ΘΕΜΑ Α ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 6 IOYNIOY 0 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Α. γ, Α. β, Α. α, Α. β, Α5. β. ΘΕΜΑ Β Β.α. Λ, β. Λ, γ. Σ, δ. Σ, ε. Σ Β. α. ιαφορές µεταξύ σ και π δεσµού:. Ο δεσµός π δηµιουργείται µόνο εφ' όσον έχει προηγηθεί ο σχηµατισµός ενός σ δεσµού.. Ο σ δεσµός είναι ισχυρότερος του π καθώς στην πρώτη περίπτωση επιτυγχάνεται µεγαλύτερη αλληλοεπικάλυψη τροχιακών.. Ο σ δεσµός προκύπτει µε αξονική αλληλοεπικάλυψη τροχιακών ενώ ο π µε πλευρική αλληλοεπικάλυψη τροχιακών.. Ο σ δεσµός προκύπτει µε επικαλύψεις s-s, s-p και p-p ατοµικών τροχιακών ενώ ο π δεσµός προκύπτει µε πλευρική αλληλοεπικάλυψη p-p ατοµικών τροχιακών. Σηµ. Ενδεικτικά ο µαθητής απαντάει σε δύο. β. Παρατηρούµε ότι Ε i >>> E i. Συµπεραίνουµε ότι µε την αποβολή του ου ηλεκτρονίου το στοιχείο αποκτά δοµή ευγενούς αερίου άρα έχει ηλεκτρόνια στην εξωτερική του στιβάδα. Συνεπώς ανήκει στη η οµάδα του περιοδικού πίνακα. γ. Ο πρωτολυτικός δείκτης ιοντίζεται σύµφωνα µε την αντίδραση: Η + H O + H O + κόκκινο κίτρινο p a 5 άρα a 0 5 ph log HO log0 HO 0 M H 5 O a 0 a 0 [ Η ] [ Η ] H 0 00 O Εποµένως [ Η ] 00 άρα υπερισχύει η όξινη µορφή του δείκτη και το δ/µα θα αποκτήσει κόκκινο χρώµα.
ΘΕΜΑ Γ Γ. δ. Το άλας διίσταται σύµφωνα µε την αντίδραση: ΝΗ Α ΝΗ + Α () cm cm cm ΝΗ + H O ΝΗ + Η O + + a + ( ) A + HO Η A + Εφόσον το δ/µα είναι βασικό ph 8 άρα [ ] + συγκέντρωση των ιόντων είναι ίδια άρα > A a + W > W a + A > a HA < 0 a HA 5 A > H O και η αρχική α. Σε µέρος από το περιεχόµενο του δοχείου προσθέτουµε αµµωνιακό διάλυµα χλωριούχου χαλκού (CuCl/ ). Αν παρατηρήσουµε σχηµατισµό κεραµέρυθρου ιζήµατος συµπεραίνουµε ότι στο δοχείο περιέχεται η ένωση - πεντίνιο σύµφωνα µε την αντίδραση: CHCH CH C CH + CuCl + CHCH CH C CCu + Cl Αν δεν παρατηρήσουµε σχηµατισµό ιζήµατος τότε είναι το - πεντίνιο ( CH CH C C CH ) το οποίο δεν διαθέτει όξινο Η. β. Σε µέρος από την ποσότητα του κάθε δοχείου προσθέτουµε διάλυµα ΝaΟΗ και θερµαίνουµε ώστε να υδρολυθούν οι εστέρες σύµφωνα µε τις αντιδράσεις: ΗCOOCH + Na