Τράπεζα Θεμάτων

www.trapeza-thematon.gr

Τύπος Σχολείου:	Γενικό Λύκειο	Τάξη:	Α' Λυκείου
Μάθημα:	Χημεία	Θέμα:	4
Κωδικός Θέματος:	11885	Ύλη:	1.5.2 Περιεκτικότητες Διαλυμάτων - Εκφράσεις περιεκτικότητας 4.3.1 Συγκέντρωση ή μοριακότητα κατ' όγκο διαλύματος 4.3.2 Αραίωση διαλύματος 4.3.3 Ανάμειξη διαλυμάτων

Τύπος Σχολείου:	Γενικό Λύκειο
Τάξη:	Α' Λυκείου
Μάθημα:	Χημεία
Θέμα:	4
Κωδικός Θέματος:	11885
Ύλη:	1.5.2 Περιεκτικότητες Διαλυμάτων - Εκφράσεις περιεκτικότητας 4.3.1 Συγκέντρωση ή μοριακότητα κατ' όγκο διαλύματος 4.3.2 Αραίωση διαλύματος 4.3.3 Ανάμειξη διαλυμάτων
Τελευταία Ενημέρωση: 09-Φεβ-2025

ΘΕΜΑ 4ο
Σύμφωνα με τις οδηγίες του Εθνικού Οργανισμού Δημόσιας Υγείας στο πλαίσιο της προστασίας από τον ιό SARS-COV-2, όλες οι δυνητικά μολυσμένες επιφάνειες θα πρέπει να καθαρίζονται με φρέσκο διάλυμα υποχλωριώδους νατρίου ( $N a C l O$ ) $0, 1 - 0, 5 %$ , για τουλάχιστον $1$ λεπτό ανάλογα με το χώρο. Το διάλυμα αυτό παρασκευάζεται με αραίωση της οικιακής χλωρίνης με νερό. Η οικιακή χλωρίνη έχει περιεκτικότητες από $3 %$ έως $6 %$ σε υποχλωριώδες νάτριο, ανάλογα με το προϊόν.

α) Ποια είναι η συγκέντρωση ( $c$ ) ενός διαλύματος $Δ_{1}$ που έχει περιεκτικότητα $7, 45 % w / v$ σε $N a C l O$ ;
Μονάδες 7

β) Πόσο νερό πρέπει να προσθέσουμε σε $100 m L$ από το διάλυμα $Δ_{1}$ για να φτιάξουμε διάλυμα $5, 25 % w / v$ σε $N a O C l$ ;
Μονάδες 7

γ) Αν αναμείξουμε $200 m L$ από ένα διάλυμα $N a C l O 1 M$ και $550 m L$ από ένα διάλυμα $N a C l O 0, 4 Μ$ , ποια θα είναι η συγκέντρωση ( $c$ ) του τελικού διαλύματος;
Μονάδες 8

δ) Το χλώριο $C l_{2}$ είναι ένα πολύ τοξικό αέριο ερεθιστικό για το δέρμα και τα μάτια. Η εισπνοή χλωρίου μπορεί να οδηγήσει ακόμη και σε θάνατο. Μια νοικοκυρά έχει ρίξει στη λεκάνη της τουαλέτας ακουαφόρτε, δηλαδή πυκνό υδροχλωρικό οξύ (πυκνό υδατικό διάλυμα $H C l$ ), για να την καθαρίσει από άλατα και έγχρωμες κηλίδες που έχουν επικολλήσει σε αυτήν. Στο διάστημα που άφησε το ακουαφόρτε ( $H C l$ ) να δράσει, καθάρισε τα πατώματα του σπιτιού με χλωρίνη. Η νοικοκυρά σκέπτεται ότι έχει δύο εναλλακτικές:

Να ρίξει απευθείας τα απόνερα στη λεκάνη και μετά να ρίξει νερό για να την καθαρίσει τόσο από τα υπολείμματα ακουαφόρτε ( $H C l$ ), όσο και από τους ρύπους και την περίσσεια $N a O C l$ που υπάρχουν στα απόνερα του καθαρισμού των πατωμάτων, ώστε να κάνει οικονομία στο καθαρό νερό.
Να καθαρίσει με νερό πρώτα τα υπολείμματα του ακουαφόρτε ( $H C l$ ) και μετά να ρίξει τα απόνερα του καθαρισμού των πατωμάτων στη λεκάνη. Τέλος δε, να ξαναρίξει νερό για να καθαρίσει τη λεκάνη από τους ρύπους και τα υπολείμματα $N a O C l$ υπάρχουν στα τα απόνερα του καθαρισμού των πατωμάτων.

