Πανελλαδικές Εξετάσεις 2025 — chemistry, Θέμα A (5 μονάδες)

Με το αντιδραστήριο Tollens αντιδρούν οι
α. κετόνες.
β. αλδεΰδες.
γ. αιθέρες.
δ. αλκοόλες.

Απάντηση:
β. αλδεΰδες.

ΚΛΕΙΔΙ ΒΑΘΜΟΛΟΓΗΣΗΣ (5 μ.). Ορθό γράμμα/επιλογή: 5 μ. Δεν ζητείται αιτιολόγηση — δεν δίνεται μερική πίστωση: η απάντηση είναι 0 ή 5. Αν δοθούν δύο ή περισσότερες επιλογές: 0 μ. Ορθή επιλογή με λανθασμένη αιτιολόγηση: πλήρης βαθμός (η αιτιολόγηση αγνοείται).

Πανελλαδικές Εξετάσεις 2025 — chemistry, Θέμα A (5 μονάδες)

Δίνεται η χημική εξίσωση της απλής αντίδρασης: $A_2(g) + B_2(g) \to 2AB(g)$. Η αντίδραση είναι
α. μηδενικής τάξης.
β. πρώτης τάξης.
γ. δεύτερης τάξης.
δ. τρίτης τάξης.

Απάντηση:
γ. δεύτερης τάξης (απλή αντίδραση: v=k[A₂][B₂], τάξη = 1+1 = 2).

ΚΛΕΙΔΙ ΒΑΘΜΟΛΟΓΗΣΗΣ (5 μ.). Ορθό γράμμα/επιλογή: 5 μ. Δεν ζητείται αιτιολόγηση — δεν δίνεται μερική πίστωση: η απάντηση είναι 0 ή 5. Αν δοθούν δύο ή περισσότερες επιλογές: 0 μ. Ορθή επιλογή με λανθασμένη αιτιολόγηση: πλήρης βαθμός (η αιτιολόγηση αγνοείται).

Πανελλαδικές Εξετάσεις 2025 — chemistry, Θέμα A (5 μονάδες)

Στο μόριο του προπενίου $CH_3CH=CH_2$ υπάρχουν
α. 8σ και 1π ομοιοπολικοί δεσμοί.
β. 7σ και 2π ομοιοπολικοί δεσμοί.
γ. 6σ και 1π ομοιοπολικοί δεσμοί.
δ. 6σ και 2π ομοιοπολικοί δεσμοί.

Απάντηση:
α. 8σ και 1π (6 δεσμοί C-H σ, 1 δεσμός C-C σ, 1 διπλός δεσμός C=C: 1σ+1π).

ΚΛΕΙΔΙ ΒΑΘΜΟΛΟΓΗΣΗΣ (5 μ.). Ορθό γράμμα/επιλογή: 5 μ. Δεν ζητείται αιτιολόγηση — δεν δίνεται μερική πίστωση: η απάντηση είναι 0 ή 5. Αν δοθούν δύο ή περισσότερες επιλογές: 0 μ. Ορθή επιλογή με λανθασμένη αιτιολόγηση: πλήρης βαθμός (η αιτιολόγηση αγνοείται).

Πανελλαδικές Εξετάσεις 2025 — chemistry, Θέμα A (5 μονάδες)

Ποια από τις παρακάτω τετράδες κβαντικών αριθμών $(n, l, m_l, m_s)$, που αφορούν σε ηλεκτρόνιο, είναι δυνατή;
α. $(1, 1, 1, +\tfrac{1}{2})$
β. $(1, 0, 0, -\tfrac{1}{2})$
γ. $(2, 0, 1, +\tfrac{1}{2})$
δ. $(3, 2, 1, 0)$

Απάντηση:
β. $(1,0,0,-\tfrac{1}{2})$. Στην α είναι $l=n$ (αδύνατο), στη γ $m_l=1>l=0$, στη δ $m_s=0$ δεν επιτρέπεται.

ΚΛΕΙΔΙ ΒΑΘΜΟΛΟΓΗΣΗΣ (5 μ.). Ορθό γράμμα/επιλογή: 5 μ. Δεν ζητείται αιτιολόγηση — δεν δίνεται μερική πίστωση: η απάντηση είναι 0 ή 5. Αν δοθούν δύο ή περισσότερες επιλογές: 0 μ. Ορθή επιλογή με λανθασμένη αιτιολόγηση: πλήρης βαθμός (η αιτιολόγηση αγνοείται).

