ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2019
14-6-2019
ΧΗΜΕΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Ενδεικτικές Απαντήσεις ΘΕΜΑ Α Α1. β
Α2. γ
Α3. α
Α4. γ
Α5. β
ΘΕΜΑ Β Β1. α.
-
+ Η2Ο ⇆
+ H3O+
β. Η ασπιρίνη θα απορροφηθεί ευκολότερα στο στομάχι γιατί, λόγω της επίδρασης κοινού ιόντος, η ισορροπία είναι μετατοπισμένη προς τα αριστερά σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier και η συγκέντρωση της μη ιοντικής μορφής, που απορροφάται ευκολότερα, είναι μεγαλύτερη. Β(g) → Β+(g) + e ,
Β2. α.
Ei1 = 800,6 KJ/mol
(1s22s22p1)
C+(g) → C2+(g) + e , Ei2 = 2352,6 KJ/mol (1s22s22p1)
β. Σωστή επιλογή είναι η (ii). Το φορτίο του πυρήνα στο Β είναι μεγαλύτερο και η ατομική ακτίνα μικρότερη, επομένως στο Β ασκείται ισχυρότερη έλξη στα ηλεκτρόνια της εξωτερικής στιβάδας. Γι΄ αυτό απαιτείται μεγαλύτερη ενέργεια για την απομάκρυνση ενός ηλεκτρονίου από το Β σχέση με το ιόν C+. Β3. Σωστή απάντηση είναι η (2). Με την προσθήκη διαλύματος Η2Ο2 0,1 Μ η ποσότητα του Η2Ο2 αυξάνεται με αποτέλεσμα να παράγεται μεγαλύτερη ποσότητα Ο2, άρα ο όγκος του Ο2 που παράγεται είναι μεγαλύτερος. Ταυτόχρονα, η συγκέντρωση του διαλύματος μειώνεται με αποτέλεσμα η ταχύτητα της αντίδρασης να μειωθεί και ο χρόνος που η αντίδραση ολοκληρώνεται αυξάνεται. Β4. α. Στο 1ο δοχείο έχουμε: (mol) Αρχικά: Αντιδρούν/Παράγονται: Χημική Ισορροπία: Kc =
[
]
[
]
⇒ Kc =
PbO(s) + CO(g) ⇆ Pb(ℓ) + CO2(g) 1 1 x x x x 1-x 1-x x x
⇒ Kc =
(1)
Στο 2ο δοχείο έχουμε: (mol) Αρχικά: Αντιδρούν/Παράγονται: Χημική Ισορροπία: Kc =
[
]
[
]
⇒ Kc =
PbO(s) + CO(g) ⇆ Pb(ℓ) + CO2(g) 1 1 y y y y y y 1-y 1-y
⇒ Kc =
(2)
Η τιμή της Kc είναι ίδια αφού έχουμε την ίδια θερμοκρασία: = ⇒ xy = (1-x)(1-y) ⇒ x + y = 1 ⇒ x = 1- y Άρα η ποσότητα του CO2 θα είναι ίδια και στα δύο δοχεία. β. Η χημική ισορροπία είναι δυναμική, δηλαδή οι ποσότητες των ουσιών δεν μεταβάλλονται, όμως οι αντιδράσεις συνεχίζουν να πραγματοποιούνται προς τις δυο κατευθύνσεις με ίσες ταχύτητες. Γι’ αυτό το ισότοπο *Ο θα ανιχνευτεί σε όλες ουσίες που έχουν οξυγόνο, δηλαδή στα PbO, CO και CO2. ΘΕΜΑ Γ Γ1.α.
