Πανελλήνιες 2018: Tα θέματα στη Χημεία

Πανελλήνιες 2018: Tα θέματα στη Χημεία

Με τα Λατινικά, τη Χημεία και τις Αρχές Οικονομικής Θεωρίας συνεχίστηκαν σήμερα, Τετάρτη 15/06/2018 οι Πανελλήνιες 2018. Οι υποψήφιοι που έχουν επιλέξει την ομάδα προσανατολισμού Ανθρωπιστικών Σπουδών εξετάζονται στο μάθημα των Λατινικών. Οι υποψήφιοι που έχουν επιλέξει τις ομάδες προσανατολισμού Θετικών Σπουδών και Σπουδών Οικονομίας και Πληροφορικής, εξετάζονται στη Χημεία και τις Αρχές Οικονομικής Θεωρίας αντίστοιχα.

ΘΕΜΑ Α
Για τις προτάσεις Α1 έως και Α5 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό τηςπρότασης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή επιλογή.

Α1. Ποια από τις παρακάτω ενώσεις δίνει την αντίδραση Fehling;
α. γ.
β. δ.
Μονάδες 5

Α2. Πολλές ουσίες με σημαντική φαρμακευτική δράση μπορεί να δημιουργήσουνζεύγη συζυγών οξέων-βάσεων.
Ποιο από τα παρακάτω ζεύγη αποτελεί συζυγές ζεύγος οξέος-βάσης;
α.
2 H CO / CO 2 3 3
β.
2 HCO / CO 3 3
γ. H O / OH 3
δ.
3 H PO / PO 3 4 4
Μονάδες 5

Α3. Ποιο από τα παρακάτω υδατικά διαλύματα είναι όξινο (θ=25οC):
α. CH3NH2(aq)
β. KNO3(aq)
γ. (CH3)2NH2Cℓ(aq)
δ. CH3COONa(aq)
Μονάδες 5

β ΟΗ CH2
β ΟΗ CH2
α ΟΗ CH
Α4. Δίνεται η ένωση:
Η ένωση περιλαμβάνει τον ακόλουθο αριθμό σ (σίγμα) και π (πι) δεσμών:
α. 10σ, 2π
β. 9σ, 5π
γ. 9σ, 1π
δ. 10σ, 3π
Μονάδες 5

Α5. Δίνεται η ένωση γλυκερόλη (1,2,3-προπανοτριόλη), η οποία αποτελεί τηνπρώτη ύλη για την παρασκευή του εκρηκτικού νιτρογλυκερίνη.
Ποιοι αριθμοί οξείδωσης αντιστοιχούν στα άτομα άνθρακα α και β;
α.
α β
β.
α β
γ.
α β
δ.
α β
+1 0 0 0 +1 +1 0 -1
Μονάδες 5

ΘΕΜΑ Β
Β1. Δίνονται τα στοιχεία 12Mg (μαγνήσιο) και 5Β (βόριο).
α. Να βρείτε την περίοδο και την ομάδα στην οποία ανήκει κάθε στοιχείο. (μονάδες 2)

β. Να αιτιολογήσετε ποιο από αυτά έχει μεγαλύτερη ατομική ακτίνα. (μονάδες 2)
Έστω Χ ένα από τα δύο στοιχεία. Δίνονται οι πέντε πρώτες ενέργειες ιοντισμού
του στοιχείου Χ:
Εi1 = 800 kJ/mol, Εi2 = 2427 kJ/mol, Εi3 = 3659 kJ/mol, Εi4 = 25025 kJ/mol,
Εi5 = 32826 kJ/mol

γ. Να εξηγήσετε ποιο από τα δύο στοιχεία (Mg ή B) είναι το στοιχείο Χ. (μονάδες 3)

δ. Σε ποια υποστιβάδα βρίσκεται το ηλεκτρόνιο που απομακρύνεται ευκολότερα από το χημικό στοιχείο Χ; (μονάδα 1)
ε. Να εξηγήσετε γιατί Εi1 < Εi2. (μονάδες 2)
Μονάδες 10

Β2. Μια βιομηχανική μέθοδος παρασκευής της μεθανόλης είναι η υδρογόνωση τουμονοξειδίου του άνθρακα σύμφωνα με την αντίδραση:
CO(g) 2H (g) C 2 Η OH(g), Δ 0 3 Η

