ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ Γ΄ ΛΥΚ.

(ΘΕΤΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ , Κεφ.1ο- 3ο )

ΘΕΜΑ A A1. Ένα στοιχείο Χ έχει την ηλεκτρονιακή δομή στη θεμελιώδη κατάσταση: 1s22s22p63s23p63d104s2 4p64d105s25p64f15d16s2 To στοιχείο Χ ανήκει στον τομέα: α. s β. p γ. d δ. f A2. To ιόν Σx είναι ισοηλεκτρονιακό με το 16S-2 και έχει μεγαλύτερο μέγεθος. Το φορτίο x του Σ μπορεί να είναι: α. -1 β. +2 γ. +1 δ. -3 A3. Η ενέργεια πρώτου ιοντισμού πέντε διαδοχικών στοιχείων του Π.Π. είναι 1400, 1310, 1680,

2080 και 494 ΚJmol-1 αντίστοιχα. Aυτά τα στοιχεία μπορεί να είναι: α. τα τέσσερα τελευταία στοιχεία μιας περιόδου και το πρώτο στοιχείο της επόμενης περιόδου β. τα πρώτα πέντε στοιχεία μιας περιόδου γ. τα πέντε τελευταία στοιχεία μιας περιόδου δ. όλα είναι στοιχεία μετάπτωσης A4. Όταν υδατικό διάλυμα ΗCN με σταθερά ιοντισμού Κa = 10-10 εξουδετερωθεί πλήρως από την απαιτούμενη ποσότητα αέριας CH3ΝΗ2 με Κb = 10-4, προκύπτει διάλυμα (θ = 25 οC) που έχει pH: α. 9 β. 7 γ. 5 δ. 3 A5. Υδατικό διάλυμα ΗCl έχει συγκέντρωση 10-8 Μ στους 25 oC. Το ρΗ του διαλύματος είναι: α. 8 β. 6 γ. 6,98 δ. 7 (Μονάδες: 5x5 = 25) ΘΕΜΑ B Β1. Υδατικό διάλυμα μεθανικού οξέος (ΗCΟΟΗ) όγκου V αραιώνεται με νερό σε σταθερή θερμοκρασία μέχρι τελικού όγκου 100V. α. Υπολογίστε το λόγο των βαθμών ιοντισμού πυκνού και αραιωμένου διαλύματος. β. Υπολογίστε τη διαφορά των τιμών pH πυκνού και αραιωμένου διαλύματος. γ. Υπολογίστε το λόγο του πλήθους των ιόντων ΟΗ- πυκνού και αραιωμένου διαλύματος. Θεωρείστε ότι ισχύει Κa/co ≤ 0,01 για πυκνό και αραιό διάλυμα. B2. Δίνονται τα ακόλουθα υδατικά διαλύματα: Διάλυμα Υ1: διάλυμα CH3ONa Διάλυμα Υ2: διάλυμα Ca(OH)2 Διάλυμα Υ3: διάλυμα ΝΗ3 Τα παραπάνω διαλύματα διαθέτουν την ίδια τιμή pH (στην ίδια θερμοκρασία) και τον ίδιο όγκο. α. Να συγκρίνετε τις αρχικές συγκεντρώσεις των τριών διαλυμάτων. β. Να συγκρίνετε τους όγκους του ίδιου διαλύματος ΗCl που απαιτούνται για την πλήρη εξου- δετέρωση των παραπάνω διαλυμάτων. γ. Να συγκρίνετε τα pH των διαλυμάτων που προέκυψαν μετά τις πλήρεις εξουδετερώσεις. Σε όλα τα ερωτήματα να δοθούν αναλυτικές εξηγήσεις. Β3. Nα χαρακτηρίσετε τις ακόλουθες προτάσεις σωστές ή λανθασμένες, εξηγώντας κάθε φορά την επιλογή σας.

