ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

Transcript

1 Θέμα Α ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 22 ΜΑΪΟΥ 2015 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ-ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ) ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΕΞΙ (6) Για τις προτάσεις Α1 και Α2 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της πρότασης και, δίπλα, το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή επιλογή. A1. Ποιο από τα παρακάτω ζεύγη ουσιών αποτελεί συζυγές ζεύγος οξέος - βάσης κατά Brönsted-Lowry α) 2 H 2 SO 4 / SO 4 β) H 3 O + / OH γ) CH 3 COOH / HCOO δ) H 2 O / OH. Μονάδες 3 A2. Κατά την αραίωση υδατικού διαλύματος ΝΗ 4 Cl 0,1M α) η σταθερά ιοντισμού της ΝΗ 3 αυξάνεται β) η συγκέντρωση των OH αυξάνεται γ) το ph του διαλύματος μειώνεται δ) ο αριθμός των mole των H 3 O + μειώνεται. Μονάδες 3 A3. Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν, γράφοντας στο τετράδ ιό σας, δίπλα στο γράμμα που αντιστοιχεί σε κάθε πρόταση, τ η λέξη Σωστό, αν η πρόταση είναι σωστή, ή τη λέξη Λάθος, αν η πρόταση είναι λανθασμένη. α) Το ph ενός υδατικού διαλύματος ΝaCl στους 60 o C είναι 7. β) Η εστεροποίηση ενός καρβοξυλικού οξέος με αλκοόλη μπορεί να γίνει είτε σε όξινο είτε σε βασικό περιβάλλον. γ) Ο αυτοϊοντισμός του νερού μπορεί να αποδειχθεί πειραματικά με μετρήσεις αγωγιμότητας μεγάλης ακρίβειας. Μονάδες 6 A4. Να συμπληρώσετε τις χημικές εξισώσεις των παρακάτω αντιδράσεων: α) CH 3 CΟΟΗ + Νa 2 CO 3 β) CH 3 CΝ + H 2 (περίσσεια) γ) CH 3 ΟΗ + SOCl 2 Μονάδες 3 ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 6 ΣΕΛΙΔΕΣ

2 ΑΡΧΗ 2ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ A5. Με βάση το σχήμα 1 και την πληροφορία ότι η ένωση Α είναι δραστικότερη από την ένωση Ζ σε αντιδράσεις προσθήκης καρβονυλίου, να προσδιορίσετε τους συντακτικούς τύπους των ενώσεων Α, Β, Γ, Δ, Ε, Ζ, Θ, Κ, Λ, Μ. Θέμα Β Διαθέτουμε τα παρακάτω υδατικά διαλύματα : Διάλυμα Δ1 : HCOOH συγκέντρωσης 0,6 Μ Διάλυμα Δ2 : ΝaOH συγκέντρωσης 0,1 Μ Διάλυμα Δ3 : KOH συγκέντρωσης 0,2 Μ Διάλυμα Δ4 : HCl συγκέντρωσης 0,6 Μ Διάλυμα Δ5 : H 2 SO 4 συγκέντρωσης 0,6 Μ Μονάδες 10 Β1. Αναμιγνύουμε ίσους όγκους από τα διαλύματα Δ1, Δ2 και Δ3, οπότε προκύπτει διάλυμα Δ6. Να υπολογίσετε τη συγκέντρωση OH στο διάλυμα Δ6. Δίνεται ότι Κ a (HCOOH) = 10-4, K w = 10-14, θ = 25 o C. Τα δεδομένα του προβλήματος επιτρέπουν να γίνουν οι γνωστές προσεγγίσεις. Μονάδες 10 Β2. 10 ml διαλύματος Δ1 αποχρωματίζουν 20 ml διαλύματος KMnO 4 παρουσία Η 2 SΟ 4. Να υπολογίσετε τη συγκέντρωση του KMnO 4, καθώς και τον όγκο του εκλυόμενου αερίου σε πρότυπες συνθήκες (STP). Μονάδες 10 Β3. Πώς μπορούμε να διακρίνουμε πειραματικά α) το διάλυμα Δ1 από το διάλυμα Δ4; (μονάδες 2) ΤΕΛΟΣ 2ΗΣ ΑΠΟ 6 ΣΕΛΙΔΕΣ

