Χημεία προσανατολισμού

Χημεία προσανατολισμού ΘΕΜΑ Α Για τις παρακάτω ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής 1.1-1.9 γράψτε τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 1.1. Ποια από τις ακόλουθες μεταπτώσεις του ηλεκτρονίου του ατόμου του Η απαιτεί την απορρόφηση φωτονίου μικρότερης συχνότητας; α. από n = 6 σε n = 5 β. από n = 4 σε n = 6 γ. από n = 3 σε n = 6 δ. από n = 1 σε n = 2 1.2. Ένα υδατικό διάλυμα περιέχει έναν άγνωστο ηλεκτρολύτη και έχει ph=7. α. Το διάλυμα αυτό είναι οπωσδήποτε ουδέτερο. β. Για το διάλυμα ισχύει: Ka Kb =10 14. γ. Το διάλυμα είναι όξινο αν η θερμοκρασία υπερβαίνει τους 25 ο C. δ. Το διάλυμα είναι βασικό αν η θερμοκρασία υπερβαίνει τους 25 ο C 1.3. Το σύνολο των κβαντικών αριθμών, n = 4, l = 3, ml = 2 α. περιγράφει ένα ηλεκτρόνιο σε τροχιακό 4d β. περιγράφει ένα από τα επτά τροχιακά μιας υποστιβάδας γ. περιγράφει ένα ηλεκτρόνιο σε τροχιακό 3p δ. δεν είναι επιτρεπτό 1.4. Ποιο από τα ακόλουθα ιόντα παρουσιάζει το μεγαλύτερο αριθμό μονήρων (ασύζευκτων ηλεκτρονίων); α. 23V 3+ β. 26Fe 2+ γ. 26Fe + δ. 24Cr + 1.5. Με βάση τις εξισώσεις: Ca(g) Mg(g) Mg + (g) συμπεραίνουμε ότι: α. y > x > 600 β. y < x < 600 γ. x < 600 < y δ. y < 600 < x Ca + (g) + e, Ei1 = 600 kj Mg + (g) + e, Ei1 = x kj Mg 2+ (g) + e, Ei2 = y kj Δίνονται οι ατομικοί αριθμοί, Ca:20, Μg:12. 1

1.6. Πόσα ηλεκτρόνια του ιόντος 30Zn 2+ στη θεμελιώδη του κατάσταση έχουν ml = -1; α. 2 β. 4 γ. 6 δ. 8 1.7. Στους 45 C η σταθερά Kw έχει τιμή ίση με 4.10 14. Η τιμή του ph του καθαρού νερού στη θερμοκρασία αυτή θα είναι ίση με: α. 6,7 (ουδέτερο) β. 6,7 (όξινο) γ. 7,0 (ουδέτερο) δ. 8,5 (βασικό) 1.8. Δίνονται οι παρακάτω ηλεκτρονιακές δομές Χ και Υ που αντιστοιχούν σε ουδέτερα άτομα. Χ: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1, Υ: 1s 2 2s 2 2p 6 5s 1, καθώς και οι προτάσεις Ι, ΙΙ, ΙΙΙ και ΙV που ακολουθούν: Ι. Τα άτομα που διαθέτουν τις ηλεκτρονιακές δομές Χ και Υ αντιστοιχούν σε διαφορετικά στοιχεία ΙΙ. Για τη μετάβαση από τη δομή Χ στη δομή Υ απαιτείται η προσφορά ενέργειας ΙΙΙ. Το στοιχείο που διαθέτει τη δομή Υ ανήκει στην 5 η περίοδο του περιοδικού πίνακα IV. To άτομο του στοιχείου που διαθέτει τη δομή Χ σχηματίζει με το 8O ιοντική ένωση με τύπο: X2O Ποιες από τις προτάσεις αυτές είναι σωστές; α. η ΙΙ και η ΙΙΙ β. η Ι, η ΙΙ και η ΙV γ. η Ι, η ΙΙΙ και η IV δ. η ΙΙ και η ΙV 1.9. Η πρωτολυτική αντίδραση HCN + OH CN + H2O είναι μετατοπισμένη προς τα δεξιά. Ποιο από τα παρακάτω συμπεράσματα αληθεύει; α. Το HCN είναι ασθενέστερο οξύ από το H2O. β. To CN είναι ασθενέστερη βάση από το OH γ. Το H2O είναι ασθενέστερη βάση από το HCN. δ. Το HCN και το OH είναι οξέα ενώ τα CN και H2O είναι βάσεις. 1.10. Το υδατικό διάλυμα που παρουσιάζει τη μεγαλύτερη τιμή ph, είναι : α. NaF β. NH4Cl γ. HCOOH δ. KCl 1.11. α) Να αναφέρετε με βάση τους ορισμούς δύο διαφορές μεταξύ της βάσης κατά Arrhenius και της βάσης κατά Brönsted-Lowry. β) Τι εκφράζει η κυματοσυνάρτηση ψ και τι το ψ 2. 5 2

