1

ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ

Γ' ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΤΕΤΑΡΤΗ 29 ΜΑΪΟΥ 2013 - ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ:

ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Πίνακας περιεχομένων

Θέματα: ...................................................................................................................................... 2

Απαντήσεις: ................................................................................................................................ 6

2

Θέ ματα:

ΘΕΜΑ Α

Για τις ερωτήσεις Α1 έως και Α4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Α1. Πολυμερισμό 1,4 δίνει η ένωση:

α. CH2=CH-CH2-CH3

β. CH2=CH-CH2-CH=CH2

γ. CH2=C(CH3)-CH=CH2

δ. CH3-CH(CH3)-C≡CH Μονάδες 5

Α 2. H ένωση που δίνει την αλογονοφορμική αντίδραση, αλλά δεν ανάγει το αντιδραστήριο Tollens, είναι: α. CH3CH2CH(OH)CH2CH3

β. CH3CH2COCH3

γ. CH3CH=O δ. CH3CH2COCH2CH3 Μονάδες 5

Α3. Ποια από τις επόμενες δομές, στη θεμελιώδη κατάσταση, δεν είναι σωστή:

α. 23V: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 4s2

β. 24Cr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s1

γ. 26Fe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2

δ. 29Cu: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9 4s2

Μονάδες 5

Α4. Ποια από τις επόμενες εξισώσεις παριστάνει την ενέργεια 2ου ιοντισμού του μαγνησίου:

α. Mg+(s) Mg2+(g)+e-

β. Mg+(g)Mg2+(g)+e-

γ. Mg(s)Mg2+(g)+2e-

δ. Mg(g) Mg2+(g)+2e-

Μονάδες 5 A5. Να αναφέρετε με βάση τους ορισμούς:

α. τρεις διαφορές μεταξύ της βάσης κατά Arrhenius και της βάσης κατά

Bronsted-Lowry. (μονάδες 3)

β. δύο διαφορές μεταξύ της ηλεκτρολυτικής διάστασης και του ιοντισμού των ηλεκτρολυτών. (μονάδες 2)

Μονάδες 5

3

ΘΕΜΑ Β

Β1. 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 καθαρό H2O στους 80οC είναι όξινο.

β. Το HS-, σε υδατικό διάλυμα, είναι αμφιπρωτική ουσία.

γ. Σε υδατικό διάλυμα θερμοκρασίας 25οC, το συζυγές οξύ της ΝH3 (Kb=10-5) είναι ισχυρό οξύ.

δ. Το στοιχείο που έχει ημισυμπληρωμένη την 4p υποστιβάδα, ανήκει στη 15η ομάδα.

ε. Στην αντίδραση: CH3-2

C H =1

C H2 + HCl CH3CH(Cl)CH3 o 1

C οξειδώνεται, ενώ ο 2

C ανάγεται. (μονάδες 5)

Να αιτιολογήσετε όλες τις απαντήσεις σας. (μονάδες 10)

Μονάδες 15

Β 2. α. Πόσα στοιχεία έχει η 2η περίοδος του περιοδικού πίνακα; (μονάδα 1)

Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (μονάδες 2)

β. Σε ποιο τομέα, ποια περίοδο και ποια ομάδα ανήκει το στοιχείο με ατομικό αριθμό Ζ=27; (μονάδες 3)

Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (μονάδες 4)

Μονάδες 10

ΘEΜΑ Γ Γ1. Σε πέντε γυάλινες φιάλες περιέχονται 5 άκυκλες οργανικές ενώσεις Α, Β, Γ, Δ, Ε, από τις οποίες δύο είναι

κορεσμένα μονοκαρβοξυλικά οξέα, δύο είναι κορεσμένες μονοσθενείς αλδεΰδες και μία είναι κορεσμένη

μονοσθενής αλκοόλη. Για τις ενώσεις αυτές δίνονται οι εξής πληροφορίες:

• Η ένωση Α διασπά το ανθρακικό νάτριο και επίσης αποχρωματίζει διάλυμα KMnO4/H2SO4 .

