Πανελλαδικές 2026 → Χημεία → Mistral Large 3

Mistral Large 3 · Χημεία

Mistral AI · κυκλοφορία Δεκέμβριος 2025 · εξέταση 5 Ιουνίου 2026 · 26 υποερωτήματα

13,869,0 / 100

Έχασε μονάδες σε 13 από τα 26 υποερωτήματα. Αυτά είναι ήδη ανοιχτά παρακάτω· κάθε άλλη γραμμή ανοίγει με κλικ στην απάντηση και στα σκέλη της.

Το υλικό που συνόδευε ολόκληρο το φύλλο — κοινό για κάθε υποερώτημα, γι' αυτό στέκει εδώ μία φορά αντί να επαναλαμβάνεται παρακάτω.

Υπόμνημα συμβολισμού

Πριν από τα θέματα, πώς διαβάζονται τα σύμβολα αυτού του φύλλου. Δεν περιέχει καμία πληροφορία για τη λύση.

Το κείμενο είναι μεταγραφή του έντυπου φύλλου θεμάτων. Όπου το πρωτότυπο είχε στοίχιση, πλαίσια ή έμφαση, εδώ υπάρχει markdown ή HTML:   σημαίνει αλλαγή γραμμής, … υπογράμμιση, … εκθέτη, … δείκτη. Είναι μορφοποίηση, δεν είναι μέρος της εκφώνησης.
Οι δείκτες γράφονται άλλοτε με Unicode (Ε₁), άλλοτε με HTML (Μ_Α), άλλοτε με κάτω παύλα (V_ισ.). Και οι τρεις μορφές σημαίνουν το ίδιο πράγμα: δείκτης.
Cℓ (και Cℓ στους τύπους) είναι το χημικό σύμβολο του χλωρίου — ό,τι διεθνώς γράφεται Cl. Τα ελληνικά σχολικά βιβλία χρησιμοποιούν το «ℓ» ώστε το σύμβολο να μη διαβάζεται ως ψηφίο 1. Έτσι: HCℓ, FeCℓ₂, CCℓ₄, HCℓO.
Το ν (ελληνικό «νι») μέσα σε μοριακό τύπο είναι γενικός ακέραιος δείκτης, όχι ψηφίο και όχι το λατινικό v. Ο τύπος CνH2νO2 διαβάζεται: άνθρακας με δείκτη ν, υδρογόνο με δείκτη 2ν, οξυγόνο με δείκτη 2.
Το V_ισ. είναι ο όγκος στο ισοδύναμο σημείο της ογκομέτρησης· το V_ισ./2 είναι ο μισός αυτού του όγκου. Το «ισ.» είναι συντομογραφία λέξης, όχι μεταβλητή.
Το (ℓ) μετά από τύπο, π.χ. H₂O(ℓ), δηλώνει υγρή κατάσταση· τα (g), (s), (aq) δηλώνουν αέρια, στερεή και υδατική.

Η κεφαλίδα του φύλλου

ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ & ΕΣΠΕΡΙΝΩΝ ΓΕΝΙΚΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 5 ΙΟΥΝΙΟΥ 2026 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΧΗΜΕΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΕΞΙ (6)

Θέμα Α

Για τις προτάσεις Α1 έως και Α4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της πρότασης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή επιλογή.

Α1 υποστιβάδα με περισσότερα ατομικά τροχιακά 5/5

Τι ζητούσε το φύλλο

Α1. Σε ποια από τις παρακάτω υποστιβάδες αντιστοιχούν περισσότερα ατομικά τροχιακά;

α. Στην υποστιβάδα 3d.

β. Στην υποστιβάδα 4f.

γ. Στην υποστιβάδα 2s.

δ. Στην υποστιβάδα 4p.

Μονάδες 5

Τι απάντησε

Σωστή απάντηση: β. Στην υποστιβάδα 4f.

Αιτιολόγηση:

Η υποστιβάδα 3d έχει 5 ατομικά τροχιακά (l=2, m_l = -2, -1, 0, 1, 2).

Η υποστιβάδα 4f έχει 7 ατομικά τροχιακά (l=3, m_l = -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3).

Η υποστιβάδα 2s έχει 1 ατομικό τροχιακό (l=0, m_l = 0).

Η υποστιβάδα 4p έχει 3 ατομικά τροχιακά (l=1, m_l = -1, 0, 1).

Επομένως, η υποστιβάδα 4f έχει τα περισσότερα ατομικά τροχιακά.

Πώς βαθμολογήθηκε

Επιλογή της υποστιβάδας με τα περισσότερα ατομικά τροχιακά: β (4f) 5/5

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Σωστή επιλογή με πλήρη αιτιολόγηση (7 τροχιακά για l=3).

Α2 ερμηνεία θερμοχημικής εξίσωσης καύσης προπανίου 5/5

Τι ζητούσε το φύλλο

Α2. Δίνεται η θερμοχημική εξίσωση:

C₃H₈(g)+5 O₂(g) → 3 CO₂(g)+4 H₂O(ℓ) ΔH°_c=-2220 kJ

Για την αντίδραση πλήρους καύσης του C₃H₈(g) σε πρότυπη κατάσταση ισχύει ότι:

α. η ενθαλπία των προϊόντων είναι 2220 kJ.

β. κατά την πλήρη καύση 1 μορίου C₃H₈(g) εκλύεται ποσό θερμότητας 2220 kJ.

γ. κατά την πλήρη καύση 1 mol C₃H₈(g) εκλύεται ποσό θερμότητας 2220 kJ.

δ. κατά την πλήρη καύση 1 mol C₃H₈(g) απορροφάται ποσό θερμότητας 2220 kJ.

Μονάδες 5

Τι απάντησε

Σωστή απάντηση: γ. κατά την πλήρη καύση 1 mol C₃H₈(g) εκλύεται ποσό θερμότητας 2220 kJ.

Αιτιολόγηση: Η θερμοχημική εξίσωση δίνεται ως: $C_{3} H_{8} (g) + 5 O_{2} (g) \to 3 C O_{2} (g) + 4 H_{2} O (ℓ) Δ H °_{c} = - 2220 kJ$

Το ΔH°_c = -2220 kJ σημαίνει ότι κατά την καύση 1 mol C₃H₈(g) εκλύεται ποσό θερμότητας 2220 kJ.

Πώς βαθμολογήθηκε

Επιλογή της σωστής ερμηνείας της θερμοχημικής εξίσωσης: γ (έκλυση 2220 kJ ανά 1 mol C₃H₈) 5/5

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Σωστή επιλογή γ.

Α3 διαλύτης με μικρότερη διαλυτότητα ιωδίου 5/5

Τι ζητούσε το φύλλο

Α3. Σε ποιον από τους παρακάτω διαλύτες το ιώδιο (I₂) έχει την μικρότερη διαλυτότητα;

α. Στο νερό (H₂O).

β. Στο εξάνιο (C₆H₁₄).

γ. Στον τετραχλωράνθρακα (CCℓ₄).

δ. Στο επτάνιο (C₇H₁₆).

Μονάδες 5

Τι απάντησε

Σωστή απάντηση: α. Στο νερό (H₂O).

Αιτιολόγηση: Το ιώδιο (I₂) είναι μη πολικό μόριο και διαλύεται καλύτερα σε μη πολικούς διαλύτες. Το νερό είναι πολικός διαλύτης, ενώ οι υπόλοιποι (εξάνιο, τετραχλωράνθρακας, επτάνιο) είναι μη πολικοί. Επομένως, το ιώδιο έχει τη μικρότερη διαλυτότητα στο νερό.

Πώς βαθμολογήθηκε

Επιλογή του διαλύτη στον οποίο το I₂ έχει τη μικρότερη διαλυτότητα: α (H₂O) 5/5

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Σωστή επιλογή α με ορθή αιτιολόγηση πολικότητας.

Α4 ορισμός καταλύτη και δράση του 5/5

Τι ζητούσε το φύλλο

Α4. Καταλύτης ονομάζεται μια ουσία, η οποία με την παρουσία της σε μικρές ποσότητες:

α. δεν μεταβάλλει την ταχύτητα αντίδρασης.

β. μειώνει την ταχύτητα αντίδρασης.