θ ΗCOONa + CH CΗCOOCHCH θ + Na CHCOONa + CHCH πρώτος τρόπος Στη συνέχεια σε κάθε δοχείο προσθέτουµε Ι /Νa. Στο δοχείο στο οποίο θα παρατηρήσουµε καταβύθιση κίτρινου ιζήµατος CHI περιέχεται η αλκοόλη CH CH ΟΗ, που προέρχεται από CH CΟΟCH CΗ, σύµφωνα µε την αντίδραση: CΗCH + I + 6Na HCOONa + CHI + 5NaI + 5HO ή δεύτερος τρόπος Στη συνέχεια σε κάθε δοχείο προσθέτουµε MnΟ / H SO. Στο δοχείο στο οποίο θα παρατηρήσουµε έκλυση αέριο CO (φυσαλίδες) περιέχονται HCOONa και
Γ. Γ. CH, τα οποία προέρχονται από τον εστέρα HCOOCH, σύµφωνα µε τις αντιδράσεις: 0HCOONa+MnO + H SO 0CO + SO + MnSO + 5Na SO + 6H O 5CH +6MnO + 9H SO 5CO + SO + 6MnSO + 9H O (A) CH CH (B) CH CH ( Γ) CH CH Cl ( ) CH -CH ΜgCl (E) CH CH O (Z) CH CH CH -CH OMgCl (Θ) CH CH CH CH ΟΗ Έστω ω mol C ν H ν+ (A) φ mol C µ H µ+ (B) M ν+ 8 ra M µ + 8 m µιγµ m A + m B, ω(ν + 8) + φ(µ +8) () Το κάθε µέρος θα περιέχει ω/ mol (Α) και φ/ mol (B) Στο πρώτο µέρος: CνHν+ + Na CνHν+ONa + H ω/ mol ω/6 mol Cµ Hµ+ + Na Cµ Hµ+ONa + H φ/ mol φ/6 mol Το αέριο που απελευθερώνεται είναι το Η VH, n H 0, mol,, Άρα ω + φ 0, ω+φ 0,6 () 6 6 Στο δεύτερο µέρος C H +SOCl C H C l+so + HCl ν ν+ ν ν+ rb C H +SOCl C H C l+so + HCl µ µ+ µ µ+ φ/ mol φ/ mol C H Cl + Mg C H MgCl C H αιθέρας + HO ν ν+ ν ν+ ν ν+ C H Cl + Mg C H MgCl C H αιθέρας + HO µ µ+ µ µ+ µ µ+ Τα προϊόντα της υδρόλυσης ταυτίζονται άρα ν µ.
ΘΕΜΑ. α. Από την () έχουµε: (), (ω + φ)(µ + 8), 0,6(µ + 8) µ ν ( Α) Εποµένως χουν : CH9 ( Β) έ MT Οι πιθανοί συντακτικοί τύποι είναι Ι ) CH CH CH CH Ι ) CHCH CH CH Ι ) CH CH CH CH Ι ) CH C CH CH Από τα ισοµερή µόνο το Ι δίνει αλογονοφορµική αντίδραση και το ισοµερές του που µετά την υδρόλυση του Griground δίνει ίδιο οργανικό προϊόν είναι το Ι. Στο τρίτο µέρος: Έστω η (Α) αντιστοιχεί στην CHCH CH CH και είναι ω/ mol CH CH CH CH + I +6Na CH CH COONa+CHI + 5NaI+5H O ω/mol ω/ mol ω ω nij ή 0,05 ω 0,5 mol Άρα () φ 0,5 mol. CH CH CH CH δηλαδή CH CH CH CH 0,5mol και CHCH CH CH 0,5mol οχείο 5 ph 5 7 ιάλυµα Υ Υ 5 Υ Υ Υ n Na CNa VNa 0, 0, 005 5 0 mol. n οξ Cοξ Vοξ Cοξ 0, 0 Cοξ 0 mol.