• Η ένωση Β ανάγει το αντιδραστήριο Fehling και δίνει οργανικό προϊόν, το οποίο αποχρωματίζει το

διάλυμα KMnO4/H2SO4 .

• Η ένωση Γ αντιδρά με I2 + NaOH και δίνει ίζημα, ενώ όταν οξειδωθεί πλήρως με διάλυμα K2Cr2O7/H2SO4

δίνει την ένωση Δ.

• Η ένωση Ε ανάγει το αντιδραστήριο Tollens, ενώ, όταν αντιδρά με I2 + NaOH, δίνει ίζημα.

α. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των ενώσεων Α, Β, Γ, Δ, Ε. (μονάδες 5)

β. Να γράψετε τις χημικές εξισώσεις των εξής αντιδράσεων:

i . της Β με το αντιδραστήριο Fehling

i i . της Γ με I2+NaOH

i i i . της Ε με το αντιδραστήριο Tollens

iv. της Γ με K2Cr2O7/H2SO4 προς ένωση Δ. (μονάδες 8)

Μονάδες 13

4

Γ2. Κορεσμένη οργανική ένωση Χ κατά την οξείδωσή της δίνει ένωση Ψ, η οποία με επίδραση Η CN δίνει ένωση

Φ. Η ένωση Φ με υδρόλυση σε όξινο περιβάλλον δίνει την ένωση:

CH3CH2 C

OH

CH3

COOH

H ένωση Χ με SOCI2 δίνει οργανική ένωση Λ, η οποία, αντιδρώντας με Mg σε απόλυτο αιθέρα, δίνει ένωση Μ. H

ένωση Μ, όταν αντιδράσει με την ένωση Ψ, δίνει ένωση Θ, η οποία με υδρόλυση δίνει οργανική ένωση Σ. Να

γράψετε τους συντακτικούς τύπους των ενώσεων Χ, Ψ, Φ, Λ, Μ, Θ, Σ.

Μονάδες 7

Γ3. Υδατικό διάλυμα όγκου V που περιέχει (COOK)2 και CH3COOH, χωρίζεται σε δύο ίσα μέρη. Το 1ο μέρος

απαιτεί για την πλήρη εξουδετέρωσή του 100 mL διαλύματος KOH 0,2 M. Το 2ο μέρος απαιτεί για την πλήρη

οξείδωσή του 200 mL διαλύματος KMnO4 0,2 M παρουσία H2SO4. Να βρεθούν οι ποσότητες (moI) των

συστατικών του αρχικού διαλύματος.

Μονάδες 5

ΘΕΜΑ Δ

Διαθέτουμε τα υδατικά διαλύματα:

• Διάλυμα Α: CH3COOH 0,2 M (Κ,= 10-5)

• Διάλυμα Β: NaOH 0,2 M

• Διάλυμα Γ: HCl 0,2 M

Δ1. Nα υπολογιστεί το pH του διαλύματος, που προκύπτει με ανάμειξη 50 mL διαλύματος A με 50 mL

διαλύματος Β. Μονάδες 4

Δ2. 50 mL διαλύματος Α αναμειγνύονται με 100 mL διαλύματος B και το διάλυμα που προκύπτει αραιώνεται

με Η2Ο μέχρι όγκου 1 L, οπότε προκύπτει διάλυμα Δ. Να υπολογιστεί το pH του διαλύματος Δ. Μονάδες 5

Δ3. Προσθέτουμε 0,15 mol στερεού NaOH σε διάλυμα, που προκύπτει με ανάμειξη 500 mL διαλύματος A με

500 mL διαλύματος Γ, οπότε προκύπτει διάλυμα Ε. Να υπολογιστεί το pH του διαλύματος Ε. Μονάδες 8

Δ4. Οι καμπύλες (1) και (2) παριστάνουν τις καμπύλες ογκομέτρησης ίσων όγκων διαλύματος A και ενός

διαλύματος οξέος ΗΒ με πρότυπο διάλυμα NaOH 0,2 Μ.