γ. αυξάνει την ενέργεια ενεργοποίησης (E_a) της αντίδρασης.

δ. αυξάνει την ταχύτητα αντίδρασης.

Μονάδες 5

Τι απάντησε

Σωστή απάντηση: δ. αυξάνει την ταχύτητα αντίδρασης.

Αιτιολόγηση: Καταλύτης είναι μια ουσία που αυξάνει την ταχύτητα μιας αντίδρασης χωρίς να καταναλώνεται, μειώνοντας την ενέργεια ενεργοποίησης (E_a).

Πώς βαθμολογήθηκε

Επιλογή της σωστής περιγραφής της δράσης του καταλύτη: δ (αυξάνει την ταχύτητα της αντίδρασης) 5/5

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Σωστή επιλογή δ.

Α5 χαρακτηρισμός προτάσεων ως σωστό ή λάθος 4/5

Τι ζητούσε το φύλλο

Α5. Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν, γράφοντας στο τετράδιό σας, δίπλα στον αριθμό που αντιστοιχεί σε κάθε πρόταση, τη λέξη ΣΩΣΤΟ, αν η πρόταση είναι σωστή ή τη λέξη ΛΑΘΟΣ, αν η πρόταση είναι λανθασμένη.

1. Το οξαλικό οξύ, (COOH)₂, δεν οξειδώνεται από διάλυμα KMnO₄ παρουσία H₂SO₄.

2. Αυτοκατάλυση ονομάζεται το φαινόμενο, στο οποίο ένα από τα προϊόντα μιας αντίδρασης δρα ως καταλύτης της.

3. Η σταθερά ιοντισμού ενός ασθενούς οξέος ΗΑ, σε σταθερή θερμοκρασία, εξαρτάται από τη συγκέντρωση του οξέος στο διάλυμα.

4. Σύμφωνα με τη θεωρία Brönsted-Lowry, το συζυγές οξύ της NH₃ είναι το NH₄⁺.

5. Στην ένωση ¹CH₃-O-²CH₂-³CH₃, τα άτομα άνθρακα 1, 2 και 3 έχουν αριθμούς οξείδωσης -2, -1 και -3, αντίστοιχα.

Μονάδες 5

εννοιολογικό

Τι απάντησε

ΛΑΘΟΣ – Το οξαλικό οξύ, (COOH)₂, οξειδώνεται από διάλυμα KMnO₄ παρουσία H₂SO₄.

ΣΩΣΤΟ – Αυτοκατάλυση είναι το φαινόμενο όπου ένα από τα προϊόντα μιας αντίδρασης δρα ως καταλύτης.

ΛΑΘΟΣ – Η σταθερά ιοντισμού ενός ασθενούς οξέος ΗΑ εξαρτάται μόνο από τη θερμοκρασία, όχι από τη συγκέντρωση.

ΣΩΣΤΟ – Σύμφωνα με τη θεωρία Brönsted-Lowry, το συζυγές οξύ της NH₃ είναι το NH₄⁺.

ΛΑΘΟΣ – Στην ένωση CH₃-O-CH₂-CH₃:

Άτομο άνθρακα 1 (CH₃-): αριθμός οξείδωσης = -3

Άτομο άνθρακα 2 (-CH₂-): αριθμός οξείδωσης = -1

Άτομο άνθρακα 3 (-CH₃): αριθμός οξείδωσης = -3 Οι αριθμοί οξείδωσης που δίνονται είναι λανθασμένοι.

Πώς βαθμολογήθηκε

Πρόταση 1 (οξείδωση οξαλικού οξέος από KMnO₄/H₂SO₄): ΛΑΘΟΣ 1/1
Πρόταση 2 (ορισμός αυτοκατάλυσης): ΣΩΣΤΟ 1/1
Πρόταση 3 (εξάρτηση της Ka από τη συγκέντρωση): ΛΑΘΟΣ 1/1
Πρόταση 4 (συζυγές οξύ της NH₃ το NH₄⁺): ΣΩΣΤΟ 1/1
Πρόταση 5 (αριθμοί οξείδωσης -2, -1, -3 στους άνθρακες 1, 2, 3): ΣΩΣΤΟ 0/1

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Στην πρόταση 5 απέδωσε -3 στον άνθρακα 1 (CH₃-O-), αγνοώντας τη σύνδεση με το οξυγόνο, και χαρακτήρισε λανθασμένα ΛΑΘΟΣ.

Θέμα Β

Β1α ηλεκτρονιακές δομές στοιχείων Χ, Ψ, Ω 3/3

Τι ζητούσε το φύλλο · ολόκληρο το Β1

Β1. α. Να γραφούν οι ηλεκτρονιακές δομές των ατόμων των χημικών στοιχείων Χ, Ψ και Ω στη θεμελιώδη κατάσταση, αν είναι γνωστό ότι αυτά ανήκουν στην τρίτη περίοδο του Περιοδικού Πίνακα και ισχύουν τα παρακάτω:

i) Το στοιχείο Χ ανήκει στον τομέα p και έχει 3 μονήρη ηλεκτρόνια σε θεμελιώδη κατάσταση.

ii) Το στοιχείο Ψ είναι το πιο ηλεκτραρνητικό στοιχείο της περιόδου.

iii) Το στοιχείο Ω έχει τη μεγαλύτερη ατομική ακτίνα από τα χημικά στοιχεία της περιόδου.

(Μονάδες 3)

β. Να κατατάξετε κατά αύξουσα ενέργεια πρώτου ιοντισμού Eᵢ₁ τα χημικά στοιχεία Χ, Ψ και Ω.

(Μονάδες 2)

Μονάδες 5

Τι απάντησε

Ηλεκτρονικές δομές:

Χ: Το στοιχείο ανήκει στον τομέα p και έχει 3 μονήρη ηλεκτρόνια στη θεμελιώδη κατάσταση. Επομένως, η ηλεκτρονιακή δομή είναι: $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{3}$ (Φώσφορος, P)

Ψ: Το πιο ηλεκτραρνητικό στοιχείο της 3ης περιόδου είναι το χλώριο (Cl): $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{2} 3 p^{5}$

Ω: Το στοιχείο με τη μεγαλύτερη ατομική ακτίνα στην 3η περίοδο είναι το νάτριο (Na): $1 s^{2} 2 s^{2} 2 p^{6} 3 s^{1}$

Πώς βαθμολογήθηκε

Ηλεκτρονιακή δομή του Χ (τομέας p, 3 μονήρη ηλεκτρόνια): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p³ 1/1
Ηλεκτρονιακή δομή του Ψ (πιο ηλεκτραρνητικό της περιόδου): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵ 1/1
Ηλεκτρονιακή δομή του Ω (μεγαλύτερη ατομική ακτίνα της περιόδου): 1s² 2s² 2p⁶ 3s¹ 1/1

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Και οι τρεις δομές σωστές, με ορθή ταυτοποίηση των στοιχείων.

Β1β κατάταξη κατά αύξουσα ενέργεια πρώτου ιοντισμού 2/2

Τι ζητούσε το φύλλο · ολόκληρο το Β1

i) Το στοιχείο Χ ανήκει στον τομέα p και έχει 3 μονήρη ηλεκτρόνια σε θεμελιώδη κατάσταση.

ii) Το στοιχείο Ψ είναι το πιο ηλεκτραρνητικό στοιχείο της περιόδου.

iii) Το στοιχείο Ω έχει τη μεγαλύτερη ατομική ακτίνα από τα χημικά στοιχεία της περιόδου.

(Μονάδες 3)

β. Να κατατάξετε κατά αύξουσα ενέργεια πρώτου ιοντισμού Eᵢ₁ τα χημικά στοιχεία Χ, Ψ και Ω.

(Μονάδες 2)

Μονάδες 5

Τι απάντησε

Κατάταξη κατά αύξουσα ενέργεια πρώτου ιοντισμού (Eᵢ₁): Ω (Na) < Χ (P) < Ψ (Cl)

Αιτιολόγηση: Η ενέργεια πρώτου ιοντισμού αυξάνεται από αριστερά προς τα δεξιά στον περιοδικό πίνακα και μειώνεται από πάνω προς τα κάτω σε μια ομάδα.

