ΠΡΟΣΕΙΝΟΜΕΝΕ ΑΠΑΝΣΗΕΙ ΘΕΜΑΣΩΝ ΧΗΜΕΙΑ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕ ΕΞΕΣΑΕΙ 2015 Θζμα Α Α1. γ Α2. β Α. γ Α4. α Α5. β Θζμα Β Β1. α. Λάκοσ: Εξαρτάται από τισ ςυγκεντρώςεισ των δφο διαλυμάτων. β. Σωςτό: Υπάρχουν δφο ιςομερι, το 1-βουτίνιο και το 2-βουτίνιο. Από αυτά μόνο το 1-βουτίνιο αντιδρά με διάλυμα CuCl/NH και δίνει κεραμζρυκρο ίηθμα. CH CH 2 C CH + CuCl + NH CH CH 2 C Cu + NH 4 Cl γ. Σωςτό: Στο διάλυμα ζχουμε: i. Το αςκενζσ οξφ CH CO και τθν ςυηυγι του βάςθ CH COO - ςτθν ίδια ςυγκζντρωςθ. ii. Το άλασ NaCl του οποίου τα ιόντα Na + και Cl δεν αντιδροφν με το H 2 O γιατί προζρχονται από τθν ιςχυρι βάςθ Na και το ιςχυρό οξφ HCl αντίςτοιχα. Άρα το διάλυμα αυτό είναι ρυκμιςτικό. δ. Λάκοσ: Το 2 He ζχει θλεκτρονιακι δομι 1s 2. ε. Λάκοσ: Είναι αςκενζςτερο οξφ από το νερό άρα δεν δίνει αντίδραςθ ιοντιςμοφ. Β2. α. 7 Χ: 1s 2 2s 2 2p : Βρίςκεται ςτθν 2 θ περίοδο και ςτθν 15 θ ομάδα του περιοδικοφ πίνακα. 12Ψ: 1s 2 2s 2 2p 6 s 2 : Βρίςκεται ςτθν θ περίοδο και ςτθν 2 θ ομάδα του περιοδικοφ πίνακα. 8Ο: 1s 2 2s 2 2p 4 : Βρίςκεται ςτθν 2 θ περίοδο και ςτθν 16 θ ομάδα του περιοδικοφ πίνακα. 1Θ: 1s 1 : Βρίςκεται ςτθν 1 θ περίοδο και ςτθν 1 θ ομάδα του περιοδικοφ πίνακα. β. Σε μία ομάδα του περιοδικοφ πίνακα θ ενζργεια πρώτου ιοντιςμοφ αυξάνει από κάτω προσ τα πάνω λόγω μείωςθσ του αρικμοφ των ςτιβάδων και ςε μία περίοδο από αριςτερά προσ τα δεξιά λόγω αφξθςθσ του δραςτικοφ πυρθνικοφ φορτίου. Άρα μεγαλφτερθ ενζργεια πρώτου ιοντιςμοφ ζχει το 7 Χ.
γ. Οι θλεκτρονιακοί τφποι είναι οι εξισ: Θζμα Γ.... H- O-X=O: [:Ψ:] +2 *:Ο:+ -2 :Ο: Γ1. Οι ςυντακτικοί τφποι των ενώςεων Α ζωσ Μ είναι οι εξισ: Α: HC CH Δ: CH COONa Θ: CH CH 2 MgCl B: CH CH=O Ε: CH CH 2 Κ: CH CHCH 2 CH Γ: CH CO Η: CH CH 2 Cl OMgCl Λ: CH CHCH 2 CH Μ: CH COOCHCH 2 CH CH Γ2. α. Θ αντίδραςθ προκικθσ νεροφ ςε όξινο περιβάλλον ςτο 2-βουτζνιο δίνει ζνα μόνο προϊόν διότι είναι ςυμμετρικό αλκζνιο. Το 1-βουτζνιο ςχθματίηει μίγμα δφο αλκοολών τθν 1-βουτανόλθ και τθν 2-βουτανόλθ που είναι το κφριο προϊόν με εφαρμογι του κανόνα του Markovnikov. Οι ςυντακτικοί τφποι των ενώςεων Α, Β και Γ είναι οι εξισ: Α: CH CH 2 CH=CH 2 Β: CH CHCH 2 CH Γ: CH CH 2 CH 2 CH 2 β. 1 ο μζροσ CH CHCH 2 CH + Na CH CHCH 2 CH + ½H 2 ONa 1 mol 0,5 mol x x mol mol 6 CH CH 2 CH 2 CH 2 + Na CH CH 2 CH 2 CH 2 ONa + ½H 2 1 mol 0,5 mol y y mol mol 6
V n(h 2 ) = 22, 4 ι n(h 2 ) = 0,05 mol x y Άρα = 0,05 ι x + y = 0, (1). 6 6 2 ο μζροσ Με αλκαλικό διάλυμα Na αντιδρά μόνο θ 2-βουτανόλθ. CH CHCH 2 CH + 4I 2 + 6Na CH CH 2 COONa + CHl + 5NaI + 5H 2 O 1 mol 1 mol x x mol mol Άρα x = 0,08 ι x = 0,24 mol (2) οπότε y = 0,06 mol. ο μζροσ x 0,24 0,08 y 0,06 mol, 0,02 mol 5CH CHCH 2 CH + 2ΚΜnO 4 + H 2 SO 4 5CH CCH 2 CH +K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 8H 2 O O 5 mol 2 mol 0,08 mol 0,02 mol 5CH CH 2 CH 2 CH 2 + 4ΚΜnO 4 + 6H 2 SO 4 5CH CH 2 CH 2 CO + 2K 2 SO 4 + 4MnSO 4 + 11H 2 O 5 mol 2 mol 0,02 mol 0,016 mol n KMnO4 = 0,048 οπότε ο όγκοσ είναι 0,48 L ι 480 ml.
