Απαντήσεις στη Χημεία Θετικής Κατεύθυνσης. Θέμα Α... Α Α Α Α Α 5 γ β γ α β Θέμα Β... Β.. α) Λάθος: Το πώς θα μεταβληθεί το ph του διαλύματος ΝaF θα καθοριστεί από την συγκέντρωση ιόντων [ΟΗ ] του διαλύματος ισχυρής βάσης που θα προστεθεί. Αν προσθέσουμε διάλυμα ισχυρής βάσης με συγκέντρωση [ΟΗ ] μεγαλύτερη από την [ΟΗ ] του διαλύματος NaF, τότε το ρη θα αυξηθεί. Αν προσθέσουμε διάλυμα ισχυρής βάσης με συγκέντρωση [ΟΗ ] μικρότερη από την [ΟΗ ] του διαλύματος NaF, τότε το ρη θα μειωθεί. Αν προσθέσουμε διάλυμα ισχυρής βάσης με συγκέντρωση [ΟΗ ] ίση με την [ΟΗ ] του διαλύματος NaF, τότε το ρη δεν θα αλλάξει. β) Σωστό: Το βουτίνιο αντιδρά με CuCl/NH και παράγει κεραμέρυθρο ίζημα, ενώ το βουτίνιο δεν αντιδρά με CuCl/NH. γ) Σωστό: Στο διάλυμα συνυπάρχουν το ασθενές οξύ CHCOOH και η συζυγής ασθενής βάση CHCOO σε παραπλήσιες συγκεντρώσεις. Επομένως έχουμε ρυθμιστικό διάλυμα. Η παρουσία των ιόντων του NaCl δεν επηρεάζει το ρυθμιστικό διάλυμα. δ) Λάθος: Το He έχει ηλεκτρονιακή δομή s. ε) Λάθος: Οι αλκοόλες είναι ασθενέστερα οξέα από το HO(Ka=0 6 ) επομένως δεν ιοντίζονται όταν διαλυθούν σ αυτό. Εναλλακτικά: όπως είναι γνωστό ο ιοντισμός είναι μια αντίδραση οξέος βάσης κατά BronstedLowry, οπότε εξελίσσεται αυθόρμητα προς το μέρος που σχηματίζονται οι ασθενέστεροι ηλεκτρολύτες. Από τoν ιοντισμό της αλκοόλης έχουμε: Φροντιστήριο Φάσμα.
ROH HO RO HO Για το συζυγές ζεύγος ROH, RO ισχύει: Ka. Kb=Kw επομένως η σταθερά ιοντισμού της βάσης RO υπολογίζεται περίπου στο 0 (KaRΟΗ=0 6 ) στους 5 o C, δηλαδή η βάση RO είναι ισχυρή βάση. Επομένως η παραπάνω ισορροπία είναι σχεδόν πλήρως μετατοπισμένη προς τ αριστερά. Β.. α) 7 X: s s p η περίοδος, V Α (5 η )ομάδα Y :s s p 6 s η περίοδος, ΙΙ Α ( η ) ομάδα β) Το Χ έχει μεγαλύτερη Εi από το Ψ, λόγω της θέσης τους στον Περιοδικό Πίνακα: I A II A III A IV A V A VI A VII A VIII A Ψ 7X Είναι γνωστό ότι σε μια περίοδο η Ενέργεια πρώτου ιοντισμού αυξάνεται από αριστερά προς τα δεξιά, διότι στην κατεύθυνση αυτή αυξάνεται το δραστικό πυρηνικό φορτίο, οπότε αυξάνεται η έλξη του πυρήνα στα εξωτερικά ηλεκτρόνια. Σε μια ομάδα η Εi αυξάνεται προς τα πάνω διότι στην κατεύθυνση αυτή μειώνεται το πλήθος των στιβάδων οπότε αυξάνεται πάλι η έλξη του πυρήνα στα εξωτερικά ηλεκτρόνια. γ) ΗΧO : Είναι ομοιοπολική ένωση με e σθένους. Η ένωση ΨΟ είναι ιοντική και αποτελείται από τα ιόντα Ψ και O που έχουν δομή ευγενούς: Φροντιστήριο Φάσμα.