Στο διάγραμμα δίνονται οι καμπύλες αντίδρασης των δύο αντιδρώντων:
α. Σε ποιο αντιδρών αντιστοιχεί κάθε καμπύλη; (μονάδα 1)
β. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (μονάδες 2)
γ. Στο ακόλουθο διάγραμμα δίνεται η μεταβολή της συγκέντρωσης τηςμεθανόλης, συναρτήσει του χρόνου σε δύο διαφορετικές θερμοκρασίες
Τ1 και Τ2 με τις υπόλοιπες συνθήκες σταθερές.
i. Να αιτιολογήσετε ποια θερμοκρασία είναι μεγαλύτερη. (μονάδες 3)
ii. Με βάση το διάγραμμα, εξηγήστε γιατί υπάρχει διαφορά στουςχρόνους αποκατάστασης της ισορροπίας στις δύο θερμοκρασίες.
(μονάδες 3)

Μονάδες 9
Β3. Για την απολύμανση των πληγών χρησιμοποιείται υδατικό διάλυμα υπεροξειδίου
του υδρογόνου Η2Ο2(aq), το οποίο διασπάται σύμφωνα με την αντίδραση:
2Η Ο (aq) 2Η Ο(l) Ο (g), 2 2 2 2 ΔΗ 196 kJ αντίδραση (1)
Cmol/L
ts
(1)
(2)

Η ίδια αντίδραση μπορεί να πραγματοποιηθεί καταλυτικά με την προσθήκησταγόνων υδατικού διαλύματος ΚI(aq) σύμφωνα με τη χημική εξίσωση
KI(aq) 2Η Ο (aq) 2Η Ο(l) Ο (g) 2 2 2 2
αντίδραση (2)

α. Να εξηγήσετε αν η κατάλυση είναι ομογενής ή ετερογενής (μονάδες 2)
β. Ποιο από τα ακόλουθα 4 διαγράμματα περιγράφει ορθότερα τις αντιδράσεις
(1) και (2); (μονάδα 1)
γ. Να εξηγήσετε την απάντησή σας. (μονάδες 3)
Μονάδες 6

ΘEΜΑ Γ
Γ1. Δίνεται το μονοακόρεστο ελαϊκό οξύ:
ή πιο σύντομα:

το οποίο είναι το οξύ σε μεγαλύτερη αναλογία στο παρθένο ελαιόλαδο. Αυτό μπορεί να αντιδράσει με διάφορα αντιδραστήρια. Στο παρακάτω διάγραμμα σας δίνονται τα αντιδραστήρια ή προϊόντα:

α. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των οργανικών προϊόντων Α,Β,Γ,Δ,Ε,Ζ,Θ,Ι,Κ,Λ και να βρείτε τα αντιδραστήρια Χ και Ψ. (μονάδες 12)

β. Ποιο από τα παραπάνω αντιδραστήρια χρησιμοποιείται για έναν απλόεργαστηριακό έλεγχο ακορεστότητας; (μονάδα 1)
γ. Να γραφεί η πλήρης αντίδραση της ένωσης Μ με το KMnO4/H+ για να παραχθεί η ένωση Ε. (μονάδες 3)

δ. Να εξηγήσετε αν η ένωση Ε δίνει την ιωδοφορμική αντίδραση. (μονάδα 1)

ε. Γράψτε ένα από τα πιθανά προϊόντα της αντίδρασης, καθώς και την αντίστοιχη ασταθή ένωση από την οποία έχει προέλθει.
Μονάδες 19

Γ2. Σε 141g ελαϊκού οξέος προσθέτουμε 800ml διαλύματος Br2 σε CCℓ4 με C=1M και
προκύπτει το διάλυμα Δ.