Πώς βαθμολογήθηκε

Το Ω τοποθετείται ως το στοιχείο με τη μικρότερη Ei₁ 1/1
Το Ψ τοποθετείται ως το στοιχείο με τη μεγαλύτερη Ei₁, δηλαδή πλήρης κατάταξη Ei₁(Ω) < Ei₁(Χ) < Ei₁(Ψ) 1/1

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Σωστή αύξουσα κατάταξη.

Β2α ισοστάθμιση της χημικής εξίσωσης 2/2

Τι ζητούσε το φύλλο · ολόκληρο το Β2

Β2. Δίνεται η χημική εξίσωση της αντίδρασης:

FeCℓ₂+K₂Cr₂O₇+HCℓ → FeCℓ₃+CrCℓ₃+KCℓ+H₂O

α. Να ισοσταθμίσετε την παραπάνω χημική εξίσωση (Μονάδες 2).

β. Να προσδιορίσετε ποιο σώμα είναι το οξειδωτικό και ποιο το αναγωγικό, αιτιολογώντας τις απαντήσεις σας (Μονάδες 2).

Μονάδες 4

Τι απάντησε

Ισοσταθμισμένη χημική εξίσωση: $6 F e C l_{2} + K_{2} C r_{2} O_{7} + 14 H C l \to 6 F e C l_{3} + 2 C r C l_{3} + 2 K C l + 7 H_{2} O$

Πώς βαθμολογήθηκε

Σωστοί συντελεστές στα σώματα που μεταβάλλουν αριθμό οξείδωσης, ώστε να ισοσταθμίζεται η μεταφορά ηλεκτρονίων: 6 FeCℓ₂, 1 K₂Cr₂O₇ → 6 FeCℓ₃, 2 CrCℓ₃ 1/1
Συμπλήρωση των υπόλοιπων συντελεστών ώστε η τελική εξίσωση να είναι πλήρως ισοσταθμισμένη: 14 HCℓ → 2 KCℓ + 7 H₂O 1/1

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Πλήρως ισοσταθμισμένη εξίσωση.

Β2β προσδιορισμός οξειδωτικού και αναγωγικού σώματος 2/2

Τι ζητούσε το φύλλο · ολόκληρο το Β2

Β2. Δίνεται η χημική εξίσωση της αντίδρασης:

FeCℓ₂+K₂Cr₂O₇+HCℓ → FeCℓ₃+CrCℓ₃+KCℓ+H₂O

α. Να ισοσταθμίσετε την παραπάνω χημική εξίσωση (Μονάδες 2).

Μονάδες 4

Τι απάντησε

Οξειδωτικό: K₂Cr₂O₇ (το Cr μεταπίπτει από +6 σε +3, ανάγεται).

Αναγωγικό: FeCl₂ (το Fe μεταπίπτει από +2 σε +3, οξειδώνεται).

Πώς βαθμολογήθηκε

Χαρακτηρισμός του K₂Cr₂O₇ ως οξειδωτικού, με αιτιολόγηση τη μείωση του αριθμού οξείδωσης του Cr από +6 σε +3 1/1
Χαρακτηρισμός του FeCℓ₂ ως αναγωγικού, με αιτιολόγηση την αύξηση του αριθμού οξείδωσης του Fe από +2 σε +3 1/1

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Σωστός χαρακτηρισμός με αναφορά στις μεταβολές των αριθμών οξείδωσης.

Β3 εξήγηση ποια οξέα είναι ισχυρά ή ασθενή 5/6

Τι ζητούσε το φύλλο

Β3. Για τα επόμενα μονοπρωτικά οξέα ΗΑ, ΗΒ, ΗΓ υπάρχουν τα ακόλουθα πειραματικά δεδομένα:

i) Υδατικό διάλυμα του οξέος ΗΑ, συγκέντρωσης 0,01 Μ, έχει pH = 2.

ii) Υδατικό διάλυμα του άλατος NaB έχει pH = 9.

iii) Υδατικό διάλυμα του οξέος ΗΓ έχει pH = 2. Όταν αραιωθούν 10 mL του διαλύματος αυτού σε τελικό όγκο 100 mL, το αραιωμένο διάλυμα έχει pH = 2,5.

Με βάση τα ανωτέρω δεδομένα, να εξηγήσετε ποια από τα οξέα ΗΑ, ΗΒ, ΗΓ είναι ισχυρά και ποια είναι ασθενή.

Δίνεται για το H₂O: K_w=10⁻¹⁴ και θ = 25 °C.

Μονάδες 6

ελλιπής τεκμηρίωση

Τι απάντησε

Ανάλυση δεδομένων:

ΗΑ: Διάλυμα 0,01 Μ με pH = 2 → [H⁺] = 10⁻² Μ. Επομένως, το ΗΑ είναι ισχυρό οξύ (πλήρης ιοντισμός).

ΗΒ: Το άλας NaB έχει pH = 9 → το B⁻ είναι ασθενής βάση (υδρολύεται). Επομένως, το ΗΒ είναι ασθενές οξύ.

ΗΓ: Διάλυμα με pH = 2 → [H⁺] = 10⁻² Μ. Μετά από αραιωση 10 φορές, το pH γίνεται 2,5 → [H⁺] = 10⁻²⁵ Μ. Η αλλαγή στο pH είναι μικρή, επομένως το ΗΓ είναι ασθενές οξύ (μερικός ιοντισμός).

Συμπέρασμα:

Ισχυρό οξύ: ΗΑ

Ασθενή οξέα: ΗΒ, ΗΓ

Πώς βαθμολογήθηκε

ΗΑ: από pH=2 προκύπτει [H₃O⁺]=10⁻² Μ, ίση με τη C=0,01 Μ, άρα πλήρης ιοντισμός — το ΗΑ είναι ισχυρό οξύ 2/2
ΗΒ: το διάλυμα του άλατος NaB έχει pH=9>7, άρα το Β⁻ υδρολύεται (θα έδινε pH=7 αν το ΗΒ ήταν ισχυρό) — το ΗΒ είναι ασθενές οξύ 2/2
ΗΓ: αξιοποίηση της αραίωσης 1:10 — ισχυρό οξύ θα έδινε pH=3, ενώ το δεδομένο είναι pH=2,5 — το ΗΓ είναι ασθενές οξύ 1/2

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Στο ΗΓ σωστό συμπέρασμα, αλλά η τεκμηρίωση περιορίζεται στο «η αλλαγή στο pH είναι μικρή», χωρίς τον υπολογισμό ότι ισχυρό οξύ θα έδινε pH=3.

Β4α επιλογή πιθανής άγνωστης ουσίας Χ 1/1

Τι ζητούσε το φύλλο · ολόκληρο το Β4

Β4. Οριζόντιο κυλινδρικό δοχείο (Σχήμα 1) χωρίζεται στο μέσο με κινητή ημιπερατή μεμβράνη.

[ΣΧΗΜΑ — Σχήμα 1: Οριζόντιο κυλινδρικό δοχείο, χωρισμένο στο μέσο με κινητή ημιπερατή μεμβράνη. Αριστερό διαμέρισμα Α: διάλυμα ουρίας 6% w/v. Δεξιό διαμέρισμα Β: διάλυμα άγνωστης ουσίας Χ 6% w/v.]

Γεμίζουμε το τμήμα Α με υδατικό διάλυμα ουρίας (M_r = 60), περιεκτικότητας 6% w/v, και το τμήμα Β με υδατικό διάλυμα άγνωστης ουσίας Χ, περιεκτικότητας 6% w/v. Η ημιπερατή μεμβράνη κινείται από το τμήμα Β προς το τμήμα Α. Τα διαλύματα είναι μοριακά και βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία.

α. Να επιλέξετε ποια από τις παρακάτω ουσίες είναι δυνατόν να είναι η ουσία Χ, η οποία περιέχεται στο διάλυμα του τμήματος Β:

i. Μεθανάλη (M_r = 30) ii. Ουρία (M_r = 60) iii. Γλυκόζη (M_r = 180)

(Μονάδα 1)

β. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας (Μονάδες 3).

Μονάδες 4

Τι απάντησε

Σωστή απάντηση: i. Μεθανάλη (M_r = 30)

Πώς βαθμολογήθηκε

Επιλογή της ουσίας Χ: i (μεθανάλη, M_r = 30) 1/1

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Σωστή επιλογή i.

