ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2002

Transcript

1 ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 00 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ 1 ο Για τις ερωτήσεις να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση Η μάζα του πρωτονίου (m p ) είναι 186 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα του ηλεκτρονίου (m e ). Αν τα δύο αυτά σωματίδια κινούνται με την ίδια ταχύτητα, ποια είναι η σχέση των αντιστοίχων μηκών κύματος λ p και λ e, σύμφωνα με την κυματική θεωρία της ύλης του de Broglie; α. λ = 186 λ e p β. λ p λe = 186 γ. λ e λ p δ. 186 λ e = λp Μονάδες Η κατανομή των ηλεκτρονίων του ατόμου του οξυγόνου (Z = 8) στη θεμελιώδη κατάσταση παριστάνεται με τον συμβολισμό: 1s s p α. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) β. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) γ. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) δ. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Μονάδες Ποιο από τα παρακάτω διαλύματα οξέων που έχουν την ίδια συγκέντρωση και βρίσκονται σε θερμοκρασία 5 ο C έχει τη μικρότερη τιμή ph; Δίνονται οι αντίστοιχες σταθερές ιοντισμού των οξέων. α. HCOOH με K a = 10-4 β. COOH με K a = 10-5 γ. Cl COOH με K a = 1, δ. Cl COOH με K a = Μονάδες Ποιος από τους παρακάτω υδρογονάνθρακες αντιδρά με αμμωνιακό διάλυμα CuCl δίνοντας κεραμέρυθρο ίζημα; α. = β. C C γ. = = δ. C Μονάδες 5 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 1

2 1.5. Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν γράφοντας στο τετράδιό σας τη λέξη "Σωστό" ή "Λάθος" δίπλα στο γράμμα που αντιστοιχεί σε κάθε πρόταση. α. Στα πολυηλεκτρονικά άτομα οι ενεργειακές στάθμες των υποστιβάδων της ίδιας στιβάδας ταυτίζονται. β. Ο δευτερεύων ή αζιμουθιακός κβαντικός αριθμός καθορίζει τον προσανατολισμό του ηλεκτρονιακού νέφους. γ. Η ενέργεια πρώτου ιοντισμού του 11Na είναι μεγαλύτερη από την ενέργεια πρώτου ιοντισμού του 19 K. δ. Στη θερμοκρασία 7 ο C, τα ουδέτερα υδατικά διαλύματα έχουν ph μικρότερο του 7. ε. Οι φαινόλες είναι ισχυρότερα οξέα από τις αλκοόλες. Μονάδες 5 ΘΕΜΑ ο.1. Δίνεται η οργανική ένωση: 4 C H = C H C C H της οποίας τα άτομα άνθρακα αριθμούνται από 1 έως 4, όπως φαίνεται παραπάνω. α. Πόσοι δεσμοί σ (σίγμα) και πόσοι δεσμοί π (πι) υπάρχουν στην ένωση; Μονάδες β. Μεταξύ ποιων ατόμων σχηματίζονται οι π δεσμοί; Μονάδες 4 γ. Να αναφέρετε τι είδος υβριδικά τροχιακά έχει κάθε άτομο άνθρακα της ένωσης. Μονάδες 6.. Να μεταφέρετε στο τετράδιό σας σωστά συμπληρωμένες (προϊόντα και συντελεστές) τις χημικές εξισώσεις: α. = + Η Cl κύριο προϊόν 1 β. +NaOH γ. HCOOH + OH Ι αλκοόλη, Θ κύριο προϊόν H + πολυμερισμός δ. ν = = 1,4 Μονάδες 1 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone

3 ΘEΜΑ ο Δίνονται οι παρακάτω μετατροπές στις οποίες οι ενώσεις Α, Β, Γ, Δ, Ε, Ζ, Θ και Λ είναι τα κύρια οργανικά προϊόντα. Δίνεται ότι η ένωση Δ είναι το οργανικό οξύ CΗ COOH..1. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των οργανικών ενώσεων Α, B, Γ, Ε, Ζ, Θ και Λ. Τεχνική Επεξεργασία: Keystone

4 Μονάδες 16 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 4

5 .. Να γράψετε την αντίδραση της πλήρους οξείδωσης της αλκοόλης OH στο οξύ Δ, με διάλυμα διχρωμικού καλίου οξινισμένου με θειικό οξύ (K Cr O 7 /H SO 4 ). Μονάδες 5.. Πόσα ml διαλύματος K Cr O 7 0,1 Μ απαιτούνται για την πλήρη οξείδωση 0,06 mol της αλκοόλης; Μονάδες 4 Όλες οι παραπάνω αντιδράσεις θεωρούνται ποσοτικές και μονόδρομες. ΘΕΜΑ 4ο Σε δύο διαφορετικά δοχεία περιέχονται τα παρακάτω υδατικά διαλύματα σε θερμοκρασία 5 ο C: Δ 1 : HCl Δ : HCOONa 1M 1M 4.1. Να υπολογίσετε το ph των παραπάνω διαλυμάτων. Μονάδες ml του διαλύματος Δ 1 αραιώνονται με προσθήκη νερού, σε σταθερή θερμοκρασία 5 ο C, έως τελικού όγκου 00 ml (διάλυμα Δ ). 100 ml του διαλύματος Δ αραιώνονται με προσθήκη νερού, σε σταθερή θερμοκρασία 5 ο C, έως τελικού όγκου 800 ml (διάλυμα Δ 4 ). Τα διαλύματα Δ και Δ 4 αναμιγνύονται σχηματίζοντας το διάλυμα Δ 5. α. Ποιο είναι το ph του διαλύματος Δ 5 ; Μονάδες 8 β. 0,15 mol HCl διαλύονται στο διάλυμα Δ 5 χωρίς μεταβολή του όγκου του διαλύματος, σε θερμοκρασία 5 ο C, σχηματίζοντας διάλυμα Δ 6. Ποιο είναι το ph του διαλύματος Δ 6 ; Μονάδες 9 Δίνονται: Κ w =10 14, Κ aηcooh =10 4, σε θερμοκρασία 5 C. Να ληφθούν υπόψη οι γνωστές προσεγγίσεις που επιτρέπονται από τα δεδομένα του προβλήματος. Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 5

6 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ 1 ο 1.1 α 1. β 1. δ 1.4 δ 1.5 α.λ β.λ γ.σ δ.σ ε.σ ΘΕΜΑ ο.1 α. 7 σ δεσμοί και π δεσμοί. β. Μεταξύ των ατόμων 1, (π δεσμοί) και μεταξύ των ατόμων,4 (1π δεσμός). γ. 1: sp : sp : sp 4: sp. α. - = + HCl - - Cl β NaOH αλκοόλη, Θ I - - = C - + NaI + H O γ. H ΗCOOH + - OH HCOO - + H O δ. ν = - = πολυμερισμός 1,4 -( - = - ) ν - ΘΕΜΑ ο.1 A: Cl B: - - MgCl Γ: OMgCl Ε: CN Z: NH Θ: - = Λ: - - Br Br. OH + K Cr O 7 + 8H SO 4 COOH + Cr (SO 4 ) + K SO H O. Tα mols αλκοόλης απαιτούν mols K Cr O 7 Tα 0,06 Χ; ,06 0,1 x= = = 0, 04 mols K Cr O 7 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 6

7 n n 0,04 οπότε: C = V = = = 0,4 l V C 0,1 δηλαδή 400 ml διαλύματος. ΘΕΜΑ 4 ο 4.1 Για το HCl έχουμε: ΗCl + Η Ο Η Ο + + Cl - 1Μ ;1M ;1M οπότε ph = -log[η Ο + ] = -log1 = 0 Για το HCOONa έχουμε: HCOONa ΗCOO - + Na + 1M ;1M ;1M ΗCOO - + Η Ο HCOOH + OH - αρχ 1Μ ιον/παρ X X X ΧΙ 1-X X X k 10 k = -14 w -10 b = = 10-4 k α 10 x οπότε: k b = και λόγω προσεγγίσεων: 1- x k b = x = x x= 10-5 M οπότε: poh = 5 και ph = 14-5 = 9 4. Από την αραίωση του Δ 1 έχουμε: C 1 V 1 = C V 1 0,05 = C 0, C = 0,5 M Από την αραίωση του Δ έχουμε: C V = C 4 V 4 1 0,1 = C 4 0,8 C 4 = 8 1 =0,15 M Οπότε στο διάλυμα Δ 5 έχουμε: 0,5 0, = 0,05 mols ΗCl και 0,15 0,8 = 0,1 mols HCOONa α. ΗCl + HCOONa HCOOH + NaCl αρχ. 0,05 mols 0,1 mols αντ/παρ 0,05 0,05 0,05 0,05 τελ -- 0,05 0,05 0,05 0,05 Στο Δ 5 : [ΗCOONa] = = 0,05 M 1 0,05 [HCOOH] = = 0,05 M 1 ΗCOOH + Η Ο HCOO - + H O + αρχ 0,05 Μ ιον/παρ Χ Χ Χ ΧΙ 0,05 - Χ Χ Χ ΗCΟΟΝα HCOO - + Na + 0,05 ;0,05 ;0, [HCOO ] [H O ] (x + 0,05)x k α = = [HCOOH] 0,05 - x Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 7

8 x 4 10 = x = 10, 0,05 άρα ph = -logx = 4 ος τρόπος (εφαρμογή του τύπου Henderson - Hasselbalch) C B 0,05 ph = pk α +log 4+log = 4+log1 = 4 C οξ 0,05 β. ΗCl + HCOONa HCOOH + NaCl αρχ 0,15 mols 0,05 mols 0,05 mols 0,05 mols αντ/παρ 0,05 0,05 0,05 0,05 τελ 0,1 -- 0,1 0,1 ΗCl + H O H O + + Cl - αρχ 0,1M αντ/παρ 0,1M 0,1M ΗCOOH + Η Ο H O + + HCOO - αρχ 0,1 αντ/παρ X X X τελ. 0,1 - X X X ph = -log[h O + ] (1) [H O + ] ολική = [H O + ] HCOOH + [H O + ] ΗCl = x + 0,1 0,1M (λόγω της επίδρασης του κοινού ιόντος H O + ) Άρα: (1) ph = -log[h O + ] ολική = -log0,1 = 1 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 8

