ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΣ ΧΗΜΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΥ 014 ΘΕΜΑ 1 1. (δ),. (β),. (γ), 4. (δ), 5. α. (Λ), β. (Σ), γ. (Σ), δ. (Λ), ε. (Σ). ΘΕΜΑ 1. α. Δίνεται Ka (CHCOOH) = 10-5 άρα Kb (CHCOO - ) = 10-9. Επίσης Kb (NH) = 10-5 άρα Ka (NH4 + ) = 10-9. Παρατηρούμε ότι: Ka (CHCOOH) > Ka (NH4 + ) και Kb (NH) > Kb (CHCOO - ) άρα η ισορροπία μετακινείται απ το ισχυρό οξύ και την ισχυρότερη βάση προς το ασθενέστερο οξύ και την ασθενέστερη βάση., δηλαδή προς τα δεξιά. β. CHCOONH4 CHCOO - + NH4 + C C C αρχικά: CHCOO - + HO CHCOOH + OH - (I) C NH4 + + HO NH + HO + (II) αρχικά: C προηγουμένως βρήκαμε ότι Kb (CHCOO - ) = Ka (NH4 + ) = 10-9 οπότε στις ιοντικές αντιδράσεις (Ι) και (ΙΙ) οί αρχικές συγκεντρώσεις των ιόντων CHCOO - και ΝΗ4 + είναι ίσες, καθώς και σταθερές ιοντισμού Kb (CHCOO - ) και Ka (NH4 + ). Άρα οι δύο ισορροπίες είναι εξίσου μετατοπισμένες προς τα δεξιά. Άρα (Η + ) = (Η - ), οπότε το διάλυμα είναι ουδέτερο.. Α. Σωστό το (α). Β. Η ένωση ΗΑ έχει κεντρικό άτομο το Α. πότε ο τύπος της κατά Lewis θα είναι: Η Α Η πότε έχει 1 δεσμικά ηλεκτρόνια και εφόσον έχει και 1 μη δεσμικά ηλεκτρόνια άρα έχει συνολικά 4 ηλεκτρόνια σθένους. Όμως το κάθε υδρογόνο έχει 1 ηλεκτρόνιο σθένους (1Η: 1e) και το κάθε οξυγόνο υδρογόνο έχει 6 ηλεκτρόνια σθένους (8: e 6e). Άρα τα δύο άτομα υδρογόνου και τα τρία άτομα οξυγόνου έχουν συνολικά 0 ηλεκτρόνια σθένους, οπότε το στοιχείο Α έχει: 4 0 = 4 ηλεκτρόνια σθένούς. πότε ανήκει στην τέταρτη κύρια ομάδα του περιοδικού πίνακα (ΙVA).
. Α. Σωστή απάντηση το (β). Β. Επειδή δεν μας λένε αν το διάλυμα ΚΗ είναι αλκοολικό ή υδατικό μπορεί θεωρητικά να παρασκευαστεί αλκοόλη (με υδατικό διάλυμα) ή αλκένιο (με αλκοολικό διάλυμα). Το αλκένιο όμως απαιτεί τουλάχιστον δύο άτομα άνθρακα. Άρα η ένωση με το μικρότερο μοριακό βάρος που έχει γενικό τύπο RCl και μπορεί με αλκοολικό διάλυμα ΚΗ να παρασκευάσει αλκένιο είναι η ένωση CHCHCl. πότε: RCl CHCHCl Έτσι: αλκοολικό διάλυμα CHCHCl + ΚΗ CH=CH + ΚCl + Η υδατικό διάλυμα CHCHCl + ΚΗ CHCHΗ + ΚCl Από τις δύο οργανικές ενώσεις που είναι δυνατόν να παρασκευαστούν η ένωση Α είναι η αλκοόλη διότι μόνο αυτή από τις δύο αντιδρά με μεταλλικό Na. Πράγματι: CHCHΗ + Na CHCHNa + 1 H πότε η ένωση Γ είναι το αιθοξείδιο του νατρίου CHCHNa. Κατόπιν: CHCHCl + CHCHNa CH CH CH CH + NaCl πότε η ζητούμενη ένωση είναι ο διαιθυλαιθέρας. ΘΕΜΑ Α. Η ένωση A: C5H10O είναι εστέρας διότι με υδρόλυση δίνει δύο οργανικές ενώσεις τις Β και Γ. Επίσης είναι της μορφής: Α: CνΗν+1COOCμΗμ+1 με ν 0 και μ 1 πότε: μ + ν + 1 = 5 => μ + ν = 4 (1). Επειδή η Γ αντιδρά με SOCl η Γ είναι η αλκοόλη και το Β είναι το οξύ. (Α) (Β) CνΗν+1COOCμΗμ+1 CνΗν+1COOΗ + CμΗμ+1Η CμΗμ+1OΗ + SOCl CμΗμ+1Cl + HCl () + SO() (E) CμΗμ+1Cl + KCN CμΗμ+1CN + KCl (Ε) (Β) Η CμΗμ+1CΝ + Η CμΗμ+1COOΗ + ΝΗ4 + Άρα: ν = μ => [λόγω της (1)] => ν = μ =. πότε οι συντακτικοί τύποι των Α, Β, Γ, Ε, Ζ είναι: Α: CΗ CΗ COOCΗ CΗ, Β: CΗ CΗ CΗ Γ: CΗ CΗ OΗ, Ε: CΗ CΗ CΝ Ζ: CΗ CΗ Cl Αφού από τη Δ με προσθήκη Η παρουσία καταλύτη Ni παίρνουμε την ένωση Γ, η Δ είναι:
Δ: CΗ CΗ= Έστω ότι η ένωση Θ είναι: CρΗρ+1CCNa με ρ 0. Τότε: CΗCΗCl + CρΗρ+1CCNa CρΗρ+1CC CΗCΗ + NaCl (K) HgSO 4 (Λ) CρΗρ+1CC CΗCΗ + Η CρΗρ+1C CΗCΗCΗ H SO 4 Για να προκύψει μοναδικό προϊόν με προσθήκη νερού στην ένωση Κ πρέπει η ένωση Λ να είναι συμμετρική άρα ρ =. πότε οι ενώσεις Θ, Κ και Λ είναι: Θ: CΗ CΗ CCNa Κ: CΗ CΗ CCCΗ CΗ Λ: CΗ CΗ CCΗ CΗ CΗ ι ενώσεις Μ και Ν είναι: Μ: CΗ CΗ MgCl Ν: CΗ CΗCΗ CΗ H ι χημικές αντιδράσεις που πραγματοποιούνται είναι: (Α) (Β) CΗCΗCOOCΗCΗ + Η CΗCΗCOOΗ + CΗΗOΗ CΗCΗOΗ + SOCl CΗCΗCl + HCl () + SO() (E) CΗCΗCl + KCN CΗCΗCΝ + KCl (Ε) (Β) CΗCΗCΝ + Η Η + CΗCΗOΗ + ΝΗ4 + (Δ) Ni CΗCΗ= + Η CΗCΗΗ CΗCΗCl + CΗCΗCCNa CΗCΗCCCΗCΗ + NaCl (K) HgSO 4 (Λ) CΗCΗCCCΗCΗ + Η CΗCΗCCΗCΗCΗ H SO 4 (Ζ) άνυδρ. (M) CΗCΗCl + Mg CΗCΗMgCl αιθέρα CΗCΗMgCl + CΗCΗ=O [CΗCΗOMgCl] CΗCΗCΗCΗ + Mg(OH)Cl CΗ CΗ OH
Β. Η ένωση Κ είναι: CΗCΗCCCΗCΗ και έχει μοριακό βάρος: Mr = 61 +101 = 8 πότε τα moles της ένωσης Κ είναι: n = m /Mr => n = 8, / 8 => n = 0,1 mol Για να αποχρωματιστεί το διάλυμα του Br/ CCl4 πρέπει να αντιδράσει όλο το Br. CΗCΗCCCΗCΗ + Br CΗCΗCBrCBrCΗCΗ 1 mol mol 0,1 mol x; x = 0, mol Br πότε η μάζα του Br είναι: m = nmr => m = 0,160 => m = g Br Σε 100 ml διαλύματος Br/ CCl4 υπάρχουν 10 g Βr Σε V; ml διαλύματος Br/ CCl4 υπάρχουν g Βr.. V = 0 ml διαλύματος Br σε CCl4 ΘΕΜΑ 4 Α. Δ: (CHCOO)Ca CHCOO - + Ca + 0,05 M 0,05 M CHCOO - + HO CHCOOH + OH - (0,1 10-5 ) M 10-5 M 10-5 M ph = 9 => poh = 5 => (OH - ) = 10-5 M Kb (CHCOO - ) = 10-10 / 10-1 = 10-9 => Ka (CHCOOH) = 10-5 Δ: CHCOOH + HO CHCOO - + HO + (0,1 y) M y M y M (CH COO- )(H + Ka = O) y => 10 (CH COOH) -5 = => y 0,1-y = 10 - => (HO + ) = 10 - => ph = πότε: κ + = => κ = 1 Άρα στο Δ1 HCl + HO HO + + Cl -1 10-1 M 10-1 M 10-1 M ph = κ = 1 => (HO + ) = 10-1 M άρα C = 0,1 Μ Β. CHCOO - + HO CHCOOH + OH - Δ V=50 ml C=0,05 M α, n H O V + Δ 4 C4 V4 α4, n4 = n
Δίνεται ότι: α4 = α, όπου α4 = και άρα τελικά: όμως: Άρα: α = Κ b(ch COO- ) C 4 Κ b(ch COO- ) C C4 = C / 4 n = n4 => CV = C4V4 => C5010 - = (C/4)V4 => V4 = 0, lit = 00 ml V4 = V + V => V = V4 V => V = 150 ml Γ. (CH COO) Ca CH COOH Δ V C = 0,05 M Δ V + C = 0,1 M Δ 5 Ρ.Δ ph = 7 V5 = V + V Βρίσκουμε τις νέες συγκεντρώσεις στο Δ5 0,05 V C = M, C = V +V 0,1V V +V (CHCOO)Ca CHCOO - + Ca + C C C M CHCOOΗ + HO CHCOO - + H + (C - 10-7 ) M C +10-7 M 10-7 M Ka = - (C 7 + 10 )10 C - 10-7 - 7 => 10-5 C 10-7 C => ph = 7 => (HO + ) = 10-7 M V V 100 = 1