Β.. Οι Συντακτικοί Τύποι είναι: A: CH CH, B: CH CH=O Γ: CHCOOH Δ: CH COONa Ε: CH CH OH Z: CH CH Cl Θ: CHCHMgCl K: CH CH CH CH OMgC Λ: CH CH CH CH OH M: CH COO CH CH CH CH Γ. Η ένωση Α είναι το βουτένιο, αφού αυτό με επίδραση Η Ο δίνει μείγμα δύο προϊόντων: κύριο και δευτερεύον. Το κύριο προϊόν είναι η βουτανόλη και το δευτερεύον προϊόν είναι η βουτανόλη, σύμφωνα με τον κανόνα του Markovnikov: CH CH CH = CH HOH CH CH CH CH Κύριο Προϊόν : Β OH CH CH CH = CH HOH CH CH CH CH ύ Προϊόν : Γ Έστω n mol της ένωσης Β και n mol της ένωσης Γ. Το μείγμα χωρίζεται σε τρία ίσα μέρη, οπότε σε κάθε μέρος θα περιέχονται n /mol B και n /mol Γ, αφού πρόκειται για ομογενές μείγμα. Φροντιστήριο Φάσμα.
Στο ο Μέρος: επιδρούμε μεταλλικό Νa, με αποτέλεσμα την έκλυση,lstp Η. Με Νa αντιδρούν και οι δύο αλκοόλες: CH CH CH CH Νa CH CH CH CH OH ONa n n Aντ./Παραγ. : 6 (g) mo CH CH CH CH OH Νa CH CH CH CH ONa n n Aντ./Παραγ. : 6 (g) mo Για το Η : n n V n n n = 0,05 n n 0,() 6 Vm 6 Στο ο μέρος: προσθέτουμε περίσσεια διαλύματος Ι /NaOH, οπότε καταβυθίζονται 0,08mol ιωδοφορμίου: αντιδρά μόνο η βουτανόλη: CHCHCHOHI 6NaOH CHCHCOONa CHI 5NaI5HO CH n n Aντ./Παραγ. : mo n Για το CHI : n 0,08 n 0,, () n 0, 06 Tο ο μέρος: οξειδώνεται πλήρως με διάλυμα KMnO συγκέντρωσης 0,M παρουσία Η SO :και οι δύο αλκοόλες οξειδώνονται: 5CH CH CHCH KMnO H SO ΟΗ n n Aντιδρούν με mol 5 5CH CH CCH MnSO K SO 8H O Ο 5CH CH CH CH OHKMnO 6H SO n n 5 Aντιδρούν με mol 5CH CH CH COOHMnSO K SO H O n n n Για το οξειδωτικό n 0, 08 mo,. C V 0, 8 5 V Φροντιστήριο Φάσμα.
Θέμα Δ... Υ: ΗCOOH 0,M Ka(ΗCOOH)=0 Υ: CΗCOOH M Ka(CΗCOOH)=0 5 Υ: NaOH 0,M Δ Πόσα ml διαλύματος Υ πρέπει να προσθέσουμε σε l διαλύματος Υ, ώστε να προκύψει διάλυμα με pη=; Κατά την ανάμιξή τους οι ηλεκτρολύτες αντιδρούν, οπότε βρίσκουμε τα αρχικά τους mol: Για το HCOOH n =0,mol Για το ΝaOH n =0,Vmol (mol) HCOOH NaOH HCOONa H O ` Αρχικά 0, 0,V Θα διερευνήσουμε ποιο από τα αντιδρώντα αντιδρά πλήρως και ποιο περισσεύει. ο ) Αν τα αντιδρώντα αντιδρούν στοιχειομετρικά, τότε 0,=0,V, δηλ. V=l. Τότε στο τελικό διάλυμα θα υπάρχει μόνο ο αλάτι HCOONa, το οποίο μετά από διάσταση και ιοντισμό του ΗCOO θα δίνει βασικό διάλυμα, οπότε απορρίπτεται. ο ) αν 0,V>0, τότε στο τελικό διάλυμα εκτός από HCOONa θα υπάρχει και