμμετζχει ςτθ διαμόρωωςθ τθσ τιμισ τθσ ενζργειασ του θλεκτρονίου, οφτε ςτο κακοριςμό του τροχιακοφ 4.( ) ι (Λ) : Το τροχιακό 1s και το τροχιακό s ζχουν ίδιο ςχιμα και ίδια ενζργεια. 5. Στθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ το μοναδικό θλεκτρόνιο του ατόμου του υδρογόνου βρίςκεται ςτθν υποςτιβάδα 1s διότι : α. το άτομο του υδρογόνου διακζτει μόνο s ατομικά τροχιακά. β. το άτομο του υδρογόνου ζχει ςωαιρικό ςχιμα. γ. θ υποςτιβάδα 1s χαρακτθρίηεται από τθν ελάχιςτθ ενζργεια. δ. τα p τροχιακά του ατόμου του υδρογόνου είναι κατειλθμμζνα. 6. Ροιο από τα παρακάτω ατομικά τροχιακά ενόσ πολυθλεκτρονιακοφ ατόμου ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ ζχει τθ μεγαλφτερθ ενζργεια ;( οι αρικμοί ςτθν παρζνκεςθ αντιςτοιχοφν ςτουσ τρεισ πρϊτουσ κβαντικοφσ αρικμοφσ ) α. (3,1,0) β. (3,,0) γ. (3,0,1) δ. (4,0,0) 7.Ροια από τισ παρακάτω υποςτιβάδεσ ζχει τθν χαμθλότερθ ενζργεια : α. s β. 3s γ. p δ. 1s 8. Από τισ παρακάτω υποςτιβάδεσ τθ χαμθλότερθ ενζργεια ζχει θ υποςτιβάδα α. 3d. β. 3p. γ. 3s. δ. 4s. 9. Ροια από τισ παρακάτω τετράδεσ κβαντικϊν αρικμϊν αντιςτοιχεί ςε θλεκτρόνιο ενόσ ατόμου με μεγαλφτερθ ενζργεια ; α. (3,1,1,1/) β.(4,0,0,-1/) γ. (3,,-,1/) δ. (,1,0,-1/) Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 96

97 97 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Απαγορευτική αρχή του Pauli-Κανόνασ του Hund 1.Α.Σασ δίνεται το παρακάτω θλεκτρόνιο : Α. Ροια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν περιγράωει το 1ο θλεκτρόνιο : α. (1, 0, 0, +1/) β. (1, 0, 0, -1/) Β. Ροια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν περιγράωει το ο θλεκτρόνιο : α. (1, 0, 0, +1/) Ροια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν περιγράωει το θλεκτρόνιο : 1 1 α. (1,0,0, ) β. (1,0,0, ) Β. Σασ δίνεται το παρακάτω θλεκτρόνιο : β. (1, 0, 0, -1/) Γ. Συμωωνεί θ παραπάνω τοποκζτθςθ του ου θλεκτρονίου με τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli ; α. Ναι β. Πχι 4. Σε ζνα τροχιακό με δφο θλεκτρόνια τοποκετοφμε ζνα 3ο θλεκτρόνιο Ροια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν περιγράωει το θλεκτρόνιο : 1 1 α.(1,0,0, ) β. (1,0,0, ). Διακζτουμε ζνα θλεκτρόνιο ςε ζνα άτομο ςτο τροχιακό 1s,ςτθ ςυνζχεια ςτο ίδιο τροχιακό τοποκετοφμε και ζνα δεφτερο θλεκτρόνιο Α. Ροια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν περιγράωει το 1ο θλεκτρόνιο : α. (1, 0, 0, +1/) β. (1, 0, 0, -1/) Β. Ροια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν περιγράωει το ο θλεκτρόνιο : α. (1, 0, 0, +1/) β. (1, 0, 0, -1/) Γ. Συμωωνεί θ παραπάνω τοποκζτθςθ του ου θλεκτρονίου με τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli ; α. Ναι β. Πχι Α. Ροια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν περιγράωει το 1ο θλεκτρόνιο : α. (1, 0, 0, +1/) β. (1, 0, 0, -1/) Β. Ροια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν περιγράωει το ο θλεκτρόνιο : α. (1, 0, 0, +1/) β. (1, 0, 0, -1/) Γ. Ροια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν περιγράωει το 3ο θλεκτρόνιο : α. (1, 0, 0, +1/) β. (1, 0, 0, -1/) Δ. Είναι δυνατι θ τοποκζτθςθ του 3ου θλεκτρονίου ςτο τροχικακό ςφμωωνα με τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli ; α. Ναι β. Πχι 5. Να ςθμειϊςετε ποιεσ τοποκετιςεισ θλεκτρονίων παραβιάηουν τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli αιτιολογϊντασ τθν επιλογι ςασ. 3. Διακζτουμε ζνα θλεκτρόνιο ςε ζνα άτομο ςτο τροχιακό 1s,ςτθ ςυνζχεια ςτο ίδιο τροχιακό τοποκετοφμε και ζνα δεφτερο θλεκτρόνιο. Χ.Κ.Φιρωιρισ-Φ ΟΝΤΙΣΤΘ ΙΑ Ρ ΟΟΡΤΙΚΘ-Ραπαναςταςίου 101 Σελίδα 97

98 98 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Απάντθςθ : Σι μασ ηθτά το πρόβλθμα : Να ελζγξουμε κάκε τροχιακό και να διαπιςτϊςουμε αν ιςχφει θ απαγορευτικι αρχι του Pauli. Σι μασ δίνει το πρόβλθμα : Μασ δίνει ςε κάκε τροχιακό τον αρικμό των θλεκτρονίων κακϊσ και το spin του κακενόσ. Ανάλυςθ δεδομζνων : Γενικά θ απαγορευτικι αρχι του Pauli παραβιάηεται μόνο : α. Αν ζνα τροχιακό ζχει παραπάνω από θλεκτρόνια β. Όταν ζνα τροχιακό ζχει θλεκτρόνια με παράλλθλα spin Άρα ζνα τροχιακό μπορεί.: α. Να είναι κενό β. Να ζχει ζνα θλεκτρόνιο ( δεν μασ ενδιαφζρει αν ζχει spin +1/ ι -1/) γ. Να ζχει θλεκτρόνια με αντιπαράλλθλα spin Λφςθ: Σο τροχιακό 4p ζχει 3 θλεκτρόνια, το τροχιακό 3d ζχει θλεκτρόνια με παράλλθλο spin και το τροχιακό 3p ζχει ομοίωσ θλεκτρόνια με παράλλθλο spin.άρα τα τροχιακά 4p, 3d,3p παραβιάηουν τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli. 6. Να ςθμειϊςετε ποιεσ τοποκετιςεισ θλεκτρονίων παραβιάηουν τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli αιτιολογϊντασ τθν επιλογι ςασ. 7. Να βρείτε τθ μζγιςτθ χωρθτικότθτα θλεκτρονίων των υποςτιβάδων : 1s, p, 3d,4f Απάντθςθ : Σι μασ ηθτά το πρόβλθμα : Σο μζγιςτο αρικμό θλεκτρονίων που μποροφν να χωρζςουν ςτα τροχιακά κάκε υποςτιβάδασ Σι δεδομζνα μασ δίνει το πρόβλθμα : Μασ δίνει του ςυμβολιςμοφσ των υποςτιβάδων. Από το ςυμβολιςμό μίασ υποςτιβάδασ γνωρίηουμε τον κφριο κβαντικό αρικμό n (είναι ο αρικμόσ μπροςτά από το λατινικό γράμμα) και τον κβαντικό αρικμό l που εξαρτάται από το λατινικό γράμμα (s για l=0, p για l=1, d για l= και f για l=3) Ανάλυςθ δεδομζνων : Τποςτιβάδα 1s : n=1, l=0 Τποςτιβάδα p : n=, l=1 Τποςτιβάδα 3d : n=3, l= Τποςτιβάδα 4f : n=4, l=3 Αξιοποίθςθ δεδομζνων : Γνωρίηουμε ότι ςφμφωνα με τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli ζνα τροχιακό μπορεί να χωρζςει το πολφ θλεκτρόνια. Αν υπολογίςω των αρικμό των τροχιακϊν μίασ υποςτιβάδασ μπορϊ να βρω και το μζγιςτο αρικμό θλεκτρονίων τθσ υποςτιβάδασ. Ιςχφει για κάκε υποςτιβάδα : Αρικμόσ τροχιακϊν =l+1 Λφςθ: Αρικμόσ τροχιακϊν 1s =l+1= 0+1=1 Αρικμόσ τροχιακϊν p =l+1= 1+1=3 Αρικμόσ τροχιακϊν 3d =l+1= +1=5 Αρικμόσ τροχιακϊν 4f =l+1= 3+1=7 Άρα ο μζγιςτοσ αρικμόσ θλεκτρονίων είναι αρικμόσ τροχιακϊν. Μζγιςτθ χωρθτικότθτα 1s =1 = Μζγιςτθ χωρθτικότθτα p =3 =6 Μζγιςτθ χωρθτικότθτα 3d =5 =10 Μζγιςτθ χωρθτικότθτα 4f =7 =14 Παρατιρθςθ: Ο αρικμόσ των τροχιακϊν και κατά ςυνζπεια και ο μζγιςτοσ αρικμόσ θλεκτρονίων μίασ υποςτιβάδασ εξαρτϊνται μόνο από τον κβαντικό αρικμό l.επομζνωσ οποιαδιποτε υποςτιβάδα s ζχει μζγιςτθ χωρθτικότθτα θλεκτρόνια, οποιαδιποτε υποςτιβάδα p ζχει μζγιςτθ χωρθτικότθτα 6 θλεκτρόνια.ομοίωσ όλεσ οι d ζχουν 10 θλεκτρόνια, θ f 14 κ.οκ. 8. Να βρείτε τθ μζγιςτθ χωρθτικότθτα θλεκτρονίων των υποςτιβάδων : s, 3p, 5d,6f, 3s, 4p, 6d, 7s, 6p, 5f Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 98

