ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 27 ΜΑΪΟΥ 2015 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΤΕΣΣΕΡΙΣ (4) ΘΕΜΑ Α Για τις προτάσεις Α1 έως και Α5 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της πρότασης και, δίπλα, το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή επιλογή. Α1. Ο συμβολισμός p x καθορίζει τις τιμές α. του δευτερεύοντος κβαντικού αριθμού β. του μαγνητικού κβαντικού αριθμού γ. του αζιμουθιακού και του μαγνητικού κβαντικού αριθμού δ. του κύριου και του δευτερεύοντος κβαντικού αριθμού. Μονάδες 5 Α2. Ποια από τις παρακάτω τετράδες κβαντικών αριθμών δεν είναι επιτρεπτή; α. n = 3, l = 2, m l = 2, m s = +½ β. n = 4, l = 4, m l = 4, m s = +½ γ. n = 2, l = 0, m l = 0, m s = ½ δ. n = 2, l = 1, m l = 1, m s = ½ Μονάδες 5 Α3. Το ph διαλύματος ασθενούς οξέος ΗΑ συγκέντρωσης 10 3 Μ σε θερμοκρασία 25 ο C μπορεί να είναι α. 2 β. 3 γ. 4 δ. 8. Μονάδες 5 1 2 3 Α4. Στο προπένιο CH2 CHCH3 τα άτομα του άνθρακα 1, 2, 3 έχουν υβριδικά τροχιακά, αντίστοιχα α. sp 2, sp 2, sp 3 β. sp, sp 2, sp 3 γ. sp 3, sp 2, sp 2 δ. sp 2, sp, sp 3 Μονάδες 5 A5. Ποια από τις επόμενες ηλεκτρονιακές δομές αντιστοιχεί σε ένα άτομο φθορίου ( 9 F) σε διεγερμένη κατάσταση; α. 1s 2 2s 2 2p 5 β. 1s 2 2s 1 2p 6 γ. 1s 2 2s 2 2p 6 δ. 1s 1 2s 1 2p 7. Μονάδες 5 ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

ΑΡΧΗ 2ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΘΕΜΑ Β Β1. Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν, γράφοντας στο τετράδιό σας δίπλα στο γράμμα που αντιστοιχεί σε κάθε πρόταση, τη λέξη Σωστό, αν η πρόταση είναι σωστή, ή Λάθος, αν η πρόταση είναι λανθασμένη. α. Η προσθήκη υδατικού διαλύματος ισχυρής βάσης σε υδατικό διάλυμα NaF προκαλεί σε κάθε περίπτωση αύξηση του pη. β. Μπορούμε να διακρίνουμε τα ισομερή βουτίνια (C 4 H 6 ) με διάλυμα CuCl/NH 3. γ. Υδατικό διάλυμα που περιέχει CH 3 CΟΟH συγκέντρωσης 0,1 M, CH 3 CΟΟΝa συγκέντρωσης 0,1 M και NaCl συγκέντρωσης 0,1 M είναι ρυθμιστικό διάλυμα. δ. Όλα τα ευγενή αέρια έχουν ηλεκτρονιακή δομή εξωτερικής στιβάδας ns 2 np 6. ε. Η CH 3 ΟH δίνει αντίδραση ιοντισμού στο νερό. (μονάδες 5) Να αιτιολογήσετε τις απαντήσεις σας. (μονάδες 10) Μονάδες 15 Β2. ίνονται τα στοιχεία 7 Χ, 12 Ψ, 8 Ο, 1 Η. α. Να βρείτε τη θέση των στοιχείων Χ και Ψ στον περιοδικό πίνακα, δηλαδή την ομάδα και την περίοδο. (μονάδες 4) β. Ποιο από τα στοιχεία Χ και Ψ έχει μεγαλύτερη ενέργεια πρώτου ιοντισμού; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (μονάδες 2) γ. Να γράψετε τους ηλεκτρονιακούς τύπους κατά Lewis των ενώσεων ΗΧΟ 3 και ΨΟ. (μονάδες 4) Μονάδες 10 ΘEΜΑ Γ Γ1. ίνεται το παρακάτω διάγραμμα χημικών διεργασιών. ΤΕΛΟΣ 2ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

