ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΕΥΤΕΡΑ ΜΑΪΟΥ 011 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΘΕΜΑ Α A1 β, Α α, Α δ, Α β Α5: α Σωστό, β Σωστό, γ Λάθος, δ Λάθος, ε Σωστό ΘΕΜΑ Β Β1 α. Mg : 1 1s s p 6 15 P : 1s s p 6 s p 19 : 1s s p 6 s p 6 s 1 Fe : 6 1s s p 6 s p 6 d 6 β. 15 P : μονήρη p x p y p z 19 : 1 μονήρες s Fe 6 μονήρη d d d d d Β α. Σχολ. Σελ. 5: 17 : 1s s p 6 s p 5 δηλ. 17 η ομάδα, η περίοδος 16 S : 1s s p 6 s p δηλ. 16 η ομάδα, η περίοδος Τα στοιχεία ανήκουν στην ίδια περίοδο του Π.Π αλλά το 17 βρίσκεται δεξιότερα του 16 S. H ενέργεια 1 ου ιοντισμού αυξάνεται από τα αριστερά προς τα δεξιά του Π.Π και αφού το 17 είναι δεξιότερα θα έχει και μεγαλύτερη ενέργεια 1 ου ιοντισμού (E i1 ). β. Σχολ. Σελ. 11: HNO + F - NO + HF Στις πρωτολυτικές αντιδράσεις (αντιδράσεις ), η ισορροπία είναι μετατοπισμένη προς το ασθενέστερο οξύ και την ασθενέστερη βάση, ώστε τα προϊόντα να είναι πιο σταθερά (λιγότερο δραστικά) από τα αντιδρώντα. Το HNO είναι ισχυρό οξύ και συνεπώς η συζυγής βάση του το ανιόν NO είναι πολύ ασθενής βάση. Ομοίως το HF είναι ασθενές οξύ και συνεπώς η συζυγής του βάση το ανιόν F - θα είναι ισχυρή βάση. Δηλ τα σώματα που βρίσκονται στο αριστερό μέρος της αντίδρασης είναι ισχυροί ηλεκτρολύτες και συνεπώς η ισορροπία θα είναι μετατοπισμένη προς τα δεξιά. γ. Σχολ. Σελ. 11: Στα ρυθμιστικά διαλύματα ισχύουν οι σχέσεις: Ιατροπούλου & Χρυσ. Παγώνη 1 - Καλαμάτα τηλ.: 7-955 & 9690
[ H O ] και [ ΟH ] απ την οποία προκύπτει ότι ph = p + log Ιατροπούλου & Χρυσ. Παγώνη 1 - Καλαμάτα τηλ.: 7-955 & 9690 απ την οποία προκύπτει ότι ph = p + log Κι από τις οποίες υπολογίζουμε το ph των διαλυμάτων. Όλες οι παραπάνω σχέσεις διαμορφώθηκαν κάνοντας τις σχετικές προσεγγίσεις όπου θεωρήσαμε ότι:, αρχικό και, αρχικό Με αραίωση, οι συγκεντρώσεις ελαττώνονται αντιστρόφως ανάλογα με την αύξηση του όγκου του διαλύματος, μεταβάλλονται κατά το ίδιο ποσό, κάτι που σε μικρά όρια μας επιτρέπει να θεωρούμε πως ισχύουν οι παραπάνω προσεγγίσεις και συνεπώς το πηλίκο τους να παραμένει σταθερό οπότε και το ph σταθερό. Αν όμως η αραίωση γίνει σε μεγάλο βαθμό, τo διάλυμα θα χάσει τη ρυθμιστική του ικανότητα, δεν θα μπορούμε να κάνουμε τις προσεγγίσεις και θα υπολογίζουμε διαφορετική τιμή ph. δ. Σχολ. Σελ. 18 19: Στο ισοδύναμο σημείο έχει γίνει πλήρης εξουδετέρωση σύμφωνα με την αντίδραση: ΝΗ + Ηl NH l Το άλας σε πλήρη διάσταση: NH l NH + l - Από τα ιόντα, μόνο το NH αντιδρά με το Η Ο (συζυγές οξύ της ασθενούς ΝΗ ) NH + Η Ο ΝΗ + Η Ο + Δηλ στo διάλυμα δημιουργούνται επιπλέον ιόντα Η Ο + και το διάλυμα θα γίνει όξινο. Οπότε στους 5 ο, ph < 7. ε. Η προσθήκη υδροκυανίου σε καρβονυλικές ενώσεις γίνεται σύμφωνα με το σχήμα: δ δ δ δ Ο + Η N N Με υδρόλυση του υδροξυνιτριλίου έχουμε: H ή ΟΗ N + Η Ο O + ΝΗ (σύμφωνα με το σχολικό βιβλίο) Η