ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 27 ΜΑΪΟΥ 2015 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΤΕΣΣΕΡΙΣ (4) ΘΕΜΑ Α Για τις προτάσεις Α1 έως και Α5 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της πρότασης και, δίπλα, το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή επιλογή. Α1. Ο συμβολισμός p x καθορίζει τις τιμές α. του δευτερεύοντος κβαντικού αριθμού β. του μαγνητικού κβαντικού αριθμού γ. του αζιμουθιακού και του μαγνητικού κβαντικού αριθμού δ. του κύριου και του δευτερεύοντος κβαντικού αριθμού. Μονάδες 5 Α2. Ποια από τις παρακάτω τετράδες κβαντικών αριθμών δεν είναι επιτρεπτή; α. n =, l = 2, m l = 2, m s = +½ β. n = 4, l = 4, m l = 4, m s = +½ γ. n = 2, l = 0, m l = 0, m s = ½ δ. n = 2, l = 1, m l = 1, m s = ½ Μονάδες 5 Α. Το ph διαλύματος ασθενούς οξέος ΗΑ συγκέντρωσης 10 Μ σε θερμοκρασία 25 ο C μπορεί να είναι α. 2 β. γ. 4 δ. 8. Μονάδες 5 1 2 Α4. Στο προπένιο CH2 CHCH τα άτομα του άνθρακα 1, 2, έχουν υβριδικά τροχιακά, αντίστοιχα α. sp 2, sp 2, sp β. sp, sp 2, sp γ. sp, sp 2, sp 2 δ. sp 2, sp, sp Μονάδες 5 A5. Ποια από τις επόμενες ηλεκτρονιακές δομές αντιστοιχεί σε ένα άτομο φθορίου ( 9 F) σε διεγερμένη κατάσταση; α. 1s 2 2s 2 2p 5 β. 1s 2 2s 1 2p 6 γ. 1s 2 2s 2 2p 6 δ. 1s 1 2s 1 2p 7. Μονάδες 5 ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

