ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΘΕΜΑ 1 Ο Για τις ερωτήσεις 1.1 1.4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί την σωστή απάντηση. 1.1. Στο μόριο του BeF 2 οι δεσμοί προκύπτουν με επικάλυψη τροχιακών: α. s p. β. sp 2 p. γ. sp p. δ. sp p. 1.2. Το στοιχείο στο άτομο του οποίου υπάρχουν 7 ζεύγη ηλεκτρονίων έχει ατομικό αριθμό: α. 18. β. 16. γ. 14. δ. 20. 1.. Από τις παρακάτω ενώσεις δεν εμφανίζει όξινες ιδιότητες: α. CH. NH β. CH C CNa. γ. CH OH. δ. C6H5OH. 1.4. Για να αυξηθούν ταυτόχρονα σε ένα υδατικό διάλυμα ΗΑ ο βαθμός ιοντισμού και η σταθερά ιοντισμού του ΗΑ πρέπει:

α. Να θερμάνουμε το διάλυμα. β. Να προσθέσουμε στο διάλυμα ποσότητα ΗΑ. γ. Να μειώσουμε την θερμοκρασία και να συμπυκνώσουμε το διάλυμα. δ. Να αραιώσουμε το διάλυμα. 1.5. 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. Το τεχνητό καουτσούκ Buna S παράγεται με συμπολιμερισμό του 1,- βοταδιενίου και στυρολίου. β. Τα μέταλλα χαρακτηρίζονται γενικά από μεγάλες τιμές ενέργειας πρώτου ιοντισμού. γ. Μιλάμε για αλκαλιμετρία, όταν προσδιορίζουμε τη συγκέντρωση ενός διαλύματος οξέος, ογκομετρώντας με πρότυπο διάλυμα βάσης. δ. Η υδρόλυση ενός εστέρα γίνεται σε όξινο περιβάλλον, ενώ η εστεροποίηση γίνεται σε όξινο ή σε βασικό περιβάλλον. ε. Το άτομο του C στο HC O έχει μη δεσμικά ζεύγη ηλεκτρονίων. Δίνονται οι ατομικοί αριθμοί (Ζ): 1 Η, 8 Ο, 17 Cl. Να αιτιολογήσετε όλες τις απαντήσεις σας. Μονάδες 2.5 Μονάδες 2.5 ΘΕΜΑ 2 Ο 2.1. Για τα χημικά στοιχεία Χ, Ψ και Ζ υπάρχουν τα εξής δεδομένα: Τα άτομα και των τριών περιέχουν τρία μονήρη ηλεκτρόνια στη στιβάδα Μ (n=). To Ψ δεν ανήκει στα στοιχεία μεταπτώσεως. Το Ζ έχει τη μεγαλύτερη ατομική ακτίνα και από τα τρία. α. Ποιοι είναι οι ατομικοί αριθμοί των στοιχείων Χ, Ψ και Ζ; Μονάδες

β. Να γράψεις την ηλεκτρονιακή δομή σε στιβάδες και σε υποστιβάδες των ατόμων καθενός από τα τρία στοιχεία. γ. Ποιο από τα τρία στοιχεία έχει τη μεγαλύτερη ενέργεια πρώτου ιοντισμού; δ. Πόσα ηλεκτρόνια στο ιόν Ζ +2 έχουν 2 ; Μονάδες Μονάδες 2 Μονάδες 2 2.2.α. Πώς ορίζεται η ενέργεια πρώτου ιοντισμού και από ποιους παράγοντες εξαρτάται; Μονάδες β. Ποια σχέση έχουν οι διαδοχικές ενέργειες ιοντισμού ενός στοιχείου; Αιτιολογήστε την απάντησή σας. Μονάδες 2 2.. Σε πέντε δοχεία Α, Β, Γ, Δ και Ε περιέχονται οι παρακάτω ενώσεις: μεθανόλη, 2- προπανόλη, αιθανάλη, βουτανόνη και προπανάλη. Να βρείτε ποια ένωση περιέχεται σε κάθε δοχείο. Δίνεται ότι με προσθήκη: Διαλύματος AgNO /NH σχηματίζεται ίζημα στα δοχεία Α και Γ. Μεταλλικού νατρίου εκλύεται αέριο στα δοχεία Δ και Ε. Διαλύματος Ι 2 /ΝαΟΗ σχηματίζεται κίτρινο ίζημα στα δοχεία Α, Β και Ε. Να γράψετε τις παρατηρήσεις στις οποίες στηριχθήκατε για να κάνετε τις παραπάνω ταυτοποιήσεις. Μονάδες 10 ΘΕΜΑ Ο