3 ΑΡΧΗ 3ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ β) το διάλυμα Δ4 από το διάλυμα Δ5; (μονάδες 3) Για τις απαντήσεις σας να χρησιμοποιήσετε μία μόνο τεχνική από τις παρακάτω: i. χρωματογραφία ii. ογκομέτρηση iii. μέτρηση ph Να μη χρησιμοποιήσετε την ίδια τεχνική και στις δύο απαντήσεις και να δώσετε σύντομη δικαιολόγηση χωρίς να αναγράψετε χημικές εξισώσεις. Μονάδες 5 Θέμα Γ Για τις προτάσεις Γ1, Γ2 και Γ3 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της πρότασης και, δίπλα, το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή επιλογή. Γ1. Το γλουταμινικό οξύ με pi = 3,2 θα κινηθεί προς την κάθοδο σε διάλυμα με ph α) 3,2 β) 2,0 γ) 7,0 δ) 9,0. Μονάδες 5 Γ2. Από τις παρακάτω πρωτεΐνες αποθηκευτικό ρόλο έχει α) το κολλαγόνο β) η μυοσίνη γ) η ωαλβουμίνη δ) η ινσουλίνη. Γ3. Τι από τα παρακάτω δεν ισχύει για το ΑΤΡ: α) είναι το ενεργειακό νόμισμα του κυττάρου β) περιέχει ριβόζη γ) φωσφορυλιώνει διάφορα υποστρώματα δ) παράγεται κυρίως στις αντιδράσεις αναβολισμού. Μονάδες 5 Μονάδες 5 Γ4. Στο σχήμα 2 φαίνεται τμήμα της πολυνουκλεοτιδικής αλυσίδας του DNA. ΤΕΛΟΣ 3ΗΣ ΑΠΟ 6 ΣΕΛΙΔΕΣ

4 ΑΡΧΗ 4ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ α) Να ονομάσετε την ένωση Χ. β) Ποιο ζευγάρι βάσεων αντιστοιχεί στις θέσεις 1 και 2; γ) Ποιο ζευγάρι βάσεων αντιστοιχεί στις θέσεις 3 και 4; δ) Πώς ονομάζεται ο χημικός δεσμός μεταξύ του Χ και του Υ; Μονάδες 4 Γ5. Στο σχήμα 3 δίνεται η μεταβολή της ταχύτητας της ίδιας ενζυμικής E αντίδρασης ( S P) ως προς τη συγκέντρωση του υποστρώματος [ S] σε τρεις διαφορετικές περιπτώσεις: α) χωρίς αναστολέα, β) με αναστολέα Α και γ) με αναστολέα Β. Οι τιμές της συγκέντρωσης του ενζύμου [Ε], της θερμοκρασίας και του ph είναι ίδιες και στις τρεις περιπτώσεις. Θέμα Δ α) Ποια από τις τρεις καμπύλες του σχήματος 3 αντιστοιχεί στην περίπτωση του ενζύμου χωρίς αναστολέα; (μονάδες 2) β) Να προσδιορίσετε το είδος αναστολής που αντιστοιχεί στις άλλες δύο καμπύλες και να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. (μονάδες 4) Μονάδες 6 Δ1. Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν, γράφοντας στο τετράδιό σας, δίπλα στο γράμμα που αντιστοιχεί σε κάθε πρόταση, τη λέξη Σωστό, αν η πρόταση είναι σωστή, ή τη λέξη Λάθος, αν η πρόταση είναι λανθασμένη. α) Η μετατροπή της γλυκόζης σε πυροσταφυλικό οξύ γίνεται ανεξάρτητα από την παρουσία Ο 2. β) Ο κύκλος του κιτρικού οξέος είναι ο τελικός δρόμος αποικοδόμησης μόνο των υδατανθράκων. γ) Ο κύκλος του κιτρικού οξέος παρέχει ενδιάμεσα προϊόντα για τη σύνθεση νέου κυτταρικού υλικού. ΤΕΛΟΣ 4ΗΣ ΑΠΟ 6 ΣΕΛΙΔΕΣ