Β4β αιτιολόγηση επιλογής ουσίας Χ 1/3

Τι ζητούσε το φύλλο · ολόκληρο το Β4

Β4. Οριζόντιο κυλινδρικό δοχείο (Σχήμα 1) χωρίζεται στο μέσο με κινητή ημιπερατή μεμβράνη.

i. Μεθανάλη (M_r = 30) ii. Ουρία (M_r = 60) iii. Γλυκόζη (M_r = 180)

(Μονάδα 1)

β. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας (Μονάδες 3).

Μονάδες 4

αντίφαση

Τι απάντησε

Αιτιολόγηση: Η ημιπερατή μεμβράνη κινείται από το διαμέρισμα Β προς το Α, άρα η ωσμωτική πίεση στο Α είναι μεγαλύτερη από αυτή στο Β. Η ωσμωτική πίεση δίνεται από τη σχέση: $Π = c R T$ όπου c η συγκέντρωση σε mol/L.

Για το διάλυμα Α (ουρία, 6% w/v): $c_{A} = \frac{6 g}{60 g/mol \cdot 0 , 1 L} = 1 M$

Για το διάλυμα Β (άγνωστη ουσία Χ, 6% w/v): $c_{B} = \frac{6 g}{M _{r} \cdot 0 , 1 L}$

Για να είναι Π_A > Π_B, πρέπει: $c_{A} > c_{B} \Rightarrow 1 > \frac{6}{M _{r}} \Rightarrow M_{r} > 60$

Μόνο η μεθανάλη (M_r = 30) δεν πληροί αυτή τη συνθήκη, αλλά η σωστή επιλογή είναι η μεθανάλη επειδή έχει μικρότερη M_r και άρα μεγαλύτερη c_B, οπότε η μεμβράνη κινείται προς το Α (μεγαλύτερη ωσμωτική πίεση στο Α). Διόρθωση: Η σωστή επιλογή είναι η γλυκόζη (M_r = 180), γιατί τότε c_B < c_A και η μεμβράνη κινείται προς το Α.

Πώς βαθμολογήθηκε

Μετατροπή της 6% w/v περιεκτικότητας του διαλύματος ουρίας σε συγκέντρωση: C_A = 1 M 1/1
Σύνδεση της κίνησης της μεμβράνης από το Β προς το Α με μετακίνηση νερού προς το Β, άρα το Β είναι το υπερτονικό (μεγαλύτερης συγκέντρωσης/ωσμωτικής πίεσης) και το Α το υποτονικό διάλυμα 0/1
Απαίτηση C_X > 1 M, δηλαδή M_r(X) < 60, που ικανοποιείται μόνο από τη μεθανάλη (C_X = 6/(30·0,1) = 2 M) 0/1

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Αντέστρεψε την κατεύθυνση της ώσμωσης (Π_Α>Π_Β), κατέληξε σε M_r>60 και τελικά αντιφάσκει με το Β4α προτείνοντας τη γλυκόζη.

Β5α επιλογή του μονοπρωτικού οξέος 1/1

Τι ζητούσε το φύλλο · ολόκληρο το Β5

Β5. Ορισμένος όγκος υδατικού διαλύματος μονοπρωτικού οξέος ΗΑ ογκομετρήθηκε με πρότυπο διάλυμα NaOH και σχεδιάστηκε η παρακάτω καμπύλη ογκομέτρησης, όπου V_ισ. είναι ο όγκος του πρότυπου διαλύματος που απαιτήθηκε στο ισοδύναμο σημείο.

[ΣΧΗΜΑ — καμπύλη ογκομέτρησης: Οριζόντιος άξονας: όγκος πρότυπου διαλύματος NaOH (mL). Κατακόρυφος άξονας: pH. Η καμπύλη είναι σιγμοειδής. Χαρακτηριστικά σημεία που σημειώνονται πάνω της: · στον όγκο V_ισ./2 η καμπύλη περνά από σημείο με pH = 5 · γύρω από τον όγκο V_ισ. η καμπύλη παρουσιάζει απότομη κατακόρυφη άνοδο · στον όγκο V_ισ. βρίσκεται το ισοδύναμο σημείο, σε pH σαφώς μεγαλύτερο του 7 · μετά το V_ισ. η καμπύλη σταθεροποιείται σε υψηλή τιμή pH Στον άξονα του pH σημειώνονται με διακεκομμένες γραμμές οι τιμές 5, 7 και η τιμή του ισοδύναμου σημείου.]

α. Να επιλέξετε ποιο από τα παρακάτω μπορεί να είναι το οξύ:

i. HCOOH με K_a=10⁻⁴ ii. CH₃COOH με K_a=10⁻⁵

iii. HCℓO με K_a=10⁻⁶

(Μονάδα 1)

β. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας (Μονάδες 5).

Μονάδες 6

Δίνονται ότι:

η θερμοκρασία παραμένει σταθερή (25 °C) κατά τη διάρκεια της ογκομέτρησης.
οι σταθερές ιοντισμού των οξέων αναφέρονται σε θ = 25 °C.
K_w=10⁻¹⁴.

Τι απάντησε

Σωστή απάντηση: ii. CH₃COOH με K_a=10⁻⁵

Πώς βαθμολογήθηκε

Επιλογή του οξέος: ii (CH₃COOH με K_a=10⁻⁵) 1/1

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Σωστή επιλογή ii.

Β5β αιτιολόγηση επιλογής του οξέος 3/5

Τι ζητούσε το φύλλο · ολόκληρο το Β5

α. Να επιλέξετε ποιο από τα παρακάτω μπορεί να είναι το οξύ:

i. HCOOH με K_a=10⁻⁴ ii. CH₃COOH με K_a=10⁻⁵

iii. HCℓO με K_a=10⁻⁶

(Μονάδα 1)

β. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας (Μονάδες 5).

Μονάδες 6

Δίνονται ότι:

η θερμοκρασία παραμένει σταθερή (25 °C) κατά τη διάρκεια της ογκομέτρησης.
οι σταθερές ιοντισμού των οξέων αναφέρονται σε θ = 25 °C.
K_w=10⁻¹⁴.

ελλιπής τεκμηρίωση

Τι απάντησε

Αιτιολόγηση: Στο ισοδύναμο σημείο της ογκομέτρησης, το pH είναι μεγαλύτερο του 7, άρα το οξύ είναι ασθενές. Στο σημείο V_ισ./2, το pH = pK_a = 5. Επομένως, K_a = 10⁻⁵, που αντιστοιχεί στο CH₃COOH.

Πώς βαθμολογήθηκε

Αναγνώριση ότι στον όγκο V_ισ./2 έχει εξουδετερωθεί η μισή ποσότητα του ΗΑ, με στοιχειομετρική τεκμηρίωση (n_HA = V_ισ.·C_NaOH, n_NaOH = (V_ισ./2)·C_NaOH) 1/2
Διαπίστωση ότι στο σημείο αυτό προκύπτει ρυθμιστικό διάλυμα ΗΑ/Α⁻ με ίσες συγκεντρώσεις 0/1
Από την Henderson-Hasselbalch (ή απευθείας από την έκφραση της K_a) προκύπτει [H₃O⁺] = K_a, άρα από pH=5 είναι K_a = 10⁻⁵, που αντιστοιχεί στο CH₃COOH 2/2

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Χρησιμοποιεί απευθείας τη σχέση pH=pKa στο ημιισοδύναμο χωρίς καμία στοιχειομετρία και χωρίς να δείξει ότι προκύπτει ρυθμιστικό διάλυμα με ίσες συγκεντρώσεις.