ΑΡΧΗ 2ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΘΕΜΑ Β Β1. 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. Η προσθήκη υδατικού διαλύματος ισχυρής βάσης σε υδατικό διάλυμα NaF προκαλεί σε κάθε περίπτωση αύξηση του pη. β. Μπορούμε να διακρίνουμε τα ισομερή βουτίνια (C 4 H 6 ) με διάλυμα CuCl/NH. γ. Υδατικό διάλυμα που περιέχει CH CΟΟH συγκέντρωσης 0,1 M, CH CΟΟΝa συγκέντρωσης 0,1 M και NaCl συγκέντρωσης 0,1 M είναι ρυθμιστικό διάλυμα. δ. Όλα τα ευγενή αέρια έχουν ηλεκτρονιακή δομή εξωτερικής στιβάδας ns 2 np 6. ε. Η CH ΟH δίνει αντίδραση ιοντισμού στο νερό. (μονάδες 5) Να αιτιολογήσετε τις απαντήσεις σας. (μονάδες 10) Μονάδες 15 Β2. ίνονται τα στοιχεία 7 Χ, 12 Ψ, 8 Ο, 1 Η. α. Να βρείτε τη θέση των στοιχείων Χ και Ψ στον περιοδικό πίνακα, δηλαδή την ομάδα και την περίοδο. (μονάδες 4) β. Ποιο από τα στοιχεία Χ και Ψ έχει μεγαλύτερη ενέργεια πρώτου ιοντισμού; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (μονάδες 2) γ. Να γράψετε τους ηλεκτρονιακούς τύπους κατά Lewis των ενώσεων ΗΧΟ και ΨΟ. (μονάδες 4) Μονάδες 10 ΘEΜΑ Γ Γ1. ίνεται το παρακάτω διάγραμμα χημικών διεργασιών. ΤΕΛΟΣ 2ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των δέκα ενώσεων Α, Β, Γ,, Ε, Ζ, Θ, Κ, Λ και Μ. Μονάδες 10 Γ2. Ποσότητα βουτενίου Α με ευθύγραμμη ανθρακική αλυσίδα αντιδρά πλήρως με Η 2 Ο παρουσία Η 2 SO 4, οπότε παράγονται οι ισομερείς ενώσεις Β (κύριο προϊόν) και Γ. Το μίγμα των Β και Γ απομονώνεται και χωρίζεται σε τρία ίσα μέρη. Το 1 ο μέρος αντιδρά με περίσσεια μεταλλικού Na, οπότε παράγονται 1,12 L αερίου σε πρότυπες συνθήκες (STP). Στο 2 ο μέρος προσθέτουμε περίσσεια διαλύματος Ι 2 /Na, οπότε καταβυθίζονται 0,08 mol ιωδοφορμίου. Tο ο μέρος οξειδώνεται πλήρως με διάλυμα KMnO 4 συγκέντρωσης 0,1 M παρουσία Η 2 SO 4. α. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των ενώσεων Α, Β και Γ. (μονάδες ) β. Να υπολογίσετε τον όγκο του διαλύματος KMnO 4 που θα αποχρωματιστεί από το ο μέρος του διαλύματος. (μονάδες 12) Μονάδες 15 ΘΕΜΑ ίνονται τα διαλύματα: Υ1: ΗCO 0,1 M K a (ΗCO) = 10 4 Υ2: CΗ CO 1 M K a (CΗCO) = 10 5 Υ: Na 0,1 M 1. Πόσα ml διαλύματος Υ πρέπει να προσθέσουμε σε 1 L διαλύματος Υ1, ώστε να προκύψει διάλυμα με pη = 4; Μονάδες 7 2. Αναμειγνύονται 500 ml του διαλύματος Υ1 με 500 ml του διαλύματος Υ2, οπότε προκύπτει διάλυμα Υ4. Να υπολογίσετε το pη του διαλύματος Υ4. Μονάδες 9. Στο διάλυμα Υ4 προστίθεται περίσσεια Mg. Να υπολογίσετε τον όγκο του εκλυόμενου αερίου σε πρότυπες συνθήκες (STP). Μονάδες 6 4. Είναι δυνατός ο προσδιορισμός της συγκέντρωσης διαλύματος HCO με ογκομέτρηση με πρότυπο διάλυμα ΚMnO 4 παρουσία Η 2 SO 4 ; (μονάδες 2) Απαιτείται δείκτης σε αυτή την περίπτωση; (μονάδα 1) Μονάδες ίνεται ότι: Όλα τα διαλύματα βρίσκονται σε θερμοκρασία θ = 25 ο C. Κ w = 10 14 Τα δεδομένα του προβλήματος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις. ΤΕΛΟΣ ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

ΑΡΧΗ 4ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ Ο ΗΓΙΕΣ (για τους εξεταζομένους) 1. Στο εξώφυλλο να γράψετε το εξεταζόμενο μάθημα. Στο εσώφυλλο πάνωπάνω να συμπληρώσετε τα ατομικά στοιχεία μαθητή. Στην αρχή των απαντήσεών σας να γράψετε πάνω-πάνω την ημερομηνία και το εξεταζόμενο μάθημα. Να μην αντιγράψετε τα θέματα στο τετράδιο και να μη γράψετε πουθενά στις απαντήσεις σας το όνομά σας. 2. Να γράψετε το ονοματεπώνυμό σας στο πάνω μέρος των φωτοαντιγράφων, αμέσως μόλις σας παραδοθούν. Τυχόν σημειώσεις σας πάνω στα θέματα δεν θα βαθμολογηθούν σε καμία περίπτωση. Κατά την αποχώρησή σας, να παραδώσετε μαζί με το τετράδιο και τα φωτοαντίγραφα.. Να απαντήσετε στο τετράδιό σας σε όλα τα θέματα μόνο με μπλε ή μόνο με μαύρο στυλό με μελάνι που δεν σβήνει. 4. Κάθε απάντηση επιστημονικά τεκμηριωμένη είναι αποδεκτή. 5. ιάρκεια εξέτασης: τρεις () ώρες μετά τη διανομή των φωτοαντιγράφων. 6. Χρόνος δυνατής αποχώρησης: 10.0 π.μ. ΣΑΣ ΕΥΧΟΜΑΣΤΕ KΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΤΕΛΟΣ ΜΗΝΥΜΑΤΟΣ ΤΕΛΟΣ 4ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