( ) 0. H2SO4,170 C Cl Mg CvH2vO 4 9 (A) απόλυτος αιθέρας C H OH (ενδιάμεσο προιόν) SOCl2 r2 / CCl4 2 Κ E Θ KCN 2N 4 / no / aoh ό H Λ Ζ Δεν αντιδρά 22 CuCl / NH Μ ίζημα Αν είναι γνωστό ότι η ένωση Θ έχει σχετική μοριακή μάζα M r = 116. α. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των οργανικών ενώσεων Α έως Μ. Μονάδες 11 β. 7,4 g της ένωσης Α προστίθενται σε 400 ml διαλύματος ΚMnO 4 0,15 Μ οξινισμένου με Η 2 SO 4. Να εξετάσετε αν θα αποχρωματιστεί το διάλυμα του KMnO 4. γ. Ποιες από τις ενώσεις Α, Δ, Ζ και Μ εμφανίζουν όξινες και ποιες βασικές ιδιότητες; Μονάδες 4 δ. 0,2 mol της ένωσης Η αντιδρούν με διάλυμα Ι 2 /ΝαΟΗ. Να υπολογίσετε την μάζα του ιζήματος που σχηματίζεται. Δίνονται οι σχετικές ατομικές μάζες: C=12, H=1, I=127. ΘΕΜΑ 4 Ο Δίνεται υδατικό διάλυμα NH 4 Cl (Δ 1 ) με ph = 5. α. Να υπολογίσετε τη συγκέντρωση του NH 4 Cl και τον βαθμό ιοντισμού του ΝΗ 4 +. β. Πόσα g NaOH πρέπει να προσθέσουμε σε 200 ml διαλύματος Δ 1, χωρίς μεταβολή του όγκου και της θερμοκρασίας του διαλύματος, ώστε να προκύψει διάλυμα Δ 2 με ph = 9;

Μονάδες 8 γ. Πόσα L αέριας ΝΗ μετρημένα σε STP συνθήκες πρέπει να διαλυθούν στο διάλυμα Δ 2 (χωρίς να μεταβληθεί ο όγκος του διαλύματος), ώστε να μεταβληθεί το ph του διαλύματος κατά μια μονάδα; Να υπολογίσετε τον βαθμό ιοντισμού της ΝΗ στο διάλυμα που προκύπτει. Μονάδες 7 δ. Σε 10 L του διαλύματος Δ 1 διαλύουμε 4,48 L αερίου HCl, μετρημένα σε συνθήκες STP, χωρίς μεταβολή του όγκου του όγκου του διαλύματος. Να υπολογίσετε την συγκέντρωση των ιόντων Η Ο + στο διάλυμα Δ που προκύπτει και τον βαθμό ιοντισμού ΝΗ + 4. Δίνεται ότι όλα τα διαλύματα έχουν θερμοκρασία 25 0 C, όπου για την ΝΗ : Κ b = 10-5 και για το νερό: K w = 10-14. Δίνονται οι σχετικές ατομικές μάζες: Να = 2, Ο = 16, Η = 1.

