ΑΠΑΝΣΗΕΙ ΔΙΑΓΩΝΙΜΑΣΟ ΧΗΜΕΙΑ

Transcript

1 ΑΠΑΝΣΗΕΙ ΔΙΑΓΩΝΙΜΑΣΟ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΜΑ 1 Ο 1 (β), 2 (δ), 3 (γ), 4 (δ), 5 α (), β (Λ), γ: i (Λ), ii (), δ (), ε (Λ). ΘΕΜΑ 2 o 1. Α. «Υβριδισμός είναι ο γραμμικός συνδυασμός (πρόσθεση και αφαίρεση) ατομικών τροχιακών ενός ατόμου με αποτέλεσμα τη δημιουργία νέων ισότιμων ατομικών τροχιακών που ονομάζονται υβριδικά τροχιακά». Β. Τα υβριδικά τροχιακά διαφέρουν από τα ατομικά τροχιακά από τα οποία προκύπτουν: στο σχήμα. την ενέργεια. τον προσανατολισμό. Γ. Μόριο BeF2 (φθοριούχο βηρύλλιο): Η ηλεκτρονική κατανομή των ατόμων του Be και του F στη θεμελιώδη τους κατάσταση είναι: 4Be: 1s 2 2s 2 9F: 1s 2 2s 2 2p 5 1s 2s 2px 2py 2pz 1s 2s 2px 2py 2pz Δηλαδή το Be δεν διαθέτει μονήρη ηλεκτρόνια, οπότε σύμφωνα με τη θεωρία δεσμού σθένους δεν μπορεί να σχηματίσει ομοιοπολικούς δεσμούς. Έτσι στο άτομο του Be το ένα από τα δύο ηλεκτρόνια της υποστιβάδας 2s προσλαμβάνει ενέργεια και προωθείται στο τροχιακό 2p. 4Be: 1s 2 2s 1 2p 1 sp 1s 2s 2px 2py 2pz Ακολουθεί υβριδισμός και σχηματίζονται δύο υβριδικά τροχιακά sp, όπως στο διπλανό σχήμα 1. Δ Ν Δ Ρ Γ Δ Ι Α Θεμελιώδης καηάζηαζη ζηο άηομο ηοσ Βσρηλλίοσ Βe Γιεγερμένη καηάζηαζη ζηο άηομο ηοσ Βσρηλλίοσ Be 2p x 2p y 2p z 2p x 2p y 2p z ενέργεια σβριδιζμός sp σβριδικά 2s 2s ηροτιακά 2p y 1s 1s 1s sp Στήμα 1 2p z Η επικάλυψη των δύο sp υβριδικών τροχιακών του Be με τα p ατομικά τροχιακά του F οδηγούν στο σχηματισμό δύο ισότιμων δεσμών σ (sp p). Το μόριο του φθοριούχου βυρηλλίου είναι ευθύγραμμο μόριο ( F Be F). F Be F

2 2. Α. Η καρβονυλική ένωση που αντιδρά με Ι2 / Na και παράγει το HCNa είναι η Α: CH= Πράγματι: Τποκατάσταση: CH= 3I2 CI3CH= 3HI Διάσπαση: CΙ3CH= ΝαΟΗ CHI3() ΗCΟΟΝa Εξουδετέρωση: 3ΗΙ 3ΝaΟΗ 3NaI 3H2 υνολική αντίδραση: CH= 3I2 4ΝaΟΗ CHI3() HCNa 3NaI 3H2 Η ένωση Α παράγεται από προσθήκη νερού σε αιθίνιο. Πράγματι: HCCH H2 H2S4/ HgS4/Hg [=CH] CH= Β. Η κορεσμένη οργανική ένωση Β με μοριακό τύπο C3Η6 είναι καρβονυλική ένωση και επειδή οξειδώνεται με το όξινο διάλυμα K2Cr27 είναι η αλδεΰδη: Β: CH2CH= 3CH2CH= K2Cr27 8HCl 3CH2C 2CrCl3 2KCl 4H2 Γ. Το 2 μέθυλο 1,3 βουταδιένιο μπορεί να κάνει πολυμερισμό 1,4 αφού είναι συζυγές αλκαδιένιο και παράγεται το πολυμερές Γ: Γ: CH2 C = CH CH2 ν ν CH2 = C CH = CH2 CH2 C = CH CH2 ν Δ. Η 2 μέθυλο 2 βουτανόλη είναι τριτοταγής αλκοόλη με πέντε άτομα άνθρακα οπότε, μπορεί να παρασκευαστεί με προσθήκη CΗ3CΗ2MgCl σε κετόνη Δ που έχει τρία άτομα άνθρακα δηλαδή στην προπανόνη και υδρόλυση του προϊόντος: Δ: C C CΗ3 CΗ2MgCl CH2C MgCl H2 Mg()Cl CH2 C 3. Α. NaF Na F F H2 HF / Na Na Επίδραση κοινού ιόντος ΟΗ i. Λόγω Ε.Κ.Ι. ΟΗ η Ι.Ι. είναι μετατοπισμένη αριστερά, άρα α(). ii. Επειδή (ΟΗ ) (), άρα ph (), δηλαδή γίνεται πιο βασικό διάλυμα. iii. [F ] (), διότι η Ι.Ι. μετατοπίζεται αριστερά δηλαδή αυξάνει η συγκέντρωση ιόντων F.

