6/6/04 Θέμα Α Α. γ Α. β Α3. α Α4. β Α5. β Θέμα Β Β. α - Λ β - Λ γ - Σ δ - Σ ε - Σ Β. α) Οι διαφορές μεταξύ σ και π δεσμού είναι: - Οι σ δεσμοί προκύπτουν με επικάλυψη s-s, p-p και s-p τροχιακών ενώ οι π δεσμοί με επικάλυψη p-p τροχιακών. - Στους σ δεσμούς η επικάλυψη είναι μεγαλύτερη καθώς γίνεται κατά τον άξονα που συνδέει τους πυρήνες των δύο συνδεόμενων ατόμων ενώ οι π δεσμοί προκύπτουν με πλευρικές επικαλύψεις των τροχιακών. - Ο σ δεσμός είναι ισχυρότερος από τον π, καθώς επιτυγχάνεται μεγαλύτερη επικάλυψη τροχιακών. - Για να δημιουργηθεί π δεσμός πρέπει να έχει προηγηθεί η δημιουργία σ δεσμού. β) Η τρίτη ενέργεια ιοντισμού είναι πολύ μεγαλύτερη από τις δύο πρώτες. Αυτό οφείλεται στο ότι το τρίτο ηλεκτρόνιο αποσπάται από εσωτερική στιβάδα. Άρα, η εξωτερική είχε δύο ηλεκτρόνια και η κατανομή τελείωνε σε ns. Οπότε, πρόκεται για στοιχείο της ης ομάδα του περιοδικού πίνακα. γ) Για το διάλυμα του χυμού μήλου έχουμε: ph=3 3= -log[η + ] [Η + ]=0-3 Μ
6/6/04 Για τον δείκτη ΗΔ ισχύει: ΗΔ H + + Δ - [ H ] [ ] Κ α = [ H] [ H [ ] = ] [ H] [ 5 ] [ H ] = 0 3 0 [ ] [ H ] =0- Γνωρίζουμε ότι ο δείκτης αλλάζει χρώμα μεταξύ τιμών: pk a -<ph< pk a + 4< ph<6 Επομένως, για ph=3 το διάλυμα αποκτά το χρώμα της όξινης μορφής του δείκτη, δηλαδή κόκκινο. δ) Για το άλας έχουμε: ΝΗ 4 Α ΝH + 4 + Α - Υδρόλυση ιόντων: () NH + 4 + H O NH 3 + H 3 O + σταθερά ισορροπίας Κ α () Α - + H O HΑ + OΗ - σταθερά ισορροπίας Κ b Εφόσον το ph=8, η αντίδραση () είναι αυτή που καθορίζει το τελικό ph. Αυτό σημαίνει ότι: Κ b > Κ α. Γνωρίζοντας ότι μεταξύ ενός συζυγούς ζεύγους οξέωςβάσης ισχύει: Κ w = Κ α Κ b, συμπεραίνουμε ότι Κ α < Κ b =0-5, όπου Κ α η σταθερά ιοντισμού του ΗΑ και Κ b η σταθερά ιοντισμού της NH 3. Θέμα Γ Γ. α) To -πεντίνιο έχει τον τριπλό δεσμό στην άκρη του μορίου και γι αυτό διαθέτει ένα όξινο υδρογόνο. Για να διαπιστώσουμε το περιεχόμενο του δοχείου μπορούμε να κάνουμε μία από τις δύο αντιδράσεις: CH 3 CH CH C CH + Na CH 3 CH CH C CNa + ½ H όπου παρατηρούμε παραγωγή φυσαλίδων υδρογόνου. ή CH 3 CH CH C CH + CuCl + NH 3 CH 3 CH CH C CCu + NH 4 Cl όπου παρατηρούμε δημιουργία καστανέρυθρου ιζήματος. Το - πεντίνιο δεν διαθέτει όξινο υδρογόνο και επομένως δεν δίνει καμία από τις δύο παραπάνω αντιδράσεις. β) Σε όξινο περιβάλλον έχουμε: ΗCOOCH 3 + H O HCO + CH 3 CΗ 3 COOCΗ CH3 + H O CΗ 3 CO + CΗ 3 CH
6/6/04 H οξείδωση, με όξινο διάλυμε ΚΜnO 4, των προϊόντων της πρώτης αντίδρασης παράγει φυσαλίδες αερίου CO. Εναλλακτικά, η αιθανόλη που παράγεται από τη δεύτερη αντίδραση δίνει αλοφορμική με διάλυμα Ι /Νa και παράγεται κίτρινο ίζημα. Γ. (Α) CΗ CH (Ε) CH 3 CHO (Β) CH =CΗ (Ζ) CH 3 CH CHCH 3 (Γ) CH 3 CH Cl OMgCl (Δ) CH 3 CH MgCl (Θ) CH 3 CH CHCH 3 Γ3. Κορεσμένες μονοσθενείς αλκοόλες: C v H v+ με Mr=4ν+8 Πρώτο μέρος: Σε STP συνθήκες έχουμε: V,4 n H = = 0,mol,4,4 Και οι δύο αλκοόλες δίνουν την αντίδραση: R + Na RONa + ½ H Βάσει στοιχειομετρίας της