ΑΡΧΗ 3ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των δέκα ενώσεων Α, Β, Γ,, Ε, Ζ, Θ, Κ, Λ και Μ. Μονάδες 10 Γ2. Ποσότητα βουτενίου Α με ευθύγραμμη ανθρακική αλυσίδα αντιδρά πλήρως με Η 2 Ο παρουσία Η 2 SO 4, οπότε παράγονται οι ισομερείς ενώσεις Β (κύριο προϊόν) και Γ. Το μίγμα των Β και Γ απομονώνεται και χωρίζεται σε τρία ίσα μέρη. Το 1 ο μέρος αντιδρά με περίσσεια μεταλλικού Na, οπότε παράγονται 1,12 L αερίου σε πρότυπες συνθήκες (STP). Στο 2 ο μέρος προσθέτουμε περίσσεια διαλύματος Ι 2 /NaOH, οπότε καταβυθίζονται 0,08 mol ιωδοφορμίου. Tο 3 ο μέρος οξειδώνεται πλήρως με διάλυμα KMnO 4 συγκέντρωσης 0,1 M παρουσία Η 2 SO 4. α. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των ενώσεων Α, Β και Γ. (μονάδες 3) β. Να υπολογίσετε τον όγκο του διαλύματος KMnO 4 που θα αποχρωματιστεί από το 3 ο μέρος του διαλύματος. (μονάδες 12) Μονάδες 15 ΘΕΜΑ ίνονται τα διαλύματα: Υ1: ΗCOOH 0,1 M K a (ΗCOOH) = 10 4 Υ2: CΗ 3 COOH 1 M K a (CΗ3COOH) = 10 5 Υ3: NaOH 0,1 M 1. Πόσα ml διαλύματος Υ3 πρέπει να προσθέσουμε σε 1 L διαλύματος Υ1, ώστε να προκύψει διάλυμα με pη = 4; Μονάδες 7 2. Αναμειγνύονται 500 ml του διαλύματος Υ1 με 500 ml του διαλύματος Υ2, οπότε προκύπτει διάλυμα Υ4. Να υπολογίσετε το pη του διαλύματος Υ4. Μονάδες 9 3. Στο διάλυμα Υ4 προστίθεται περίσσεια Mg. Να υπολογίσετε τον όγκο του εκλυόμενου αερίου σε πρότυπες συνθήκες (STP). Μονάδες 6 4. Είναι δυνατός ο προσδιορισμός της συγκέντρωσης διαλύματος HCOOH με ογκομέτρηση με πρότυπο διάλυμα ΚMnO 4 παρουσία Η 2 SO 4 ; (μονάδες 2) Απαιτείται δείκτης σε αυτή την περίπτωση; (μονάδα 1) Μονάδες 3 ίνεται ότι: Όλα τα διαλύματα βρίσκονται σε θερμοκρασία θ = 25 ο C. Κ w = 10 14 Τα δεδομένα του προβλήματος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις. ΤΕΛΟΣ 3ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

