ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2013 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Transcript

1 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 01 ΤΑΞΗ: ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: ΜΑΘΗΜΑ: Γ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΜΑ Α ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ Για τις ερωτήσεις Α1 έως και Α4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. A1. Ποια από τις παρακάτω ηλεκτρονιακές δοµές για το άτοµο που έχει ατοµικό αριθµό Z = 7 παραβιάζει τον κανόνα του Hund; α) β) γ) δ) p 1s s s p 1s s s p 1s s s 1s s p s Μονάδες 5 Α. ίνονται οι τιµές των τεσσάρων πρώτων τιµών ενεργειών ιοντισµού για ένα στοιχείο της κύριας οµάδας του Περιοδικού Πίνακα: Εi1 = 86 kj / mol, Ei = 491 kj / mol, Ei = 08 kj / mol, Ei4 = 604 kj / mol. Σε ποιο από τα επόµενα στοιχεία είναι δυνατόν να ανήκουν; α) 11 Na β) 1 Mg γ) 1 Al δ) 10 Ne Μονάδες 5 ΣΕΛΙ Α: 1 ΑΠΟ 6

2 Α. Η πρωτολυτική αντίδραση HN + H N + H είναι µετατοπισµένη προς τα δεξιά. Ποιο από τα παρακάτω συµπεράσµατα αληθεύει; α) Το HN είναι ασθενέστερο οξύ από το H. β) Το N είναι ασθενέστερη βάση από το ΟΗ. γ) Το H είναι ασθενέστερη βάση από το HN. δ) Το HN και το ΟΗ είναι οξέα ενώ τα N και H είναι βάσεις. Μονάδες 5 Α4. Στο µόριο του 1,,6 επτατριενίου ( H = = HHHH = H ) υπάρχουν: α) Τέσσερα άτοµα µε υβριδισµό β) Πέντε άτοµα µε υβριδισµό γ) Τέσσερα άτοµα µε υβριδισµό ένα άτοµο µε υβριδισµό sp. δ) Τρία άτοµα µε υβριδισµό άτοµο µε υβριδισµό sp. sp και τρία άτοµα µε υβριδισµό sp και δύο άτοµα µε υβριδισµό sp, δύο άτοµα µε υβριδισµό sp, δύο άτοµα µε υβριδισµό sp. sp. sp και sp και ένα Μονάδες 5 Α5. α) Κατά την θέρµανση βουτανόλης παρουσία πυκνού HS4 σε ο θερµοκρασία 170 σχηµατίζεται κύριο προϊόν το βουτένιο. Να διατυπωθεί ο κανόνας µε τον οποίον καθορίζεται το κύριο προϊόν της παραπάνω αντίδρασης. ΘΕΜΑ Β β) Ποιες ουσίες ονοµάζονται αµφιπρωτικές σύµφωνα µε την θεωρία Brönsted Lowry. Να αναφέρετε ένα παράδειγµα. Μονάδες 5 Β1. Για το στοιχείο Χ έχουµε τις παρακάτω πληροφορίες: ανήκει σε κύρια οµάδα του Περιοδικού Πίνακα. έχει τον ίδιο αριθµό ηλεκτρονιακών στιβάδων µε το 10 Ne. είναι αµέταλλο. σχηµατίζει την ένωση HX, η οποία διαθέτει ίσο αριθµό δεσµικών και µη δεσµικών ζευγών ηλεκτρονίων, ενώ κανένα στοιχείο σε αυτήν δεν αποκλίνει από τον κανόνα της οκτάδας. ΣΕΛΙ Α: ΑΠΟ 6

