212E ΘΕΜΑ Α Α1. γ Α2 γ Α3 β Α4 γ, Α5. α. Σχολικό βιβλίο σελίδα 27, β. Σχολικό βιβλίο σελίδα 193 ΘΕΜΑ Β B1. α. Κάνω τις ηλεκτρονιακές κατανομές των στοιχείων και βρίσκω τη θέση τους στον περιοδικό πίνακα: 1Η: 1s 1 1 η ομάδα 1 η περίοδος 7N: 1s 2 2s 2 2p 3 15 η ομάδα 2 η περίοδος 8: 1s 2 2s 2 2p 4 16 η ομάδα 2 η περίοδος 11Na: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 1 η ομάδα 3 η περίοδος 15P : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 15 η ομάδα 3 η περίοδος Ι) στην ίδια ομάδα, την 1 η ομάδα, ανήκουν τα Η και Να. Στην ίδια ομάδα, τη 15 η ομάδα ανήκουν τα Ν και P. ΙΙ) στην ίδια περίοδο, τη 2 η περίοδο, ανήκουν τα Ν και Ο. Στην ίδια περίοδο, την 3 η περίοδο, ανήκουν τα Να και Ρ. β. H 3 H N + H P H, 3- Β2. α) Λάθος. Ουσίες όπως η CH 3 H (μεθυλική αλκοόλη), με τιμή K a μικρότερη από 1-14 δεν αντιδρούν με το Η 2 Ο. (σελίδα 112) β) Σωστό. Ο σ δεσμός είναι ισχυρότερος του π, καθώς στην πρώτη περίπτωση επιτυγχάνεται μεγαλύτερη επικάλυη τροχιακών (σελίδα 191). γ) Λάθος. Σ ένα πολυηλεκτρονικό άτομο, πλην των ελκτικών δυνάμεων πυρήνα - ηλεκτρονίου (που καθορίζονται από τον κύριο κβαντικό αριθμό), ασκούνται απώσεις ηλεκτρονίου - ηλεκτρονίου (που
212E καθορίζονται από το δευτερεύοντα κβαντικό αριθμό). Για το λόγο αυτό διαφοροποιούνται οι ενεργειακές στάθμες των υποστιβάδων της ίδιας στιβάδας (σελίδα 14).. δ) Λάθος. Κατά τον πολυμερισμό προσθήκης θα έπρεπε να έχουμε ανόρθωση του διπλού δεσμού στο πολυμερές (σύμφωνα με τα πραδείγματα του σχολικού βιβλίου), κάτι που δε συμβαίνει. Το πολυμερές προκύπτει από τον πολυμεριμσμό του 2 μεθυλο 1,3 βουταδιενίου: ν H 2 C C CH CH 3 πολυμερισμός H 3 C C CH CH 3 CH 3 ν Σχόλιο: Το σχολικό βιβλίο δεν αναφέρει τίποτα για τον πολυμερισμό τέτοιων μονομερών. Β3. Παρουσιάζονται οι ισομερείς ενώσεις και τα δοχεία στα οποία βρίσκονται: ουσία Ι 2 + ΝαΟΗ Grigard KM 4 /H + Δοχείο H 3 C H Α, Γ, Κ Γ,Δ.Κ Α,Γ,Δ Γ H 3 C CH CH 3 H Β, Δ Γ,Δ.Κ Α,Γ,Δ Δ H 3 C CH 3 Α, Γ, Κ Γ,Δ.Κ Β,Κ Κ, H 3 C CH Α, Γ, Κ Α,Β Α,Γ,Δ Α H 3 C C CH 3 Β, Δ Α,Β Β,Κ Β Για κάθε ένωση γράφω σε ποια πιθανά δοχεία θα μπορούσε να βρίσκεται. Το περιεχόμενο του κάθε δοχείου προκύπτει εύκολα αν παρατηρήσουμε για την ένωση ποιο γράμμα δοχείου υπάρχει και στις 3 στήλες της ίδιας σειράς του πίνακα (εκεί που συναληθεύουν, όπως παρατήρησε ένας μαθητής μου). Το Κ αντιστοιχεί σε κανένα δοχείο. ΘΕΜΑ Γ Γ1. Α Β Γ Δ Ε Ζ CH 3 Br CH 3 MgBr CH 3 MgBr CH 3 H CH 3 CH= Θ Λ H 3 C CH Cl Cl