Θέμα Γ

Γ1 συντακτικοί τύποι οργανικών ενώσεων σειράς αντιδράσεων 1/11

Τι ζητούσε το φύλλο

Γ1. Δίνονται οι παρακάτω αντιδράσεις:

[ΣΧΗΜΑ — Γ1, σειρά αντιδράσεων (κάθε γραμμή είναι ένα βέλος του σχήματος):

  (Α) CνH2νO2 + NaOH → (Β) + (Γ)
  (Β)  --[+KMnO4 / H+]-->  CO2
  (Γ)  --[+SOCl2]-->  (Δ)  --[+Mg, άνυδρος αιθέρας]-->  (Ε)
  (Γ)  --[+Cu / 320 °C]-->  (Θ)
  (Θ) + (Ε) → ενδιάμεσο προϊόν  --[+H2O]-->  (Κ)
  (Κ)  --[+I2 / NaOH]-->  κίτρινο ίζημα
  (Κ)  --[π. H2SO4, 170 °C]-->  (Μ)
  (Μ)  --[+Br2 / CCl4]-->  (Ν)
  (Ν)  --[KOH, αλκοολικό διάλυμα]-->  (Π)
  (Π)  --[+CuCl (περίσσεια) / NH3]-->  (Ρ)

]

Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των οργανικών ενώσεων Α, Β, Γ, Δ, Ε, Θ, Κ, Μ, Ν, Π και Ρ. Σε όλες τις αντιδράσεις παράγονται κύρια προϊόντα.

Μονάδες 11

εννοιολογικό

Τι απάντησε

Συντακτικοί τύποι:

Α: CH₃CH₂COOH (προπανικό οξύ)

Β: CH₃CH₂COONa (προπανικό νάτριο)

Γ: CH₃CH₂COOH (προπανικό οξύ, ίδιο με Α)

Δ: CH₃CH₂COCl (προπανοϋλοχλωρίδιο)

Ε: CH₃CH₂CH₂MgCl (προπυλομαγνησιοχλωρίδιο)

Θ: CH₃CH₂CHO (προπανάλη)

Κ: CH₃CH₂CH(OH)CH₂CH₂CH₃ (3-εξανόλη)

Μ: CH₃CH₂CH=CHCH₂CH₃ (3-εξένιο)

Ν: CH₃CH₂CHBr-CHBrCH₂CH₃ (3,4-διβρωμοεξάνιο)

Π: CH₃CH₂C≡CCH₂CH₃ (3-εξίνιο)

Ρ: CuC≡CCu (ακετυλενίδιο του χαλκού)

Πώς βαθμολογήθηκε

Α: HCOOCH₃, Β: HCOONa, Γ: CH₃OH (1 μονάδα ανά ένωση) 0/3
Δ: CH₃Cℓ, Ε: CH₃MgCℓ (1 μονάδα ανά ένωση) 0/2
Θ: CH₂=O, Κ: CH₃CH₂OH (1 μονάδα ανά ένωση) 0/2
Μ: CH₂=CH₂, Ν: CH₂Br-CH₂Br (1 μονάδα ανά ένωση) 0/2
Π: CH≡CH, Ρ: CuC≡CCu (1 μονάδα ανά ένωση) 1/2

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Θεώρησε το Α καρβοξυλικό οξύ με 3 άτομα C αντί για εστέρα CνH2νO2 με ν=2· όλη η σειρά καταρρέει. Μόνο το Ρ (CuC≡CCu) συμπίπτει.

Γ2α υπολογισμός σύστασης σε mol αρχικού μίγματος 5/6

Τι ζητούσε το φύλλο · ολόκληρο το Γ2

Γ2. Δίνεται ομογενές μίγμα που αποτελείται από δύο ισομερείς αλκοόλες Σ και Τ με τον ίδιο μοριακό τύπο C₄H₉OH. Η ποσότητα του μίγματος χωρίζεται σε τρία ίσα μέρη.

Το πρώτο μέρος αντιδρά με περίσσεια Na, οπότε εκλύονται 2,24 L αερίου μετρημένα σε συνθήκες STP.

Το δεύτερο μέρος αντιδρά με περίσσεια διαλύματος I₂/NaOH και δίνει οργανικό άλας και 0,12 mol κίτρινου ιζήματος.

Το τρίτο μέρος απαιτεί για πλήρη οξείδωση 0,48 L διαλύματος KMnO₄ συγκέντρωσης 0,1 Μ παρουσία H₂SO₄.

α. Να υπολογίσετε τη σύσταση σε mol του αρχικού μίγματος (Μονάδες 6).

Η αλκοόλη Σ μπορεί να παρασκευαστεί μέσω των αντιδραστηρίων Grignard με έναν μόνο συνδυασμό αντιδραστηρίων.

β. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των αλκοολών Σ και Τ (Μονάδες 2).

γ. Να παρασκευαστεί η παρακάτω ένωση

CH₃-CH₂-C |H-CH₃ OH

με όλους τους δυνατούς συνδυασμούς αντιδραστηρίου Grignard με την αντίστοιχη καρβονυλική ένωση (Μονάδες 2).

Μονάδες 10

εννοιολογικό

Τι απάντησε

Υπολογισμός σύστασης μίγματος:

Αντίδραση με Na: $2 C_{4} H_{9} O H + 2 N a \to 2 C_{4} H_{9} O N a + H_{2}$ Εκλύονται 2,24 L H₂ (STP) → 0,1 mol H₂ → 0,2 mol αλκοολών στο πρώτο μέρος. Επομένως, το αρχικό μίγμα έχει 0,6 mol αλκοολών (3 μέρη × 0,2 mol).

Αντίδραση με I₂/NaOH: Μόνο η αλκοόλη που έχει την ομάδα CH₃CH(OH)- δίνει κίτρινο ίζημα ( CHI₃). 0,12 mol CHI₃ → 0,12 mol αλκοόλης Σ στο δεύτερο μέρος → 0,36 mol Σ στο αρχικό μίγμα. Επομένως, η αλκοόλη Τ είναι 0,6 - 0,36 = 0,24 mol.

Οξείδωση με KMnO₄: $5 C_{4} H_{9} O H + 4 K M n O_{4} + 6 H_{2} S O_{4} \to 5 C_{3} H_{7} C O O H + 4 M n S O_{4} + 2 K_{2} S O_{4} + 11 H_{2} O$ Απαιτούνται 0,48 L × 0,1 M = 0,048 mol KMnO₄ → 0,06 mol αλκοολών στο τρίτο μέρος. Επομένως, το αρχικό μίγμα έχει 0,18 mol αλκοολών, που δεν ταιριάζει με τα προηγούμενα δεδομένα. Διόρθωση: Η οξείδωση των αλκοολών απαιτεί διαφορετικές ποσότητες KMnO₄ ανάλογα με τον τύπο της αλκοόλης. Η αλκοόλη Σ (δευτεροταγής) οξειδώνεται σε κετόνη, ενώ η Τ (πρωτοταγής) οξειδώνεται σε καρβοξυλικό οξύ. Η ακριβής ποσότητα KMnO₄ πρέπει να υπολογιστεί ξανά.

Συμπέρασμα:

Αλκοόλη Σ: 0,36 mol (2-βουτανόλη)

Αλκοόλη Τ: 0,24 mol (1-βουτανόλη)

Πώς βαθμολογήθηκε

1ο μέρος: n(H₂) = 2,24/22,4 = 0,1 mol και στοιχειομετρία 1 mol αλκοόλης → 1/2 mol H₂, από όπου το ΣΥΝΟΛΙΚΟ αρχικό μίγμα έχει 0,6 mol αλκοολών 2/2
2ο μέρος: μόνο η αλκοόλη με δομή CH₃CH(OH)- δίνει κίτρινο ίζημα CHI₃ σε αναλογία 1:1, άρα 0,12 mol αυτής ανά μέρος (0,36 mol συνολικά) 2/2
3ο μέρος: n(KMnO₄) = 0,48·0,1 = 0,048 mol και η στοιχειομετρία 2 KMnO₄ : 5 δευτεροταγείς αλκοόλες συμφωνεί με 0,12 mol, άρα η δεύτερη αλκοόλη δεν οξειδώνεται (τριτοταγής) 0/1
Τελική σύσταση του αρχικού μίγματος: 0,36 mol της μιας και 0,24 mol της άλλης αλκοόλης, με μονάδα (mol) 1/1

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Το 3ο μέρος αντιμετωπίστηκε με λανθασμένη εξίσωση οξείδωσης, ασυμφωνία δεδομένων και τελικά λανθασμένο συμπέρασμα (πρωτοταγής αντί τριτοταγής). Οι αριθμοί 0,36/0,24 mol σωστοί.

Γ2β συντακτικοί τύποι αλκοολών Σ και Τ 0/2

Τι ζητούσε το φύλλο · ολόκληρο το Γ2

Το πρώτο μέρος αντιδρά με περίσσεια Na, οπότε εκλύονται 2,24 L αερίου μετρημένα σε συνθήκες STP.

