ΘΕΜΑ Β Β1. Δίνονται τα στοιχεία: 7 Ν, 8Ο, 11 Νa. α. Ποιο από τα στοιχεία αυτά έχει περισσότερα μονήρη ηλεκτρόνια στη θεμελιώδη κατάσταση;

Transcript

1 Α Π Α Ν Τ Η Σ Ε Ι Σ Θ Ε Μ Α Τ Ω Ν Π Α Ν Ε Λ Λ Α Δ Ι Κ Ω Ν Ε Ξ Ε Τ Α Σ Ε Ω Ν 0 ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ Α Για τις ερωτήσεις Α έως και Α4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. Α. τομέας p του περιοδικού πίνακα περιλαμάνει: α. ομάδες. 4 ομάδες γ. 6 ομάδες δ. 0 ομάδες Α. Από τα επόμενα οξέα ισχυρό σε υδατικό διάλυμα είναι το: α. HN. ΗlΟ 4 γ. ΗF δ. H S Α. Η αντίδραση HH HH NH(αλκοολικο) HH HH Nl H l αποτελεί παράδειγμα: α. εφαρμογής του κανόνα του rkovnikov. εφαρμογής του κανόνα του Sytzev γ. αντίδρασης προσθήκης δ. αντίδρασης υποκατάστασης Α4. Η ένωση H H=HH έχει: α. 9σ και 4π δεσμούς. 5σ και π δεσμούς γ. σ και π δεσμούς δ. σ και 5π δεσμούς A5. Να διατυπώσετε: α. την Απαγορευτική Αρχή του Puli.. τον ορισμό των δεικτών (οξέων-άσεων). ΘΕΜΑ Β Β. Δίνονται τα στοιχεία: 7 Ν, 8Ο, Ν. α. Ποιο από τα στοιχεία αυτά έχει περισσότερα μονήρη ηλεκτρόνια στη θεμελιώδη κατάσταση; (μονάδες ) (μονάδες ) (μονάδες ). Να γράψετε τον ηλεκτρονιακό τύπο Lewis της ένωσης NN. (μονάδες ) Β. Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν, γράφονταςστο 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. Ένα ηλεκτρόνιο σθένους του ατόμου 4 Se στη θεμελιώδη κατάσταση μπορεί να ρίσκεται σε ατομικό τροχιακό με τους εξής καντικούς αριθμούς: n=4, l=, ml=0.. Οι πρώτες ενέργειες ιοντισμού τεσσάρων διαδοχικών στοιχείων του Περιοδικού Πίνακα (σε kj/), είναι 4, 68, 08, 496 αντίστοιχα. Τα στοιχεία αυτά μπορεί να είναι τα τρία τελευταία στοιχεία μιας περιόδου και το πρώτο στοιχείο της επόμενης περιόδου. γ. Σε υδατικό διάλυμα H S 4 0,, η [Η Ο + ]=0, Μ στους 5 ο. δ. Σε διάλυμα ασθενούς μονοπρωτικής άσης Β, προσθέτουμε στερεό NH, χωρίς μεταολή όγκου. Ο αθμός ιοντισμού της άσης Β θα αυξηθεί. (μονάδες 4) Να αιτιολογήσετε όλες τις απαντήσεις σας. (μονάδες 8) Μονάδες Β. Σε τέσσερα δοχεία περιέχεται κάθε μια από τις ενώσεις: ουτανάλη, ουτανόνη, ουτανικό οξύ, -ουτανόλη. Αν στηριχτούμε στις διαφορετικές χημικές ιδιότητες των παραπάνω ενώσεων, πώς μπορούμε να ρούμε ποια ένωση περιέχεται σε κάθε δοχείο; Να γράψετε τα αντιδραστήρια και τις παρατηρήσεις στις οποίες στηριχτήκατε για να κάνετε τη διάκριση (δεν απαιτείται η γραφή χημικών εξισώσεων).

