ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Β ΤΑΞΗ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 27/04/2016 - ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: XHMEIA ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΕΠΤΑ (7) ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α A1. Ο γενικός µοριακός τύπος των κορεσµένων µονοσθενών κετονών είναι: α. C ν Η 2ν Ο, µε ν 3 β. C ν Η 2ν Ο, µε ν 2 γ. C ν Η 2ν+2, µε ν 3 δ. C ν Η 2ν+2, µε ν 2 A2. Ο ελάχιστος αριθµός ανθράκων που πρέπει να διαθέτει ένα αλκάνιο για να παρουσιάζει συντακτική ισοµέρεια είναι: α. 2 β. 3 γ. 4 δ. 5 A3. Από τις ενώσεις: C 2 H 2 C C CH 2 C CH CHC CH (I) (II) (III) (IV) αντιδρούν µε Na οι: α. (ΙΙ) και (ΙΙΙ) β. (Ι), (ΙΙΙ) και (IV) γ. (Ι), (ΙΙ) και (ΙΙΙ) δ. όλες A4. Το προϊόν της προσθήκης HCl στο 1-βουτένιο είναι το: α. 1-χλωροβουτάνιο β. 2-χλωροβουτάνιο γ. µίγµα 1-χλωροβουτάνιου και 2-χλωροβουτάνιου δ. ισοµοριακό µίγµα 1-χλωροβουτάνιου και 2-χλωροβουτάνιου ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 7 ΣΕΛΙΔΕΣ
ΑΡΧΗ 2ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ A5. Με οξείδωση της χηµικής ένωσης CH()CH 2 προκύπτει: α. αλδεΰδη β. καρβοξυλικό οξύ γ. κετόνη δ. αλκοόλη ΘΕΜΑ B Β1. Να χαρακτηρίσετε καθεµία από τις παρακάτω προτάσεις ως σωστή (Σ) ή λανθασµένη (Λ). Να δικαιολογήσετε κάθε επιλογή σας. i. Κύριο συστατικό του φυσικού αερίου είναι το προπάνιο. ΛΑΝΘΑΣΜΕΝΗ: Είναι το µεθάνιο Η µεθανόλη µπορεί να παραχθεί από τα σάκχαρα µε αλκοολική ζύµωση. ΛΑΝΘΑΣΜΕΝΗ: Η αιθανόλη µπορεί να παραχθεί από τα σάκχαρα µε αλκοολική ζύµωση. i Με ενυδάτωση ενός αλκινίου, η οποία πραγµατοποιείται µε θέρµανση, παρουσία κατάλληλων καταλυτών, λαµβάνονται αποκλειστικά κετόνες. ΛΑΝΘΑΣΜΕΝΗ: Με ενυδάτωση του ακετυλενίου, η οποία πραγµατοποιείται µε θέρµανση, παρουσία κατάλληλων καταλυτών, σχηµατίζεται αλδεΰδη. iv. Το πρώτο µέλος της οµόλογης σειράς των αλκενίων δεν µπορεί να πολυµεριστεί. ΛΑΝΘΑΣΜΕΝΗ: Το πρώτο µέλος της οµόλογης σειράς των αλκενίων, το αιθένιο, πολυµερίζεται και σχηµατίζεται το πολυαιθυλένιο. v. Στα αέρια του θερµοκηπίου ανήκει και το CΗ 4. ΣΩΣΤΗ: Το CΗ 4 είναι το δεύτερο πιο σηµαντικό αέριο από αυτά που προκαλούν το φαινόµενο του θερµοκηπίου. (5 x 2 µονάδες) Β2. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των παρακάτω ενώσεων: i. µεθυλο-βουτανόνη CHC αιθανικός ισοπροπυλεστέρας CCH i iv. 2-υδροξυ-προπανικό οξύ 1,2,3-προπανοτριόλη CHC CH 2 CHCH 2 ΤΕΛΟΣ 2ΗΣ ΑΠΟ 7 ΣΕΛΙΔΕΣ