Γίνεται η αντίδραση mol CH CH CO + Na CHCH COONa + HO. Αρχ. C οξ 0 5 0 Αντ./Παρ. 5 0 5 0 5 0 Τελ. C οξ 0 5 0 0 5 0 στην ογκοµέτρηση εξουδετερώνεται πλήρως το οξύ µε την βάση άρα 5 0 Cοξ 0 5 0 0 Cοξ C οξ 5 0 M 0,05 M. 0 β. Για να ανιχνεύσουµε την καρβοξυλοµάδα στο διάλυµα προσθέτω NaHCO ή Na CO ή CaCO και παρατηρούµε έκλυση αερίου CO. CH CH CO + NaHCO CH CH COONa + CO + HO. Για να ανιχνεύσουµε την υδροξυλοµάδα προσθέτουµε στο διάλυµα MnO /H + και παρατηρούµε αποχρωµατισµό 5CH CH CO + MnO + HSO 5CH C CO + MnSO + SO + 8HO. O. Υ Υ 5 Υ 6 ΝαΟΗ + Cl C 0, M C 5 0, M V V 5 V 6 V + V 5 ph6 Βρίσκω τα mol n NαΟΗ C V 0, V mol n Cl C 5 V 5 0, V 5 mol. γίνεται η αντίδραση mol Cl + Nα NαCl + + H O αρχ. 0, V 5 0, V αντ/ παρ. -0, V -0, V 0, V 0, V τελ. 0, (V 5 - V ) ---- 0, V 0, V αφού προκύπτει ρυθµιστικό διάλυµα, θα αντιδράσει όλη η ποσότητα του ΝαΟΗ. Άρα: 0, V 0, ( V5 V ) 0, V C Μ, C, C V τελ. Cl V τελ. NaCl V τελ. 5
+ Μ] Cl + Cl - C Cl - C Cl C Cl Μ] + H O + C C Cl + - -x +x x C x C Cl + x x ( ) 0, V5 V + x x Vτελ (). [ ] 0,V x Vτελ Όµως ph 9 άρα p 5 άρα [ΟΗ ] x 0 5. 5 5 0,( V5 V) 0 ( V5 V) 0 () (). 0,V V ( ) 0, V5 V + x x Vτελ (). [ ] 0,V x Vτελ Όµως ph 9 άρα p 5 άρα [ΟΗ ] x 0 5. 5 5 0,( V5 V) 0 ( V5 V) 0 () (). 0,V V Από το διάλυµα Υ έχουµε: Μ + HO + Ι.Ι. 0, y y y y y y 0, y 0, Όµως ph άρα p άρα [ΟΗ ] y 0. ( 0 ) 5 0 0 5 5 ( V5 V) 0 V () 0 V V5 V V V 5. V V 5 6
. Άρα p. Στο Υ Υ Υ ΝΗ + x L H O ΝΗ 0, M C V ph [ ] (V+x) ph -0 5 0 0 0 C 0 Μ C 0, V 0 V V + x x Όµως C 0 0 00 99 x 99 V. V + x V + x V V Υ Υ ΝαΟΗ + y L H O ΝαΟΗ 0, C V (V+y)L ph ph - p Εποµένως [ΟΗ - ] 0 -. Στο Y + Na NaH + C C C άρα C 0 M. Όµως 0,V V V + y y C 0 0 0 9 y 9V. V + y V + y V V Ένα ρυθµιστικό διατηρεί το ph του όταν γίνεται αραίωση σε συγκεκριµένα όρια. (ώστε να ισχύουν οι προσεγγίσεις). Αλλάζει η τιµή του ph, δηλαδή χάνει την ρυθµιστική του ικανότητα, όταν δεν ισχύουν οι προσεγγίσεις δηλαδή όταν γίνει πολύ µεγάλη αραίωση. Αφού το ph µεταβλήθηκε κατά µία µονάδα συµπεραίνουµε ότι δεν ισχύουν οι προσεγγίσεις άρα έγινε πολύ µεγάλη αραίωση. Η σχέση είναι y < x < ω. 7
Β τρόπος Έστω ότι ρυθµιστικό αραιώνεται κατά 00V όπως και στην περίπτωση του διαλύµατος Υ (x 99V). Υ 6 Υ 6 ΝΗ /0 M ΝΗ Cl /0 M + V HO Cl V, ph 9 00 V 0 Στο Υ 6 C Μ C Cl C Cl p p + log 5+ log 5. C Άρα ph 9. Παρατηρούµε ότι για τη µεταβολή του ph του ρυθµιστικού κατά µία µονάδα πρέπει ο όγκος του νερού που προστίθεται να είναι ω > x 99 V. Εποµένως y < x < ω. 8