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ 1 ο 1.1. γ 1.2. β 1.. β 1.4. α 1.5. α. Σ (το Buna S είναι τεχνητό καουτσούκ, που προκύπτει από συμπολιμερισμό του 1,-βουταδιενίου με το στυρόλιο). β. Λ (τα μέταλλα έχουν μικρές ενέργειες πρώτου ιοντισμού αφού έχουν μεγάλες ατομικές ακτίνες και έτσι το πιο χαλαρά συγκρατούμενο ηλεκτρόνιο βρίσκεται μακριά από τον πυρήνα, οπότε απαιτείται δαπάνη λιγότερη ενέργειας για την απομάκρυνσή του). γ. Σ (ως αλκαλιμετρία ορίζεται η περίπτωση ογκομέτρησης κατά την οποία προσδιορίζεται η άγνωστη συγκέντρωση ενός διαλύματος οξέος μετρώντας τον όγκο πρότυπου διαλύματος βάσης, που απαιτείται για την πλήρη εξουδετέρωση του διαλύματος του οξέος). δ. Λ (η εστεροποίηση γίνεται μόνο σε όξινο περιβάλλον, ενώ η υδρόλυση ενός εστέρα όταν γίνεται σε όξινο περιβάλλον χαρακτηρίζεται ως όξινη υδρόλυση, ενώ όταν γίνεται σε αλκαλικό περιβάλλον χαρακτηρίζεται ως σαπωνοποίηση). ε. Σ (η δομή Lewis για το υποχλωριώδες οξύ (HClO) είναι: H O C :) ΘΕΜΑ 2 Ο 2.1. α. Ζ Χ = 27, Ζ ψ = 15, Ζ Ζ =2. β. Χ: 1s 2 2s 2 2p 6 s 2 p 6 4s 2 d 7 K 2 L 8 M 15 N 2 Ψ: 1s 2 2s 2 2p 6 s 2 p K 2 L 8 M 5 Ζ: 1s 2 2s 2 2p 6 s 2 p 6 4s 2 d K 2 L 8 M 11 N 2 γ. Το Ψ. δ., στην d.

2.2. α. «Ενέργεια πρώτου ιοντισμού (Ε i1 ) ενός στοιχείου ονομάζεται η ελάχιστη ενέργεια που απαιτείται για την απομάκρυνση του πιο χαλαρά συγκρατούμενου ηλεκτρονίου από το ελεύθερο άτομο του στοιχείου, το οποίο βρίσκεται στη θεμελιώδη κατάσταση και σε αέρια φάση». β. Ισχύει ότι: E 1 E 2 E... i i i ( g) ( g) e, Ei1 H 0 Κατά τον πρώτο ιοντισμό απομακρύνεται ηλεκτρόνιο από το ουδέτερο άτομο του στοιχείου Σ (g), ενώ κατά τον δεύτερο ιοντισμό απομακρύνεται ένα ηλεκτρόνιο από το θετικό ιόν Σ + (g), το οποίο έχει μικρότερο μέγεθος. Οπότε απαιτείται μεγαλύτερη ενέργεια για την απόσπαση του δεύτερου ηλεκτρονίου από το θετικό ιόν, γι αυτό είναι Ei1 Ei2. Στα επόμενα στάδια ιοντισμού αυξάνεται βαθμιαία το θετικό φορτίο του ιόντος, οπότε ελαττώνεται το μέγεθός του και επομένως αυξάνεται η ελκτική δύναμη του πυρήνα στο ηλεκτρόνιο. Έτσι, απαιτείται μεγαλύτερη ενέργεια για την απομάκρυνση του ηλεκτρονίου, οπότε ισχύει E 2 E... 2.. Δοχείο Α: αιθανάλη, Δοχείο Β: βουτανόνη, Δοχείο Γ: αιθανάλη Δοχείο Δ: μεθανόλη, Δοχείο Ε: 2-προπανόλη. Στα δοχεία Α και Γ περιέχονται οι δυο αλδεΰδες (αιθανάλη, προπανάλη), αφού μόνο αυτές ανάγουν το αντιδραστήριο Tollens (διάλυμα AgNO /NH ), σχηματίζοντας ίζημα Ag. Συγκεκριμένα, στο δοχείο Α περιέχεται η αιθανάλη, που είναι η μοναδική αλδεΰδη που δίνει την αλογονοφορμική αντίδραση (Ι 2 /ΝαΟΗ). Οπότε στο δοχείο Γ περιέχεται η προπανάλη. Στα δοχεία Δ και Ε περιέχονται οι δυο αλκοόλες (μεθανόλη και 2-προπανόλη), αφού αντιδρούν με μεταλλικό Να και ελευθερώνουν αέριο H 2. Συγκεκριμένα στο δοχείο Ε περιέχεται η 2-προπανόλη αφού αντιδρά με διάλυμα Ι 2 /ΝαΟΗ σχηματίζοντας κίτρινο ίζημα CHI, οπότε στο δοχείο Δ περιέχεται η μεθανόλη (η μοναδική πρωτοταγής αλκοόλη που δίνει αλογονοφορμική είναι η αιθανόλη). Στο δοχείο Β περιέχεται η βουτανόνη, αφού ως μεθυλοκετόνη δίνει την αλογονοφορμική αντίδραση σχηματίζοντας κίτρινο ίζημα CHI. i i

