ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 7 ΜΑΪΟΥ 015 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 Α. Ποια από τις παρακάτω τετράδες κβαντικών αριθμών δεν είναι επιτρεπτή; α. n =, l =, m l =, m s = +½ β. n = 4, l = 4, m l = 4, m s = +½ γ. n =, l = 0, m l = 0, m s = ½ δ. n =, l = 1, m l = 1, m s = ½ Μονάδες 5 Α. Το ph διαλύματος ασθενούς οξέος ΗΑ συγκέντρωσης 10 Μ σε θερμοκρασία 5 ο C μπορεί να είναι α. β. γ. 4 δ. 8. Μονάδες 5 1 Α4. Στο προπένιο τα άτομα του άνθρακα 1,, έχουν υβριδικά τροχιακά, αντίστοιχα α. sp, sp, sp β. sp, sp, sp γ. sp, sp, sp δ. sp, sp, sp Μονάδες 5 A5. Ποια από τις επόμενες ηλεκτρονιακές δομές αντιστοιχεί σε ένα άτομο φθορίου ( 9 F) σε διεγερμένη κατάσταση; α. 1s s p 5 β. 1s s 1 p 6 γ. 1s s p 6 δ. 1s 1 s 1 p 7. Μονάδες 5 ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ
ΑΡΧΗ ΗΣ 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. γ. Υδατικό διάλυμα που περιέχει CΟΟH συγκέντρωσης 0,1 M, 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 np 6. ε. Η ΟH δίνει αντίδραση ιοντισμού στο νερό. (μονάδες 5) Να αιτιολογήσετε τις απαντήσεις σας. (μονάδες 10) Μονάδες 15 Β. ίνονται τα στοιχεία 7 Χ, 1 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 ) γ. Να γράψετε τους ηλεκτρονιακούς τύπους κατά Lewis των ενώσεων ΗΧΟ και ΨΟ. (μονάδες 4) Μονάδες 10 ΘEΜΑ Γ Γ1. ίνεται το παρακάτω διάγραμμα χημικών διεργασιών. ΤΕΛΟΣ ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ
ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των δέκα ενώσεων Α, Β, Γ,, Ε, Ζ, Θ, Κ, Λ και Μ. Μονάδες 10 Γ. Ποσότητα βουτενίου Α με ευθύγραμμη ανθρακική αλυσίδα αντιδρά πλήρως με Η Ο παρουσία Η 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 1,1 L αερίου σε πρότυπες συνθήκες (STP). Στο ο μέρος προσθέτουμε περίσσεια διαλύματος Ι /NaOH, οπότε καταβυθίζονται 0,08 ιωδοφορμίου. Tο ο μέρος οξειδώνεται πλήρως με διάλυμα KMnO 4 συγκέντρωσης 0,1 M παρουσία Η SO 4. α. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των ενώσεων Α, Β και Γ. (μονάδες ) β. Να υπολογίσετε τον όγκο του διαλύματος KMnO 4 που θα αποχρωματιστεί από το ο μέρος του διαλύματος. (μονάδες 1) Μονάδες 15 ΘΕΜΑ ίνονται τα διαλύματα: Υ1: ΗCOOH 0,1 M K a (ΗCOOH) = 10 4 Υ: CΗ COOH 1 M K a (CΗCOOH) = 10 5 Υ: NaOH 0,1 M 1. Πόσα ml διαλύματος Υ πρέπει να προσθέσουμε σε 1 L διαλύματος Υ1, ώστε να προκύψει διάλυμα με pη = 4; Μονάδες 7. Αναμειγνύονται 500 ml του διαλύματος Υ1 με 500 ml του διαλύματος Υ, οπότε προκύπτει διάλυμα Υ4. Να υπολογίσετε το pη του διαλύματος Υ4. Μονάδες 9. 