ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 2015-2016 1 Ο ΘΕΜΑ Α1. Για την ισορροπία : 22( g) O2( g) 2 H2 O( g), θ C ισχύει ότι K c =0,25. Για την ισορροπία: H2 O( g) 2( g) O2( g), θ C, ισχύει ότι: I. K c = 0,25, II. K c = 2, III. K c = 4, IV. K c = 0,5. 1 2 Α2. Σε κάθε αντίδραση οξειδοαναγωγής το χημικό στοιχείο που ανάγεται: I. Προσλαμβάνει ηλεκτρόνια, II. Μετατρέπεται σε ανιόν, III. Αποβάλει ηλεκτρόνια, IV. Ελαττώνει τον αριθμό οξείδωσής του. Α3. Σε ποιο από τα παρακάτω μόρια τα άτομα άνθρακα χρησιμοποιούν το ίδιο είδος υβριδικών τροχιακών; I. CH 2 =C=C=CH 2, II. CH 2 =CH-C CH, III. CH 2 =CH-CH=CH 2, IV. CH 3 CH 2 CHO. A4. Σε ποια από τις επόμενες μεταβάσεις του ηλεκτρονίου στο άτομο του υδρογόνου εκπέμπεται ακτινοβολία με μεγαλύτερο μήκος κύματος; I. n = 2 n = 1 II. n = 4 n = 2 III. n = 3 n = 2 IV. n = 5 n = 3 1
Α5. Σε ποιο από τα παρακάτω υδατικά διαλύματα αν αραιωθεί σε διπλάσιο όγκο, διατηρώντας σταθερή θερμοκρασία, μεταβάλλεται το ph του; I. NaCl 0,1M II. CaBr 2 0,1M III. NH 3 0,1M-NH 4 NO 3 0,1M IV. HCOONa 0,1M. Α6. Η σταθερά ισορροπίας μιας αμφίδρομης αντίδρασης εξαρτάται από: I. Τις συγκεντρώσεις των ουσιών στην ισορροπία, II. Την θερμοκρασία, III. Την πίεση όταν στην αντίδραση μετέχουν και αέρια, IV. Όλους τους παράγοντες που επηρεάζουν τη θέση της χημικής ισορροπίας. (12 Μονάδες) A7. Να χαρακτηρίσετε τις επόμενες προτάσεις ως σωστές ή ως λανθασμένες; I. Τα ουδέτερα υδατικά διαλύματα σε θερμοκρασία 15 0 C έχουν ph μεγαλύτερο από 7. II. To 16 S στις χημικές ενώσεις του έχει αριθμούς οξείδωσης από -2 έως και +6. Επομένως, το SO 2 σε αντιδράσεις οξειδοαναγωγής μπορεί να δράσει μόνο ως οξειδωτικό. III. Το ιόν Χ + έχει ηλεκτρονιακή δομή 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6. Επομένως, το στοιχείο Χ ανήκει στα ευγενή αέρια. IV. Στις εξώθερμες αντιδράσεις μεταφέρεται ενέργεια υπό μορφή θερμότητας από το περιβάλλον στο σύστημα. V. Με επίδραση αντιδραστηρίου Grignard σε αλδεΰδη και υδρόλυση του προϊόντος σχηματίζεται πρωτοταγής ή δευτεροταγής αλκοόλη. (10 Μονάδες) 2
Α8. Να συμπληρώσετε την χημική εξίσωση της παρακάτω αντίδρασης: CuO + NH 3 Να εξηγήσετε ποιο είναι το οξειδωτικό και ποιο το αναγωγικό μέσο στην αντίδραση αυτή; (2+1=3 Μονάδες) 2 Ο ΘΕΜΑ Β1. Σε δοχείο έχει αποκατασταθεί η χημική ισορροπία: A xb 3 ( s) ( g) ( g) Σε θερμοκρασία θ 1 0 C ισχύει ότι K c = 2 mol 2 /L 2. I. Ποια είναι η τιμή του άγνωστου συντελεστή x στη χημική εξίσωση της αντίδρασης; II. Σε θερμοκρασία θ 0 2 C (θ 2 > θ 1 ) ισχύει ότι K c = 4 mol 2 /L 2. Να εξηγήσετε αν η αντίδραση με κατεύθυνση προς τα δεξιά είναι εξώθερμη ή ενδόθερμη. III. Να εξηγήσετε πώς μεταβάλλονται η θέση της χημικής ισορροπίας και η συγκέντρωση του Β, αν γίνουν οι εξής μεταβολές: 1. Ελάττωση της θερμοκρασίας (V = σταθερός), 2. Προσθήκη ποσότητας Β (V και Τ = σταθερά), 3. Ελάττωση του όγκου του δοχείου (Τ = σταθερή). (4+3+9=16 Μονάδες) Β2. Ποια από τις αντιδράσεις: Α 2Β, Α+Β 2Γ, 2Α Β, 2Α Β+Γ, Α 2Β+Γ Α Β+Γ, Α Β αντιστοιχεί σε καθένα από τα παρακάτω διαγράμματα; Αιτιολογήστε την απάντησή σας. 3
