ΤΕΤΑΡΤΗ 7 ΜΑΪΟΥ 009 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΘΕΜΑ 1 Ο : Για τις ερωτήσεις 11-14 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση 11 Από τα παρακάτω υδατικά διαλύµατα είναι ρυθµιστικό διάλυµα το: α Η SO 4 (0,1Μ) Na SO 4 (0,1M) β HCl (0,1M) NH 4 Cl (0,1M) γ HCOOH(0,1M) HCOONa(0,1M) δ NaOH (0,1M) CH 3 COONa(0,1M) Μονάδες 5 1 Tο ατοµικό τροχιακό, στο οποίο βρίσκεται το ηλεκτρόνιο ενός ατόµου υδρογόνου, καθορίζεται από τους κβαντικούς αριθµούς: α n και l β l και m l γ n, l και m l δ n, l, m l και m s Μονάδες 5 1 3 4 5 13 ίνεται η ένωση CH C CH = CH CH 3 3 Ο δεσµός µεταξύ των ατόµων C και C προκύπτει µε επικάλυψη: α ενός sp και ενός sp 3 τροχιακού β ενός sp και ενός sp τροχιακού γ ενός sp 3 και ενός sp τροχιακού δ ενός sp και ενός sp τροχιακού Μονάδες 5
14 Κατά την προσθήκη του αντιδραστηρίου Grignard CH 3 -CH -MgX στην καρβονυλική ένωση CH 3 -CO-CH 3 προκύπτει οργανική ένωση µε την υδρόλυση της οποίας παράγεται η αλκοόλη: Μονάδες 5 15 Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν, γράφοντας στο τετράδιό σας δίπλα στο γράµµα που αντιστοιχεί σε κάθε πρόταση, τη λέξη Σωστό, αν η πρόταση είναι σωστή, ή Λάθος, αν η πρόταση είναι λανθασµένη α Ο προσδιορισµός του τελικού σηµείου της ογκοµέτρησης υδατικού διαλύµατος CH 3 COOH µε υδατικό διάλυµα ΝaOH γίνεται µε δείκτη που έχει pk a =5 β Η τιµή της σταθεράς ιοντισµού του νερού Κ w αυξάνεται µε την αύξηση της θερµοκρασίας γ Μπορούµε να διακρίνουµε µία αλκοόλη από ένα αιθέρα µε επίδραση µεταλλικού Νa δ Η τιµή της ενέργειας πρώτου ιοντισµού αυξάνεται από πάνω προς τα κάτω σε µια οµάδα του περιοδικού πίνακα ε Ο αζιµουθιακός κβαντικός αριθµός l καθορίζει το σχήµα του τροχιακού Μονάδες 5
ΘΕΜΑ Ο : 1 ίνονται τα στοιχεία Η, Ο, Νa και S µε ατοµικούς αριθµούς 1, 8, 11 και 16 αντίστοιχα α Να γράψετε τις ηλεκτρονιακές δοµές (στιβάδες, υποστιβάδες) των ατόµων Ο, Νa και S στη θεµελιώδη κατάσταση Μονάδες 6 β Να γράψετε τον ηλεκτρονιακό τύπο κατά Lewis της ένωσης ΝaHSO 3 Μονάδες 4 ίνεται ο πίνακας: Ka Οξύ Συζυγής βάση Kb 10 HSO4 SO4 10 5 CH3COOH CH3COO α Να µεταφέρετε στο τετράδιό σας τον πίνακα συµπληρώνοντας κατάλληλα τις τιµές Κ b των συζυγών βάσεων ίνεται ότι η θερµοκρασία είναι 5 C, όπου Κ w =10 14 Μονάδες β Με βάση τον πίνακα να προβλέψετε προς ποια κατεύθυνση είναι µετατοπισµένη η παρακάτω ισορροπία: Μονάδα 1 Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας Μονάδες 3 3 Να µεταφέρετε στο τετράδιό σας σωστά συµπληρωµένες (προϊόντα και συντελεστές) τις παρακάτω χηµικές εξισώσεις:
Μονάδες 9 ΘΕΜΑ 3 Ο : ίνονται οι παρακάτω χηµικές µετατροπές: ίνεται ότι το αλκύλιο R της ένωσης Α είναι το ίδιο µε το αλκύλιο R της ένωσης Γ
31 Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των οργανικών ενώσεων Α, Β, Γ,, Ε, Ζ, Θ, Κ και Λ Μονάδες 18 3 Να γράψετε τις χηµικές εξισώσεις (αντιδρώντα, προϊόντα, συντελεστές) των παρακάτω µετατροπών: α Επίδραση αµµωνιακού διαλύµατος CuCl στην Α Μονάδες β Επίδραση διαλύµατος KMnO 4 παρουσία Η SO 4 στη Λ, χωρίς διάσπαση της ανθρακικής αλυσίδας Μονάδες 33 Να υπολογίσετε το µέγιστο όγκο V διαλύµατος Br σε CCl 4 0,4M που µπορεί να αποχρωµατιστεί από 0,1 mol της ένωσης Α Μονάδες 3 ΘΕΜΑ 4 Ο : Υδατικό διάλυµα 1 περιέχει ΝΗ 3 συγκέντρωσης 0,1Μ 1 100 ml του 1 αραιώνονται µε x L νερού και προκύπτει διάλυµα Tο ph του µεταβλήθηκε κατά 1 µονάδα σε σχέση µε ph του 1 Να υπολογίσετε τον όγκο x του νερού που προστέθηκε Μονάδες 6 Σε 100 ml του 1 προστίθενται 0,4 g στερεού ΝaΟΗ, χωρίς να µεταβάλλεται ο όγκος του διαλύµατος, και το διάλυµα που προκύπτει αραιώνεται µέχρι τελικού όγκου 1 L (διάλυµα 3 ) Να υπολογίσετε: α Το βαθµό ιοντισµού της ΝΗ 3 στο 3 β Το ph του 3 Μονάδες 10 3 Στο διάλυµα 3 προστίθενται 0,0 mol HCl χωρίς να µεταβάλλεται ο όγκος του διαλύµατος και προκύπτει διάλυµα 4 Να υπολογίσετε το ph
του 4 Μονάδες 9 ίνονται: Η σταθερά ιοντισµού της ΝΗ 3 : Κ b =10 5 H σχετική µοριακή µάζα M r του NαΟΗ: M r =40 Όλα τα διαλύµατα βρίσκονται σε θερµοκρασία θ=5 C, όπου K w =10 14 Για τη λύση του προβλήµατος να χρησιµοποιηθούν οι γνωστές προσεγγίσεις
ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ 1 Ο : 11 γ 1 γ 13 β 14 δ 15 α Λάθος β Σωστό γ Σωστό δ Λάθος ε Σωστό ΘΕΜΑ Ο : 4 α Ο :1s s p Κ L 8 Na: 1s s p 6 3s 1 K L 8 M 1 S: 1s s p 6 3s 3p 4 K L 8 M 6 β Ν + [: a :] : Ο : S : :Ο-Η Ο α Ka Οξύ Συζυγής βάση Κ b 10 - HSO 4 SO 4 10-1 10-5 CH 3 COOH CH 3 COO - 10-9 β Η ισορροπία είναι µετατοπισµένη προς τα αριστερά Αιτιολόγηση Κa ( HSO 4 )>Ka (CH 3 COOH), εποµένως το HSO 4 είναι ισχυρότερο οξύ από το CH 3 COOH K b (CH 3 COO - ) > K b ( SO 4 ), άρα το CH 3 COO - είναι ισχυρότερη βάση από
το SO 4 Η ισορροπία είναι πάντα µετατοπισµένη προς την κατεύθυνση του ασθενέστερου οξέος και της ασθενέστερης βάσης 3 πολυµερισµός α ν CH =C CH = CH (-CH C=CH CH -) v (CH 3 ) CH 3 CH 3 CH 3 αλκοόλη β CH 3 CH CH CH 3 + NaOH CH 3 C = CH CH 3 + NaCl + H O Cl γ CH 3 β CH 3 CH Cl + CH 3 COONa CH 3 COOCH CH 3 + NaCl CH 3 ΘΕΜΑ 3 Ο : 31 A: CH3 CH C CH CH 3 B: CH3 CH C CΝa CH 3 Γ: 3 3 CH CH CH Cl