2 Μονάδες 8 ΘEΜΑ Γ Γ. Ένωση Α ( 5 H 0 ) κατά τη θέρμανσή της με NH δίνει δύο οργανικές ενώσεις Β και Γ. Η ένωση Γ, με διάλυμα Kn 4 οξινισμένο με H S 4, δίνει την οργανική ένωση Δ. Η ένωση Δ με l και NH δίνει τις οργανικές ενώσεις Β και Ε. Να γραφούν: α. οι χημικές εξισώσεις των αντιδράσεων. (μονάδες 9). οι συντακτικοί τύποι των ενώσεων Α, Β, Γ, Δ, Ε. (μονάδες 5) Μονάδες 4 Γ. Ορισμένη ποσότητα αιθανόλης οξειδώνεται με διάλυμα Κ r 7 0, οξινισμένου με H S 4. Από το σύνολο της ποσότητας της αλκοόλης, ένα μέρος μετατρέπεται σε οργανική ένωση Α και όλη η υπόλοιπη ποσότητα μετατρέπεται σε οργανική ένωση Β. Η ένωση Α, κατά την αντίδραση της με αντιδραστήριο Fehling, δίνει 8,6 g ιζήματος. Η ένωση Β απαιτεί για πλήρη εξουδετέρωση 00 ml διαλύματος NH Μ. Να ρεθεί ο όγκος, σε L, του διαλύματος Κ r 7 που απαιτήθηκε για την οξείδωση (Ar(u)=6,5, Ar()=6). Μονάδες ΘΕΜΑ Δ Διαθέτουμε τα υδατικά διαλύματα: Διάλυμα Y : ασθενές μονοπρωτικό οξύ HA 0, Διάλυμα Y : NH 0, Δ. Αναμειγνύουμε 0 ml διαλύματος Y με 0 ml διαλύματος Y, οπότε προκύπτει διάλυμα Y με ph=4. Να υπολογιστεί η σταθερά ιοντισμού K του ΗΑ. Δ. Σε 8 ml διαλύματος Y προσθέτουμε ml διαλύματος Y και προκύπτει διάλυμα Y 4. Να υπολογιστεί το ph του διαλύματος Y 4. Μονάδες 8 Δ. Υδατικό διάλυμα ασθενούς μονοπρωτικού οξέος HB όγκου 60 ml (διάλυμα Y 5 ) ογκομετρείται με το διάλυμα Y. Βρίσκουμε πειραματικά ότι, όταν προσθέσουμε 0 ml διαλύματος Y στο διάλυμα Y 5, προκύπτει διάλυμα με ph=4, ενώ, όταν προσθέσουμε 50 ml διαλύματος Y στο διάλυμα Y 5, προκύπτει διάλυμα με ph=5. Να ρεθούν: α) η σταθερά ιοντισμού K του οξέος HB (μονάδες 6) ) το ph στο ισοδύναμο σημείο της πιο πάνω ογκομέτρησης (μονάδες 6) Μονάδες Δίνεται ότι: Όλα τα διαλύματα ρίσκονται σε θερμοκρασία θ =5 Kw=0 4 Tα δεδομένα του προλήματος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις. ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α Α. γ Α. Α. Α4. γ Α5. α. Σύμφωνα με την απαγορευτική ή του Puli είναι αδύνατο να υπάρχουν στο ίδιο άτομο δύο ηλεκτρόνια με την ίδια τετράδα καντικών αριθμών (n, l, m l, m s ). Δείκτες οξέων-άσεων (ή πρωτολυτικοί δείκτες) είναι ουσίες των οποίων το χρώμα μεταάλλεται ανάλογα με το ph του διαλύματος στο οποίο προστίθενται. B. α. 7 N:s s p μονήρη e 4 8Ο :s s p μονήρη e 6 Ν:s s p s μονήρες e Περισσότερα μονήρη e διαθέτει το Ν. : N : N : 0 4 Β. α. Se :[Ar]d 4s 4p 4 Το άτομο Se διαθέτει 4e σθένους, επομένως με άση τον κανόνα Hund έχουμε: 4s 4p Άρα, υπάρχει ένα (τουλάχιστον) e στο τροχιακό 4p x δηλαδή με καντικούς αριθμούς n = 4,, m 0. Άρα, η πρόταση είναι σωστή.. Όπως παρατηρούμε η E i του τρίτου και του τέταρτου στοιχείου διαφέρουν σε σημαντικό αθμό, άρα το τρίτο στοιχείο είναι ευγενές αέριο και το τέταρτο είναι αλκάλιο. Συνεπώς, το ο στοιχείο ανήκει στην VIA ομάδα και το δεύτερο στοιχείο είναι αλογόνο. Συνεπώς η πρόταση είναι σωστή.

