ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΧΗΜΕΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ Θέματα και Απαντήσεις

Transcript

1 ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 06 ΧΗΜΕΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ Θέματα και Απαντήσεις Επιμέλεια: Ομάδα Χημικών

2 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 06

3 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 06 Δευτέρα, 0 Μαΐου 06 Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΜΑ A Για τις προτάσεις Α έως και Α5 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της πρότασης και, δίπλα, το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή επιλογή. Α. Ο κύριος κβαντικός αριθμός καθορίζει α. το σχήμα του ηλεκτρονιακού νέφους β. το μέγεθος του ηλεκτρονιακού νέφους γ. τον προσανατολισμό του ηλεκτρονιακού νέφους δ. την ιδιοπεριστροφή του ηλεκτρονίου. β Α. Σε ένα από τα παρακάτω ζεύγη αντιδρούν και οι δύο χημικές ενώσεις με NaOH. Να επιλέξετε το σωστό ζεύγος α. CHCOOH, C6H5OH β. CHCOOH, CHOH γ. C6H5OH, CHC CH δ. CHOH, CHC CH α Α. Ποια από τις παρακάτω ηλεκτρονιακές δομές παραβιάζει τον κανόνα του Hund; γ Α4. Σε ποιο από τα παρακάτω υδατικά διαλύματα συγκέντρωσης 0,Μ, η τιμή του ph παραμένει σταθερή με την προσθήκη ΗΟ ίδιας θερμοκρασίας; α. CHCOOH β. CHNH γ. HCOONa δ. NaNO δ

4 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 06 A5. Δίνεται υδατικό διάλυμα HF 0,Μ. Σε ποια από τις ακόλουθες μεταβολές, παραμένει σταθερός ο βαθμός ιοντισμού του ΗF; α. Προσθήκη νερού. β. Προσθήκη αερίου ΗCl, χωρίς μεταβολή του όγκου. γ. Προσθήκη στερεού NaF, χωρίς μεταβολή του όγκου. δ. Προσθήκη στερεού NaCl, χωρίς μεταβολή του όγκου. Σε κάθε περίπτωση προσθήκης η θερμοκρασία του διαλύματος διατηρείται σταθερή. δ ΘΕΜΑ Β Β. 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 μέγιστος κύριος κβαντικός αριθμός τροχιακού που περιέχει ηλεκτρόνια στο ιόν του 6Fe είναι 4. β. Τα άτομα του 0Ca και του 8Ni είναι παραμαγνητικά. (μονάδες ) Να αιτιολογήσετε τις απαντήσεις σας. (μονάδες 4) Μονάδες 6 α. Λάθος 6Fe : s, s p 6, s p 6 d 6 β. Λάθος 0Ca: s, s p 6, s p 6 4s 8Ni: s, s p 6, s p 6 d 8,4s Το άτομο του Ca δεν έχει μονήρη ηλεκτρόνια, άρα είναι παραμαγνητικό. Β. Να αντιστοιχίσετε κάθε οξύ της στήλης Α με τη συζυγή του βάση της στήλης Β, γράφοντας το γράμμα που αντιστοιχεί σε κάθε οξύ και δίπλα τον αριθμό που αντιστοιχεί στη συζυγή του βάση. Α Β α. Η SO 4. NH β. γ. Η SO. HSO4 NH 4. δ. NH NH SO SO 4 Μονάδες 4 4

5 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 06 α. - 4 β. - 5 γ. - δ. - Β. Για τα στοιχεία Α, Β, Γ με ατομικούς αριθμούς Ζ, Ζ, Ζ, αντίστοιχα, δίνονται οι ακόλουθες ενέργειες ιοντισμού σε kj/mol. Στοιχείο Ε Ε Ε i i i Α Β Γ α. Σε ποια ομάδα του Περιοδικού Πίνακα ανήκει το στοιχείο B; (μονάδα ) β. Να αιτιολογήσετε γιατί η Εi του Β είναι μεγαλύτερη από την Εi του Γ. (μονάδες ) γ. Να κατατάξετε τα στοιχεία Α, Β, Γ κατά αύξουσα ατομική ακτίνα. (μονάδα ) α. Το στοιχείο B ανήκει στην η ομάδα του Περιοδικού Πίνακα. β. Αφού το στοιχείο Β ανήκει στην η ομάδα έχει ηλεκτρόνιο στην εξωτερική στιβάδα. Οπότε κατά τον ο ιοντισμό αποβάλλει το ηλεκτρόνιο της εξωτερικής στιβάδας και αποκτά δομή ευγενούς αερίου. Κατά τον ο ιοντισμό του Β έχουμε απώλεια δομής ευγενούς αερίου οπότε Εi (Β) > Εi (Γ) γ. ατομική ακτίνα Α < ατομική ακτίνα Γ < ατομική ακτίνα Β Β4. Να μεταφέρετε στο τετράδιό σας συμπληρωμένες τις χημικές εξισώσεις των παρακάτω αντιδράσεων: α. CHCHMgCl HO β. (CH)NH HCl γ. CHCHCN H Ni δ. CHCHCHCH OH αλκο όλη κύριο προϊόν Cl ε. CHCHCHCH OH H O Cl Μονάδες 0 α. CHCHMgCl HO CHCH Mg(OH)Cl β. (CH)NH HCl (CH)NHCl 5

