Θέματα απαντήσεις Χημείας στις εισαγωγικές εξετάσεις του 1977

Φυσικομαθηματικός, Πολυτεχνικός, Γεωπονοδασολογικός κύκλος

ΖΗΤΗΜΑ ΠΡΩΤΟ

Α1) Τι σημαίνει ισχύς οξέος και πως καθορίζεται το μέτρον της.

Α2) Να εξηγήσετε τη σχέση ανάμεσα στις οξειδωτικές και αναγωγικές ιδιότητες των στοιχείων και τη θέση τους στο περιοδικό πίνακα

ΖΗΤΗΜΑ ΔΕΥΤΕΡΟ

Β1) Ποιος είναι ο ρόλος:

α) του διοξειδίου του πυριτίου στη βιομηχανική παρασκευή του φωσφόρου κατά τη μέθοδο της ηλεκτρικής καμίνου

β) του κρυολίθου στην ηλεκτρολυτική παρασκευή του αργιλίου από τον βωξίτη.

γ) του ανθρακικού ασβεστίου στην υψικάμινο κατά την παρασκευή του σιδήρου.

Β2) Πως από αλκυλαλογονίδιο μπορεί να παρασκευασθεί:

α) κεκορεσμένος υδρογονάνθραξ

β) αλκοόλη

ΖΗΤΗΜΑ ΤΡΙΤΟ

40 ml διαλύματος NaOH κανονικότητας 0,1 greq ανά lt (0,1N), προστίθενται σε 10 ml διαλύματος HCl μοριακότητας 0,45 M (0,45 γραμμομόρια ανά λίτρο).

Ποιο θα είναι το PH του διαλύματος που θα προκύψει, δεδομένου ότι το υδροξείδιο του νατρίου και το υδροχλώριο είναι ισχυροί ηλεκτρολύτες;

Κατά την ανάμιξη των διαλυμάτων ο συνολικός όγκος παραμένει αμετάβλητος η δε συμμετοχή των ιόντων υδρογόνου που προέρχονται από τη διάσταση του ύδατος στον καθορισμό της τελικής τιμής του πεχά είναι αμελητέα.

ΖΗΤΗΜΑ ΤΕΤΑΡΤΟ

Να ευρεθεί ο χημικός τύπος οξειδίου του αζώτου από τα παρακάτω δεδομένα:

10 cm³ του οξειδίου του αζώτου αναμιγνύονται με 20 cm³ υδρογόνου και το μίγμα εκρήγνυται με τη βοήθεια ηλεκτρικού σπινθήρα, οπότε μέρος του υδρογόνου καίγεται από το οξυγόνο του οξειδίου του αζώτου.

Μετά την ψύξη στην αρχική θερμοκρασία το μίγμα αποτελείται από άζωτο και υδρογόνο και έχει όγκο 20 cm³.

Στο μίγμα αυτό προστίθενται 10 cm³ οξυγόνου και το μίγμα εκρήγνυται με τη βοήθεια ηλεκτρικού σπινθήρα, οπότε όλο το υδρογόνο καίγεται παραμένει δε μίγμα αζώτου και οξυγόνου του οποίου ο όγκος είναι 15 cm³.

Όλες οι μετρήσεις όγκων έγιναν στην ίδια θερμοκρασία και πίεση. Στις συνθήκες αυτές όγκος του σχηματιζομένου ύδατος είναι αμελητέος   

Απαντήσεις σε μερικές ερωτήσεις θεωρίας

Α1) Η ισχύς των οξέων κατά Arrhenuis εξαρτάται εκ του βαθμού διαστάσεως των εις ιόντα υδρογόνου. Όσο μεγαλύτερη είναι η διάσταση τόσο ισχυρότερο είναι το οξύ.