5 ΑΡΧΗ 5ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ δ) Η α-αμυλάση είναι το σημαντικότερο ένζυμο που διασπά το άμυλο και βρίσκεται στο σάλιο και το στομάχι. Μονάδες 4 Δ2. Στο σχήμα 4 απεικονίζεται μέρος του μεταβολισμού ενός κυττάρου. Να ονομάσετε τις ενώσεις Α, Β, Γ, Δ, Ε και Ζ. Μονάδες 6 Δ3. Με βάση το σχήμα 4 να απαντήσετε στα παρακάτω ερωτήματα: α) Πώς ονομάζεται η διαδικασία μετατροπής της ένωσης Δ στην ένωση Ζ; (μονάδα 2) ΤΕΛΟΣ 5ΗΣ ΑΠΟ 6 ΣΕΛΙΔΕΣ

6 ΑΡΧΗ 6ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ β) Ποια είναι τα στάδια μετατροπής της ένωσης Δ στην ένωση Ζ; (μονάδες 4) γ) Για ποιους λόγους είναι απαραίτητη η μετατροπή της ένωσης Δ στην ένωση Ζ; (μονάδες 3) Μονάδες 9 Δ4. Ένα άτομο τρέφεται για μεγάλο χρονικό διάστημα με διατροφή φτωχή σε υδατάνθρακες και πλούσια σε πρωτεΐνες. α) Με ποια διαδικασία καλύπτει το άτομο αυτό τις άμεσες ενεργειακές του ανάγκες; (μονάδα 1) β) Τι κινδύνους ενέχει αυτή η διατροφή για τον οργανισμό του; (μονάδες 5) Μονάδες 6 ΟΔΗΓΙΕΣ (για τους εξεταζομένους) 1. Στο εξώφυλλο να γράψετε το εξεταζόμενο μάθημα. Στο εσώφυλλο πάνωπάνω να συμπληρώσετε τα ατομικά στοιχεία μαθητή. Στην αρχή των απαντήσεών σας να γράψετε πάνω-πάνω την ημερομηνία και το εξεταζόμενο μάθημα. Να μην αντιγράψετε τα θέματα στο τετράδιο και να μη γράψετε πουθενά στις απαντήσεις σας το όνομά σας. 2. Να γράψετε το ονοματεπώνυμό σας στο πάνω μέρος των φωτοαντιγράφων, αμέσως μόλις σας παραδοθούν. Τυχόν σημειώσεις σας πάνω στα θέματα δεν θα βαθμολογηθούν σε καμία περίπτωση. Κατά την αποχώρησή σας, να παραδώσετε μαζί με το τετράδιο και τα φωτοαντίγραφα. 3. Να απαντήσετε στο τετράδιό σας σε όλα τα θέματα μόνο με μπλε ή μόνο με μαύρο στυλό με μελάνι που δεν σβήνει. 4. Κάθε απάντηση τεκμηριωμένη είναι αποδεκτή. 5. Διάρκεια εξέτασης: τρεις (3) ώρες μετά τη διανομή των φωτοαντιγράφων. 6. Χρόνος δυνατής αποχώρησης: π.μ. ΣΑΣ ΕΥΧΟΜΑΣΤΕ KΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΤΕΛΟΣ ΜΗΝΥΜΑΤΟΣ ΤΕΛΟΣ 6ΗΣ ΑΠΟ 6 ΣΕΛΙΔΕΣ