9 ΧΗΜΕΙΑ Γ ΤΑΞΗΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 00 ΘΕΜΑ 1ο ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ Για τις ερωτήσεις να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση Με προσθήκη νερού δεν μεταβάλλεται το ph υδατικού διαλύματος: α. COOH β. NH 4 Cl γ. NaCl δ. COONa Μονάδες 1.. Ποια από τις παρακάτω ενώσεις δεν αντιδρά με NaOH; α. C 6 H 5 OH β. COOH γ. Cl δ. OH Μονάδες Στο ιόν 6 Fe + ο αριθμός των ηλεκτρονίων στην υποστιβάδα d και στη θεμελιώδη κατάσταση είναι: α. β. 5 γ. δ. 6 Μονάδες Ποια από τις παρακάτω τετράδες κβαντικών αριθμών (n, l, m l, m s ) δεν είναι επιτρεπτή για ένα ηλεκτρόνιο σε ένα άτομο ; 1 1 α. 4,,, + β. 4,1, 0, 1 1 γ. 4,,, + δ. 4,,, Μονάδες Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν γράφοντας στο τετράδιό σας τη λέξη "Σωστό" αν η πρόταση είναι σωστή ή "Λάθος" αν η πρόταση είναι λανθασμένη, δίπλα στο γράμμα που αντιστοιχεί σε κάθε πρόταση. α. Τα καρβοξυλικά οξέα διασπούν τα ανθρακικά άλατα. β. Στην αντίδραση = + Br Br Br το Br ανάγεται. γ. Ο κβαντικός αριθμός του spin (m s ) συμμετέχει στη διαμόρφωση της τιμής της ενέργειας του ηλεκτρονίου. δ. Για το άτομο του οξυγόνου ( 8 Ο), στη θεμελιώδη κατάσταση, η κατανομή των ηλεκτρονίων είναι: 1s s p x p y. ε. Στοιχεία μετάπτωσης είναι τα στοιχεία που καταλαμβάνουν τον τομέα d του περιοδικού πίνακα. Μονάδες 10 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 1

10 ΘΕΜΑ ο.1. Δίνονται οι σταθερές ιοντισμού: 5 5 K a ( COOH) = 10, Κ = 10 και Κ b(nh ) w = α. Να προβλέψετε προς ποια κατεύθυνση είναι μετατοπισμένη η ισορροπία: COOH (aq) +NH (aq) COO (aq)+νη 4 + (aq) Μονάδες Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Μονάδες 4 β. Να προβλέψετε αν υδατικό διάλυμα του άλατος COONH 4 είναι όξινο, βασικό ή ουδέτερο, γράφοντας τις αντιδράσεις των ιόντων του άλατος με το νερό. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Μονάδες Μονάδες 5.. Δίνεται ο παρακάτω πίνακας: α. Να εξηγήσετε γιατί ισχύει η διάταξη E i1 < E i < E i για τις ενέργειες ιοντισμού. Μονάδες 6 β. Να εξηγήσετε γιατί η ενέργεια πρώτου ιοντισμού του Li είναι μεγαλύτερη από την ενέργεια πρώτου ιοντισμού του 11 Νa. Μονάδες 6 ΔΙΕΥΚΡΙΝΙΣΗ: Διευκρινίζεται ότι στο ΘΕΜΑ, ερώτημα.1. οι σταθερές και τα διαλύματα αναφέρονται στους 5 ºC. Τεχνική Επεξεργασία: Keystone

11 ΘΕΜΑ ο Δίνεται το παρακάτω διάγραμμα χημικών μετατροπών: α. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των οργανικών ενώσεων Α, Β, Γ, Δ, Ε, Ζ και Θ. Μονάδες 14 β. Ποιες από τις οργανικές ενώσεις του διαγράμματος, εκτός από την Ε, δίνουν επίσης την αλογονοφορμική αντίδραση; Μονάδες 4 γ. Ποια από τις ενώσεις του διαγράμματος αντιδρά με Na και ποια ανάγει το αντιδραστήριο Fehling (φελίγγειο υγρό); Να γραφούν οι αντίστοιχες εξισώσεις. Μονάδες 7 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone

12 ΘΕΜΑ 4ο Διαθέτουμε διάλυμα Δ 1 που περιέχει ΗCOOH συγκέντρωσης c M. Ογκομετρούνται 50 ml του διαλύματος Δ 1 με πρότυπο διάλυμα ΝαΟΗ συγκέντρωσης 1Μ. Για την πλήρη εξουδετέρωση του ΗCOOH απαιτούνται 100 ml διαλύματος NαΟΗ, οπότε προκύπτει τελικό διάλυμα Δ όγκου 150 ml. α. Στο διάλυμα Δ 1 να υπολογίσετε τη συγκέντρωση c M του ΗCOOH και το βαθμό ιοντισμού του. Μονάδες 9 β. Τα 150 ml του διαλύματος Δ αραιώνονται με νερό μέχρι όγκου 500 ml, οπότε προκύπτει διάλυμα Δ. Να υπολογίσετε το ph του διαλύματος Δ. Μονάδες 8 γ. Ποιος είναι ο μέγιστος όγκος διαλύματος ΚΜnO 4 συγκέντρωσης 0,5M οξινισμένου με H SO 4, που μπορεί να αποχρωματισθεί από 00 ml του αρχικού διαλύματος Δ 1 ; Μονάδες 8 Δίνεται ότι όλα τα διαλύματα είναι υδατικά, στους 5 C και Κ a(hcooh) = 10 4, Κ w = Nα γίνουν όλες οι δυνατές προσεγγίσεις που επιτρέπονται από τα αριθμητικά δεδομένα του προβλήματος. Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 4

13 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ 1ο 1.1. γ 1.. δ 1.. δ 1.4. γ 1.5. α - Σ β - Σ γ - Λ δ - Λ ε - Σ ΘΕΜΑ ο.1. α. Προς τα δεξιά. Σελ. 11 Σχολικού βιβλίου β. Ουδέτερο + 4 COO + 4 COONH NH Και τα δύο ιόντα που προκύπτουν από τη διάσταση του άλατος αντιδρούν με το νερό. Το + COO είναι συζυγής βάση του COOH που είναι ασθενές οξύ και το NH 4 είναι συζυγές οξύ της ΝΗ που είναι ασθενής βάση. Άρα έχουμε: COO - + H O COOH + OH - NH H O NH + H O + Για το Για το α 14 Kw 10 COO : K b = = = 10 K 5 10 NH 14 + Kw : Kά = = = 10 K 5 b 10 9 Εφόσον το COO και το COONH 4 είναι ουδέτερο [H NH έχουν την ίδια ισχύ, O ] = [OH ] άρα το διάλυμα..α Κατά τον πρώτο ιοντισμό απομακρύνεται το ηλεκτρόνιο από το τροχιακό s του ατόμου του Li, ενώ στο δεύτερο ιοντισμό αποσπάται ηλεκτρόνιο από το θετικό ιόν Li +. Επειδή η ελκτική δύναμη του ιόντος στο ηλεκτρόνιο είναι ισχυρότερη απ' ότι στο ουδέτερο άτομο απαιτείται μεγαλύτερη ενέργεια για την απόσπαση του δεύτερου ηλεκτρονίου, οπότε είναι Ε i > E i 1. To Li + έχει δομή ευγενούς αερίου (He), η οποία είναι ιδιαίτερα σταθερή. Γι' αυτό η απόσπαση ηλεκτρονίου από το ιόν Li +, στο δεύτερο στάδιο ιοντισμού, απαιτεί σημαντικά μεγαλύτερη ενέργεια. Έτσι Ε i > E i...β Με βάση την ηλεκτρονιακή δομή των ατόμων, προσδιορίζουμε τη θέση τους στον περιοδικό πίνακα 1 Li : 1s s, η περίοδος ΙΑ ομάδα Na : 1s s p s, η περίοδος ΙΑ ομάδα Η ενέργεια πρώτου ιοντισμού αυξάνεται από κάτω προς τα πάνω στον περιοδικό πίνακα. Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 5

14 ΘΕΜΑ ο α. Οι συντακτικοί τύποι θα είναι: C C, Β: = Α: _, Δ: C _ OH O Γ: Ε: =O, Ζ: MgX, (όπου Χ = C l, Br, I) Θ: HCOONa. β. Δίνουν την αλογονοφορμική και οι ενώσεις Γ και Δ. γ. Με Na αντιδρά η Γ αφού είναι αλκοόλη, σύμφωνα με την αντίδραση: 1 _ + Na ONa + H. OH Με το αντιδραστήριο Fehling (φελίγγειο υγρό), αντιδρά η Ε αφού είναι αλδεΰδη σύμφωνα με την αντίδραση: =O+CuSO4 + 5NaOH COONa + CuO + NaSO4 + HO. Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 6

15 ΘΕΜΑ 4ο α. Τα mol του ΝaOH είναι: n 1 =C 1 V 1 =1 0,1=0,1 mol Τα mol του HCOOH είναι: n =C V = C 0,05 mol H αντίδραση της εξουδετέρωσης είναι η εξής: HCOOH + NaOH HCOONa + H O Το HCOOH και το ΝaΟΗ αντιδρούν με αναλογία mol 1:1, άρα 0,1 n 1 = n 0,1= C 0,05 C = = M 0,05 Από το νόμο αραίωσης του Ostwald έχουμε: α = Κ C α = 10 4 = 10 4 = 10 β. Στο διάλυμα Δ έχουμε μόνο το HCOONa, του οποίου τα mol υπολογίζονται από την αντίδραση εξουδετέρωσης: HCOOH + NaOH HCOONa + H O 0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol Υπολογίζουμε τη συγκέντρωση του HCOONa μετά την αραίωση: n 0,1 C = = = 0,M V 0,5 Μ ΗCOONa HCOO - + Na + 0, 0, 0, Το Na + δεν αντιδρά με το Η Ο γιατί το ΝaOH είναι ισχυρή βάση. Το HCOO - είναι συζυγής βάση του HCOOH, το οποίο είναι ασθενές οξύ, οπότε αντιδρά με το Η Ο σύμφωνα με την παρακάτω χημική εξίσωση: Μ HCOO - + H O HCOOH + OH - Αρχ. 0, - - Αντ./Παρ. -x x x XI 0,-x x x Υπολογίζουμε την Κ b του HCOO - K K K w 11 b = = = K α 10 b - [HCOOH][OH ] x = = x = K b 0, - [HCOO ] 0, x = , = ,5 M Άρα [ΟΗ - ] = x = 10-5,5 M οπότε: + K w 10 [HO ] = = - [OH ] ,5 = 10 8,5 M + 8,5 και ph = -log[h O ] = log10 8,5 = γ. n HCOOH = C V 4 = 0, = 0,4 mol 5HCOOH + KMnO 4 + H SO 4 5 mol mol 5CO + MnSO 4 + K SO 4 + 8H O Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 7

