ΘΕΜΑ 1 Ο : 1.1 Από τα παρακάτω υδατικά διαλύµατα είναι ρυθµιστικό διάλυµα το: α. Η 2 SO 4. (0,1Μ) Na 2 (0,1M) β. HCl (0,1M) NH 4

Transcript

1 ΤΕΤΑΡΤΗ 7 ΜΑΪΟΥ 009 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΘΕΜΑ 1 Ο : Για τις ερωτήσεις να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση 11 Από τα παρακάτω υδατικά διαλύµατα είναι ρυθµιστικό διάλυµα το: α Η SO 4 (0,1Μ) Na SO 4 (0,1M) β HCl (0,1M) NH 4 Cl (0,1M) γ HCOOH(0,1M) HCOONa(0,1M) δ NaOH (0,1M) CH 3 COONa(0,1M) Μονάδες 5 1 Tο ατοµικό τροχιακό, στο οποίο βρίσκεται το ηλεκτρόνιο ενός ατόµου υδρογόνου, καθορίζεται από τους κβαντικούς αριθµούς: α n και l β l και m l γ n, l και m l δ n, l, m l και m s Μονάδες ίνεται η ένωση CH C CH = CH CH 3 3 Ο δεσµός µεταξύ των ατόµων C και C προκύπτει µε επικάλυψη: α ενός sp και ενός sp 3 τροχιακού β ενός sp και ενός sp τροχιακού γ ενός sp 3 και ενός sp τροχιακού δ ενός sp και ενός sp τροχιακού Μονάδες 5

2 14 Κατά την προσθήκη του αντιδραστηρίου Grignard CH 3 -CH -MgX στην καρβονυλική ένωση CH 3 -CO-CH 3 προκύπτει οργανική ένωση µε την υδρόλυση της οποίας παράγεται η αλκοόλη: Μονάδες 5 15 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 Ο προσδιορισµός του τελικού σηµείου της ογκοµέτρησης υδατικού διαλύµατος CH 3 COOH µε υδατικό διάλυµα ΝaOH γίνεται µε δείκτη που έχει pk a =5 β Η τιµή της σταθεράς ιοντισµού του νερού Κ w αυξάνεται µε την αύξηση της θερµοκρασίας γ Μπορούµε να διακρίνουµε µία αλκοόλη από ένα αιθέρα µε επίδραση µεταλλικού Νa δ Η τιµή της ενέργειας πρώτου ιοντισµού αυξάνεται από πάνω προς τα κάτω σε µια οµάδα του περιοδικού πίνακα ε Ο αζιµουθιακός κβαντικός αριθµός l καθορίζει το σχήµα του τροχιακού Μονάδες 5

3 ΘΕΜΑ Ο : 1 ίνονται τα στοιχεία Η, Ο, Νa και S µε ατοµικούς αριθµούς 1, 8, 11 και 16 αντίστοιχα α Να γράψετε τις ηλεκτρονιακές δοµές (στιβάδες, υποστιβάδες) των ατόµων Ο, Νa και S στη θεµελιώδη κατάσταση Μονάδες 6 β Να γράψετε τον ηλεκτρονιακό τύπο κατά Lewis της ένωσης ΝaHSO 3 Μονάδες 4 ίνεται ο πίνακας: Ka Οξύ Συζυγής βάση Kb 10 HSO4 SO CH3COOH CH3COO α Να µεταφέρετε στο τετράδιό σας τον πίνακα συµπληρώνοντας κατάλληλα τις τιµές Κ b των συζυγών βάσεων ίνεται ότι η θερµοκρασία είναι 5 C, όπου Κ w =10 14 Μονάδες β Με βάση τον πίνακα να προβλέψετε προς ποια κατεύθυνση είναι µετατοπισµένη η παρακάτω ισορροπία: Μονάδα 1 Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας Μονάδες 3 3 Να µεταφέρετε στο τετράδιό σας σωστά συµπληρωµένες (προϊόντα και συντελεστές) τις παρακάτω χηµικές εξισώσεις:

4 Μονάδες 9 ΘΕΜΑ 3 Ο : ίνονται οι παρακάτω χηµικές µετατροπές: ίνεται ότι το αλκύλιο R της ένωσης Α είναι το ίδιο µε το αλκύλιο R της ένωσης Γ