3 i. Να βρεθεί ο ατοµικός αριθµός του στοιχείου Χ. (µονάδες ) ii. Πόσα ηλεκτρόνια του Χ έχουν δευτερεύοντα κβαντικό αριθµό µε τιµή l = 1; (µονάδες ) iii. Να γίνει η δοµή Lewis της ένωσης HX και να βρεθεί ο αριθµός των σίγµα (σ) και πι (π) δεσµών που έχει η ένωση. (µονάδες ) ίνεται ατοµικός αριθµός οξυγόνου Z = 8, υδρογόνου Z = 1. Μονάδες 6 Β. α) Σε V L υδατικού διαλύµατος του ασθενούς µονοπρωτικού οξέος ΗΑ συγκέντρωσης M που βρίσκεται σε σταθερή θερµοκρασία 5 προσθέτουµε νερό µέχρι ο τελικός όγκος του διαλύµατος να γίνει 50 V, οπότε ο βαθµός ιοντισµού του ασθενούς οξέος πενταπλασιάζεται. Να αποδείξετε ότι για τη σταθερά ιοντισµού Ka του οξέος ΗΑ ισχύει Κa =. 7 ίνεται ότι και στα δύο διαλύµατα η ποσότητα των ΗΟ + υπολογίζεται αποκλειστικά και µόνο από τον ιοντισµό του ΗΑ. Μονάδες 4 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. i. Με προσθήκη µικρής ποσότητας στερεού KF σε υδατικό διάλυµα HN, όγκου V = 1 L και συγκέντρωσης = 1M, υπό σταθερή θερµοκρασία και σταθερό όγκο το ph του διαλύµατος αυξάνεται. ii. ιαθέτουµε ρυθµιστικό διάλυµα ορισµένου όγκου, ασθενούς µονοπρωτικού οξέος ΗΑ και άλατος ΝαΑ ίσων συγκεντρώσεων για κάθε συστατικό. Αν το διάλυµα αυτό αραιωθεί σε διπλάσιο όγκο, σε σταθερή θερµοκρασία, τότε το ph του διαλύµατος και ο βαθµός ιοντισµού του οξέος ΗΑ δεν µεταβάλλονται. Τα δεδοµένα της ερώτησης επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις. iii. ιάλυµα άλατος NH4A αραιώνεται µε σταθερή θερµοκρασία, και δεν παρατηρείται µεταβολή ph του διαλύµατος. Άρα το οξύ HA είναι ισχυρό οξύ. Μονάδες Να αιτιολογήσετε όλες τις απαντήσεις σας. Μονάδες 6 ΣΕΛΙ Α: ΑΠΟ 6

4 Β. Να γραφούν οι χηµικές εξισώσεις των αντιδράσεων που γίνονται κατά την επίδραση NaH στις παρακάτω έξι οργανικές ενώσεις: Ι. ΙΙ. H I H ΙΙΙ. Αιθανολικό διάλυµα H H Br IV. Υδατικό διάλυµα H H Br V. H H H VI. 6 H5H ΘΕΜΑ Γ Μονάδες 6 Γ1. 5,6 g αλκενίου (Α) αντιδρούν µε H παρουσία οξέος HS 4 και σχηµατίζεται µίγµα δύο οργανικών ενώσεων (Β) και (Γ). Το µίγµα των (Β) και (Γ) µπορεί να αποχρωµατίσει µέχρι 80mL διαλύµατος KMn 4 συγκέντρωσης = 0,1M οξινισµένου µε HS 4. Χλωροµεθάνιο ( Hl ) µετατρέπεται σε αντιδραστήριο Grignard, το οποίο αντιδρά µε κορεσµένη ένωση ( ) µε µοριακό τύπο H6. Το προϊόν υδρολύεται και σχηµατίζεται η ένωση (Β). Οργανική ένωση (Ε), ισοµερής της ( ) αντιδρά µε διάλυµα Tollens και σχηµατίζει κάτοπτρο αργύρου. i) Να βρεθούν οι συντακτικοί τύποι των ενώσεων (Α), (Β), (Γ), ( ) και (Ε). Μονάδες 5 ii) Να υπολογιστεί η αναλογία mol των ενώσεων (Β) και (Γ) που προέκυψαν µε την υδρόλυση της (Α). Μονάδες 5 ΣΕΛΙ Α: 4 ΑΠΟ 6