αντίδρασης αυτής τα mol και των δύο αλκοολών στο πρώτο μέρος είναι 0,. Επομένως στο μίγμα, n ολ =0,6mol n A + n B = 0,6mol. Δεύτερο μέρος: Και οι δύο αλκοόλες με προσθήκη SOCl δίνουν αλκυλαλογονίδιο, το οποίο μετατρέπεται στη συνέχεια σε Grignard και με υδρόλυση δίνει αλκάνιο. Αφού παράγεται το ίδιο αλκάνιο, συμπεραίνουμε ότι οι αλκοόλες είναι ισομερείς μεταξύ τους, με την ίδια ανθρακική αλυσίδα, και επομένως έχουν το ίδιο Mr. Άρα, στο μίγμα έχουμε: m A + m B = 44,4 n A Mr + n B Mr = 44,4 (n A + n B ) Mr = 44,4 0,6 (4ν+8) = 44,4 ν = 4. Τρίτο μέρος: Από τις τέσσερις ισομερείς αλκόλες με ν=4 η μόνη που δίνει αλοφορμική αντίδραση είναι η -βουτανόλη: CH 3 CH CH(ΟΗ)CH 3. CH 3 CH CH(ΟΗ)CH 3 + 6ΝaΟΗ + 4Ι CH 3 Ι + CH 3 CH CΟΟΝa + 5NaI + 5H O
6/6/04 Βάσει στοιχειομετρίας της αντίδρασης 0,05mol ιζήματος παράγονται από 0,05mol αλκοόλης. Άρα, στο αρχικό μίγμα είχαμε 0,5mol -βουτανόλης. Η άλλη αλκοόλη είναι η -βουτανόλη CH 3 CH CH CH ΟΗ και στο αρχικό μίγμα είχαμε 0,45mol. Θέμα Δ Δ. Δοχείο - διάλυμα ΗCl Δοχείο - διάλυμα NH 4 Cl Δοχείο 3 - διάλυμα NaNO 3 Δοχείο 4 - διάλυμα NΗ 3 Δοχείο 5 - διάλυμα Na Δ. α) Κατά την ογκομέτρηση γίνεται η αντίδραση: CH 3 CHCO + Na CH 3 CHCOONa + H O Στο ισοδύναμο σημείο έχουμε: n οξέος = n βάσης οξέος V οξέος = βάσης V βάσης οξέος 0 = 0, 5 οξέος = 0,05M β) Για τον προσδιορισμό της καρβοξυλομάδας προσθέτουμε Νa CO 3 ή NaHCO 3 και παρατηρούμε δημιουργία φυσαλίδων CO. CH 3 CHCO + Na CO 3 CH 3 CHCOONa + CO + H O ή CH 3 CHCO + NaΗCO 3 CH 3 CHCOONa + CO + H O Για τον προσδιορισμό της ομάδας υδροξυλίου προσθέτουμε SOCl ή ΚΜnO 4. CH 3 CHCO + SOCl CH 3 CHCO + HCl + SO Cl
6/6/04 ή 5CH 3 CHCO + ΚΜnO 4 + 3Η SO 4 5CH 3 COCO + MnSO 4 + K SO 4 + 5H O Δ3. Στο αρχικό διάλυμα αμμωνίας έχουμε: ph= p=3 [OΗ - ]=0-3 M M NH 3 + H O NH + 4 + ΟΗ - Αρχ 0, Ιον/παρ x x x Ι.Ι. 0,-x x x [ NH 4 ] [ Κ b = [ NH ] 3 ] 6 x 0 Κ b = 0, x 0, 0 3 0 5 Μετά την ανάμιξη των δύο διαλυμάτων: Νόμος αραίωσης: αρχ V αρχ = τελ V τελ 0, V για το Νa : 0, V = (V +V ) = V V 0, V για το NH 4 Cl : 0, V = (V +V ) = V V M Νa + NH 4 Cl NaCl + NH 3 + H O Αρχ - - Ιον/παρ Ι.Ι. - - Για το βασικό ρυθμιστικό διάλυμα ΝΗ 3 / NH 4 Cl έχουμε από την εξίσωση Henderson- Hasselbalh: pοh = pk b + log ά 5 = 5 + log 0, V = = V V 0, V = V V V V
6/6/04 Δ4. Διάλυμα ΝΗ 3 0,Μ: Πριν την αραίωση: ph= Μετά την αραίωση: ph =0 p =4 [OΗ - ] =0-4 M = y M NH 3 + H O NH + 4 + ΟΗ - Αρχ 0, Ιον/παρ y y y Ι.Ι. 0,-y y y y Κ b = y =0-3 M Από το νόμο αραίωσης για νέο όγκο (V+x) έχουμε: 0, V=0-3 (V+x) x=99v Διάλυμα Νa 0,M Πρίν την αραίωση: Μ Na Na + + - p= ph=3 0, 0, 0, Μετά την αραίωση: Μ Na Na + + - ph = pοh = =0 - Μ Από το νόμο αραίωσης για νέο όγκο(v+y) έχουμε: 0, V=0 - (V+y) y=9v Ρυθμιστικό διάλυμα ΝΗ 3 / NH 4 Cl: Για να μεταβληθεί το ph ρυθμιστικού διαλύματος κατά μία μονάδα, πρέπει να αραιωθεί σε μεγάλο βαθμό έτσι ώστε K b >0 -. Άρα, ω μεγαλυτερο από τα x και y. Τελικά έχουμε: ω > x > y