7 ΘΕΜΑ A Α1. δ Α2. β ΧΗΜΕΙΑ - ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ) Α3. α) Λ, β) Λ, γ) Σ 22 ΜΑΪΟΥ 2015 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Α4. α) CH3COOH + Na 2CO3 2CH 3COONa + H2O+CO2 β) CH3CN + H2 CH3CH 2NH2 γ) CH OH + SOCl CH Cl + SO + HCl Α5. α) Το A είναι Αλδεϋδη εξαιτίας του ότι είναι δραστικότερη του Ζ. Αν το Ζ είναι κετόνη τότε θα έχει το λιγότερο τρεις άνθρακες. Προσθέτοντας ακόµα έναν εξαιτίας της αντίδρασης Grignard τελικά η Θ θα έχει τέσσερις άνθρακες. Άτοπο διότι από την πορεία Α θα έχουµε τουλάχιστον δύο άνθρακες οπότε η Κ θα είχε έξι και όχι πέντε άνθρακες. Οπότε Α : CH 2 = 0 Z : CH 3 CH = 0 Έτσι οι αντιδράσεις είναι: SOCl2 KCN l CH =O H CH OH CH C Α Β Γ H + 2 O/H 3 3 CH CN CH COOH Ε ÖÑÏÍÔÉÓÔÇÑÉÏ ÈÅÌÅËÉÏ ÇÑÁÊËÅÉÏ CH CH = O CH CH CH CH CH CH Ζ CH3Mgx H2O Mg(OH)x 3 3 OMgx OH Θ 1

8 CH COOH+CH CH CH Ενδιάµεσο CH COOCHCH OH CH Ε Θ Κ CH OH + Na CH ONa Β ΘΕΜΑ B B1. B2. 3 H 3 2 Λ CH ONa + CH Cl CH OCH Λ Γ Μ n n HCOOH NaOH = 0,6 V = 0,1 V nkoh= 0, 2 V Συνολικά τα moles ΝaOH και ΚΟΗ είναι n = 0,3 V Tα moles του nhcooh= 0,6 V. Βλέπουµε ότι nhcooh σχηµατισµό ρυθµιστικού. HCOOH + NaOH HCOONa + H 2 O HCOOH + KOH HCOOK + H 2 O n = 0,6 V 0,3 V = 0,3 V n HCOOH τελικά βάσεων τελικά Έτσι = 0,3 V C 0,3V b 2V ph = pkα + log ph = pka + log ph = pka ph = 4 0,3V Cα 2V 5HCOOH + 2KMnO + 3H SO 5CO + K SO + 2MnSO + 8H mol nhcooh = 0,01 L 0,6 nhcooh = 0,006 mol L n = 0,02 L C > n εποµένως έχουµε ÖÑÏÍÔÉÓÔÇÑÉÏ ÈÅÌÅËÉÏ ÇÑÁÊËÅÉÏ KMnO4 KMnO4 Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης n = 0, 0024 mol C = 0,12 mol KMnO4 KMnO4 Και πάλι από τη στοιχειοµετρία L nco = 0, 006 mol V 2 CO = 0, 006 mol 22,4 V 2 CO = 0,1344 L 2 mol 2

