ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: τηλ 21002560 ΘΕΤΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΣΧΕΔΙΟ: τηλ 21002560 ΕΠΑ.Λ.: τηλ 2106129412 Κ.Ε.Κ. ERGOWAY: τηλ 2106147001 ERGOWAY ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ: τηλ 2106147002 ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ' ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 1 ΙΟΥΝΙΟΥ 2012 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΘΕΜΑ Α Για τις ερωτήσεις Α1 έως και Α4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. Α1. O τομέας p του περιοδικού πίνακα περιλαμβάνει: α. 2 ομάδες β. 4 ομάδες γ. 6 ομάδες δ. 10 ομάδες Α2. Από τα επόμενα έα ισχυρό σε υδατικό διάλυμα είναι το: α. HNO 2 β. ΗClΟ 4 γ. ΗF δ. H 2 S Α. Η αντίδραση αποτελεί παράδειγμα: α. εφαρμογής του κανόνα του Markovnikov β. εφαρμογής του κανόνα του Saytzev γ. αντίδρασης προσθήκης δ. αντίδρασης υποκατάστασης Α4. Η ένωση CH C C CH=CH CH έχει: α. 9σ και 4π δεσμούς β. 5σ και 2π δεσμούς γ. 1σ και π δεσμούς δ. σ και 5π δεσμούς EKΠΑΙΔΕΥΣΗ: Με Οράματα και Πράξεις για την Παιδεία 1
ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: τηλ 21002560 ΘΕΤΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΣΧΕΔΙΟ: τηλ 21002560 ΕΠΑ.Λ.: τηλ 2106129412 Κ.Ε.Κ. ERGOWAY: τηλ 2106147001 ERGOWAY ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ: τηλ 2106147002 A5. Να διατυπώσετε: α. την Απαγορευτική Αρχή του Pauli. (μονάδες ) β. τον ορισμό των δεικτών (έωνβάσεων). (μονάδες 2) ΘΕΜΑ Β Β1. ίνονται τα στοιχεία: 7 Ν, Ο, Νa. α. Ποιο από τα στοιχεία αυτά έχει περισσότερα μονήρη ηλεκτρόνια στη θεμελιώδη κατάσταση;. (μονάδες ) β. Να γράψετε τον ηλεκτρονιακό τύπο Lewis της ένωσης NaNO 2. (μονάδες 2) Β2. 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. Ένα ηλεκτρόνιο σθένους του ατόμου 4Se στη θεμελιώδη κατάσταση μπορεί να βρίσκεται σε ατομικό τροχιακό με τους εξής κβαντικούς αριθμούς: n=4, l=1, m l =0. β. Οι πρώτες ενέργειες ιοντισμού τεσσάρων διαδοχικών στοιχείων του Περιοδικού Πίνακα (σε kj/mol), είναι 4, 161, 201, 496 αντίστοιχα. Τα στοιχεία αυτά μπορεί να είναι τα τρία τελευταία στοιχεία μιας περιόδου και το πρώτο στοιχείο της επόμενης περιόδου. γ. Σε υδατικό διάλυμα H 2 SO 4 M, η [Η Ο + ]= Μ στους 25 ο C. δ. Σε διάλυμα ασθενούς μονοπρωτικής βάσης Β, προσθέτουμε στερεό NaOH, χωρίς μεταβολή όγκου. Ο βαθμός ιοντισμού της βάσης Β θα αυξηθεί. (μονάδες 4) Να αιτιολογήσετε όλες τις απαντήσεις σας.(μονάδες ) 2 EKΠΑΙΔΕΥΣΗ: Με Οράματα και Πράξεις για την ΠαιδείαΜονάδες 12
ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: τηλ 21002560 ΘΕΤΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΣΧΕΔΙΟ: τηλ 21002560 ΕΠΑ.Λ.: τηλ 2106129412 Κ.Ε.Κ. ERGOWAY: τηλ 2106147001 ERGOWAY ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ: τηλ 2106147002 Β. Σε τέσσερα δοχεία περιέχεται κάθε μια από τις ενώσεις: βουτανάλη, βουτανόνη, βουτανικό ύ, 2βουτανόλη. Αν στηριχτούμε στις διαφορετικές χημικές ιδιότητες των παραπάνω ενώσεων, πώς μπορούμε να βρούμε ποια ένωση περιέχεται σε κάθε δοχείο; Να γράψετε τα αντιδραστήρια και τις παρατηρήσεις στις οποίες στηριχτήκατε για να κάνετε τη διάκριση (δεν απαιτείται η γραφή χημικών εξισώσεων). Μονάδες ΘEΜΑ Γ Γ1. Ένωση Α (C 5 H 10 O 2 ) κατά τη θέρμανσή της με NaOH δίνει δύο οργανικές ενώσεις Β και Γ. Η ένωση Γ, με διάλυμα KMnO 4 ινισμένο με H 2 SO 4, δίνει την οργανική ένωση. Η ένωση με Cl 2 και NaOH δίνει τις οργανικές ενώσεις Β και Ε. Να γραφούν: α. οι χημικές εξισώσεις των αντιδράσεων. (μονάδες 9) β. οι συντακτικοί τύποι των ενώσεων Α, Β, Γ,, Ε. (μονάδες 5) Μονάδες 14 Γ2. Ορισμένη ποσότητα αιθανόλης ειδώνεται με διάλυμα Κ 2 Cr 2 O 7 M ινισμένου με H 2 SO 4. Από το σύνολο της ποσότητας της αλκοόλης, ένα μέρος μετατρέπεται σε οργανική ένωση Α και όλη η υπόλοιπη ποσότητα μετατρέπεται σε οργανική ένωση Β. Η ένωση Α, κατά την αντίδραση της με αντιδραστήριο Fehling, δίνει 2,6 g ιζήματος. Η ένωση Β απαιτεί για πλήρη εξουδετέρωση 200 ml διαλύματος NaOH 1Μ. Να βρεθεί ο όγκος, σε L, του διαλύματος Κ 2 Cr 2 O 7 που απαιτήθηκε για την είδωση (Ar(Cu)=6,5, Ar(O)=16). Μονάδες EKΠΑΙΔΕΥΣΗ: Με Οράματα και Πράξεις για την Παιδεία
ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: τηλ 21002560 ΘΕΤΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΣΧΕΔΙΟ: τηλ 21002560 ΕΠΑ.Λ.: τηλ 2106129412 Κ.Ε.Κ. ERGOWAY: τηλ 2106147001 ERGOWAY ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ: τηλ 2106147002 ΘΕΜΑ ιαθέτουμε τα υδατικά διαλύματα: ιάλυμα Y 1 : ασθενές μονοπρωτικό ύ HA M ιάλυμα Y 2 : NaOH M 1. Αναμειγνύουμε 20 ml διαλύματος Y 1 με 10 ml διαλύματος Y 2, οπότε προκύπτει διάλυμα Y με ph=4. Να υπολογιστεί η σταθερά ιοντισμού K a του ΗΑ. 2. Σε 1 ml διαλύματος Y 1 προσθέτουμε 22 ml διαλύματος Y 2 και προκύπτει διάλυμα Y 4. Να υπολογιστεί το ph του διαλύματος Y 4. Μονάδες. Υδατικό διάλυμα ασθενούς μονοπρωτικού έος HB όγκου 60 ml (διάλυμα Y 5 ) ογκομετρείται με το διάλυμα Y 2. Βρίσκουμε πειραματικά ότι, όταν προσθέσουμε 20 ml διαλύματος Y 2 στο διάλυμα Y 5, προκύπτει διάλυμα με ph=4, ενώ, όταν προσθέσουμε 50 ml διαλύματος Y 2 στο διάλυμα Y 5, προκύπτει διάλυμα με ph=5. Να βρεθούν: α) η σταθερά ιοντισμού K a του έος HB (μονάδες 6) β) το ph στο ισοδύναμο σημείο της πιο πάνω ογκομέτρησης. (μονάδες 6) Μονάδες 12 ίνεται ότι: Όλα τα διαλύματα βρίσκονται σε θερμοκρασία θ=25 C K w =10 14 Τα δεδομένα του προβλήματος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις. EKΠΑΙΔΕΥΣΗ: Με Οράματα και Πράξεις για την Παιδεία 4
ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: τηλ 21002560 ΘΕΤΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΣΧΕΔΙΟ: τηλ 21002560 ΕΠΑ.Λ. Τ.Ε.Ε.: τηλ 2106129412 Κ.Ε.Κ. ERGOWAY: τηλ 2106147001 ERGOWAY ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ: τηλ 2106147002 ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ' ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 1 ΙΟΥΝΙΟΥ 2012 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΔΑΝΑΛΑΤΟΣ, ΜΕΛΙΣΤΑΣ ΑΡΙΣΤΕΙΔΗΣ ΘΕΜΑ Α Α1. γ Α2. β Α. β Α4. γ Α5. α. Σύμφωνα με την απαγορευτική αρχή του Pauli είναι αδύνατο να υπάρχουν στο ίδιο άτομο δυο ηλεκτρόνια με ίδια τετράδα κβαντικών αριθμών (n, l, m l, m s ). Συνεπώς ένα τροχιακό δε μπορεί να χωρέσει πάνω από 2 ηλεκτρόνια. β. Δείκτες έωνβάσεων ή ηλεκτρολυτικοί ή πρωτολυτικοί δείκτες, είναι ουσίες των οποίων το χρώμα αλλάζει ανάλογα με το ph του διαλύματος στο οποίο προστίθενται. ΘΕΜΑ Β Β1. α. 7 Ν μονήρη Ο 2 μονήρη το Ν Να 1 μονήρες........ β. [: Να : ] + [: Ο Ν = Ο ]...... B2. α. 4 Se 1s 2 2s 2 2p 6 s 2 p 6 d 10 4s 2 4p 4 n = 4 l = 1 m l = 0 δηλαδή 4p x τροχιακό Σωστό β. Η Ε i1 αυξάνεται από αριστερά προς τα δεξιά κατά μήκος μιας περιόδου και από κάτω προς τα πάνω. Άρα τα τρία πρώτα στοιχεία μπορεί να είναι τα τελευταία μιας περιόδου και το τέταρτο, το πρώτο της επόμενης Σωστό EKΠΑΙΔΕΥΣΗ: Με Οράματα και Πράξεις για την Παιδεία 1
ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: τηλ 21002560 ΘΕΤΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΣΧΕΔΙΟ: τηλ 21002560 ΕΠΑ.Λ. Τ.Ε.Ε.: τηλ 2106129412 Κ.Ε.Κ. ERGOWAY: τηλ 2106147001 ERGOWAY ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ: τηλ 2106147002 γ. Το H 2 SO 4 είναι ασθενές στη β διάσταση, άρα η [H O + ] < M Η 2 SO 4 + H 2 O HSO 4 + H O + [H O + ] = ( + x)m < M H 2 SO 4 + H 2 O SO 4 2 + H O + x x x Λάθος δ. Κατά την προσθήκη ΝαΟΗ έχουμε Ε.Κ.Ι. στα ΟΗ. Άρα ο βαθμός ιοντισμού της ασθενούς βάσης μειώνεται γιατί η ισορροπία της μετατοπίζεται αριστερά λόγω Le Chatelier. Συνεπώς Λάθος. Β. AgNO σε NH Nα NαHCO CH CH 2 CH 2 CH = O + CH C CH 2 CH O CH CH 2 CH 2 COOH + + CH CH CH 2 CH OH + ΘΕΜΑ Γ Γ1. α. CH COO 5CH C OH (A) (B) (Γ) C CH HCH + NαΟΗ CH COONα +CH C HCH OH (Δ) HCH + 2KMnO 4 + H 2 SO 4 5CH C CH + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O O (Δ) (B) (E) CH C CH + Cl 2 + 4NαOH CH COONα + CHCl + NαCl + H 2 O O β. A: CH COO C HCH CH EKΠΑΙΔΕΥΣΗ: Με Οράματα και Πράξεις για την Παιδεία 2
