1 ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 28 ΜΑΪΟΥ 2010 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΘΕΜΑ Α Α1. β Α2. α Α. α Α4. δ Α5. α. Σωστό β. Σωστό γ. Λάθος δ. Λάθος ε. Λάθος ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Β Β1.α. Η κατανομή των ηλεκτρονίων σε υποστιβάδες είναι: 2 2 6 2 6 2 20 Ca : 1s 2s 2p s p 4s 2 2 6 2 6 6 2 26 Fe : 1s 2s 2p s p d 4s 2 2 6 2 4 16 S : 1s 2s 2p s p β. 20 Ca : Ανήκει στην 4 η περίοδο και στην ΙΙ Α ή 2 η ομάδα. 26 Fe : Ανήκει στην 4 η περίοδο και στην IΙΙ B ή 8 η ομάδα. 16 S : Ανήκει στην η περίοδο και στην Ι A ή 16 η ομάδα. Β2.α. Όταν ένα ουδέτερο άτομο, με αποβολή ενός ηλεκτρονίου μετατρέπεται σε κατιόν (θετικά φορτισμένο σωματίδιο) μειώνεται το μέγεθός του, οπότε τα ηλεκτρόνια της εξωτερικής στοιβάδας έλκονται ισχυρότερα από τον πυρήνα. Έτσι απαιτείται να προσφέρουμε μεγαλύτερο ποσό ενέργειας για να αποσπάσουμε δεύτερο ηλεκτρόνιο, οπότε αυξάνεται η ενέργεια 2 ου ιονισμού. β. Ο αυτοϊοντισμός του νερού είναι φαινόμενο ενδόθερμο. Έτσι με την αύξηση της θερμοκρασίας η ισορροπία O H O H O OH, ΔΗ > 0, H2 2
2 μετατοπίζεται προς τα δεξιά, οπότε αυξάνονται οι συγκεντρώσεις των ιόντων του οξωνίου και του υδροξειδίου, αυξάνεται η = [H O ] [OH] και μειώνεται το ph του ουδέτερου διαλύματος. k w γ. Η κάθε τριάδα παραμέτρων (, l, m l ) καθορίζει ένα ατομικό τροχιακό. Κάθε τετράδα παραμέτρων (, l, m l, m s ) καθορίζει ένα ηλεκτρόνιο. 1 1 Ο m s (κβαντικός αριθμός του spi) παίρνει δύο τιμές και. 2 2 Έτσι με την βάση την απαγορευτική αρχή του Pauli, που λέει ότι απαγορεύεται στο ίδιο άτομο να υπάρχουν δύο ή περισσότερα ηλεκτρόνια με την ίδια τετράδα κβαντικών αριθμών, προκύπτει ότι σε κάθε τροχιακό 1 χωράνε το πολύ δύο ηλεκτρόνια με αντιπαράλληλο spi,,m,± ή 2 ( ). δ. Σε μία περίοδο του περιοδικού πίνακα, με την αύξηση του ατομικού αριθμού (καθώς προχωράμε από αριστερά προς τα δεξιά) αυξάνεται το δραστικό πυρηνικό φορτίο των στοιχείων, οπότε αυξάνεται η ελκτική δύναμη που ασκεί ο πυρήνας στα ηλεκτρόνια της εξωτερικής στιβάδας, αυτά πλησιάζουν στον πυρήνα και μικραίνει η ατομική ακτίνα. ε. Όταν σ ένα αλκυλαλογονίδιο προσθέσουμε μαγνήσιο με καταλύτη άνυδρο (ξηρό) αιθέρα, προκύπτει το αντιδραστήριο Grigard: άνυδρος R X Mg RMgX αιθέρας Τα αντιδραστήρια Grigard εμφανίζουν ισχυρά βασικό χαρακτήρα. Έτσι αν ο καταλύτης ήταν ένυδρος αιθέρας, τότε τα αντιδραστήρια θα αντιδρούσαν με το νερό και θα έδιναν αλκάνιο: RMgX HOH RH Mg(OH)X Β. Στα τρία δοχεία περιέχονται: Πεντάνιο: 222 1 πεντένιο: 22 = 2 1 πεντίνιο: 22C Σε δείγμα των δοχείων προσθέτουμε CuCl/NH. Στο δείγμα που εμφανίζεται κεραμέρυθρο ίζημα (χαλκοκαρβίδιο) περιέχει το 1 πεντίνιο, το οποίο περιέχεται στο αντίστοιχο δοχείο. Αντίδραση: 22C CuC NH 22C C Cu NH4C
Σ ένα άλλο δείγμα των υπολοίπων ενώσεων προσθέτουμε μικρή ποσότητα διαλύματος Br 2 /CCl 4, στο δείγμα που γίνεται ο αποχρωματισμός του διαλύματος Br 2 περιέχεται το 1 πεντένιο (ακόρεστη ένωση) η οποία βρίσκεται στο αντίστοιχο δοχείο. Αντίδραση: CC 4 22 = 2 Br2 2 2 2 Οπότε στο τρίτο δοχείο περιέχεται το πεντάνιο. ΘΕΜΑ Γ Γ1. A: B: OH Γ: I Δ: COONa E: COO Z: MgCl C C
N: C 4 Γ2. Οι ισομερείς ενώσεις με τύπο C 4 Η 8 Ο είναι: 2 2 =O βουτανάλη O 2 C O μέθυλο προπανάλη βουτανόνη Έστω ότι διαθέτουμε x mol από κάθε μία από τις παραπάνω ενώσεις: Με την επίδραση φελίγγειου υγρού στο μείγμα αντιδρούν μ αυτό μόνο οι αλδεΰδες: 22 = O 2CuSO4 5NaOH 22COONa Cu2 O 2Na2SO4 H2O x mol ;x mol 4 x mol 2CuSO COONa Cu2 O 2Na2SO4 H2O ;x mol Για το ίζημα: m Cu2 O : = Mr 6,5 2 16 14 M (Cu2 = = O) r 2,86 2 x = x = 0,01 mol. 14 Άρα το μείγμα περιέχει 0,01 mol από κάθε μία από τις παραπάνω ενώσεις.