99 99 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 9. Με βάςθ τον κανόνα του Hund να βρείτε ποια κατανομι θλεκτρονίων ςτα τροχιακά μίασ υποςτιβάδασ τον παραβιάηει. Απάντθςθ : Σι μασ ηθτά το πρόβλθμα : Που δεν ιςχφει ο κανόνασ του Hund. Σι δεδομζνα μασ δίνει το πρόβλθμα : Σισ κατανομζσ των θλεκτρονίων ςτα τροχιακά μίασ υποςτιβάδασ Αξιοποίθςθ δεδομζνων: Ο κανόνασ του Hund παραβιάηεται : i. Όταν ςτθν ίδια υποςτιβάδα ζχουμε ταυτόχρονα κενό τροχιακό και ςυμπλθρωμζνο (με θλεκτρόνια) ii. Όταν ςτθν ίδια υποςτιβάδα υπάρχουν θμιςυμπλθρωμζνα τροχιακά (με 1 θλεκτρόνιο) με αντιπαράλλθλα spin Θ πρόταςθ i. παραβιάηεται ςτισ κατανομζσ : α και ςτ Θ πρόταςθ ii. Παραβιάηεται ςτισ κατανομζσ : β, δ και κ 10. Με βάςθ τον κανόνα του Hund να βρείτε ποια κατανομι θλεκτρονίων ςτα τροχιακά μίασ υποςτιβάδασ τον παραβιάηει. 11. Με βάςθ τθν αρχι aufbau να τοποκετιςετε τα θλεκτρόνια ςε υποςτιβάδεσ και τροχιακά των ατόμων : 1H, He, 3 Li, 4 Be, 5 Β, 6 C, 7 N, 8 Ο, 9 F, 10 Ne ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ Απάντθςθ : Σι μασ ηθτά το πρόβλθμα : Να τοποκετιςουμε τα θλεκτρόνια ςε υποςτιβάδεσ και ςτθ ςυνζχεια να τα κατανείμουμε ςε τροχιακά Σι δεδομζνα μασ δίνει το πρόβλθμα : Σουσ ατομικοφσ αρικμοφσ Η (ο αρικμόσ κάτω αριςτερά) Αξιοποίθςθ δεδομζνων : ε κάκε άτομο ο αρικμόσ των θλεκτρονίων είναι ίςοσ με τον ατομικό αρικμό που εκφράηει των αρικμό των πρωτονίων. φμφωνα με τθν αρχι aufbau : -Πρϊτα ςυμπλθρϊνουμε τροχιακά χαμθλότερθσ ενζργειασ και ςτθ ςυνζχεια τροχιακά υψθλότερθσ ενζργειασ. -Σο κάκε τροχιακό μπορεί να χωρζςει το πολφ θλεκτρόνια. - Όταν κατανζμουμε θλεκτρόνια ςε τροχιακά τθσ ίδιασ υποςτιβάδασ πρϊτα τοποκετοφμε από ζνα θλεκτρόνιο ςε κάκε τροχιακό και εφόςον όλα τα τροχιακά διακζτουν από ζνα θλεκτρόνιο (με παράλλθλα spin),αρχίηουμε να ςυμπλθρϊνουμε τα τροχιακά. Λφςθ: -Για να κυμόμαςτε τθν ενεργειακι ςειρά των τροχιακϊν χρθςιμοποιοφμε τον μνθμονικό κανόνα Θ ςειρά των τροχιακϊν είναι : 1s s p 3s 3p.. -Για να μθν παραβιάςουμε τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli πρζπει να γνωρίηουμε τισ μζγιςτεσ χωρθτικότθτεσ των υποςτιβάδων Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 99

100 100 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ( s:, p:6, d:10,f:14 ) -Οι κατανομζσ είναι : b.μθ επιτρεπτό,το τροχιακό s διακζτει τρία θλεκτρόνια c.μθ επιτρεπτό, ςτο τροχιακό p υπάρχουν θλεκτρόνια με το ίδιο spin. d. Μθ επιτρεπτι, θ υποςτιβάδα 1s διακζτει μόνο ζνα τροχιακό που μπορεί να ζχει το πολφ θλεκτρόνια e. Μθ επιτρεπτι, θ υποςτιβάδα p δεν μπορεί να ζχει πάνω από ζξι θλεκτρόνια f. Επιτρεπτι. 14. Α. Ροιεσ από τισ παρακάτω θλεκτρονιακζσ κατανομζσ ι ποια από τα παρακάτω διαγράμματα τροχιακϊν είναι επιτρεπτά με βάςθ τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli ; Πςεσ ι όςα δεν είναι επιτρεπτά να εξθγιςετε το γιατί. 1. Α.Να γίνει θ κατανομι των θλεκτρονίων ςε τροχιακά των ατόμων : 15, 0 Ca, Ti Β. Να γίνει θ κατανομι θλεκτρονίων ςε υποςτιβάδεσ των ατόμων : 19Κ, 6 Fe, 37 Rb, 56 Ba, 53 I 13. Ροιεσ από τισ παρακάτω θλεκτρονιακζσ κατανομζσ ι ποια από τα παρακάτω διαγράμματα τροχιακϊν είναι επιτρεπτά με βάςθ τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli ; Πςεσ ι όςα δεν είναι επιτρεπτά να εξθγιςετε το γιατί. Λφςθ: τα διάγραμμα των τροχιακϊν επιτρεπτά είναι όςα ςε κάκε τροχιακό υπάρχουν το πολφ δφο θλεκτρόνια. Σα τροχιακά που ζχουν θλεκτρόνια, τα θλεκτρόνια πρζπει να ζχουν αντίκετα spin. τισ θλεκτρονιακζσ κατανομζσ καμία υποςτιβάδα δεν μπορεί να ζχει μεγαλφτερο αρικμό θλεκτρονίων από (l+1), ( όπου l+1 ο αρικμόσ τροχιακϊν τθσ κάκε υποςτιβάδασ ). a. Επιτρεπτό διάγραμμα Β. Ροια από τα παρακάτω διαγράμματα τροχιακϊν είναι επιτρεπτά με βάςθ τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli ; Πςα δεν είναι επιτρεπτά να εξθγιςετε το γιατί.για τα διαγράμματα που είναι επιτρεπτά να γραωεί θ κατανομι των θλεκτρονίων ςε υποςτιβάδεσ Γ. Ροια από τα παρακάτω διαγράμματα τροχιακϊν είναι επιτρεπτά με βάςθ τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli ; Πςα δεν είναι επιτρεπτά να εξθγιςετε το γιατί.για τα διαγράμματα που είναι επιτρεπτά να γραωεί θ κατανομι των θλεκτρονίων ςε υποςτιβάδεσ Δ. Ροιεσ από τισ παρακάτω θλεκτρονιακζσ κατανομζσ είναι επιτρεπτζσ με βάςθ τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli ; Πςεσ δεν είναι επιτρεπτζσ να εξθγιςετε το γιατί. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 100