ΑΡΧΗ 4ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ Ο ΗΓΙΕΣ (για τους εξεταζομένους) 1. Στο εξώφυλλο να γράψετε το εξεταζόμενο μάθημα. Στο εσώφυλλο πάνωπάνω να συμπληρώσετε τα ατομικά στοιχεία μαθητή. Στην αρχή των απαντήσεών σας να γράψετε πάνω-πάνω την ημερομηνία και το εξεταζόμενο μάθημα. Να μην αντιγράψετε τα θέματα στο τετράδιο και να μη γράψετε πουθενά στις απαντήσεις σας το όνομά σας. 2. Να γράψετε το ονοματεπώνυμό σας στο πάνω μέρος των φωτοαντιγράφων, αμέσως μόλις σας παραδοθούν. Τυχόν σημειώσεις σας πάνω στα θέματα δεν θα βαθμολογηθούν σε καμία περίπτωση. Κατά την αποχώρησή σας, να παραδώσετε μαζί με το τετράδιο και τα φωτοαντίγραφα. 3. Να απαντήσετε στο τετράδιό σας σε όλα τα θέματα μόνο με μπλε ή μόνο με μαύρο στυλό με μελάνι που δεν σβήνει. 4. Κάθε απάντηση επιστημονικά τεκμηριωμένη είναι αποδεκτή. 5. ιάρκεια εξέτασης: τρεις (3) ώρες μετά τη διανομή των φωτοαντιγράφων. 6. Χρόνος δυνατής αποχώρησης: 10.30 π.μ. ΣΑΣ ΕΥΧΟΜΑΣΤΕ KΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΤΕΛΟΣ ΜΗΝΥΜΑΤΟΣ ΤΕΛΟΣ 4ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ 2015 ΘΕΜΑ Α Α1 γ Α2 β Α3 γ Α4 α Α5 β ΘΕΜΑ Β Β1. α. Λάθος διότι αν η ισχυρή βάση έχει μικρή συγκέντρωση και ph μικρότερο του διαλύματος NaF τότε θα έχουμε μείωση του ph. β. Σωστό. Υπάρχουν δύο ισομερή βουτίνια, τα 1-βουτινιο και 2-βουτινιο. Μόνο το 1-βουτινιο αντιδρά με διάλυμα και καταβυθίζεται ίζημα σύμφωνα με την αντίδραση: CH3CH2C CH + CuCl + NH3 CH3CH2C CCu + NH4Cl γ. Σωστό διότι περιέχει το ασθενές οξύ CH3CΟΟΗ και τη συζυγή βάση CH3CΟΟ - ενώ το ΝaCl είναι ουδέτερο άλας και δεν επηρεάζει το διάλυμα. δ. Λάθος διότι το He είναι ευγενές αέριο και έχει δομή 1s 2. ε. Λάθος διότι η CH3OH έχει πολύ μικρή τιμή ka <10-14 (25 ο C) οπότε δεν ιοντίζεται στο νερό Β2. α. Κατανομές 7Χ: 1s 2 2s 2 2p 3

2 περίοδος 15 η ομάδα (VA) 12Ψ: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3 περίοδος 2 η ομάδα (IIA) 8Ο: 1s 2 2s 2 2p 4 2 περίοδος 16 η ομάδα (VIA) 1Η: 1s 1 1 περίοδος 1 η ομάδα (IA) β. Μεγαλύτερη ενέργεια ιοντισμού έχει το Χ διότι έχει μικρότερη ατομική ακτίνα. γ. Η-Ο-Ν=Ο [Ψ] 2+ [Ο] 2- ι Ο ΘΕΜΑ Γ Γ1. Α: CH CH Β: CH3CH= Ο Γ: CH3CΟOΗ Δ: CH3CΟOΝα E: CH3CH2OΗ Z: CH3CH2Cl Θ: CH3CH2MgCl Κ: CH3CH(OMgCl)CH2CH3 Λ: CH3CH(OΗ)CH2CH3 Μ: CH3CΟOCH(CH3)CH2CH3 Γ2. Α: CH3 CH3CH=CH2 Β: CH3CH2CH(OΗ)CH3 Έστω n1 τα mol της Β Γ: CH3CH2CH2CH2OΗ και n2 τα mol της Γ 1 0 μέρος CH3CH2CH(ΟΗ)CH3+ Na CH3CH2CH(ONa)CH3 + 1 /2H2 CH3CH2CH2CH2OH + Na CH3CH2CH2CH2ONa + 1 /2H2 n(h2)= 1,12/22,4 = 0,05 mol άρα = 0,05 mol n1 + n2 = 0,3 mol ;= ;= 2 0 μέρος

