27 Μαΐου 2015 XHMEIA ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Απαντήσεις Θεμάτων Πανελληνίων Επαναληπτικών Εξετάσεων Γενικών Λυκείων ΘΕΜΑ Α Α1. γ Α2. β Α3. δ Α4. γ Α5. α ΘΕΜΑ Β Β1. α. Σωστό Το γινόμενο της Κ a ασθενούς οξέος ΗA με την K b της ασθενούς βάσης Α - ισούται με τη σταθερά ιοντισμού του νερού (απόδειξη σε σχολικό βιβλίο σελ. 111). β. Σωστό CH 3ΝH 3Cl CH 3ΝH 3 Cl - CH 3ΝH 3 H 2O CH 3ΝH 2 H 3O CH 3ΝH 3Cl όξινο διάλυμα Na 2CO 3 2 Na CO 3-2 CO 3-2 H 2O ΗCO 3 - OΗ - 1
ΗCO 3 - H 2O Η 2CO 3 OΗ - Na 2CO 3 είναι ελαφρώς βασικό διάλυμα γ. Λάθος 24Cr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 έχει 6 μονήρη e δ. Σωστό 2 poh = pkw 2 poh = poh ph poh = ph [H 3O ] =[OΗ - ] διάλυμα ουδέτερο ε. Λάθος και με άλλους τρόπους π.χ. με θέρμανση παρουσία χαλκού. Β2. Προσθέτουμε Na 2CO 3 τα δοχεία που παρουσιάζουν έκλυση αερίου CO 2 περιέχουν HCΟOH και CH 3COOH. 2 CH 3COOH Na 2CO 3 2 CH 3COONa CO 2 H 2O 2 HCΟOH Na 2CO 3 2 HCΟONa CO 2 H 2O Σε αυτά τα δοχεία προστίθεται KΜnO 4 παρουσία H 2SO 4 το δοχείο που αποχρωματίζει το KΜnO 4 περιέχει το HCΟOH, ενώ αυτό που δεν το αποχρωματίζει περιέχει το CH 3COOH. 5 HCΟOH 2 KMnO 4 3 H 2SO 4 5 CΟ 2 2 MnSO 4 K 2SO 4 8 H 2O Στα άλλα 2 δοχεία που περιέχουν 2-βουτανόλη και οξαλικό νάτριο προσθέτουμε μεταλλικό νάτριο, στο δοχείο που περιέχεται η 2-βουτανόλη εκλύεται αέριο Η 2, ενώ στο δοχείο που περιέχεται οξαλικό νάτριο δεν θα υπάρξει έκλυση αερίου. CH 3CH(OH)CH 2CH 3 Na CH 3CH(ONa)CH 2CH 3 1/2 H 2 2
ΘΕΜΑ Γ Γ1. Α: HCOOCH(-CH 3) CH 2CH 3 Β: CH 3CH 2CH(-OH)CH 3 Γ: HCΟOH Δ:CH 3CH=CHCH 3 E:CH 3CH(-Cl)CH 2CH 3 Z:CH 3CH(-MgCl)CH 2CH 3 Θ: HCOH Κ: CH 3CH 2CH(-CH 3)CH 2ΟΗ Λ: CH 3CH 2CH(-CH 3)CΟΟΗ M:CH 3CH 2CH 2CH 3 Γ2. α. CH 2=CH 2 β. m πολυμερούς = m μονομερούς = 5 g γ. CH 2=CH 2 Η 2Ο SO o 2 4 170 C CH 3CH 2OH 0,6 mol 0,6 mol Έστω x mol CH 3CH 2OH μετατρέπονται σε CH 3CHO και y mol CH 3CH 2OH μετατρέπονται σε CH 3COOH 3
xy = 0,6 mol (1) 3CH 3CH 2OH K 2Cr 2O 7 4H 2SO 4 3CH 3CHO Cr 2(SO 4) 3 2K 2SO 4 7 H 2O x/3 mol x mol 3CH 3CH 2OH 2K 2Cr 2O 7 6H 2SO 4 3CH 3COOH 2Cr 2(SO 4) 3 2K 2SO 4 11 H 2O 2y/3 mol y mol K 2Cr 2O 7 : n ολ = c V = 0,35 L 1M = 0,35 mol x/3 mol 2y/3 mol = 0,35 mol x2y = 1,05 mol (2) από (1) και (2) x= 0,15 mol CH 3CHO y= 0,45 mol CH 3COOH που είναι τα Γ και Δ ΘΕΜΑ Δ Δ1. Y1 Y2 Y4 NH 3 0,1M HCl 0,4 M -> HCl NH 4Cl 500mL 500mL 1 L NH 3: n 1= c 1 V 1 = 0,2 M 0,5L= 0,10 mol 4
