ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ Α κ. Στον παρακάτω πίνακα δίνονται τα PH τριών διαλυµάτων. τριών µονοπρωτικών βάσεων Β

Transcript

1 ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ Α κ Θέµα 1 ο Στον παρακάτω πίνακα δίνονται τα PH τριών διαλυµάτων 1,, τριών µονοπρωτικών βάσεων Β 1, Β, Β αντίστοιχα. Επίσης δίνεται ο όγκος V ενός πρότυπου διαλύµατος HCl που χρειάστηκε για την πλήρη εξουδετέρωση 10ml καθενώς από τα διαλύµατα των τριών βάσεων. 1 PH V 50ml 10ml 1ml 1. Με βάση τις πληροφορίες στον πίνακα, βρείτε ποια από τις τρείς βάσεις είναι σχετικά ισχυρότερη. Να αιτιολογήσετε την απάντηση σας.. ίνεται ότι το έχει συγκέντρωση 10 - Μ. Να υπολογίσετε τη συγκέντρωση των 1, καθώς και την συγκέντρωση του HCl που χρησιµοποιήθηκε για την εξουδετέρωσή τους.. Να δείξετε ότι µια από τις τρείς βάσεις είναι ισχυρή και να υπολογίσετε τις Κ b των δυο άλλων ασθενών βάσεων.. Mετά την εξουδετέρωση των 10ml του από 10ml διαλύµατος HCl έχουµε ένα διάλυµα όγκου 0ml. Το διάλυµα αυτό το αραιώνουµε µέχρι όγκου 100ml. Να υπολογίσετε το PH του αραιωµένου διαλύµατος. Θέµα ο ιαλύουµε 6,gr Na O και 5,6gr CaO σε νερό και προκύπτει διάλυµα 1 όγκο 00ml. Στο 1 προσθέτουµε 00ml διαλύµατος CH COOH Μ ( ) και προκύπτει διάλυµα ( ) όγκου 00ml. ίνεται Ka CHCOOH =10-5 και Ar Na = Ar O =16 Ar Ca =0 i) Ποιο το PH του. ii) Ποιο το PH και ο βαθµός ιοντισµού του CH COOH αν αραιώσουµε το σε διπλάσιο όγκο; Θέµα ο Α. Αλκίνιο (Α) έχει Mr = 0 i) Ποιος ο µοριακός και συντακτικός τύπος του αλκινίου. 76

2 Β. Σε ορισµένη ποσότητα του αλκινίου (Α) προσθέτουµε ισοµοριακή ποσότητα Η και το προϊόν της αντίδρασης πολυµερίζεται µε απόδοση 80% ii) Ποιος ο τύπος και η ονοµασία του προϊόντος του πολυµερισµού. Ποια η ποσότητα του πολυµερούς που θα σχηµατιστεί αν η αρχική ποσότητα του αλκινίου ήταν kgr. Αν Αr c= 1 ArH = 1. Γ. Σε 8gr του αλκινίου (Α) προσθέτουµε 0,6gr H παρουσία Ni. i) Ποια η ποσοτική και ποιοτική ένωση του προϊόντος της υδρογόνωσης. ii) Πόσα ml διαλύµατος Br w % σε CCl v µπορεί να αποχρωµατίσει το προϊόν της υδρογόνωσης;. Σε 0gr του αλκινίου (Α) προσθέτουµε ισοµοριακή ποσότητα Η και προκύπτει ένωση Β. Η (Β) προστίθεται σε υδατικό διάλυµα HSOκαι το προϊόν (Γ) της αντίδρασης αποµονώνεται κατάλληλα. Η ένωση (Γ) διαβιβάζεται σε ΙΑΛΥΜΑ KM O 0,1M και το αποχρωµατίζει. Πόσα ml του διαλύµατος KMnO αποχρωµατίστηκαν; Θέµα ο Α. Σε 00ml ιαλύµατος HCOOH 0,1Μ( 1) προσθέτουµε περίσσεια σκόνης Zn και εκλύεται αέριο. i) Ποιος ο όγκος του αερίου (Α) που εκλύεται σε STP συνθήκες; Β. Σε άλλα 100ml του ιαλύµατος του HCOOH( 1) προσθέτουµε περίσσεια όξινου ανθρακικού νατρίου ( NaHCO ). i) Ποιος ο όγκος του αερίου (Β) που εκλύεται σε STP; Γ. Το εκλυόµενο (Β) διαβιβάζεται σε περίσσεια ασβεστόνερου. i) ποια η µάζα του ιζήµατος που σχηµατίστηκε;. Αν η Κa του HCOOH = 10 o θ= 5 C 5 Κb του NH = 10 Κα=10-1 να προβλέψετε το PH του διαλύµατος του HCOONH (υλικό, βασικό ή ουδέτερο) Ε. Σε άλλα 00ml του 1 προσθέτουµε 0,6gr CHOH και πραγµατοποιείται αντίδραση µε Κ c =. Ποια η απόδοση της πραγµατοποιούµενης αντίδρασης; Ar = 1 Ar = 1 Ar = 16 c H O Φροντίδα για την αυτοεκτίμηση και τη γνωστική ανάπτυξη του μαθητή 77

