Προτεινόμενες λύσεις Πανελλήνιες 018 XHMEIA ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ 15/06/018 ΘΕΜΑ Α Α1. β Α. β Α3. γ Α4. δ Α5. δ ΘΕΜΑ Β Β1. α) 1 Mg: 1s s p 6 3s περίοδος: 3 η ομάδα: η (ΙΙΑ) 5Β: 1s s p 1 περίοδος: η ομάδα: 13 η (ΙΙΙΑ) β) Κατά μήκος μιας περιόδου, η ατομική ακτίνα αυξάνεται από δεξιά προς τα αριστερά. Όσο προχωράμε προς τα δεξιά στον Π.Π. αυξάνεται ο ατομικός αριθμός και κατά συνέπεια το δραστικό πυρηνικό φορτίο του ατόμου, με αποτέλεσμα να αυξάνεται η έλξη του πυρήνα στα ηλεκτρόνια της εξωτερικής στιβάδας και να μειώνεται η ατομική ακτίνα. Κατά μήκος μιας ομάδας, η ατομική ακτίνα αυξάνεται από πάνω προς τα κάτω. Όσο προχωράμε προς τα κάτω στον Π.Π. προστίθενται νέες στιβάδες στο άτομο με αποτέλεσμα να μεγαλώνει η απόσταση των ηλεκτρονίων εξωτερικής στιβάδας - πυρήνα, οπότε η έλξη των ηλεκτρονίων εξωτερικής στιβάδας πυρήνα μειώνεται και η ατομική ακτίνα αυξάνεται. Επομένως, η ατομική ακτίνα του Mg είναι μεγαλύτερη από την ατομική ακτίνα του Β, γιατί το Mg είναι πιο κάτω και πιο δεξιά στον Π.Π. Σελίδα 1 / 7
γ) Κατά την απόσπαση του 4 ου ηλεκτρονίου από το στοιχείο Χ, υπάρχει μεγάλη αύξηση της τιμής της ενέργειας ιοντισμού, που σημαίνει ότι το 4 ο ηλεκτρόνιο απομακρύνεται από σταθερή δομή, δηλαδή δομή ευγενούς αερίου. Άρα, το στοιχείο Χ είναι το Β, γιατί το Β 3+ έχει δομή 1s, δηλαδή τη δομή του Ηe. δ) Βρίσκεται στην υποστιβάδα p. ε) Η ενέργεια δεύτερου ιοντισμού είναι μεγαλύτερη από την πρώτη, γιατί είναι πιο εύκολο να απομακρυνθεί ηλεκτρόνιο από το ουδέτερο άτομο, παρά από το φορτισμένο ιόν. Β. α) Η καμπύλη 1 αντιστοιχεί στο Η και η καμπύλη στο CO. β) Η μεταβολή της συγκέντρωσης στην καμπύλη 1 είναι διπλάσια της μεταβολής της συγκέντρωσης στην καμπύλη. Επίσης, σύμφωνα με την αντίδραση, ο συντελεστής του Η είναι διπλάσιος από τον συντελεστή του CO. Άρα, η καμπύλη 1 αντιστοιχεί στο Η και η καμπύλη στο CO. γ) i) T T 1. Η αντίδραση παρασκευής της μεθανόλης είναι εξώθερμη αντίδραση, οπότε με την αύξηση της θερμοκρασίας ευνοούνται οι ενδόθερμες αντιδράσεις (αρχή Le Chatelier) και η θέση χημικής ισορροπίας μετατοπίζεται προς τα αριστερά. Έτσι, στη χημική ισορροπία έχουμε μικρότερη ποσότητα CH 3. ii) Με την αύξηση της θερμοκρασίας αυξάνεται η μέση κινητική ενέργεια των αντιδρώντων μορίων, άρα και ο αριθμός των αποτελεσματικών συγκρούσεων οπότε αυξάνεται και η ταχύτητα της αντίδρασης. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να ελαττώνεται ο χρόνος αποκατάστασης της ισορροπίας. Β3. α) Η κατάλυση είναι ομογενής, γιατί καταλύτης και καταλυόμενο σύστημα (αντιδρώντα) βρίσκονται στην ίδια φάση. β) Σχήμα 3. γ) Η αντίδραση είναι εξώθερμη, άρα η ενέργεια των προϊόντων είναι μικρότερη από την ενέργεια των αντιδρώντων. Με την προσθήκη καταλύτη (αντίδραση ) η ενέργεια ενεργοποίησης μειώνεται. Επομένως, το σχήμα που αντιστοιχεί σ' αυτά τα δεδομένα είναι το 3. Σελίδα / 7
ΘΕΜΑ Γ Γ1. α) Α: CH 3 (CH ) 7 CHCH(CH ) 7 CO Br Br Β: CH 3 (CH ) 7 C C(CH ) 7 COONa Γ: CH 3 (CH ) 7 CH CH (CH ) 7 COONa Δ: CH 3 (CH ) 7 CH CH (CH ) 7 CO Ε: CH 3 (CH ) 7 CH C(CH ) 7 CO O Ζ: CH 3 (CH ) 7 CH CH(CH ) 7 CO CN OMgBr Θ: CH 3 (CH ) 7 CH C(CH ) 7 CO CH 3 I: CH 3 (CH ) 7 CH C(CH ) 7 CO CH 3 Κ: CH 3 (CH ) 7 CH CH(CH ) 7 CO CO Λ: CH 3 (CH ) 7 CH CH (CH ) 7 COOCH CH 3 Χ: Η Ο Ψ: HCl β) Προσθέτουμε διάλυμα Βr σε διαλύτη CCl 4. Αν το διάλυμα αποχρωματιστεί, η ένωση είναι ακόρεστη. Σελίδα 3 / 7