Ο βαθμός διαστάσεως α, εκφράζεται σε ποσοστό του οξέος το οποίον έχει υποστεί ηλεκτρολυτική διάσταση και συνδέεται με την σταθερά της ιοντικής ισορροπίας Κ

Αν C η αρχική συγκέντρωση του οξέος ΗΑ, η συγκέντρωση των ιόντων Η⁺ (ή Η3Ο⁺)

είναι (Η ) = α C  και Κ= α²C / 1-α

Ισχυρά οξέα είναι HCl, HNO₃ ,  H₂SO₄  (α=1)

Ασθενή οξέα είναι H₂CO₃ ,H₃PO₄ , H₂S (α<0,1)

Α2) Οξειδωτικό λέγεται  ένα στοιχείο, όταν οξειδώνει κάτι άλλο, ενώ το ίδιο ανάγεται, δηλαδή έχει μεγάλη τάση να προσλάβει ηλεκτρόνια στην εξωτερική στοιβάδα, το λέμε και ηλεκτραρνητικό.

Ένα στοιχείο είναι περισσότερο ηλεκτραρνητικό όσο περισσότερα ηλεκτρόνια έχει στην εξωτερική στοιβάδα (5,6,7)  και όσο πλησιέστερα στον πυρήνα είναι η εξωτερική στοιβάδα

Κατά μήκος μιας ομάδας του περιοδικού  πίνακα, η  ηλεκτραρνητικότητα αυξάνεται από κάτω προς τα πάνω, γιατί όσο πάμε προς τα πάνω ελαττώνεται ο ατομικός αριθμός,  ελαττώνεται το μέγεθος του ατόμου.

Κατά μήκος μιας περιόδου η ηλεκτραρνητικότητα αυξάνεται από αριστερά προς τα δεξιά, γιατί τόσο περισσότερα ηλεκτρόνια συναντάμε στην  εξωτερική στοιβάδα. Επομένως τα περισσότερο ηλεκτραρνητικά στοιχεία είναι τα αλογόνα που έχουν επτά ηλεκτρόνια στην εξωτερική στοιβάδα και ιδιαίτερα το φθόριο που έχει το μικρότερο μέγεθος. 

Αναγωγικό λέγεται ένα στοιχείο, όταν ανάγει κάτι άλλο, ενώ το ίδιο οξειδώνεται, αυξάνεται ο αριθμός οξειδώσεως του, δηλαδή έχει μεγάλη τάση να αποβάλλει ηλεκτρόνια (αναχωρούν απ’ αυτό ηλεκτρόνια) το λέμε και ηλεκτροθετικό γαιτί αφού δώσει τα ηλεκτρόνια μετατρέπεται σε θετικό ιόν.

Ένα στοιχείο είναι περισσότερο ηλεκτροθετικό, όσο λιγότερα ηλεκτρόνια έχει στην εξωτερική στοιβάδα (συνήθως 3,2,1) και όσο μακρύτερα από τον πυρήνα είναι η εξωτερική στοιβάδα.

Στην κατηγορία αυτή ανήκουν τα στοιχεία των τριών πρώτων ομάδων του περιοδικού πίνακα και γενικά όλα τα μέταλλα.

Τα περισσότερα ηλεκτροθετικά στοιχεία είναι τα αλκάλια (K, Na, …) και ιδιαίτερα το φράγκιο γιατί έχει το μεγαλύτερο άτομο.

(Γενικότερα

Οξειδωτικά μέσα είναι οι δέκτες ηλεκτρονίων

Αναγωγικά μέσα είναι οι πομποί ηλεκτρονίων – από τα αναγωγικά αναχωρούν ηλεκτρόνια)        

     ... Οι επόμενοι δυο πίνακες φυσικά δεν είχαν σχέση με τις ζητούμενες απαντήσεις, είναι όμως πολύ χρήσιμοι στη μελέτη της Χημείας ...