5 iii) Να γραφεί η χηµική εξίσωση της αντίδρασης του διαλύµατος Tollens µε την ένωση (Ε). Μονάδες Γ. ίνονται οι παρακάτω χηµικές µετατροπές: ( ) + H / Ni (Z) + Sl (Θ) (Μ) + Η Ο (Λ) + Na + Mg άνυδρος αιθέρας + (Π) άνυδρος αιθέρας (K) ενδιάµεσο προϊόν + Η Ο (Γ) (Π) KMn 4 / H + Αν οι οργανικές ενώσεις (Γ) και ( ) ταυτίζονται µε τις αντίστοιχες ενώσεις του Γ1 ερωτήµατος, να γραφούν οι συντακτικοί τύποι των οργανικών ενώσεων (Ζ), (Θ), (Κ), (Λ), (Μ) και (Π) Μονάδες 1 ΘΕΜΑ ίνονται τα παρακάτω διαλύµατα: ιάλυµα 1: διαιθυλαµίνης ( H NH H H ) µε ph = 1 και βαθµό ιοντισµού a1 = ιάλυµα : χλωριούχου αµµωνίου ( NH4l ) µε συγκέντρωση 0, M και αµµωνίας 5 µε συγκέντρωση 0,1M όπου η αµµωνία έχει βαθµό ιοντισµού και a = α) Ποια από τις δύο βάσεις είναι ισχυρότερη; Να δικαιολογηθεί η απάντησή σας. Μονάδες 6 β) Ορισµένος όγκος από το διάλυµα 1 αραιώνεται µε νερό και προκύπτουν 100 ml διαλύµατος που ογκοµετρούνται µε διάλυµα Hl συγκέντρωσης 0,5 M. Με βοήθεια κατάλληλης πειραµατικής διάταξης για τη µέτρηση του ph κατά τη διάρκεια της ογκοµέτρησης, προκύπτει η παρακάτω καµπύλη ογκοµέτρησης. Στο ογκοµετρούµενο διάλυµα έχει προστεθεί επιπλέον ηλεκτρολυτικός δείκτης, ασθενές οργανικό οξύ H, µε pk = 7,5. δ ΣΕΛΙ Α: 5 ΑΠΟ 6

6 ph Ισοδύναµο σηµείο x 5mL V ( Hl ) i. Να υπολογιστεί ο αρχικός όγκος του διαλύµατος 1 που αραιώθηκε ώστε να προκύψει το διάλυµα. (µονάδες ). ii. Να υπολογιστεί ο λόγος [ ] στο ογκοµετρούµενο διάλυµα, όταν [ Η ] κατά την διάρκεια της ογκοµέτρησης αποκτήσει ph = 7,5. (µονάδες ) iii. Να υπολογιστεί το ph στο ισοδύναµο σηµείο και να δικαιολογηθεί το χρώµα που θα αποκτήσει το διάλυµα στο ισοδύναµο σηµείο. (µονάδες 6) Μονάδες 11 γ) Πόσα mol NaH πρέπει να προσθέσουµε σε 100 ml του διαλύµατος, χωρίς αλλαγή του όγκου του, ώστε να προκύψει διάλυµα όπου η συγκέντρωση οξωνίων ( H + 11 ) να είναι ίση µε 10 M. Μονάδες 8 ίνονται: Όλα τα διαλύµατα βρίσκονται σε θερµοκρασία 5. Kw = Τα δεδοµένα του προβλήµατος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις. Η όξινη µορφή του δείκτη H έχει κόκκινο χρώµα ενώ η βασική του µορφή µπλε χρώµα. ΣΕΛΙ Α: 6 ΑΠΟ 6