Να εξηγήσετε ποια από τις δύο αυτές επιλογές είναι η ασφαλέστερη.
Μονάδες 3

Μονάδες 25

Δίνονται οι σχετικές ατομικές μάζες $A r (O) = 16$ , $A r (N a) = 23$ , $A r (C l) = 35, 5$ , καθώς και η αντίδραση $N a O C l (a q) + 2 H C l (a q) \to Ν α C l (a q) + Η_{2} Ο (l) + C l_{2} (g)$ .

Απάντηση Θέματος:

Ενδεικτική επίλυση
α)

$M_{r} (N a C l O) = 23 + 35, 5 + 16 = 74, 5$

$c = \frac{n}{V} = \frac{\frac{m}{M_{r}}}{V}$ $= \frac{\frac{7, 45}{74, 5} m o l}{0, 1 L} = 1 M$

β) Σε $100 m L Δ_{1}$ περιέχονται $7, 45 g N a C l O$ .
Έστω, ότι πρέπει να προσθέσουμε $V m L$ νερού στο διάλυμα $Δ_{1}$ .
Για το διάλυμα που προκύπτει γνωρίζουμε ότι,
σε $100 m L$ διαλύματος περιέχονται $5, 25 g N a O C l$
σε $(100 + V) m L$ διαλύματος περιέχονται $7, 45 g N a O C l$
Τα ποσά είναι ανάλογα, συνεπώς:

$\frac{100 m L}{(100 + V) m L} = \frac{5, 25 g N a O C l}{7, 45 g N a O C l}$ $\Rightarrow 745 = 525 + 5, 25 \cdot V$ $\Rightarrow 220 = 5, 25 \cdot V$ $\Rightarrow V = 41, 9$

Άρα, πρέπει να προσθέσουμε $41, 9 m L$ νερού στο διάλυμα $Δ_{1}$ .

γ) Για την ανάμιξη ισχύει:

$c_{τ ε λ} \cdot V_{τ ε λ} = c_{1} \cdot V_{1} + c_{2} \cdot V_{2}$ $\Rightarrow c_{τ ε λ} \cdot (200 + 550) m L = 1 M \cdot 200 m L + 0, 4 M \cdot 550 m L$ $\Rightarrow c_{τ ε λ} = \frac{200 + 220}{750} M = 0, 56 M$

δ) Ασφαλέστερη είναι η δεύτερη επιλογή.

Στην πρώτη επιλογή το πυκνό διάλυμα $H C l$ που έχει η λεκάνη και το $N a C l O$ θα αντιδράσουν παράγοντας το πολύ τοξικό αέριο $C l_{2}$ , όπως φαίνεται στην αντίδραση:

$N a O C l (a q) + 2 H C l (a q) \to Ν α C l (a q) + Η_{2} Ο (l) + C l_{2} ↑$

Συνεπώς, η νοικοκυρά θα εισπνεύσει αέριο $C l_{2}$ και θα κινδυνεύσει σοβαρά.

Το θέμα προέρχεται και αντλήθηκε από την πλατφόρμα της Τράπεζας Θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας που αναπτύχθηκε (MIS5070818-Tράπεζα θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας για τη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση, Γενικό Λύκειο-ΕΠΑΛ) και είναι διαδικτυακά στο δικτυακό τόπο του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής (Ι.Ε.Π.) στη διεύθυνση (http://iep.edu.gr/el/trapeza-thematon-arxiki-selida).