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 SO 4 ; (μονάδες ) Απαιτείται δείκτης σε αυτή την περίπτωση; (μονάδα 1) Μονάδες ίνεται ότι: Όλα τα διαλύματα βρίσκονται σε θερμοκρασία θ = 5 ο C. Κ w = 10 14 Τα δεδομένα του προβλήματος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις. ΤΕΛΟΣ ΗΣ 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.. 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.. 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 () ώρες μετά τη διανομή των φωτοαντιγράφων. 6. Χρόνος δυνατής αποχώρησης: 10.0 π.μ. ΣΑΣ ΕΥΧΟΜΑΣΤΕ KΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΤΕΛΟΣ ΜΗΝΥΜΑΤΟΣ ΤΕΛΟΣ 4ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΧΗΜΕΙΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ 015 ΘΕΜΑ Α Α1. γ Α. β Α. γ Α4. α Α5. β ΘΕΜΑ Β Β1. α. Λ β. Σ γ. Σ Αν το υδατικό διάλυμα της ισχυρής βάσης που προστίθεται έχει πάρα πολύ μικρή συγκέντρωση, τότε στην πραγματικότητα επικρατεί αραίωση και το ph θα μειωθεί. Τα ισομερή βουτίνια είναι δύο. HC C αντιδρά δίνοντας ίζημα. C C δεν αντιδρά. Είναι, επειδή το NaCl Na Cl Το Na ΤοCl προέρχεται από NaOH πού είναι ισχυρή βάση άρα δεν αντιδρά. προέρχεται από HCl πού είναι ισχυρό οξύ, άρα δεν αντιδρά Και COOH / COO συζυγές ζεύγος οξέος - βάσης δ. Λ το He: 1s δεν έχει δομή ns np 6
ε. Λ Οι αλκοόλες είναι εξαιρετικά ασθενή οξέα με k a 10 14 Επίσης, τα αλκοξείδια (π.χ ONa ) είναι ισχυρές βάσεις, οπότε τα αντίστοιχα συζυγή οξέα δεν εκδηλώνουν όξινη συμπεριφορά στο νερό. Β. α. 7 X : 1s s p. Περίοδος και ομάδα V A ή 15 η 6 1 1s s p : s Περίοδος και ομάδα II A ή η β. E 1i, X E1 i, Διότι το ηλεκτρόνιο που θα απομακρυνθεί από το Ψ βρίσκεται μακρύτερα διότι είναι στην Μ-στιβάδα, όπως επίσης το Χ είναι αμέταλλο και άρα ηλεκτραρνητικότερο του Ψ, το οποίο είναι μέταλλο. γ. HXO H O X O : O : O : ιοντική ένωση : : : :
ΘΕΜΑ Γ Γ1. Α: HC Β: O Γ: COOH Δ: COONa Ε: OH Ζ: Cl Θ: MgCl Κ: Λ: Μ: OMgCl OH COO Γ. α. Επειδή βγαίνουν δύο ισομερείς αλκοόλες είναι το 1-βουτένιο. (Το -βουτένιο δίνει μόνο μία αλκοόλη). ( A) ύ ( ) H OH ( ) Έστω a ένωσης Β και ένωσης Γ.