3 Θέµα 1 ο 1. Επειδή και οι τρείς βάσεις είναι µονοπρωτικές ισχύει n HCl =n βάσης. Συνεπώς cb = c B αφού και οι δύο χρειάστηκαν τον ίδιο όγκο διαλύµατος HCl. Επίσης CB = 5C 1 B αφού χρειάστηκε πενταπλάσιο όγκο διαλύµατος HCl σε σχέση µε τις άλλες δύο βάσεις. Οπότε ισχυρότερη βάση είναι η Β διότι µε την µικρότερη σχετική συγκέντρωση έχει το ψηλότερο PH.. Aφού CB 10 = Mσυµπεραίνω ότι C B 10 = M ενώ C B = 5 10 M 1 Από την εξουδετέρωση Β +HCL B HCL nb = n HCl (10ml) (10ml) Επίσης nb = C V= = 10 mol (10ml) nhcl 10 Άρα nhcl = 10 mol CHCl= = mol = 10 M V 10 HCl. Το έχει PH=1 OH = 10 M. Αφού λοιπόν ισχύει CB = OH, συµπεραίνουµε ότι η Β είναι ισχυρή. Οπότε οι άλλες δύο βάσεις Β 1 και Β είναι ασθενείς. Στο 1 έχουµε PH=1 OH = 10 M επίσης CB = 5 10 M 1 + B1+ HO BH 1 + OH Kb = = 0, 5 10 =,5 10 B1 10 Στο 1 έχουµε PH=10 OH = 10 M επίσης CB = 10 m + B + HO BH + OH 10 M 10 M 10 M 10 M Kb = = = 10 B B + HCl BHCl ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ 6 78

4 ΑΡΧ mol mol ΤΕΛ mol σε 0ml Όµως λόγω της αραίωσης 10 - mol BHClέχουµε και στα 100ml. ΑΡΑΙΩΜΕΝΟ ΔΙΑΛΥΜΑ 10 CBHCl = = 10 M K 1 bb 10 = 10 Ka + = 10 BH + BHCl BH + Cl 10 - Μ 10 - Μ 10 - Μ Ka + BH + HO B + HO x x x x x 11 Ka = x x 10 = ,5 x = [HO ] = 10 = 10 PH= 5,5 5. Μετά την αραίωση σε δεκαπλάσιο όγκο των 1,, έχουµε ' ' 1 :100ml c1 = 5 10 M Για να βρούµε το νέο PH έχουµε: + B1+ HO B1H + OH 5 10 y y y y y Kb =,5 10 = 510 y 510 y Kb (όχι απλοποιήσεις) 10 > c = + = 6 6 1,5 10,5 10 y y y,5 10 y 1, ( ) 6,5 10 ±, ,5 10 y1, = y 1, 6 6,510 ± 6, = Εκπαιδευτικοί - Συνεργάτες επιστημονικά και παιδαγωγικά καταρτισμένοι 79