101 101 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών Ε. Ροιεσ από τισ παρακάτω θλεκτρονιακζσ κατανομζσ είναι επιτρεπτζσ με βάςθ τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli ; Πςεσ δεν είναι επιτρεπτζσ να εξθγιςετε το γιατί. ςυμπλθρωμζνεσ. τθν υποςτιβάδα 3d,πρζπει να τοποκετιςουμε 6 θλεκτρόνια. Αρχικά τοποκετοφμε 5 θλεκτρόνια ςε διαφορετικά τροχιακά με παράλλθλα spin. Σο 6 ο το τοποκετοφμε ςε ηευγάρι ςε ζνα οποιοδιποτε τροχιακό 3d. 15. Χρθςιμοποιϊντασ τθν αρχι τθσ δόμθςθσ,γράψτε τθν κατανομι των θλεκτρονίων ςε υποςτιβάδεσ του ςτοιχείου γάλλιο ( 31 Ga). Ροια είναι θ κατανομι των θλεκτρονίων τθσ ςτιβάδασ ςκζνουσ ; Λφςθ: Γράφουμε τισ υποςτιβάδεσ με τθ ςειρά που ςυμπλθρϊνονται 1s sp 3s3p 4s3d4p Ρερίοδοσ 1 θ θ 3 θ 4 θ υμπλθρϊνουμε τισ υποςτιβάδεσ με θλεκτρόνια, πρζπει να τοποκετιςουμε ςυνολικά 31 θλεκτρόνια. 1s s p 6 3s 3p 6 4s 3d 10 4p 1 Αλλάηουμε (αφοφ ζχουν τοποκετθκεί θλεκτρόνια και ςτισ δυο) ςειρά τισ υποςτιβάδεσ 3d,4s 1s s p 6 3s 3p 6 3d 10 4s 4p 1 Θ ςτιβάδα ςκζνουσ είναι θ 4s 4p Να γραωοφν οι θλεκτρονιακζσ κατανομζσ (ςε υποςτιβάδεσ) των ατόμων : 53 Ι, 15 P, 7 Co, 5 Mn 17. Να γραωεί το διάγραμμα των τροχιακϊν του ατόμου του ςιδιρου ( 6 Fe) ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ. Λφςθ: Πραγματοποιοφμε τθν κατανομι των θλεκτρονίων όπωσ είδαμε παραπάνω. τθ ςυνζχεια ςχεδιάηουμε τα τροχιακά με κφκλουσ, ομαδοποιϊντασ τα ςε υποςτιβάδεσ. υμπλθρϊνουμε τα τροχιακά των υποςτιβάδων. Για τθν υποςτιβάδα που τα τροχιακά τθσ δεν είναι πλιρωσ ςυμπλθρωμζνα, τοποκετοφμε αρχικά τα θλεκτρόνια ςε ξεχωριςτά τροχιακά με παράλλθλα spin ( είτε προσ τα κάτω,είτε προσ τα πάνω) και ςτθ ςυνζχεια ςχθματίηουμε ηευγάρια θλεκτρονίων. Θ θλεκτρονιακι κατανομι του 6 Fe: 1s s p 6 3s 3p 6 3d 6 4s. Όλεσ οι υποςτιβάδεσ εκτόσ τθσ 3d είναι 18. Να γραωεί το διάγραμμα των τροχιακϊν του ατόμου του ωωςωόρου ( 15 ) κακϊσ και του κοβαλτίου ( 7 Co) ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ. 19. Ρωσ θ απαγορευτικι αρχι του Pauli κακορίηει τθ μζγιςτθ χωρθτικότθτα ενόσ τροχιακοφ,των υποςτιβάδων και των ςτιβάδων ; 0. Αν δεν ίςχυε θ απαγορευτικι αρχι του Pauli που κα κινοφνταν τα θλεκτρόνια ενόσ πολυθλεκτρονιακοφ ατόμου ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ ; 1. Τι περιλαμβάνει θ αρχι θλεκτρονιακισ δόμθςθσ(aufbau); Μπορεί να υπάρξει ςτθ ωφςθ θλεκτρονιακι διαμόρωωςθ που να παραβιάηει μία από τθσ αρχζσ που απαρτίηουν τθν aufbau;. Δεν μπορεί ςε ζνα άτομο να υπάρξουν θλεκτρόνια με τθν ίδια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν. Ροια αρχι εξθγεί το παραπάνω γεγονόσ ; Τα θλεκτρόνια μίασ υποςτιβάδασ ζχουν το μζγιςτο άκροιςμα κβαντικϊν αρικμϊν spin. Ροιοσ κανόνασ εξθγεί το παραπάνω γεγονόσ ; ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ 1. Δίνονται τα ςτοιχεία H, O, Cl που ζχουν ατομικοφσ αρικμοφσ 1, 8, 17, αντίςτοιχα. Να γράψετε τισ θλεκτρονιακζσ δομζσ (ςτιβάδεσ, υποςτιβάδεσ) των παραπάνω ςτοιχείων ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ και να αναωζρετε ονομαςτικά τισ αρχζσ και τον κανόνα τθσ θλεκτρονιακισ δόμθςθσ.. Να αντιςτοιχίςετε ςε κάκε θλεκτρονιακι δομι τθσ Στιλθσ Ι το ςωςτό ςϊμα (ςτοιχείο ςε κεμελιϊδθ ι Διεγερμζνθ κατάςταςθ, ιόν) τθσ Στιλθσ ΙΙ, γράωοντασ ςτο τετράδιό ςασ το γράμμα τθσ Στιλθσ Ι Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 101

102 10 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών και δίπλα τον αρικμό τθσ Στιλθσ ΙΙ. Στιλθ Ι Στιλθ ΙΙ α. 1s s p 6 3s 3p Li β. 1s p 1. 7 N + γ. 1s s p 6 3s 3p Si δ. 1s s p Cl S 3.Θ κατανομι των θλεκτρονίων του ατόμου του οξυγόνου (Z = 8) ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ παριςτάνεται με τον ςυμβολιςμό: 1s s p α. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) β. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) γ. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) δ. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 4.() ι (Λ). Στα πολυθλεκτρονικά άτομα οι ενεργειακζσ ςτάκμεσ των υποςτιβάδων τθσ ίδιασ ςτιβάδασ ταυτίηονται. 5. Στο ιόν 6 Fe + ο αρικμόσ των θλεκτρονίων ςτθν υποςτιβάδα 3d και ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ είναι: α. β. 5 γ.3 δ.6 6.() ι (Λ) : Για το άτομο του οξυγόνου ( 8 Ο), ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ, θ κατανομι των θλεκτρονίων είναι: 1s s p x p y. 7. Ροια από τισ παρακάτω θλεκτρονιακζσ δοµζσ αντιςτοιχεί ςε διεγερµζνθ κατάςταςθ του ατόµου του ωκορίου ( 9 F); α. 1s s p 6 β. 1s s p 5 γ. 1s s 1 p 6 δ. 1s 1 s 1 p 7 8. Ο μζγιςτοσ αρικμόσ των θλεκτρονίων που είναι δυνατόν να υπάρχουν ςε ζνα τροχιακό είναι : α. β. 14 γ. 10 δ Ο αρικμόσ των τροχιακϊν ςε μία f υποςτιβάδα είναι : α. 1. β. 3. γ. 5. δ Στθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ όλα τα θλεκτρόνια ςκζνουσ ενόσ ςτοιχείου ανικουν ςτθν 3s υποςτιβάδα. Το ςτοιχείο αυτό μπορεί να ζχει ατομικό αρικμό. α. 8. β. 10. γ. 1. δ Δίνονται τα ςτοιχεία Θ,Ν, Ο με ατομικοφσ αρικμοφσ 1,7 και 8 αντίςτοιχα. Να γράψετε : Τισ θλεκτρονιακζσ δομζσ (ςτιβάδεσ,υποςτιβάδεσ ) των ατόμων Ν και Ο ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ 1. Ρόςα θλεκτρόνια ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ του ςτοιχείου 18 Ar ζχουν μαγνθτικό κβαντικό αρικμό m l =-1 α.6. β. 8. γ. 4. δ. 13. Θ θλεκτρονιακι δομι του 5 Mn + ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ είναι : α. 1s s p 6 3s 3p 6 3d 5 β. 1s s p 6 3s 3p 6 3d 3 4s γ. 1s s p 6 3s 3p 6 3d 4 4s 1 δ. 1s s p 6 3s 3p 5 3d 4 4s 14. Ρόςα ςτοιχεία ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ ζχουν τρία μονιρθ θλεκτρόνια ςτθ ςτιβάδα Μ και ποιοι είναι οι ατομικοί τουσ αρικμοί ; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. 15. Σε ζνα άτομο ο μζγιςτοσ αρικμόσ θλεκτρονίων που χαρακτθρίηεται από τουσ κβαντικοφσ αρικμοφσ n= και m l =-1 είναι : α. 1 β. γ. 4 δ Σε ποια από τισ παρακάτω θλεκτρονιακζσ δομζσ παραβιάηονται θ αρχι του Pauli και ο κανόνασ του Hund. 3s 3p α. ( ) ( )( )( ) β. ( ) ( )( )( ) γ. ( ) ( )( )( ) δ. ( ) ( )( )( ) 17.() ι (Λ): Θ θλεκτρονιακι δόμθςθ των πολυθλεκτρονιακϊν ατόμων ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ γίνεται μόνο με βάςθ τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli 18. Δίνεται το ςτοιχείο S με ατομικό αρικμό 16. α. Να γράψετε τθν κατανομι των θλεκτρονίων ςε υποςτιβάδεσ ςτο άτομο του S ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ β. Με βάςθ τθν παραπάνω κατανομι, να υπολογίςετε πόςα μονιρθ θλεκτρόνια περιζχονται ςτο άτομο του S και πόςα p ατομικά τροχιακά του ατόμου του S περιζχουν θλεκτρόνια. 19. Θ θλεκτρονιακι δομι (διαμόρωωςθ) του ωκορίου (ατομικόσ αρικμόσ =9), ςε κεμελιϊδθ κατάςταςθ είναι : α. 1s s p 3 3s β. 1s s p 4 3s 1 γ. 1s s p 5 δ. καμία από τισ παραπάνω 0. Να αντιςτοιχίςετε κακζνα από τα ςτοιχεία τθσ ςτιλθσ Ι με τον αρικμό των θλεκτρονίων τθσ εξωτερικισ τουσ ςτιβάδασ που αναγράωεται ςτθ ςτιλθ ΙΙ, γράωοντασ ςτο τετράδιο ςασ τον αρικμό τθσ ςτιλθσ Ι και δίπλα το αντίςτοιχο γράμμα τθσ ςτιλθσ ΙΙ (Δφο από τουσ αρικμοφσ τθσ ςτιλθσ ΙΙ περιςςεφουν) τιλθ Ι τιλθ ΙΙ 1. 7 Ν α Li β O γ Ne δ. ε. 3 ςτ. 5 Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 10