ΘΕΜΑ Ο Η ένωση Θ είναι τριτοταγής αλκοόλη αφού ΔΕΝ ανάγει το όξινο διάλυμα KMnO. Οπότε η καρβονυλική ένωση Η είναι κετόνη. α. Επειδή Mr 116 4 12 10 1 12 2 16 116 14 42 Η: CH COCH : CH CH CH CH OH 2 2 2 B : CH CH CH CH 2 2 : CH CH CH CH Cl 2 2 2 : CH CH CH CH gcl 2 2 2 : CH CH C H C H 2 2 2 Br Br : CH CH C CH H : CH COCH CH : CH C C H CH CH 2 OH CH K : CH CH CH CH Cl 2 2 2 : CH CH CH CH CN 2 2 2 M : CH CH CH CH CH NH β. 2 2 2 2 2 5CH CH CH CH OH 4KMnO 6H SO 5CH CH CH COOH 4MnSO 2K SO 11H O 2 2 2 4 2 4 2 2 4 2 4 2 4 και 7,4 nc 4H10O 0,1 mol, ενώ 74 n KMnO 4 C V 0,15 0,4 0,06 mol Αλλά από την στοιχειομετρία της αντίδρασης τα 0,1 mol CHCH 2CH2CH 2OH αποχρωματίζουν 0,08 mol ΚΜnΟ 4. Οπότε το διάλυμα KMnO 4 θα αποχρωματιστεί. γ. Οι ενώσεις Α και Ζ εμφανίζουν όξινες ιδιότητες, ενώ οι ενώσεις Γ και Μ εμφανίζουν βασικές ιδιότητες. δ. 2 4 2 CH COCH I NaOH CHI CH COONa NaI H O Τα 0,2 mol CH COCH παράγουν 0,2 mol ιζήματος CHI m 0,2 94 = 78,8 g. CHI

ΘΕΜΑ 4 Ο α. C 10 M και α 10 1 4 1 4 β. Μετά από διερεύνηση προκύπτει ότι για να έχει το τελικό διάλυμα ph = 9, πρέπει n n n 0,01 mol m 0,01 40 0,4 g NH4Cl NaOH NaOH NaOH γ. Η προσθήκη της ΝΗ οδηγεί σε αύξηση του ph του διαλύματος ph' = 9 + 1 = 10. Οπότε n. NH 0,09 mol V που προστίθονται NH 2,016 L ( STP ) δ. [Η Ο + ] = 2 10-2 Μ και 8 α 5 10. 4 Επιμέλεια θεμάτων: Πατσούρα Αλεξία