ιοντικά διαλύματα

1. ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΧΗΜΕΙΑ Γ΄ ΛΥΚ.
(Γ΄ προσανατολισμός, θετικές σπουδές, Κεφ. 5ο
)
ΘΕΜΑ Α Β Γ Δ ΣΥΝΟΛΟ
ΒΑΘΜΟΣ
ΘΕΜΑ A
Για τις ερωτήσεις Α1 έως και Α5 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα
το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.
A1. Αν ένα ουδέτερο διάλυμα ψυχθεί στους 10 o
C, η τιμή pH ανέρχεται στην τιμή 7,27. Ποια
από τις ακόλουθες σχέσεις για το ψυχρό νερό είναι ορθή;
α. [Η3Ο+
] > [ΟΗ-
] β. [Η3Ο+
] < [ΟΗ-
]
γ. pH = pOH δ. pH > pOH
A2. Ένα ρυθμιστικό διάλυμα περιέχει ασθενές οξύ ΗΑ και τη συζυγή του βάση A-
. Το οξύ ΗΑ
διαθέτει pΚa = 4,5 ενώ το ρυθμιστικό διάλυμα έχει pH ίσο με 3,5. Ποια από τις ακόλου-
θες σχέσεις για το ρυθμιστικό διάλυμα είναι σωστή;
a. [HA] > [A-
] β. [HA] < [A-
]
γ. [HA] = [A-
] δ. δεν γνωρίζουμε
A3. Στους 25 o
C, Κα(CH3COOH) = Kb(NH3) = 1,810-5
. Προβλέψτε ποια από τις ακόλουθες ο-
γκομετρήσεις έχει ισοδύναμο σημείο με pH > 7 (25 ο
C):
a. ΝΗ3 ογκομετρείται με ΗCl
β. KOH ογκομετρείται με HNO3
γ. CH3COOH ογκομετρείται με NH3
δ. ΝaHCO3 ογκομετρείται με NaOH
A4. Σε υδατικό διάλυμα NaOH, το οποίο έχει σε θερμοκρασία 25o
C pH = 10, προστίθεται
υδατικό διάλυμα NaCl. Η τιμή του pH του τελικού διαλύματος (25 ο
C) μπορεί να έχει την
ακόλουθη τιμή :
a. 11 β. 10
γ. 9 δ. 7
A5. Διαθέτουμε δύο ρυθμιστικά διαλύματα, το διάλυμα Y1 με pH1 = 12 και το διάλυμα Y2 με
pΗ2 = 6. H κοκαΐνη (C17H21NO4) είναι ένα ασθενής μονοπρωτική βάση με pΚa = 8,6. Για
την κοκαΐνη ισχύει:
α. ιοντίζεται πλήρως και στο διάλυμα Υ1 και στο διάλυμα Υ2.
β. δεν ιοντίζεται ούτε στο διάλυμα Υ1 ούτε στο διάλυμα Υ2.
γ. ιοντίζεται στο διάλυμα Υ1 και ιοντίζεται ελάχιστα στο διάλυμα Υ2.
δ. ιοντίζεται στο διάλυμα Υ2 και ιοντίζεται ελάχιστα στο διάλυμα Υ1.
(Moνάδες 5x5 = 25)
ΘΕΜΑ B
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. Όλες οι ισχυρές βάσεις είναι του τύπου Μ(ΟΗ)x.
β. H διάλυση μιας ισχυρής βάσης στο νερό μπορεί να δώσει pH  7.
γ. Η σταθερά χημική ισορροπίας της αντίδρασης
ΗCO3
-
(aq) + OH-
(aq) CO3
-2
(aq) + H2O(l)

2. έχει αριθμητική τιμή Κc = 1000. (Δίνονται, για Η2CO3: Ka1 = 10-7
, Ka2 = 10-11
,
για το νερό: Kw=10-14
)
δ. Το ΝaOH είναι ισχυρή βάση τόσο κατά Arrhenius όσο και κατά Brönsted-Lowry.
ε. Ρυθμιστικό διάλυμα προκύπτει από την ανάμειξη 100 mL διαλύματος Na2CO3 0,1M με
50 mL διαλύματος HCl 0,1Μ.
