Α ΛΥΚΕΙΟΥ 21 / 04 / 2019 Χημεία ΘΕΜΑ Α A1. γ - 5 μονάδες A2. β - 5 μονάδες A3. γ - 5 μονάδες A4. δ - 5 μονάδες A5. δ - 5 μονάδες ΘΕΜΑ Β Β1. Να χαρακτηρίσετε κάθε μια από τις παρακάτω προτάσεις ως ΣΩΣΤΗ ή ΛΑΝΘΑΣΜΕΝΗ και να αιτιολογήσετε σε κάθε περίπτωση την απάντησή σας. i. Τα χημικά στοιχεία 12 Mg και 2 Ηe έχουν παρόμοιες χημικές ιδιότητες. ΛΑΝΘΑΣΜΕΝΗ. Δύο στοιχεία έχουν παρόμοιες χημικές ιδιότητες όταν ανήκουν στην ίδια ομάδα του Περιοδικού Πίνακα. Το Mg έχει ηλεκτρονιακή δομή K(2) L(8) M(2), οπότε ανήκει στην 2 η ομάδα του Π.Π. ενώ το He έχει ηλεκτρονιακή δομή Κ(2) και ανήκει στην 18 η ομάδα του Π.Π. Η αντίδραση: Η 2 SO 4(aq) + 2NaOH (aq) Na 2 SO 4(aq) + 2H 2 O (aq) χαρακτηρίζεται ως απλή αντικατάσταση. ΛΑΝΘΑΣΜΕΝΗ. H αντίδραση χαρακτηρίζεται ω εξουδετέρωση. i Τα χημικά στοιχεία 14 Si και 16 S ανήκουν στην ίδια περίοδο του Περιοδικού Πίνακα. ΣΩΣΤΗ. Οι ηλεκτρονιακές δομές των στοιχείων είναι αντίστοιχα: 14 Si K(2) L(8) M(4) και 16 S K(2) L(8) M(6), επομένως ανήκουν και τα δύο στοιχεία στην 3 η περίοδο του Περιοδικού Πίνακα. iv. H ατομική ακτίνα του χημικού στοιχείου 11 Νa είναι μικρότερη από αυτή του 19 Κ. ΣΩΣΤΗ. Η ατομική ακτίνα αυξάνεται κατά μήκος μια ομάδας του Περιοδικού Πίνακα από πάνω προς τα κάτω. Το 11 Na έχει ηλεκτρονιακή δομή K(2) L(8) M(1) και ανήκει στην 3 η περίοδο και στην 1 η ομάδα του Π.Π., ενώ το 19 Κ έχει ηλεκτρονιακή δομή Κ(2) L(8) M(8) N(1) και ανήκει στην 4 η περίοδο και στην 1 η ομάδα του Π.Π. Σελίδα 1 από 5
v. Ποσότητα ύλης που αντιστοιχεί σε 1 ol HNO 3 περιέχει τον ίδιο αριθμό μορίων με 1 ol H 2 SO 4. ΣΩΣΤΗ. 1 ol οποιασδήποτε ουσίας περιέχει Ν Α μόρια. Μονάδες 5 x 1 Β2. Για τα χημικά στοιχεία Α, Β, Γ, Δ, Ε δίνονται οι παρακάτω πληροφορίες: To A βρίσκεται στην 3 η περίοδο του Περιοδικού πίνακα και έχει παρόμοιες χημικές ιδιότητες με το 8 O. Το Β βρίσκεται στην 4 η Περίοδο του Περιοδικού Πίνακα και είναι αλογόνο. Το Γ 2+ έχει ίδιο αριθμό ηλεκτρονίων με το 18 Ar. Το Δ είναι αλκάλιο της 4 ης περιόδου. Το Ε βρίσκεται στην ίδια περίοδο με το 10 Νe και στην 15 η Ομάδα. i. Να προσδιορίσετε τον ατομικό αριθμό για κάθε χημικό στοιχείο Α, Β, Γ, Δ και Ε. Η ηλεκτρονιακή δομή του 8 O είναι: K(2) L(6). Επομένως, η ηλεκτρονιακή δομή του Α είναι: K(2) L(8) M(6) και έχει ατομικό αριθμό 16. Η ηλεκτρονιακή δομή του Β είναι: K(2) L(8) Μ(18) Ν(7) και έχει ατομικό αριθμό 35. Η ηλεκτρονιακή δομή του Γ είναι: K(2) L(8) M(8) N(2) και έχει ατομικό αριθμό 20. Η ηλεκτρονιακή δομή του Δ είναι: K(2) L(8) M(8) N(1) και έχει ατομικό αριθμό 19. Η ηλεκτρονιακή δομή του Ε είναι: K(2) L(5) και έχει ατομικό αριθμό 7. Να βρεθεί το είδος του χημικού δεσμού (ομοιοπολικός ή ετεροπολικός) που αναπτύσσεται στις παρακάτω