3 Β. Βασικά διαλύματα: Γ: ΚΟΗ Κ ΟΗ C C C A: NH2 NH3 ΟΗ (C x) M x M x M Επειδή x < C άρα το διάλυμα Γ είναι πιο βασικό από το Α. Έτσι (ph)γ > (ph)α (1) Ουδέτερα διαλύματα: Δ: ΚBr Κ Br Όξινα διαλύματα: Β: HBr H2 H3 Br C C C E: NH3Br NH3 Br C C C NH3 H2 NH2 H3 (C ω) M ω M ω M Επειδή ω < C άρα το διάλυμα Β είναι πιο όξινο από το Ε. Έτσι (ph)β < (ph)ε (2) Συμπέρασμα: Η διάταξη των διαλυμάτων κατά μειούμενη τιμή ph είναι: (ph)γ > (ph)α > (ph)δ > (ph)ε > (ph)β ΘΕΜΑ 3 o Α. α. Εφόσον η ένωση Γ χρησιμοποιείται για κατασκευή πλαστικών σχοινιών είναι το πολυπροπένιο (PP). Γ CH2 CΗ ν Άρα η ένωση Β είναι το προπένιο, Β CH=CH2. Η ένωση Α είναι: το 1 χλωροπροπάνιο Α1 CH2CH2Cl, ή το 2 χλωροπροπάνιο Α2 CΗ Cl Αν η Α είναι το 2 χλωροπροπάνιο τότε η ένωση Θ είναι η 2 προπανόλη: Θ CΗ και η Μ είναι η προπανόνη, η οποία δεν ανάγει το φελλίγγειο υγρό. Άρα είναι άτοπο, οπότε η Α είναι το 1 χλωροπροπάνιο. Α CH2CH2Cl Η ένωση Δ είναι η 2 προπανόλη: Δ CΗ Η ένωση E είναι το βουτανονιτρίλιο: Ε CH2CH2CΝ Η ένωση Ζ είναι το βουτανικό οξύ: Ζ CH2CH2CΟΟΗ Η ένωση Ξ είναι η βουτυλαμίνη: Ξ CH2CH2CΗ2ΝΗ2

4 Η ένωση Θ είναι η 1 προπανόλη: Θ CH2CH2ΟΗ Η ένωση Μ εφόσον ανάγει το φελλίγγειαο υγρό είναι η προπανάλη: Μ CH2CH=Ο Η ένωση Κ είναι το 1,2 διβρωμο προπάνιο: Κ CΗCH2 Br Br Η ένωση Λ είναι το προπίνιο: Λ CCH Η ένωση Ν είναι η προπανόνη: Ν C Ο β. Οι αντίστοιχες αντιδράσεις είναι: (A) CH2CH2Cl ΚCN (Δ) CH2CH2CN ΚCl Ni (E) CH2CH2CN 2H2 (Ξ) CH2CH2CH2NH2 (Ε) CH2CH2CΝ 2Η2Ο Η (Ε) CH2CH2CΟΟΗ NΗ4 (Α) CH2CH2Cl Na (B) CH=CH2 Η2Ο (B) CH=CH2 πολυμερισμός αλκοολικό δ/μα H (Γ) (Β) CH=CH2 NaCl H2 (Γ) CΗ CH2 CΗ ν (Α) CH2CH2Cl Na υδατικό δ/μα (Θ CH2CH2ΟΗ NaCl (Θ) 3CH2CH2ΟΗ Κ2Cr27 4H2S4 (M) 3CH2CH= Κ2S4 Cr2(S4)37H2 CCl4 (B) CH=CH2 Br2 (Κ) CΗCH2 Br Br αλκοολικό δ/μα (K) CΗCH2 2Na (Λ) CCH 2ΝaCl 2H2 Br Br (Λ) CCH H2 (Ν) C Β. Στο δοχείο (2) υπάρχει η ένωση Μ (προπανάλη) διότι ανάγει το φελλίγγειο υγρό. CH2CH= 2CuS4 5Na CH2CNa Cu2() 2Na2S4 3H2 Στο δοχείο (1) υπάρχει η ένωση Ν (προπανόνη) διότι δίνει την αλογονοφορμική αντίδραση όμως δεν αποχρωματίζει όξινο διάλυμα KMn4. C 3I2 4Na CHI3 () CNa 3NaI 3H2 Στο δοχείο (4) υπάρχει η ένωση Δ (2 προπανόλη) διότι δίνει την αλογονοφορμική αντίδραση και αποχρωματίζει όξινο διάλυμα KMn4. 4I2 6Na CHI3 () CNa 5NaI 5H2 CΗ Η 5 CΗ 2ΚΜn4 3H2S4 5 C Κ2S4 2MnS4 8H2 Η