7 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 01 Ε_.ΧλΘ(α) ΤΑΞΗ: ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: ΜΑΘΗΜΑ: ΘΕΜΑ Α A1. β Α. β. Α. β. Α4. γ. Γ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ Ηµεροµηνία: Κυριακή 14 Απριλίου 01 ιάρκεια Εξέτασης: ώρες ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Α5. α) Το κύριο προϊόν της αντίδρασης καθορίζεται από τον κανόνα του Saytseff ο οποίος διατυπώνεται ως εξής: «Κατά την απόσπαση ενός µορίου της µορφής ΗΑ από µία οργανική ένωση, το Η αποσπάται ευκολότερα από το τριτοταγές άτοµο άνθρακα, λιγότερο εύκολα από το δευτεροταγές άτοµο άνθρακα και δυσκολότερα από το πρωτοταγές άτοµο άνθρακα.» ΘΕΜΑ Β β) Αµφιπρωτικές ουσίες σύµφωνα µε την θεωρία Brönsted Lowry ονοµάζονται οι ουσίες που άλλοτε δρουν ως οξέα και άλλοτε ως βάσεις ανάλογα µε την ουσία µε την οποία αντιδρούν. πχ H, ΗS. ÈÅÌÁÔÁ 01 8 Β1. i. Ηλεκτρονιακή δοµή 10 Ne :K L Άρα το στοιχείο Χ αφού έχει το ίδιο αριθµό ηλεκτρονιακών στιβάδων µε το 10 Ne έχει δύο στιβάδες κατειληµµένες µε ηλεκτρόνια. Το στοιχείο Χ ανήκει στην η περίοδο του περιοδικού πίνακα είναι αµέταλλο άρα θα ανήκει στην 1 η 17 η οµάδα. Ο ηλεκτρονιακός τύπος Lewis της οµοιοπολικής ένωσης HX µπορεί να είναι ο τύπος (Ι) ή ο τύπος (ΙΙ): ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΜΟΝΑ ΑΣ ΣΕΛΙ Α: 1 ΑΠΟ 10

8 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 01 Ε_.ΧλΘ(α) H X Τύπος (Ι) H H X ÈÅÌÁÔÁ 01 Τύπος (ΙΙ) Ο τύπος (ΙΙ) έχει ίσο αριθµό δεσµικών και µη δεσµικών ζευγών ηλεκτρονίων, άρα είναι ο ζητούµενος, οπότε το στοιχείο Χ να έχει 4 ηλεκτρόνια στην εξωτερική του στιβάδα. 6 Χ : 1s s p ii. l= 1 έχουν τα ηλεκτρόνια που ανήκουν σε υποστιβάδα p, άρα. iii. Η ένωση HX έχει 5 σίγµα (σ) και 1 πι (π) δεσµούς. Β. α. Το αρχικό διάλυµα αραιώνεται µε νερό οπότε από τον τύπο της αραίωσης έχουµε: A VA = T VT V = T 50V T = M (1) 50 Από την στιγµή που ο βαθµός ιοντισµού µε την αραίωση πενταπλασιάζεται ισχύει ότι ατ = 5 α () Αν θεωρήσουµε ότι επιτρέπονται οι απλοποιήσεις στο νόµο αραίωσης του stwald οδηγούµαστε σε άτοπο. Χρησιµοποιώντας τον Νόµο αραίωσης του stwald χωρίς να κάνουµε τις απλοποιήσεις για το αρχικό και το τελικό διάλυµα έχουµε ότι x a a K = a x = ( 1 a ) = () 1 a ( 5a ) x aτ Τ a Ka= = = 50= (4) x Τ( 1 a τ ) 1 5a ( 1 5a ) 1 Από τις σχέσεις (), (4) προκύπτει ότι a= 9 Αντικαθιστώντας την τιµή του α που βρήκαµε σε µία από τις σχέσεις () ή (4) προκύπτει ότι Κa=. 7 H ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΜΟΝΑ ΑΣ ΣΕΛΙ Α: ΑΠΟ 10