α: ΗBr
β: H2O
Δ: CH3(CH2)4CH(CH2)9CΗ=Ο │
Z: CH3(CH2)4CH(CH2)9CΗ=Ο │
CN Ε: CH3(CH2)4C(CH2)9COOH ││
COOH Θ: CH3(CH2)4CΗ(CH2)9COOH │
O
ΟΗ
Λ: CH3(CH2)4CΗ(CH2)9COOCH2CH3 │
ΟΗ β. Με το φελίγγειο υγρό αντιδρά η ένωση Β. CH3(CH2)4CH(CH2)9CΗ=Ο + 2CuSO4+5NaOH→ CH3(CH2)4CH(CH2)9COONa+ Cu2O+2Na2SO4+3H2O │
│
Br
Br
γ. Θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε αλκοολικό διάλυμα ισχυρής βάσης (π.χ. ΝaOH ή ΚΟΗ). δ. Η αντίδραση είναι: 3CH3(CH2)4CΗ(CH2)9CΗ=Ο+2Κ2Cr2O7+8H2SO4→3CH3(CH2)4C(CH2)9COOH+2Cr2(SO4)3+2K2SO4+11H2O │
OH
││
O
Γ2. α. Στο ισοδύναμο σημείο έχουμε: n = c ∙ V = 0,05 ∙ 0,02 = 0,001 mol n = n = 0,001 mol (mol) CH3CHCOOH + NaOH → CH3CHCOONa + H2O │
│
OH 0,001 0,001 -
Αρχ. Αντ./Παρ. Τελ.
OH 0,001 0,001 -
0,001 0,001
To διάλυμα που προκύπτει περιέχει CH3CHCOONa με συγκέντρωση: 𝑐 = │
OH (M)
CH3CHCOONa │
𝑯𝟐 𝑶
⎯⎯⎯
CH3CHCOO- + Νa+ │
OH 0,02 (Μ)
OH 0,02
0,02
CH3CHCOO- + Η2Ο CH3CHCOOH + OH│
OH 0,02 x 0,02 - x
Αρχ. Ioντ./Παρ. Ioντ. Ισορ. K =
= 10
K =
⇒ 10
│
OH x x
x x
. = -
,
⇒ x2 = 10-12 ⇒ x = [OH-] = 10-6
Άρα, pOH = -log[OH ]=6 pH = pKw-pOH=8 (Tα ιόντα Νa+ δεν ιοντίζονται) β. n = n = 0,001 mol . mγαλ = n Mr = 0,001 . 90 = 0,09 g Σε 10g γιαουρτιού περιέχονται 0,09g γαλακτικού οξέος Σε 100g >> >> 0,9g >> >> Άρα, η περιεκτικότητα του γιαουρτιού σε γαλακτικό οξύ 0,9% w/w. Γ3.
Έστω n1 mol CH3CHCOONa και n2 mol COONa │
𝑛
│
OH COONa = 𝑐 ∙ 𝑉 = 1 ∙ 0,5 = 0,5 𝑚𝑜𝑙 𝑛 = 𝑐 ∙ 𝑉 = 0,4 ∙ 0,3 = 0,12 𝑚𝑜𝑙
, ,
= 0,02𝑀
Πραγματοποιούνται οι αντιδράσεις: CH3CHCOONa + HCl → CH3CHCOOH + NaCl │
│
OH A/Π. n1 mol
OH n1 mol
n1 mol
n1 mol
COONa + 2HCl → COOH + 2NaCl │
│
COONa Α/Π. n2 mol
2n2 mol
COOH n2 mol
2n2 mol
n1 + 2n2 = 0,5 (1) 5CH3CHCOOH + 2ΚΜnO4 + 3H2SO4 → 5CH3CCOOH + 2ΜnSO4 + K2SO4 + 8H2O │
││
OH n1 mol
O mol
5COOH + 2ΚΜnO4 + 3H2SO4 → 10CO2 + 2ΜnSO4 + K2SO4 + 8H2O │
COOH n2 mol +
mol = 0,12 ⇒ n1 + n2 = 0,3 (2)
Aπό τις σχέσεις (1) και (2) προκύπτει ότι n1=0,1 mol και n2=0,2 mol. ΘΕΜΑ Δ Δ1.
Pt /900 C
4NH3(g) + 5O2(g) ⎯⎯⎯⎯⎯
4NO(g) + 6H2O(g)
4NH3(g) + 3O2(g) → 2N2(g) + 6H2O(g) Οξειδωτικό: Ο2 Αναγωγικό: ΝΗ3 Δ2.