ΘΕΜΑ Δ Δ1. Y 1 1 5 100 ml 2 T COOH = (0,1) L 0,1 M L 2 1 Με την βοήθεια του νόμου αραίωσης του Ostwald στο αρχικό και στο αραιωμένο διάλυμα έχουμε: kα Αρχικό διάλυμα: α 1 = (1) C Αραιωμένο διάλυμα: k 1 α α 2 = (2) C2 Με διαίρεση κατά μέλη των σχέσεων (1) και (2) έχουμε: α α k C 2 = α 1 α 1 2 α1 C2 1 C2 C1 = = = C2 = Μ α2 kα C1 α1 C1 9 C1 9 Από τον νόμο αραίωσης έχουμε: C1 C1 1 = CT T 0,1 0,1 = T T = 0,9 L. 9 Άρα 0,1 = 0,9 = 0,8 L ή 800 ml Η 2 Ο. Δ2. Y 2 100 ml 100 ml Y COOH 200 ml 0,2 M 0,1 M ;ph Βρίσκουμε τα mol του COOH και του NaOH: COOH : C = = C = 0,2 0,1 = 0, 02 mol. NaOH: C = = C = 0,1 0,1 = 0, 01 mol. Κάνουμε την αντίδραση: mol COOH NaOH COONa H2O αρχ. 0,02 0,01 αντ/παρ 0,01 0,01 0,01 τελ 0,01 0 0,01 Στο διάλυμα Υ έχουμε:
0,01 [ COOH] = = = 0,05 M 0,2 0,01 [ COONa] = = = 0,05 M 0,2 Το διάλυμα που προκύπτει είναι ρυθμιστικό: Μ COONa COO Na 0,05 ;0,05 Μ COOH H2O COO H O 0,05 0,05 Από τον τύπο του Hederso έχουμε: Cοξ 5 [H O ] = kα [HO ] = kα [HO ] = 10 ph = 5 C β 6. Δ. Y 2 100 ml 100 ml Y 4 COOH ;ph 0,2 M 0,2 M Βρίσκουμε τα mol του COOH και του NaOH: COOH : C = = C = 0,2 0,1 = 0, 02 mol. NaOH: C = = C = 0,2 0,1 = 0, 02 mol. Κάνουμε την αντίδραση: mol COOH NaOH COONa H2O αρχ. 0,02 0,02 αντ/παρ 0,02 0,02 0,02 τελ 0 0 0,02 Στο διάλυμα Υ 4 έχουμε: 0,02 [ COONa] = = = 0,1M 0,2
Μ COONa COO Na C C C 7 Το Na δεν αντιδρά με μόρια νερού γιατί προέρχεται από ισχυρό ηλεκτρολύτη. Μ COO H2O COOH OH αρχ. 0,1 I/Π x x x I/Ι 0,1 x x x = k 10 = 10 14 5 = 10 9 10 δεκτές [COOH] [OH ] k = 2 b [ COO ] 9 k b k k w α b x = 0,1 x προσεγγίσεις 2 10 5 x = 10 x = 10 Μ. 5 Άρα [OH ] = 10 M poh = 5 και ph = 9. Δ4. Y 2 101 ml ; L Y 5 COOH ph=7 0,2 M 0,1 M Βρίσκουμε τα mol του COOH και του NaOH: 4 COOH : C = = C = 0,2 0,101 = 202 10 mol. NaOH: C = = C = 0,1 mol. Κάνουμε την αντίδραση: mol COOH NaOH COONa H2O 202 10 4 0,1 Από την οποία με διερεύνηση έχουμε: 4 1. Πλήρης εξουδετέρωση: 0,1 = 202 10 = 202 10 L
8 COOH NaOH COONa H2O 202 10 4 202 10 4 202 10 4 202 10 4 202 10 4 0 0 202 10 4 mol Στο διάλυμα που προκύπτει περιέχεται μόνο COONa : COONa COO Na COO H2O COOH OH οπότε: [ OH ] > [HO ] και το ph του διαλύματος είναι μεγαλύτερο του επτά (7), απορρίπτεται: 2. Περίσσεια NaOH δίνει ph >> 7 απορρίπτεται.. Η περίσσεια COOH με ph = 7 αποδεκτή. mol COOH NaOH COONa H2O αρχ. 202 10 4 0,1 αντ/παρ 0,1 0,1 0,1 τελ (202 10 4 0,1) 0 0,1 Tο διάλυμα Υ 5 είναι ρυθμιστικό: 4 202 10 0,1 [ COOH] = = κ T 0,1 [ COONa] = = λ T COONa COO Na λ ;λ COOH H2O COO H O κ λ Από τον τύπο του Hederso έχουμε: Cοξ 7 5 κ 1 κ [H O ] = kα 10 = 10 = λ = 100κ C λ 100 λ 0,1 T 2,02 = = 10,1 β 4 202 10 = 100 0,2 L T 0,1 0,1 = 2,02 10 10,1 ΜΩΥΣΟΠΟΥΛΟΣ ΓΙΩΡΓΟΣ ΧΗΜΙΚΟΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΣ = 2,02 SCIENCE PRESS