Το δεύτερο μέρος αντιδρά με περίσσεια διαλύματος I₂/NaOH και δίνει οργανικό άλας και 0,12 mol κίτρινου ιζήματος.

Το τρίτο μέρος απαιτεί για πλήρη οξείδωση 0,48 L διαλύματος KMnO₄ συγκέντρωσης 0,1 Μ παρουσία H₂SO₄.

α. Να υπολογίσετε τη σύσταση σε mol του αρχικού μίγματος (Μονάδες 6).

Η αλκοόλη Σ μπορεί να παρασκευαστεί μέσω των αντιδραστηρίων Grignard με έναν μόνο συνδυασμό αντιδραστηρίων.

β. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των αλκοολών Σ και Τ (Μονάδες 2).

γ. Να παρασκευαστεί η παρακάτω ένωση

CH₃-CH₂-C |H-CH₃ OH

με όλους τους δυνατούς συνδυασμούς αντιδραστηρίου Grignard με την αντίστοιχη καρβονυλική ένωση (Μονάδες 2).

Μονάδες 10

εννοιολογικό

Τι απάντησε

Συντακτικοί τύποι:

Σ: CH₃CH(OH)CH₂CH₃ (2-βουτανόλη)

Τ: CH₃CH₂CH₂CH₂OH (1-βουτανόλη)

Πώς βαθμολογήθηκε

Σ: (CH₃)₃COH — η τριτοταγής αλκοόλη, που παρασκευάζεται με έναν μόνο συνδυασμό Grignard και δεν οξειδώνεται 0/1
Τ: CH₃CH(OH)CH₂CH₃ — η δευτεροταγής αλκοόλη που δίνει ιωδοφορμική αντίδραση και οξειδώνεται 0/1

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Έδωσε Σ: 2-βουτανόλη και Τ: 1-βουτανόλη· καμία από τις δύο δεν αντιστοιχεί (η Σ πρέπει να είναι τριτοταγής, η Τ δευτεροταγής).

Γ2γ παρασκευή αλκοόλης με συνδυασμούς Grignard 2/2

Τι ζητούσε το φύλλο · ολόκληρο το Γ2

Το πρώτο μέρος αντιδρά με περίσσεια Na, οπότε εκλύονται 2,24 L αερίου μετρημένα σε συνθήκες STP.

Το δεύτερο μέρος αντιδρά με περίσσεια διαλύματος I₂/NaOH και δίνει οργανικό άλας και 0,12 mol κίτρινου ιζήματος.

Το τρίτο μέρος απαιτεί για πλήρη οξείδωση 0,48 L διαλύματος KMnO₄ συγκέντρωσης 0,1 Μ παρουσία H₂SO₄.

α. Να υπολογίσετε τη σύσταση σε mol του αρχικού μίγματος (Μονάδες 6).

Η αλκοόλη Σ μπορεί να παρασκευαστεί μέσω των αντιδραστηρίων Grignard με έναν μόνο συνδυασμό αντιδραστηρίων.

β. Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των αλκοολών Σ και Τ (Μονάδες 2).

γ. Να παρασκευαστεί η παρακάτω ένωση

CH₃-CH₂-C |H-CH₃ OH

με όλους τους δυνατούς συνδυασμούς αντιδραστηρίου Grignard με την αντίστοιχη καρβονυλική ένωση (Μονάδες 2).

Μονάδες 10

Τι απάντησε

Συνδυασμοί αντιδραστηρίων Grignard:

CH₃CH₂MgBr + CH₃CHO (αιθανάλη) → CH₃CH₂CH(OH)CH₃

CH₃MgBr + CH₃CH₂CHO (προπανάλη) → CH₃CH₂CH(OH)CH₃

Πώς βαθμολογήθηκε

1ος συνδυασμός: CH₃CH₂MgX + CH₃CHO 1/1
2ος συνδυασμός: CH₃MgX + CH₃CH₂CHO 1/1

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Και οι δύο δυνατοί συνδυασμοί σωστοί.

Γ3 συντακτικοί τύποι Φ και Χ με αιτιολόγηση 1/4

Τι ζητούσε το φύλλο

Γ3. Η προσθήκη νερού, παρουσία καταλυτών, σε άκυκλο υδρογονάνθρακα Φ έχει ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό μοναδικού προϊόντος Χ που περιέχει στο μόριο του συνολικά 12 σ δεσμούς. Δίνεται ότι οι πυρήνες όλων των ατόμων άνθρακα στο μόριο Φ βρίσκονται στην ίδια ευθεία.

Να γράψετε τους συντακτικούς τύπους των Φ και Χ, αιτιολογώντας την απάντησή σας.

Μονάδες 4

εννοιολογικό

Τι απάντησε

Συντακτικοί τύποι:

Φ: CH≡C-C≡CH (1,3-βουταδιίνιο)

Χ: CH₃COCH₂COCH₃ (2,4-πεντανοδιόνη)

Αιτιολόγηση: Η προσθήκη νερού σε αλκίνιο με καταλύτες δίνει καρβονυλική ένωση. Το μόριο Φ έχει όλους τους πυρήνες άνθρακα σε ευθεία γραμμή και είναι αλκαδιίνιο. Η προσθήκη νερού δίνει διόνη με 12 σ δεσμούς.

Πώς βαθμολογήθηκε

Αξιοποίηση της συγγραμμικότητας των πυρήνων των ατόμων άνθρακα: υβριδισμός sp, άρα το Φ είναι αλκίνιο 1/1
Προσδιορισμός του μοριακού τύπου του Χ από τους 12 σ δεσμούς: για άκυκλη ένωση CνH2νO ισχύει 3ν+1 = 13, άρα ν=4 (C₄H₈O, κετόνη από προσθήκη H₂O σε αλκίνιο) 0/1
Φ: CH₃C≡CCH₃, συμβατό με το ότι δίνει ΜΟΝΑΔΙΚΟ προϊόν 0/1
Χ: CH₃COCH₂CH₃ 0/1

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Αξιοποιεί τη συγγραμμικότητα των πυρήνων («όλους τους πυρήνες άνθρακα σε ευθεία γραμμή») και καταμετρά ρητά τους 12 σ δεσμούς — το πρώτο σκέλος κατακτάται. Χάνει τα υπόλοιπα: δίνει Χ με 5 άνθρακες και 14 σ δεσμούς.

Θέμα Δ

Δ1α υπολογισμός απόδοσης και σταθεράς Kc 2/5

Τι ζητούσε το φύλλο · ολόκληρο το Δ1

Δ1. Για να μελετήσουμε μια αντίδραση ατμοσφαιρικής ρύπανσης στο εργαστήριο, εισάγουμε ορισμένες ποσότητες NO και O₂ σε δοχείο όγκου V₁ = 10 L, οπότε αποκαθίσταται η χημική ισορροπία:

2 NO(g)+O₂(g) ⇌ 2 NO₂(g)

Το αέριο μίγμα ισορροπίας είναι ισομοριακό και περιέχει συνολικά 12 mol αερίων.

α. Να υπολογίσετε την απόδοση της αντίδρασης και τη σταθερά χημικής ισορροπίας K_c (Μονάδες 5).

β. Μέχρι να αποκατασταθεί η χημική ισορροπία από την έναρξη της αντίδρασης, εκλύεται ποσό θερμότητας ίσο με 144 kJ σε πρότυπη κατάσταση.

Να υπολογίσετε την πρότυπη ενθαλπία σχηματισμού (ΔH°_f) του NO(g) (Μονάδες 3).

Δίνεται η πρότυπη ενθαλπία σχηματισμού (ΔH°_f) του NO₂(g): 33 kJ/mol.

γ. Σε σταθερή θερμοκρασία απομακρύνουμε από το μίγμα ισορροπίας 3 mol NO₂(g) και ταυτόχρονα μεταβάλλουμε τον όγκο του δοχείου σε V₂, οπότε το σύστημα παραμένει σε κατάσταση χημικής ισορροπίας.

Να υπολογίσετε τον όγκο V₂ του δοχείου (Μονάδες 3).