α. Πόσα g του προϊόντος προσθήκης παράγονται; (μονάδες 3)
β. Να βρεθεί ο όγκος του αερίου C2H4 μετρημένος σε STP που πρέπει να
προστεθεί στο διάλυμα Δ ώστε να αποχρωματιστεί το διάλυμα. (μονάδες 3)
Δίνονται: Mr ελαϊκού οξέος=282 και Ar(Br)=80.
Μονάδες 6
(μονάδες 2)

ΘΕΜΑ Δ
Δ1. Το CH4 είναι το κύριο συστατικό του φυσικού αερίου και έχει πολλές χρήσεις.
Ένας τρόπος σύνθεσής του περιγράφεται με την ακόλουθη αντίδραση:
C(s)+2H2(g) CH4(g)
Σε κλειστό δοχείο όγκου 10L εισάγονται ισομοριακές ποσότητες C(s) και H2(g),
οπότε σε θερμοκρασία Τ αποκαθίσταται η παραπάνω ισορροπία με σταθερά
Κc=0,1.
Η απόδοση της αντίδρασης είναι 50%. Να υπολογίσετε τα αρχικά mol των
αντιδρώντων που εισήχθησαν στο δοχείο.
Μονάδες 6

Δ2. Μία από τις χρήσεις του CH4(g) είναι η παρασκευή του τοξικού αερίου υδροκυανίου (ΗCN), το οποίο συντίθεται σύμφωνα με την αντίδραση:
_CH4(g)+ _NH3(g)+_O2(g)→_HCN(g)+_H2O(g)
α. Να μεταφέρετε τη χημική εξίσωση στο τετράδιό σας συμπληρώνοντας τους συντελεστές. (μονάδες 3)
β. Ποσότητα αερίου HCN απομονώνεται και χρησιμοποιείται για την παρασκευή ισομοριακής ποσότητας μεθανικού νατρίου (HCOONa). Το HCOONa διαλύεται σε νερό και παρασκευάζεται διάλυμα Δ1 όγκου 2L. Από το διάλυμα Δ1 λαμβάνεται ποσότητα 20 mL η οποία ογκομετρείται με πρότυπο διάλυμα HCl (aq) συγκέντρωσης 0,2 Μ. Η καμπύλη ογκομέτρησης δίνεται παρακάτω:
Το σημείο Ο είναι το ισοδύναμο σημείο της ογκομέτρησης.
i) Να προσδιορίσετε τη συγκέντρωση του ογκομετρούμενου διαλύματος.
(μονάδες 2)
ii) Με βάση την καμπύλη ογκομέτρησης να αποδείξετε ότι η Κa του ΗCOOH
είναι 10-4
. (μονάδες 3)
iii) Να υπολογίσετε το pH στο ισοδύναμο σημείο. (μονάδες 2)
iv) Στον ακόλουθο πίνακα δίνονται τέσσερις πιθανοί δείκτες που μπορούν
να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό του τελικού σημείου της
ογκομέτρησης.

Να επιλέξετε τον καταλληλότερο δείκτη (μονάδα 1) και να αιτιολογήσετε τηναπάντησή σας. (μονάδες 2)
Δείκτης
Περιοχή pH αλλαγής
χρώματος
Κυανούν της θυμόλης 1,7 – 3,2
Ερυθρό του Κογκό 3,0 – 5,0
Κυανούν της βρωμοθυμόλης 6,0 – 7,6
Ερυθρό της κρεσόλης 7,2 – 8,8
v) Να υπολογίσετε τον όγκο του αερίου HCN (σε L μετρημένο σε STP), τοοποίο χρησιμοποιήθηκε για την παρασκευή του διαλύματος Δ1. (μονάδες 3)
Μονάδες 16

Δ3. Στο υδατικό διάλυμα του HCOONa έχει αποκατασταθεί η ισορροπία:
HCOO-
(aq)+H2O(l) HCOOH(aq)+OH-
(aq)
Να εξηγήσετε, χωρίς υπολογισμούς, τι επίδραση θα έχει στη συγκέντρωση των ιόντων
του HCOO-
της κατάστασης ισορροπίας:
α. η προσθήκη μικρής ποσότητας HCl (g)
β. η προσθήκη μικρής ποσότητας NaOH (s)
γ. η αύξηση του όγκου του δοχείου.
Μονάδες 3
Δίνεται ότι:
Όλα τα διαλύματα βρίσκονται σε θερμοκρασία θ=25οC.
Kw=10-14
Tα δεδομένα του προβλήματος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις.

http://www.minedu.gov.gr/publications/docs2018/EXETASEIS-2018/them_xhm_op_c_hmer_180615.pdf