ΘΕΜΑ Β B.1. Διαθέτουμε τα εξής δύο υδατικά διαλύματα του ασθενούς οξέος ΗΑ Διάλυμα Δ1: ΗΑ, βαθμός ιοντισμού α Διάλυμα Δ2: ΗΑ βαθμός ιοντισμού 2α Με ποια αναλογία όγκων πρέπει να αναμιχθούν τα Δ1 και Δ2, ώστε να προκύψει διάλυμα Δ3 στο οποίο ο βαθμός ιοντισμού του ΗΑ να είναι 3α/2; Να θεωρηθούν οι κατάλληλες προσεγγίσεις. θ=25 ο C. B.2. Διαθέτουμε τα εξής δύο υδατικά διαλύματα των ασθενών οξέων ΗΑ και ΗΒ: (Να θεωρηθούν οι κατάλληλες προσεγγίσεις. θ=25 ο C.) Διάλυμα Α: ΗΑ 0,1 Μ, όγκου 100 ml Διάλυμα Β: ΗΒ 0,01 Μ όγκου 1 L. Στα δύο αυτά διαλύματα Α και Β τα δύο οξέα ΗΑ και ΗΒ διαθέτουν το ίδιο βαθμό ιοντισμού α. 1. Να συγκρίνετε την ισχύ των δύο οξέων. 2. Να συγκρίνετε τα ph των δύο διαλυμάτων Α και Β. 3. Ποιο από τα δύο διαλύματα απαιτεί μεγαλύτερη ποσότητα ΝαΟΗ για πλήρη εξουδετέρωση Μονάδες 6 Β.3. α) Πόσα στοιχεία στη θεμελιώδη κατάσταση έχουν 2 μονήρη ηλεκτρόνια στη στιβάδα Μ και ποιοι είναι οι ατομικοί τους αριθμοί; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. β) Ένα από τα στοιχεία αυτά (Χ) ανήκει στην 16 η ομάδα (VIA) του περιοδικού πίνακα. Ποιος είναι ο ατομικός αριθμός του στοιχείου Α που ανήκει στην ίδια ομάδα με το Χ και διαθέτει μεγαλύτερη Εi1 από το Χ; Να αιτιολογήσετε σύντομα την απάντησή σας. γ) i. Ποιος ο ατομικός αριθμός ενός άλλου στοιχείου Υ που ανήκει στην ίδια περίοδο με το Χ και έχει μεγαλύτερη τιμή ενέργειας πρώτου ιοντισμού (Εi1) από αυτό; ii. Να συγκρίνετε την ατομική ακτίνα του Χ με αυτή του Υ. Να αιτιολογήσετε τις απαντήσεις σας. Β.4. Διαθέτουμε υδατικό διάλυμα HF. Μονάδες 8 Εξηγείστε πως θα μεταβληθεί ο βαθμός ιοντισμού α, το ph και η σταθερά ιοντισμού Κα αν: α. αυξήσουμε τη θερμοκρασία του διαλύματος, χωρίς αισθητή μεταβολή όγκου β. αραιώσουμε το διάλυμα με προσθήκη επιπλέον ποσότητας νερού, υπό σταθερή θερμοκρασία γ. προσθέσουμε επιπλέον ποσότητα αερίου HF, χωρίς αισθητή μεταβολή όγκου ΘΕΜΑ Γ Γ.1. Διαθέτουμε τα παρακάτω υδατικά διαλύματα Δ1: ΝΗ3 1M ph=11,5 Δ2: ΝΗ3 [ΟΗ ] = 10 8.[Η3Ο + ]. Δ3: ΗCl 0,02M Μονάδες 6 3

