30 Μαΐου 2016 ΧΗΜΕΙΑ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Απαντήσεις Θεμάτων Πανελλαδικών Εξετάσεων Ημερησίων Γενικών Λυκείων (Νέο Σύστημα) ΘΕΜΑ Α Α.1 γ Α.2 δ Α.3 γ Α.4 α Α.5 α. Σωστό β. Λάθος γ. Λάθος δ. Λάθος ε. Σωστό ΘΕΜΑ Β B.1 α. 2NH3 3CuO N2 3Cu 3H2O β. 5CH3CH( OH)CH3 2KMnO4 3H2SO4 5CH3COCH3 2MnSO4 K2SO4 8H2O B.2 α. Η αντίδραση είναι εξώθερμη (ΔΗ<0) και ευνοείται σε χαμηλές θερμοκρασίες, επομένως με αύξηση της θερμοκρασίας η Κc θα μειωθεί, ενώ η αντίδραση θα μετατοπιστεί προς τα αριστερά με αποτέλεσμα να μειωθεί και η ποσότητα της ΝΗ3 β. Όταν αυξηθεί ο όγκος του δοχείου θα μειωθεί η πίεση, άρα σύμφωνα με την Αρχή Le Chatelier η Χημική ισορροπία της αντίδρασης θα μετατοπιστεί προς τα περισσότερα mol, δηλαδή προς τα αριστερά και έτσι η ποσότητα της NH3 θα μειωθεί. Ωστόσο αφού η θερμοκρασία παραμένει σταθερή δεν θα υπάρξει καμία μεταβολή στην Κc της αντίδρασης 1
B.3 Για τον δείκτη παρατηρούμε κόκκινο χρώμα ph pka 1 ph 4 κίτρινο χρώμα ph pka 1 ph 6 α. HCl H2O H3O Cl 0,1M 0,1M 0,1M H3O = 0,1M ph = log H3O = 1 άρα αφού το ph του διαλύματος σε τιμές ph < 4 και ο δείκτης σε αυτή την περιοχή έχει κόκκινο χρώμα και το διάλυμα του οξέος θα χρωματιστεί κόκκινο. β. Η προσθήκη NaOH στο HCl οδηγεί στην εξουδετέρωση του οξέος από την βάση NaOH HCl NaCl H2O Το διάλυμα οξέος που περιέχει τον δείκτη ερυθρό του μεθυλίου θα αλλάξει χρώμα όταν με τη συνεχή προσθήκη βάσης εξουδετερώνεται το οξύ και καταλήξουμε σε ph 6 αφού σε αυτές τις τιμές ph θα έχουμε το δείκτη στην βασική μορφή Δ - που έχει κίτρινο χρώμα. Σε τιμές ph στην περιοχή αλλαγής χρώματος του δείκτη 4<pH<6 ο δείκτης θα έχει χρώμα ενδιάμεσο από το κόκκινο και το κίτρινο χρώμα (πορτοκαλί). B.4 α. 11Νa : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 Το 11Νa ανήκει στην 3 η περίοδο, την 1η ομάδα του Περιοδικού Πίνακα και στον τομέα s 17Cl : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 Το 17Cl ανήκει στην 3 η περίοδο, την 17 η ομάδα του Περιοδικού Πίνακα και στον τομέα p 19K : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 Το 19K ανήκει στην 4 η περίοδο, την 1 η ομάδα του Περιοδικού Πίνακα και στον τομέα s. 2
β. Το 19K έχει μεγαλύτερη ατομική ακτίνα από το 11Νa καθώς τα δύο στοιχεία βρίσκονται στην ίδια ομάδα (1 η του Περιοδικού Πίνακα), αλλά το 19K βρίσκεται στην 4 η περίοδο και όσο αυξάνεται ο αριθμός της περιόδου, αυξάνεται ο αριθμός των στιβάδων άρα και το μέγεθος και η ατομική του ακτίνα. Επίσης το 11Νa έχει μεγαλύτερη ατομική ακτίνα από το 17Cl καθώς τα δύο αυτά στοιχεία βρίσκονται στην ίδια περίοδο του Περιοδικού Πίνακα, αλλά το 11Νa βρίσκεται στη 1 η ομάδα ενώ το 17Cl στην 17 η και όσο «μεταβαίνουμε» από τα δεξιά προς τα αριστερά του Περιοδικού Πίνακα αυξάνεται η ατομική ακτίνα, καθώς μειώνεται το δραστικό πυρηνικό φορτίο, άρα και η έλξη του πυρήνα με αποτέλεσμα να αυξάνεται το μέγεθος του ατόμου. Συνεπώς η ταξινόμηση των ανωτέρω στοιχείων κατά αύξουσα ατομική ακτίνα έχει ως εξής: r Cl< rna < r K ΘΕΜΑ Γ Γ.1 A : CH CH OH 3 2 B :CH3CH2COONa Γ :CH2 = CH2 :CH2Cl CH2Cl E:CH CH Z:CH3CHO H:CH3COONH4 Θ:CH3CH2Cl I:CH3CH2CN K:CH3CH2COOH Λ:CH3CH2CH2NH2 Μ:CH3CH2COO NH3CH2CH2CH3 C νη2νο2 : CH3CH2COOCH2CH3 Γ.2 vch = CH CH = CH ( CH CH = CH CH ) α. 2 2 2 2 v 3