NaOH δηλ. θα έχουμε διάλυμα πιο βασικό από την η περίπτωση, οπότε απορρίπτεται. ο ) άρα περισσεύει HCOOH. (mol) HCOOH NaOH HCOONa H O Αρχικά 0, 0,V Αντ./ σχημ. 0,V 0,V 0,V Τελικά 0,0,V 0,V 0,V Το διάλυμα που προκύπτει (Δ) έχει όγκο (0,V)l και περιέχει: 0, 0,V HCOOH με συγκέντρωση C M και 0,V 0,V HCOOΝa με συγκέντρωση C' M. 0,V Διάσταση άλατος: Αντιδ./Σχημ. HCOOΝa (aq)(aq)(aq) HCOO Na : C' C' C' mo / Φροντιστήριο Φάσμα. 5
Ιοντισμός : HCOOH (aq)()(aq)(aq) H O HCOO H O Iοντ.Iσορρ. : C x C' x x mo / Στην ιοντική ισορροπία οι συγκεντρώσεις των σωματιδίων είναι: HO = x 0, HCOOH=Cx C και HCOO =C' x C ', οπότε: HCOO H O C ' x x ή ' K a = C x Ka Ka C C ' V 0,5 HCOOH C x C Δ Αναμειγνύονται 500ml του διαλύματος Υ με 500ml του διαλύματος Υ, οπότε προκύπτει διάλυμα Υ. Να υπολογίσετε το pη του διαλύματος Υ. Υ Υ Υ HCOOH CH COOH HCOOH C CH COOH C C =0,M V =0,5l C =M V =0,5l V =V V =l Οι ηλεκτρολύτες συνυπάρχουν στο τελικό διάλυμα, οπότε βρίσκουμε τις νέες τους συγκεντρώσεις: Για το HCOOH C =C /=0,05M Για το CΗ CΟΟΝa: C =C /=0,5M Ιοντισμοί: Iοντ.Iσορρ. Iοντ.Iσορρ. HCOOH (aq)()(aq)(aq) H O HCOO H O : C x x x y mo / CHCOOH (aq)()(aq)(aq) HO CHCOO HO : C ' y y x y mo / [Η Ο ]=xy Για το ΗCΟΟΗ: H O () Ka= HCOO x x y ή Ka=() 5 0() x x y HCOOH C x Για το CΗ CΟΟΗ: 6 Φροντιστήριο Φάσμα. 6
H O () Ka= CH COO Ka=() 5 0() y x y CH COOH C 'y y x y ή 6 Από τις () και () προκύπτει ότι () x 0.5 y δηλ. ρη=,5 Δ. Στο διάλυμα Υ προστίθεται περίσσεια Mg. Να υπολογίσετε τον όγκο του εκλυόμενου αερίου σε πρότυπες συνθήκες (STP). Και τα δύο οξέα αντιδρούν με Mg, οπότε βρίσκουμε τα αρχικά τους mol: Για το HCOOH n=cv=0,05mol Για το CΗ CΟΟH: n=cv=0,5mol HCOOH Mg ( HCOO) Mg Aντ./Παραγ. : 0,05 0,05 mo CH COOH Mg (CH COO) Mg Aντ./Παραγ. : 0,5 0,5 mo Για το Η n=0,75mol δηλ. V=6,6l σε stp. Δ. Είναι δυνατός ο προσδιορισμός της συγκέντρωσης διαλύματος HCOOH με ογκομέτρηση με πρότυπο διάλυμα ΚMnO παρουσία Η SO ; Απαιτείται δείκτης σε αυτή την περίπτωση; Ναι είναι δυνατόν να προσδιοριστεί η συγκέντρωση του διαλύματος ΗCOOH ογκομετρικά. 5HCOOHKMnO H SO 5CO K SO MnSO 8H O Η ογκομέτρηση θα σταματήσει όταν θα σταματήσει ο αποχρωματισμός του διαλύματος KMnO οπότε θα σταματήσει και η έκλυση αερίου CO. Επομένως δεν απαιτείται δείκτης. Φροντιστήριο Φάσμα. 7