Β1α) Η άμμος SiO₂ επιδρά επί του φωσφορικού ασβεστίου Ca₃(PO₄)₂ και σχηματίζει πεντοξείδιο του φωσφόρου P₂O₅  και εύτηκτη σκωρία από CaSiO₃ που συλλέγεται στον πυθμένα της καμίνου και απορρίπτεται

Β1β) Ο κρυόλιθος (AlF₃ 3NaF) χρειάζεται ώστε να καταστεί το όλο τήγμα αγώγιμο,

 - Το Al₂O₃ δεν είναι αγώγιμο -,  για τη σημαντική ελάττωση του σημείου τήξεως του  Al2 O₃ αλλά και σαν καταλύτης για την αναγωγή του (Al⁺³) σε (Al)

(ηλεκτρόλυση τήγματος Al2O3 διαλυμένου σε τήγμα κρυολίθου)

Β1γ) Το CaCO₃ συντελεί στην απομάκρυνση των ξένων προσμείξεων του σιδηρομεταλλεύματος. Στην υψηλή θερμοκρασία της υψικαμίνου, διασπάται σε οξείδιο του ασβεστίου, το οποίο ενώνεται με τις ξένες προσμείξεις του σιδηρομεταλλεύματος κυρίως SiO₂  και σχηματίζει σκωρία από CaSiO₃.

Ιατρικός Φαρμακευτικός κύκλος

ΖΗΤΗΜΑ ΠΡΩΤΟ

Α1) Πως εκφράζεται η περιεκτικότητα των διαλυμάτων και πως η διαλυτότητα των σωμάτων. Ποιοι παράγοντες επηρεάζουν την διαλυτότητα των σωμάτων;

Α2) Πως ορίζεται το γραμμοϊσοδύναμο των οξέων των βάσεων και των αλάτων; Ποια είναι η σχέση μεταξύ της κανονικότητας και της μοριακότητα  ενός διαλύματος  ηλεκτρολύτου;

ΖΗΤΗΜΑ ΔΕΥΤΕΡΟ

Β1) Αναφέρετε δυο μέταλλα, που παρασκευάζονται βιομηχανικά με ηλεκτρόλυση αναγράφοντας τις πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται και τις χημικές αντιδράσεις που πραγματοποιούνται κατά τις ηλεκτρολυτικές αυτές παρασκευές. Περιγράψτε την ηλεκτρολυτική κάθαρση ενός άλλου μετάλλου.

Β2) Τι καλείται ομόλογος σειρά οργανικών ενώσεων; Αναφέρετε δυο ομόλογες σειρές οργανικών ενώσεων που έχουν τον ίδιο γενικό εμπειρικό τύπο και αναγράψτε μια γενική μέθοδο παρασκευής των μελών της μιας σειράς και γενική μέθοδο παρασκευής των μελών της άλλης σειράς.

ΖΗΤΗΜΑ ΤΡΙΤΟ

Να υπολογισθεί η κανονικότητα διαλύματος θειϊκού οξέος περιεκτικότητας 20% κατά βάρος σε θειϊκό οξύ, γνωρίζοντας ότι το διάλυμα θειϊκού οξέος περιεκτικότητας 60% κατά βάρος σε θειϊκό οξύ, έχει πυκνότητα 1,5 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστόμετρο, τα ατομικά βάρη H=1 ο=16 s=32 και επίσης ότι κατά την ανάμιξη του θειϊκού οξέος με το ύδωρ δεν μεταβάλλεται ο συνολικός όγκος

ΖΗΤΗΜΑ ΤΕΤΑΡΤΟ

Κατά την διαβίβαση υδρατμών μέσα από ερυθροπυρωμένους άνθρακες, για την Παρασκευή υδραερίου, γίνεται ταυτόχρονα και οξείδωση του άνθρακα σε διοξείδιο του άνθρακα. Έτσι το λαμβανόμενο υδραέριο περιέχει και διοξείδιο του άνθρακα.

Εάν για την πλήρη καύση 100 λίτρων του υδραερίου αυτού απαιτούνται 40 λίτρα οξυγόνου, να ευρεθεί η επί τοις εκατό κατ’ όγκο σύστασή του