β. v CH2 = CH ( CH2 CH ) v CN CN Γ.3 προπίνιο C3H4 MrC 3H4 = 40 mc H 8g n 3 4 C3H4 = = = 0,2mol MrC 3H4 40g / mol VH 6, 72L (STP) n 2 H2 = = = 0,3mol Vm 22, 4L / mol Ni (mol) 3 CH C CH 2 H CH2 = CH CH3 αρχικά 0, 2 0,3 αντιδρούν 0, 2 0, 2 0,2 τελικά 0,1 0, 2 Ni (mol) CH2 = CΗ CH3 H2 CH3CH2 CH3 αρχικά 0, 2 0,1 αντιδρούν 0,1 0,1 0,1 τελικά 0,1 0,1 α. Οισυντακτικοί τύποιτων προϊόντων είναι CH2 = CΗ CH3 και CH3 CH2 CH3 β. 0,1mol CH2 = CΗCH3 0,1mol CH3CH2 CH3 4
ΘΕΜΑ Δ Δ.1 (Μ) NH3 H2O NH4 OH αρχικά 0,1 ιοντίζονται - x x x Ιοντική Ισορροπία 0,1 x x x ph = 11 και ph poh=14 poh=3 3 3 OH = 10 M x = 10 M 3 x 10 M 2 α. α= = = 10 0,1M 0,1M NH 4 OH 2 2 6 x x 10 5 β. Κ bnh3 = Κ bnh 10 [ NH3] 3 = = = 0,1 x 0,1 0,1 2 2 2 4 Κ bch3nh2 =α c = ( 2 10 ) 1M = 4 10 Αφού Κ bch3nh2 >ΚbNH3 και τα δύο διαλύματα βρίσκονται σε θερμοκρασία 25 ο C η CH3NH2 είναι ισχυρότερη βάση από την NH3. Δ.2 200 ml Y 1 NH 3 0,1M 200 ml HCl 0,05M Y 3 ph = ; 5
nnh3 = cnh3 VNH3 = 0,1M 0, 2L = 0, 02 mol nhcl = chcl VHCl = 0, 05M 0, 2L = 0, 01mol (mol) NH3 HCl NH4Cl αρχικά 0, 02 0, 01 αντιδρούν 0, 01 0, 01 0,01 τελικά 0, 01 0, 01 ' 0, 01mol c NH 3 = = 0, 01M αϕο ύ Vτελ = 1L 1L ' 0, 01mol c NH 4 Cl = = 0, 01M 1L NH4Cl NH 4 Cl 0,01 Μ 0,01 Μ 0,01Μ (M) NH3 Η2Ο ΝΗ 4 ΟΗ αρχικό 0, 01 0, 01 ιοντίζονται y y y ΙοντικηΙσορροπια 0, 01 y 0, 01 y y Κ b = ( ) 0,01 y y 0,01 y 5 = y => y = ΟΗ = 10 Μ 0,01 y 0,01 Άρα poh = 5 και ph = 9 γιατοδιάλυµαυ3 6
Δ.3 10ml 200ml Y Y HCl ph = ; 2 CH NH 0,05M 1M 3 2 CH NH CH NH CH NH 3 2 3 2 3 2 HCl HCl HCl V τελ. = 250ml n = c V = 1M 0, 01L = 0, 01mol n = c V = 0, 05M 0, 2L = 0, 01mol 4 (mol) CH3NH2 HCl CH3NH3Cl αρχικά 0,01 0,01 αντιδρούν 0,01 0,01 0,01 τελικά 0,01 c CH NH Cl 3 3 n V CH NH Cl 0, 01mol 0, 25L 3 3 = = = τελ CH3NH3Cl CH3NH3 Cl 0,04M 0,04M 0,04M 0, 04M (M) CH NH H O CH NH H O αρχικά 0,04 αντιδρούν z z z 3 3 2 3 2 3 Ιοντική Ισορροπία 0,04 z z z 7
Kb = 4 10 CH NH 3 2 4 14 w 10 άρα Ka = = = 0, 25 10 CH 4 3NH 3 KbCH NH 4 10 [ ] K 10 3 2 CH NH H O z z Ka = Ka = = 0, 25 10 CH3NH3 CH3NH3 CH 0,04 z 0,04 3NH 3 2 2 3 2 3 10 6 6 z = 10 M δηλαδή ΗΟ 3 = 10 Μ και ph = 6 Δ.4 100 ml Y 1 NH 3 0,1M 100 ml HCΟΟΗ 0,1M Y 5 V 5 = 200 ml nnh3 = cnh3 VNH3 = 0,1M 0,1L = 0, 01mol nhcοοη = chcooh VHCΟΟΗ = 0,1M 0,1L = 0, 01mol (mol) NH3 HCΟΟΗ HCOONH4 αρχικό 0,01 0,01 αντιδρούν 0,01 0,01 0,01 τελικό 0,01 ncoonh4 0, 01mol chcoonh4 = = = 0, 05M V5 0, 2L 8
(M) HCOO Η2Ο Η COOH ΟΗ αρχικό 0, 05 ιοντίζονται ω1 ω1 ω1 Ιοντική Ισορροπία 0, 05 ω1 ω1 ω1 4 10 Κ αhcooh = 10 άρα Κ b 10 HCOO = 2 2 ω1 ω1 6 και Κ b 1 5 10 HCOO = = => ω = Μ 0,05 ω1 0,05 (M) NH4 Η2Ο ΝΗ 3 Η3Ο αρχικό 0, 05 ιοντίζονται ω2 ω2 ω2 ΙοντικηΙσορροπια 0,05 ω2 ω2 ω2 2 2 5 9 ω Ό 2 ω µως Κ 2 bνη3 = 10 => Κ 10 aνη = και Κ ανη = = => 4 4 0,05 ω2 0,05 ω 2 = 5,5 5 10 Μ Αϕού ω 2 > ω 1 => [ Η3Ο ] > [ ΟΗ ] το διάλυµα Y5 θα είναι όξινο 9