Τομέας Χημείας "ρούλα μακρή"
ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΕΥΤΕΡΑ 30 ΜΑΪΟΥ 2016 - ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ (ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ) ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α Α1. γ Α2. δ Α3. γ Α4. α Α5. Σ, Λ, Λ,Λ, Σ ΘΕΜΑ Β Β1. α. 2ΝΗ 3 + 3CuO N 2 + 3Cu + 3H 2 O β. 5CH 3 CH(OH)CH 3 + 2KMnO 4 +3 H 2 SO 4 5CH 3 COCH 3 +K 2 SO 4 + 2MnSO 4 +8 H 2 O B2. α. Με την αύξηση της θερμοκρασίας ευνοείται η ενδόθερμη αντίδραση σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier άρα η ισορροπία μετατοπίζεται αριστερά. Η ποσότητα της ΝΗ 3 μειώνεται και η τιμή της Kc μειώνεται αφού η kc εξαρτάται από την θερμοκρασία. β. Με την αύξηση του όγκου μειώνεται η πίεση οπότε σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier η ισορροπία μετατοπίζεται αριστερά όπου έχουμε περισσότερα mol. Άρα η ποσότητα της ΝΗ 3 μειώνεται ενώ η kc παραμένει σταθερή διότι εξαρτάται μόνο από την θερμοκρασία. Β3. α. Σύμφωνα με την αντίδραση ιοντισμού του HCl: HCl + H 2 O Cl - + H 3 O + έχουμε [Η 3 Ο + ]=0,1Μ άρα ρη=-log[η 3 Ο + ]=1 Από την σχέση ka(hδ)=[δ - ].[Η 3 Ο + ]/[ΗΔ] έχουμε [Δ - ]/[ΗΔ]=10-5 /1 άρα [ΗΔ]/[Δ - ]>10 επομένως ο δείκτης παίρνει το χρώμα της όξινης μορφής δηλ. κόκκινο β. Η όξινη μορφή εμφανίζεται όταν [ΗΔ]/[Δ - ]>10 οπότε ρη<ρka-1 δηλ. ρη<4 Ομοίως η βασική μορφή εμφανίζεται όταν [Δ - ]/[ΗΔ]>10 ρη>ρka+1 δηλ. ρη>6
Β4. Άρα η αλλαγή χρώματος του δείκτη πραγματοποιείται με την σταδιακή προσθήκη του διαλύματος NaOH στην περιοχή του PH ανάμεσα στις τιμές 4-6 α. 11Να: 1S 2 2S 2 2p 6 3S 1 Ομάδα 1 η ή ΙΑ, περίοδος 3 η, τομέας S 17Cl: 1S 2 2S 2 2p 6 3S 2 3p 5 Ομάδα 17 η ή VΙIΑ, περίοδος 3 η, τομέας p 11K: 1S 2 2S 2 2p 6 3S 2 3p 6 4S 1 Ομάδα 1 η ή ΙΑ, περίοδος 4 η, τομέας S β. r(cl)<r(na)<r(k) Με βάση την θέση των στοιχείων στον περιοδικό πίνακα το Κ βρίσκεται πιο κάτω άρα έχει κατανεμημένα τα ηλεκτρόνια του σε περισσότερες στιβάδες γι αυτό έχει το μεγαλύτερο μέγεθος. Το Να σε σχέση με το Cl βρίσκεται στην ίδια περίοδο του περιοδικού πίνακα αλλά πιο αριστερά, άρα έχει μικρότερο ατομικό αριθμό, οπότε και μικρότερο δραστικό πυρηνικό φορτίο ( κατά προσέγγιση το φορτίο του πυρήνα ελαττωμένο κατά το φορτίο των ηλεκτρονίων των ενδιαμέσων στιβάδων). Για το λόγο αυτό ασκείται ασθενέστερη έλξη από τον πυρήνα στα ηλεκτρόνια της τελευταίας στιβάδας άρα έχει μεγαλύτερο μέγεθος. ΘΕΜΑ Γ Γ1. A: CH 3 CH 2 OH B: CH 3 CH 2 COONa Γ: CH 2 =CH 2 Δ: Cl-CH 2 CH 2 -Cl Ε: CH CH Z: CH 3 CH=O H: CH 3 COONH 4 Θ: CH 3 CH 2 Cl I: CH 3 CH 2 CN K: CH 3 CH 2 COOH Λ: CH 3 CH 2 CH 2 NH 2 M: CH 3 CH 2 COONH 3 CH 2 CH 2 CH 3 Γ2. α. v CH 2 =CHCH=CH 2 ( CH 2 -CH=CH-CH 2 ) V β. v CH 2 =CH-CN ( CH 2 CH(CN) ) V