103 ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( 103 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 1. Θ θλεκτρονιακι δομι που αναωζρεται ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ του ατόμου του 5 Β είναι : α. β. γ. δ. ( ( ( 1s 1s 1s ( 1s ( ( ( s s s ( s ( ( ( (. «Είναι αδφνατον να υπάρχουν ςτο ίδιο άτομο δφο θλεκτρόνια με τθν ίδια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν (n,l,m l, m s )».Θ αρχι αυτι διατυπϊκθκε από τον : α. Planck β. Pauli γ. De Broglie δ. Hund 3. Σε ζνα πολυθλεκτρονιακό άτομο ο μζγιςτοσ αρικμόσ θλεκτρονίων με κβαντικοφσ αρικμοφσ n= και m s =-1/ είναι : α. οκτϊ β. τζςςερα γ. δφο δ. ζνα 4. Ροια από τισ παρακάτω θλεκτρονιακζσ δομζσ είναι ςφμωωνθ με τθν απαγορευτικι αρχι του Pauli ; 5. Ροια από τισ παρακάτω τετράδεσ κβαντικϊν αρικμϊν ( n,l,m l,m s ) αντιςτοιχεί ςτο θλεκτρόνιο ςκζνουσ του ατόμου του 3 Li ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ ; α. (,1,0,+1/) β. (,0,0,+1/) γ. (,1,1,+1/) δ. (1,0,0,-1/) 6. Σε ποιο από τα παρακάτω άτομα ι ιόντα αντιςτοιχεί θ θλεκτρονιακι δομι 1s s p 6 ; α. 8 O β. 8 Ο - γ. 11 Na δ. 10 Ne + 7. Το άτομο ενόσ ςτοιχείου ζχει θλεκτρονιακι δομι [Ar]3d 4s. Ροιοσ είναι ο ατομικόσ αρικμόσ του ςτοιχείου ; α. 0 β. 1 γ. δ Ροιο από τα παρακάτω ιόντα δεν ζχει θλεκτρονιακι δομι 1s ςτθν κεμελιϊδθ κατάςταςθ ; α. 1 Θ -1 β. He + γ. 3 Li + δ. 4 Be + 9. Ροιο από τα παρακάτω ιόντα ζχει τθν ίδια θλεκτρονιακι δομι με το ιόν 17 Cl - ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ ; α. 9 F - β. 11 Na + γ. 19 Κ + δ. 0 Ca + p ( p ( p ( p ( ( ( ( ( 30. Tο θλεκτρόνιο τθσ εξωτερικισ ςτιβάδασ του Νa (Η=11) μπορεί να ζχει τθν εξισ τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ: α. (3, 1, 0, +½). β. (3, 0, 0, +½). γ. (3, 1, 1, +½). δ. (3, 1, 1, +½). 31.Το ςτοιχείο που περιζχει ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ τρία θλεκτρόνια ςτθν p υποςτιβάδα ζχει ατομικό αρικμό: α. 5 β. 7 γ. 9 δ ()ι(Λ) Θ θλεκτρονιακι δομι του 15 P ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ είναι: 1s s p 6 3s 3p Ρόςα θλεκτρόνια ςτο 1 Mg ζχουν αηιμουκιακό κβαντικό αρικμό l=0; α. 4 β. 6 γ. 8 δ Ροια από τισ παρακάτω θλεκτρονιακζσ δομζσ ατόμων εκωράηει άτομο ςε διεγερμζνθ κατάςταςθ; α. 1s s 1 β. 1s s p 6 3s 1 γ. 1s s p 6 δ. 1s 1 s 35.Να αιτιολογιςετε τισ παρακάτω προτάςεισ. α. Σε κάκε τροχιακό δεν μποροφμε να ζχουμε περιςςότερα από θλεκτρόνια. β. Ο 30 Ηn δεν ζχει μονιρθ θλεκτρόνια, ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ. 36. Δίνονται τα άτομα/ιόντα: 1 Mg +, 15 P, 19 K, 6 Fe +. α. Να γράψετε τισ θλεκτρονιακζσ δομζσ τουσ (κατανομι θλεκτρονίων ςε υποςτιβάδεσ). β. Να γράψετε τον αρικμό των μονιρων θλεκτρονίων που περιζχει κακζνα από τα άτομα/ιόντα 37. Δίνονται τα ςτοιχεία: 7 Ν, 8 Ο, 11 Νa. Ροιο από τα ςτοιχεία αυτά ζχει περιςςότερα μονιρθ θλεκτρόνια ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ; 38.() ι (Λ) : Ζνα θλεκτρόνιο ςκζνουσ του ατόμου 34 Se ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ μπορεί να βρίςκεται ςε ατομικό τροχιακό με τουσ εξισ κβαντικοφσ αρικμοφσ: n=4, l=1, ml= Δίνονται τα ςτοιχεία 0 Ca, 15 P, 8 O Ροιο από τα ςτοιχεία αυτά ζχει περιςςότερα μονιρθ θλεκτρόνια; Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. 40. Να κατατάξετε κατά αυξανόμενο αρικμό μονιρων θλεκτρονίων τα παρακάτω ςτοιχεία,με δεδομζνο ότι βρίςκονται ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ : 17Α, 7 Β, 7 Γ, 18 Δ 41. Υπολογίςτε τουσ ατομικοφσ αρικμοφσ όλων των ςτοιχείων των οποίων τα άτομα ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ διακζτουν ζνα μονιρεσ θλεκτρόνιο ςτθν ςτιβάδα Μ(n=3). α. Ροιο ι ποια από τα παραπάνω ςτοιχεία ζχουν ςυμπλθρωμζνα τρία p τροχιακά ; β. Ροιο ι ποια από τα παραπάνω ςτοιχεία ζχουν ςυμπλθρωμζνα τα 3p τροχιακά ; Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 103

104 104 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 4. Το άτομο ενόσ ςτοιχείου ζχει ςυμπλθρωμζνεσ ςτιβάδεσ και διακζτει 5 μονιρθ θλεκτρόνια.υπολογίςτε τον ατομικό αρικμό του ςτοιχείου. 43. Βρείτε το μζγιςτο αρικμό θλεκτρονίων ςε ζνα άτομο για τα οποία ιςχφουν : α. n=3 και l= β. n= και m l =1 γ. n=4, l=3 και m s =+1/ δ.n=3, και m s =-1/ 44. Για το ςτοιχείο 5 Mn να βρείτε των αρικμό των θλεκτρονίων του ατόμου του,ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ, για τουσ κβαντικοφσ αρικμοφσ των οποίων ιςχφουν : α. l=0, β. m l =-1, γ. n=3 δ. m s =+1/ 45. Βρείτε τουσ ατομικοφσ αρικμοφσ των ςτοιχείων ( ι του ςτοιχείου) : α. Ρου διακζτουν 3 μονιρθ θλεκτρόνια ςτθν ςτιβάδα Μ β. Ρου διακζτουν ηεφγθ θλεκτρονίων ςτα 4p τροχιακά. 46. Θ θλεκτρονιακι δομι του 11 Na ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ είναι α. 1s s p 5 3s β. 1s s p 6 3s 1 γ. 1s s p 6 3s δ. 1s s p 6 3d 1 47.() ι (Λ): Το 4Cr ζχει περιςςότερα μονιρθ θλεκτρόνια από το 5Mn, όταν και τα δφο ςτοιχεία βρίςκονται ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ. 48. H θλεκτρονιακι δομι που ανταποκρίνεται ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ του 7 Co είναι α. K L 8 M 9 N 8 β. K L 8 M 10 N 7 γ. K L 8 M 15 N δ. K L 8 M () ι (Λ) : Το Τi + και το 0 Ca ζχουν τθν ίδια θλεκτρονιακι δομι. 50.() ι (Λ): Στθν θλεκτρονιακι δομι Κ()L(8)M(19)N() παραβιάηεται ο κανόνασ του Hund. 51. Ροια από τισ επόμενεσ θλεκτρονιακζσ δομζσ αντιςτοιχεί ςε ζνα άτομο ωκορίου ( 9 F) ςε διεγερμζνθ κατάςταςθ; α. 1s s p 5 β. 1s s 1 p 6 γ. 1s s p 6 δ. 1s 1 s 1 p 7. 5.() ι (Λ) : Το άτομο του 4 Cr ςτθ κεμελιϊδθ του κατάςταςθ ζχει 4 μονιρθ θλεκτρόνια. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 104