ένωση O είναι το α υδροξυοξύ ή υδροξυοξύ Β. Και στις φιάλες προσθέτουμε διαδοχικά τα αντιδραστήρια που μας δίνονται. =O: Με την προσθήκη του διαλύματος Ι /ΝαΟΗ θα παρατηρήσουμε τη δημιουργία κίτρινου ιζήματος I. Η=O: Με την προσθήκη του αντιδραστηρίου Fehlig θα παρατηρήσουμε τη δημιουργία ΗO: κεραμέρυθρου ιζήματος u O. Με την προσθήκη του όξινου διαλύματος ΚΜO, θα παρατηρήσουμε πως θα χαθεί το ιώδες χρώμα του διαλύματος. Δηλ θα έχουμε αποχρωματισμό του διαλύματος ΚΜO,/Η +. Παρατήρηση: Η προσθήκη διαλύματος ΚΜO,/Η + στο HO θα το διασπάσει και θα δημιουργηθούν φυσαλίδες O. Έτσι θα μπορούσε κάποιος να ταυτοποιήσει το HO, διαβιβάζοντας το O σε διάλυμα (), ώστε από το «θόλωμα» του, να καταλάβουμε πως πρόκειται για το O. Όμως δεν δίνεται διάλυμα () και συνεπώς δεν μπορούμε να το ταυτοποιήσουμε. Άλλωστε για την ταυτοποίηση του HO στη σελίδα 51 του σχολικού βιβλίου αναφέρεται: «Το μυρμηκικό και το οξαλικό οξύ διακρίνονται από τα υπόλοιπα καρβοξυλικά οξέα, επειδή μόνον αυτά παρουσιάζουν αναγωγικές ιδιότητες, δηλαδή, οξειδώνονται. Έτσι, τα παραπάνω οξέα μπορούν να
προκαλέσουν μεταβολή στο χρώμα όξινου διαλύματος υπερμαγγανικού ή διχρωμικού καλίου. Τα υπόλοιπα οξέα δεν μπορούν να προκαλέσουν τέτοια μεταβολή, αφού δεν οξειδώνονται.» Η γνώμη μας είναι πως η παρατήρηση φυσαλίδων ίσως θα μπορούσε να δοθεί σαν απάντηση, σε καμιά περίπτωση όμως η χρήση δ/τος (), γιατί πουθενά δεν αναφέρεται σαν δοσμένο αντιδραστήριο. Η O: Με την προσθήκη των αντιδραστηρίων, δεν θα παρατηρήσουμε τίποτα. ΘΕΜΑ Γ Γ1. Οι ζητούμενοι συντακτικοί τύποι των ενώσεων είναι: Α: Β: Γ: = Δ: O I Ε: Ζ: Θ: MgI OMgBr Η Γ. Στο μίγμα περιέχονται οι ισομερείς αλκοόλες: -ΟΗ και Έστω x mol -ΟΗ και y mol στο αρχικό μίγμα. Αφού το μίγμα χωρίζεται σε δυο ίσα μέρη, σε κάθε μέρος θα περιέχεται η μισή ποσότητα από κάθε αλκοόλη. 1 ο μέρος: Την αλογονοφορμική αντίδραση θα δώσει μόνο η γιατί είναι αλκοόλη της μορφής R ). + I + 6ΝαΟΗ OOΝα + I + 5ΝαI + 5H O y y Τα mol δίνουν mol y mi 78,8 Για το ίζημα (I ): 0, y = 0, mol Mr 9 I ο μέρος: Mε το διάλυμα ΚΜO,/Η SO θα αντιδράσουν και οι δυο αλκοόλες: 1 5 + M + 6H SO 5 O + SO + MSO + 11H O x x mol αντιδρούν με = 0,x mol 5 0 7 5 + M O + H SO 5 + SO + MSO + 8H O O 0, mol αντιδρούν με 0, = 0,08 mol 5 Για το διάλυμα ΚΜO : 0,1, 0, mol ΚΜO. Δηλαδή για την οξείδωση των αλκοολών καταναλώθηκαν 0, mol ΚΜO. 7 O Ιατροπούλου & Χρυσ. Παγώνη 1 - Καλαμάτα τηλ.: 7-955 & 9690 Η