16 0,4 mol y; 0,4 0,8 y = = = 0,16 mol KMnO Άρα ο όγκος του διαλύματος ΚΜnO 4 υπολογίζεται από τη σχέση: n 0,16 V = = = 0, L C 0,5 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 8

17 ΧΗΜΕΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 004 ΘΕΜΑ 1 ο ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ Για τις ερωτήσεις να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση Τι είδους τροχιακό περιγράφεται από τους κβαντικούς αριθµούς n= και l=; α. d β. f γ. p δ. s Μονάδες Ποια από τις παρακάτω ηλεκτρονιακές δοµές αντιστοιχεί σε διεγερµένη κατάσταση του ατόµου του φθορίου ( 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 Μονάδες Ποια από τις παρακάτω ενώσεις αντιδρά µε αλκοολικό διάλυµα NaOH; α. β. OH γ. C- δ. Cl Μονάδες Σε αραιό υδατικό διάλυµα ΝΗ όγκου V 1 µε βαθµό ιοντισµού α 1 (α 1 <0,1) προσθέτουµε νερό σε σταθερή θερµοκρασία, µέχρι ο τελικός όγκος του διαλύµατος να γίνει 4V 1. Ο βαθµός ιοντισµού α της ΝΗ στο αραιωµένο διάλυµα είναι: α. α = α 1 β. α = 4α 1 γ. α = α 1 1 δ. α = α1 Μονάδες 5 ιευκρίνιση στο ΘΕΜΑ 1 ερώτηση 1.4: Και ο βαθµός ιοντισμού α <0, 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 "Λάθος", αν η πρόταση είναι λανθασµένη. α. Ο µαγνητικός κβαντικός αριθµός m l καθορίζει το µέγεθος του ηλεκτρονιακού νέφους. β. Στο HC τα δύο άτοµα του άνθρακα συνδέονται µεταξύ τους µε ένα σ και δύο π δεσµούς. γ. Με την προσθήκη στερεού NH 4 Cl σε υδατικό διάλυµα NH, µε σταθερή θερµοκρασία και χωρίς µεταβολή όγκου, η τιµ ή του ph του διαλύµατος αυξάνεται. Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 1

18 δ. Από τα κορεσµένα µονοκαρβοξυλικά οξέα (RCOOH) µόνο το µεθανικό οξύ (HCOOH) παρουσιάζει αναγωγικές ιδιότητες. ε. Στοιχείο που βρίσκεται στη θεµελιώδη κατάσταση και έχει ηλεκτρονιακή δοµή 1s s p, ανήκει στην οµάδα 1 (ΙΙΙΑ) του Περιοδικού Πίνακα. Μονάδες 5 ΘΕΜΑ ο.1. ίνονται τα χηµικά στοιχεία 11 Νa και 17 Cl. α. Ποιες είναι οι ηλεκτρονιακές δοµές των παραπάνω στοιχείων στη θεµελιώδη κατάσταση; Μονάδες β. Ποιο από τα δύο αυτά στοιχεία έχει τη µικρότερη ατοµική ακτίνα; (µονάδες 1) Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (µονάδες ) Μονάδες 4.. ιαθέτουµε τις οργανικές ενώσεις προπανικό οξύ ( COOH), προπανάλη ( O) και 1-βουτίνιο ( C- ) καθώς και τα αντιδραστήρια: αµµωνιακό διάλυµα χλωριούχου χαλκού Ι (CuCl/NH ), όξινο ανθρακικό νάτριο (NaΗCO ), φελίγγειο υγρό (CuSO 4 /NaOH). Να γράψετε στο τετράδιό σας: α. για καθεµιά από τις παραπάνω οργανικές ενώσεις το αντιδραστήριο µε το οποίο αντιδρά. Μονάδες β. σωστά συµπληρωµένες (σώµατα και συντελεστές) τις χηµικές εξισώσεις των αντιδράσεων που θα πραγµατοποιηθούν, όταν η καθεµιά οργανική ένωση αντιδράσει µε το αντιδραστήριο που επιλέξατε. Μονάδες 6.. ιαθέτουµε τα υδατικά διαλύµατα 1, και τα οποία περιέχουν HCl, COONa και ΝH 4 Cl αντίστοιχα. Τα διαλύµατα αυτά βρίσκονται σε θερµοκρασία 5 ο C και έχουν την ίδια συγκέντρωση c. α. Να κατατάξετε τα παραπάνω διαλύµατα κατά σειρά αυξανόµενης τιµής ph. Μονάδες β. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Μονάδες 7 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone

19 ΘEΜΑ ο ίνεται το διάγραµµα των παρακάτω χηµικών µετατροπών: α. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των οργανικών ενώσεων Α, B, Γ,, Ε, Ζ, Θ και Κ. Μονάδες 16 β. Να γράψετε τη χηµική εξίσωση της αντίδρασης πλήρους oξείδωσης της οργανικής ένωσης Β σε COOH µε διάλυµα ΚΜnO 4 οξινισµένου µε Η SO 4 (ΚΜnO 4 / Η SO 4 ) (µονάδες 5). Πόσα ml διαλύµατος ΚΜnO 4 0,1 M oξινισµένου µε Η SO 4 απαιτούνται για την παραγωγή 0,0 mol COOH από την ένωση Β; (µονάδες 4) Η παραπάνω αντίδραση θεωρείται µονόδροµη και ποσοτική. Μονάδες 9 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone

20 ΘΕΜΑ 4ο Σε δύο διαφορετικά δοχεία περιέχονται τα υδατικά διαλύµατα 1 : COOH 0,1 M και : COOΝa 0,01 Μ. Να υπολογίσετε: α. το ph καθενός από τα παραπάνω διαλύµατα. Μονάδες 6 β. το ph του διαλύµατος που προκύπτει από την ανάµιξη ίσων όγκων από τα διαλύµατα 1 και. Μονάδες 8 γ. την αναλογία όγκων µε την οποία πρέπει να αναµίξουµε το διάλυµα 1 µε διάλυµα NaΟΗ 0, Μ, έτσι ώστε να προκύψει διάλυµα 4 το οποίο να έχει ph ίσο µε 4. Μονάδες 11 ίνεται ότι όλα τα διαλύµατα βρίσκονται στους 5 C και 5 K ( COOH) = 10, Κ w = a Nα γίνουν όλες οι προσεγγίσεις που επιτρέπονται από τα αριθµητικά δεδοµένα του προβλήµατος. Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 4

21 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ 1ο 1.1. α 1. γ 1. δ 1.4 α 1.5 α. Λ β. Σ γ. Λ δ. Σ ε.λ ΘΕΜΑ ο.1. α. Na: 1s s p 6 s 1 Cl: 1s s p 6 s p 5 β. Το χλώριο Πρόκειται για στοιχεία της ίδιας περιόδου (ης). Όπως γνωρίζουμε, κατά μήκος μιας περιόδου η ατομική ακτίνα ελαττώνεται, από τα αριστερά προς τα δεξιά. Αυτό συμβαίνει γιατί όσο πηγαίνουμε προς τα δεξιά του περιοδικού πίνακα, αυξάνεται το δραστικό πυρηνικό φορτίο του ατόμου. Έτσι, λόγω μεγαλύτερης έλξης των ηλεκτρονίων της εξωτερικής στιβάδας από τον πυρήνα, η ατομική ακτίνα μειώνεται. (Βλέπε σελ. σχολικού βιβλίου)... α. H COOH-NaHCO O-CuS0 4 /NaOH C- -CuCl/NH β. COOH + NaHCO COONa + CO +H O O + CuSO 4 + 5NaOH COONa+Cu O+Na SO 4 +H 0 C- - +CuCl+NH Cu-C C- - +NH 4 Cl.. α. Δ 1 < Δ < Δ β. HCl + H O H O + +Cl - C C C ΝΗ 4 Cl NH Cl - C C C NH H O NH + H O + I.I. C-x x x, x < C COONa COO - + Na + C C C COO - + H O COOH + OH - I.I. C-y y y, y < C Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 5

22 όπου C, x, y μετριούνται σε mol/l ΘΕΜΑ ο α. Α: - -COO - - Β: - - -OH Γ: - - -Cl Δ: - - -MgCl Ε: -=0 Ζ: OH Θ: - - -COOK Κ: -=- - β. 5 OH + 4KMnO 4 + 6H SO 4 5 COOH + 4MnSO 4 + K SO H O Σύμφωνα με τη στοιχειομετρία της αντίδρασης: Τα 4mol KMnO 4 παράγουν 5mols COOH Τα x; παράγουν 0,0mols 0,0 4 Οπότε x = = 0,016mols. Για το διάλυμα του KMnO 4 : 5 C n n 0,016 = V = = = 0,16L = ml V C 0,1 160 ΘΕΜΑ 4ο α. M COOH + H 0 Δ COO - + H 0 + Αρχικά 0,1 Αντ./Παρ. -x x x Ιοντ.Ι. 0,1-x x x Κα = [ COO - ][H O + ] x = [ COOH] 0,1-x. Επειδή 5 Κ α = < 10, 1 C 10 0,1 x 0, 1 x 5 1 Οπότε Κ α = x = Κ α 0,1 = = 10 Μ, 0,1 άρα ph = -log[h O + ] = -log10 - = Μ COONa COO - + Na + 0,01 0,01 0,01 M COO - + H 0 Δ COOH + OH - Αρχικά 0,01 Αντ./Παρ. -y y y Ιοντ.Ι. 0,01-y y y Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 6