Γ3. H 2 : n= V 22,4 =>n= 6,72 = 0,3 mol 22,4 CH 3 C CH: Mr =12 3+ 4 1=36+4 = 40 n= m Mr => n= 8 40 => n= 0,2 mol N i CH 3 C CH + H 2 CH 3 CH=CH 2 Αρχικά 0,2mol 0,3mol Αντ/παραγ. -0,2mol -0,2mol +0,2mol Τελικά 0,1mol 0,2mol CH 3 CH=CH 2 + H 2 CH 3 CH 2 CH 3 Αρχικά 0,2mol 0,1mol Αντ/παραγ. -0,1mol -0,1mol +0,1mol Τελικά 0,1mol 0,1mol N i β. Η ποσότητα του προπενίου είναι 0,1mol και του προπανίου 0,1mol. ΘΕΜΑ Δ Δ1. α. (Μ) NH 3 + H 2 O NH + 4 + OH Αρχικά Ο,1 Ιοντ/παρ. -χ 1 +χ 1 +χ 1 Ιοντ.Ισορ. 0,1-χ 1 χ 1 χ 1 ph+poh = pk w => 11 + poh= 14 => poh=14-11 => poh=3 Άρα : poh=-log[oh - ] => 3=-log[OH - ] => [OH - ]=10-3 M Οπότε: χ 1 = [OH - ]=10-3 M Ο βαθμός ιοντισμού της NH 3 στο διάλυμα είναι: α= χ C => α=10 3 0,1 => α=10-2 ή α=0,01 ή 1% β. Από τον νόμο του Ostwald για το διάλυμα της αμμωνίας: k b = α 2 C => k b = (10-2 ) 2 0,1=> k b =10-5 Από τον νόμο του Ostwald για το διάλυμα της μεθυλαμίνης : k b =α 2 C=> k b =(2 10-2 ) 2 1=> K b =4 10-4
γ. Μέτρο ισχύος για δύο ηλεκτρολύτες στην ίδια θερμοκρασία,αποτελεί η σταθερά ιοντισμού. Όσο μεγαλύτερη η τιμή της τόσο ισχυρότερος είναι ο ηλεκτρολύτης. Άρα αφού: kb(ch 3 NH 2 )=4 10-4 και kb(nh 3 )=10-5 Τότε : kb(ch 3 NH 2 ) > kb(nh 3 ) δηλαδή η CH 3 NH 2 είναι ισχυρότερη βάση από την ΝΗ 3. Δ2. Τα mol της NH 3 είναι: n=c V => n=0,1 0,2 => n=0,02mol Τα mol του HCl είναι: n=c V => n=0,05 0,2 => n=0,01mol Έχουμε εξουδετέρωση: (mol) NH 3 + HCl NH 4 Cl Αρχικά 0,02 0,01 Αντ/παραγ. -0,01-0,01 +0,01 Τελικά 0,01 0,01 Προκύπτει ρυθμιστικό διάλυμα (NH 3 NH 4 Cl) Βρίσκουμε τις τελικές συγκεντρώσεις : [NH 3 ]= 0,01 1 => [NH 3]=0,01M και [ΝΗ 4 Cl]= 001 1 => [NH 4 Cl]=0,01M Από τον τύπο των H.H έχουμε: poh=pkb + log Cοξέος Cβάσης Άρα: ph+poh=pkw => ph + 5=14 => ph=9 Δ3. Τα mol του HCL είναι: n(hcl)=c.v=0,2l.0,05m=0,01 mol Τα mol του CH 3 NH 2 είναι: n( CH 3 NH 2 )=0,01L.1M=0,01 mol => poh= 5 + log0,01 => poh=5 0,01 Από την αναλογία της αντίδρασης : HCl + CH 3 NH 2 CH 3 NH 3 Cl βλέπουμε ότι στο διάλυμα Υ4 θα έχουμε μόνο 0,01 mol άλατος CH 3 NH 3 Cl με συγκέντρωση 0,01mol/0,25L=0,04Μ Από την διάσταση του άλατος προκύπτουν τα ιόντα: CH 3 NH 3 Cl CH 3 NH 3 + + Cl - Το Cl - προέρχεται από ισχυρό ηλεκτρολύτη (ΗCl) άρα δεν αντιδρά με το νερό. Το CH 3 NH 3 + είναι το συζυγές οξύ της CH 3 NH 2 άρα αντιδρά με το νερό: Μ CH 3 NH 3 + + Η 2 Ο CH 3 NH 2 + Η 3 Ο + Αρχικά 0,04 Αντ. Παρ. -χ 3 +χ 3 +χ 3 Ιοντ.ισορ. 0,04-χ 3 χ 3 χ 3
Ka(CH 3 NH 3 + )= x 3 2 0,04 x 3 Θεωρώ ότι [CH 3 NH 3 + ]=0,04Μ διότι kb/c<10-2 Kw/kb(CH 3 NH 2 )= x 3 2 0,04 10 14 άρα 4.10 4= x 2 3 0,04 άρα χ 3=10-6. Άρα ρη=6 Δ4. n(nh 3 )=0,01L.1M=0,01 mol n( ΗCΟΟΗ)=0,1L.0,1M=0,01 mol Από την αναλογία της αντίδρασης : HCΟΟΗ + NH 3 ΗCOONH 4 βλέπουμε ότι στο διάλυμα Υ5 θα έχουμε μόνο 0,01 mol άλατος ΗCOONH 4 από την διάσταση του οποίου προκύπτουν τα ιόντα: ΗCOONH 4 ΗCOO - + NH + 4 που προέρχονται από ασθενείς ηλεκτρολύτες άρα αντιδρούν με το νερό. To ΗCOO - είναι η συζυγής βάση του HCOOH με kb=kw/ka=10-10 ενώ το ΝΗ + 4 είναι το συζυγές οξύ της ΝΗ 3 με ka=kw/kb=10-9. Άρα το τελικό διάλυμα θα είναι όξινο επειδή ka(νη + 4 )>kb(hcoo - ) Σχολιασμός Θεμάτων Τα θέματα της Χημείας είναι βατά για καλά προετοιμασμένους μαθητές, καλύπτουν όλη την ύλη του μαθήματος, αλλά ήταν μικρής έκτασης. Η δυσκολία των θεμάτων είναι μικρότερη σε σχέση με τα θέματα των τελευταίων ετών.