(Moνάδες 5)
Na αιτιολογήσετε τις απαντήσεις σας.
(Moνάδες 5)
Β2. Το διπλανό γράφημα δείχνει τις καμπύλες ογκομέτρησης
δύο μονοπρωτικών οξέων: του ισχυρού οξέος ΗΧ και του
ασθενούς οξέος ΗΥ.
α. Να αντιστοιχίσετε αμφιμονοσήμαντα τις καμπύλες Α &
Β με τα οξέα ΗΧ & ΗΥ. Eξηγήστε.
β.Για να προκύψουν οι διπλανές καμπύλες ογκομέτρη-
σης, ογκομετρήθηκαν ίσοι όγκοι των διαλυμάτων των
δύο οξέων με το ίδιο διάλυμα ΝaOH. Ποιο από τα αρ-
χικά διαλύματα (διαλύματα πριν τις ογκομετρήσεις)
έχει μεγαλύτερη συγκέντρωση ηλεκτρολύτη; Το διά-
λυμα ΗΧ ή το διάλυμα ΗΥ; Γιατί;
γ.Να εκτιμήσετε την τιμή της σταθεράς ιοντισμού του
ασθενούς οξέος ΗΥ. Γιατί καταλήξατε σ’ αυτή την τιμή;
(Moνάδες 10)
Β3. H φαινυλεφρίνη, μια οργανική ένωση με μοριακό τύπο C9H13NO2, χρησιμοποιείται ως ρηνικό
αποσυμφορητικό. Η μοριακή δομή της φαινυλεφρίνης δίνεται παρακάτω με χρήση συντο-
μεύσεων της οργανικής ονοματολογίας:
α. Να χαρακτηρίσετε ένα υδατικό διάλυμα φαινυλεφρίνης ως όξινο, βασικό ή ουδέτερο.
Να εξηγήσετε την επιλογή σας.
β.Ένα από τα δραστικά συστατικά του φαρμάκου “ Alka – Seltzer PLUS” είναι η υδροχλωρι-
κή φαινυλεφρίνη. Να συμβολίσετε την υδροχλωρική φαινυλεφρίνη τροποποιώντας κατάλ-
ληλα τον παραπάνω συντακτικό τύπο της φαινυλεφρίνης
γ.Να χαρακτηρίσετε ένα υδατικό διάλυμα υδροχλωρικής φαινυλεφρίνης ως όξινο, βασικό ή
ουδέτερο. Να εξηγήσετε την επιλογή σας.
δ. Στο διάλυμα της υδροχλωρικής φαινυλεφρίνης προσθέτουμε στερεό ΚΟΗ. Συμβολίστε
με χημική εξίσωση ιοντικής μορφής την αντίδραση που θα λάβει χώρα. Πρόκειται για
μεταθετική ή οξειδοαναγωγική αντίδραση;
(Moνάδες 5)

3. ΘΕΜΑ Γ
Δίνονται τα ακόλουθα υδατικά διαλύματα:
Υ1: ΗΑ 0,1 Μ & Υ2: ΝΗ3 0,2Μ
Αναμειγνύουμε 200 mL του διαλύματος Υ1 με 100 mL διαλύματος Υ2, οπότε προκύπτει διάλυμα
Υ3. Κατά την αραίωση του διαλύματος Υ3 το pH του διαλύματος δεν μεταβάλλεται.
Γ1. Να εξετάσετε αν το οξύ ΗΑ είναι ισχυρό ή ασθενές.
(Moνάδες 5)
Γ2. Να υπολογίσετε το pH των διαλυμάτων Υ1 και Υ2
(Moνάδες 5)
Γ3. Πόσα L αέριου HCl σε STP συνθήκες πρέπει να προσθέσουμε σε 200 mL διαλύματος Υ1
για να μεταβληθεί το pH του κατά 1 μονάδα; Ποιος είναι ο βαθμός ιοντισμού του ΗΑ στο
τελικό διάλυμα;
(Moνάδες 5)
Γ4. Αραιώνουμε το διάλυμα Y2, προσθέτοντας ίσο όγκο νερού. Ποιο είναι το pH του διαλύματος
που προκύπτει και ο βαθμός ιοντισμού της αμμωνίας σε αυτό το διάλυμα;
(Moνάδες 5)
Γ5. Με ποια αναλογία όγκων πρέπει να αναμίξουμε το διάλυμα Y1 με διάλυμα Ca(OH)2 0,1 Μ,
για να προκύψει διάλυμα Y4 με pH=6;
(Moνάδες 5)
Δίνονται: για την ΝΗ3: Κb = 10-5
, Kw = 10-14
, θερμοκρασία για όλα τα διαλύματα 25 o
C, log2=0,3.