Μονάδες 11

υπολογιστικό

Τι απάντησε

Υπολογισμός απόδοσης και K_c:

Έστω αρχικά n_NO = x mol, n_O₂ = y mol.

Ισορροπία: 2 NO + O₂ ⇌ 2 NO₂ Αρχικά: x, y, 0 Ισορροπία: x-2α, y-α, 2α

Το μίγμα είναι ισομοριακό → x-2α = y-α = 2α

Συνολικά 12 mol αερίων → (x-2α) + (y-α) + 2α = 12 → x + y - α = 12

Από τις σχέσεις x-2α = 2α και y-α = 2α → x = 4α, y = 3α

Άρα 4α + 3α - α = 12 → 6α = 12 → α = 2

Επομένως, x = 8 mol NO, y = 6 mol O₂

Απόδοση: α/x = 2/8 = 25%

K_c = [NO₂]² / ([NO]² [O₂]) = (4)² / (4² × 2) = 16 / 32 = 0,5

Πώς βαθμολογήθηκε

Πίνακας Αρχ./Α-Π/Χ.Ι. και αξιοποίηση του ισομοριακού μίγματος των 12 mol: 4 mol από κάθε αέριο στην ισορροπία, άρα αρχικά 8 mol NO και 6 mol O₂ 2/2
Αναγνώριση του NO ως περιοριστικού αντιδρώντος και υπολογισμός απόδοσης α = 4/8 = 0,5 (50%) 0/1
Μετατροπή σε συγκεντρώσεις με V₁ = 10 L και εφαρμογή K_c = [NO₂]²/([NO]²[O₂]) που δίνει K_c = 2,5 M⁻¹ 0/2

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Απόδοση 25% (χρησιμοποίησε ω=2 αντί των 4 mol NO που αντέδρασαν). Η Kc υπολογίστηκε από mol και με λάθος τιμή για το O₂, δίνοντας 0,5 χωρίς μονάδα.

Δ1β υπολογισμός πρότυπης ενθαλπίας σχηματισμού NO 1/3

Τι ζητούσε το φύλλο · ολόκληρο το Δ1

2 NO(g)+O₂(g) ⇌ 2 NO₂(g)

Το αέριο μίγμα ισορροπίας είναι ισομοριακό και περιέχει συνολικά 12 mol αερίων.

α. Να υπολογίσετε την απόδοση της αντίδρασης και τη σταθερά χημικής ισορροπίας K_c (Μονάδες 5).

Να υπολογίσετε την πρότυπη ενθαλπία σχηματισμού (ΔH°_f) του NO(g) (Μονάδες 3).

Δίνεται η πρότυπη ενθαλπία σχηματισμού (ΔH°_f) του NO₂(g): 33 kJ/mol.

Να υπολογίσετε τον όγκο V₂ του δοχείου (Μονάδες 3).

Μονάδες 11

εννοιολογικό

Τι απάντησε

Υπολογισμός ΔH°_f του NO(g):

Εκλύεται θερμότητα 144 kJ για 4 mol NO₂ (2α = 4 mol).

ΔH°_αντίδρασης = -144 kJ για 4 mol NO₂.

ΔH°_αντίδρασης = 2 ΔH°_f(NO₂) - 2 ΔH°_f(NO) - ΔH°_f(O₂)

-144 = 2×33 - 2 ΔH°_f(NO) - 0 → -144 = 66 - 2 ΔH°_f(NO) → 2 ΔH°_f(NO) = 210 → ΔH°_f(NO) = 105 kJ/mol

Πώς βαθμολογήθηκε

Αναγωγή της εκλυόμενης θερμότητας στα 4 mol NO που αντέδρασαν, ώστε ΔH° = -72 kJ για την εξίσωση όπως δίνεται (2 mol NO) 0/1
Εφαρμογή της ΔH° = ΣΔH°_f(προϊόντων) - ΣΔH°_f(αντιδρώντων) με ΔH°_f(O₂) = 0 1/1
Αποτέλεσμα ΔH°_f(NO) = +69 kJ/mol, με μονάδα 0/1

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Χρησιμοποίησε ΔH°=-144 kJ χωρίς αναγωγή στα 2 mol NO της εξίσωσης, με αποτέλεσμα 105 kJ/mol.

Δ1γ υπολογισμός όγκου V2 δοχείου 1/3

Τι ζητούσε το φύλλο · ολόκληρο το Δ1

2 NO(g)+O₂(g) ⇌ 2 NO₂(g)

Το αέριο μίγμα ισορροπίας είναι ισομοριακό και περιέχει συνολικά 12 mol αερίων.

α. Να υπολογίσετε την απόδοση της αντίδρασης και τη σταθερά χημικής ισορροπίας K_c (Μονάδες 5).

Να υπολογίσετε την πρότυπη ενθαλπία σχηματισμού (ΔH°_f) του NO(g) (Μονάδες 3).

Δίνεται η πρότυπη ενθαλπία σχηματισμού (ΔH°_f) του NO₂(g): 33 kJ/mol.

Να υπολογίσετε τον όγκο V₂ του δοχείου (Μονάδες 3).

Μονάδες 11

εννοιολογικό

Τι απάντησε

Υπολογισμός όγκου V₂:

Μετά την απομάκρυνση 3 mol NO₂, οι ποσότητες είναι: NO: 4 mol, O₂: 2 mol, NO₂: 1 mol

Έστω νέος όγκος V₂ και νέες ποσότητες στην ισορροπία: NO: 4-2β, O₂: 2-β, NO₂: 1+2β

K_c = (1+2β)² / ((4-2β)² (2-β)) = 0,5

Λύνοντας την εξίσωση βρίσκουμε β = 0,5 mol

Νέες συγκεντρώσεις: [NO] = 3/V₂, [O₂] = 1,5/V₂, [NO₂] = 2/V₂

K_c = (2/V₂)² / ((3/V₂)² (1,5/V₂)) = 0,5 → 4 / (9 × 1,5 / V₂) = 0,5 → V₂ = 3 L

Πώς βαθμολογήθηκε

Νέες ποσότητες μετά την απομάκρυνση: 4 mol NO, 4 mol O₂, 1 mol NO₂ 1/1
Εφαρμογή της ΙΔΙΑΣ K_c = 2,5 (σταθερή θερμοκρασία) με τις νέες συγκεντρώσεις εκφρασμένες συναρτήσει του V₂ 0/1
Αποτέλεσμα V₂ = 160 L, με μονάδα 0/1

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Οι ποσότητες «NO: 4, O₂: 2, NO₂: 1» είναι μεταφορά του λάθους που ήδη τιμωρήθηκε στο Δ1α, όχι νέο σφάλμα — πιστώνεται κατά τον κανόνα «χάνει μόνο τις μονάδες του σημείου του λάθους». Τα επόμενα σκέλη μηδενίζονται σωστά: εισάγει νέα μετατόπιση και καταλήγει σε V₂ = 3 L.

Δ2α σταθερές ταχύτητας (4) και σταθερά Kc (1) 5/5

Τι ζητούσε το φύλλο · ολόκληρο το Δ2

Δ2. Σε δοχείο σταθερού όγκου V = 1 L και σταθερής θερμοκρασίας θ °C, εισάγονται 4 mol αερίου Α και 4 mol αερίου Β, τα οποία αντιδρούν αμφίδρομα σύμφωνα με την παρακάτω χημική εξίσωση:

A(g)+B(g) υ₁ ⇌ υ₂ 2 Γ(g)

της οποίας οι δύο αντίθετες χημικές αντιδράσεις είναι απλές.

Σε χρονική στιγμή t, πριν από την αποκατάσταση της χημικής ισορροπίας, στο δοχείο υπάρχουν 2 mol αερίου Β και οι ταχύτητες των δύο αντίθετων αντιδράσεων είναι:

υ₁=2,56·10⁻¹ mol·L⁻¹·min⁻¹ (προς τα δεξιά) υ₂=1,6·10⁻² mol·L⁻¹·min⁻¹ (προς τα αριστερά)

α. Να υπολογίσετε τις σταθερές της ταχύτητας των δύο αντίθετων χημικών αντιδράσεων (Μονάδες 4) και την σταθερά K_c της αμφίδρομης αντίδρασης (Μονάδα 1).

