ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΕΥΤΕΡΑ 23 ΜΑΪΟΥ 2011 ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΕΥΤΕΡΑ 23 ΜΑΪΟΥ 2011 ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ"

Ευφημία Μελετόπουλος
9 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΘΕΜΑ Α Α1. β Α2. α Α. δ Α4. β ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΕΥΤΕΡΑ 2 ΜΑΪΟΥ 2011 ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Α5. α. Σωστό β. Σωστό γ. Λάθος δ. Λάθος ε. Σωστό ΘΕΜΑ Β Β1. α. 12Mg 2+ : 1s 2 2s 2 2p 6 15P : 1s 2 2s 2 2p 6 s 2 p 19K : 1s 2 2s 2 2p 6 s 2 p 6 4s 1 26Fe 2+ : 1s 2 2s 2 2p 6 s 2 p 6 d 6 β. 15P : μονήρη ηλεκτρόνια 19K : 1 μονήρες ηλεκτρόνιο 26Fe 2+ : 4 μονήρη ηλεκτρόνια Β2. α. 17Cl : 1s 2 2s 2 2p 6 s 2 p 5 16S : 1s 2 2s 2 2p 6 s 2 p 4 Tα δύο άτομα έχουν ίδιο πλήθος κατειλημένων στιβάδων. Όμως το άτομο 17 Cl έχει μεγαλύτερο ατομικό αριθμό από το άτομο 16 S, άρα και μεγαλύτερο δραστικό πυρηνικό φορτίο. Επομένως το άτομο 17 Cl έλκει ισχυρότερα τα εξωτερικά του ηλεκτρόνια. Άρα απαιτείται μεγαλύτερη ενέργεια για την απομάκρυνση ενός ηλεκτρονίου από το άτομο 17 Cl απ ότι από το άτομο του 16 S. Έτσι η 1 η ενέργεια ιοντισμού του 17 Cl είναι μεγαλύτερη από την 1 η ενέργεια ιοντισμού του 16 S. β. Το ΗΝΟ είναι ένα ισχυρό οξύ, επομένως το ΝΟ είναι πάρα πολύ ασθενής βάση. Το HF είναι ένα ασθενές οξύ, άρα το ιόν F είναι μια σχετικά πιο ισχυρή βάση. Η αντίδραση: ΗΝΟ F + ΝΟ + HF οξύ 1 βάση 1 βάση 2 οξύ 2 είναι μια αντίδραση οξέος βάσης. Μια τέτοια αντίδραση είναι μετατοπισμένη προς την κατεύθυνση που παράγονται τα ασθένεστερα οξέα και βάσεις. Επειδή το ΝΟ είναι ασθενέστερη βάση από το F και το HF ασθενέστερο οξύ από το ΗΝΟ, η παραπάνω αντίδραση είναι μετατοπισμένη προς τα δεξιά. γ. Έστω το Ρ.Δ. ΗΑ c 1 M και Α - c 2 M. [Η Ο + ] = Κ a c 1 / c 2 Με την αραίωση αυξάνεται ο όγκος του διαλύματος (έστω σε V ΤΕΛ. ) Οι νέες c στο διάλυμα είναι: ΗΑ c 1 = c 1 V ρ.δ. / V ΤΕΛ. (M) και Α - c 2 = c 2 V ρ.δ. / V ΤΕΛ. (M). Εφόσον η ποσότητα του νερού που προσθέτουμε επιτρέπει τις γνωστές προσεγγίσεις έχουμε: 1

15P : μονήρη ηλεκτρόνια 19K : 1 μονήρες ηλεκτρόνιο 26Fe 2+ : 4 μονήρη ηλεκτρόνια Β2. α. 17Cl : 1s 2 2s 2 2p 6 s 2 p 5 16S : 1s 2 2s 2 2p 6 s 2 p 4 Tα δύο άτομα έχουν ίδιο πλήθος κατειλημένων στιβάδων.

