Σάββατο, 12 Μάρτιος 2016 10:39
Δήμος Αχαρνών

ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2016 ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ – XHMEIA ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟ

ΕΚΦΩΝΗΣΗ ΘΕΜΑΤΟΣ

Διαθέτουμε δύο υδατικά διαλύματα

• Διάλυμα Δ1 ασθενούς οξέος ΗΑ 0,1 Μ..

• Διάλυμα Δ2 ασθενούς οξέος ΗΒ 0,25 Μ.

α. Να υπολογίσετε το pH και το βαθμό ιοντισμού του οξέος καθενός από τα παραπάνω διαλύματα.

β. Να υπολογίσετε πόσα mole στερεού NaOH, χωρίς μεταβολή όγκου, πρέπει να προστεθούν σε 2L του διαλύματος Δ1 για να προκύψει ρυθμιστικό με pH=5.

γ. Να υπολογίσετε πόσο νερό πρέπει να προσθέσουμε σε 1L του διαλύματος Δ2, για να μεταβληθεί το pH του διαλύματος κατά μισή μονάδα.

δ. Διαλύουμε σε νερό 1 mole του ασθενούς μονοπρωτικού οξέος ΗΑ και 1 mole του ασθενούς μονοπρωτικού οξέος ΗΒ, οπότε προκύπτει διάλυμα Δ3, όγκου 1L. Στο διάλυμα Δ3 προσθέτουμε 2 mole στερεού NaOH, χωρίς μεταβολή όγκου του διαλύματος. Να υπολογίσετε [ OH] του διαλύματος.

ε. Στο διάλυμα Δ3 προσθέτουμε 1 mole στερεού NaOH, χωρίς μεταβολή όγκου του διαλύματος. Να υπολογίσετε το ποσοστό εξουδετέρωσης των δύο οξέων ΗΑ και ΗΒ με την προσθήκη βάσης.

− Δίνεται ότι: Όλα τα διαλύματα βρίσκονται σε θερμοκρασία θ = 25ο C Kw = 10-14 .

− Για τα οξέα ισχύει: Κa (HA) = 10-5 , Ka (HB) = 4 .10-5 .

− Να εφαρμόσετε τις γνωστές προσεγγίσεις του βιβλίου σας.

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΗ ΑΠΑΝΤΗΣΗ

α. Υπολογίζω τις συγκεντρώσεις ιόντων Η3Ο+ σε κάθε διάλυμα οξέος:

Για το οξύ ΗΑ:

Για το οξύ ΗΒ:

β. Έστω προσθέτω α mοle ΝaOH ισχυρής βάσης, η οποία θα αντιδράσει με το οξύ ΗΑ.

Tα mole του οξέος ΗΑ είναι: n mole ΗΑ = c . V =0,1 . 2 = 0,2 mole

• Άρα τα mole που περιέχονται στο διάλυμα είναι:

n mole ΗΑ = 0,2 – α mole

n mole NaΑ = α mole

• To διάλυμα είναι ρυθμιστικό και πρέπει να υπολογίσω τις νέες συγκεντρώσεις των συστατικών του ρυθμιστικού (οξύ και βάση) στο νέο όγκο Vτελ = 2L

• Θεωρώ ότι στο τελικό διάλυμα ισχύουν οι σχέσεις Henderson – Hasselbalch:

γ. Το pH του διαλύματος Δ2 είναι 2,5. Μετά την προσθήκη V mL Η2Ο, το νέο pH΄ θα είναι ίσο με 3. Μετά την αραίωση θα έχει μεταβληθεί η συγκέντρωση του οξέος ΗΒ.

• Ισχύει ο νόμος της αραίωσης για το οξύ ΗΒ:

δ. Στο διάλυμα Δ3 περιέχονται 1 mole του ασθενούς μονοπρωτικού οξέος ΗΑ και 1 mole του ασθενούς μονοπρωτικού οξέος ΗΒ. Στο διάλυμα αυτό προσθέτουμε 2 mole στερεού NaOH, η οποία θα αντιδράσει με το οξέα ΗΑ και ΗΒ.

• Άρα στο τελικό διάλυμα περιέχονται μόνο τα άλατα NaA και ΝαΒ σε συγκεντρώσεις:

• Τα άλατα διίστανται και τα ιόντα Α και Β υδρολύονται γιατί προέρχονται από τα ασθενή οξέα ΗΑ και ΗΒ.

• Στο τελικό διάλυμα παρατηρείται

• Με πρόσθεση των σχέσεων (1) και (2) προκύπτει ότι:

ε. Στο διάλυμα Δ3 περιέχονται 1 mole του ασθενούς μονοπρωτικού οξέος ΗΑ και 1 mole του ασθενούς μονοπρωτικού οξέος ΗΒ. Στο διάλυμα αυτό προσθέτουμε 1 mole στερεού NaOH, η οποία θα αντιδράσει με το οξέα ΗΑ και ΗΒ.

Έστω ποσότητα α mole NaOH θα αντιδράσει με το οξύ ΗΑ και β mole NaOH θα αντιδράσει με το οξύ ΗΒ. Η ποσότητα της βάσης θα καταναλωθεί πλήρως, δηλαδή α+ β =1, αφού περισσεύουν ποσότητες οξέων.

• Στο τελικό διάλυμα περιέχονται τα οξέα ΗΑ, ΗΒ και τα άλατα αυτών NaA και ΝαΒ σε συγκεντρώσεις:

• Στο τελικό διάλυμα ισχύουν οι σχέσεις:

• Διαιρώντας κατά μέλη τις σχέσεις (1) και (2) προκύπτει ότι β = 2α.

• Συνεπώς το οξύ ΗΑ εξουδετερώθηκε σε ποσοστό 33,3 % και το οξύ ΗΒ σε ποσοστό 66,7%

Ετικέτες

Η ΓΝΩΜΗ ΣΟΥ ΜΕΤΡΑΕΙ