ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2010

Transcript

1 ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 010 ΘΕΜΑ Α 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. Α1. Η ηλεκτρονιακή δομή, στη θεμελιώδη κατάσταση, της εξωτερικής στιβάδας του 7 Ν είναι: Α. Ο σχηματισμός του διπλού δεσμού μεταξύ δύο ατόμων άνθρακα δημιουργείται με επικάλυψη: α. sp sp και p p τροχιακών. β. sp sp 3 και p p τροχιακών. γ. sp sp και p p τροχιακών. δ. sp 3 sp 3 και p p τροχιακών. Α3. Το συζυγές οξύ του α. ΝΗ 3 β. + NH 4 NH είναι:

2 γ. ΝΗ ΟΗ δ. NO Α4. Ποια από τις επόμενες ουσίες, όταν διαλυθεί στο νερό, δεν αλλάζει το ph του; α. CH 3 COOK β. NaF γ. NH 4 Cl δ. Ca(NO 3 ) A5. 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. Τα s τροχιακά έχουν σφαιρική συμμετρία. β. Το (COONa) οξειδώνεται από το KMnO 4 με την παρουσία Η SO 4. γ. Για την ογκομέτρηση ισχυρού οξέος με ισχυρή βάση, κατάλληλος δείκτης είναι αυτός με pk a =. δ. Το ph υδατικού διαλύματος H SO 4 0,1M είναι 1. ε. Με πολυμερισμό της ένωσης 1,3-βουταδιένιο προκύπτει το πολυμερές: ΘΕΜΑ Β Β1. ίνονται τα στοιχεία 0 Ca, 6 Fe, 16 S. α. Να γράψετε τις ηλεκτρονιακές δομές τους (κατανομή ηλεκτρονίων σε υποστιβάδες). (μονάδες 3)

3 β. Να βρεθεί η περίοδος και η ομάδα του περιοδικού πίνακα στην οποία ανήκει το καθένα από τα στοιχεία αυτά. (μονάδες 6) Β. Να αιτιολογήσετε τις επόμενες προτάσεις: Μονάδες 9 α. Η η ενέργεια ιοντισμού ενός ατόμου είναι πάντα μεγαλύτερη από την 1 η ενέργεια ιοντισμού του. β. Το ph του καθαρού νερού στους 80 C είναι μικρότερο του 7. γ. Σε κάθε τροχιακό δεν μπορούμε να έχουμε περισσότερα από ηλεκτρόνια. δ. Σε μια περίοδο του περιοδικού πίνακα, η ατομική ακτίνα ελαττώνεται από αριστερά προς τα δεξιά. ε. Τα αντιδραστήρια Grignard παρασκευάζονται σε απόλυτο αιθέρα. Μονάδες 10 Β3. Κάθε μία από τις ενώσεις: πεντάνιο, 1-πεντένιο και 1- πεντίνιο, περιέχεται αντίστοιχα σε τρεις διαφορετικές φιάλες. Πώς θα ταυτοποιήσετε το περιεχόμενο κάθε φιάλης; Να γραφούν οι αντίστοιχες χημικές εξισώσεις. Μονάδες 6 ΘEΜΑ Γ Γ1. ίνονται οι παρακάτω χημικές μετατροπές:

4 Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των οργανικών ενώσεων Α, Β, Γ,, Ε, Ζ, Λ, Μ, Ν. Μονάδες 18 Γ. Ισομοριακό μείγμα τριών καρβονυλικών ενώσεων του τύπου C 4 H 8 O, με επίδραση αντιδραστηρίου Fehling, δίνει,86g ιζήματος (Cu O). Να βρεθούν τα mol των συστατικών του μείγματος. ίνονται οι σχετικές ατομικές μάζες του Cu=63,5 και του Ο=16. Μονάδες 7