1 ο μέρος Na ONa 1 H 1 0,5 a x 6 OH 1 Na 1 ONa H 0,5 x 6 1,1 n H 0, 05,4 0,05 0, (1) 6 6 ο μέρος Μόνο η - βουτανόλη δίνει την αλοφορμική: 4I 6NaOH COONa I 5NaI 5H O 1 1 a x 0,08 0,4 ό Συνεπώς από ( 1) 0,06 1 ό
ο μέρος C 5 KMnO4 H SO4 5 MnSO4 KSO4 8HO O 5 0,4 0,08 x 0,16 5 0,0 5 OH 4KMnO4 6HSO4 5 COOH 4MnSO4 KSO4 11H O 5 4 0,06 0,0 x 0,08 5 0,016 n 0, 048 c n n 0,048 V 0,48 L ή ml V c 0,1 480 ΘΕΜΑ Δ Δ1. ΗCOOH 0,1Μ + ΝαΟΗ 0,1Μ ph=4 V 1 = 1 L ΔΙΑΛΥΜΑ Υ 1 V = ;V L ΔΙΑΛΥΜΑ Υ V = V+1L ΔΙΑΛΥΜΑ Υ HCOOH NaOH 0,1 1 0,1 0,1V
Απομένει Θέλει ph=4 α 0,1 V 0, 1 HCOONa ph > 7 ΑΠΟΡΡΙΠΤΕΤΑΙ β 0,1 V 0, 1 NaOH / HCOONa ph > > 7 ΑΠΟΡΡΙΠΤΕΤΑΙ γ 0,1 V 0, 1 HCOOH / HCOONa () ΗCOOH + ΝαΟΗ HCOONa + Η Ο Αρχή: 0,1 0,1 V ---- Αν/πα ρ -0,1 V -0,1 V 0,1 V Τέλος 0,1 (1-V) ---- 0,1 V Έχω ρυθμιστικό διάλυμα. 0,1V 1 V V ph pk log V a 4 4 log log 0 0,1(1 V ) 1V 1V V 1 V 1V 11V V V 1 V 0,5 L ή 500mL Δ. ΗCOOH 0,1Μ + COΟΗ 0,1Μ ph=; V 1 = 0,5 L V = 0,5 L V 4 = 1L ΔΙΑΛΥΜΑ Υ 1 ΔΙΑΛΥΜΑ Υ ΔΙΑΛΥΜΑ Υ 4 C HCOOH 0 4 4 ' ' 1 0,5 4 1 C4,1 0,5 C 1 C 0, 05 M COOH C 0, 5 M
ΗCOOH + Η O HCOO - + Η Ο + Αρχή: 0,05 ---- ---- Αν/πα ρ -x x x Τέλος 0,05-x - x x Επίδραση κοινού Ιόντος CΗ COOH + Η O CΗ COO - + Η Ο + Αρχή 0,5 ---- ---- Αν/πα ρ -y y y Τέλος 0,5-y - y y έχω [ HCOOH] 0,05 x [ HCOO [ H O ] x ] x y [ COOH] 0,5 y [ COO ] y 4 x ( x y) ka HCOOH 10 0,05 x 10 ka 10 0,05 x 0,05 C 4 x ( x y) x ( x y) 510 0,05 6 (1) k a COOH ka 10 C 5 y ( x y) 10 0,5 y 10 0,5 y 0,5 5 y ( x y) 0,5 y ( x y) 510 6 () από (1) και () προκύπτει ότι x = y
(1) xx 510 x,5 10 510 x 510 6 6 7, 5,5,5 [ H O ] x 1010 [ HO ] 10 M ph,5 y Δ. HCOΟΗ 0,05Μ COOH 0,5 M + περίσσεια Mg ; H ( STP) V 4 = 1 L ΔΙΑΛΥΜΑ Υ 4 HCOOH : n 0,051 0,05 COOH : n 0,5 1 0,5 1 ΗCOOH + Mg (HCOO) Mg + Η 1 0,05 x= 0,05 COOH + Mg ( COO) Mg + Η 1 0,5 x= 0,5 n H 0,05 0,5 0, 75 V n,4 6,16 L H ( STP)
Δ4. α. ΝΑΙ β. ΟΧΙ Είναι δυνατός, διότι το KMnO 4 οξειδώνει το HCOOH προς CO και το ίδιο αποχρωματίζεται. χρησιμοποιώντας διάλυμα KMnO 4 γνωστής συγκέντρωσης να φτάσουμε στο τελικό σημείο τη στιγμή του αποχρωματισμού του KMnO 4. (Στην επόμενη σταγόνα διαλύματος KMnO4 δε θα συνεχίζεται ο αποχρωματισμός, διότι τελειώνει το HCOOH ) Διότι βοηθά ο αποχρωματισμός του KMnO 4.