Θζμα Δ Δ1. Ζχουμε ανάμιξθ διαλυμάτων ουςιών που αντιδροφν μεταξφ τουσ. Βρίςκουμε τα mol τθσ κακεμίασ: n HCO = 1 = 0,1 mol n Na = 0,1 V mol Στθν περίπτωςθ τθσ πλιρουσ εξουδετζρωςθσ ςτο τελικό διάλυμα περιζχεται το άλασ HCOONa το οποίο είναι βαςικό. HCOONa HCOO - + Na + HCOO - + H 2 O HCO + - Επίςθσ αν είχαμε περίςςεια Na, τότε το διάλυμα κα ιταν ακόμα πιο βαςικό. Άρα τελικά για να προκφπτει διάλυμα με PH=4 πρζπει το HCO να είναι ςε περίςςεια. mol HCO + Na HCOONa + H 2 O αρχικά 0,1 0,1 V αντιδροφν 0,1 0,1 V παράγονται - 0,1 V τελικά 0,1- - 0,1 V C HCO = C HCOONa = 0,1 V PH = PKa + Iog 4 = 4 + Iog = 1 = 0,1 0,2V = 0,1 V = ½ L ι 500 ml
Δ2. Ζχουμε ανάμιξθ διαλυμάτων ουςιών που δεν αντιδροφν μεταξφ τουσ. Στο διάλυμα που προκφπτει υπάρχει HCO και CH CO ςε ςυγκεντρώςεισ 0,05 Μ και 0,5 αντίςτοιχα. C 1 = 0,5 1 = 0,05 M C 1 0,5 2 = 1 = 0,5 M C(M) HCO + H 2 O HCOO - + H O + αρχικά 0,05 αντιδροφν x παράγονται x x τελικά 0,05 x x x + y K a(hco) = x( x y) 0,05 x 10-4 = x( x y) 0,05 0,05 10-4 = x( x y) x( x y) = 5 10-4 (1) C(M) CΘ CO + H 2 O CH COO - + H O + αρχικά 0,5 αντιδροφν y παράγονται y y τελικά 0,5 y y x + y
K a(chco) = y( x y) 0,5 y 10-5 = y( x y) 0,5 0,5 10-5 = y( x y) y( x y) = 5 10-6 (2) Προςκζτοντασ κατά μζλθ τισ ςχζςεισ (1) και (2) προκφπτει: x(x+y) + y(x+y) = 5 10-6 + 5 10-6 (x+y) (x+y) = 10 10-6 (x+y) 2 = 10-5 x+y = 10-2,5 άρα PH = 2,5 Δ. Ζχουμε ουςίεσ που αντιδροφν μεταξφ τουσ. Βρίςκουμε τα mol τθσ κακεμίασ: n HCO = 0,5 = 0,05 mol n CHCO = 1 0,5 = 0,5 mol 2HCO + Mg (HCOO) 2 Mg + H 2 2 mol 1 mol 0,05 mol 0,025 mol 2CH CO + Mg (CH COO) 2 Mg + H 2 2 mol 1 mol 0,5 mol 0,25 mol n(h 2 ) = 0,025 + 0,25 = 0,275 mol. Άρα n H2 = V V H 2 m V H2 =0,275 22,4 L = 6,16 L Δ4. Είναι δυνατόσ προςδιοριςμόσ τθσ ςυγκζντρωςθσ του HCO με ογκομζτρθςθ με όξινο διάλυμα KMnO 4 χωρίσ τθν χριςθ δείκτθ. Το τελικό ςθμείο τθσ ογκομζτρθςθσ μπορεί να προςδιοριςτεί με δφο τρόπουσ: i. Με τθν παφςθ τθσ ζκλυςθσ φυςαλίδων CO 2 μόλισ αντιδράςει όλθ θ ποςότθτα του HCO.
ii. Με τθν μεταβολι χρώματοσ του διαλφματοσ ςε μωβ ιώδεσ με τθν πρώτθ ςταγόνα περίςςειασ KMnO 4. Θ χθμικισ εξίςωςθ τθσ αντίδραςθσ που πραγματοποιείται είναι θ εξισ: 5HCO + 2KMnO 4 + H 2 SO 4 5CO 2 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8H 2 O