105 105 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 6.3.Περιοδικόσ πίνακασ 1.Σασ δίνονται οι κζςεισ των πρϊτων 36 ςτοιχείων ςτον περιοδικό πίνακα. Και οι θλεκτρονιακζσ κατανομζσ τουσ: 1Θ:1s 1 He:1s 3Li:1s s 1 4Be:1s s 5B:1s s p 1 6C:1s s p 7N:1s s p 3 8O:1s s p 4 9F:1s s p 5 10Ne:1s s p 6 11Na:1s s p 6 3s 1 1Mg:1s s p 6 3s 13Al:1s s p 6 3s 3p 1 14Si:1s s p 6 3s 3p 15P:1s s p 6 3s 3p 3 16S:1s s p 6 3s 3p 4 17Cl:1s s p 6 3s 3p 5 18Ar:1s s p 6 3s 3p 6 19K:1s s p 6 3s 3p 6 4s 1 0Ca:1s s p 6 3s 3p 6 4s 1Sc:1s s p 6 3s 3p 6 4s 3d 1 1s s p 6 3s 3p 6 3d 1 4s Ti: 1s s p 6 3s 3p 6 4s 3d 1s s p 6 3s 3p 6 3d 4s 3V: 1s s p 6 3s 3p 6 4s 3d 3 1s s p 6 3s 3p 6 3d 3 4s 4Cr: 1s s p 6 3s 3p 6 4s 3d 4 1s s p 6 3s 3p 6 3d 5 4s 1 5Mn: 1s s p 6 3s 3p 6 4s 3d 5 1s s p 6 3s 3p 6 3d 5 4s 6Fe: 1s s p 6 3s 3p 6 4s 3d 6 1s s p 6 3s 3p 6 3d 6 4s 7Co: 1s s p 6 3s 3p 6 4s 3d 7 1s s p 6 3s 3p 6 3d 7 4s 8Ni: 1s s p 6 3s 3p 6 4s 3d 8 1s s p 6 3s 3p 6 3d 8 4s 9Cu: 1s s p 6 3s 3p 6 4s 3d 9 1s s p 6 3s 3p 6 3d 10 4s 1 30Zn: 1s s p 6 3s 3p 6 4s 3d 10 1s s p 6 3s 3p 6 3d 10 4s 31Ga: 1s s p 6 3s 3p 6 3d 10 4s 4p 1 3Ge: 1s s p 6 3s 3p 6 3d 10 4s 4p 33As: 1s s p 6 3s 3p 6 3d 10 4s 4p 3 34Se: 1s s p 6 3s 3p 6 3d 10 4s 4p 4 35Br: 1s s p 6 3s 3p 6 3d 10 4s 4p 5 36Kr: 1s s p 6 3s 3p 6 3d 10 4s 4p 6 A.Εντοπίςτε τα ςτοιχεία τθσ 1 θσ περιόδου του περιοδικοφ πίνακα. Με βάςθ τθσ θλεκτρονιακζσ τουσ κατανομζσ, πόςεσ ςτιβάδεσ χρθςιμοποιοφμε για τθν θλεκτρονιακι κατανομι τουσ: α. 1 β. γ. 3 δ. 4 Β. Εντοπίςτε τα 8 ςτοιχεία τθσ θσ περιόδου του περιοδικοφ πίνακα. Με βάςθ τθσ θλεκτρονιακζσ τουσ κατανομζσ, πόςεσ ςτιβάδεσ χρθςιμοποιοφμε για τθν θλεκτρονιακι κατανομι τουσ: α. 1 β. γ. 3 δ. 4 Γ. Εντοπίςτε τα 8 ςτοιχεία τθσ 3 θσ περιόδου του περιοδικοφ πίνακα. Με βάςθ τθσ θλεκτρονιακζσ τουσ κατανομζσ, πόςεσ ςτιβάδεσ χρθςιμοποιοφμε για τθν θλεκτρονιακι κατανομι τουσ: α. 1 β. γ. 3 δ. 4 Δ. Ρόςεσ ςτιβάδεσ χρθςιμοποιοφμε για τθν κατανομι των θλεκτρονίων των ατόμων των ςτοιχείων τθσ 4 θσ περιόδου; α. 1 β. γ. 3 δ. 4 Ε. Ο αρικμόσ των ςτιβάδων που χρθςιμοποιοφμε για τθν κατανομι των θλεκτρονίων του ατόμου ενόσ ςτοιχείου κακορίηει..: α. τθν περίοδο που ανικει το ςτοιχείο ςτον Ρ.Ρ β. τθν ομάδα που ανικε το ςτοιχείο ςτον Ρ.Ρ. Σ. Θ 1 θ ομάδα του Ρ.Ρ. είναι θ ομάδα των αλκαλίων.αωοφ εντοπίςετε τα ςτοιχεία που ανικουν ςε αυτι, ποιοσ από τουσ παρακάτω ςυμβολιςμοφσ κα χρθςιμοποιοφςατε για να χαρακτθρίςετε τθν ομάδα αυτι ; α. s 1 β. s γ. p 5 δ. p 6 Z. Θ θ ομάδα του Ρ.Ρ. είναι θ ομάδα των αλκαλικϊν γαιϊν.αωοφ εντοπίςετε τα ςτοιχεία που ανικουν ςε αυτι, ποιοσ από τουσ παρακάτω ςυμβολιςμοφσ κα χρθςιμοποιοφςατε για να χαρακτθρίςετε τθν ομάδα αυτι ; α. s 1 β. s γ. p 5 δ. p 6 Η. Θ 17 θ ομάδα του Ρ.Ρ. είναι θ ομάδα των αλογόνων.αωοφ εντοπίςετε τα ςτοιχεία που ανικουν ςε αυτι, ποιοσ από τουσ παρακάτω ςυμβολιςμοφσ κα χρθςιμοποιοφςατε για να χαρακτθρίςετε τθν ομάδα αυτι ; α. s 1 β. s γ. p 5 δ. p 6 Θ. Θ 18 θ ομάδα του Ρ.Ρ. είναι θ ομάδα των αλκαλικϊν γαιϊν.αωοφ εντοπίςετε τα ςτοιχεία που ανικουν ςε αυτι, ποιοσ από τουσ παρακάτω ςυμβολιςμοφσ κα χρθςιμοποιοφςατε για να χαρακτθρίςετε τθν ομάδα αυτι ; α. s 1 β. s γ. p 5 δ. p 6 Ι. Ρωσ μποροφμε με βάςθ τθν θλεκτρονιακι κατανομι του ατόμου ενόσ ςτοιχείου να βροφμε ςε ποια ομάδα του Ρ.Ρ. ανικει ; Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 105