23 10 14 K w 9 K = = = 10 b 5 K α 10 K b = [ COOH][OH - ] y [ COO - = ] 0,01-y. Επειδή K 10 9 b = < 10, 0,01 y 0, 01 C 10, y Οπότε K b = y = K b 0,01 = 10 0,01 poh = -log[oh - ] = -log10-5,5 = 5,5 ph = pk w poh = 14-5,5 = 8, = 10 5,5 M β. Με την ανάμιξη των διαλυμάτων Δ 1 και Δ αλλάζουν οι συγκεντρώσεις τους και το τελικό διάλυμα είναι ρυθμιστικό. C COOH: C 1 V 1 =C V 0,1V 1 = C. V 1 C = 0,05M C COONa: Ομοίως, 0,01V 1 =C.V 1 C = 0,005M Σύμφωνα με την εξίσωση Henderson - Hasselbalch C ph = pkα + log C ph = log β οξ log 0,005 0,05 ph = 5 + log 0,1 = 5-1=4. γ. Με την ανάμιξη των διαλυμάτων Δ 1 και NaOH πραγματοποιείται η εξής αντίδραση: COOH + NaOH COONa + H O Επειδή οι ποσότητες του COOH και του NaOH είναι άγνωστες, πρέπει με βάση την τιμή ph=4 του διαλύματος που προκύπτει να διερευνήσουμε αν πραγματοποιείται πλήρης εξουδετέρωση ή μήπως υπάρχει περίσσεια κάποιου από τα αντιδρώντα. i) Έστω ότι οι ποσότητες αντιδρούν πλήρως. Στο τελικό διάλυμα θα υπάρχει μόνο το άλας COONa, το οποίο έχει βασικό χαρακτήρα ph > 7. Η περίπτωση αυτή απορρίπτεται. ii) Έστω ότι το NaOH βρίσκεται σε περίσσεια. Στο τελικό διάλυμα περιέχονται το άλας COONa και το NaOH που περίσσεψε. Το διάλυμα αυτό έχει βασικό χαρακτήρα ph > 7. Άρα και η περίπτωση αυτή απορρίπτεται. iii) Έστω ότι το COOΗ βρίσκεται σε περίσσεια. Αυτή είναι η μόνη περίπτωση ώστε το διάλυμα που προκύπτει να έχει ph = 4. mol COOH + NaOH COONa + H O Αρχ. 0,1 V 1 0, V Αντ./Παρ. -0, V -0, V 0,V Τελ. 0,1 V 1-0, V - 0,V Το τελικό διάλυμα είναι ρυθμιστικό. Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 7

24 C COOH = 0,1V1 0,V V + V 1 C COONa = 0,V V + V 1 Σύμφωνα με την εξίσωση Henderson - Hasselbalch C ph = pkα + log C β οξ 4 = log10 5 0,V V1 + V + log 0,1V1 0,V V + V 0,V 4 = 5 + log 0,1V 0,V 0,V -1 = log 0,1V 0,V ,V = 0,1 0,V = 0,01V1 0,0V 0,1V 0,V 0,V V 1 =. V 1 V1 = 0,01V1 V = 0, 0,01 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 8

25 ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 005 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ 1 Για τις ερωτήσεις να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση Ο μέγιστος αριθμός των ηλεκτρονίων που είναι δυνατόν να υπάρχουν σε ένα τροχιακό, είναι: α.. β. 14. γ. 10. δ. 6. Μονάδες Ποια από τις παρακάτω ηλεκτρονιακές δομές αποδίδει τη δομή ατόμου στοιχείου του τομέα s στη θεμελιώδη κατάσταση; α. 1s s p 6 s p. β. 1s s p 6 s p 6 4s 1. γ. 1s s p 6 s p 6 d 6 4s. δ. 1s s p 6 s p 6 4s. 1.. Ποιό από τα παρακάτω αποτελεί συζυγές ζεύγος οξέος βάσης, κατά Brönsted Lowry; α. β. γ. δ. HCN / CN O H H + / OH CO / CO + 4 / NH NH 1.4. Στο μόριο του = = υπάρχουν: α. 8σ και π δεσμοί. β. 9σ και π δεσμοί. γ. 10σ και 1π δεσμοί. δ. 8σ και π δεσμοί. Μονάδες 5 Μονάδες 5 Μονάδες 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 Λάθος, αν η πρόταση είναι λανθασμένη. Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 1

26 α. Ο κβαντικός αριθμός του spin δεν συμμετέχει στη διαμόρφωση της τιμής της ενέργειας του ηλεκτρονίου, ούτε στον καθορισμό του τροχιακού. β. Κατά την επικάλυψη p-p ατομικών τροχιακών προκύπτουν πάντοτε π δεσμοί. γ. Κατά τον υβριδισμό ενός s και ενός p ατομικού τροχιακού προκύπτουν δύο sp υβριδικά τροχιακά. δ. Όσο και αν αραιωθεί ένα ρυθμιστικό διάλυμα, το ph του παραμένει σταθερό. ε. Το τροχιακό 1s και το τροχιακό s έχουν ίδιο σχήμα και ίδια ενέργεια. Μονάδες 5 ΘΕΜΑ.1. Δίνονται τα στοιχεία 0 Ca και 1 Sc. α. Ποιες είναι οι ηλεκτρονιακές δομές των στοιχείων αυτών στη θεμελιώδη κατάσταση; Μονάδες β. Ποιο από τα δύο αυτά στοιχεία έχει τη μικρότερη ενέργεια πρώτου ιοντισμού; (μονάδα 1) Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (μονάδες ) Μονάδες 4 γ. Να γραφούν οι ηλεκτρονιακές δομές των ιόντων Ca + και Sc +. Μονάδες.. Δίνονται τρία υδατικά διαλύματα ασθενούς οξέος ΗΑ: Δ 1 συγκέντρωσης c 1 και θερμοκρασίας 5 ο C, Δ συγκέντρωσης c ( c > c 1 ) και θερμοκρασίας 5 ο C και Δ συγκέντρωσης c = c 1 και θερμοκρασίας 45 ο C. Ο βαθμός ιοντισμού του οξέος ΗΑ στα παραπάνω διαλύματα είναι αντίστοιχα α 1, α και α όπου σε κάθε περίπτωση ο βαθμός ιοντισμού είναι μικρότερος από 0,1. α. Σε ποιο από τα παραπάνω διαλύματα η σταθερά ιοντισμού Κ a του οξέος ΗΑ έχει τη μεγαλύτερη τιμή; (μονάδα 1) Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (μονάδες ) Μονάδες 4 β. Για τους βαθμούς ιοντισμού ισχύει: 1) α 1 < α < α. ) α 1 < α < α. ) α < α 1 < α. 4) α < α < α 1. Να επιλέξετε τη σωστή από τις παραπάνω σχέσεις. (μονάδες ) Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (μονάδες 4) Μονάδες 6 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone

27 .. Από τις παρακάτω ενώσεις: Βουτάνιο 1 Bουτίνιο C 1 Βουτένιο CΗ= Βουτένιο =- α. ποιες μπορούν να αποχρωματίσουν διάλυμα Br /CCl 4 ; Μονάδες β. ποια αντιδρά με αμμωνιακό διάλυμα χλωριούχου χαλκού Ι (CuCl/NH ); Να γράψετε τη χημική εξίσωση της αντίδρασης. Μονάδες γ. ποια δίνει, με προσθήκη HCl, ένα μόνο προϊόν; Μονάδα 1 ΘΕΜΑ Δίνεται το παρακάτω διάγραμμα χημικών μετατροπών: A(C H v ) v +HCL +KCN Δ (κύριο προϊόν) E +H O/H + Z +H O ( απόλυτος αιθέρας) +Mg +H B (κύριο προϊόν) Θ Λ +KMnO /H 4 + +H O Γ (C H 6 O) K α. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των οργανικών ενώσεων Α, B, Γ, Δ, Ε, Ζ, Θ, Κ και Λ. Μονάδες 18 β. Ποιες από τις οργανικές ενώσεις B, Λ, Z έχουν, κατά Brönsted Lowry, ιδιότητες οξέων και ποιες έχουν ιδιότητες βάσεων; Μονάδες γ. 0,5 mol της οργανικής ένωσης Β προστίθενται σε 500 ml διαλύματος ΚΜnO 4 0,1 M οξινισμένου με H SO 4. Να γράψετε τη χημική εξίσωση της αντίδρασης που Τεχνική Επεξεργασία: Keystone

28 πραγματοποιείται, και να εξετάσετε αν θα αποχρωματισθεί το διάλυμα του KMnΟ 4. Μονάδες 4 ΘΕΜΑ 4 Υδατικό διάλυμα (Δ 1 ) όγκου 600 ml περιέχει 1,8 g κορεσμένου μονοκαρβοξυλικού οξέος (RCOOH, όπου R = C ν Η ν+1, ν 0). Ο βαθμός ιοντισμού του οξέος στο διάλυμα είναι α = 10 και το διάλυμα έχει ph = α. Να υπολογίσετε τη σταθερά ιοντισμού Κ a του οξέος RCOOH. Μονάδες 4 β. Να βρείτε τον συντακτικό τύπο του οξέος RCOOH. Μονάδες Στο διάλυμα Δ 1 προστίθενται 750 ml υδατικού διαλύματος ΝαΟΗ 0,4 Μ. Το διάλυμα που προκύπτει, αραιώνεται σε τελικό όγκο 1,5 L (διάλυμα Δ ). Να υπολογίσετε το ph του διαλύματος Δ. Μονάδες Στο διάλυμα Δ προστίθενται 0,15 mol HCl, χωρίς μεταβολή του όγκου του διαλύματος και προκύπτει διάλυμα Δ. Να υπολογίσετε τη συγκέντρωση των ιόντων Η Ο + και RCOO που περιέχονται στο διάλυμα Δ. Όλα τα διαλύματα βρίσκονται σε θ = 5 ο C, όπου Κ w = Δίνονται οι σχετικές ατομικές μάζες C:1, Η:1, Ο:16. Για τη λύση του προβλήματος να χρησιμοποιηθούν οι γνωστές προσεγγίσεις. Μονάδες 9 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 4