5

α. Ποια καμπύλη αντιστοιχεί στο CH3COOH και ποια στο ΗΒ; (μονάδες 2) β. Να υπολογιστεί η τιμή Ka του οξέος ΗΒ. (μονάδες 3) γ. Να υπολογιστεί το pH στο Ισοδύναμο Σημείο κατά την ογκομέτρηση του ΗΒ. (μονάδες 3) Μονάδες 8

Δίνεται ότι:

• Όλα τα διαλύματα βρίσκονται σε θερμοκρασία θ=25 ° C

• Kw=10-14 • Κατά την προσθήκη στερεού σε διάλυμα, ο όγκος του διαλύματος δε μεταβάλλεται. • Τα δεδομένα του προβλήματος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις.

6

Απαντή σέις:

Θέμα Α: Α.1 γ , Α.2 β. Α.3 δ, Α.4 β Α5. α.

κατά Brönsted – Lowry κατά Αrrhenius 1. Η συμπεριφορά των βάσεων εκδηλώνεται

σε οποιοδήποτε διαλύτη τους

1. Η συμπεριφορά των βάσεων

εκδηλώνεται μόνο σε υδατικά διαλύματα

2. Ο όξινος χαρακτήρας εκδηλώνεται μόνο

παρουσία οξέος και αντίστροφα.

2. Ο βασικός χαρακτήρας εκδηλώνεται

χωρίς να απαιτείται η παρουσία οξέος και

αντίστροφα.

3. Οι βάσεις μπορούν να είναι μόρια ή ιόντα. 3. Οι βάσεις μπορούν να είναι μόνο

μόρια.

β. 1. Η ηλεκτρολυτική διάσταση είναι μονόδρομη πορεία, ενώ ο ιοντισμός είναι μονόδρομη ή αμφίδρομη πορεία. 2. Η ηλεκτρολυτική διάσταση δεν είναι χημική αντίδραση, ενώ ο ιοντισμός είναι χημική αντίδραση. Θέμα Β Β1. : α. Λάθος. Το καθαρό νερό είναι πάντα ουδέτερο επειδή ο ιοντισμός του παρέχει ίσες συγκεντρώσεις οξωνίων και υδροξειδίων:

H2O + H

2O H

3O+ + OH-

β. Σωστό. Πράγματι τo ΗS- δρα ως πρωτονιοδότης ή ως πρωτονιοδέκτης κατά Bronsted και Lowry στο νερό:

HS- + H2O S2- + H

3O+

οξύ κατά Bronsted και Lowry

H2S + OH-HS- + H

2O βάση κατά Bronsted και Lowry

γ. Λάθος.

149

5

Kw 10Ka Kb Kw Ka Ka 10

Kb 10

.

Η μικρή τιμή του Kα δείχνει πως το συζυγές οξύ της ΝΗ3 που είναι το ΝΗ4+, έχει μικρή τιμή, άρα είναι

ασθενής ηλεκτρολύτης. δ. Σωστό. Η κατανομή είναι η 1s22s22p63s23p63d104s24p3. To στοιχείο αυτό ανήκει στην 4η περίοδο και στην 15η ομάδα.

7

ε. Λάθος.

Στην ένωση CH3-2

C H =1

C H2, ο 1

C έχει αριθμό οξείδωσης -2 ενώ στην ένωση CH3

2

C H(Cl) 1

C H3 ο 1

C έχει αριθμό οξείδωσης -3, άρα ανάγεται.