ΘΕΜΑ Δ
Μας ζητήθηκε να παρασκευάσουμε ένα ρυθμιστικό διάλυμα (διάλυμα Υ1) με pH = 10. Έχουμε στη
διάθεσή μας τα ακόλουθα υδατικά διαλύματα συγκέντρωσης 0,1Μ το καθένα:
διάλυμα ΗF (Υ2) διάλυμα ΝαΗ2PO4 (Y3) διάλυμα ΗCN (Y4)
διάλυμα ΝαCN (Υ5) διάλυμα Να2ΗPO4 (Y6) διάλυμα ΚF (Y7)
Δ1. Να επιλέξετε δύο από τα παραπάνω διαλύματα που πρέπει να αναμείξετε για να παρασκευ-
άσετε το διάλυμα Υ1. Να εξηγήσετε την επιλογή σας.
(Moνάδες 5)
Δ2. Πόσα mL από το κάθε διάλυμα που επιλέξατε απαιτείται για να παρασκευάσετε 1 L του
διάλυμα Υ1;
(Moνάδες 5)
Δ3. Ένας ηλεκτρολυτικός δείκτης ΗΔ έχει σταθερά ιοντισμού Κα = 10-8
. Η όξινη μορφή του δεί-
κτη έχει κόκκινο χρώμα, ενώ η βασική του μορφή έχει κίτρινο χρώμα. Το κόκκινο χρώμα
επικρατεί όταν ο λόγος των συγκεντρώσεων της κόκκινης προς την κίτρινη μορφή είναι
τουλάχιστον 2/1, ενώ η κίτρινη μορφή επικρατεί όταν ο λόγος των συγκεντρώσεων της
κίτρινης προς την κόκκινη μορφή είναι τουλάχιστον 10/1.
α. Ποια είναι η περιοχή pH αλλαγής του χρώματος του δείκτη;
β. Εισάγουμε 1 σταγόνα του δείκτη ΗΔ στο διάλυμα που προκύπτει από την ανάμειξη ίσων
όγκων των διαλυμάτων Υ3 και Υ6 (διάλυμα Υ8). Βρείτε το χρώμα που θα αποκτήσει το
διάλυμα Υ8.
γ. Εισάγουμε 1 σταγόνα του δείκτη ΗΔ σε 500 mL του διαλύματος Υ1. Στο έγχρωμο διά-
λυμα που προέκυψε διαλύουμε στερεό ΝαΟΗ ή αέριο ΗCl ώστε να αλλάξει το χρώμα

4. του διαλύματος, χωρίς αισθητή μεταβολή του όγκου του διαλύματος.
i. Ποιο από τα τρία παρακάτω διαγράμματα (1), (2) ή (3) δεν προκύπτει από την προ-
σθήκη του ΝαΟΗ ή του ΗCl στο διάλυμα Υ1; Εξηγήστε.
(ΗΑ: η όξινη μορφή στο διάλυμα Υ1, Α-
: η βασική μορφή στο διάλυμα Υ1)
ii. Πόση είναι η ελάχιστη ποσότητα σε mol NaOH ή ΗCl που πρέπει να προσθέσουμε στα
500 mL του διαλύματος Υ1, ώστε να πραγματοποιηθεί η αλλαγή του χρώματος του.
(Moνάδες 15)
Δίνονται: οι σταθερές ιοντισμού: για ΗF: Ka = 10-4
,
για Η3PΟ4: Κα1 = 10-2
, Κα2 = 10-7
, Κα3 = 10-12
,
για ΗCN: Ka = 10-10
,
όλα τα διαλύματα βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία (θ = 25 o
C),
log2 = 0,3.
ΚΑΛΗ ΤΥΧΗ