5 ΘΕΜΑ ιαθέτουμε υδατικά διαλύματα CH 3 COOH 0,1M (διάλυμα Υ 1 ) και CH 3 COOH 0,M (διάλυμα Υ ). 1. Να βρεθεί πόσα ml H O πρέπει να προστεθούν σε 100mL διαλύματος Υ 1, ώστε να τριπλασιαστεί ο βαθμός ιοντισμού του CH 3 COOH; Μονάδες 6. Σε 100 ml διαλύματος Y προσθέτουμε 100 ml διαλύματος ΝaΟΗ 0,1Μ, οπότε προκύπτει διάλυμα Υ 3. Να βρεθεί το ph του διαλύματος Υ 3. Μονάδες 6 3. Σε 100 ml διαλύματος Y προσθέτουμε 100 ml διαλύματος ΝaΟΗ 0,Μ, οπότε προκύπτει διάλυμα Υ 4. Να βρεθεί το ph του διαλύματος Υ 4. Μονάδες 6 4. Να βρεθεί πόσα ml διαλύματος ΝaΟΗ 0,1Μ πρέπει να προστεθούν σε 101 ml του διαλύματος Υ, ώστε να προκύψει διάλυμα Υ 5 με ph=7; Μονάδες 7 ίνεται ότι: Όλα τα διαλύματα βρίσκονται σε θερμοκρασία θ=5 C, K =10 5, K w =10 14 a( CH COOH) 3 Κατά την ανάμειξη των διαλυμάτων δεν προκύπτει μεταβολή των όγκων των διαλυμάτων. Τα δεδομένα του προβλήματος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις.

6 ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 010 ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ A A1. Σωστή απάντηση είναι η (β), σύμφωνα με τον κανόνα του Hund A. (α): sp sp και p-p A3. (α): ΝΗ 3 Α4. (δ): Ca(NO 3 ) A5. α. (Σ) β. (Σ) γ. (Λ) δ. (Λ) ε. (Λ) ΘΕΜΑ Β Β1. α) 0Ca : 1s s p 6 3s 3p 6 4s (ή 18[Ar]4s ) 6Fe : 1s s p 6 3s 3p 6 3d 6 4s 16S : 1s s p 6 3s 3p 4 β) Το 0 Ca 4 η Περίοδος ΙΙ Α (ή η ) ομάδα Ο 6 Fe 4 η Περίοδος VIΙΙ B (ή 8 η ) ομάδα Το 16 S 3 η Περίοδος VΙ Α (ή 16 η ) ομάδα B. α) Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η απόσπαση επιπλέον e - (ηλεκτρονίου) από κατιόν είναι πιο δύσκολη απ ότι από ουδέτερο άτομο λόγω της αυξημένης έλξης απ το φορτίο του πυρήνα προς το e - αυτό Δηλαδή: x(g) x + (g)+e -, E i1 Ε i > E i1 και x + (g) x + (g)+e -, E i το θετικό φορτίο καθιστά δυσκολότερη την απόσπαση ενός επιπλέον e - β) Η αντίδραση αυτοϊονισμού του καθαρού Η Ο Η Ο (l) Η 3 Ο + (aq) + OH - (aq), ΔΗ > 0 είναι ενδόθερμη (ΔΗ > 0). Με την αύξηση της Θερμοκρασίας από 5 C 80 C, αυξάνονται οι [Η 3 Ο + ], [ΟΗ - ] βάσει της αρχής Le Chatelier και άρα αυξάνεται και η Κ w (σταθερά γινομένου συγκεντρώσεων ιόντων νερού). Αφού στους 5 C ισχύει ότι: 1