212E H 3 C C CH Γ2. H 3 C C CH 3 Θα προσδιορίσουμε τα mol της CH 3 CH= στο (γ): Προσδιορίζω τα mol του Cu 2 : = m/mr = 7,15/143 =,5 mol Cu 2 Προκύπτει από την αντίδραση: CH 3 CH=+ 2CuSΟ 4 + 5NaH CH 3 CNa+ Cu 2 +2Na : S 4 + 3H 2 Τα 1 mol CH 3 CH= παράγουν 1 mol ιζήματος Τα x mol παράγουν,5 mol ιζήματος. x =,5 mol CH 3 CH= Θα προσδιορίσουμε τα mol του ΗCH στο (α): Βρίσκω τα mol του ΚΜ 4 : C = /V = C V =,1,4 =,4 mol ΚΜ 4 Προσδιορίζω τα mol του ΚΜ 4 που καταναλώθηκε για την οξείδωση της CH 3 CH =Ο: 5CH 3 CH = + 2ΚΜ 4 +3H 2 S 4 5CH 3 CH+2MS 4 +K 2 S 4 + 3Η 2 Τα 5mol CH 3 CH = αντιδρούν με 2 mol ΚΜ 4 Τα,5 mol CH 3 CH = αντιδρούν με x mol ΚΜ 4 Άρα x =,2 mol ΚΜ 4 Προσδιορίζω τα mol του HCH: Για την οξείδωση του HCH χρησιμοποιήθηκαν:,4 -,2 =,2 mol KMΟ 4 5HCH+ 2 ΚΜ 4 + 3H 2 SΟ 4 5C 2 + 2MSΟ 4 + K 2 SΟ 4 + 8H 2 Ο Τα 5 mol HCH αντιδρούν με 2 mol KMΟ 4 Τα x mol HCH αντιδρούν με,2 mol KM 4 x =,5 mol HCH. Προσδιορίζω τα mol του ΝαΟΗ που χρησιμοποιήθηκαν για την εξουδετέρωση των οξέων: C = /V = C V =,5,3 =,15 mol ΝαΟΗ Βρίσκω τα mol του NaH που απαιτήθηκαν για την εξουδετέρωση του HCH: HCH + NaH HCNa + Η 2 Ο To 1 mol HCH αντιδρά με 1 mol NaH Τα,5 mol HCH αντιδρούν με,5 mol NaH Βρίσκω τα mol CH 3 CH: Τα mol του ΝαΟΗ που εξουδετερώνουν το CH 3 CH είναι:,15-,5=,1 mol ΝαΟΗ.
212E CH 3 CH + NaH CH 3 CNa + Η 2 Ο To 1 mol CH 3 CH αντιδρά με 1 mol NaH Τα x CH 3 CH mol αντιδρούν με,l mol NaH x=,1mol CH 3 CH ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΘΕΜΑΤΟΣ Δ: Δ1. i) RCH + H 2 RC - + H 3 + Αρχικά C 1-7 Αντιδρούν x Παράγονται x 1-7 +x Ισορροπία C-x x 1-7 +x Προσεγγίσεις C x x Συγκέντρωση H 3 : ph 3 [H 1 Εύρεση C: 3 3 ] M [H ] [RC ] 1 1 1 C [RCH] C 1 3 3 6 3 5 Ka 1 C 5 1 1 M Εύρεση mol του RCH: 1 1 C C V 1 1 1 mol V Εύρεση Mr του RCH: m m 7,4 Mr Mr Mr 74g 1 Mr 1 Εύρεση συντακτικού τύπου από το ΓΜΤ του οξέος: ΓΜΤ: C ν Η 2ν+1 CH Mr 7g 4 12v 2 112 216 1 74 2 Άρα ο συνεπτυγμένος συντακτικός τύπος του οξέος είναι ο : CΗ 3 CH ii) βαθμός ιοντισμού του CΗ 3 CH είναι:
212E 3 x 1 1 1 C 1 2 Δ2. Βρίσκω τα mol του CΗ 3 CH: 1 1 2 C C V 1 21 21 mol V Εξουδετέρωση και υπολογισμός των mol του άλατος: mol 2CH 3 CH + Ca(H) 2,2 αντιδρούν,2 τελικά C) 2 Ca + 2H 2,1,1 Διάσταση του παραγόμενου άλατος και παραγόμενα mol ιόντων: mol C) 2 Ca,1 διίστανται,1 τελικά H 2 2CH 3 C - (aq) + Ca 2+ (aq),2,2 Με το Η 2 Ο αντιδρά μόνο το CH 3 C - το οποίο είναι η συζυγής βάση του ασθενούς οξέος CH 3 CΗ: Βρίσκω τη συγκέντρωση των CH 3 C - : 2 21 C C C 1 V 21 1 1 M C/M CH 3 C - + H 2 CH 3 CH + H - ιοντίζονται,1 1-7 τελικά,1- προσεγγίσεις,1 +1-7 Εύρεση K b του CH 3 C - :