5 6,5 10 ± 56, 5 10,5 10 ± 7,5 10 y1, = = 1 11 y1, =,5 10 OH =,5 10 CHOH= 10,5 + 1 HO = 10 PH= 1 log= 11, Αν η Β 1 ήταν αρκούντως ασθενής, ώστε να γίνουν απλοποιήσεις, το PH θα µειώνονταν 1 µονάδα. :100ml c = 10 M ' B H O B H OH ω ω ω 6 ω ω 9 10 = ω ω 10 = = =,5 OH 10 PH 9,5 ΠΡΑΓΜΑΤΙ επειδή η βάση Β είναι ασθενής αρκετά ώστε να γίνουν απλοποιήσεις Kb 10 <, το PH µεταβλήθηκε όπως αναµενόταν κατά 1 c µονάδα. Τέλος όσον αφορά το ' επειδή η βάση Β είναι ισχυρή το PH λόγω της µη αλλαγής του βαθµού ιοντισµού µετά την αραίωση θα έχει µεταβληθεί κατά 1µονάδα, δηλαδή θα έχουµε PH = 9 ΣΗΜΕΙΩΣΗ: ΜΗΝ ξεχνάς ότι στους ισχυρούς ηλεκτρολύτες ' C OH B αφού CB = OH ' = ' CB = OH και Θέµα ο Υπολογίζουµε 80 n NaO µε MrNaO = + 16 = 6

6 6, 5, 6 nnao = = 0,1mol ncao = = 0,1mol 6 n CaO µε MrCaO = = (αρχ) (αρχ) i) Oι δύο αυτές ουσίες είναι ΒΑΣΙΚΑ ΟΞΕΙ ΙΑ άρα όταν προστεθούν στο Η Ο αντιδρούν µ αυτό και σχηµατίζουν βάσεις. Na O + HO NaOH 0,1mol 0,mol ιάλυµα 1 (00ml) CaO + HO Ca ( OH) 0,1mol 0,1mol 1+ (00ml) Κατά την ανάµιξη των 1 και θα έχουµε διπλή εξουδετέρωση. n = 0, = 0,mol CHCOOH Οι αντιδράσεις που θα γίνουν είναι: CH COOH + NaOH CH COONa + H O ΑΡΧ. 0, 0, mol mol -0, -0, +0, 0, - 0,mol CHCOOH + Ca(OH) (CHCOO) Ca + HO AΡΧ. 0, 0,1 mol mol -0, -0,1 +0, ,1mol Παρατηρούµε λοιπόν ότι στο έχουµε δύο άλατα. 0, CCHCOONa = = 0,5M 0, 0,1 C( CHCOO) = = 0,5M Ca 0, Για να υπολογίσουµε το PH του έχουµε: Δραστηριοποίηση της σκέψης των μαθητών 81

7 CH COONa CH COO + Na + 0,5M 0,5M 0,5M CHCOO = 1M ( ) CH COO Ca CH COO + Ca (oλική) 0,5M 0,5M CH COO + H O CH COOH + OH Άρα 1-x x x K = 10 b CHCOO 9 x Kb = x POH=,5 PH= 9,5 1 x ii) Στο ' έχουµε Vτελ = 00ml ' οπότε CCHCOOH = = 1M CH COOH + H O CH COO + H O 1-ω ω ω ω Ka = ω PH =,5 1 ω α= = Θέµα ο Α. Γ.Μ.Τ αλκινίου CνHr. Άρα 1ν = 0 1ν = ν = 000 n = = 100mol A 0 (αρχ) Συνεπώς το αλκίνιο (Α) είναι το προπίνιο CH C CH Β. CHC CH + H CH CH = CH 100mol M 100mol 8