9 B3. α) Τα διαλύµατα 1 και 4 τα ογκοµετρούµε µε διάλυµα KOH. Οπότε το 1 καταλήγει σε βασικό και το 2 σε ουδέτερο. β) Το HCl µε το H 2 SO 4 µε πεχάµετρο µεγάλης ακρίβειας. ΘΕΜΑ Γ Γ1. β, σχολ. βιβλίο σελ. 30. Γ2. γ. Γ3. δ. Γ4. α) Χ: σάκχαρο β) 1-2 Είναι Αδενίνη - Θυµίνη. σελ 49 «εσµοί υδρογόνου... µε δύο δεσµούς υδρογόνου.» «Οι βάσεις αδενίνη - θυµίνη... συµπληρωµατικές.» γ) 3-4 είναι G - C γουανίνη - κυτοσίνη ενώνονται µε τρεις δεσµού υδρογόνου δ) σχολ. βιβλίο σελ. 48 «Το υδροξύλιο του 3ου... φωσφοδιεστερικής.» Γ5. α) Καµπύλη 1. β) Καµπύλη 2: παρουσία συναγωνιστικού αναστολέα. Επειδή η ταχύτητα της ενζυµικής αντίδρασης είναι η µισή της µέγιστης. Καµπύλη 3: σε αντίδραση απουσία αναστολέα. ΘΕΜΑ 1. α) Σ, β) Λ, γ) Σ, δ) Λ 2. Α: Γλυκόζη, Β: 3- φωσφορική γλυκεριναλδεΰδη, Γ: 1,3-διφωσφογλυκερινικό : πυροσταφυλικό, Ε: ακετυλο-coa, Ζ: αιθανόλη 3. α) Το πυροσταφυλικό που παράγεται κατά την αναερόβια διάσπαση της γλυκόζης µετατρέπεται, στους ζυµοµύκητες και κάποιους άλλους µικροοργανισµούς, σε αιθανόλη. Η διαδκασία αυτή ονοµάζεται Αλκοολική ζύµωση. β) Το πρώτο στάδιο αυτής της διεργασίας είναι η αποκαρβοξυλίωση του πυροσταφυλικού οξέος, όπου παράγεται ακεταλδεϋδη, η οποία στη συνέχεια ανάγεται σε αιθανόλη µε ταυτόχρονη επανοξείδωση του NADH σε NAD+. γ) Με τον παραπάνω τρόπο αναγεννάται το NAD+ και εξασφαλίζεται η συνεχής πορεία της γλυκόλυσης. Για να είναι δυνατή η συνεχής πορεία της γλυκόλυσης, πρέπει το NADH που σχηµατίστηκε να επανοξειδωθεί σε NAD+. Η επανοξείδωση αυτή, κατά τον αερόβιο µεταβολισµό, επιτυγχάνεται διαµέσου της οξειδωτικής φωσφορυλίωσης. Όταν όµως δεν υπάρχει το οξυγόνο, πρέπει να βρεθεί κάποια άλλη λύση. ÖÑÏÍÔÉÓÔÇÑÉÏ ÈÅÌÅËÉÏ ÇÑÁÊËÅÉÏ 3

10 4. α) Η διαδικασία αυτή µέσω της οποίας το άτοµο αυτό καλύπτει τις άµεσες ενεργειακές του ανάγκες του είναι η γλυκονεογένεση. Γλυκονεογένεση ονοµάζουµε τη µεταβολική πορεία σύνθεσης της γλυκόζης από µη υδατανθρακικές πρόδροµες ενώσεις. Η διαδικασία είναι ιδιαίτερα σηµαντική, ιδίως δε σε περίοδο ασιτίας, γιατί τότε ο εγκέφαλος χρησιµοποιεί τη γλυκόζη ως βασικό καύσιµο. Ακόµη η γλυκονεογένεση είναι απαραίτητη και σε περιόδους εντατικής άσκησης, όπου τότε παράγεται µεγάλη ποσότητα γαλακτικού οξέος. Τα κύρια δε µη υδατανθρακικά, πρόδροµα µόρια που χρησιµοποιούνται για τη σύνθεση της γλυκόζης είναι το γαλακτικό οξύ, ορισµένα αµινοξέα που ονοµάζονται γλυκοπλαστικά αµινοξέα (π.χ. αλανίνη) και η γλυκερόλη. β) Αν ο οργανισµός δε προσλάβει διά της τροφής υδατάνθρακες για διάστηµα µεγαλύτερο από 6-7 ώρες, τότε ενεργοποιείται η διαδικασία παραγωγής γλυκόζης από άλλα θρεπτικά συστατικά όπως π.χ. από πρωτεΐνες. Τα προϊόντα µεταβολισµού βέβαια κάποιων αµινοξέων, όπως της λευκίνης, λυσίνης, ισολευκίνης, φαινυλαλανίνης και τυροσίνης, οδηγούν στο σχηµατισµό κετονικών οξέων, όπως του ακετοξικού, τα οποία σωρεύονται στο αίµα και προκαλούν κετοναιµία ή οξοναιµία. Η ελαφρά κετοναιµία εξ αιτίας της περιορισµένης νηστείας δεν έχει ουσιαστική επίδραση στον οργανισµό, η παρατεταµένη νηστεία όµως σε οδηγεί σε βαριάς µορφής κετοναιµία. Αυτές οι καταστάσεις µπορεί να σε οδηγήσουν ακόµη και στο θάνατο. ÖÑÏÍÔÉÓÔÇÑÉÏ ÈÅÌÅËÉÏ ÇÑÁÊËÅÉÏ 4