29 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ 1ο 1.1. α 1.. β 1.. α 1.4. β 1.5. α. Σ β. Λ γ. Σ δ. Λ ε. Λ ΘΕΜΑ ο.1.α. 0 Ca: 1s s p 6 s p 6 4s 1Sc: 1s s p 6 s p 6 d 1 4s.1.β. Το Ca Το Ca έχει μικρότερη ενέργεια πρώτου ιοντισμού από το Sc. Τα δύο στοιχεία βρίσκονται στην ίδια περίοδο αλλά σε διαφορετική ομάδα. Όπως γνωρίζουμε σε μία περίοδο η ενέργεια πρώτου ιοντισμού αυξάνει από αριστερά προς τα δεξιά, κι επομένως το Sc που βρίσκεται πιο δεξιά έχει τη μεγαλύτερη ενέργεια πρώτου ιοντισμού (έχουν τον ίδιο αριθμό στιβάδων αλλά το Sc έχει μεγαλύτερο δραστικό πυρηνικό φορτίο, με συνέπεια η έλξη πυρήνα και ηλεκτρονίων εξωτερικής στιβάδας να γίνεται ισχυρότερη)..1.γ. Ca + : 1s s p 6 s p 6 Sc + : 1s s p 6 s p 6..α. Στο διάλυμα Δ Επειδή η αντίδραση ιοντισμού του οξέος ΗΑ είναι ενδόθερμη, με την αύξηση της θερμοκρασίας η ισορροπία ιοντισμού μετατοπίζεται δεξιά, οπότε η τιμή της σταθεράς Κ a αυξάνεται...β. Μεταξύ των διαλυμάτων Δ 1 και Δ που βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία το Δ έχει μεγαλύτερη συγκέντρωση άρα α < α 1. Μεταξύ των διαλυμάτων Δ 1 και Δ που έχουν την ίδια συγκέντρωση το Δ βρίσκεται σε υψηλότερη θερμοκρασία άρα α 1 < α...α. 1-βουτίνιο, 1-βουτένιο, -βουτένιο..β. Το 1-βουτίνιο - -C + CuCl + NH - -C C-Cu + NH 4 Cl Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 5

30 ..γ. Το -βουτένιο ΘΕΜΑ ο.α. Α: = B: OH Γ: C O Δ: Cl Ε: CN Ζ: COOH Θ: MgCl Κ: Λ: NH.β. Οι ενώσεις Β και Ζ έχουν ιδιότητες οξέων και η Λ έχει ιδιότητες βάσης..γ. 5 + KMnO 4 + H SO 4 5 C + MnSO 4 + K SO 4 + 8H O OH O 5 mol mol 0,5 mol x; Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 6

31 0,5 x = = 0, mol 5 Υπολογίζουμε τα mol του KMnO 4 που έχουμε στο διάλυμα: n = CV = 0,1 0,5 = 0,05 mol. Το 0,5 mol της - προπανόλης μπορεί να αποχρωματίσει 0, mol KMnO 4. Εμείς έχουμε 0,05 mol άρα το διάλυμα θα αποχρωματιστεί. ΘΕΜΑ 4ο 4.1.α. Μ RCOOH + H O RCOO - + H O + Αρχ. C - - Ιοντ./Παρ. -x x x Χ.Ι. C-x x x ph = [H O + ] = 10 - M = x x x 10 C = = C α 10 α = = 0,5Μ ( 10 ) 4 x Κ a = = = 10 C 0,5 4.1.β. n = C V = 0,5 0,6 = 0, mol n = m M r M r = m n = 1,8 M r 0, = 46 (1) Το οξύ ανήκει στο γενικό μοριακό τύπο C ν H ν+1 COOH. Οπότε M r = 1ν + ν ν + 46 = 46 ν = 0. (1) Άρα ο συντακτικός τύπος του οξέος είναι HCOOH. 4.. Υπολογίζουμε τα mol του NaOH: n = C V = 0,4 0,75 = 0, mol Πραγματοποιείται η αντίδραση εξουδετέρωσης. mol HCOOH + NaOH HCOONa + H O Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 7

32 Αρχ. 0, 0, - - Αντ./Παρ. 0, 0, 0, 0, Τελ , 0, Τελικά έχουμε ένα διάλυμα HCOONa, του οποίου η συγκέντρωση είναι C n = V 0, = 1,5 = 0, M Το άλας HCOONa διίσταται στα ιόντα HCOO - και Na +. Το Na + προέρχεται από την ισχυρή βάση NaΟΗ άρα δεν αντιδρά με το νερό. Το HCOO - είναι συζυγής βάση του HCOOΗ που είναι ασθενές οξύ, άρα αντιδρά με το νερό. Μ ΗCOONa HCOO - + Na + 0, 0, 0, Μ HCOO - + H O HCOOH + OH - Αρχ. 0, - - Αντ./Παρ. -y y y Χ.Ι. 0,-y y y Υπολογίζουμε την K b του HCOO - : K K w 11 b = = = K α 10 K b = y y = 0, , = 10 5,5 M = [OH ] ,5 [ H O ] = = = 10 M [OH ] 10 5,5 + 8,5 ph = log[h O ] = log10 = 8,5 4.. Θα πραγματοποιηθεί η παρακάτω αντίδραση: mol HCOONa + HCl HCOOH + NaCl Αρχ. 0, 0, Αντ./Παρ. -0,15-0,15 0,15 0,15 Χ.Ι. 0,15-0,15 0,15 0,15 C HCOOH = C HCOONa = = 0,1M 1,5 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 8

33 Το NaCl δεν επηρρεάζει την τιμή του ph γιατί είναι προϊόν εξουδετέρωσης ισχυρού οξέος από ισχυρή βάση. Προκύπτει ρυθμιστικό διάλυμα HCOOH-HCOONa (Δ ), στο οποίο πραγματοποιούνται οι εξής αντιδράσεις: Μ ΗCOONa HCOO - + Na + 0,1 0,1 0,1 Μ HCOOΗ + H O HCOO - + H Ο + Αρχ. 0,1 0,1 Ιοντ./Παρ. -ω +ω +ω Χ.Ι. 0,1-ω 0,1+ω ω 0,1 ω 0,1 + [ H ] 4 K a = ω = K a = 10 M = O [ HCOO ] = 0,1+ ω 0,1Μ Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 9

34 ' f s a CO : Keystone

35 .4. HCO.5... CO. HCO.. H CO. CO.. 5,,,,,...., ,,, 7, 8. :. (, ).. Lewis ( ) Cl,, ( ). ( 4). 5 : Keystone

36 . a g ( ). ( 4). 5.. ( ) :. COONa COONa + KMnO 4 + H SO 4. + NaOH Br E. C + MgCl ( ) O +H O M 9 : E ( ) +H O/H +KCN +NaOH CN+KCl A B +Br /CCl +H O/H + 4 +NaOH +NaOH K Z +Na H + + : Keystone

37 ., B,,,,,,. 8. ( ),, ( ).. 0, mol 0,5L r CCl 4,. r mL a 0,. : ph 7 5 B A ( ) mL mL p 5. a ( 8).. p ( 7). 5 : Keystone 4

38 4.. 0, p =,5., ; 6 : =5 C, w = : Keystone 5

39 ,.,.,.,.... : s N: s s p O: s s p 4... O N O H... NH 4,..... NH H O NH 4 OH... COONa 5 KMnO 4 8H SO 4 COONa OCO MnSO 4 K SO 4 5Na SO 4 8H O : Keystone 6

40 ... NaOH Br NaBr H O... C MgCl C o OMgCl H O C Mg(OH)Cl. OH. : Cl B: : ( ) : OH E: OH : Keystone 7

41 Z: COOH : Br Br : C : C CNa. ( ) I.. mol Br n C V 1, 0,5 0,6 mol r C C. Br C + Br C Br mol mol 0,mol x; Br Br x = 0,4mol < 0,6mol. Br mol 50ml n C V 0, 0,05 0,01mol : Keystone 8

42 HA NaOH NaA HO mol mol x; 0,0 mol x = 0,0 mol C HA n V 1 1 0,01 0,M 0, mol NaOH 5 ml. n C V 0, 0,05 0,005mol mol HA + NaOH NaA + H O. 0,0 0,005./. 0,005 0,005 0,005. 0,005 0,005 aa. Henderson - Hasselbalch: ph pk C log C pk C ph log C pk 5 log 0,005 0,075 0,005 0,075 5 K 0 5. mol HA + NaOH NaA + H O. 0,0 0,0./. 0,0 0,0 0,0. 0,0 C n v 0,0 0, M 0,05 0,05 : Keystone 9

43 aa Na + + A 0, 0, 0, Na + a. A -. A + A +. 0,./. y y y 0, y y y K K b b K K w y y 0, M poh log OH log ph 4 poh (M) HB + H O B + H O + 0,./. 0,,5 ph,5 [HO ] 10 M : (10 0,1 10,5 1 ) 10 4 (, ),. : Keystone 0

44 ΧΗΜΕΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 007 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ 1ο Για τις ερωτήσεις να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση Πόσα ηλεκτρόνια στη θεμελιώδη κατάσταση του στοιχείου 18 Ar έχουν μαγνητικό κβαντικό αριθμό m l = 1; α. 6. β. 8. γ. 4. δ.. Μονάδες H ηλεκτρονιακή δομή του 5 Μn + στη θεμελιώδη κατάσταση είναι α. 1s s p 6 s p 6 d 5. β. 1s s p 6 s p 6 d 4s. γ. 1s s p 6 s p 6 d 4 4s 1. δ. 1s s p 6 s p 5 d 4 4s. Μονάδες Ποια από τις παρακάτω ενώσεις έχει τους περισσότερους σ δεσμούς; α. = =. β.. γ. =. δ. C. Μονάδες Ποιο από τα παρακάτω ζεύγη αποτελεί συζυγές ζεύγος οξέος βάσης κατά Brönsted - Lowry; α. Η Ο + OH. β. H S S. γ. HS S. δ. HCl H O +. Μονάδες 5 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 1