β. Να υπολογίσετε τις ποσότητες σε mol των τριών αερίων Α, Β, Γ στην κατάσταση χημικής ισορροπίας (Μονάδες 3).

Μονάδες 8

Τι απάντησε

Υπολογισμός σταθερών ταχύτητας:

Ταχύτητα προς τα δεξιά: υ₁ = k₁ [A][B] = 2,56×10⁻¹ → k₁ = 2,56×10⁻¹ / (2×2) = 6,4×10⁻² L·mol⁻¹·min⁻¹

Ταχύτητα προς τα αριστερά: υ₂ = k₂ [Γ]² = 1,6×10⁻² → k₂ = 1,6×10⁻² / (4)² = 1×10⁻³ L·mol⁻¹·min⁻¹

K_c = k₁ / k₂ = 6,4×10⁻² / 1×10⁻³ = 64

Πώς βαθμολογήθηκε

Ποσότητες τη χρονική στιγμή t: από τα 2 mol B προκύπτει ότι αντέδρασαν 2 mol A και 2 mol B, άρα [A] = [B] = 2 M και [Γ] = 4 M (V = 1 L) 2/2
Νόμοι ταχύτητας απλών αντιδράσεων υ₁ = k₁[A][B] και υ₂ = k₂[Γ]², από τους οποίους k₁ = 0,064 και k₂ = 0,001 2/2
K_c = k₁/k₂ = 64 1/1

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Πλήρης και σωστή λύση με μονάδες στις σταθερές ταχύτητας.

Δ2β υπολογισμός ποσοτήτων τριών αερίων στην ισορροπία 3/3

Τι ζητούσε το φύλλο · ολόκληρο το Δ2

A(g)+B(g) υ₁ ⇌ υ₂ 2 Γ(g)

της οποίας οι δύο αντίθετες χημικές αντιδράσεις είναι απλές.

υ₁=2,56·10⁻¹ mol·L⁻¹·min⁻¹ (προς τα δεξιά) υ₂=1,6·10⁻² mol·L⁻¹·min⁻¹ (προς τα αριστερά)

β. Να υπολογίσετε τις ποσότητες σε mol των τριών αερίων Α, Β, Γ στην κατάσταση χημικής ισορροπίας (Μονάδες 3).

Μονάδες 8

Τι απάντησε

Υπολογισμός ποσοτήτων στην ισορροπία:

Αρχικά: 4 mol A, 4 mol B, 0 mol Γ

Στη χρονική στιγμή t: 2 mol B, άρα αντέδρασαν 2 mol A και 2 mol B, παράχθηκαν 4 mol Γ.

Στην ισορροπία: έστω x mol A αντιδρούν → 4-x mol A, 4-x mol B, 2x mol Γ

K_c = [Γ]² / ([A][B]) = (2x)² / ((4-x)(4-x)) = 64 → 4x² = 64(4-x)² → x = 3,2

Επομένως, στην ισορροπία: A: 0,8 mol, B: 0,8 mol, Γ: 6,4 mol

Πώς βαθμολογήθηκε

Πίνακας Αρχ./Α-Π/Χ.Ι. με άγνωστο y και έκφραση της K_c στην ισορροπία για V = 1 L 1/1
Επίλυση της (2y)²/[(4-y)(4-y)] = 64 που δίνει y = 3,2 1/1
Ποσότητες ισορροπίας: n(A) = n(B) = 0,8 mol και n(Γ) = 6,4 mol 1/1

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Σωστή επίλυση και σωστές ποσότητες σε mol.

Δ3α επιλογή σωστής απάντησης για θερμοκρασία θ 0/1

Τι ζητούσε το φύλλο · ολόκληρο το Δ3

Δ3. Διαθέτουμε:

Υδατικό διάλυμα CH₃NH₂ συγκέντρωσης 0,1 Μ στους θ °C, το οποίο έχει [OH^-]=10⁻³ Μ.
Υδατικό διάλυμα NH₃ συγκέντρωσης 0,1 Μ στους 25 °C, το οποίο έχει την ίδια συγκέντρωση [OH^-]=10⁻³ Μ.

Η θερμοκρασία θ είναι:

i. μεγαλύτερη των 25 °C. ii. μικρότερη των 25 °C. iii. ίση με 25 °C.

α. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση (Μονάδα 1).

β. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας (Μονάδες 5).

Δίνονται:

Η σειρά αύξησης του +I επαγωγικού φαινομένου είναι: -H < -CH₃.
Τα δεδομένα του προβλήματος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις.

Μονάδες 6

εννοιολογικό

Τι απάντησε

Σωστή απάντηση: i. μεγαλύτερη των 25 °C

Πώς βαθμολογήθηκε

Επιλογή: ii (η θ είναι μικρότερη των 25 °C) 0/1

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Επέλεξε i (θ > 25 °C).

Δ3β αιτιολόγηση απάντησης για θερμοκρασία 4/5

Τι ζητούσε το φύλλο · ολόκληρο το Δ3

Δ3. Διαθέτουμε:

Υδατικό διάλυμα CH₃NH₂ συγκέντρωσης 0,1 Μ στους θ °C, το οποίο έχει [OH^-]=10⁻³ Μ.
Υδατικό διάλυμα NH₃ συγκέντρωσης 0,1 Μ στους 25 °C, το οποίο έχει την ίδια συγκέντρωση [OH^-]=10⁻³ Μ.

Η θερμοκρασία θ είναι:

i. μεγαλύτερη των 25 °C. ii. μικρότερη των 25 °C. iii. ίση με 25 °C.

α. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση (Μονάδα 1).

β. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας (Μονάδες 5).

Δίνονται:

Η σειρά αύξησης του +I επαγωγικού φαινομένου είναι: -H < -CH₃.
Τα δεδομένα του προβλήματος επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις.

Μονάδες 6

εννοιολογικό

Τι απάντησε

Αιτιολόγηση:

Για το διάλυμα CH₃NH₂: [OH⁻] = 10⁻³ Μ → pOH = 3 → pH = 11 $K_{b} = \frac{[ C H _{3} N H _{3}^{+} ] [ O H ^{-} ]}{[ C H _{3} N H _{2} ]} = \frac{( 1 0 ^{- 3} ) ^{2}}{0 , 1} = 1 0^{- 5}$

Για το διάλυμα NH₃: [OH⁻] = 10⁻³ Μ → pOH = 3 → pH = 11 $K_{b} = \frac{[ N H _{4}^{+} ] [ O H ^{-} ]}{[ N H _{3} ]} = \frac{( 1 0 ^{- 3} ) ^{2}}{0 , 1} = 1 0^{- 5}$

Η CH₃NH₂ είναι ισχυρότερη βάση από την NH₃ λόγω του +I φαινομένου της μεθυλομάδας.

Αν η θερμοκρασία ήταν 25 °C, η K_b της CH₃NH₂ θα ήταν μεγαλύτερη από αυτή της NH₃. Επειδή οι K_b είναι ίσες, η θερμοκρασία πρέπει να είναι μεγαλύτερη των 25 °C για να μειωθεί η K_b της CH₃NH₂.

Πώς βαθμολογήθηκε

Υπολογισμός της K_b της CH₃NH₂ στους θ °C από τα δεδομένα: K_b = (10⁻³)²/0,1 = 10⁻⁵ 2/2
Υπολογισμός της K_b της NH₃ στους 25 °C με τον ίδιο τρόπο: K_b = 10⁻⁵ (ίδια αριθμητική τιμή) 1/1
Αξιοποίηση του +I επαγωγικού φαινομένου (-H < -CH₃): η CH₃NH₂ είναι ισχυρότερη βάση από την NH₃, άρα στην ΙΔΙΑ θερμοκρασία θα είχε μεγαλύτερη K_b 1/1
Συμπέρασμα: αφού οι δύο K_b βρέθηκαν ίσες σε διαφορετικές θερμοκρασίες και η K_b αυξάνεται με τη θερμοκρασία, πρέπει θ < 25 °C 0/1

Αιτιολόγηση βαθμολογητή

Σωστοί υπολογισμοί Kb και σωστή σύγκριση ισχύος, αλλά αντέστρεψε τη μεταβολή της Kb με τη θερμοκρασία (ο ιοντισμός είναι ενδόθερμος), καταλήγοντας σε θ>25 °C.