Διάγραμμα 1 Διάγραμμα 2 Διάγραμμα 3 (2+2+2=6 Μονάδες) Β3. Να αναφέρεται δυο διαφορές μεταξύ ατομικών και υβριδικών τροχιακών. (3 Μονάδες) 3 Ο ΘΕΜΑ (A) C H O H O B + Γ 6 12 2 2 H 4 AgNO3/ NH3 H Γ + KMnO N (καρβονυλική ένωση) ΔΕΝ αντιδρά 2 Cl2 HO 2 H H2/ Ni HCl KCN C H (Δ) E Z B Mg Θ Λ H, ό H2O Hg, HgSO4, H2SO4 K (ενδιάμεσο προιόν) Μ 4
Γ1. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των ενώσεων Α, Β, Γ, Δ, Ε, Ζ, Η, Θ, Ι, Κ, Λ, Μ και Ν. (13 Μονάδες) Γ2. Ομογενές μίγμα που αποτελείται από την ένωση Β και HCOOH χωρίζεται σε δύο ίσα μέρη. Το πρώτο μέρος οξειδώνεται πλήρως με 200 ml διαλύματος KMnO 4 συγκέντρωσης 0,2Μ. Το δεύτερο μέρος εξουδετερώνεται πλήρως από 300 ml διαλύματος NaOH συγκέντρωσης 1Μ. Να υπολογίσετε την σύσταση του μίγματος. (6 Μονάδες) Γ3. 0,6 mol της ένωσης Β αντιδρά με ισομοριακή ποσότητα της ένωσης Γ, οπότε προκύπτει η ένωση Α. Αν η ποσότητα της Γ που απομένει στην ισορροπία σχηματίζει 0,2 mol ιζήματος με προσθήκη διαλύματος I 2 /NaOH, να υπολογίσετε την απόδοση της αντίδρασης εστεροποίησης και την σταθερά ισορροπίας K c αυτής. (6 Μονάδες) 4 Ο ΘΕΜΑ Υδατικό διάλυμα Δ 1 περιέχει CH 3 COOH και έχει ph=3. Δ1. Πόσα L νερού πρέπει να προσθέσουμε σε 2L του διαλύματος Δ1, ώστε να μεταβληθεί το ph του διαλύματος κατά μισή μονάδα; (5 Μονάδες) Δ2. Σε 300 ml του διαλύματος Δ1 προσθέτουμε 200 ml υδατικού διαλύματος ΝΗ 3 συγκέντρωσης 0,15 Μ. Να υπολογίσετε το ph του διαλύματος Δ2 που προκύπτει. (5 Μονάδες) 5
Δ3. Σε 400 ml του διαλύματος Δ1 προσθέτουμε 0,01 mol Ca οπότε προκύπτει διάλυμα όγκου 400 ml (Δ3) και ελευθερώνεται αέριο Α. Να υπολογίσετε: I. Τον όγκο του αερίου Α, μετρημένο σε συνθήκες STP, II. Το ph του διαλύματος Δ3. (4+5=9 Μονάδες) Δ4. Σε 400 ml του διαλύματος Δ1 προσθέτουμε στερεό ΝαΟΗ, χωρίς μεταβολή όγκου, οπότε προκύπτει διάλυμα με ph = 9. Να υπολογιστεί ο αριθμός moles του ΝαΟΗ που προσθέσαμε. (6 Μονάδες) Δίνονται ότι όλα τα διαλύματα έχουν θ=25 0 C, για το CH 3 COOH:Κ α =10-5, για την ΝΗ 3 : Κ b =10-5, για το Η 2 Ο: K w =10-14. ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ!!!! 6
ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ 1 ο ΘΕΜΑ Α1. ii Α2. iv Α3. iii Α4. iv Α5. iv Α6. ii A7. I) Σ, ii) Λ, iii) Λ, iv) Λ, v) Σ Α8. 3CuO + 2NH 3 3Cu + N 2 +3H 2 O CuO: οξειδωτικό μέσο, ΝΗ 3 : αναγωγικό μέσο. 2 Ο ΘΕΜΑ Β1. i) x = 2 A( s) 2B( g) 3 ( g). ii) Αφού με την αύξηση της θερμοκρασίας αυξάνεται η τιμή της σταθεράς της χημικής ισορροπίας K c, καταλαβαίνουμε ότι η προς τα δεξιά αντίδραση ευνοείται με την θερμοκρασία. Επομένως η προς τα δεξιά αντίδραση είναι ενδόθερμη. iii) 1.