ΑΡΧΗ 3ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ v. 4-µεθυλο-4-πεντεν-1-όλη CH 2 =CCH 2 CH 2 CH 2 Β3. Να ονοµάσετε τις παρακάτω ενώσεις: i. CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 εξάνιο (5 x 1 µονάδες) CH 2 CH 2 CCH 2 3-εξανόνη i CH 2 CH 2 CHCH 2-µεθυλο-πεντανάλη iv. CHC C 4-µεθυλο-2-πεντίνιο v. CH 2 CH 2 CH CH 2 4-βρωµο-1-βουτένιο (5 x 1 µονάδες) Β4. Να γραφούν τα κύρια προϊόντα των παρακάτω αντιδράσεων και να συµπληρωθούν µε τους κατάλληλους συντελεστές οι χηµικές εξισώσεις. i. Τέλεια καύση του βουτανίου. C 4 H 10 + 6,5 2 4C 2 + 5H 2 Αντίδραση αιθανικού οξέος µε µεθυλο-2-προπανόλη. C + C CC + H 2 i Προσθήκη Η 2 Ο στο 2-βουτίνιο παρουσία καταλυτών. C C + H 2 HgS 4 /H 2 S 4 CCH 2 iv. Αφυδάτωση της αιθανόλης παρουσία πυκνού H 2 S 4 στους 140 ο C. 2 CH 2 π H 2 S 4 / 140 ο C CH 2 CH 2 + H 2 ΤΕΛΟΣ 3ΗΣ ΑΠΟ 7 ΣΕΛΙΔΕΣ
ΑΡΧΗ 4ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ v. Προσθήκη H στο προπένιο. CH=CH + H CH (5 x 1 µονάδες) ΘΕΜΑ Γ Γ1. Να βρεθούν και να ονοµασθούν τα ισοµερή του τύπου C 5 H 11 Η. CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH CH 2 CHCH 2 1-πεντανόλη 2-πεντανόλη 3-πεντανόλη CH 2 CHCH 2 CH 2 C CHCH 2-µεθυλο-1-βουτανόλη 2-µεθυλο-2-βουτανόλη 3-µεθυλο-2-βουτανόλη CH 2 CH 2 CH CCH 2 3-µεθυλο-1-βουτανόλη διµεθυλο-προπανόλη (8 x 1 µονάδες) Γ2. 60 g 2-προπανόλης αφυδατώνονται παρουσία πυκνού H 2 S 4 στους 170 ο C, µε απόδοση 80 %, οπότε παράγεται η οργανική ένωση Α. Όλη ποσότητα της Α διαχωρίζεται και διαβιβάζεται σε 800 ml διαλύµατος 2 σε CCl 4 περιεκτικότητας 8 % w/v. i. Να γράψετε τις χηµικές εξισώσεις των χηµικών αντιδράσεων που πραγµατοποιούνται. CH πυκνό H 2 S 4 / 170 o C CH3 CH = CH 2 + H 2 CH = CH 2 + 2 CHCH 2 Να εξετάσετε αν θα αποχρωµατιστεί το διάλυµα του βρωµίου. Υπολογίζουµε τα mol της 2-προπανόλης: ΤΕΛΟΣ 4ΗΣ ΑΠΟ 7 ΣΕΛΙΔΕΣ
ΑΡΧΗ 5ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ n( CH ) = m Mr ή n = ( CH ) = 60 60 ή n = ( CH ) = 1 mol Γράφουµε τη χηµική εξίσωση της αφυδάτωσης: CH πυκνό H 2 S 4 / 170 o C 1 mol 0,8 mol 1 mol x mol Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουµε x = 0,8 mol CH = CH 2. Υπολογίζουµε τα g του 2 : Στα 100 ml διαλύµατος υπάρχουν 8 g 2 Στα 800 ml διαλύµατος υπάρχουν y g 2 Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουµε y = 64 g 2 ή 0,4 mol 2. Κάνουµε πινακάκι έλλειψης περίσσειας: CH3 CH = CH 2 + H 2 mol CH = CH 2 + 2 CH()CH 2 Αρχικά 0,8 0,4 - Αντιδρούν z z - Παράγονται - - z Τελικά 0,8 - z 0,4 - z z Προφανώς 0,4 z = 0 ή z = 0,4 mol άρα το διάλυµα του 2 θα αποχρωµατιστεί. Δίνονται Ar(C) = 12, Αr(H) = 1, Ar() = 80, Ar() = 16. (4 + 13 µονάδες) ΤΕΛΟΣ 5ΗΣ ΑΠΟ 7 ΣΕΛΙΔΕΣ