Πανελλαδικές Εξετάσεις 2025 — chemistry, Θέμα A (5 μονάδες)

Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις ως ΣΩΣΤΟ ή ΛΑΘΟΣ:
1. Ηλεκτρολυτική διάσταση στις ιοντικές ενώσεις είναι η απομάκρυνση των ιόντων του κρυσταλλικού πλέγματος.
2. Η προσθήκη αντιδραστηρίου Grignard σε προπανόνη οδηγεί στον σχηματισμό πρωτοταγούς αλκοόλης.
3. Η θεωρία της προσρόφησης ερμηνεύει την ομογενή κατάλυση.
4. Μεταξύ των μορίων ΗΙ αναπτύσσονται δεσμοί υδρογόνου.
5. Η ατομική ακτίνα αυξάνεται καθώς προχωρούμε από πάνω προς τα κάτω στην ομάδα των αλογόνων του Περιοδικού Πίνακα.

Απάντηση:
1. ΣΩΣΤΟ. 2. ΛΑΘΟΣ (προκύπτει τριτοταγής αλκοόλη). 3. ΛΑΘΟΣ (ερμηνεύει την ετερογενή κατάλυση). 4. ΛΑΘΟΣ (το Ι δεν είναι F, O ή N). 5. ΣΩΣΤΟ.

ΚΛΕΙΔΙ ΒΑΘΜΟΛΟΓΗΣΗΣ (5 μ.). 1 μονάδα ανά ορθό χαρακτηρισμό (1 Σ, 2 Λ, 3 Λ, 4 Λ, 5 Σ). Καμία μερική πίστωση ανά πρόταση. Δεν ζητείται αιτιολόγηση.

Πανελλαδικές Εξετάσεις 2025 — chemistry, Θέμα B (6 μονάδες)

α. Ποια δύο (2) από τα παρακάτω άτομα ή ιόντα είναι παραμαγνητικά; i. $_{20}Ca^{2+}$ ii. $_{29}Cu^{2+}$ iii. $_{30}Zn^{2+}$ iv. $_{7}N$ (μονάδες 2)
β. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (μονάδες 4)

Απάντηση:
Παραμαγνητικά είναι τα ii ($Cu^{2+}$) και iv (N). Αιτιολόγηση: $Ca^{2+}$: [Ar] — όλα τα ηλεκτρόνια συζευγμένα (διαμαγνητικό). $Cu^{2+}$: [Ar]3d⁹ — ένα μονήρες ηλεκτρόνιο (παραμαγνητικό). $Zn^{2+}$: [Ar]3d¹⁰ — διαμαγνητικό. N: 1s²2s²2p³ — τρία μονήρη ηλεκτρόνια στα 2p (κανόνας Hund, παραμαγνητικό).

ΚΛΕΙΔΙ ΒΑΘΜΟΛΟΓΗΣΗΣ (6 μ.). α (2 μ.): επιλογή ii και iv — 1 μ. ανά ορθή επιλογή· λανθασμένη επιπλέον επιλογή: -1 μ. β (4 μ.): ορθές ηλεκτρονιακές δομές των τεσσάρων σωματιδίων: 2 μ.· διατύπωση του κριτηρίου (παραμαγνητικό = ύπαρξη μονήρων ηλεκτρονίων) και εφαρμογή του με αναφορά στα μονήρη ($Cu^{2+}$: 1, N: 3): 2 μ. Μερική πίστωση: ορθές επιλογές χωρίς ηλεκτρονιακές δομές: -2 μ. Λάθος δομή ενός μόνο σωματιδίου: -1 μ.

Πανελλαδικές Εξετάσεις 2025 — chemistry, Θέμα B (5 μονάδες)

Το διοξείδιο του άνθρακα ($CO_2$) και ο διθειάνθρακας ($CS_2$) είναι ομοιοπολικές ενώσεις, των οποίων τα μόρια έχουν γραμμική διάταξη. Δίνονται οι συντακτικοί τύποι: $O=C=O$ και $S=C=S$. Να εξηγήσετε ποια από τις δύο ενώσεις έχει το υψηλότερο σημείο βρασμού. Τα O και S είναι ηλεκτραρνητικότερα του C. Δίνονται: $A_r(C)=12$, $A_r(O)=16$, $A_r(S)=32$.

Απάντηση:
Και τα δύο μόρια είναι γραμμικά και συμμετρικά, οπότε οι ροπές των πολωμένων δεσμών αλληλοαναιρούνται και τα μόρια είναι μη πολικά. Μεταξύ των μορίων αναπτύσσονται μόνο δυνάμεις διασποράς (London), οι οποίες είναι ισχυρότερες όσο μεγαλύτερη είναι η σχετική μοριακή μάζα. $M_r(CS_2)=76 > M_r(CO_2)=44$, άρα ο $CS_2$ έχει το υψηλότερο σημείο βρασμού.