περιπτώσεις και να γράψετε τους χημικούς τύπους των ενώσεων που σχηματίζονται μεταξύ των χημικών στοιχείων: α. Β και Γ Ανάμεσα στα στοιχεία Β και Γ αναπτύσσεται ετεροπολικός δεσμός με χημικό τύπο ΓΒ 2. β. Α και Δ Ανάμεσα στα στοιχεία Α και Δ αναπτύσσεται ετεροπολικός δεσμός με χημικό τύπο Δ 2 Α. γ. Β και Ε Ανάμεσα στα στοιχεία Β και Ε αναπτύσσεται ομοιοπολικός δεσμός με χημικό τύπο ΕΒ 3. δ. Α και Α Ανάμεσα στα στοιχεία Α και Α αναπτύσσεται ομοιοπολικός δεσμός με χημικό τύπο Α 2. Β3. Να συμπληρώσετε τα κενά στον παρακάτω πίνακα: ΧΗΜΙΚΟΣ ΤΥΠΟΣ ΟΝΟΜΑΣΙΑ i. Fe 2 (SO 4 ) 3 Θειϊκός σίδηρος (ΙΙΙ) Ca(OH) 2 Υδροξείδιο του ασβεστίου i HI Υδροϊώδιο iv. KNO 3 Νιτρικό κάλιο v. Na 2 CO 3 Ανθρακικό νάτριο vi. Al 2 O 3 Οξείδιο του αργιλίου v H 2 SO 3 Θειώδες οξύ Μονάδες 5 + 8 Μονάδες 7 x 1 Σελίδα 2 από 5
ΘΕΜΑ Γ Γ1. Οι χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό του νερού αντιδρούν επίσης με οργανικά προϊόντα, παράγοντας υποπροϊόντα απολύμανσης τα οποία είναι ενδεχομένως επικίνδυνα για την υγεία μας. Η τριχλωραμίνη (NCl 3 ) είναι ένα από αυτά και ευθύνεται, μεταξύ άλλων, για το κοκκίνισμα και τον ερεθισμό των ματιών, αλλά και για αναπνευστικά προβλήματα όπως το άσθμα. Να περιγράψετε τον δεσμό που αναπτύσσεται μετάξύ του N και του Cl στην NCl 3. Να γράψετε τον ηλεκτρονιακό τύπο του μορίου που σχηματίζεται. Δίνονται Z(N) = 7, Z(Cl) = 17 Ν: Κ(2) L(5) Cl: K(2) L(8) M(7). Ο δεσμός που αναπτύσσεται μεταξύ του Ν και του Cl είναι ομοιοπολικός και έχει ηλεκτρονιακό τύπο: x x Cl Ν x Cl x x x x Cl x Γ2. Να συμπληρώσετε τα κενά στον παρακάτω πίνακα: Αέριο n (ol) (g) V (L) σε STP Μόρια Άτομα Η ΝΗ 3 2 34 44,8 2Ν Α 6Ν Α Η 2 CO 3 0,3 18,6 6,72 0,3Ν Α 0,6Ν Α CH 4 0,1 1,6 2,24 0,1Ν Α 0,4Ν Α HCl 0,2 7,3 4,48 0,2 N A 0,2Ν Α H 2 S 0,5 17 11,2 0,5Ν Α N A Μονάδες 5 Δίνονται οι σχετικές ατομικές μάζες των στοιχείων: Ar(Η) = 1, Ar(C) = 12, Ar(Ν) = 14, Ar(O) = 16, Ar(S) = 32, Ar(Cl) = 35,5 Μονάδες 20 x 0,5 Γ3. Να συμπληρωθούν οι παρακάτω αντιδράσεις οι οποίες όλες πραγματοποιούνται και να χαρακτηρίσετε την καθεμία ως αντίδραση απλής αντικατάστασης, διπλής αντικατάστασης ή εξουδετέρωσης i. Ba + 2H 2 O Βa(OH) 2 + H 2 (Απλής αντικατάστασης) CO 2 + 2NaOH Na 2 CO 3 + H 2 O (Εξουδετέρωσης) i (NH 4 ) 2 SO 4 + Ca(OH) 2 CaSO 4 + 2NH 3 + 2H 2 O (Διπλής αντικατάστασης) iv. 3Mg(OH) 2 + 2H 3 PO 4 Mg 3 (PO 4 ) 2 + 6H 2 O (Εξουδετέρωσης) v. Na 2 CO 3 + 2HBr 2NaBr + CO 2 + H 2 O (Διπλής αντικατάστασης) Μονάδες 5 x 2 Σελίδα 3 από 5