6 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 06 γ. CHCHCN H Ni CHCHCHNH δ. CHCHCHCH OH αλκο όλη CHCHCHCH Cl HO Cl ε. CHCHCHCH OH H O CHCHCHCH Cl Cl OH ΘΕΜΑ Γ Γ. Κορεσμένη οργανική ένωση Α με μοριακό τύπο C5H0O υδρολύεται και δίνει ένα οξύ Β και μια αλκοόλη Γ. Η Γ έχει την ίδια σχετική μοριακή μάζα (Μr) με το οξύ Β. Η οξείδωση της Γ οδηγεί σε χημική ένωση Δ, η οποία αντιδρά με το NaCO και εκλύεται αέριο CO. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των ενώσεων Α, Β, Γ, Δ. Cν Ην COOCμΗμ ΗΟ H Cν Ην COOH CμHμ ΟΗ (Α) (Β) (Γ) Μονάδες 4 ν μ 5 ν Μ M 4ν 46 4μ 8 μ ν r(b) r(γ) μ Επειδή η οξείδωση της Γ οδηγεί σε οξύ, η Γ είναι πρωτοταγής αλκοόλη. CΗ COOCΗCΗCΗ ΗΟ H CΗ COOH CΗCHCHOH (Α) (Β) (Γ) CΗCHCHOH [ O] CΗCHCOOH (Γ) (Δ) Γ. Δίνεται το παρακάτω διάγραμμα χημικών διεργασιών. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των ενώσεων Κ, Λ, Μ, Ν. Μονάδες 8 6

7 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 06 Κ: CΗCHCHCΗ Λ: CΗCHCHCΗ OH Μ: CΗCHCΟΟΝa N: -CH-CH- CΗ CΗ ν Γ. Ομογενές μίγμα αποτελείται από CΗCHO και CΗCHOΗ και χωρίζεται σε δύο ίσα μέρη. Στο ο μέρος προστίθεται αντιδραστήριο Fehling και προκύπτουν 4,g καστανέρυθρου ιζήματος. Το ο μέρος οξειδώνεται πλήρως με διάλυμα MnO4 0,M, παρουσία HSO4, και παράγεται μια μόνο οργανική ένωση μάζας 8g. Να υπολογίσετε την ποσότητα σε mol κάθε συστατικού στο αρχικό μίγμα και τον όγκο του διαλύματος MnO4 που απαιτήθηκε για την οξείδωση. Μονάδες Δίνεται ότι: Ar Cu 6,5 Ar O 6 Ar C Ar H Έστω x mol CΗCHO και y mol CΗCHOΗ στο αρχικό μίγμα. Πρώτο μέρος : x mol CΗCHO και y mol CΗCHOΗ. Από τα συστατικά του μίγματος μόνο η CΗCHO αντιδρά με Fehling, σύμφωνα με τη χημική εξίσωση: CΗCHO CuSO4 5NaOH CΗCOONa CuO NaSO4 HO mol mol x x mol mol m 4, Για το καστανέρυθρο ιζήμα CuO : n n 0, mol M 4 r x Άρα 0, x0,mol Δεύτερο μέρος : x 0,mol CΗCHO και y mol CΗCHOΗ. Και τα δύο συστατικά του μίγματος οξειδώνονται προς CHCOOH σύμφωνα με τις χημικές εξισώσεις: 7