Θα είναι: 0,x + 0,08 = 0, x = 0,6 mol Άρα στο αρχικό μίγμα περιέχονται: 0,6 mol OΗ και 0, mol ΘΕΜΑ Δ Δ1. Διάλυμα Α: Το OOΝα διίσταται: OONα OO + Να + Αρχ. (M) 0,1 διιστ/σχημ. (Μ) 0,1 0,1 0,1 Τελικά (Μ) 0,1 0,1 Το Να + δεν αντιδρά με το Η Ο αφού προέρχεται απ την ισχυρή βάση ΝαΟΗ. Το OO αντιδρά με το Η Ο (υδρόλυση). OO + H O O + ΟΗ Αρχ. (M) 0,1 αντ/σχημ. (Μ) x x x Ι. Ι (Μ) 0,1 x 0,1 x x 1 9 5 [O] [ [ OO ] ] 9 x x [ ] 0,1 Οπότε p = log[ ] = log -5 p = 5 p + ph =1 ph =1 p = 1 5 ph = 9 5 M Δ. Έστω προσθέτουμε x ml H O στο διάλυμα Α. Τότε. = ( + x) ml. Το διάλυμα θα αραιωθεί και η νέα συγκέντρωσή του θα είναι: 0,1 1 αρχ αρχ αρχ αρχ αρχ Η Ο (1) αρχ x αρχ x Με την αραίωση το ph του διαλύματος θα ελαττωθεί, οπότε: ph. = ph αρχ. 1 = 9 1 ph. = 8 Το OOΝα διίσταται: OONα OO + Να + Αρχ. (M). διιστ/σχημ. (Μ)... Τελικά (Μ).. Το Να + δεν αντιδρά με το Η Ο αφού προέρχεται απ την ισχυρή βάση ΝαΟΗ. Το OO αντιδρά με το Η Ο (υδρόλυση). OO + H O O + ΟΗ Αρχ. (M). αντ/σχημ. (Μ) y y y Ι. Ι (Μ). y y y Αλλά pοh + ph =1 pοh =1 ph. = 1 8 = 6 [ ] = y = -6 M Ιατροπούλου & Χρυσ. Παγώνη 1 - Καλαμάτα τηλ.: 7-955 & 9690
1 9 5 [O] [ [ OO ] ] Κ y.. y Κ 1 9. 1 1 1 Από (1) έχουμε: x αρχ x = 990 ml x αρχ M Δ. Έστω προσθέτουμε ml από το διάλυμα Ηl. H 5 Θα είναι: H 0,01 H mol (1) 00 Στο διάλυμα Α πριν την προσθήκη του Ηl: OON A(πριν) OON A(πριν) A 0,1 OON mol A 00 Με την ανάμιξη θα γίνει αντίδραση του OOΝα με το Hl και αφού θέλουμε να προκύψει ρυθμιστικό διάλυμα, θα πρέπει το OOΝα να είναι σε περίσσεια. OOΝα + Hl O + Nl Αρχ. (mol) - Hl αντ/σχημ. (mol) Hl Hl Hl Hl Τελικά (mol) - Hl Hl Hl Οι συγκεντρώσεις στο ικό δλμ. θα είναι: OON OON OOΗ H και O Το Nl δεν επηρεάζει το ph του διαλύματος. Στο ρυθμιστικό διάλυμα ισχύει η εξίσωση Hederso και Hssellch. βασης βασης βασης βασης ph p α log 5 5 log log 0 1 H H = - - Hl = Hl Hl = 5 - mol Αλλά από την (1), Hl = -5 5 - = -5 = 50 ml Ιατροπούλου & Χρυσ. Παγώνη 1 - Καλαμάτα τηλ.: 7-955 & 9690 βασης Δ. Βρίσκομε τον αριθμό mol OOΝα και ΝαF στα διαλύματά τους πριν την ανάμιξη. 1 OOΝα: 1 1 1 1 1 0,1 1 mol 00 ΝαF: 1 1 00 Οι συγκεντρώσεις τους στο ικό διάλυμα θα είναι: 1 OOΝα: 0, 0 Μ 50 ΝαF: 0, 8 Μ 50 Τα άλατα θα είναι σε πλήρη διάσταση: 0 mol H
OONα OO + Να + Αρχ. (M) 0,0 διιστ/σχημ. (Μ) 0,0 0,0 0,0 Τελικά (Μ) 0,0 0,0 NαF F + Να + Αρχ. (M) 0,8 διιστ/σχημ. (Μ) 0,8 0,8 0,8 Τελικά (Μ) 0,8 0,8 Το Να + δεν αντιδρά με το Η Ο αφού προέρχεται απ την ισχυρή βάση ΝαΟΗ. Το ιόντα OO και F αντιδρoύν με το Η Ο (υδρόλυση). OO + H O O + ΟΗ Αρχ. (M) 0,0 αντ/σχημ. (Μ) ω ω ω Ι. Ι (Μ) 0,0 ω 0,0 ω ω + z F + H O HF + ΟΗ Αρχ. (M) 0,8 αντ/σχημ. (Μ) z z z Ι. Ι (Μ) 0,8 z 0,8 z ω + z Βρήκαμε από ερώτημα Δ1 Για το F - : (OO (OO ) 1 (HF) (F ) (F ) (F ) (HF) 9 [ O] [ ] ω (ω z) 9 ω (ω z) Κ (1) ) [ OO ] 0,0 0,0 [HF] [ ] z (ω z) z (ω z) Κ () (F ) [F ] 0,8 0,8 0,8 ω Με διαίρεση κατά μέλη των (1), () έχουμε: z = ω 0,0 z Από την (1): 9 ω(ω ω) 0,0 Και z = ω = -6 z = 8-6 Μ 9 5ω ω 0,0 Οπότε: [ ] = ω + z = -6 + 8-6 [ ] = -5 Μ Και p = log[ ] = log -5 p = 5 p + ph =1 ph =1 p = 1 5 ph = 9 6 Μ Επιμέλεια απαντήσεων: Λογιώτης Σταύρος Οικονόμου Θανάσης Φυσικοί Φροντιστήριο Μ.Ε «ΕΠΙΛΟΓΗ» - Καλαμάτα Ιατροπούλου & Χρυσ. Παγώνη 1 - Καλαμάτα τηλ.: 7-955 & 9690