CH3CH2 CH -CΗ3 +4l2 + 6ΝαΟΗ CH3CH2COONa +CHl3 +5ΝαCl + 5H2O ΟΗ ;= nchi3= 0,08 mol άρα = 0,08 mol n1 = 0,24 mol n2 = 0,06 mol 3 0 μέρος 5CH 3CH 2(OH)CH 3+2KMnO 4+3Η 2SO 4 5CH 3CH 2CΟCH 3+2MnSO 4+K 2SO 4+8H 2O 5 mol 2mol 0,08 mol ω=; ω = 0,032 mol KMnO 4 5CH 3CH 2CH 2CH 2OH+4KMnO 4+6Η 2SO 4 5CH 3CH 2CΟΟH+4MnSO 4+2K 2SO 4+11H 2O 5 mol 4mol 0,02 mol z=; z = 0,016 mol KMnO 4 n (KMnO 4 )=0,032 + 0,016 = 0,048 mol KMnO 4 C=n/V V= n/c V= 0,048/0,1 V= 0,48L KMnO 4 ΘΕΜΑ Δ Δ1. NaOH V3 L 0,1M n= 0,1V3 mol HCOOH 1L 0,1M n= 0,1 mol Εξουδετέρωση με άγνωστες αρχικές ποσότητες. Διερεύνηση: Αν έχουμε πλήρη εξουδετέρωση προκύπτει άλας βασικό HCOONa οπότε θα έχει ph>7 άτοπο. Αν έχουμε περίσσεια βάσης ph>7 άτοπο. έχουμε περίσσεια οξέος. (mol) HCOOH + NaOH HCOONa + H2O 0,1 0,1V3 0,1V3 0,1V3 0,1V3

0,1-0,1V3-0,1V3 Τελικές συγκεντρώσεις: [ΗCOOH] = (0,1-0,1V3 )/Vτελικό [ΗCOOΝa] = 0,1V3/Vτελικό Το διάλυμα είναι ρυθμιστικό Από τον τύπο των ρυθμιστικών Henderson Hasselbalch ph = pka + log 0,1V3 =0,1-0,1 V3 V3 = 0,5 L V3 = 500 ml Δ2. Βρίσκω νέες συγκεντρώσεις: Vτελικό =1 L [ΗCOOH] = 0,05/1 =0,05 Μ [CΗ3COOH] = 0,5/1 = 0,5 Μ mol/l HCOOH + H2O HCOO - + H3O + Αρχικά 0,05 - - Αντ/Παραγ x x x Ιοντ.Ισορ. 0,05 -x x x+ψ mol/l CH3COOH + H2O CH3COO - + H3O + Αρχικά 0,5 - - Αντ/Παραγ ψ ψ ψ Ιοντ.Ισορ. 0,5 -ψ ψ x+ψ Έχουμε αμοιβαία επίδραση κοινού ιόντος Ka (HCOOH) = Ka (HCOOH) = x(x+ψ) /0,05 5.10-6 =x(x+ψ) Ka(CH3COOH) = Ka(CH3COOH) = ψ(x+ψ) /0,5 5.10-6 =ψ(x+ψ)

με πρόσθεση κατά μέλη προκύπτει: x+ψ = 10-2,5 Μ [H3O + ]= 10-2,5 Μ ph=2,5 Δ3. ΗCOOH =0,05 mol CΗ3COOH = 0,5 mol 2HCOOH + Mg (HCOO)2Mg + H2 2 mol 1 mol 0,05 x= ; x= 0,025 mol H2 2 CΗ3COOH + Mg (CΗ3COO) 2Mg + H2 2 mol 1 mol 0,5 ψ= ; ψ= 0,25 mol H2 n(h2) = x + ψ = 0,275 mol VH2 = 0,275. 22,4 VH2 = 6,16L Δ4. Είναι δυνατόν διότι μόνο το HCOOH οξειδώνεται από όλα τα μονοκαρβοξυλικά οξέα σύμφωνα με την αντίδραση: HCOOH + 2KMnO4 + 3H2SO4 5CO2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O Οπότε με την προσθήκη ΚΜnO4 θα παρατηρούμε αποχρωματισμό του διαλύματος μέχρι να αντιδράσει όλη η ποσότητα του οξέος HCOOH ενώ μετά θα εμφανιστεί το ροδόχρουν χρώμα του ΚΜnO4 Δεν απαιτείται δείκτης επειδή εμφανίζεται το ροδόχρουν χρώμα του ΚΜnO4 Επιμέλεια Καθηγητών Φροντιστηρίων Βακάλη