HCl: n 2= c 2 V 2 = 0,4 M 0,5L= 0,20 mol NH 3 HCl NH 4Cl Αρχικά (Μ): 0,1 mol 0,2 mol αντιδρ. Παρ. -0,1 mol -0,1 mol 0,1 mol Τελ. - 0,1 mol 0,1 mol HCl c 1' = 0,1 M NH 4Cl c 2' = 0,1 M HCl H 2O H 3O Cl - 0,1 M 0,1 M 0,1 M NH 4Cl NH 4 Cl - NH 4 H 2O NH 3 H 3O Αρχικά (Μ): 0,1 M 0,1 M αντιδρ. Παρ. -χ χ χ 5 Δ2. Ισορροπ. 1 Μ - χ χ 0,1 χ [H 3O ] = 0,1x 0,1 M ph=1 Y4 Y3 Y5 0,1 M HCl / 0,1 M NH 4Cl NaOH 0,1 M ->
100mL 150mL 250mL NH 4Cl: n= c V = 0,1 M 0,1L= 0,01 mol HCl: n= c V = 0,1 M 0,1L= 0,01 mol NaOH: n= c V = 0,1 M 0,15 L= 0,015 mol NaOH HCl NaCl H 2O Αρχικά (Μ): 0,015 mol 0,01 mol αντιδρ. Παρ. -0,01 mol -0,01 mol 0,01 mol Τελ. 0,005 mol - 0,01 mol NaOH NH 4Cl NH 3 NaCl H 2O Αρχικά (Μ): 0,005 mol 0,01 mol 0,01 mol αντιδρ. Παρ. -0,005 mol -0,005 mol 0,005 mol 0,005 mol Τελ. - 0,005 mol 0,005 mol 0,015 mol NH 3 NH 4Cl c = 0,005 mol /0,25L = 0,02 M c = 0,005 mol /0,25L = 0,02 M E.K.I: [H 3O ] =K a c οξέος/c βασης = 10-9 0,02 M /0,02 M = 10-9 Μ ph = 9. Δ3. α. NH 3 HCl NH 4Cl NH 4Cl NH 4 Cl - 6
NH 4 H 2O NH 3 H 3O Στο ισοδύναμο σημείο της ογκομέτρησης το διάλυμα είναι ελαφρώς όξινο από τα H 3O, άρα κατάλληλος δείκτης για την ογκομέτρηση είναι το ερυθρό του μεθυλίου, όπου το Ι.Σ. θα περιλαμβάνεται στην περιοχή αλλαγής χρώματος του δείκτη αυτού 4,7-6,2 και όχι η φαινολοφθαλεϊνη που έχει περιοχή αλλαγής χρώματος σε βασικό περιβάλλον. Συνεπώς ο μαθητής Β που χρησιμοποίησε τον κατάλληλο δείκτη θα έχει Cπροσδιορίσει ακριβέστερα τη συγκέντρωση, αφού το τελικό σημείο της ογκομέτρησης θα βρίσκεται πιο κοντά στο ισοδύναμο, μικρότερο σφάλμα. β. Χρησιμοποιώντας τον ακατάλληλο δείκτη φαινολοφθαλεϊνη ο μαθητής Α θα δει μεταβολή χρώματος του δείκτη ακόμη και με την προσθήκη μικρής ποσότητας από το πρότυπο διάλυμα του HCl. Αντίθετα το τελικό σημείο της ογκομέτρησης για το μαθητή Β θα βρεθεί μετά την προσθήκη αρκετής ποσότητας οξέος, ώστε να οδηγηθεί το διάλυμα σε όξινα ph. Εφόσον για το ογκομετρούμενο διάλυμα NH 3 c ογκομετρ = c HCl V HCl /V ογκομετρ η τιμή της προσδιοριζόμενης συγκέντρωσης του αγνώστου εξαρτάται από τον όγκο του προτύπου που θα καταναλωθεί και αφού V Β >V Α C Β >C Α γ. Το κατακόρυφο τμήμα μιας καμπύλης ογκομέτρησης οξυμετρίας ή αλκαλιμετρίας επηρεάζεται από τη φύση του ηλεκτρολύτη όπως το αν αναφερόμαστε σε μονοπρωτικά ή πολυπρωτικά οξέα. Τα πολυπρωτικά οξέα παρουσιάζουν πολλά κατακόρυφα τμήματα τα οποία αντιστοιχούν στις διάφορες τιμές των Κα, ενώ τα μονοπρωτικά παρουσιάζουν καμπύλη με ένα κατακόρυφο τμήμα. Επίσης, όσο πιο ασθενές είναι το οξύ και η βάση που ογκομετρείται, τόσο μικρότερο είναι και το μήκος του κατακόρυφου τμήματος της ογκομέτρησης. 7