106 106 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών. Να χαρακτθρίςετε τισ ομάδεσ του Ρ.Ρ. ωσ s ι d ι p (ςασ δίνονται 4 παραδείγματα) 1. s 1. s p p 6 3. Σασ δίνονται τα παρακάτω ςτοιχεία κακϊσ και θ κατανομι των θλεκτρονίων τουσ μόνο τθσ εξωτερικισ ςτιβάδασ. Με βάςθ τα δεδομζνα αυτά να τοποκετιςετε τα ςτοιχεία ςτον περιοδικό πίνακα : 39Υ:4d 1 5s, 56 Ba:6s, 53 I:5s 5p 5, 48 Cd:4d 10 5s, 47Ag:4d 10 5s 1, 40 Zr:4d 5s, 55 Cs:6s 1, 74 W:5d 4 6s, 76Os:5d 6 6s, 38 Sr:5s, 50 Sn:5s 5p, 37 Rb:5s 1, 51Sb:5s 5p 3, 80 Hg:5d 10 6s, 5 Te:5s 5p 6, 80 Ra:7s 5. Να ςθμειϊςετε πάνω ςτον κενό περιοδικό πίνακα που ςασ δίνεται Α. Τθν ομάδα που καταλαμβάνουν τα ςτοιχεία που ζχουν ςτθν εξωτερικι τουσ ςτιβάδα s p 6 ( θλεκτρόνια ςε s τροχιακό και 6 θλεκτρόνια ςε p τροχιακά ) Β. Τθν ομάδα που καταλαμβάνουν τα ςτοιχεία που ζχουν ςτθν εξωτερικι τουσ ςτιβάδα μόνο ζνα p θλεκτρόνιο Γ. Τθν περίοδο που καταλαμβάνουν τα ςτοιχεία που χρθςιμοποιοφν 4 ςτιβάδεσ για τθν κατανομι των θλεκτρονίων τουσ. Δ. Τθν περίοδο που καταλαμβάνουν τα ςτοιχεία που χρθςιμοποιοφν 6 ςτιβάδεσ για τθν κατανομι των θλεκτρονίων τουσ. Ε. Ροια ι ποιεσ περιόδουσ καταλαμβάνουν τα ςτοιχεία του τομζα f ; 6. Με βάςθ τθ κζςθ των ςτοιχείων ςτον περιοδικό πίνακα γράψετε ςε υποςτιβάδεσ τθν κατανομι θλεκτρονίων των ςτοιχείων (1),(),(3). 4. Να ςθμειϊςετε πάνω ςτο κενό περιοδικό πίνακα που ςασ δίνεται Α. Τθν περιοχι των ςτοιχείων του τομζα s Β. Τθν περιοχι των ςτοιχείων του τομζα p Γ. Τθν περιοχι των ςτοιχείων του τομζα d Δ. Τθν περιοχι των ςτοιχείων του τομζα f 7. Σασ δίνονται τα πρϊτα τριάντα ςτοιχεία του περιοδικοφ πίνακα : 1 1H 3 Li 4 Be 11Na 1 Mg 19 K 0 Ca 1 Sc Ti 3 V 4Cr 5 Mn 6Fe 7 Co 8Ni 9Cu 30Zn He 5 B 6 C 7N 8 O 9 F 10 Ne 13 Al 14Si 15P 16 S 17 Cl 18Ar α. Ροια από τα παραπάνω ςτοιχεία είναι διαμαγνθτικά ; Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 106

107 107 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών β. Ροια από τα παραπάνω ςτοιχεία διακζτουν 3 μονιρθ θλεκτρόνια ςτθν ςτιβάδα Μ ; γ. Ροιο από τα παραπάνω ςτοιχεία διακζτει το μεγαλφτερο αρικμό μονιρων θλεκτρονίων ; δ. Ροια από τα παραπάνω ςτοιχεία ζχουν ςυμπλθρωμζνθ υποςτιβάδα d ; ε. Ροια από τα παραπάνω ςτοιχεία ζχουν θμιςυμπλθρωμζνθ υποςτιβάδα d ; η. Ροια από τα παραπάνω ςτοιχεία διακζτουν θμιςυμπλθρωμζνθ υποςτιβάδα p ; θ.να υποδείξετε 3 ιόντα μετάλλων ςτοιχείων μετάπτωςθσ που είναι διαμαγνθτικά. κ. Να υποδείξετε ιόντα μετάλλων ςτοιχείων μετάπτωςθσ που διακζτουν θμιςυμπλθρωμζνθ υποςτιβάδα. 8. Τι κακορίηει τθ κζςθ ενόσ ςτοιχείου (περίοδοσ και ομάδα) ςτον περιοδικό πίνακα ; 9.Τι κακορίηει τον τομζα που ανικει ζνα ςτοιχείο ςτον περιοδικό πίνακα ; 10. Τα ςτοιχεία μετάπτωςθσ ςιμερα ποιόν τομζα καταλαμβάνουν ; Ραλαιότερα ποιουσ τομείσ καταλάμβαναν τα ςτοιχεία μετάπτωςθσ ; 11. Σε ποιον τομζα ανικει το He και γιατί; 1. Σε ποια περίοδο και ςε ποιον τομζα ανικουν οι λανκανίδεσ και ςε ποιον οι ακτινίδεσ και που οωείλουν τθν ονομαςία τουσ τα ςτοιχεία αυτά ; 13. Ανάμεςα ςε ποιουσ τομείσ βρίςκονται τα ςτοιχεία μετάπτωςθσ και πωσ ςχετίηονται οι ιδιότθτεσ τουσ με τισ ιδιότθτεσ των ςτοιχείων των τομζων αυτϊν ; 14. Ροια είναι θ κοινι ιδιότθτα των παραμαγνθτικϊν ουςιϊν και που οωείλεται αυτι θ ιδιότθτα ; 15. Γιατί πολλοί κεωροφν ότι τα ςτοιχεία Sc και Zn καταχρθςτικά ανικουν ςτα ςτοιχεία μετάπτωςθσ ; ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ 1. Δίνονται οι ατομικοί αρικμοί των ςτοιχείων Θ=1, Ο=8, Si=14, =15 α.να ταξινομιςετε τα θλεκτρόνια κάκε ςτοιχείου ςε ςτιβάδεσ και υποςτιβάδεσ β. Να εντάξετε τα ςτοιχεία ςε περιόδουσ, κφριεσ ομάδεσ και τομείσ του Ρεριοδικοφ Ρίνακα..() ι (Λ) : Στοιχεία μετάπτωςθσ είναι τα ςτοιχεία που καταλαμβάνουν τον τομζα d του περιοδικοφ πίνακα. 3.() ι (Λ) : Στοιχείο που βρίςκεται ςτθ κεµελιϊδθ κατάςταςθ και ζχει θλεκτρονιακι δοµι 1s s p 3, ανικει ςτθν οµάδα 13 (ΙΙΙΑ) του Ρεριοδικοφ Ρίνακα. 4. Ροια από τισ παρακάτω θλεκτρονιακζσ δομζσ αποδίδει τθ δομι ατόμου ςτοιχείου του τομζα s ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ ; α. 1s s p 6 3s 3p β. 1s s p 6 3s 3p 6 4s 1 γ. 1s s p 6 3s 3p 6 3d 6 4s δ. 1s s p 6 3s 3p 6 4s 3 5. Δίνονται τα ςτοιχεία Θ, Ν και Ο που βρίςκονται : το Θ ςτθν 1 θ περίοδο και 1 θ ομάδα (ΙΑ), το Ν ςτθν δεφτερθ περίοδο και ςτθν 15 θ ομάδα (VA) και το Ο ςτθ θ περίοδο και ςτθν 16 θ ομάδα (VIA) του περιοδικοφ πίνακα. Ρωσ κατανζμονται τα θλεκτρόνια των ςτοιχείων Θ, Ν και Ο ςε υποςτιβάδεσ ; 6.() ι (Λ) : Το ανιόν Α - ζχει θλεκτρονιακι δομι 1s s p 6. Το ςτοιχείο Α ανικει ςτθν ομάδα των ευγενϊν αερίων 7. Θ θλεκτρονιακι δομι του ατόμου ςτοιχείου Σ ςε κεμελιϊδθ κατάςταςθ είναι : 1s s p 6 3s 3p 6 3d 10 4s 4p 6 5s. Το ςτοιχείο Σ ανικει : α. θ ομάδα, 5 θ περίοδο και p τομζα β. 5 θ ομάδα, θ περίοδο και s τομζα γ. θ ομάδα, 5 θ περίοδο και s τομζα δ. 5 θ ομάδα, θ περίοδο και d τομζα 8.() ι (Λ) : Θ θλεκτρονιακι δομι τθσ εξωτερικισ ςτιβάδασ όλων των ευγενϊν αερίων είναι ns np 6 9. Σασ δίνονται τα οξείδια :Νa O, MgO και SO 3. Να χαρακτθριςτεί κακζνα από τα οξείδια αυτά ωσ όξινο ι βαςικό. 10. Το ςτοιχείο 19 Κ ζχει ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ θλεκτρονιακι δομι 1s s p 6 3s 3p 6 4s 1 και ανικει : α. ςτθν τζταρτθ περίοδο,ςτθν πρϊτθ ομάδα και ςτον τομζα s του περιοδικοφ πίνακα. β. ςτθν τζταρτθ περίοδο,ςτθν πρϊτθ ομάδα και ςτον τομζα d του περιοδικοφ πίνακα. γ. ςτθν πρϊτθ περίοδο,ςτθν τζταρτθ ομάδα και ςτον τομζα s του περιοδικοφ πίνακα. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 107