ΘΕΜΑ Δ Στο εργαστήριο έχουν παρασκευαστεί τα εξής υδατικά διαλύματα: Διάλυμα Υ1: Υδατικό διάλυμα ΝaΟΗ 8 % w/v, Διάλυμα Υ2: Υδατικό διάλυμα ΝaΟΗ 16 % w/w και πυκνότητας 1,25 g/l Διάλυμα Y3: Υδατικό διάλυμα ΝaΟΗ 1 Μ Δ1. i. Nα προσδιορίσετε την συγκέντρωση, Molarity, των διαλυμάτων Υ1 και Υ2. Υπολογίζουμε την σχετική μοριακή μάζα του NaOH: Mr(NaOH) = 1 23 + 1 16 + 1 1 = 40 Για το Υ1: Στα 100 L διαλύματος περιέχονται 8 g NaOH Βρίσκουμε τα ol του NaOH: Mr(NaOH) ή 40 8 ή 0,2 ol Άρα η συγκέντρωση του Υ1 είναι: C = n V ή C = 0,2 0,1 ή C = 2 M Για το Υ2: Στα 100 g διαλύματος περιέχονται 16 g NaOH. Βρίσκουμε τα ol του NaOH: Mr(NaOH) 16 ή ή 0,4 ol 40 και τον όγκο του διαλύματος με τη βοήθεια της πυκνότητας: 100 d = ή V = ή V = ή V = 80 L ή 0,08 L V d 1,25 Άρα η συγκέντρωση του διαλύματος Υ2 είναι: C = n ή C = 0,4 ή C = 5 M V 0,08 Για την παρασκευή του διαλύματος Υ3 ζυγίστηκε ορισμένη ποσότητα στερεού ΝaΟΗ και διαλύθηκε σε νερό οπότε δημιουργήθηκε διάλυμα όγκου 500 L. Να βρεθεί η μάζα του στερεού ΝaΟΗ που χρησιμοποιήθηκε. Βρίσκουμε τα ol του NaOH στο Υ3: C V = 1 0,5 = 0,5 ol Μετατρέπουμε τα ol σε g: (NaOH) = n Mr(NaOH) = 0,5 40 = 20 g Μονάδες 3 x 2 + 3 Σελίδα 4 από 5
Δ2. i. Ποια η συγκέντρωση του διαλύματος που προκύπτει αν αναμειχθούν 800 L του διαλύματος Υ1 με 200 L του διαλύματος Υ3; Εφαρμόζουμε τον τύπο της ανάμειξης: C 1 V 1 + C 2 V 2 = C 3 (V 1 + V 2 ) ή 2 0,8 + 1 0,2 = C 3 1 ή C 3 = 1,8 M Ποιος όγκος νερού πρέπει να προστεθεί σε 400 L διαλύματος Υ3 ώστε να προκύψει διάλυμα συγκέντρωσης 0,5 Μ. Εφαρμόζουμε τον τύπο της αραίωσης: C 1 V 1 = C 2 V 2 ή 1 0,4 = 0.5 V 2 ή V 2 = 0,8 L. Επομένως V(νερού) = V 2 - V 1 = 800 400 = 400 L Μονάδες 5 + 5 Δ3. Δοχείο μεταβλητού όγκου περιέχει ορισμένη ποσότητα αερίου Ο 2. Υπό σταθερή θερμοκρασία τετραπλασιάζεται μέσω ενός εμβόλου ο όγκος του δοχείου. Ποιος ο λόγος της αρχικής προς την τελική πίεση του δοχείου; Κατά τη μετάβαση του αερίου από την αρχική στην τελική κατάσταση διατηρείται σταθερή η ποσότητα και η θερμοκρασία δηλαδή n 1 = n 2 και Τ 1 =Τ 2. Αρχική κατάσταση: P 1 V 1 = n 1 RT 1 (1) Τελική κατάσταση: P 2 V 2 = n 2 RT 2 ή P 2 4V 1 = n 1 RT 1 (2) Διαιρώντας κατά μέλη τις (1) και (2) προκύπτει: P 1 P 2 = 4 Μονάδες 3 Δ4. Ποιος όγκος CO, μετρημένος σε STP συνθήκες, περιέχει τα ίδια γραμμάρια οξυγόνου με 9,8 g H 2 SO 4 ; Υπολογίζουμε πόσα γραμμάρια οξυγόνου περιέχονται σε 9,8 g H 2 SO 4. Από το μοριακό τύπο του H 2 SO 4 έχουμε: 1 ol H 2 SO 4 ζυγίζει 98 g και περιέχει 4 16 = 64 g οξυγόνου. Επομένως τα 9,8 g H 2 SO 4 περιέχουν 6,4 g οξυγόνου. Από το μοριακό τύπο του CO προκύπτει: 1 ol CO περιέχει 16 g οξυγόνου. x ol CO περιέχουν 6,4 g οξυγόνου Από την παραπάνω αναλογία έχουμε: x = 0,4 ol CO. Ο όγκος του CO σε STP συνθήκες είναι: V 22,4 ή V = 0,4. 22,4 ή V = 8,96 L Μονάδες 3 Δίνονται οι σχετικές ατομικές μάζες των στοιχείων: Ar(Na) = 23, Ar(O) = 16, Ar(H) = 1, Ar(S) = 32 ΕΥΧΟΜΑΣΤΕ ΕΠΙΤΥΧΙΑ!!! Σελίδα 5 από 5