3 γ. Μ H S 4 + H HS H 4 Τελ. 0, 0, HS H S H Μ 4 4 Ισορρ. 0, x x x [H ] 0,x (η τιμή της K x 0, [H ] 0, είναι υψηλή). Άρα, αφού. Συνεπώς, η πρόταση είναι λανθασμένη. δ. BH BH H () + NH N H Η προσθήκη NH δημιουργεί Ε.Κ.Ι. (H ), άρα η () λόγω αύξησης της [H ] μετατοπίζεται προς τα αριστερά, με αποτέλεσμα τη μείωση του αθμού ιοντισμού της Β. Άρα, η πρόταση είναι λανθασμένη. Β. Οι συντακτικοί τύποι των οργανικών ενώσεων είναι οι εξής: H H H H H H H H H H H H HH H Ο H Με το αντιδραστήριο Tollens αντιδρά μόνο η ουτανάλη σχηματίζοντας κάτοπτρο Αg. Με NH αντιδρά μόνο το ουτανικό οξύ εκλύοντας αέριο Από τις ουτανόλη και ουτανόνη μόνο η ουτανόλη αποχρωματίζει όξινο διάλυμα ΚΜn 4 ΘΕΜΑ Γ Γ. α. H H H NH H N H HH H H 5H H H Kn H S 5H H K S ns 8H H H H 4NH l H ΟΝ Hl Nl H. (A) : H H H (Β):HΟΟN H (Γ) : H HH (Δ):H H H Γ. Έστω x αιθανόλης μετατρέπονται σε H H=Ο και y σε H H. HHH Kr 7 4HS4 HH r (S 4) KS4 7H x x x HHH K r 7 8H S4 HH r (S 4) K S4 H y y y ο μέρος Με το αντιδραστήριο Fehling αντιδρά η H H=Ο H H us 5NH H N u N S H x 4 4 m 8,6 nu 0, x r 4 ο μέρος Με NH αντιδρά το H H H H NH H N H y NH y n V 0,0, y x y 0, 0,4 Άρα: nkr 0, 7 x

4 n n 0, Άρα: V L V 0, ΘΕΜΑ Δ Δ. n V 0,0,00 HA HA HA n V 0,0,00 NH NH NH HA NH NA Ho n 0 [HA] Μ [NA] Vολ Το διάλυμα που προκύπτει είναι ρυθμιστικό καθώς περιέχει το ασθενές οξύ ΗΑ και τη συζυγή του άση Α με ίδιες συγκεντρώσεις που είναι σχετικά υψηλές. Άρα απ την εξίσωση Hendersson - Hsselblch και με δεδομένο ότι 4 ph = 4 [Η Ο ] 0 Μ : / [Η Ο ] Κ 0 Κ Κ / 0 Δ. nha HA VHA 0, 0, 08,8 0 n NH NH VNH 0, 0,0, 0 HA NH NA Ho, 8 0, , 8 0 n 40 4 ΝH [NH] 0 Μ Vτελ 40 n, 8 0 ΝA [NΑ] 0,045Μ 4,50 Μ Vτελ 40 τελ H ΝA N A 4,50 4,50 Ισορ. A H HA H 4,5 0 x x x τελ ΝH N H 0 0 Δημιουργείται επίδραση κοινού ιόντος για το ΟΗ : [H ] 0 x 0 ph log[h ] log0 ph K w x0 Σημείωση: Kb 0 0 x 4,50 K 4,50 άρα x 0, συνεπώς 0 x Δ. α. Για το σημείο της ογκομέτρησης που έχουν προστεθεί 0 ml απ το V έχουμε: n NH NH VNH 0, 0,0 0 HB NH NB H 0,06 0 Επειδή το ΝΒ είναι ασικό άλας και ph = 4 συμπεραίνουμε ότι σε περίσσεια ρίσκεται το ΗΒ.

5 HB NH NB H 0,06 0 0, , [HB] [NB] Θεωρούμε το διάλυμα ρυθμιστικό: 4 ο ph 4 [H ] 0 K 0 Κ 0 Κ 0 0,06 0 ο Για το σημείο της ογκομέτρησης που έχουν προστεθεί 50 ml απ το Υ έχουμε: n l nnh NH V HB HB VHB 0,06mo NH 0,0,0550 Για να προκύψει διάλυμα με ph = 5 πρέπει σε περίσσεια να ρίσκεται το ΗΑ (ΝB= ασικο άλας) () HB NH NB H 0, , , [HA] [NA] 0, 0, θεωρούμε το διάλυμα ρυθμιστικό ph 5 [H ] 0 K 0 K 0 K 0 0,06 50 Από (), () 0, () Από : K 0 K Στο ισοδύναμο σημείο έχουμε πλήρη εξουδετέρωση: nhb nnh HB VHB NH VNH VNH 60mL. Άρα: n n 60 HB NH HB NH NB H τελ 60 n 60 NB Vολ 0 0, 05Μ K w 9 Κ Kb Kw Kb 0 K 5 Μ H NB N B Τελ. 0,05 0,05 Μ B H HBH Ισορ. 0,05 y y y y 9 5,5 Kb y H 0,05 5 ph 5,5 ph 8,5. Επιμέλεια Τσικαλάς Γιάννης Κυριακάκης Μιχάλης