2 [Η Ο + ] = Κ a c 1 / c 2 = Κ a c 1 / c 2 οπότε το ph του διαλύματος παραμένει σταθερό. δ. Το διάλυμα στο ισοδύναμο (τελικό) σημείο είναι όξινο λόγω του άλατος NH 4 Cl που παράγεται. Το άλας NH 4 Cl διίσταται βάση της χημικής εξίσωσης: NH 4 Cl NH Cl -. Το ιόν Cl - δεν αντιδρά με το Η 2 Ο γιατί προέρχεται από τον ισχυρό ηλεκτρολύτη HCl (ισχυρό οξύ). Το ιόν ΝΗ + 4 αντιδρά με το Η 2 Ο παράγοντας Η Ο + βάση της χημικής εξίσωσης ΝΗ Η 2 Ο ΝΗ + Η Ο + (Ι) Ακόμη γνωρίζουμε ότι: Η 2 Ο + Η 2 Ο Η Ο + + ΟΗ - (ΙΙ) Από (Ι) και (ΙΙ) έχουμε [ΟΗ - ] < [Η Ο + ] και επομένως το διάλυμα είναι όξινο δηλαδή ph < 7. ε. Οι καρβονυλικές ενώσεις είναι οι αλδεΰδες και οι κετόνες. Για αλδεΰδες έχουμε: RCH + HCN RCHCN O RCHCN + 2 H 2 O RCHCO + NH (σε όξινο περιβάλλον) Για κετόνες έχουμε: R 2 R 1 CR 2 + HCN R 1 CCN O R 2 R 2 R 1 CCN + 2 H 2 O R 1 CHCO + NH (σε όξινο περιβάλλον) B. Παίρνουμε μέρος από τέσσερις φιάλες και προσθέτουμε μικρή ποσότητα αντιδραστηρίου Fehling. Όπου παρατηρήσουμε δημιουργία ΚΑΣΤΑΝΟΥ ιζήματος, Cu 2 O έχουμε τις HCH=O και CH CH=O (οι αλδεύδες οξειδώνονται από το αντιδραστήριο Fehling). Όπου δεν παρατηρηθεί καστανό ίζημα έχουμε τις HCO και CH CO. Παίρνουμε μέρος από δύο φιάλες που γνωρίζουμε πλέον ότι έχουμε τις HCH=O και CH CH=O και προσθέτουμε μικρή ποσότητα διαλύματος Ι 2 / Na. Όπου παρατηρήσουμε δημιουργία ΚΙΤΡΙΝΟΥ ιζήματος, CΗ Ι έχουμε την CH CH=O. (η αιθανάλη είναι η μοναδική αλδεύδη που δίνει την αλογονοφορμική). Όπου δεν παρατηρηθεί κίτρινο ίζημα έχουμε την HCH=O. Παίρνουμε μέρος από δύο φιάλες που γνωρίζουμε πλέον ότι έχουμε τις HCO και CH CO και προσθέτουμε μικρή ποσότητα όξινου διαλύματος KMnO 4. Όπου 2

Το ιόν ΝΗ + 4 αντιδρά με το Η 2 Ο παράγοντας Η Ο + βάση της χημικής εξίσωσης ΝΗ + 4 + Η 2 Ο ΝΗ + Η Ο + (Ι) Ακόμη γνωρίζουμε ότι: Η 2 Ο + Η 2 Ο Η Ο + + ΟΗ - (ΙΙ) Από (Ι) και (ΙΙ) έχουμε [ΟΗ - ] < [Η Ο

3 ΘΕΜΑ Γ παρατηρηθεί αποχρωματισμός έχουμε την HCO (το μεθανικό οξύ είναι το μόνο μονοκαρβοξυλικό οξύ που οξειδώνεται). Όπου δεν παρατηρηθεί αποχρωματισμός έχουμε την CH CO. Γ1. Α. CH CΗ CH B. CH C CH Γ. CH CΗ = CH 2 ΟΗ Ο Δ. CH CH CH Ε. CH CH CH Ι ΜgΙ CH CH CH Z. CH C CΗ CH N. CH C CΗ CH OΜgΙ CH Γ2. Πρόκειται για τις αλκοόλες: CH CH CH : 2x mol και CH CH 2 CH 2 : 2y mol OΗ Το κάθε μέρος θα περιέχει: x mol και y mol αντίστοιχα. CH CH CH + 4 Ι Na CH COONa + CΗΙ + 5 NaΙ + 5 H 2 O OΗ αντιδρούν: x mol παράγονται: x mol Είναι: 94x = 78,8 x = 0,2 mol 5CH CH 2 CH 2 +4KMnO 4 +6H 2 SO 4 5 CH CH 2 CO+2K 2 SO 4 +4MnSO 4 +11H 2 O 4 αντιδρούν: y mol 5 y mol CH CH CH + 2KMnO 4 +H 2 SO 4 5 CH C CH +K 2 SO 4 +2MnSO 4 +8H 2 O OΗ O 2 αντιδρούν: x mol 5 x mol Όμως: nkmno 4 = 0,1,2= 0,2mol Πρέπει: 2 x+ 4 y = 0,2 x+ 2y = 0,8 y = 0, 5 5 Άρα το αρχικό περιέχει: 2x = 0,4 mol και 2y = 0,6 mol

Πρόκειται για τις αλκοόλες: CH CH CH : 2x mol και CH CH 2 CH 2 : 2y mol OΗ Το κάθε μέρος θα περιέχει: x mol και y mol αντίστοιχα.