ΘΕΜΑ Α ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 27 ΜΑΪΟΥ 2015 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Α1. γ, Α2. β, Α. γ, Α4. α, Α5. β. ΘΕΜΑ Β Β1. α) Λάθος (Μ) NaF Na + F Αρχ. C - - Iστ./ Παρ. C C C Τελ. - C C + (Μ) F+ H2O HF+ I.I. C-x x x Mε προσθήκη διαλύµατος ισχυρής βάσης αυξάνονται ταυτόχρονα τα mol ΟΗ, λόγω διάστασης της ισχυρής βάσης, αλλά και ο όγκος του διαλύµατος. Οπότε δεν µπορούµε να γνωρίζουµε αν η συγκέντρωση ΟΗ στο διάλυµα αυξάνεται ή ελαττώνεται. Συνεπως το ph του διαλύµατος αυξάνεται ή ελαττώνεται µε την αντίστοιχη αύξηση ή ελάττωση της ΟΗ. β) Σωστό Ισοµερή C 4 H 6 : CH CH C CH 1-βουτίνιο 2 CH C C CH 2-βουτίνιο Με διάλυµα CuCl/NH αντιδρά το 1-βουτίνιο και σχηµατίζεται καστανέρυθρο ίζηµα. CH CH C CH + CuCl+ NH CH CH C CCu + NH Cl 2 2 4 γ) Σωστό Στο διάλυµα περιέχεται ένα ασθενές οξύ, το CH CO, και η συζυγής του βάση, η CH COO, η οποία προέρχεται από την διάσταση του άλατος CH COONa, µε ίσες συγκεντρώσεις. (Μ) CH CO + H 2 O CH COO + H O + I.I.. 0,1 x 0,1+ x x (Μ) CH COONa CH COO + Na + τελ.. 0,1 0,1 1

Η παρουσία του άλατος NaCl (NaCl Na + + Cl ) δεν επηρεάζει τα συστατικά του διαλύµατος, διότι δεν αντιδρά µε αυτά. Συνεπώς το διάλυµα είναι ρυθµιστικό. δ. Λάθος Το πρώτο ευγενές αέριο είναι στοιχείο πρώτης περιόδου µε διαµόρφωση Κ: 1s 2. ε. Λάθος Η CH όπως και όλες οι αλκοόλες ανήκει στους δότες πρωτονίων (οξέα κατά Βrönsted Lowry). Η σχετική της όµως ισχύ ως προς το Η 2 Ο είναι µικρή (Κα R από 10 16 έως 10 18 στους 25 ºC). Συνεπώς µπορούµε να θεωρήσουµε πως «πρακτικά» δεν ιοντίζεται µε το Η 2 Ο ή ακριβέστερα πως η ισορροπία του ιοντισµού της µε το Η 2 Ο είναι µετατοπισµένος αριστερά. Άρα η πρόταση είναι Λάθος. Β2. α. 7 Χ : 1s 2,2s 2,2p 12Ψ : 1s 2, 2s 2, 2p 6, s 2 8Ο : 1s 2, 2s 2, 2p 4 1Η : 1s 1 Άρα το Χ 2η περίοδο, 15η οµάδα Ψ η περίοδο, 2η οµάδα. β. Το Ψ έχει µεγαλύτερη ατοµική ακτίνα από το Χ γιατί έχει µία στοιβάδα περισσότερη. Ψ :η περίοδο άρα R Ψ > R Χ Χ : 2η περίοδο και Ε iψ < Ε iχ γιατί όσο µεγαλώνει η ατοµική ακτίνα, µεγαλώνει η ηλεκτροθετικότητα άρα µικραίνει η ενέργεια ιοντισµού. γ. 2