9 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 01 Ε_.ΧλΘ(α) β. i. Η πρόταση είναι σωστή. Στο διάλυµα του οξέος προσθέτουµε µικρή άλατος KF το οποίο διίσταται: KF K + + F Το ιόν K + είναι συζυγές οξύ του KH που είναι ισχυρότατη βάση, οπότε δεν αντιδρά µε το H. Το ιόν F είναι συζυγής βάση του HF που είναι ασθενές οξύ, οπότε αντιδρά µε το H και σχηµατίζει ιόντα H. Άρα η συγκέντρωση των H στο διάλυµα αυξάνει, άρα το ph του διαλύµατος αυξάνεται. ii. Η πρόταση είναι λάθος. Στο αρχικό ρυθµιστικό διάλυµα έχουµε: NaA Na + + A ιάσταση (Μ) HA + H H + + A Αρχικά (Μ) Μεταβολές (Μ) y + y + y Ισορροπία (Μ) y y + y Τα δεδοµένα της ερώτησης επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις, οπότε: [ HA] = y και [ A ] = + y + + [ H ][ A ] [ H ] + Ka = Ka = [ H ] = Ka [ HA] (5) ποσότητα ΗΑ πουιοντίζεται y Ka aha = aha = aha = αρχική ποσότητα ΗΑ (6) Με την αραίωση σε διπλάσιο όγκο οι νέες συγκεντρώσεις θα είναι ίσες µε, οπότε λόγω της σχέσεως (5) η συγκέντρωση οξωνίων δεν µεταβάλλεται, άρα και το ph του διαλύµατος (η σταθερά Ka παραµένει σταθερή αφού εξαρτάται από την θερµοκρασία). Η σχέση (6) γίνεται: y Ka a HA' = a HA' = a HA' = aha / ÈÅÌÁÔÁ 01 ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΜΟΝΑ ΑΣ ΣΕΛΙ Α: ΑΠΟ 10

10 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 01 Ε_.ΧλΘ(α) Β. Ι. ΙΙ. ΙΙΙ. IV. V. iii. H Η πρόταση είναι λάθος. Το οξύ HA µπορεί να είναι ασθενές οξύ και οι σταθερές ιοντισµού του οξέος HA και της NH να είναι ίσες Ka( HA ) = Kb( NH ), οπότε το διάλυµα να είναι ουδέτερο, οπότε ( µε αραίωση παραµένει ουδέτερο. + NaH Na + H + + I H NaH H Na HI αιθανόλη + = + + H H Br NaH H H NaBr H υδατικό H H Br + NaH H H H + NaBr H H VI. 6 H5H + NaH 6 H5Na + H ΘΕΜΑ Γ Γ1. i. Α. H+ NaH H Na+ H H ÈÅÌÁÔÁ 01 H ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΜΟΝΑ ΑΣ ΣΕΛΙ Α: 4 ΑΠΟ 10

11 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 01 Ε_.ΧλΘ(α) H Β. Γ.. H H H H H Ε. = Γ1. ii. Η ένωση Α έχει Μr A= = 56, άρα ma 5,6 na= = = 0,1mol. Mr 56 (A) A H (A) x mol H y mol + H H H H S 4 x mol (B) ÈÅÌÁÔÁ 01 + H H S 4 H H y mol x+ y= 0,1 mol (1) (Γ) H Από τις ισοµερής ενώσεις (Β) και (Γ) η µόνη που µπορεί να οξειδωθεί από ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΜΟΝΑ ΑΣ ΣΕΛΙ Α: 5 ΑΠΟ 10

12 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 01 Ε_.ΧλΘ(α) (Γ) το οξινισµένο µε H S 4 διάλυµα KMn 4 είναι η πρωτοταγής αλκοόλη (Γ): 5H7HH + 4KMn4 + 6HS4 5H7H + 4MnS4 + KS4 + 11H 4 y y mol mol 5 4 y Για το KMn 4 έχουµε: n = V = 0,1M 0,08 L y = 0,01 mol () 5 nb x 0,09 9 Από (1) και () προκύπτει: = = = n y 0,01 1 Γ Γ1. iii. H H = + AgN + NH + H H NH + Ag + NH N Γ ΘΕΜΑ Z Κ H H Μ H Θ H Λ H ÈÅÌÁÔÁ 01 l H Mgl Π HH= α) Για να βρούµε ποια βάση είναι ισχυρότερη θα υπολογίσουµε τις σταθερές ιοντισµού Kb. ιάλυµα 1: ( H 5 ) NH + Η Ο ( H 5 ) NH + H Αρχικά (Μ) 1 Μεταβολές (Μ) x + x + x Ισορροπία (Μ) 1 x x x Επειδή a < 10 x (1) ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΜΟΝΑ ΑΣ ΣΕΛΙ Α: 6 ΑΠΟ 10