8 n ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 06 5CΗCHO ΜnO4 HSO4 5CΗCOOΗ MnSO4 SO4 HO 5mol mol 5mol x 4x x mol mol mol 0 5CΗCHOΗ 4ΜnO4 6HSO4 5CΗCOOΗ 4MnSO4 SO4 HO 5mol 4mol 5mol y 4y y mol mol mol 0 m 8 x y 0,mol 0, x y 0,6 y 0, 4 M 60 CH COOH r x 4y 0, 4 0,4 Για το MnO4: n 0, mol C no4 n n 0, V V V C 0, ΚΜ L ΘΕΜΑ Δ Δίνονται τα υδατικά διαλύματα: Διάλυμα Y HCl 0, M Διάλυμα Y (ασθενές οξύ) ph 4 Διάλυμα Y NH 0, M ph Διάλυμα Y4 NaOH 0, M Δ. Ποσότητα 0mL του διαλύματος Y ογκομετρείται με το πρότυπο διάλυμα Y4. Για την πλήρη εξουδετέρωση των 0mL του Y απαιτήθηκαν 0mL από το Y4. α. Η ανωτέρω ογκομέτρηση είναι οξυμετρία ή αλκαλιμετρία; (μονάδα ) β. Με ποιο γυάλινο σκεύος μετράται ο όγκος του διαλύματος Y και με ποιο ο όγκος του διαλύματος Y4; (μονάδες ) γ. Να υπολογίσετε τη συγκέντρωση του ΗΑ στο διάλυμα Y. (μονάδα ) δ. Πρωτεολυτικός δείκτης ΗΔ, ο οποίος έχει pα5, προστίθεται στο διάλυμα Υ. Να υπολογίσετε το λόγο [ΗΔ]/[Δ ]. (μονάδες ) Μονάδες 6 Δ. Να βρείτε τις τιμές της Κα του ΗΑ και της Κb της NH. Μονάδες 4 8

9 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 06 Δ. Με ποια αναλογία όγκων πρέπει να αναμειχθούν τα διαλύματα Y και Y4, ώστε να προκύψει ρυθμιστικό διάλυμα Y5 με ph7; Δ4. Πόσα ml διαλύματος Y πρέπει να προσθέσουμε σε 0mL του διαλύματος Y5, έτσι ώστε να προκύψει νέο ρυθμιστικό διάλυμα, το ph του οποίου θα διαφέρει κατά μία μονάδα από το ph του διαλύματος Y5; Δ5. Κατά την ανάμειξη ίσων όγκων των διαλυμάτων Y και Y, το διάλυμα που προκύπτει είναι όξινο, βασικό ή ουδέτερο; (μονάδα ) Να αιτιολογήσετε την απάντηση σας χωρίς να υπολογίσετε την τιμή του ph. (μονάδες 4) Δίνεται ότι: Όλα τα διαλύματα βρίσκονται σε θερμοκρασία θ5 ο C. Κw0 4 Τα δεδομένα του προβλήματος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις. Δ. α) πρότυπο διάλυμα ΝaΟΗ: αλκαλιμετρία β) ογκομετρούμενο διάλυμα: σιφώνιο πρότυπο διάλυμα: προχοΐδα γ) NaOH NaA HO ΙΣ (:) n n C V C V C 0,0 0, 0, 0 C 0,M NaOH NaOH NaOH δ) ΗΔ HO ΗΟ Δ - ph4 [ H O ] [ Η Ο ] [ Δ ] Κ α (ΗΔ) [ ΗΔ] 0-4 Μ [ Δ ] [ ΗΔ] [ ] 4 0 ΗΔ [ Δ ] Δ. Αρχικό διάλυμα ΗΑ (Μ) ΗA ΗΟ ΗΟ A - αρχικά 0, ιοντίζονται x παράγονται - x x ισορροπία 0,-x x x [ O ] H 0-4 Μ x 0,x Κα < 0 0,x 0, 0, α(hα) 4 α(hα) x 0, α(hα) (0 ) 0, α(hα) 0 7 9