ΘΕΜΑ Γ Γ1. (Α) CH CH (Β) CH CH O (Γ) CH CO ( ) CHCOONa (Ε) CH CH 2 (Ζ) CH CH2 Cl (Θ) CH CH2 MgCl (Κ) CH CH CH2 CH OMgCl CH CH CH CH (Λ) 2 CH COO CH CH CH (Μ) 2 CH Γ2. α) Από τα 2 ισοµερή του βουτενίου, τα οποία διαθέτουν ευθύγραµµη αλυσίδα δηλ το 1 και 2 βουτένιο µόνο το 1-βουτένιο οδηγεί µε προσθήκη H 2 O, σε 2 διαφορετικά προϊόντα (Β) και (Γ). Γιατί + H = + 2 2 CH CH CH CH H O CH CH CH CH ΟΗ Αποκλειστικόπροϊόν Εποµένως CH CH CH2 CH ΟΗ (B) (A) + κύριο προϊόν H CH2 = CH CH2 CH + H2O CH CH CH CH ΟΗ ( Γ) δευτερεύον προϊόν 2 2 2 β) Έστω n ΟΛΙΚΑ = φ mol και από αυτά τα x mol µετατρέπονται στην (Β), ενώ y mol µετατρέπονται στην (Γ) αλκοόλη. Εποµένως φ = x + y (1)

1 o (ΙΣΟ)µέρος: Υπάρχουν x mol (B) και y mol (Γ) και οι 2 αλκοόλες αντιδρούν µε Na. 1 C4H9 + Na C4H9ONa + H2 2 φ x + y φ = mol?= mol 6 V 1,12 φ nh 2 = = = 0,05 mol = 0,05 φ = 0,mol (2) 22,4 22,4 6 2ο (ΙΣΟ) Μέρος Μόνο η Β αλκοόλη «δίνει» την αλογονοφορµική αντίδραση. Εποµένως CH CHCH CH + 4I + 6Na CH CH COONa+CHI + 5Να Ι+ 5Η Ο 2 2 2 x/ mol?= x/ mol x nchi = 0,08 0,08 = x = 0, 24 mol 1 y = 0,06 mol ( ) ο (ΙΣΟ) Μέρος H (Γ) οξειδώνεται προς οξύ (1 ο ταγής R) H (B) οξειδώνεται προς κετόνη (2ο ταγής R) (Γ) 5CH CH CH CH + 4KMnO + 6H SO 5CH CH CH CO + 4MnSO + 2K SO + 11H O 2 2 2 4 2 4 2 2 4 2 4 2 y/ = 0,02 mol =? 4 0,02 0,08 n KMnO 4 = = mol KMnO 4 καταναλώνονται στη (Γ). 5 5 (Β) 5CH CH CH CH + 2KMnO + H SO 5CH C CH CH + 2MnSO + K SO + 8H O 2 4 2 4 2 4 2 4 2 x = 0,08 =??= 0,16 5 mol KMnO 4 καταναλώθηκαν στην οξείδωση της (Β) () 2 0, 08 0,16 0, 24 Από τις (2) και () no λικά = + = ΚΜnO4 5 5 5 mol 4