B: CH COOΝα Γ: CH C HCH OH Από το 1975 στο Μαρούσι ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: τηλ 21002560 ΘΕΤΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΣΧΕΔΙΟ: τηλ 21002560 ΕΠΑ.Λ. Τ.Ε.Ε.: τηλ 2106129412 Κ.Ε.Κ. ERGOWAY: τηλ 2106147001 ERGOWAY ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ: τηλ 2106147002 Δ: CH C CH O Ε: CHCl Γ2. Έστω x mol CH CH 2 OH προς CH CH = O και y mol προς CH COOH CH CH 2 OH + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 CH CH = O + Cr 2 (SO 4 ) + K 2 SO 4 + 7H 2 O x x mol x mol CH CH 2 OH + 2K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 CH COOH + 2Cr 2 (SO 4 ) + 2K 2 SO 4 + H 2 O y mol 2y y mol CH CH = O + 2CuSO 4 + 5NαOH CH COONα + Cu 2 O + 2Nα 2 SO 4 + H 2 O x x m 2,6 n ιζ = 0, 2 mol = x x = mol Mr 14, CH COOH + NαOH CH COONα + H 2 O y= mol mol n NαOH = CV = 1 = mol y = mol x 2y 0,4 n K2Cr2O = mo K 7 2Cr2O 7 V = n V C K 2Cr2O 7 2 L EKΠΑΙΔΕΥΣΗ: Με Οράματα και Πράξεις για την Παιδεία
ΘΕΜΑ Δ Από το 1975 στο Μαρούσι Δ1. Στο διάλυμα Y υπολογίζουμε τις συγκεντρώσεις: ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: τηλ 21002560 ΘΕΤΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΣΧΕΔΙΟ: τηλ 21002560 ΕΠΑ.Λ. Τ.Ε.Ε.: τηλ 2106129412 Κ.Ε.Κ. ERGOWAY: τηλ 2106147001 ERGOWAY ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ: τηλ 2106147002 ΗΑ (ασθενές ύ): C = 20 10 0 10 M NαΟΗ (ισχυρή βάση): C = M Α/Π Τελ: 10 10 0 10 ΗΑ + ΝαΟΗ ΝαΑ + Η 2 Ο M M ΝαΑ Να + + Α M ΗΑ + Η 2 Ο Α + Η Ο + Α/Π x x x Ισορ: 0, 1 x ph = 4 άρα x = [H O + ] = 10 4 M K α = x K α = 10 4 0,1 0, 1 +x x Δ2. Στο Y 4 υπολογίζουμε τις συγκεντρώσεις: ΗΑ: C 4 = 1 10 10 1, M NαΟΗ: C 4 = 22 10 10 2,2 M EKΠΑΙΔΕΥΣΗ: Με Οράματα και Πράξεις για την Παιδεία 4
M Α/Π Τελ: Από το 1975 στο Μαρούσι ΗΑ + ΝαΟΗ ΝαΑ + Η 2 Ο 1, 1, 2,2 1, 0,4 1, 1, ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: τηλ 21002560 ΘΕΤΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΣΧΕΔΙΟ: τηλ 21002560 ΕΠΑ.Λ. Τ.Ε.Ε.: τηλ 2106129412 Κ.Ε.Κ. ERGOWAY: τηλ 2106147001 ERGOWAY ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ: τηλ 2106147002 M ΝαΑ Να + + Α 1, 1, 1, M ΝαΟΗ Να + + ΟΗ 0,4 0,4 0,4 = 0,01 M Α + Η 2 Ο ΗΑ + ΟΗ 1, 0,01 Α/Π y y y Ισορ: 1, 1, y y 0,01+y 0,01 [OH ] = 0,01 + y 0,01 M, άρα poh = 2, οπότε ph = 12 (K b = y 0,01 1, y = K w 10 K α 1, 1 y 10 M) 4 Δ. Όταν προσθέσουμε 20 ml ΝαΟΗ Μ ΗΒ: C = C 60 10 0 10 C = 6 C ΝαΟΗ: C β = 20 10 0 10 C β = Μ Επειδή στο ισοδύναμο σημείο σχηματίζεται μόνο άλας ΝαΒ, που είναι βασικό, θα είναι: ph > 7, οπότε η προσθήκη 20 ml ΝαΟΗ και 50 ml ΝαΟΗ είναι πριν το ισοδύναμο σημείο. EKΠΑΙΔΕΥΣΗ: Με Οράματα και Πράξεις για την Παιδεία 5