5 Στο δοχείο (3) υπάρχει η ένωση Θ (1 προπανόλη) αποχρωματίζει όξινο διάλυμα KMn4. 5CH2CH2 2ΚΜn4 3H2S4 5CH2CH= Κ2S4 2MnS4 8H2 Γ. Τα mol του Br2 είναι: n = CV => n = 1,2 M 0,5 lit => n = 0,6 mol Br2 CCH 2Βr2 CBr2CHBr2 1 mol CCH απαιτεί 2 mol Br2 0,2 mol CCH απαιτεί x; mol Br2.. x = 0,4 mol Br2 < 0,6 mol Br2 Άρα δεν αποχρωματίζεται το διάλυμα διότι περισσεύει βρώμιο. ΘΕΜΑ 4 o Α. CΟΟNa (Δ/μα Α) NaF (Δ/μα Β) C2 = 1 M Ka(C) = 10 5 Ka(HF) = 10 4 α) ph(a) = ; CNa C Na 0,1 M 0,1 M 0,1 M C H2 C H3 I.I: (0,1 x) Μ x Μ x M (CH C)( 3 ) ΚW Kb(C) = => (CH C 3 ) Ka(C) B. A CCl4 = p = 5 => ph = 9 H2 x 2 => x = 10 5 => ( ) = 10 5 M => 0,1 x Δ1 CNa V1 = 10 ml x ml CNa V1 =(10x) ml ph = 8, C1 Αραιωμένο διάλυμα: CNa C Na C1 M C1 M C1 M C H2 C H3 I.I: (C ) Μ 10 6 Μ 10 6 M Γ Kb = => 10 C = 6 10 (C => C1 = M Για το αρχικό διάλυμα των 10 ml και το αραιωμένο δ/μα έχουμε: nαρχ = nτελ => C1V1 = C1 V1 => V1 = 1 lit άρα: VΗ2Ο = 990 ml HCl ph = 8 => p = 6 => ( ) = 10 6 Ρ.Δ CNa n1 = 10 3 mol V 2 = x ml C 2 = 0,01M n 2 =10 5 x mol CNa / CΗ ph=8, V=(10x)ml

6 CNa HCl NaCl C Αρχ: n1 mol n2 mol Αντ: n2 mol n2 mol σχημ: n2 mol n2 mol τελ: (n1 n2) mol n2 mol n2 mol Το ρυθμιστικό διάλυμα αποτελείται από C με συγκέντρωση Cοξ = n2 / V και από CΝa με συγκέντρωση Cαλ = (n1 n2) / V ph = 5 => (H3 ) = 10 5 CNa C Na C H2 C H3 I.I: Cαλ Cαλ Cαλ Ι.Ι.: (Cοξ 10 5 ) Μ (Cαλ 10 5 ) Μ (Cαλ 10 5 ) Μ (CH C )(H Ο 3 3 ) (C 5 5 Ka = => 10 5 αλ 10 ) 10 C 5 = => 10 (C) C 5 αλ 10 = οξ 10 Cοξ n1 n2 V n = 2 V => n1 = 2n2 =>10 3 = x => x = 50 Άρα: VHCl = 50 ml Δ. Α B Γ => Cαλ= Cοξ => CNa n1 = C1 V1 NaF V 2 = 40 ml C 2 = 1M, n 2 =C 2 V 2 CNa / NaF V= 50 ml, C 1 C1 = C1V1 / V => C1 = (0, ) / ( ) => C1 = 0,02 M C2 = C2V2 / V => C2 = ( ) / ( ) => C2 = 0,8 M Στο διάλυμα Γ: CNa C Na 0,02 M 0,02 M 0,02 M NaF F Na 0,8 M 0,8 M 0,8 M C H2 C F H2 HF I.I: (0,02 x) Μ x Μ x Μ (0,8 y) Μ y Μ (x y) Μ (CH C) (ΟΟ 3 ) ΚW x(x y) K(C) = => = => x(x y) = 210 (CH C 11 (1) 3 ) Ka (CH 3C) 0,02 x (Η F ) (ΟΟ ) y(x y) K(F) = => = => y(x y) = 810 (F 4 11 (2) ) 10 0,8 y Από (1) (2) είναι: x(x y) y(x y) = => (x y) 2 = => x y = 10 5 => ( ) = 10 5 M => p = 5 => ph = 9