α. Διαθέτουμε υδατικό διάλυμα άλατος ΝaA 0,1Μ (διάλυμα Υ) το οποίο αναμιγνύεται με υδατικό διάλυμα ΝaA 0,02M. Αν το pH του διαλύματος Υ μειώνεται (θ: σταθ.), το οξύ ΗΑ είναι ισχυρό. β. Αν το pH ενός ηλεκτρολύτη έχει τιμή 7, ο ηλεκτρολύτης μπορεί να είναι το ΝaCN σε θερμοκρασία μεγαλύτερη των 25 oC. γ. Οι ομοιοπολικοί ηλεκτρολύτες είναι πάντοτε ασθενείς ηλεκτρολύτες, ενώ οι ιοντικοί ηλεκτρολύτες είναι πάντοτε ισχυροί ηλεκτρολύτες. δ. Σε ένα υδατικό διάλυμα ασθενούς μονοπρωτικής βάσης Β, η συγκέντρωση των μορίων της βάσης Β που δεν έχουν ιοντιστεί είναι τετραπλάσια της συγκέντρωσης των ιόντων του συζυγούς της οξέ- ος. Ο βαθμός ιοντισμού της βάσης Β είναι 20%. ε. Το όξινο θειικό ανιόν είναι αμφιπρωτικό σωμάτιο. (Μονάδες: 6+9+10 = 25) ΘΕΜΑ Γ Για τα στοιχεία Α, Β, Γ, Δ, Ε και Ζ διαθέτουμε τις ακόλουθες πληροφορίες: Στοιχείο Α: διαθέτει το μικρότερο (σε μέγεθος) κατιόν με φορτίο (+1) της τρίτης περιόδου. Στοιχείο Β: είναι το δραστικότερο αμέταλλο της τρίτης περιόδου. Στοιχείο Γ: ανήκει στην πρώτη σειρά των στοιχείων μετάπτωσης και διαθέτει άτομα με ένα μονήρες ηλεκ- τρόνιο το καθένα (θεμελιώδης κατάσταση). Στοιχείο Δ: Στις μεταπτώσεις n = x σε n = 1 και n = 2 σε n = 1, στο άτομο του υδρογόνου, εκπέμπονται φωτόνια με μήκη κύματος λ1 και λ2 αντίστοιχα. Ο λόγος των μηκών κύματος λ1/λ2 είναι 27/32. Κάθε άτομο του στοιχείου Δ διαθέτει τρία μονήρη ηλεκτρόνια (θεμελιώδης κατάσταση) στη στοιβάδα με κύριο κβαντικό αριθμό n = x. Στοιχείο Ε: διαθέτει τη μικρότερη ατομική ακτίνα από τα στοιχεία της ομάδας στην οποία ανήκει και σχηματίζει την ένωση με Μοριακό Τύπο ΗΕΟ3, στο μόριο της οποίας περιέχεται ένας διπλός δεσμός και επτά μη δεσμικά ζεύγη ηλεκτρονίων. Στοιχείο Ζ: Όλα τα ηλεκτρόνια του ατόμου του, στη θεμελιώδη κατάσταση, βρίσκονται στην ίδια ενερ- γειακή στάθμη. α. Ποιοι είναι οι ατομικοί αριθμοί των στοιχείων Α, Β, Γ, Δ, Ε και Ζ; Να δοθεί αναλυτική εξήγηση σε κάθε περίπτωση. β. Ποια είναι η θέση και ο τομέας του Π.Π. που ανήκει καθένα από τα παραπάνω στοιχεία; γ. Να συγκρίνετε την ευκολία απομάκρυνσης ηλεκτρονίου από τα άτομα Δ και Ζ.

δ. Πόσα ηλεκτρόνια περιέχονται σε ένα άτομο του στοιχείου Δ (θεμελιώδης κατάσταση) με ml = 0;

ε. Να γράψετε τους τύπους Lewis των ενώσεων που ακολουθούν: i. A3E ii. AEO2 iii. ΔH3 iv. ΗΒΟ3 Δίνονται οι ατομικοί αριθμοί: Η: 1, Ο: 8. (Moνάδες: 6+3+3+4+8 = 25) ΘΕΜΑ Δ Δίνονται τα ακόλουθα διαλύματα: Διάλυμα Υ1: είναι υδατικό διάλυμα αιθανικού οξέος (CH3COOH) με συγκέντρωση 0,1Μ και pH = 3. Διάλυμα Υ2: είναι υδατικό διάλυμα μεθανικού οξέος (ΗCOOH) με pH = 2 στο οποίο το 99 % του ΗCOOH δεν έχει ιοντιστεί. Διάλυμα Υ3: είναι υδατικό διάλυμα κυανιούχου νατρίου (ΝaCN) 4,9% w/v και όγκου 200mL, στο οποίο περιέχονται 10-13 mol ιόντων οξωνίου. Δ1. Να διατάξεις τα οξέα CH3COOH, HCOOH και HCN κατά σειρά αυξανομένης ισχύος. Δ2. Αναμιγνύεται μέρος του διαλύματος Υ2 με εννεαπλάσιο όγκο διαλύματος ΚClO4. Nα υπολογίσεις το pΗ του διαλύματος που προκύπτει. Δ3. Πόσος είναι ο όγκος ενός υδατικού διαλύματος ΗNO3 0,1Μ αν γνωρίζεις ότι περιέχει τον ίδιο αριθμό οξωνίων με αυτόν που περιέχεται σε 200 ml διαλύματος Υ1. Δ4. Να υπολογίσεις την ποσότητα σε mol καθαρού ΚCN που πρέπει να διαλυθεί σε 50 mL του διαλύματος Υ3 ώστε να μεταβληθεί το pH του κατά μισή μονάδα, Δεν παρατηρείται μεταβολή στον όγκο του διαλύ- ματος Υ3. Δ5. Αναμιγνύεται ορισμένη ποσότητα από το διάλυμα Υ1 με διάλυμα αιθανικού οξέος 0,001Μ (διάλυμα Υ4) οπότε το pH του διαλύματος Υ1 μεταβάλλεται κατά μισή μονάδα. Προκύπτει τελικό διάλυμα όγκου 110 mL. Υπολόγισε τους όγκους των διαλυμάτων Υ1 και Υ4 που απαιτήθηκαν για την παραπάνω μεταβολή. Δ6. 20 mL του διαλύματος Υ2 αναμιγνύονται με 100 mL υδατικού διαλύματος CH3NH2 0,2M. Προκύψει διάλυμα το οποίο, όταν αραιωθεί με δεκαπλάσια ποσότητα νερού να μη μεταβάλλει το pH του. Να υπολογίσεις τη σταθερά ιοντισμού της μεθυλαμίνης. Όλα τα διαλύματα βρίσκονται στους 25 oC όπου Κw = 10-14, Αr: Na: 23, C: 12, N: 14. (Moνάδες: 5+5x4 = 25)