M ΗΒ + ΝαΟΗ ΝαΒ + Η 2 Ο Α/Π Τελ: 6 C 6C ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: τηλ 21002560 ΘΕΤΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΣΧΕΔΙΟ: τηλ 21002560 ΕΠΑ.Λ. Τ.Ε.Ε.: τηλ 2106129412 Κ.Ε.Κ. ERGOWAY: τηλ 2106147001 ERGOWAY ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ: τηλ 2106147002 M ΝαΒ Να + + Β M ΗΒ + Η 2 Ο Β + Η Ο + 6C Α/Π ω ω ω Ισορ: 6C 6C ω ph = 4 άρα ω = [Η Ο + ] = 10 4 Μ 0, 2 +ω ω K α (ΗΒ) = ω 6C K α (ΗΒ) = 2 10 6C (1) Όταν προσθέσουμε 50 ml διαλύματος ΝαΟΗ Μ ΗΒ: C = C 60 10 0 10 C = 6 C ΝαΟΗ: C β = 50 10 0 10 C β = Μ M ΗΒ + ΝαΟΗ ΝαΒ + Η 2 Ο 6 C Α/Π Τελ: 6C EKΠΑΙΔΕΥΣΗ: Με Οράματα και Πράξεις για την Παιδεία 6
ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: τηλ 21002560 ΘΕΤΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΣΧΕΔΙΟ: τηλ 21002560 ΕΠΑ.Λ. Τ.Ε.Ε.: τηλ 2106129412 Κ.Ε.Κ. ERGOWAY: τηλ 2106147001 ERGOWAY ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ: τηλ 2106147002 M ΝαΒ Να + + Β M ΗΒ + Η 2 Ο Β + Η Ο + 6C Α/Π φ φ φ Ισορ: 6C 6C φ ph = 5 άρα φ = [Η Ο + ] = 10 5 Μ K α (ΗΒ) = φ 6C K α (ΗΒ) = 0,5 0, 5 +φ φ 10 6C φ K α (ΗΒ) = 10 6C (2) (1) και (2) 2 10 6C = 10 6C 12 C 1 = C 9 C = 0,9 C = Μ (1) K α (ΗΒ) = 2 10 0,4 = 5 10 5 β. Στο ισοδύναμο σημείο έχει αντιδράσει πλήρως όλο το ύ ΗΒ με όλη τη βάση ΝαΟΗ, οπότε: mol HΒ ΝαOH + NαΒ + Η 2 Ο 1 1 n n n = n β C V = Cβ V β 60 10 = V β V β = 60 10 L ή 60 Ml Οπότε στο ισοδύναμο σημείο υπολογίζουμε τις συγκεντρώσεις: ΗΑ: C = 60 10 120 10 0,05M NαΟΗ: C = 60 10 120 10 0,05M EKΠΑΙΔΕΥΣΗ: Με Οράματα και Πράξεις για την Παιδεία 7
ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: τηλ 21002560 ΘΕΤΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΣΧΕΔΙΟ: τηλ 21002560 ΕΠΑ.Λ. Τ.Ε.Ε.: τηλ 2106129412 Κ.Ε.Κ. ERGOWAY: τηλ 2106147001 ERGOWAY ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ: τηλ 2106147002 M ΗΒ + ΝαΟΗ ΝαΒ + Η 2 Ο 0,05 0,05 Α/Π 0,05 0,05 0,05 Τελ: 0,05 M ΝαΒ Να + + Β 0,05 0,05 0,05 M B + Η 2 Ο ΗB + ΟΗ 0,05 Α/Π x x x Ισορ: 0,05x 0,05 x x [OH ] = 0,01 + y 0,01 M, άρα poh = 2, οπότε ph = 12 K b(b ) = K 2 14 2 K 5 α w x 10 x, x [OH ] 10 M, άρα poh = 5,5 (HB) 2 2 5 10 5 10 5 10 οπότε ph =,5 EKΠΑΙΔΕΥΣΗ: Με Οράματα και Πράξεις για την Παιδεία