4 ΘΕΜΑ Δ Δ1. Στο διάλυμα CH COONa 0,1M (διάλυμα Α) το CH COONa διίσταται: CH COONa CH COO + Na + 0,1Μ ;0,1Μ Το ιόν Na + δεν αντιδρά με το νερό γιατί προέρχεται από την ισχυρή βάση Na, ενώ το CH COO συμπεριφέρεται ως βάση διότι είναι η συζυγής βάση του ασθενούς οξέος CH COOΗ και αντιδρά με το νερό: CH COO + H 2 O CH CO + Αντ.-Παρ. xm ;xm ;xm [ CH CO] Έχουμε: Kb CH COO = CHCOO 14 Kw Όμως Kb CH COO = = = 5 Ka CH CO Στην ισορροπία έχουμε: [CH CO] = xm, [ ] = xm, [CH COO ] = 0,1x 0,1M επειδή 2 9 x 5 Έτσι από την (1) έχουμε: = x = M = [ ] 0,1 Άρα p=5 και αφού ph+p=14 ph=9 9 4 (1) 9 Κb = < c 0,1 Δ2. Το διάλυμα Α είναι βασικό επομένως με αραίωση το ph του θα ελαττωθεί. Άρα το ph του αραιωμένου διαλύματος θα γίνει 8. Έστω c mol η συγκέντρωση του L αραιωμένου διαλύματος. Σ αυτό το CH COONa διίσταται: CH COONa CH COO + Na + c ;c και πάλι το ιόν CH COO αντιδρά με το νερό: CH COO + H 2 O CH CO + Αντ.-Παρ. ψm ;ψm ;ψm Αφού ph=8 δηλαδή p=6 [ΟΗ ]= 6 Μ. Δηλαδή ψ= 6 Μ Στην ισορροπία θα έχουμε: [CHCO]=ψ= 6 Μ, [ ]= 6 M και [CH COO ]=c 6 cm (και θα ελέγξουμε αν πράγματι c>>> 6 M Aπό (1) έχουμε: = c = M (Πράγματι >>> 6 ) c Άρα η συγκέντρωση του αραιωμένου διαλύματος έγινε Μ. Από τον τύπο της αραίωσης: 0,1Μ ml cαρχ Vαρχ = cτελ Vτελ Vτελ = V τελ = 00mL M 2

ως βάση διότι είναι η συζυγής βάση του ασθενούς οξέος CH COOΗ και αντιδρά με το νερό: CH COO + H 2 O CH CO + Αντ.-Παρ.

5 Επομένως στα ml του διαλύματος Α πρέπει να προσθέσουμε 00 = 990 ml νερό για να μεταβληθεί το ph του κατά μία μονάδα. Δ. Στα ml του διαλύματος CH COONa 0,1M (A) περιέχονται: 0,1 mol/l 0,01L = mol CH COONa Έστω ότι προσθέτω xl διαλύματος HCl 0,01M. Σ αυτά περιέχονται 0,01 mol/l xl = 0,01x mol ΗCl Αναμιγνύοντας τα δύο διαλύματα πραγματοποιείται η αντίδραση: CH COONa + HCl CH CO + NaCl (2) Για να δημιουργηθεί ρυθμιστικό διάλυμα πρέπει να αντιδράσει όλο το HCl και να περισσέψει CH COONa. Το CH COONa που περίσσεψε και το CH CO που παράχθηκε αποτελούν ρυθμιστικό διάλυμα. (Η παρουσία του NaCl δεν επηρεάζει το ph του ρυθμιστικού διαλύματος). Έτσι από (2) έχουμε: 0,01x mol HCl αντιδρούν με 0,01x mol CH COONa και παράγονται 0,01x mol CH CO. Έτσι το ρυθμιστικό διάλυμα που θα δημιουργηθεί θα περιέχει: ( 0,01x) mol CH COONa και 0,01x mol CH CO και θα έχει όγκο (0,01+x)L. Έτσι στο ρυθμιστικό που δημιουργείται: 0,01x το CH COONa έχει συγκέντρωση M (βάση του ρυθμιστικού διαλύματος) 0,01+ x 0,01x και το CH CO έχει συγκέντρωση M (οξύ του ρυθμιστικού διαλύματος) 0,01+ x To ph του ρυθμιστικού διαλύματος δίνεται από τη σχέση: 0,01x cβ 5 x+ 0,01 0,01x ph = pka + log 5 = log + log log = 0 c 0,01x οξ 0,01x x+ 0,01 0,01x = 0,01x 0,02x = 0,001 x = 0,05L ή 50mL Σημείωση: Στο θέμα Δ μπορεί ένας υποψήφιος να κάνει και διερεύνηση λέγοντας: Προσθέτοντας HCl στο διάλυμα CH COONa υπάρχουν τρεις πιθανότητες: 1η: Να περισσέψει CH COONa. Τότε στο τελικό διάλυμα θα υπάρχουν CH COONa, CH CO και NaCl. 2η: Να αντιδράσουν πλήρως. Τότε στο τελικό διάλυμα θα υπάρχουν CH CO και NaCl. η: Να αντιδράσει όλο το CH COONa. Tότε στο τελικό διάλυμα θα υπάρχουν CH CO, HCl και NaCl. H μοναδική περίπτωση να δημιουργηθεί ρυθμιστικό διάλυμα είναι η 1η. Δ4. Στα ml του Α περιέχονται 0,1 mol/l 0,01L = mol CH COONa Στα 40mL του B περιέχονται 1 mol/l 0,04L = 0,04 mol NaF Αναμιγνύοντας τα διαλύματα, οι διαλυμένες ουσίες (CH COONa και ΝaF) δεν αντιδρούν μεταξύ τους. Έτσι στο τελικό διάλυμα όγκου 50 ml : 5