212E K 1 K K K K K 14 a b w w b Ka b 5 1 b Εφαρμογή της Κ b στην ισορροπία και εύρεση ph: [H ] [CH CH CH] K 1 3 2 9 1 5 5 Kb 1 1 1 [H ] 1 M ph 1 [CH3CH2C ] 1 ph 14 ph ph 9 Δ3. Βρίσκω τα mol στο Υ1: 1 2 3 C CV 1 441 441 mol V Έστω ότι απαιτούνται ω mol Ca(H) 2. Όταν δεν ξέρουμε ποιο αντιδρών είναι σε έλλειμμα, κάνουμε διερεύνηση: Έστω ότι ω =44 1-3 mol 9 5 mol 2CH 3 CH + Ca(H) 2 C) 2 Ca + 2H 2 αντιδρούν τελικά,44,44,22,22,22,22 Στην περίπτωση αυτή θα παραγόταν το C) 2 Ca του οποίου η διάσταση θα παράγει τη βάση CH 3 C - : C) 2 Cα 2 CH 3 C - + Ca 2+ Επειδή το ph=6, αυτό είναι άτοπο. Αν η βάση Ca(H) 2 ήταν σε περίσσεια, τότε το διάλυμα θα ήταν ακόμη πιο βασικό (άτοπο). Άρα σε περίσσεια πρέπει να είναι το οξύ: CH 3 CΗ. mol 2CH 3 CH + Ca(H) 2 C) 2 Ca + 2H 2,44 ω αντιδρούν 2ω ω ω τελικά,44-2ω ω Στο τελικό διάλυμα περιέχονται το ασθενές οξύ CH 3 CH και το άλας C) 2 Ca που φέρει τη συζυγή του βάση CH 3 C -. Επειδή κατά την εκφώνηση ισχύουν οι προσεγγίσεις στα υδατικά διαλύματα των ασθενών ηλεκτρολυτών, τα συστατικά συνιστούν ρυθμιστικό διάλυμα. Βρίσκω τα mol της συζυγούς βάσης:
212E mol C) 2 Ca ω διίστανται ω τελικά H 2 2CH 3 C - (aq) + Ca 2+ (aq) 2ω 2ω Βρίσκω τις συγκεντρώσεις του οξέος και της βάσης στο ρυθμιστικό διάλυμα:,44 2 Co C V,44 2 C C V,44 Εφαρμόζω τη σχέση των ρυθμιστικών διαλυμάτων: 5, 44 2 1 6 K [CH3CH2CH] 6, 44 1, 44 2 [ 3 ] 1 5 [ 3CH2C ] 1 2,44 1,44 21,44 2 2,2,44,2mol 22, Βρίσκω τη μάζα της βάσης Ca(H) 2, : m m Mr m,2 74 m 1,48g Ca(H) 2. Mr Δ4. Βρίσκω τα mol των ουσιών πριν την αντίδραση στα 22mL του Y3: CH 3 CH o =,2 mol, C) 2 Ca α =,1 mol HCl : Στο διάλυμα γίνεται η χημική αντίδραση: C) 2 Ca + 2HCI -> 2CH 3 CH,CH +CaCI Για να βρω το αντιδρών σε έλλειμμα κάνω διερεύνηση: Έστω ότι τα =2 α =,2moL: mol αντιδρούν/ H 2 C) 2 Ca + 2HCl 2CH 3 CH + CaCl 2,1,1 τελικά,2,2,2,2,22 Εύρεση συγκέντρωσης: [CH 3 CH]:,22 C o C,1 V,22
212E Εύρεση ph: C/M CH + H 2 RC - + H 3 + 3 CH Αρχικά,1 1-7 Αντιδρούν x Παράγονται x 1-7 +x Ισορροπία C-x x 1-7 +x Προσεγγίσεις C x x [H ] [RC ] x x Ka 1 [RCH] 1 3 5 3 x 1 1 M Εύρεση ph: ph=-log1-3 ph=3 άτοπο, Αν προστέθηκαν περισσότερα mol HCl, τότε το ph< 3 άτοπο. Άρα το HCl που προστέθηκε ήταν σε έλλειμμα σε σχέση με το C) 2 Ca: mol H 2 C) 2 Ca + 2HCl 2CH 3 CH + CaCl 2,1,2 αντιδρούν/ /2 τελικά,1-/2 +,2 Εφαρμόζω τη σχέση των ρυθμιστικών διαλυμάτων: 5, 2 1 5 K [CH3CH2CH] 5,22 1, 2 [ 3 ] 1 5 [CH,2 3CH2C ] 1,2,22 3 2 3 3 181 3 21, 2 21 21 2 91 mol 2 Βρίσκω τον όγκο του διαλύματος HCl: 91 V 9mL V C 1 3 2 C V V V 9 1 L 1