8 + H = CH CH νch CH CH CH CH ν ΠΟΛΥΠΡΟΠΕΝΙΟ 100mol σχηµατίζουν 80 mol ΑΠΟ ΟΣΗ=80% V ή ΠΟΛΥΠΡΟΠΥΛΕΝΙΟ αρχικά: m προιοντος = 80 ( ΠΟΛΥΜΕΡ.Όµως ΜrΠΟΛΥΜΕΡ = ν ΜrΜΟΝΟΜΕΡ ν = ν 80 mπροιοντοσ = ν = 60gr =,6kgr ν Γ. n( A) = = 0,mol nh = = 0,mol 0 (αρχ) (αρχ) i) Oι αντιδράσεις που γίνονται όταν το προπίνιο αναµιχθεί µε το Η κατά σειρά είναι: CHC CH + H CH M' CH = CH 0, 0, -0, -0, +0, - 0,1 0, CH CH = CH + H CH CH CH M' 0, 0,1-0,1-0,1 +0,1 0,1mol - 0,1mol Παρατηρούµε δηλαδή ότι στο τελικό προϊόν της υδρογόνωσης έχουµε 0,1mol CHCH = CH και 0,1mol CHCHCH. ii) Ως γνωστόν, το Br αντιδρά µε ακόρεστο Η/C. Άρα όταν το προϊόν διαβιβαστεί στο Br θα αντιδράσει ΜΟΝΟ το προπένιο!! CHCH = CH + Br CHCH CH 0,1mol 0,1mol Br Br Άρα mbr = 0,1 160 = 16gr (αντέδρασε) Παρεμβάσεις με στόχο την αυτενέργεια του μαθητή 8

9 ν /τος 100ml gr ; 16gr = 00ml n 0 = = 0,5 0 CH C CH + H Ni CH CH = CH 0,5mol 0,5mol 0,5mol. (A) CH CH = CH + H OH CH CHCH HSO OH 0,5mol 0,5mol 0,5mol 5CH CH CH+ KMnO + HSO 5CHC CH+ K SO + MnSO + 8HO OH O 0,5mol 0,mol C n n 0, KMnO = V= = = L /τος ΚΜnO V C 0,1 Θέµα ο Α. nhcooh = 0,1 0,= 0,0 (αρχ) Zn + HCOOH (HCOO) Zn + H 0,0mol εκλύουν 0,01mol H V = 0,01,L= 0,L H B. HCOOH + NaHCO HCOONa + CO + HO Από 0,01mol εκλύεται 0,01mol n = 0,1 0,1= 0,01 HCOOH (αρχ) V = 0,01,= 0,L i) CO Γ. Ca(OH) + CO CaCO + HO 0,01 0,01 0,01mol 8

10 MΙΖΗΜΑΤΟΣ = 0, = 1gr MrCaCO +. Το HCOONH HCOO + NH C C C HCOO + H O HCOOH + OH C K = 10 b HCOO 10 NH + H O NH + H O C + + K = 10 9 a NH + Aφού λοιπόν K > K H O > OH a NH + b HCOO + 0,6 Ε. nhcooh = 0,1 0,= 0,0 nchoh = = 0,0 (αρχ) (αρχ) HCOOH + CHOH HCOOCH + HO (αρχ) 0,0 0,0 -Φ -Φ +Φ +Φ KXI 0,0-Φ 0,0-Φ Φ Φ. Άρα το /ΜΑ ΟΞΙΝΟ. Φ Φ 0,0 K ν C = Z= 0,0 Φ= Φ Φ= 0,0 Φ= 0,0 Φ 0, 0 Φ ν Απόδοση: 0,0 = 0,0 Επιµέλεια: Βογιατζόγλου Ανδρέας Πρώτο ζητούμενο: η κατανόηση 85