0,24 n 2, 4 C 5 KMnO = V 4 ( διαλ/ τος ) KMnO = = = 0, 48 L διαλύµατος ΚΜnΟ 4 4. V 0,1 5 ΘΕΜΑ 1. ω L στο Υ 1 L στο Υ1 ------------------ ph= 4 V = + ω διαλ/ τος 1 ( ) L n = C V = 0,1 ω mol / n = C V = 0,1 1 = 0,1 mol Na HCO Το HCO αντιδρά µε το Nα: HCO + Na HCOONa + H2O 0,1 0,1ω ιερεύνηση: n = n α) HCO Na Τελικό διάλυµα : HCOONa HCOONa HCOO + Na Na + + / Na : ισχυρή HCOO / HCO : ασθενές HCOO + H O HCO+ β) nhco< n Na 2 Τελικό διάλυµα : Nα, HCOOΝα / ph > 7 γ) nhco> n Na, ph > 7 µη δεκτό. HCO + Na HCOONa + H2O 0,1 0,1ω -- Αρχικά (mol) 0,1ω 0,1ω -- Αντιδρούν 0,1ω Παράγονται 0,1-0,1ω -- 0,1ω -- Τελικά Τελικά: n 0,1ω CHCOONa = = Μ V 1+ ω Ρυθµιστικό n 0,1ω CHCOO Η = = Μ V 1+ ω 5

0,1ω HCOO 0,1 Ισχύει: log 4 4 log 1 ω ph = pka + = + + ω 1 = [ HCO ] 0,1 0,1ω 0,1 0,1ω 1+ ω 0,1 0,1ω = 0,1ω 0,1 = 0, 2ω ω = 0,5 L / 500ml Υ. 2. 500ml δτος Y 1 500ml δτος Y 2 Y 4 ph = 2 Vδτος = 500 + 500 = 1000 ml/ 1L n 0,1 0,5 CHCO = = = 0,05 M V 1 C CHCO n 1 0,5 = = = 0,5 M V 1 Τα οξέα ιοντίζονται: HCO + H 2 O HCOO + H O + (0,05 x)m xm xm CH COONa + H 2 O CH COO + H O + (0,05 y)m ym ym Όµως [Η Ο + ] δ = (x + y)m + HCOO HO ισχύει: Ka HCO = HCO [ ] x(x + y) x(x + y) 0,05 x 0,05 4 4 10 = 10 6 5 10 =x(x y) (1) + + CHCOO HO 5 y(x y) Ka CHCO = + 10 = CH CO 0,5 y [ ] y(x + y) + 0,5 5 6 10 5 10 =y(x y) (2) 6 (1) (2) 2 5 10 =x(x y) + y(x y) + + + 5 + 5 10 =(x + y)(x + y) (x + y)= H O = 10 M ph = 2,5 6

. n HCO = C V = 0,1 0,5 = 0,05 mol n = C V = 1 0,5 = 0,5 mol CHCO Τα οξέα αντιδρούν µε το Mg: 2HCΟΟΗ + Μg (HCOO) 2 Mg + H 2 0,05 mol ; = 0,025 mol 2CH CΟΟΗ + Μg (CH COO) 2 Mg + H 2 0,05 mol ; = 0,025 mol n = 0,025 mol / V = n V = 0,025 22, 4 = 0,56 L 1H2 1H2 n = 0, 25 mol / V = n V = 0,25 22, 4 = 5,6 L 2H2 2H2 V = 0,56+ 5, 6= 6,16 L οξh 2 4. Είναι δυνατός ο προσδιορισµός της συγκέντρωσης του διαλύµατος HCΟΟΗ καθώς µπορούµε να βασιστούµε στη στοιχειοµετρία της εξίσωσης του HCΟΟΗ από το ΚΜnO 4 : 5HCO + 2KMnO 4 + H 2 SO 4 5CO 2 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8H 2 O. εν απαιτείται δείκτης γιατί ο προσδιορισµός του τελικού σηµείου θα γίνει από τη στιγµή που θα σταµατήσει ο αποχρωµατισµός του διαλύµατος ΚΜnO 4 /Η + ( µωβ ) καθώς το διάλυµα προστίθεται σταδιακά στο διάλυµα HCΟΟΗ ηλαδή η πρώτη σταγόνα που δεν θα αποχρωµατιστεί θα καθορίσει το τελικό σηµείο της ογκοµέτρησης 7