5 31 Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των οργανικών ενώσεων Α, Β, Γ,, Ε, Ζ, Θ, Κ και Λ Μονάδες 18 3 Να γράψετε τις χηµικές εξισώσεις (αντιδρώντα, προϊόντα, συντελεστές) των παρακάτω µετατροπών: α Επίδραση αµµωνιακού διαλύµατος CuCl στην Α Μονάδες β Επίδραση διαλύµατος KMnO 4 παρουσία Η SO 4 στη Λ, χωρίς διάσπαση της ανθρακικής αλυσίδας Μονάδες 33 Να υπολογίσετε το µέγιστο όγκο V διαλύµατος Br σε CCl 4 0,4M που µπορεί να αποχρωµατιστεί από 0,1 mol της ένωσης Α Μονάδες 3 ΘΕΜΑ 4 Ο : Υδατικό διάλυµα 1 περιέχει ΝΗ 3 συγκέντρωσης 0,1Μ ml του 1 αραιώνονται µε x L νερού και προκύπτει διάλυµα Tο ph του µεταβλήθηκε κατά 1 µονάδα σε σχέση µε ph του 1 Να υπολογίσετε τον όγκο x του νερού που προστέθηκε Μονάδες 6 Σε 100 ml του 1 προστίθενται 0,4 g στερεού ΝaΟΗ, χωρίς να µεταβάλλεται ο όγκος του διαλύµατος, και το διάλυµα που προκύπτει αραιώνεται µέχρι τελικού όγκου 1 L (διάλυµα 3 ) Να υπολογίσετε: α Το βαθµό ιοντισµού της ΝΗ 3 στο 3 β Το ph του 3 Μονάδες 10 3 Στο διάλυµα 3 προστίθενται 0,0 mol HCl χωρίς να µεταβάλλεται ο όγκος του διαλύµατος και προκύπτει διάλυµα 4 Να υπολογίσετε το ph

6 του 4 Μονάδες 9 ίνονται: Η σταθερά ιοντισµού της ΝΗ 3 : Κ b =10 5 H σχετική µοριακή µάζα M r του NαΟΗ: M r =40 Όλα τα διαλύµατα βρίσκονται σε θερµοκρασία θ=5 C, όπου K w =10 14 Για τη λύση του προβλήµατος να χρησιµοποιηθούν οι γνωστές προσεγγίσεις

7 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ 1 Ο : 11 γ 1 γ 13 β 14 δ 15 α Λάθος β Σωστό γ Σωστό δ Λάθος ε Σωστό ΘΕΜΑ Ο : 4 α Ο :1s s p Κ L 8 Na: 1s s p 6 3s 1 K L 8 M 1 S: 1s s p 6 3s 3p 4 K L 8 M 6 β Ν + [: a :] : Ο : S : :Ο-Η Ο α Ka Οξύ Συζυγής βάση Κ b 10 - HSO 4 SO CH 3 COOH CH 3 COO β Η ισορροπία είναι µετατοπισµένη προς τα αριστερά Αιτιολόγηση Κa ( HSO 4 )>Ka (CH 3 COOH), εποµένως το HSO 4 είναι ισχυρότερο οξύ από το CH 3 COOH K b (CH 3 COO - ) > K b ( SO 4 ), άρα το CH 3 COO - είναι ισχυρότερη βάση από

8 το SO 4 Η ισορροπία είναι πάντα µετατοπισµένη προς την κατεύθυνση του ασθενέστερου οξέος και της ασθενέστερης βάσης 3 πολυµερισµός α ν CH =C CH = CH (-CH C=CH CH -) v (CH 3 ) CH 3 CH 3 CH 3 αλκοόλη β CH 3 CH CH CH 3 + NaOH CH 3 C = CH CH 3 + NaCl + H O Cl γ CH 3 β CH 3 CH Cl + CH 3 COONa CH 3 COOCH CH 3 + NaCl CH 3 ΘΕΜΑ 3 Ο : 31 A: CH3 CH C CH CH 3 B: CH3 CH C CΝa CH 3 Γ: 3 3 CH CH CH Cl