ΚΛΕΙΔΙ ΒΑΘΜΟΛΟΓΗΣΗΣ (5 μ.). Τεκμηρίωση ότι και τα δύο μόρια είναι μη πολικά (γραμμικά και συμμετρικά, μηδενική συνολική διπολική ροπή): 2 μ. Αναγνώριση ότι αναπτύσσονται μόνο δυνάμεις διασποράς London (όχι διπόλου-διπόλου): 1 μ. Σύγκριση $M_r$ (76 έναντι 44) και σύνδεση με την ισχύ των δυνάμεων London: 1 μ. Συμπέρασμα: υψηλότερο σημείο βρασμού ο $CS_2$: 1 μ. Μερική πίστωση: σωστό συμπέρασμα με αιτιολόγηση μόνο βάσει $M_r$, χωρίς αναφορά στη μη πολικότητα: -2 μ. Ισχυρισμός ύπαρξης δεσμών υδρογόνου ή διπόλου-διπόλου: -2 μ.

Πανελλαδικές Εξετάσεις 2025 — chemistry, Θέμα B (5 μονάδες)

Σε υψηλές θερμοκρασίες το $N_2O$ μετατρέπεται σε NO: $N_2O(g) + \tfrac{1}{2}O_2(g) \to 2NO(g)$.
α. Η μέση ταχύτητα παραγωγής του NO είναι 0,06 M/s για τα πρώτα 5 s. Από 5 s μέχρι 15 s η μέση ταχύτητα της αντίδρασης μπορεί να είναι ίση με: i. 0,09 M/s ii. 0,06 M/s iii. 0,03 M/s iv. 0,01 M/s (μονάδα 1)
β. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (μονάδες 4)

Απάντηση:
α. iv (0,01 M/s). β. Η μέση ταχύτητα της αντίδρασης τα πρώτα 5 s είναι $v = \tfrac{1}{2}\cdot\dfrac{\Delta[NO]}{\Delta t} = \tfrac{1}{2}\cdot 0{,}06 = 0{,}03$ M/s. Με την πάροδο του χρόνου οι συγκεντρώσεις των αντιδρώντων μειώνονται, άρα η ταχύτητα μειώνεται· από 5 έως 15 s η μέση ταχύτητα πρέπει να είναι μικρότερη από 0,03 M/s, άρα μόνο η τιμή 0,01 M/s είναι δυνατή.

ΚΛΕΙΔΙ ΒΑΘΜΟΛΟΓΗΣΗΣ (5 μ.). α (1 μ.): επιλογή iv. β (4 μ.): μετατροπή της ταχύτητας παραγωγής NO σε ταχύτητα αντίδρασης με τον συντελεστή 2 ($v=0{,}03$ M/s): 2 μ.· επιχείρημα ότι η ταχύτητα μειώνεται με τον χρόνο καθώς μειώνονται οι συγκεντρώσεις των αντιδρώντων: 1 μ.· αποκλεισμός των i, ii, iii ως μη μικρότερων του 0,03: 1 μ. Μερική πίστωση: παράλειψη της διαίρεσης με τον στοιχειομετρικό συντελεστή (επιλογή iii): -3 μ.

Πανελλαδικές Εξετάσεις 2025 — chemistry, Θέμα B (4 μονάδες)

Δίνονται τα υδατικά διαλύματα Δ1 και Δ2 στην ίδια θερμοκρασία. Δ1: HCOOH συγκέντρωσης C. Δ2: $CH_3COOH$ συγκέντρωσης C. Να εξηγήσετε ποιο από τα διαλύματα (Δ1 ή Δ2) έχει μικρότερη τιμή pH. Δίνεται ότι το +Ι επαγωγικό φαινόμενο: H- < $CH_3$-. Τα δεδομένα επιτρέπουν τις γνωστές προσεγγίσεις.

Απάντηση:
Η ομάδα $CH_3$- εμφανίζει ισχυρότερο +Ι επαγωγικό φαινόμενο από το H-, δηλαδή ωθεί ηλεκτρόνια προς το καρβοξύλιο, δυσχεραίνοντας τον ιοντισμό. Άρα το $CH_3COOH$ είναι ασθενέστερο οξύ από το HCOOH ($K_a$(HCOOH) > $K_a$($CH_3COOH$)). Για ίδια συγκέντρωση C, το HCOOH δίνει μεγαλύτερη $[H_3O^+]$ ($[H_3O^+]=\sqrt{K_aC}$), άρα το Δ1 έχει μικρότερο pH.

ΚΛΕΙΔΙ ΒΑΘΜΟΛΟΓΗΣΗΣ (4 μ.). Σύγκριση της ισχύος των δύο οξέων μέσω του +Ι επαγωγικού φαινομένου, με συμπέρασμα $K_a(HCOOH)>K_a(CH_3COOH)$: 2 μ. Σύνδεση με $[H_3O^{+}]=\sqrt{K_aC}$ για ίδια συγκέντρωση C: 1 μ. Συμπέρασμα ότι το $\Delta_1$ έχει μικρότερο pH: 1 μ. Μερική πίστωση: ορθό συμπέρασμα χωρίς αναφορά στο επαγωγικό φαινόμενο: -2 μ. Γραφή των εξισώσεων ιοντισμού δεν βαθμολογείται αυτοτελώς αλλά ενισχύει την τεκμηρίωση.