108 108 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών δ. ςτθν πρϊτθ περίοδο,ςτθν τζταρτθ ομάδα και ςτον τομζα p του περιοδικοφ πίνακα. 11. Δίδονται τα ςτοιχεία 8 Α και 16 Β και ηθτείται ςε ποια περίοδο και ςε ποιο τομζα του περιοδικοφ πίνακα ανικει κακζνα από αυτά. 1. Δίνονται τα ςτοιχεία 11 Na και 16 S α. Να δϊςετε τθν θλεκτρονιακι τουσ δομι (κατανομι θλεκτρονίων ςε υποςτιβάδεσ ) β. Σε ποιον τομζα του περιοδικοφ πίνακα ανικει το κακζνα ; 13. Δίνονται τα ςτοιχεία 8 Ο και 17 Cl. α. Να δϊςετε τθν θλεκτρονιακι τουσ δομι (κατανομι θλεκτρονίων ςε υποςτιβάδεσ ) β. Σε ποια περίοδο και ποια ομάδα του περιοδικοφ πίνακα ανικει το κακζνα. 14. Το ςφνολο των ςτοιχείων που ανικουν ςτισ κφριεσ ομάδεσ του περιοδικοφ πίνακα βρίςκονται ςτουσ τομείσ : α. s β. p γ. s και p δ. s,p και d 15. Το ιόν Μ + ζχει θλεκτρονιακι δομι 1s s p 6. α. Ροιοσ είναι ο ατομικόσ αρικμόσ του ςτοιχείου Μ; β. i Να γράψετε τθν θλεκτρονιακι δομι του ςτοιχείου Μ ςε υποςτιβάδεσ όταν αυτό βρίςκεται ςτθν κεμελιϊδθ κατάςταςθ ; ii. Σε ποια περίοδο και ποια ομάδα του περιοδικοφ πίνακα ανικει το ςτοιχείο Μ ; γ. Να γράψετε τισ τιμζσ των τεςςάρων κβαντικϊν αρικμϊν για κακζνα από τα θλεκτρόνια ςκζνουσ του ςτοιχείου Μ ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ. 16. Θ ςτιλθ Ι περιζχει τα ςφμβολα οριςμζνων ςτοιχείων και μία πλθροωορία για τθν ομάδα ι τον τομζα του περιοδικοφ πίνακα που ανικουν. Θ ςτιλθ ΙΙ περιλαμβάνει οριςμζνεσ θλεκτρονιακζσ δομζσ ατόμων ςτθ κεμελιϊδθ κατάςταςθ. τιλθ Ι τιλθ ΙΙ α. Ν (V A ομάδα) 1. [Ar]3d 6 4s β. Fe ( ςτοιχείο μετάπτωςθσ). [Ar]3d 6 4s 4p 5 γ. Ca (αλκαλικι γαία) 3. 1s s 1 δ. Br ( αλογόνο) 4. [Ne]3s 3p 1 ε. Li ( αλκαλιμζταλλο) 5. 1s s p 3 6. [Ar]4s Να γράψετε ςτο τετράδιο ςασ τα γράμματα τθσ ςτιλθσ Ι και δίπλα από κάκε γράμμα ζναν αρικμό τθσ ςτιλθσ ΙΙ,ϊςτε να προκφπτει θ ςωςτι αντιςτοίχιςθ.(ζνα δεδομζνο τθσ ςτιλθσ ΙΙ περιςςεφει ) 17. () ι (Λ): Οι τομείσ s και p του περιοδικοφ πίνακα περιζχουν και 6 ομάδεσ αντίςτοιχα. 18. O τομζασ p του περιοδικοφ πίνακα περιλαμβάνει: α. ομάδεσ β. 4 ομάδεσ γ. 6 ομάδεσ δ. 10 ομάδεσ 19. () ι (Λ) Ζνα χθμικό ςτοιχείο ανικει ςτον τομζα s, όταν είναι ςυμπλθρωμζνεσ όλεσ οι s υποςτιβάδεσ του. 0. Τα ςτοιχεία μετάπτωςθσ ανικουν ςτον τομζα του Ρεριοδικοφ Ρίνακα: α. s β. p γ. d δ. f 1. Το 18 Αr ανικει ςτθν ομάδα α. 1 β. 13 γ. 16 δ. 18. Δίνονται τα ςτοιχεία 0 Ca, 6 Fe, 16 S. α. Να γράψετε τισ θλεκτρονιακζσ δομζσ τουσ (κατανομι θλεκτρονίων ςε υποςτιβάδεσ). β. Να βρεκεί θ περίοδοσ και θ ομάδα του περιοδικοφ πίνακα ςτθν οποία ανικει το κακζνα από τα ςτοιχεία αυτά. 3. Το κατιόν K + και το ανιόν Cl - ζχουν το κακζνα ίςο αρικμό θλεκτρονίων με το ευγενζσ αζριο τθσ τρίτθσ περιόδου (Ar). α. Να προςδιορίςετε τον ατομικό αρικμό του ςτοιχείου Ar. β. Να προςδιορίςετε τουσ ατομικοφσ αρικμοφσ των ςτοιχείων K και Cl. γ. Nα γράψετε τισ θλεκτρονιακζσ δομζσ (ςτιβάδεσ, υποςτιβάδεσ) των ςτοιχείων K, Cl και Ο. Δίνεται για το Ο: ατομικόσ αρικμόσ Η = Δίνονται τα ςτοιχεία 1 Θ, 7 Ν, 8 Ο, 11 Νa και 15 P Ροια από τα παραπάνω ςτοιχεία ανικουν i) ςτθν ίδια ομάδα του Ρεριοδικοφ Ρίνακα. ii) ςτθν ίδια περίοδο του Ρεριοδικοφ Ρίνακα. 5. Δίνονται τα ςτοιχεία 15 P και 17 Cl α. Να γράψετε τθν θλεκτρονιακι δομι των παραπάνω ατόμων ςε ςτιβάδεσ και υποςτιβάδεσ ςτθ κεμελιϊδθ τουσ κατάςταςθ. β. Σε ποια ομάδα του περιοδικοφ πίνακα ανικει το κακζνα από τα παραπάνω ςτοιχεία; 6. Το χθμικό ςτοιχείο Χ με θλεκτρονιακι δομι *Αr+3d 10 4s 4p 5 ανικει ςτθν α. 4θ περίοδο και ςτθν 7θ ομάδα του περιοδικοφ πίνακα β. 4θ περίοδο και ςτθν 17θ ομάδα του περιοδικοφ πίνακα γ. 5θ περίοδο και ςτθν 4θ ομάδα του περιοδικοφ πίνακα δ. 4θ περίοδο και ςτθν 5θ ομάδα του περιοδικοφ πίνακα. 7. Σασ δίνονται τα ςτοιχεία 6 Fe, 8 Ni α. Να αναωζρετε 3 κοινζσ ιδιότθτεσ των ςτοιχείων αυτϊν. β. Να εξθγιςετε που οωείλονται οι ιδιότθτεσ αυτζσ. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 108

109 109 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 8. Δφο θλεκτρόνια α και β ζχουν τθν ίδια τετράδα κβαντικϊν αρικμϊν και ανικουν ςτα ςτοιχεία Α και Β τθσ 3 θσ περιόδου όπου ςχθματίηουν βαςικά οξείδια. Για τουσ ατομικοφσ αρικμοφσ ιςχφει θ ςχζςθ Η Β =Η Α +1. Αν το θλεκτρόνιο α είναι αυτό με τθ μεγαλφτερθ ενζργεια ςτο άτομο Α να βρείτε: α. Τουσ ατομικοφσ αρικμοφσ Η Α, Η Β β. Τισ πικανζσ τετράδεσ των α και β 9.Το ςτοιχείο Χ, που ανικει ςτθν τρίτθ περίοδο του περιοδικοφ πίνακα και του οποίου το ανιόν Χ ζχει δομι ευγενοφσ αερίου, ζχει ατομικό αρικμό: α. 1 β. 16 γ. 0 δ. 34. Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 109