9 : CH3 CH C C CH CH3 CH 3 CH 3 E: CH3 CH CH CH CH CH3 CH 3 CH 3 Z: CH3 CH C CH3 CH 3 O CH 3 Θ: CH3 CH C CN CH 3 OH CH 3 K: CH3 CH C CΟΟΗ CH 3 OH Λ: CH3 CH CΗ3 ΟΗ 3 α CH3 CH C CH+ CuCl+ NH3 CH3 CH C CCu+ NH4Cl CH 3 CH 3 β 5CH3 CH CH3+ KMnO4+ 3HSO4 5CH3 C CH3+ MnSO4+ KSO4+ 8HO OH O

10 CCl 4 Br Br 33 CH3 CH C CH+ Br CH3 CH C CH CH 3 CH 3 Br Br Από τη στοιχειοµετρία της αντίδρασης βλέπουµε ότι: 1 mol (A) αποχρωµατίζει mol Br 0,1 mol (A) αποχρωµατίζει x x=0, mol Br αποχρωµατίζονται ιάλυµα Br : n n 0, C= V= = = 0, 5L= 500ml v c 0, 4 ΘΕΜΑ 4 Ο : 1 ιάλυµα 1 : c ΝΗ 3 + Η Ο ΝΗ ΟΗ - Aρχ C - - Ι/Π X x x ΙΙ C-x x x K b + [NH 4 ][OH ] x Kb [NH ] C x = = κατά προσέγγιση x C Kb= x= Kb C= = 10 M = [OH ] = = = 3 poh log[oh ] poh log10 poh 3 ph+ poh= 14 ph= 11 b x C Κ = αφού 5 Kb 10 = = 10 < 10 1 C 10 4 ιάλυµα : Οµοίως, µε τα παραπάνω, στο αραιωµένο διάλυµα θα έχουµε: K b [OH ] C τελ = Οµοίως ph =10, αφού µε την αραίωση µειώνεται η [ΟΗ - ], αυξάνεται η [Η 3 Ο + ] κι εποµένως το ph µειώνεται κατά 1 µονάδα, όπως

11 αναφέρει η άσκηση 4 Άρα ph 10 poh 4 [OH = = ] = 10 [OH ] [OH ] Kb= Cτελ= = = 10 M 5 Cτελ Kb 10 Αραίωση: C V = C V αρχ αρχ τελ τελ 1 1 Cαρχ Vαρχ Vτελ= Vτελ= = 10L= 10000ml 3 C 10 τελ V V V ml HO = = = Η Ο τελ αρχ m 0, 4 10 C1= = 10 M Mr Cαρχ Vαρχ NH 3 : C= = = 10 Μ V 1 NaOH : n= = = 10 τελ ΝaOH Na + + OH - C 1 C 1 C 1 c ΝΗ 3 + Η Ο ΝΗ ΟΗ - Aρχ C - C 1 Ι/Π -X x x ΙΙ C -x x C 1 +x [NH 3] C x [NH ] K b = κατά προσέγγιση C < + 4 = x [OH ] C1 x x C1 Kb C Kb= x= x= 10 C C ( 10 ) C = + κατά προσέγγιση C 1 λόγω ΕΚΙ 1 5 x 10 α= = = 10 C

12 poh= log[oh ] = log C1= log10 = ph+ poh= 14 ph= 1 3 NH : n= C V= 0,1 0,1= 0,01mol 3 m 0, 4 NaOH : n= = = 0,01mol Mr 40 HCl: n=0,0 mol NaOH+ HCl NaCl+ HO 0,01 0,01 0,01 NH 3 +HCl NH 4 Cl 0,01 0,01 0,01 Άρα στο τελικό διάλυµα έχουµε: 1 ΝaCl το οποίο δεν συµµετέχει στη διαµόρφωση της τιµής του ph αφού προέρχεται από ισχυρό οξύ και ισχυρή βάση n 0,01 NH 4 Cl: C= = = 10 M v 1 NH Cl NH + Cl Μ 10 - Μ 10 - Μ c ΝΗ Η Ο ΝΗ 3 + Η 3 Ο + Aρχ Ι/Π -x x x ΙΙ x κατά προσίγγιση x x K 10 K = K K = = = ω α Κ b ω α 5 Κ b 10 x ,5 + Kα= x= = 10 = 10 M = [H 3O ] + 5,5 ph= log[h3o ] = log10 = 5,5 9 Επιµέλεια: Χρονοπούλου Αρετή