Επίσης, στην ένωση CH3-2

C H =1

C H2 ο 2

C έχει αριθμό οξείδωσης -1 ενώ στην ένωση CH3

2

C H(Cl)1

C H3 ο 2

C έχει αριθμό οξείδωσης 0, άρα οξειδώνεται. B2. α. Η δεύτερη περίοδος περιλαμβάνει τις υποστιβάδες 2s με ένα ατομικό τροχιακό και την υποστιβάδα 2p με τρία ατομικά τροχιακά. Τα τέσσερα ατομικά τροχιακά που αποτελούν τη στιβάδα L χωρούν 8 ηλεκτρόνια συνολικά. Έτσι η δεύτερη περίοδος που περιλαμβάνει τα στοιχεία που κατανέμουν τα ηλεκτρόνιά τους στη θεμελιώδη κατάσταση σε δύο στιβάδες, την Κ και την L, θα είναι οκτώ. β. Η κατανομή ηλεκτρονίων αυτού του στοιχείου στη θεμελιώδη του κατάσταση είναι η : 1s22s22p63s23p63d74s2. To αυτό θα ανήκει στην 4η περίοδο αφού στην κατανομή των ηλεκτρονίων του χρησιμοποιούνται τέσσερις στιβάδες και στην ένατη ομάδα, γιατί είναι στοιχείο μετάπτωσης και περιλαμβάνει επτά ηλεκτρόνια στην υποστιβάδα 3d. Θέμα Γ Γ1. α.

Η Α είναι κορεσμένο μονοκαρβοξυλικό οξύ που οξειδώνεται. Άρα πρόκειται για το μεθανικό οξύ: HCOOH.

Η B είναι κορεσμένη μονοσθενής αλδεΰδη που οξειδώνεται και παράγει αμμωνιακό άλας οξέος που επίσης οξειδώνεται. Άρα πρόκειται για τη φορμαλδεϋδη: HCΗ=Ο.

Η Γ είναι κορεσμένη μονοσθενής αλκοόλη που δίνει την αλογονοφορμική αντίδραση. Όταν οξειδώνεται παράγει κορεσμένο μονοκαρβοξυλικό οξύ Δ, άρα είναι πρωτοταγής αλκοόλη. Η μόνη τέτοια πρωτοταγής κορεσμένη μονοσθενής αλκοόλη είναι η αιθανόλη: CH3CH2ΟΗ. Συνεπώς το οξύ Δ είναι το CH3CΟΟΗ.

Η B είναι κορεσμένη μονοσθενής αλδεΰδη που δίνει την αλογονοφορμική αντίδραση. Η μόνη τέτοια κορεσμένη μονοσθενής αλδεΰδη είναι η αιθανάλη: CH3CΗ=Ο.

β.

i HCH=O + 2 CuSO4 + 5 ΝαΟΗ HCOOCNa + Cu

2O + 2 NaSO

4 + 3 H

2O

ii CH3CH

2OH + 4I

2 + 6 NaOH HCOONa + CHI

3 + 5NaI + 5 H

2O

iii CH3CH=O + 2 AgNO

3 + 3NH

3 + H

2O CH

3COONa + 2 Ag + 2 NH

4NO

3

iv 3 CH3CH

2OH + 2 K

2Cr

2O

7 + 8 H

2SO

4 3 CH

3COOH + 2K

2SO

4 + 2 Cr

2(SO

4)3 + 11H

2O

8

Γ2

CH3CH2 CH CH3

OH

X

CH3CH2 C CH3

O

ψ

CH3CH2 CH CH3

Cl

Λ

CH3CH2 CH CH3

ΜgCl

M

CH3CH

2C

CH3

OΗ

ΦCN

C CH2CH3

OΜgCl

ΘCH3CH2 CH

CH3

CH3

C CH2CH3

OH

ΣCH3CH2 CH

CH3

CH3

Γ3.

Διαχωρισμός αρχικού διαλύματος σε δύο ίσα μέρη:

Αρχικό διάλυμα

α mol (COOK)2 και β mol CH3COOH

1ο μέρος α/2 mol (COOK)2 και β/2 mol CH3COOH

2ο μέρος α/2 mol (COOK)2 και β/2 mol CH3COOH

Στοιχειομετρικοί υπολογισμοί στα διαλύματα: 1ο μέρος:

CH3COOH + KOH CH

3COOK + H

2O

β/2 β/2

β/2

αρχικά

mol

τελικά 0 0

0

To (COOK)2 δεν αντιδρά με το ΚΟΗ.