45 1.5. 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 Λάθος, αν η πρόταση είναι λανθασμένη. α. Σύμφωνα με την κβαντομηχανική, τα ηλεκτρόνια κινούνται σε κυκλικές τροχιές γύρω από τον πυρήνα του ατόμου. β. Διάλυμα που περιέχει σε ίσες συγκεντρώσεις HCl και ΚCl είναι ρυθμιστικό. γ. Στο μόριο του αιθυλενίου, τα δύο άτομα C συνδέονται μεταξύ τους με ένα σ δεσμό του τύπου sp sp και ένα π δεσμό. δ. Ισοδύναμο σημείο είναι το σημείο της ογκομέτρησης όπου έχει αντιδράσει πλήρως η ουσία (στοιχειομετρικά) με ορισμένη ποσότητα του πρότυπου διαλύματος. ε. Κατά την αντίδραση προπινίου με περίσσεια HCl, προκύπτει ως κύριο προϊόν το 1, διχλωροπροπάνιο. Μονάδες 5 ΘΕΜΑ ο.1. α. Πόσα στοιχεία στη θεμελιώδη κατάσταση έχουν τρία μονήρη ηλεκτρόνια στη στιβάδα Μ και ποιοι είναι οι ατομικοί τους αριθμοί; (μονάδα 1) Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας (μονάδες ). Μονάδες 4 β. Ένα από τα στοιχεία αυτά ανήκει στον τομέα p του περιοδικού πίνακα. Ποιος είναι ο ατομικός αριθμός του στοιχείου που ανήκει στην ίδια ομάδα με αυτό και έχει μεγαλύτερη ενέργεια πρώτου ιοντισμού (Εi 1 ); (μονάδα 1) Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας (μονάδες ). Μονάδες.. α. Να γράψετε τους ηλεκτρονιακούς τύπους κατά Lewis των παρακάτω ενώσεων: NH 4 NO, HCN, HClO 4. Δίνονται: 7 Ν, 1 Η, 8 Ο, 6 C, 17 Cl. Μονάδες 6 β. Διάλυμα HCl και διάλυμα COOH έχουν το ίδιο ph. Ίσοι όγκοι των δύο αυτών διαλυμάτων εξουδετερώνονται πλήρως με το ίδιο διάλυμα NaOH. Σε ποια από τις δύο εξουδετερώσεις καταναλώθηκε μεγαλύτερη ποσότητα διαλύματος NaOH; (μονάδα 1) Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας (μονάδες ). Μονάδες 4 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone

46 .. Να μεταφέρετε στο τετράδιό σας σωστά συμπληρωμένες (προϊόντα και συντελεστές) τις παρακάτω χημικές εξισώσεις: ΘEΜΑ ο.1. Δίνεται το παρακάτω διάγραμμα χημικών μετατροπών: Mονάδες 8 α. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των οργανικών ενώσεων RMgCl, Α, B, Γ, Δ, Ε, Ζ και Θ. Μονάδες 16 β. Να γράψετε αναλυτικά τα στάδια της αντίδρασης της ένωσης Ζ με το αλκαλικό διάλυμα Ι. Μονάδες Τεχνική Επεξεργασία: Keystone

47 .. Αλκίνιο (C ν Η ν ) με επίδραση υδατικού διαλύματος H SO 4 HgSO 4 παράγει τελικά ένωση, η οποία με αμμωνιακό διάλυμα AgNO σχηματίζει κάτοπτρο. Να βρεθεί ο συντακτικός τύπος του αλκινίου (μονάδες ).,6 g του αλκινίου αυτού αντιδρούν με περίσσεια αμμωνιακού διαλύματος CuCl. Να υπολογιστεί η μάζα του ιζήματος που θα σχηματιστεί (μονάδες 4). Δίνονται oι σχετικές ατομικές μάζες: C=1, Η=1, Cu=6,5. Μονάδες 6 ΘΕΜΑ 4ο Διαθέτουμε δύο υδατικά διαλύματα NH, τα Δ 1 και Δ. Το διάλυμα Δ 1 έχει συγκέντρωση 1Μ και ph=1. Για το διάλυμα Δ ισχύει η σχέση [ΟΗ ]=10 8 [Η Ο + ] α. Να υπολογίσετε την Κ b της NH. Μονάδες 4 β. Να υπολογίσετε τη συγκέντρωση της NH στο διάλυμα Δ. Μονάδες Όγκος V 1 του διαλύματος Δ 1 αναμιγνύεται με όγκο V του διαλύματος Δ και προκύπτει διάλυμα Δ με ph=11,5. α. Να υπολογίσετε την αναλογία όγκων V 1 /V Μονάδες 6 β. Να υπολογίσετε τις συγκεντρώσεις όλων των ιόντων που υπάρχουν στο διάλυμα Δ. Μονάδες 4.. Να υπολογίσετε τα mol αερίου HCl που πρέπει να προστεθούν σε 100 ml του διαλύματος Δ 1 (χωρίς μεταβολή όγκου του διαλύματος) ώστε να προκύψει διάλυμα με pη=5. Μονάδες 7 Δίνεται ότι όλα τα διαλύματα βρίσκονται σε θερμοκρασία 5 ο C, όπου Κ w = Για τη λύση του προβλήματος να χρησιμοποιηθούν οι γνωστές προσεγγίσεις. Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 4

48 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ 1ο 1.1. γ 1.. α 1.. β 1.4. γ 1.5. α. Λ β. Λ γ. Σ δ. Σ ε. Λ ΘΕΜΑ ο.1.α. 1s s p 6 s p Z = 15 1s s p 6 s p 6 4s d Z = 1s s p 6 s p 6 4s d 7 Z = 7.1.β. Το στοιχείο του p τομέα είναι αυτό που έχει ατομικό αριθμό Z = 15, το οποίο βρίσκεται στη 15η ομάδα του περιοδικού πίνακα. Στην ίδια ομάδα, το στοιχείο που έχει μεγαλύτερη ενέργεια πρώτου ιοντισμού είναι το στοιχείο με δομή 1s s p (Z = 7). Σχολ. βιβλίο σελ -4...α. H + - H N H O N O H O H C N O O Cl O H O Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 5

49 ..β. Μ HCl+ H O Cl + H O + C1 C1 C1 COOH + H O COO + H O + Μ αρχ. C Ιοντ/παρ. x x x I.1 C - x x x Εφόσον το ph είναι ίδιο, x = C 1, οπότε C > C 1 Οι όγκοι των διαλυμάτων είναι ίσοι, οπότε n > n (n = C V) COOH HCl Από τις εξισώσεις των δύο οξέων έχουμε: COOH + NaOH COONa + H O n n COOH COOH HCl + NaOH NaCl + H O n HCl n HCl Οπότε, μεγαλύτερη ποσότητα βάσης απαιτεί το COOH.. πολυμ. α. v = C = ( C = ) Cl Cl Cl v αλκοόλη θ β. C +NaOH C C +NaCl+H O Cl γ. MgCl+HO +Mg(OH)Cl δ. C C Na + Cl C C + NaCl ΘΕΜΑ ο.1.α. (A) COO (B) OH (Γ) COONa (Δ) COOH (Ε) = 0 (Ζ) OH (Θ) Cl RMgCl: MgCl Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 6

50 β. 1 o στάδιο: + I C + HI OH O o στάδιο: C + I CI C + HI O O o στάδιο: CI C + NaOH COONa + I O 5ΗΙ + 5ΝαΟΗ 5ΝαΙ + 5Η Ο.. Με προσθήκη νερού στα αλκίνια, προκύπτει καρβονυλική ένωση. Από τον κανόνα MarKovnikv, η προσθήκη νερού σε όλα τα υπόλοιπα αλκίνια εκτός του αιθινίου δίνει κετόνη. Το μοναδικό αλκίνιο που δίνει αλδεΰδη είναι το αιθίνιο ( ). + CuCl + NH CuC CCu + NH 4 CL 1 mol 1 mol 0,1 mol 0,1 mol m,6 mαλκ = = = 0,1mol Mr 6 m = m Mr = 0,1 151 = 15,1gr. ιζημ ΘΕΜΑ 4ο 4.1.α. Μ NH +H O NH + +OH αρχ. 1 ιοντ/παρ x x x II 1 x x x ph = 1 ph + poh = 14, άρα poh =, οπότε x = 10 M. 4 x 10 4 K b = = =10 c 1 1 β. [H O + ] [OH ] = [H O + ] 10 8 = [H O + ] = 10 [H O + ] = M οπότε [OH ] = 10 Μ = y 6 y y 10 K b= c = = = 10 M 4 c K 10 b Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 7

51 4..α. ph = 11,5 οπότε [H O + ] = 10 11,5 Μ, δηλαδή Για το τελικό διάλυμα: 5 ω 10 1 K b= c Τ= = 10 M 4 cτ 10 Για την ανάμειξη των διαλυμάτων ισχύει: c 1 v 1 + c v = c T v T 1 v v = 10 1 (v 1 + v ) v 1 0,9 = v 0,09 v1 1 = v = = ,5 [OH ] 10 M = ω 11,5 β. [OH ] = 10,5 + Μ = [ NH ] [H O + ] = 10 11,5 M 4.. Έστω ότι αντιδρούν πλήρως: mol NH + HCl NH Cl αρχ 0,1 x αντ/παρ 0,1 0,1 0,1 τελ 0,1 0,1 CNH Cl = = 1M 0,1 14 Κw 10 Kα= = = 10 4 K 10 b 10 Μ + NHCl NH + Cl Μ NH + H O NH + H O + + αρχ 1 ιοντ/παρ φ φ φ ΙΙ 1 φ φ φ φ 10 5 Kα= φ =10 φ=10 Μ, οπότε ph = 5. 1 Η περίπτωση περίσσειας της NH απορρίπτεται διότι το τελικό διάλυμα θα περιείχε NH NH Cl οπότε θα είχε ph > 5. Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 8

52 Εξετάζουμε και την περίπτωση περίσσειας HCl. mol NH + HCl NH Cl αρχ. 0,1 x αντ/παρ 0,1 0,1 0,1 τελ x 0,1 0,1 M HCl + H O H O + + Cl x 0,1 x 0,1 x 0,1 0,1 0,1 0,1 M + NH Cl NH + Cl NH + H NH + H O + + M II 1 κ κ κ Λόγω των προσεγγίσεων: + x 0,1 [ H O ] = 0,1 Εφόσον ph = 5, x 0,1 5 6 = 10 x 0,1 = 10 x = 0,1 mol 0,1 οπότε καταλήγουμε και πάλι στην πλήρη εξουδετέρωση. Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 9