γ) 5 CH 3 (CH ) 7 CH CH(CH ) 7 CO + KMnO 4 + 3H SO 4 5CH 3 (CH ) 7 CH C(CH ) 7 CO + MnSO 4 + K SO 4 + 8H O O δ) Όχι, γιατί την ιωδοφορμική αντίδραση τη δίνουν οι παρακάτω ενώσεις: δευτεροταγείς αλκοόλες της μορφής: CH 3 CHC ν Η ν+1 και η CH 3 CH (ν=0) κετόνες της μορφής: CH 3 CC ν Η ν+1 και η CH 3 CH=O Ο, 4, 4 ε) CH 3 (CH ) 7 C C(CH ) 7 COOΗ Hg HgSO H SO [CH 3 (CH ) 7 CH=C(CH ) 7 CO] CH 3 (CH ) 7 CH C(CH ) 7 CO O Γ. α) n οξέος = m Mr = 141 8 = 0,5mol n Br = c V =1 0,8 = 0,8 mol CCl4 CH 3 (CH ) 7 CH=CH(CH ) 7 CO + Br CH 3 (CH ) 7 CH(Br)CH(Br)(CH ) 7 CO Αρχ. 0,5 mol 0,8 mol Α/Π. 0,5-0,5 0,5 mol Τελ. - 0,3 mol 0,5 mol m = 0,5 44 =1 g οργανικού προϊόντος Σελίδα 4 / 7
CCl4 β) CH = CH + Br CH (Br)CH (Br) 1 mol 1 mol =; 0,3 mol n = V/,4 V= 0,3,4 = 6,7L. ΘΕΜΑ Δ Δ1. C (s) + H (g) CH 4(g) Αρχ. n mol n mol Α/Π. - Χ.Ι. n- n- Έλεγχος περίσσειας 1 mol C απαιτεί mol H n mol C z=; z = n mol H Άρα, το Η είναι σε έλλειμμα. α = 1 n / = 1 n= 4 mol [ CH4] Kc = [ H ] 0,1 = 10 ( n ) 10 0,1 = ( ) 10 10 = 0,4 = 5mol Άρα, n= 4 =100 mol. Δ. α) 4-0 + - CH 4(g) + NH 3(g) + 3O (g) HCN (g) + 6H O (g) β) i) HCOONa + HCl HCO + NaCl Σελίδα 5 / 7
Στο ισοδύναμο σημείο ισχύει: n HCOONa = n HCl c 0,0 = 0, 0,0 c = 0,M. ii) n HCl = 0, 0,01 = 0,00 mol n HCOONa = 0, 0,0 = 0,004 mol HCOONa + HCl HCO + NaCl Αρχ. 0,004 mol 0,00 mol Α/Π. -0,00-0,00 0,00 0,00 Τελ. 0,00 mol - 0,00 mol 0,00 mol Το NaCl δεν επηρεάζει το ph του διαλύματος, γιατί κανένα από τα ιόντα του δεν αντιδρά με το Η Ο (προέρχονται από ισχυρούς ηλεκτρολύτες). NaCl Na + + Cl - Na + + H O δεν αντιδρά Cl - + H O δεν αντιδρά Προκύπτει ρυθμιστικό διάλυμα: HCO HCOO - (HCOONa). [HCO]=[HCOO - ]= 10 30 10 3 3 = 30 M Από εξίσωση Henderson Hasselbalch (ισχύουν οι προσεγγίσεις): ph = pka + log [ HCOO ] [ HCO ] 4 = pka + log 30 30 Ka = 10-4. iii) Στο ισοδύναμο σημείο ισχύει: HCOONa + HCl HCO + NaCl Αρχ. 0,004 mol 0,004 mol Α/Π. -0,004-0,004 0,004 0,004 Τελ. - - 0,004 mol 0,004 mol Το NaCl δεν επηρεάζει το ph του διαλύματος. Σελίδα 6 / 7
n HCOOΗ = 0,004 mol. [HCO] = 0,004 0,04 = 0,1M. HCO + H O HCOO - + H 3 O + Αρχ. 0,1 Μ Α/Π. Ι.Ι. (0,1-) M M M Ka = 0,1 0,1 = 0,1 10-4 = 10-5 = 10 -,5 M. Άρα, ph=- log[h 3 O + ]=,5. iv) Ο καταλληλότερος δείκτης είναι το κυανούν της θυμόλης, γιατί η περιοχή αλλαγής χρώματος του δείκτη (1,7 3,) περιλαμβάνει το ph του διαλύματος στο ισοδύναμο σημείο. v) n HCN = n HCOONa = 0, = 0,4 mol. V = 0,4,4 = 8,96 L. Δ3. HCOO - (aq) + H O (l) HCO (aq) + - (aq) α) Με την προσθήκη μικρής ποσότητας ΗCl (g) μειώνεται η [ΟΗ - ], άρα η θέση της ισορροπίας μετατοπίζεται προς τα δεξιά (αρχή Le Chatelier) και η [HCOO - ] μειώνεται. β) Με την προσθήκη μικρής ποσότητας Na (s), υπάρχει επίδραση κοινού ιόντος στα ΟΗ -, οπότε η θέση της ισορροπίας μετατοπίζεται προς τα αριστερά(αρχή Le Chatelier) και η [HCOO - ] αυξάνεται. γ) Η αύξηση του όγκου του δοχείου δεν επηρεάζει τη θέση της ισορροπίας και τη [HCOO - ], καθώς οι συγκεντρώσεις των σωμάτων στην αντίδραση αυτή εξαρτώνται από τον όγκο του διαλύματος και όχι από τον όγκο του δοχείου. Επιμέλεια// Κεραμοπούλου Ειρήνη Σελίδα 7 / 7