110 110 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών 6.4.Μεταβολή περιοδικών ιδιοτήτων 1. Στον παρακάτω περιοδικό πίνακα ςασ δίνονται οι τιμζσ των ατομικϊν ακτινϊν των ςτοιχείων του περιοδικοφ πίνακα. Α. Κακϊσ προχωράμε κατά μικοσ μίασ ομάδασ (από πάνω προσ τα κάτω) θ ατομικι ακτίνα. : α. Αυξάνεται β. Μειϊνεται Β. Κακϊσ προχωράμε κατά μικοσ μίασ ομάδασ (από πάνω προσ τα κάτω) ο αρικμόσ των ςτιβάδων που χρθςιμοποιοφμε για τθν κατανομι των θλεκτρονίων. : α. Αυξάνεται β. Μειϊνεται Γ. Ροιο άτομο ζχει μεγαλφτερο μζγεκοσ ; α. Το άτομο που χρθςιμοποιοφμε μικρό αρικμό ςτιβάδων για τθν κατανομι των θλεκτρονίων. β. Το άτομο που χρθςιμοποιοφμε μεγάλο αρικμό ςτιβάδων για τθν κατανομι των θλεκτρονίων. Δ. Κακϊσ προχωράμε κατά μικοσ μίασ περιόδου του περιοδικοφ πίνακα (από αριςτερά προσ τα δεξιά) θ ατομικι ακτίνα : α. Αυξάνεται β. Μειϊνεται να (αυξάνεται/ μειϊνεται) Β. Πταν ςυγκρίνουμε ωσ προσ τθν ατομικι ακτίνα ςτοιχεία του περιοδικοφ πίνακα που ανικουν ςτθν ίδια ομάδα ποιο κριτιριο χρθςιμοποιοφμε ; α. Τον αρικμό των ςτιβάδων που χρθςιμοποιοφμε β. Το δραςτικό πυρθνικό ωορτίο Γ. Πταν ςυγκρίνουμε ωσ προσ τθν ατομικι ακτίνα ςτοιχεία του περιοδικοφ πίνακα που ανικουν ςτθν ίδια περίοδο ποιο κριτιριο χρθςιμοποιοφμε ; α. Τον αρικμό των ςτιβάδων που χρθςιμοποιοφμε. β. Το δραςτικό πυρθνικό ωορτίο 3.Ροιο άτομο από τα παρακάτω ηεφγθ είναι μεγαλφτερο ; α. Mg ι Ba β. W ι Hf γ. Si ι Sn δ. Sr ι Υ 4. Σασ δίνεται ςτον παρακάτω πίνακα ο τρόποσ που μεταβάλλεται θ ενζργεια 1 ου ιονιςμοφ ςε ςχζςθ με τθ κζςθ των ςτοιχείων ςτο περιοδικό πίνακα.. Σασ δίνεται το παρακάτω διάγραμμα Α. Να επιλζξετε τθ ςωςτι λζξθ τθσ παρζνκεςθσ Κακϊσ προχωράμε κατά μικοσ μίασ περιόδου το δραςτικό πυρθνικό ωορτίο Η* ( αυξάνεται/μειϊνεται) με αποτζλεςμα θ ζλξθ του πυρινα προσ τα εξωτερικά θλεκτρόνια να (αυξάνεται/ μειϊνεται),κατά ςυνζπεια θ απόςταςθ πυρινα-εξωτερικϊν θλεκτρονίων να (αυξάνεται/ μειϊνεται) άρα και θ ατομικι ακτίνα Α. Κακϊσ προχωράμε κατά μικοσ μίασ ομάδασ(από πάνω προσ τα κάτω) του περιοδικοφ πίνακα θ Ε i1.. : α. Αυξάνεται β. Μειϊνεται Β. Κακϊσ προχωράμε κατά μικοσ μίασ περιόδου(από αριςτερά προσ τα δεξιά) του περιοδικοφ πίνακα θ Ε i1.. : α. Αυξάνεται β. Μειϊνεται Γ. Από ποιο άτομο μπορεί πιο εφκολα να αποςπαςτεί ζνα θλεκτρόνιο..: α. Από ζνα άτομο με μεγάλθ ατομικι ακτίνα (μεγάλθ απόςταςθ πυρινα-εξωτερικϊν θλεκτρονίων) β. Από ζνα άτομο με μικρι ατομικι ακτίνα (μικρι απόςταςθ πυρινα-εξωτερικϊν θλεκτρονίων) Δ. Σε ποιο άτομο απαιτείται μεγαλφτερο ποςό Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 110

111 111 Χημεία Γ Λυκείου : Προςανατολιςμού Θετικών ςπουδών ενζργειασ για τθν απόςπαςθ ενόσ θλεκτρονίου..: α. Στο άτομο που εφκολα αποςπάται ζνα θλεκτρόνιο β. Στο άτομο που δφςκολα αποςπάται ζνα θλεκτρόνιο Ε. Θ ενζργεια πρϊτου ιονιςμοφ.: α. ακολουκεί τθν ίδια τάςθ μεταβολισ με τθν ατομικι ακτίνα κακϊσ προχωράμε κατά μικοσ μίασ ομάδασ. β. ακολουκεί τθν αντίκετθ τάςθ μεταβολισ με τθν ατομικι ακτίνα κακϊσ προχωράμε κατά μικοσ μίασ ομάδασ Σ. Θ ενζργεια πρϊτου ιονιςμοφ.: α. ακολουκεί τθν ίδια τάςθ μεταβολισ με τθν ατομικι ακτίνα κακϊσ προχωράμε κατά μικοσ μίασ περιόδου. β. ακολουκεί τθν αντίκετθ τάςθ μεταβολισ με τθν ατομικι ακτίνα κακϊσ προχωράμε κατά μικοσ μίασ περιόδου. 5. Ραρατθρείτε κάποια εξαίρεςθ από τον κανόνα μεταβολισ τθσ Ε i1 κακϊσ προχωράμε κατά μικοσ μίασ περιόδου ; 6. Με βάςθ τα δεδομζνα του παρακάτω πίνακα να απαντιςετε ςτισ ερωτιςεισ που ακολουκοφν α. Σε ποια ομάδα του περιοδικοφ πίνακα ανικουν τα ςτοιχεία Χ και Υ. β. Ροιο είναι το ωορτίο του ιόντοσ που ςχθματίηει το Χ και ποιο το Υ ; γ. Μποροφν τα ςτοιχεία Χ και Υ να ανικουν ςτθν ίδια περίοδο ; δ. Να ςυγκρίνετε τα ςτοιχεία Χ και Υ ωσ προσ τθν ατομικι τουσ ακτίνα. 8. Σασ δίνονται τα ςτοιχεία 19 Κ, 4 Be, 13 Al, 5 B και οι παρακάτω ενζργειεσ πρϊτου ιοντιςμοφ Ε ι1 418,8 577,5 800,6 899,5 (KJ/mol) α. Να αντιςτοιχίςετε τισ τιμζσ με τα ςτοιχεία που ςασ δίνονται. β.με ποια αναλογία μαηϊν ςε gr πρζπει να διακζτουμε άτομα Al(Ar=7) με άτομα Κ(Ar=39),ϊςτε για τον πρϊτο ιοντιςμό τθσ ποςότθτασ Al να απαιτθκεί το ίδιο ποςό ενζργειασ για τθν ποςότθτα Κ ; Σασ δίνονται τα ςτοιχεία 6 C, 0 Ca, 13 Al και 9 F και οι παρακάτω ατομικζσ ακτίνεσ. Α.Α (pm) γ. Να αντιςτοιχίςετε τισ τιμζσ με τα ςτοιχεία που ςασ δίνονται δ. Να ςυγκρίνετε όςο αωορά το μζγεκοσ τα ιόντα 13Al 3+, 9 F - 9. Ρωσ ορίηεται θ ατομικι ακτίνα ςτο κρυςταλλικό πλζγμα του ςτοιχείου ; Α. Σε ζνα οποιοδιποτε άτομο ποια ενζργεια είναι μεγαλφτερθ ; α. Ε i1 β. Ε i B. Σθμειϊςτε πότε ςε ζνα άτομο ζχουμε ενεργειακό άλμα ςτισ ενζργειεσ ιονιςμοφ Γ. Σε ποια περίπτωςθ ς ζνα άτομο ζχουμε ενεργειακό άλμα ςτισ ενζργειεσ ιονιςμοφ ; 7. Ζνα υποκετικό ςτοιχείο Χ ζχει τισ παρακάτω ενζργειεσ ιονιςμοφ : Ε i1 =900KJ/mol Ε i =1750KJ/mol Ε i3 =14900KJ/mol Ε i4 =1000KJ/mol Ζνα δεφτερο υποκετικό ςτοιχείο Χ ζχει τισ παρακάτω ενζργειεσ ιονιςμοφ : Ε i1 =100KJ/mol Ε i =500KJ/mol Ε i3 =19900KJ/mol Ε i4 =6000KJ/mol 10.Ροια είναι θ διαωορά ανάμεςα ςτο πραγματικό και ςτο δραςτικό πυρθνικό ωορτίο ; 11. Γιατί κακϊσ αυξάνεται ο ατομικόσ αρικμόσ ςτα ςτοιχεία μετάπτωςθσ θ επίδραςθ ςτθ μείωςθ τθσ ατομικισ ακτίνασ είναι μικρι; 1. Διακζτουμε ςτοιχεία το Α και Β,όπου θ ενζργεια πρϊτου ιοντιςμοφ του Α είναι μεγαλφτερθ του Β.Ροιο ςτοιχείο είναι πιο θλεκτροκετικό και ποιο πιο θλεκτραρνθτικό ; Χ. Κ. Φ ι ρ ω ι ρ ι σ - Φ Ο Ν Τ Ι Σ Τ Θ Ι Α Ρ Ο Ο Ρ Τ Ι Κ Θ - Ρ α π α ν α ς τ α ς ί ο υ Σελίδα 111