1. Να υπολογίσετε την Κb της NH3 και τη συγκέντρωση της ΝΗ3 στο διάλυμα 2. 2. 100mL του διαλύματος Δ2 αραιώνονται με κατάλληλη ποσότητα νερού και στο διάλυμα που προκύπτει ο βαθμός ιοντισμού της NH3 τριπλασιάζεται. Να υπολογίσετε τον όγκο του νερού που προστέθηκε. 3. Αναμιγνύουμε 1L από το Δ1 και 10L από το Δ2 και στη συνέχεια αραιώνουμε μέχρι τελικού όγκου 100L. Στο αραιωμένο διάλυμα προστίθεται η απαιτούμενη ποσότητα Δ3, ώστε να εξουδετερωθεί πλήρως. Να υπολογίσετε τον όγκο του Δ3 που απαιτήθηκε, το ph και τη συγκέντρωση όλων των σωματιδίων στο τελικό διάλυμα. Δίνεται ότι: Όλα τα διαλύματα βρίσκονται σε θερμοκρασία θ=25 C, (Kw=10 14 ) Τα δεδομένα του προβλήματος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις. Γ.2. Oι ενέργειες πρώτου ιοντισμού τεσσάρων στοιχείων Α, Β, Γ και Δ με διαδοχικούς ατομικούς αριθμούς Ζ, Ζ+1, Ζ+2, Ζ+3 είναι: 999,5, 1251, 1520 και 419 kj.mol -1, αντίστοιχα. 1. Σε ποιες ομάδες του Π.Π. μπορεί να ανήκουν τα στοιχεία αυτά; Ποιο από τα στοιχεία αυτά είναι μέταλλο; Αιτιολογήστε σύντομα 2. Το στοιχείο Β είναι το 2 ο της ομάδας του. Ποια η ηλεκτρονιακή του δομή; Γ.3. Δίνονται τα στοιχεία 2Ηe, 9F, 11Na, 14Si, 15P, 17Cl και 19Κ 1. Να κατατάξετε τα παρακάτω στοιχεία σε φθίνουσα σειρά μεγέθους. 2. Ένα από τα στοιχεία αυτά ανήκει στην 3 η περίοδο και έχει: Ei2 = 1577 kj mol 1, Ei3 = 3228 kj mol 1, Ei4 = 4354 kj mol 1 και Εi5 = 16.100 kj mol 1. Προβλέψτε ποιο μπορεί να είναι το στοιχείο αυτό. Αιτιολογήστε σύντομα την επιλογή σας. 3. Να συγκρίνετε τις ιοντικές ακτίνες των ιόντων, F, Νa + και Si 4+. Διαθέτουμε τα παρακάτω υδατικά διαλύματα Δ1: CH3COOΗ 0,1M KaCH3COOH =10 5 Δ2: NaF 1M, ph=9 Δ3: CH3COOΝa 0,01M Δ4: ΗΑ 0,05M α=0,02 Δ5: ΗΑ 0,0005M ΘΕΜΑ Δ Δ6: Ca(OH)2 5 10-3 M 1. Να υπολογιστεί το ph του διαλύματος Δ1 και η σταθερά ιοντισμού Κα του HF στο Δ2. 4

2. Πόσα ml H2O πρέπει να προσθέσουμε σε 10 ml του διαλύματος Δ3, για να μεταβληθεί το ph του κατά μισή μονάδα; 3. Πόσα L Η2O πρέπει να εξατμιστούν από 10L του διαλύματος Δ4 ώστε το ph να μεταβληθεί κατά 1 μονάδα; 4. Με ποια αναλογία όγκων πρέπει να αναμιχθούν τα διαλύματα Δ4 και Δ5 ώστε να προκύψει διάλυμα με ph=3,5 5. Πόσα L του Δ6 απαιτούνται για να εξουδετερώσουν πλήρως 2,24 L(STP) αερίου ΗF; (κατά την προσθήκη αερίου HF δεν παρατηρείται μεταβολή όγκου). Ποιο είναι το ph του διαλύματος που προκύπτει; Δίνεται ότι: Όλα τα διαλύματα βρίσκονται σε θερμοκρασία θ=25 C, (Kw=10 14 ) Τα δεδομένα του προβλήματος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις. ΟΔΗΓΙΕΣ (για τους εξεταζομένους) 1. Στο εξώφυλλο να γράψετε το εξεταζόμενο μάθημα. Στο εσώφυλλο πάνω-πάνω 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 το όνομά σας. 2. Να γράψετε το Ονοματεπώνυμό σας στο πάνω μέρος των φωτοαντιγράφων αμέσως μόλις σας παραδοθούν. Τυχόν σημειώσεις σας πάνω στα θέματα δε 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 δε σβήνει. 4. Κάθε απάντηση τεκμηριωμένη είναι αποδεκτή. 5. Διάρκεια εξέτασης: τρεις(3) ώρες. 6. Χρόνος δυνατής αποχώρησης: μετά τις 11.30. ΑΠΑΓΟΡΕΥΟΝΤΑΙ ΤΑ ΚΙΝΗΤΑ 5