Έστω ότι εχουμε x mol NO και y mol N2. Έχουμε: 𝑛
= 𝑐 ∙ 𝑉 = 1 ∙ 0,54 = 0,54 𝑚𝑜𝑙
10NO(g) + 6KMnO4(aq) + 9H2SO4(aq) →10HNO3(aq) + 6MnSO4(aq) + 3K2SO4(aq) + 4H2O(ℓ) 10 mol x
6mol 0,54 mol
x = 0,9 mol noλ(μειγματος) = V/Vm = 1 mol x + y = 1 ⇒ y = 0,1 mol
Pt /900 C
4NH3(g) + 5O2(g) ⎯⎯⎯⎯⎯ x
4NO(g) + 6H2O(g) x
4NH3(g) + 3O2(g) → 2N2(g) + 6H2O(g) 2y y Η συνολική ποσότητα της ΝΗ3 είναι: n =x + 2y = 1,1 mol. O βαθμός μετατροπής της ΝΗ3 σε ΝΟ είναι: α
=
=
, ,
=
Δ3. α. Με μείωση της θερμοκρασίας ευνοούνται οι εξώθερμες αντιδράσεις σύμφωνα με την αρχή Le Chatelier. H αντίδραση παραγωγής του ΝΟ2 είναι εξώθερμη και πραγματοποιείται με μεγαλύτερη απόδοση σε χαμηλή θερμοκρασία. β. Πραγματοποιείται η αντίδραση: (mol) Χημική Ισορροπία: Kc =
[
] ] [
[
]
=
2ΝΟ (g) + Ο2 (g) ⇆ 10 10 ( )
( ) ( )
2ΝΟ2(g) 20
=4
γ. Όταν μεταβάλλεται ο όγκος του δοχείου, η ποσότητα του ΝΟ2 αυξάνεται, άρα η χημική ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά. (mol) 2ΝΟ (g) + Ο2 (g) ⇆ Χημική Ισορροπία: 10 10 Μεταβολή: Μεταβολή όγκου Αντιδρούν/Παράγονται: -2x -x Νέα Χημική Ισορροπία: 10-2x 10-x 𝑛′
2ΝΟ2(g) 20 +2x 20+2x
20 = 25 mol ⇒ 20 + 2x = 25 ⇒ x = 2,5
= 20 +
H Kc δεν μεταβάλλεται γιατί δεν μεταβάλλεται η θερμοκρασία: Kc =
[ [
] ] [
]
⇒ 4=
( ) ( ) (
,
)
⇒ V = 1,2 L
Άρα, η μεταβολή του όγκου είναι ΔV = 10 – 1,2 = 8,8 L Δ4.
Η αντίδραση παραγωγής του νιτρικού οξέος ευνοείται σε υψηλή πίεση καθώς η χημική ισορροπία μετατοπίζεται προς την κατεύθυνση που αυξάνονται τα moles των αερίων, συμφώνα με την αρχή Le Chatelier, δηλαδή προς τα ξεξιά.
Δ5.
Πραγματοποιείται η αντίδραση: Για να προκύψει ουδέτερο διάλυμα πρέπει 𝑛
(mol) Αρχ. Αντ./Παρ. Τελ.
ΗΝΟ3 10V1 10V1 -
+ NH3 → 5V2 10V1 5V2 – 10V1
< 𝑛
NH4ΝΟ3 10V1 10V1
To διάλυμα που προκύπτει περιέχει NH3 και ΝH4NO3 με συγκεντρώσεις c1 και c2 αντίστοιχα: 𝑐 = και 𝑐 = (M)
ΝΗ4ΝΟ3 c2
(
)
=
= 100
⎯⎯⎯
ΝΗ4+ + c2
ΝΟ3c2
ΝΗ3 + Η2Ο ΝΗ4+ + c1 c2 ω ω c1-ω c2 + ω
(Μ) Αρχ. Ioντ./Παρ. Ioντ. Ισορ. K
𝑯𝟐 𝑶
[ [
] ]
⇒ ⇒
10-5 = 𝑽𝟏 𝑽𝟐
=
∙
OHω ω ⇒
= 100
⇒
𝟓𝟎 𝟏𝟎𝟏
Επιμέλεια απαντήσεων: Δεββές Γιώργος, Χημικός Μπούκη Μάχη, Χημικός