ΑΡΧΗ 6ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΘΕΜΑ Δ Δ1. Δίνεται η παρακάτω συνθετική πορεία: Θ + Na Λ [Ο] CH πυκνό H 2 S 4 / 140 ο C Μ πυκνό H 2 S 4 / 170 ο C Z + Η 2 / καταλύτες A + 2 + 2K / C 2 H 5 / θέρµανση B Γ + Na Δ + HCl E Να βρεθούν οι συντακτικοί τύποι των A έως Μ. Οι ζητούµενοι συντακτικοί τύποι είναι οι εξής: Α: CH = CH 2 B: CHCH 2 Γ: H 3 CC CH Δ: H 3 CC CNa E: CH Z: CH 2 Λ: C Θ: CH Cl Na M: CHCH (9 x 2 µονάδες) Δ2. 2,24 L C 4 H 8, µετρηµένα σε STP συνθήκες, ένωση Χ, καίγονται πλήρως µε την απαιτούµενη ποσότητα ατµοσφαιρικού αέρα 20 % v/v σε Ο 2 και 80 % v/v σε Ν 2. i. Να γράψετε την χηµική εξίσωση της πλήρους καύσης της ένωσης Χ. C 4 H 8 + 6 2 4C 2 + 4H 2 Να υπολογίσετε τον όγκο του αέρα, µετρηµένο σε STP συνθήκες, που απαιτήθηκε για την πλήρη καύση της Χ. Υπολογίζουµε τα mol του C 4 H 8 : n(c 4 H 8 ) = V ή n(c 4 H 8 ) = 2,24 22,4 22,4 ή n(c 4 H 8 ) = 0,1 mol ΤΕΛΟΣ 6ΗΣ ΑΠΟ 7 ΣΕΛΙΔΕΣ
ΑΡΧΗ 7ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Γράφουµε τη χηµική εξίσωση της καύσης: C 4 H 8 + 6 2 4C 2 + 4H 2 1 mol 6 mol 0,1 mol x mol Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουµε x = 0,6 mol 2 ή 13,44 L 2 µετρηµένα σε STP συνθήκες. Υπολογίζουµε τα L του αέρα: Στα 100 L αέρα υπάρχουν 20 L 2 Στα y L αέρα υπάρχουν 13,44 L 2 Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουµε y = 67,2 L αέρα µετρηµένα σε STP συνθήκες. i Ένα από τα συντακτικά ισοµερή της ένωσης Χ µε προσθήκη Η 2 Ο, µε θέρµανση παρουσία οξέος, δίνει ως προϊόν οργανική ένωση Υ η οποία δεν οξειδώνεται. Να βρείτε τους συντακτικούς τύπους των ενώσεων Α και Β και να υπολογίσετε την µάζα της ένωσης Ψ που παράγεται όταν αντιδράσουν µε νερό, σε κατάλληλες συνθήκες, 28 g της ένωσης Χ. Αφού η Υ δεν οξειδώνεται είναι τριτοταγής αλκοόλη οπότε οι ζητούµενοι συντακτικοί τύποι είναι οι εξής: Χ: H 3 CC CH 2 Y: H 3 CC Υπολογίζουµε τα mol της X: n(χ) = m 28 ή n(χ) = ή n(χ) = 0,5 mol Mr 56 H 3 CC CH 2 + H 2 H 3 P 4 / 300 o C H 3 CC 1 mol 0,5 mol 1 mol x mol Από την παραπάνω αναλογία βρίσκουµε x = 0,5 mol Y. Υπολογίζουµε τα g της Y: n(y) = m ή m = n(y) Mr ή m = 0,5 74 ή m = 37 g Mr Δίνονται Ar(C) = 12, Αr(H) = 1, Ar() = 16. (2 + 2 + 3 µονάδες) ΤΕΛΟΣ 7ΗΣ ΑΠΟ 7 ΣΕΛΙΔΕΣ