10 Αρχικό διάλυμα NΗ ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 06 (Μ) ΝΗ ΗΟ ΝΗ4 ΟΗ - αρχικά 0, ιοντίζονται y παράγονται - y y ισορροπία 0,-y y y [ OH ] 0 - b(nh) Κb < 0 0, y 0,y 0,y 0, b(nh) y 0, b(nh) (0 ) 0, 5 0 b(nh ) Δ. Κατά την ανάμιξη των δύο διαλυμάτων πραγματοποιείται αντίδραση μεταξύ των διαλυμένων ουσιών. Έστω V L ο όγκος του διαλύματος Υ και V L ο όγκος του διαλύματος Υ4. n n NaOH C C V 0, V V 0, V NaOH NaOH (mol) ΗΑ NaOH NaA HO αρχικά 0,V 0,V αντιδρούν 0,V 0,V 0,V παράγονται - - 0,V τελικά 0,V-0,V - 0,V V τελ. V V 0,V 0,V C C M ΗΑ ( τελ ) V V 0,V C C M NaA ( τελ ) V V (M) NaA Na A - τελικά C C C Tο ιόν Na δεν αντιδρά με μόρια ΗΟ, διότι προέρχεται από ισχυρό ηλεκτρολύτη. (M) ΗΑ ΗΟ Α - HO αρχικά C ιοντίζονται ω παράγονται - ω ω ισορροπία C-ω ωc ω ph 7 [Η Ο ] 0 7 M ω 0 7 M 0

11 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 06 (ω C) ω C ω 7 α(hα) α(hα) 0 Cω C V 0,V -0,V 0,V 0,V 0,V V C 0 C 7 C C 0,V V 0,V V 0,V V V Δ4. Οι συγκεντρώσεις των διαλυμένων ουσιών του διαλύματος Υ5 είναι: C C 0,V -0,V 0,V -0,V 0, V V C M V V V 0,V 0, M V NaA Κατά την ανάμιξη των δύο διαλυμάτων πραγματοποιείται αντίδραση μεταξύ των διαλυμένων ουσιών. 0, n 0, 0,0mol 0, n NaA 0, 0,0mol n HCl 0,Vmol Το ph του νέου διαλύματος μετά την ανάμιξη των δυο διαλυμάτων είναι ίσο με 6. (δηλαδή το ph του νέου διαλύματος θα έχει μειωθεί). (mol) ΗCl NaA NaCl αρχικά 0,V 0,0 0,0 αντιδρούν 0,V 0,V παράγονται - - 0,V 0,V Τελικά - 0,0-0,V 0,00,V 0,V V τελ. (V 0,)L 0,0 0,V C C M ΗΑ ( τελ ) V 0, 0,00,V C C M NaA ( τελ ) 4 V 0, 0,V C C M NaCl ( τελ ) 5 V 0, (M) NaCl Na Cl - τελικά C5 C5 C5 (M) NaA Na A - τελικά C4 C4 C4 Tα ιόντα Na και Cl - δεν αντιδρούν με μόρια ΗΟ, διότι προέρχεται από ισχυρούς ηλεκτρολύτες. (M) ΗΑ ΗΟ Α - HO αρχικά C ιοντίζονται κ παράγονται - κ κ ισορροπία C-κ κc4 κ

12 ph 6 [Η Ο ] 0 6 ΕΘΝΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 06 M κ 0 6 M 6 (κ C4) κ C4 κ 7 C4 0 α(hα) α(hα) 0 C 0C4 Cκ C C 0,0 0,V 0,00,V 0 0,-V 0,0V 0,V 0,0,0,V V 0, V 0, 0,0,0 V 0,0,0 0,09L V90mL, Δ5. Έστω V L ο όγκος του κάθε διαλύματος. n 0,V mol n 0,V mol NH (mol) NH HΑ NH4Α αρχικά 0,V 0,V - αντιδρούν 0,V 0,V - παράγονται - - 0,V τελικά - - 0,V 0,V V C NH4 A 0,05M (M) NH4A A - NH4 0,05 0,05 0,05 (M) A - ΗΟ ΟH - b(a ) w α() (M) NH4 ΗΟ NH ΗΟ 0 4 w 9 α(nh 0 4 ) 5 0 b(nh) [A ] [NH 4 ] Επειδή > [OH ] > [H O ] α(nh b(a ) ) 4 Άρα το διάλυμα είναι βασικό. ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ Τα φετινά θέματα καλύπτουν το μεγαλύτερο φάσμα της ύλης, είναι διατυπωμένα με σαφήνεια και απαιτούν πολύ καλή γνώση της θεωρίας. Είναι διαβαθμισμένης δυσκολίας και απαιτούν πολύ καλή προετοιμασία από τους υποψηφίους.