53 ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 008 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ 1ο Για τις ερωτήσεις να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 1.1 Tο ηλεκτρόνιο της εξωτερικής στιβάδας του Νa (Ζ = 11) μπορεί να έχει την εξής τετράδα κβαντικών αριθμών στη θεμελιώδη κατάσταση: α. (, 1, 0, + ½). β. (, 0, 0, + ½). γ. (, 1, 1, + ½). δ. (, 1, 1, + ½). Μονάδες 5 1. Στο μόριο του C = υπάρχουν: α. 6σ και π δεσμοί. β. 6σ και π δεσμοί. γ. 7σ και π δεσμοί. δ. 7σ και π δεσμοί. Μονάδες 5 1. Με την επίδραση ενός αντιδραστηρίου Grignard (RMgX) σε προπανόνη ( CO ) και υδρόλυση του προϊόντος προσθήκης προκύπτει: α. πρωτοταγής αλκοόλη. β. δευτεροταγής αλκοόλη. γ. τριτοταγής αλκοόλη. δ. καρβοξυλικό οξύ. Μονάδες 5 \ 1.4 Στις παρακάτω αντιδράσεις HSO + H O H SO + H O το ανιόν HSO συμπεριφέρεται ως: α. οξύ. β. αμφιπρωτική ουσία. γ. βάση. δ. πρωτονιοδότης. SO + H O + H O HSO + + Μονάδες 5 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 1

54 1.5 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 Λάθος, αν η πρόταση είναι λανθασμένη. α. Το πολυμερές [ = ] ν προέρχεται από πολυμερισμό της ένωσης =. β. Ο σ δεσμός είναι ισχυρότερος του π δεσμού, διότι στην περίπτωση του σ δεσμού επιτυγχάνεται μεγαλύτερη επικάλυψη τροχιακών από την περίπτωση του π δεσμού. γ. Αν προστεθεί 1 mol COOH και 1 mol ΝaOH σε νερό, προκύπτει διάλυμα με ph = 7 στους 5 C. δ. Η δεύτερη ενέργεια ιοντισμού ενός ατόμου έχει μεγαλύτερη τιμή από την πρώτη ενέργεια ιοντισμού του ιδίου ατόμου. ε. Από την αντίδραση της μεθανάλης (ΗO) με το κατάλληλο αντιδραστήριο Grignard μπορεί να προκύψει η μεθανόλη ( OH). Μονάδες 5 ΘΕΜΑ ο Δίνονται τα στοιχεία Α και Β με ατομικούς αριθμούς 15 και 17 αντίστοιχα..1 α. Να γράψετε τις ηλεκτρονιακές δομές (στιβάδες, υποστιβάδες) των στοιχείων αυτών στη θεμελιώδη κατάσταση. Μονάδες β. Να γράψετε τον ηλεκτρονιακό τύπο κατά Lewis της ένωσης ΑΒ. Μονάδες γ. Ποιο από τα δύο στοιχεία Α και Β έχει τη μεγαλύτερη ατομική ακτίνα; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Μονάδες. Υδατικό διάλυμα ΝΗ όγκου V (διάλυμα Δ 1 ) αραιώνεται με νερό και προκύπτει διάλυμα όγκου V (διάλυμα Δ ). α. Να χαρακτηρίσετε την παρακάτω πρόταση ως σωστή ή λανθασμένη: Η συγκέντρωση των ιόντων OH στο διάλυμα Δ είναι διπλάσια από τη συγκέντρωση των ιόντων OH στο διάλυμα Δ 1 (μονάδα 1). Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (μονάδες 4). Η θερμοκρασία παραμένει σταθερή και ισχύουν οι γνωστές προσεγγίσεις. Μονάδες 5 β. Στο διάλυμα Δ 1 προστίθεται μικρή ποσότητα στερεού υδροξειδίου του νατρίου (NaOH) χωρίς μεταβολή όγκου και προκύπτει διάλυμα Δ. Να χαρακτηρίσετε την παρακάτω πρόταση ως σωστή ή λανθασμένη: + Η συγκέντρωση των ιόντων NH 4 στο διάλυμα Δ είναι μεγαλύτερη από τη + συγκέντρωση των ιόντων NH 4 στο διάλυμα Δ 1 (μονάδα 1). Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας (μονάδες 4). Η θερμοκρασία παραμένει σταθερή. Μονάδες 5 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone

55 . Σε τέσσερα δοχεία 1,, και 4 περιέχονται οι ενώσεις αιθανόλη ( OH), αιθανάλη ( Ο), προπανόνη ( CΟ ) και αιθανικό οξύ ( CΟΟH). Σε κάθε δοχείο περιέχεται μία μόνο ένωση. Να προσδιορίσετε ποια ένωση περιέχεται στο κάθε δοχείο, αν γνωρίζετε ότι: α. Οι ενώσεις που περιέχονται στα δοχεία και 4 αντιδρούν με Νa. β. Η ένωση που περιέχεται στο δοχείο αντιδρά με Νa CO. γ. Η ένωση που περιέχεται στο δοχείο 1 αντιδρά με αμμωνιακό διάλυμα νιτρικού αργύρου (αντιδραστήριο Tollens). Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Δεν απαιτείται η αναγραφή χημικών εξισώσεων. Μονάδες 8 ΘΕΜΑ ο Δίνεται το παρακάτω διάγραμμα χημικών μετατροπών: I /NaOH B Γ + κίτρινο ίζημα (C H O) 6 ( ασταθής ένωση) H SO 4/Hg HgSO4 A +H O Na H /Ni υδατικό διάλυμα Δ +HCI E NaOH Z αλκένιο Θ.1 Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των οργανικών ενώσεων Α, B, Γ, Δ, Ε, Ζ και Θ. Μονάδες 14. Να γράψετε τις χημικές εξισώσεις (αντιδρώντα, προϊόντα, συντελεστές) των παρακάτω χημικών αντιδράσεων: Ε + Θ (μονάδες ) Ε + Γ (μονάδες ) Μονάδες 4 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone

56 . Κορεσμένη μονοσθενής αλκοόλη (Λ) με Μ.Τ. C 4 H 10 O αντιδρά με διάλυμα Ι παρουσία ΝaΟΗ. α. Να γράψετε τον Συντακτικό Τύπο της αλκοόλης Λ και την χημική εξίσωση της αντίδρασης της Λ με το διάλυμα Ι παρουσία ΝaOH. Μονάδες β. 0, mol της ένωσης Λ προστίθενται σε διάλυμα Κ Cr O 7 0,M οξινισμένου με Η SO 4. Να γράψετε τη χημική εξίσωση της αντίδρασης που πραγματοποιείται και να υπολογίσετε τον όγκο του διαλύματος Κ Cr O 7 που απαιτείται για την πλήρη οξείδωση της ένωσης Λ. Μονάδες 5 ΘΕΜΑ 4ο Υδατικό διάλυμα (Δ 1 ) όγκου 1600 ml περιέχει 0,04 mol άλατος ΝaΑ ασθενούς μονοπρωτικού οξέος ΗΑ. Στο διάλυμα Δ 1 προστίθενται 448 ml αερίου υδροχλωρίου (HCl) μετρημένα σε STP, χωρίς μεταβολή του όγκου του διαλύματος και προκύπτει διάλυμα Δ με ph = Να υπολογίσετε: α. τη σταθερά ιοντισμού Κ a του οξέος ΗΑ. β. τη συγκέντρωση των ιόντων Η Ο + στο διάλυμα Δ 1. Μονάδες 10 Μονάδες 7 4. Στο διάλυμα Δ προστίθενται 400 ml διαλύματος ΝaOH συγκέντρωσης,5 10 M και προκύπτει διάλυμα Δ. Να υπολογίσετε τη συγκέντρωση των ιόντων Η Ο + στο διάλυμα Δ. Μονάδες 8 Δίνεται ότι όλα τα διαλύματα βρίσκονται σε θερμοκρασία 5 C, όπου Κ w = Τα αριθμητικά δεδομένα του προβλήματος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις. Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 4

57 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ 1ο 1.1 β 1. δ 1. γ 1.4 β 1.5 α. Λ, β. Σ, γ. Λ, δ. Σ, ε. Λ. ΘΕΜΑ ο.1 α Α: Κ() L(8) M(5) 1s s p 6 s p B: Κ() L(8) M(7) 1s s p 6 s p 5 β. Συνολικός αριθμός ηλεκτρονίων 6. B A B B γ. Μεγαλύτερη ατομική ακτίνα έχει το Α. Τα στοιχεία Α και Β είναι στοιχεία της ης περιόδου. Κατά μήκος μιας περιόδου, η ατομική ακτίνα ελαττώνεται από αριστερά προς τα δεξιά. Αυτό συμβαίνει γιατί, όσο πηγαίνουμε προς τα δεξιά του περιοδικού πίνακα, αυξάνεται ο ατομικός αριθμός και άρα αυξάνεται το δραστικό πυρηνικό φορτίο του ατόμου. Κατά συνέπεια, λόγω μεγαλύτερης έλξης των ηλεκτρονίων της εξωτερικής στιβάδας από τον πυρήνα η ατομική ακτίνα μειώνεται.. α. Από τον ιοντισμό της αμμωνίας έχουμε: Έστω C η συγκέντρωση του αρχικού διαλύματος: Μ NH + H O + NH 4 + OH ΙΙ C-x x x + [NH ] [OH ] 4 x K b = = [NH] C Από την αραίωση έχουμε: C C V = C V C = (1) Για το αραιωμένο διάλυμα έχουμε: Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 5