Σ αυτά περιέχονται 0,01 mol/l xl = 0,01x mol ΗCl Αναμιγνύοντας τα δύο διαλύματα πραγματοποιείται η αντίδραση: CH COONa + HCl CH CO + NaCl (2) Για να δημιουργηθεί ρυθμιστικό διάλυμα πρέπει να

6 To CH COONa έχει συγκέντρωση mol 0,05L 2 2 M = Το ΝaF έχει συγκέντρωση 0,04mol 0,8M 0,05L = Στο τελικό διάλυμα τα δύο άλατα διίστανται: CH COONa CH COO + Na + και NaF Na + + F 2 2 Μ 2 2 Μ 0,8Μ 0,8Μ Το ιόν Νa + δεν αντιδρά με το νερό (προέρχεται από την ισχυρή βάση Na), ενώ τα ιόντα CH COO και F συμπεριφέρονται ως ασθενείς βάσεις (προέρχονται από τα ασθενή οξέα CH CO και HF αντίστοιχα) και αντιδρούν με το νερό σύμφωνα με τις χημικές εξισώσεις: CH COO + H 2 O CH CO + () Αντ.-Παρ. xm ;xm ;xm και F + H 2 O HF + (4) Αντ.-Παρ. ψμ ;ψμ ;ψμ Δηλαδή το διάλυμα αυτό περιέχει δύο ασθενείς βάσεις όπου: [ CHCO] Kb CH COO [ HF] = (1) και K F b = (5) με CHCOO F 14 Kb F = = 4 Στην ισορροπία έχουμε: [CH CO] = xm, [ ] = (x+ψ)μ [CH COO ] = 2 2 x Kb CH COO 2 M (επειδή = < ) 2 c 2 [ΗF] = ψμ, [F b ] = 0,8ψ 0,8Μ (επειδή F K 2 = < ) c 0,8 Αν αντικαταστήσουμε τις παραπάνω συγκεντρώσεις στις (1) και (5) έχουμε 9 x(x + ψ) 11 (1): = 2 = x(x + ψ) (6) 2 2 ψ(x + ψ) 11 (5): = 8 = ψ(x + ψ) (7) 0,8 Προσθέτοντας κατά μέλη τις (6) και (7) έχουμε: 2 5 (x + ψ) = x+ ψ = δηλαδή [ΟΗ ] = 5 Μ ή p=5 Και αφού ph+p=14 το ph του διαλύματος Γ θα είναι ίσο με 9. 6

αντιδρούν με το νερό σύμφωνα με τις χημικές εξισώσεις: CH COO + H 2 O CH CO + () Αντ.-Παρ.

Σχετικά έγγραφα

ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΕΥΤΕΡΑ 23 ΜΑΪΟΥ 2011 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΕΥΤΕΡΑ 2 ΜΑΪΟΥ 2011 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α Α 1. : β, Α 2.: α, Α. :δ, Α 4.: β, Α 5. α. Σ, β. Σ, γ. Λ, δ.