: CH3 CH C C CH CH3 CH 3 CH 3 E: CH3 CH CH CH CH CH3 CH 3 CH 3 Z: CH3 CH C CH3 CH 3 O CH 3 Θ: CH3 CH C CN CH 3 OH CH 3 K: CH3 CH C CΟΟΗ CH 3 OH Λ: CH3 CH CΗ3 ΟΗ 3 α CH3 CH C CH+ CuCl+ NH3 CH3 CH C CCu+ NH4Cl CH 3 CH 3 β 5CH3 CH CH3+ KMnO4+ 3HSO4 5CH3 C CH3+ MnSO4+ KSO4+ 8HO OH O
CCl 4 Br Br 33 CH3 CH C CH+ Br CH3 CH C CH CH 3 CH 3 Br Br Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης βλέπουµε ότι: 1 mol (A) αποχρωµατίζει mol Br 0,1 mol (A) αποχρωµατίζει x x=0, mol Br αποχρωµατίζονται ιάλυµα Br : n n 0, C= V= = = 0, 5L= 500ml v c 0, 4 ΘΕΜΑ 4 Ο : 1 ιάλυµα 1 : c ΝΗ 3 + Η Ο ΝΗ + 4 + ΟΗ - Aρχ C - - Ι/Π X x x ΙΙ C-x x x K b + [NH 4 ][OH ] x Kb [NH ] C x = = κατά προσέγγιση x C 3 5 1 3 Kb= x= Kb C= 10 10 = 10 M = [OH ] = = = 3 poh log[oh ] poh log10 poh 3 ph+ poh= 14 ph= 11 b x C Κ = αφού 5 Kb 10 = = 10 < 10 1 C 10 4 ιάλυµα : Οµοίως, µε τα παραπάνω, στο αραιωµένο διάλυµα θα έχουµε: K b [OH ] C τελ = Οµοίως ph =10, αφού µε την αραίωση µειώνεται η [ΟΗ - ], αυξάνεται η [Η 3 Ο + ] κι εποµένως το ph µειώνεται κατά 1 µονάδα, όπως
αναφέρει η άσκηση 4 Άρα ph 10 poh 4 [OH = = ] = 10 [OH ] [OH ] 10 8 3 Kb= Cτελ= = = 10 M 5 Cτελ Kb 10 Αραίωση: C V = C V αρχ αρχ τελ τελ 1 1 Cαρχ Vαρχ 10 10 Vτελ= Vτελ= = 10L= 10000ml 3 C 10 τελ V V V 10000 100 9900ml HO = = = Η Ο τελ αρχ m 0, 4 10 C1= = 10 M Mr 40 1 1 1 Cαρχ Vαρχ 10 10 NH 3 : C= = = 10 Μ V 1 NaOH : n= = = 10 τελ ΝaOH Na + + OH - C 1 C 1 C 1 c ΝΗ 3 + Η Ο ΝΗ + 4 + ΟΗ - Aρχ C - C 1 Ι/Π -X x x ΙΙ C -x x C 1 +x [NH 3] C x [NH ] K b = κατά προσέγγιση C < + 4 = x [OH ] C1 x x C1 Kb C Kb= x= x= 10 C C ( 10 ) C = + κατά προσέγγιση C 1 λόγω ΕΚΙ 1 5 x 10 α= = = 10 C 10 3 5
poh= log[oh ] = log C1= log10 = ph+ poh= 14 ph= 1 3 NH : n= C V= 0,1 0,1= 0,01mol 3 m 0, 4 NaOH : n= = = 0,01mol Mr 40 HCl: n=0,0 mol NaOH+ HCl NaCl+ HO 0,01 0,01 0,01 NH 3 +HCl NH 4 Cl 0,01 0,01 0,01 Άρα στο τελικό διάλυµα έχουµε: 1 ΝaCl το οποίο δεν συµµετέχει στη διαµόρφωση της τιµής του ph αφού προέρχεται από ισχυρό οξύ και ισχυρή βάση n 0,01 NH 4 Cl: C= = = 10 M v 1 NH Cl NH + Cl + 4 4 10 - Μ 10 - Μ 10 - Μ c ΝΗ + 4 + Η Ο ΝΗ 3 + Η 3 Ο + Aρχ 10 - - - Ι/Π -x x x ΙΙ 10 - -x κατά προσίγγιση x x K 10 K = K K = = = 10 14 ω α Κ b ω α 5 Κ b 10 x 10 9 11 5,5 + Kα= x= 10 10 = 10 = 10 M = [H 3O ] + 5,5 ph= log[h3o ] = log10 = 5,5 9 Επιµέλεια: Χρονοπούλου Αρετή