58 Μ NH + H O ΙΙ C x + + OH NH 4 x x K b x x = K = () C b C Από τις (1) και () έχουμε: x x' = οπότε x < x, C C δηλαδή η συγκέντρωση OH στο τελικό διάλυμα είναι μικρότερη, οπότε η πρόταση είναι λάθος. β. Έστω C 1 η συγκέντρωση του ΝaΟΗ Μ NaOH Na + + OH C C 1 C 1 1 Μ NH + H O NH + + OH 4 Ι Ι C x1 1 x + x 1 C1 Υπάρχει επίδραση κοινού ιόντος (κοινό ιόν OH ), οπότε ο βαθμός ιοντισμού της ΝΗ + μειώνεται και κατά συνέπεια η [NH 4 ] σε σχέση με το αρχικό διάλυμα, λόγω μετατόπισης της ισορροπίας αριστερά.. 1 O COOH CO 4 OH. Με Νa CO αντιδρούν τα οξέα, οπότε το COOH βρίσκεται στο δοχείο. Με Να, από τις υπόλοιπες ενώσεις, αντιδρά μόνο η OH, οπότε βρίσκεται στο δοχείο 4. Μεταξύ των άλλων δύο, μόνο O αντιδρά με το αντιδραστήριο Tollens, γιατί οι κετόνες δεν οξειδώνονται, οπότε η O βρίσκεται στο δοχείο 1. Άρα η CO στο δοχείο. Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 6

59 ΘΕΜΑ ο.1 A : C B : C O Γ: COONa Δ: = E : Ζ : Cl CΗ OΗ Θ: Na C C. + Na C C C C + Cl + COONa COO + Cl. α. Λ : CΗ OH NaCl NaCl + 4I + 6NaOH I + COONa + 5NaI + 5H O OH β. + K CrO 7 + 4H SO 4 OH C + Cr (SO 4 ) + K SO + 4 7H O O Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 7

60 mol 1mol 0, mol x; C x = 0,1 mol K Cr O 7 n n 0,1 = V = = V C 0, K Cr O = 7 0,5 L ΘΕΜΑ 4ο 0, α. n HCl = = 0,0 mol,4 Τα NaA, HCl αντιδρούν μεταξύ τους. mol NaA + HCl NaCl + HA αρχ 0,04 0,0 αντ/παρ 0,0 0,0 0,0 0,0 τελ 0,0 0,0 0,0 Το NaCl δεν επηρεάζει το ph του διαλύματος. Το διάλυμα που προκύπτει είναι ρυθμιστικό, οπότε: Cβ ph = pk α + log Cοξ 0,0 1,6 5 5 = pk α + log 5 = pk α + 0 K α = 10 0,0 1,6 β. n 0,04 C NaA = = = 0,05 M V 1,6 Μ NaA Na + + A 0,05 0,05 0,05 Μ A + H O HA + OH Ι Ι 0,05 x x x 10 K α K b = K w K α = =. 5 x 9 6 Οπότε K b = x = x = 5 10 M = [OH ] 0,05 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 8

61 Οπότε από τη σχέση [Η Ο + ] [ΟΗ ] = [HO ] = = 10 M Το ΝaΟΗ αντιδρά με το ΗΑ n NaOH = C V =,5 10 0,4 = 10 mol mol HA + NaOH NaA + H O αρχ 0,0 0,01 0,0 αντ/παρ 0,01 0,01 0,01 τελ 0,01 0,0 0,01 = 0,0 = CT = HA CT = NaA 0,005M 0,015 M Μ ΗΑ + Η Ο Α + Η Ο + ΙΙ 0,005 y y + 0,015 y Μ NaΑ Na + + Α 0,015 0,015 0,015 K α [ Η = + Ο ] [ Α [ ΗΑ] ] 10 5 y (y + 0,015) = 0,005 y λόγω προσεγγίσεων 10 5 = 0,015 y 0,05 10 y = 5 M Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 9

62 ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 009 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ 1ο Για τις ερωτήσεις να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 1.1 Από τα παρακάτω υδατικά διαλύματα είναι ρυθμιστικό διάλυμα το: α. Η SO 4 (0,1M) Na SO 4 (0,1M) β. HCl (0,1M) NH 4 Cl (0,1M) γ. HCOOH (0,1M) HCOONa (0,1M) δ. NaOH (0,1M) COONa (0,1M) Μονάδες 5 1. Το ατομικό τροχιακό, στο οποίο βρίσκεται το ηλεκτρόνιο ενός ατόμου υδρογόνου, καθορίζεται από τους κβαντικούς αριθμούς: α. n και l β. l και m l γ. n, l και m l δ. n, l, m l και m s Μονάδες Δίνεται η ένωση C =. Ο δεσμός μεταξύ των ατόμων C και C προκύπτει με επικάλυψη: α. ενός sp και ενός sp τροχιακού β. ενός sp και ενός sp τροχιακού γ. ενός sp και ενός sp τροχιακού δ. ενός sp και ενός sp τροχιακού 4 5 Μονάδες Κατά την προσθήκη του αντιδραστηρίου Grignard MgΧ στην καρβονυλική ένωση CO προκύπτει οργανική ένωση με την υδρόλυση της οποίας παράγεται η αλκοόλη: α. C β. ΟH CΗ CΗ ΟH γ. CΗ CΗ δ. C ΟH ΟH Μονάδες 5 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 1

63 1.5 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 Λάθος, αν η πρόταση είναι λανθασμένη. α. Ο προσδιορισμός του τελικού σημείου της ογκομέτρησης υδατικού διαλύματος COOH με υδατικό διάλυμα NaOH γίνεται με δείκτη που έχει pk a = 5. β. Η τιμή της σταθεράς ιοντισμού του νερού Κ W αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας. γ. Μπορούμε να διακρίνουμε μία αλκοόλη από ένα αιθέρα με επίδραση μεταλλικού Na. δ. Η τιμή της ενέργειας πρώτου ιοντισμού αυξάνεται από πάνω προς τα κάτω σε μια ομάδα του περιοδικού πίνακα. ε. Ο αζιμουθιακός κβαντικός αριθμός l καθορίζει το σχήμα του τροχιακού. Μονάδες 5 ΘΕΜΑ ο.1. Δίνονται τα στοιχεία Η, Ο, Νa και S με ατομικούς αριθμούς 1, 8, 11 και 16 αντίστοιχα. α. Να γράψετε τις ηλεκτρονιακές δομές (στιβάδες, υποστιβάδες) των ατόμων Ο, Νa και S στη θεμελιώδη κατάσταση. Μονάδες 6 β. Να γράψετε τον ηλεκτρονιακό τύπο κατά Lewis της ένωσης NaHSO. Μονάδες 4.. Δίνεται ο πίνακας: Κ a Οξύ Συζυγής βάση K b 10 HSO 4 SO COOH COO α. Να μεταφέρετε στο τετράδιό σας τον πίνακα συμπληρώνοντας κατάλληλα τις τιμές K b των συζυγών βάσεων. Δίνεται ότι η θερμοκρασία είναι 5º C, όπου Κ w = Μονάδες β. Με βάση τον πίνακα να προβλέψετε προς ποια κατεύθυνση είναι μετατοπισμένη η παρακάτω ισορροπία: COOH + Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. SO 4 COO + HSO 4 Μονάδα 1 Μονάδες Τεχνική Επεξεργασία: Keystone

64 .. Να μεταφέρετε στο τετράδιό σας σωστά συμπληρωμένες (προϊόντα και συντελεστές) τις παρακάτω χημικές εξισώσεις: α. v C CΗ πολυμερισμός β. CΗ CΗ + NaOH αλκοόλη κύριο προϊόν Cl γ. CΗ Cl + CΟONa Μονάδες 9 ΘΕΜΑ ο Δίνονται οι παρακάτω χημικές μετατροπές: R C (A) +Na -1/ H B +R Cl ( Γ) -NaCl Δ +H Ni E H SO 4 +H O Hg, HgSO ( ασταθής ένωση) 4 Z +HCN Θ +H O/Η + Κ -ΝH Γ +NaOH (υδατικό διάλυμα) -NaCl OH 7 (Λ) I /NaOH κίτρινο ίζημα Δίνεται ότι το αλκύλιο R της ένωσης Α είναι το ίδιο με το αλκύλιο R της ένωσης Γ..1 Να γράψετε του συντακτικούς τύπους των οργανικών ενώσεων Α, Β, Γ, Δ, Ε, Ζ, Θ, Κ και Λ. Μονάδες 18 Τεχνική Επεξεργασία: Keystone

65 . Να γράψετε τις χημικές εξισώσεις (αντιδρώντα, προϊόντα, συντελεστές) των παρακάτω μετατροπών: α. Επίδραση αμμωνιακού διαλύματος CuCl στην Α. Μονάδες β. Επίδραση διαλύματος KMnO 4 παρουσία H SO 4 στη Λ, χωρίς διάσπαση της ανθρακικής αλυσίδας. Μονάδες. Να υπολογίσετε το μέγιστο όγκο V διαλύματος ΒΓ σε CCl 4 0,4M που μπορεί να αποχρωματιστεί από 0,1 mol της ένωσης Α. Μονάδες ΘΕΜΑ 4ο Υδατικό διάλυμα Δ 1 περιέχει ΝΗ συγκέντρωσης 0,1Μ ml του Δ 1 αραιώνονται με x L νερού και προκύπτει διάλυμα Δ. Το ph του Δ μεταβλήθηκε κατά 1 μονάδα σε σχέση με ph του Δ 1. Να υπολογίσετε τον όγκο x του νερού που προστέθηκε. Μονάδες 6. Σε 100 ml του Δ 1 προστίθενται 0,4 g στερεού NaOH, χωρίς να μεταβάλλεται ο όγκος του διαλύματος, και το διάλυμα που προκύπτει αραιώνεται μέχρι τελικού όγκου 1 L (διάλυμα Δ ). Να υπολογίσετε: α. Το βαθμό ιοντισμού της ΝΗ στο Δ. β. Το ph του Δ. Μονάδες 10 Στο διάλυμα Δ προστίθενται 0,0 mol HCl χωρίς να μεταβάλλεται ο όγκος του διαλύματος και προκύπτει διάλυμα Δ 4. Να υπολογίσετε το ph του Δ 4. Μονάδες 9 Δίνονται: Η σταθερά ιοντισμού της ΝΗ : Κ b = 10-5 H σχετική μοριακή μάζα Μ r του NaOH: Μ r = 40 Όλα τα διαλύματα βρίσκονται σε θερμοκρασία θ = 5º C, όπου K W = Για τη λύση του προβλήματος να χρησιμοποιηθούν οι γνωστές προσεγγίσεις. Τεχνική Επεξεργασία: Keystone 4