13 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 01 Ε_.ΧλΘ(α) ph = 1 = = = ph + ph = 14 ποσότητα αµίνης που ιοντίζεται x a1 = a1 αρχική ποσότητα αµίνης = x ( ) 10 1 a = = = 0, M ph [ H ] 10 M x 10 M + ( ),( ) 4 5 [( H ) NH ][ H ] x 10 4 Kb1 = = = = 5 10 (4) [( H ) NH ] 0, 5 1 ιάλυµα : Το άλας NH 4l διίσταται πλήρως και η βάση NH ιοντίζεται µερικώς: NH 4l NH 4 + l ιάσταση (Μ) Αρχικά (Μ) Μεταβολές (Μ) y Ισορροπία (Μ) y 1 NH + 1 H NH H + y + y + y y Επειδή a < 10 y (5) ποσότητα NH που ιοντίζεται y a = a αρχική ποσότητα NH = 5 6 y = ,1 = 5 10 M (6) Επειδή η τιµή του y είναι πολύ µικρή έχουµε: [ NH + 4 ] = + y (7) ÈÅÌÁÔÁ 01 + ( 5 ),( 6 ),(7 ) 6 4 [ NH ][H ] y 0, Kb = = = = 10 (8) [ NH ] 0,1 Από την σύγκριση των σταθερών ιοντισµού συµπεραίνουµε ότι η ( H 5 )NH είναι ισχυρότερη βάση από την NH αφού Kb1> Kb. () () ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΜΟΝΑ ΑΣ ΣΕΛΙ Α: 7 ΑΠΟ 10

14 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 01 Ε_.ΧλΘ(α) β) i) Στο διάλυµα η ( H 5 ) NH έχει συγκέντρωση. Στο ισοδύναµο σηµείο της ογκοµέτρησης έχει γίνει πλήρη εξουδετέρωση της ( H 5 ) NH µε το Hl. Η εξουδετέρωση γίνεται µε αναλογία mol 1:1 ( H 5 ) NH + Hl ( H 5 ) NH l Άρα θα έχουµε mol(( H 5 ) NH ) = mol( Hl ) V = V (9) ( Hl ) ( Hl ) Από την καµπύλη εξουδετέρωσης βλέπουµε ότι ο όγκος του πρότυπου διαλύµατος που χρησιµοποιείται µέχρι το ισοδύναµο σηµείο είναι V = 5mL. ( Hl ) Το διάλυµα προέκυψε µε αραίωση ορισµένου όγκου του διαλύµατος 1, έστω V 11, άρα έχουµε: 1 V11 = V (10) Από (9) και (10) έχουµε: 1 V11 = ( Hl ) V( Hl ) ( Hl ) V( Hl ) 0,5 M 5 10 L V11 = = = 1,5 10 L = 1,5 ml 0,M 1 + 7,5 ii) Όταν το ph= 7,5 δηλαδή [ H ] = 10 M στο ογκοµετρούµενο διάλυµα, τότε για το δείκτη Η ισχύει: + + [ H ][ ] Η + H H + µε σταθερά ιοντισµού Κδ= [ Η ] + 7,5 7,5 Έχουµε µε [ H ] = 10 M και pk = 7,5 K = 10 : δ δ + 7,5 [ H ][ ] 7,5 10 [ ] [ ] Κδ = 10 = = 1 [ Η ] [ Η ] [ Η ] iii) Για να βρούµε το χρώµα του διαλύµατος πρέπει να υπολογίσουµε το ph του τελικού διαλύµατος στο ισοδύναµο σηµείο. Το διάλυµα στο ισοδύναµο σηµείο έχει όγκο VΤ= 15 ml. Στο ισοδύναµο σηµείο της ογκοµέτρησης έχει γίνει πλήρη εξουδετέρωση της ( H 5 ) NH µε το Hl. Η εξουδετέρωση γίνεται µε αναλογία mol 1:1 ( H 5 ) NH + Hl ( H 5 ) NH l mol(( H ) NH ) = mol( Hl ) = mol(( H ) NH l ) ÈÅÌÁÔÁ = ( Hl ) ( Hl ) = = mol( Hl ) V 0,5 M 5 10 L 6,5 10 mol Άρα mol( Hl ) = mol(( H 5 ) NHl ) = 6,5 10 mol Η συγκέντρωση του άλατος στο ισοδύναµο σηµείο είναι ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΜΟΝΑ ΑΣ ΣΕΛΙ Α: 8 ΑΠΟ 10