Η μείωση της θερμοκρασίας μετατοπίζει την ισορροπία προς τα αριστερά, αφού ευνοείται η εξώθερμη αντίδραση. Επομένως η συγκέντρωση του Β αυξάνεται. 2. Προσθήκη ποσότητας αερίου Β, μετατοπίζει την ισορροπία προς τα δεξιά, όπου καταναλώνεται το Β. Η συγκέντρωση του Β όμως αυξάνεται αφού αναιρείται μέρος της επιφερόμενης μεταβολής. 3. Στην ισορροπία μετέχουν αέρια και Δn αερίων 0. Επομένως, η μείωση του όγκου οδηγεί σε αύξηση της πίεσης και έτσι η ισορροπία μετατοπίζεται προς την κατεύθυνση που υπάρχουν τα λιγότερα moles αερίων, δηλ. αριστερά. Έτσι, η συγκέντρωση του Β αυξάνεται. 7
Β2. Διάγραμμα 1: 2Α Β, Διάγραμμα 2: Α Β+Γ, Διάγραμμα 3: Α 2Β+Γ, Β3. Τα υβριδικά τροχιακά διαφέρουν από τα αμιγή ατομικά τροχιακά από τα οποία δημιουργούνται ως προς το σχήμα, την ενέργεια και τον προσανατολισμό. Κάθε υβριδικό τροχιακό αποτελείται από δυο λοβούς με διαφορετικό μέγεθος, ενώ οι λοβοί π.χ. p x ατομικού τροχιακού έχουν ίδιο μέγεθος. 3 Ο ΘΕΜΑ Γ1. : CH CH COOC HCH 3 2 3 3 2 3 3 CH B : CH CH COOH : CH C HCH OH 3 Δ: CH CH, E : CH CH C, : CH CH MgC, Z: CH CH CN 2 2 3 2 3 2 3 2 H : CH CH CH NH Θ: C H C H 3 2 2 2 2 2 C C I : CH CH, K: CH CHO, M: CH C HCH CH 3 3 2 3 OH Γ2. Έστω x mol CH 3 CH 2 COOH και y mol HCOOH στο αρχικό μίγμα. Με το ΚMnO 4 /H 2 SO 4 αντιδρά μόνο το ΗCOOH: 5HCOOH + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 CO 2 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8H 2 O Από την στοιχειομετρία της αντίδρασης προκύπτει ότι: y = 0,2 mol Με το ΝαΟΗ αντιδρούν και τα δύο οξέα: n NaOH =0,3 mol 8
HCOOH + NaOH HCOONa + H 2 O Και CH 3 CH 2 COOH + NaOH CH 3 CH 2 COONa + H 2 O Οπότε προκύπτει: x = 0,4 mol Γ3. Από την αλογονοφορμική προκύπτει ότι: n Γ = n CHI3 = 0,2 mol. Επομένως, τα moles της αλκοόλης Γ που απομένουν από την αντίδραση εστεροποίησης είναι 0,2 mol. Άρα, αντιδρούν 0,4 mol αλκόολης Γ (και 0,4 mol οξέος Β). 0,4 0, 67 Α 67% 0,6 Και για την σταθερά της χημικής ισορροπίας της εστεροποίησης: 0,4 0,4 [ A][ H2O] c V V 4 [ B][ ] 0,2 0,2 V V 4 o ΘΕΜΑ Δ1. Αρχικό διάλυμα: C 1 = 0,1M και α =0,01 Αραιωμένο διάλυμα: C 2 = 0,01M και α =10-1,5 Από νόμο αραιώσεως: C 1 V 1 = C 2 V 2 προκύπτει ότι: V H2O = 18L Δ2. CH3COOH NH3 n n 0,03 mol. ( mol) CH COOH NH CH COONH 3 3 3 4. 0 0 0,03 Επομένως στο τελικό διάλυμα υπάρχει μόνο CH 3 COONH 4, που πρόκειται για αλάτι που υδρολύεται και το ανιόν και το κατιόν του. Επομένως, για να βρω το ph του διαλύματος συγκρίνω την Κα ΝΗ4 + με την Kb CH3COO -. Ισχύει ότι: 10 ph = 7 (25 C). 9 0 b 4 CH3COO 9
nch 0,04 3COOH mol Δ3. n 0,01 mol Ca ( mol) 2 CH COOH Ca ( CH COO) Ca + H 3 3 2 2. 0,02 0 0,01 0,01 n H2 = 0,01 mol 2 ( ) V 0, 224 H STP L τελικά: C CH3COOH =0,05M και C (CH3COO)2ca =0,025M ρυθμιστικό διάλυμα CH 3 COOH-CH 3 COO - με ph=5. Δ4. Έστω x mol ΝαΟΗ CH3COOH NaOH CH3COONa H2O Μετά από διερεύνηση προκύπτει ότι x = 0,04 mol. 10