7 ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 010 Κ w = [Η 3 Ο + ]. [ΟΗ - ] = Και [Η 3 Ο + ] = [ΟΗ - ] = 10-7 (Μ) ph = poh = 7, στους 80 C θα ισχύει ότι: Κ w > [Η 3 Ο+] = [ΟΗ - ] > 10-7 (Μ) ph < 7 γ) Αυτό οφείλεται στο ότι ο 4 ος κβαντικός αριθμός του spin (m s ) παίρνει μόνο () τιμές, τις: m s = ±1/ (και σύμφωνα με την απαγορευτική αρχή του Pauli) οπότε αφού συμμετέχει στον καθορισμό του e -, θα πρέπει ο max αριθμός e - (με αντιπαράλληλα spin) να είναι δ) Αυτό συμβαίνει γιατί από αριστερά προς τα δεξιά αυξάνει το δραστικό πυρηνικό φορτίο (Ζ*) κι επομένως αυξάνεται η έλξη του πυρήνα προς τα e - της εξωτερικής στιβάδας, άρα μειώνεται το μέγεθος (ή η ακτίνα) του ατόμου. ε) Διότι αν υπήρχε Η Ο, τότε το αντιδραστήριο Grignard (R-MgX) θα διασπώταν σύμφωνα με την αντίδραση: R MgX + H OH R H + Mg(OH)X (αντιδραστήριο (αλκάνιο) Grignard) Β3. 1-πεντίνιο: με Να αέριο Η. 1-πεντένιο: αποχρωματίζει δ. Βr / CCl 4.. ΘΕΜΑ Γ Γ1. Α. CH 3 CH CH 3 Br B. CH 3 CH CH 3 OH Γ. CHI 3 Δ. CH 3 COONa Ε. CH 3 COOCHCH 3 CH 3 Ζ. CH 3 CHMgBr CH 3 Λ. CH 3 C CH 3 O Μ. CH 3 CH 3 CH 3 C C CH 3 OMgBr

8 ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 010 Ν. CH 3 CH 3 CH C CH 3 CH 3 OH Γ. m,86 ncuo 0,0 moles Mr 143 Fehling: αντιδρούν οι αλδεΰδες C 3 H 7 CH=O ( ισομερή) από αναλογία: 1 mol RCH=O 1 mol Cu O 0,0 mol ; 0,0 mol Άρα υπάρχουν από: 0,01 mol CH 3 CH CH CH = O 0,01 mol CH 3 CΗ CH = O CH 3 και 0,01 mol CH 3 CH C CH 3 που δεν αντιδρά Ο ΘΕΜΑ Δ Δ1. Διάλυμα Ψ 1 : αρχικό: τελικά 10 α 10 5 α 1 1 C1 10 α 3α α αc C (M) C 1 V 1 = C V 0,1. 0,1= Δ. V V 0,9Lή 900ml VHO ml C 0,M nch 3 COOH C V 0,0moles, nnaoh C V 0,01moles V 0,1L n (moles) CH 3 COO - + NaOH CH 3 COONa +H O αρχικά 0,0 0,01 - τελικά 0,01-0,01 C οξ 5 Έχω Ρ.Δ: [HO ] Kα α10 άρα ph=5 C βάσης Δ3. nch 3 COOH=0,0moles n ΝαΟΗ=C V =0,0moles Πλήρης εξουδετέρωση: Μένουν 0,0moles CH 3 COONa n 0,0 1 C 10 M V 0, Από υδρόλυση CH 3 COO - y : b y KbC C 9 1 3

9 ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Kb poh=5, ph=9 9 5 y 10 [OH ] Δ4. nch 3COOH 0, 0, 101 0, 00moles nnaoh 0,1V, όπου x= ο προτιθέμενος όγκος διαλύματος ΝαΟΗ. ph=7 θα προκύψει PΔ, άρα θα αντιδράσει όλο το ΝαΟΗ CH3COOH NαOH CH3COONα 0,00 0,1V - 0,1V 0,1V 0,1V (0,00-0,1V) - 0,1V C (0,00 0,1V) 1 0,00 0,1V [H O ] 10 K C 0,1V 100 0,1V 7 οξ α β 0,1V, 0 10V 10,1V, 0 V 0, L ή 00mL 4