15 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 01 Ε_.ΧλΘ(α) 6,5 10 mol 4 5 = [( H ) NH l ] = = 0,05 M L ( H 5 ) NH l ( H 5 ) NH + + l ιάσταση (Μ) 4 4 Το διάλυµα είναι όξινο, αφού τα ιόντα l βρίσκονται στο διάλυµα υπό τη µορφή του εφυδατωµένου ιόντος [ l( H ) y ]. Το l είναι συζυγής βάση του Hl που είναι ισχυρότατο οξύ, οπότε δεν αντιδρά µε το H. Το άλλο ιόν, δηλαδή το ( H 5 ) NH +, είναι συζυγές οξύ της ασθενούς βάσης ( H 5 ) NH οπότε αντιδρά µε το H. ( H 5 ) NH + H ( H 5 ) NH + H + Αρχικά (Μ) 4 Μεταβολές (Μ) z + z + z Ισορροπία (Μ) 4 z z z 4 Kb1 = 5 10 Ka1 = 10 Kb1 Ka1 = Kw Ka1 < 10 4 z 4 11 και επειδή 4 + [( H 5 ) NH ][ H ] 11 z 6 Ka1 = 10 = z = 10 M + [( H 5 ) NH ] 4 [ H 6 + ] 10 M = ph = 6 = ph log[ H + ] ÈÅÌÁÔÁ 01 Η όξινη µορφή του δείκτη H έχει κόκκινο χρώµα σε ph < pka 1 ph < 6,5. Άρα στο χρώµα του διαλύµατος στο ισοδύναµο σηµείο είναι κόκκινο. γ) Η βάση NaH θα αντιδράσει µε το NH4l στο διάλυµα και θα προκύψει επιπλέον αµµωνία. Το διάλυµα θα είναι βασικό αφού + 11 [ H ] = 10 M. ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΜΟΝΑ ΑΣ ΣΕΛΙ Α: 9 ΑΠΟ 10

16 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 01 Ε_.ΧλΘ(α) Έστω ότι η NaH και το NH4l αντιδρούν πλήρως. n = V = 0, Μ 0,1L = 0,0 mol NH4l n = V = 0,1Μ 0,1L = 0,01mol NH NH 4l + NaH NH + Nal + H Αρχικά ( mol ) n n n Μεταβολές ( mol ) n n + n + n Τελικά ( mol ) n n n + n n Αφού αντιδρούν πλήρως: n n = 0 n = 0,0 mol Στο τελικό διάλυµα θα υπάρχει NH ( n+ n= 0,0+ 0,01= 0,0mol ) και Nal. Το ph καθορίζεται µόνο από τον ιοντισµό της NH αφού τα ιόντα που προκύπτουν από την διάσταση του Nal δεν αντιδρούν µε το νερό. 0,0mol Η συγκέντρωση της NH στο τελικό διάλυµα είναι 5= = 0,Μ 0,1 L NH + H NH 4 + H Αρχικά (Μ) 5 Μεταβολές (Μ) ω + ω + ω Ισορροπία (Μ) 5 ω ω ω Επειδή Ka < 10 5 ω [ NH 4 ][H ] 5 ω Ka = 10 = ω = 10 M [ NH ] 5 14 [ H ] = ω = 10 M [ H ] 10 M + = = [ H 10 ][H ] = Kw Άρα η NaH και το NH4l αντιδρούν πλήρως, αφού προκύπτει η ζητούµενη συγκέντρωση οξωνίων. ÈÅÌÁÔÁ 01 ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΜΟΝΑ ΑΣ ΣΕΛΙ Α: 10 ΑΠΟ 10