9

Από την εκφώνηση:

KOH2C 0, 0,04mol2 2 0,1V

2ο μέρος:

CH3COOH + KOH CH

3COOK + H

2O

β/2 β/2

β/2

αρχικά

mol

τελικά 0 0

0

COOΚ

COOΚ+ 2KMnO

4 + 8 H

2SO

410CO

2 + 2MnSO

4 + K

2SO

4 + 5 KSO

4 + 8 H

2O5

Το CH3COOH δεν αντιδρά με το KMnO4. Τα mol του KMnO4 που αντέδρασαν:

4KMnO

nC n 0,2 0,2 0,04mol

V

Από τη στοιχειομετρία της αντίδρασης: Τα 5 mol (COOK)2 αντιδρούν με 2 mol KMnO4

Τα α/2 mol (COOK)2 αντιδρούν με 0,04 mol KMnO4

0,045

2 20,2mol

Άρα στο αρχικό μείγμα υπήρχαν α= 0,2 mol (COOK)2 και β=0,04mol CH3COOH.

Θέμα Δ

Δ1. Μετά την ανάμειξη τα συστατικά των διαλυμάτων θα αντιδράσουν.

Βρίσκω τις ποσότητες στα αρχικά τους διαλύματα: Α: A A A An C V n 0,2 0,05 0,01 mol CH3COOH

B: B B B Bn C V n 0,2 0,05 0,01 mol NαΟΗ

Στο διάλυμα ΑΒ που προκύπτει από την ανάμειξη των Α και Β έχουμε :

0,01 0,01

0,01

αρχικά

mol

τελικά 0 0

0

CH3COOH + NαOH CH

3COONa + H

2O

Βρίσκω τη συγκέντρωση του άλατος που σχηματίζεται:

3CH COONa

0,01C

0,10,1M

Το άλας στο νερό διίσταται:

10

0,1 0,1

0,1

αρχικά

c/M

τελικά 0 0

0

CH3COONa

H2O

CH3COO- + Na+

Από τα παραγόμενα ιόντα μόνο τα CH3COO- αντιδρούν με το νερό, γιατί είναι συζυγής βάσης του ασθενούς οξέος CH3COOΗ. Σύμφωνα με την αντίδραση:

C/M CH3COO- + H

2O CH

3COOH + OΗ-

αρχικά: 0,1

αντιδρούν: x - - -

παράγονται - x x

ισορροπία: 0,1-x x x

προσεγγίσεις: 0,1 x x

Βρίσκω την Κb

3CH COO:

14

wb b 5

a

9K 10K

K1K 0

10

Εφαρμογής της σταθεράς ιοντισμού Κb στην ιοντική ισορροπία:

93b 1

3

5[CH COOH] [OH ] x xK 10 x

[CH COO ] 110 M [O

0H ] pOH 5

Άρα: pH 14 pOH pH 14 5 9

Δ2.

Μετά την ανάμειξη τα συστατικά των δύο διαλυμάτων αντιδρούν. Βρίσκω τα mol των αντιδρώντων στα αρχικά τους διαλύματα: Α: A A A An C V n 0,2 0,05 0,01 mol CH3COOH

B: B B B Bn C V n 0,2 0,1 0,02 mol NαΟΗ

Στο διάλυμα Δ που προκύπτει από την ανάμειξη των Α και Β έχουμε :

0,01 0,02

0,01

αρχικά

mol

τελικά 0 0,01

0

CH3COOH + NαOH CH

3COONa + H

2O

Βρίσκω τις συγκεντρώσεις των CH3COONα και ΝαΟΗ:

3CH COONa

0,01C

10,01M

NaOH

0,00 1

1

1MC ,0

11

Το ΝαΟΗ διίσταται στο νερό:

0,01 0

0,01

αρχικά

c/M

τελικά 0 0,01

0

NaOHH

2O

Na + + OH-

Το CH3COONα διίσταται στο νερό:

0,01 0

0,01

αρχικά

c/M

τελικά 0 0,01

0

CH3COONa

H2O

CH3COO- + Na+

Από τα παραγόμενα ιόντα μόνο τα CH3COO- αντιδρούν με το νερό, γιατί είναι συζυγής βάσης του ασθενούς οξέος CH3COOΗ. Σύμφωνα με την αντίδραση:

c/M CH3COO- + H

2O CH

3COOH + OΗ-

αρχικά: 0,01 0,01

αντιδρούν: κ - - -

παράγονται - κ x

ισορροπία: 0,1-κ κ 0,01+κ

προσεγγίσεις: 0,1 κ 0,01

pOH= - log10-2=2 Άρα: pH pOH 1 24 2 1

Δ3. Βρίσκω τα mol των αντιδρώντων στα αρχικά τους διαλύματα:

Α: A A A An C V n 0,2 0,5 0,1 mol CH3COOH

NaOH: 0,15mol NαΟΗ Γ: n C V n 0,2 0,5 0,1 mol HCl

Εξουδετέρωση του ΝαΟΗ με το HCl1

0,1 0,15

0,1

αρχικά

mol

τελικά 0 0,05

0

HCl + NαOH NaCl + H2O

0,1

0

1 πρέπει να γράφουμε πρώτα τις αντιδράσεις των ισχυρών ηλεκτρολυτών και ύστερα των ασθενών

12

Το ΝαΟΗ που θα περισσέψει, θα αντιδράσει με το CH3COOH:

0,1 0,05αρχικά

mol

τελικά 0,05 0

0

CH3COOH + NαOH CH

3COONa + H

2O

0,05

Τελικά στο διάλυμα Ε υπάρχουν τα CH3COOH και CH3COOΝα, που συνιστούν ρυθμιστικό διάλυμα. Βρίσκω τις συγκεντρώσεις τους στο διάλυμα Ε:

3CH COOH

0,05C

10,05M

3CH COONa

0,05C

10,05M

Το άλας στο νερό διίσταται:

0,05 0,05

0,05

αρχικά

c/M

τελικά 0 0

0

CH3COONa

H2O

CH3COO- + Na+

Από τα παραγόμενα ιόντα μόνο τα CH3COO- αντιδρούν με το νερό, γιατί είναι συζυγής βάσης του ασθενούς οξέος CH3COOΗ. Σύμφωνα με την αντίδραση:

mol CH3COO- + H

2O CH

3COOH + OΗ-

αρχικά: 0,05 0,05

αντιδρούν: ψ - - -

παράγονται - ψ ψ

ισορροπία: 0,05-ψ 0,05+ψ ψ

προσεγγίσεις: 0,05 0,05 ψ

Σύμφωνα με την εξίσωση των Henderson – Hasselbalch:

5

3 3 3

3

53K [CH COOH] 10 0,05[H O] [H O] [H O]

[CH COO ] 0,010 M H 5

5p

Δ4. α) Βρίσκω το pH του διαλύματος του CH3COOH στο σημείο της ογκομέτρησης όπου έχουν

προστεθεί 10mL διαλύματος ΝαΟΗ: Tα moL του CH3COOH και του ΝαΟΗ:

3 3 3 3CH COOH CH COOH CH COOH CH COOHn C V n 0,2 0,02 0,004 moL

NaOH NaOH NaOH NaOHn C V n 0,2 0,01 0,002 moL

Γράφω την αντίδραση εξουδετέρωσης:

13

0,004 0,002

0,002

αρχικά

mol

τελικά 0,002 0

0

CH3COOH + NαOH CH

3COONa + H

2O

Τελικά στο διάλυμα Ε υπάρχουν τα CH3COOH και CH3COOΝα, που συνιστούν ρυθμιστικό διάλυμα. Βρίσκω τις συγκεντρώσεις τους στο διάλυμα Ε:

3CH COOH

0,002 1C

0,03M

15

3CH COONa

0,002 1C

0.03M

15

Το άλας στο νερό διίσταται:

1/15 0

1/15

αρχικά

c/M

τελικά 0 1/15

0

CH3COONa

H2O

CH3COO- + Na+

Από τα παραγόμενα ιόντα μόνο τα CH3COO- αντιδρούν με το νερό, γιατί είναι συζυγής βάσης του ασθενούς οξέος CH3COOΗ. Σύμφωνα με την αντίδραση:

c/M CH3COO- + H

2O CH

3COOH + OΗ-

αρχικά: 1/15 1/15

αντιδρούν: x - - -

παράγονται - x x

ισορροπία: 1/15-x 1/15+x x

προσεγγίσεις: 1/15 1/15 x

Σύμφωνα με την εξίσωση των Henderson – Hasselbalch:

5

33 3 3

5

3

110

K [CH COOH] 15[H O] [H O] [H O]1[CH COO ]

1

10 M H 5

5

p

Άρα στο CH3COOH αντιστοιχεί η καμπύλη 2

β) Προσδιορίζω την Kb του Β-:

Tα moL του ΗB:

HB HB HB HBn C V n 0,2 0,02 0,004 moL

NaOH NaOH NaOH NaOHn C V n 0,2 0,01 0,002 moL

Γράφω την αντίδραση εξουδετέρωσης:

14

0,004 0,002

0,002

αρχικά

mol

τελικά 0,002 0

0

HB + NαOH NaB + H2O

Τελικά στο διάλυμα υπάρχουν τα ΗΒ και ΝαΒ, που συνιστούν ρυθμιστικό διάλυμα.

Βρίσκω τις συγκεντρώσεις τους στο διάλυμα:

HB

0,002 1C

0,03M

15

NaB

0,002 1C

0.03M

15

Το άλας στο νερό διίσταται:

1/15 0

1/15

αρχικά

c/M

τελικά 0 1/15

0

NaBH

2O

Na++ B-

Από το ρΗ του διαλύματος τη στιγμή που προστέθηκαν τα 10mL του NaOH, βρίσκω τη συγκέντρωση

των ΟΗ- :

ρΟΗ = 14 – ρΗ

ρΟΗ = 14 – 4 = 10

[OH -] = 10-10M

Από τα παραγόμενα ιόντα μόνο τα Β- αντιδρούν με το νερό, γιατί είναι συζυγής βάσης του ασθενούς

οξέος ΗΒ. Σύμφωνα με την αντίδραση:

c/M HB + OΗ-B- + H2O

αρχικά: 1/15 1/15 10-10

αντιδρούν: θ - - -

παράγονται - θ θ

ισορροπία: 1/15-θ 1/15+θ θ+10-10

προσεγγίσεις: 1/15 1/15 10-10

b b

10

b

10110

[B ] [OH ]K 115K K

1[HB]

15

0

15

Βρίσκω την Κα:

14 1414

a b a a 1

b

4

4 a

10 10K K 10 K K

K1

10K 0

γ. Tα moL του ΗΒ:

HB HB HB HBn C V n 0,2 0,02 0,004 moL

NaOH NaOH NaOH NaOHn C V n 0,2 0,02 0,004 moL

Γράφω την αντίδραση εξουδετέρωσης:

0,004 0,004αρχικά

mol

τελικά 0 0

0

HB + NαOH NaB + H2O

0,004

Τελικά στο διάλυμα υπάρχει το άλας ΝαΒ.

Βρίσκω τη συγκέντρωσή του στο διάλυμα:

NaB

0,004C 0,1

0,04M

Το άλας στο νερό διίσταται:

0,1 0

0,1

αρχικά

c/M

τελικά 0 0,1

0

NaBH

2O

Na+ + B-

Από τα παραγόμενα ιόντα μόνο τα Β- αντιδρά με το νερό, γιατί είναι συζυγής βάσης του ασθενούς

οξέος ΗΒ, σύμφωνα με την αντίδραση:

c/M B- + H2O HB + OΗ-

αρχικά: 0,1

αντιδρούν: λ - - -

παράγονται - λ λ

ισορροπία: 0,1-λ λ λ

προσεγγίσεις: 0,1 λ λ

16

210 11

b 1

5,5[B ] [OH ] xK 10 x 10 x [OH ]

[HB] 1010 M

Άρα:

5,5pOH log10 pOH 5,5

pH 14 pOH pH 14 5,5 8,5