Θέμα 2ο

2.1. Το μαγκάλι είναι μια οικονομική λύση για τη θέρμανση, ωστόσο η χρήση του σε εσωτερικούς χώρους ενέχει σοβαρούς κινδύνους για την υγεία και τη ζωή.
Το κάρβουνο περιέχει κατά \(80-90\) \(\%\) άνθρακα (\(C\)). Όταν υπάρχει άφθονο οξυγόνο, η καύση του άνθρακα είναι «πλήρης» ή «τέλεια» και παράγεται διοξείδιο του άνθρακα \(CO_2(g)\). Σε υψηλές συγκεντρώσεις, το \(CO_2\) μπορεί να προκαλέσει ασφυξία, καθώς είναι άοσμο, άχρωμο και εκτοπίζει το οξυγόνο από τον αέρα. Επίσης, είναι βαρύτερο από τον ατμοσφαιρικό αέρα και για αυτό συγκεντρώνεται κοντά στο έδαφος.
Όμως, όταν ο χώρος δεν αερίζεται επαρκώς και το οξυγόνο είναι περιορισμένο, έχουμε «ατελή» καύση. Στην ατελή καύση παράγεται μονοξείδιο του άνθρακα (\(CO\)), το οποίο είναι άοσμο, άχρωμο και εξαιρετικά τοξικό, ακόμη και σε σχετικά μικρές ποσότητες, επειδή δεσμεύεται 200 φορές ισχυρότερα από το \(O_2\) με την αιμοσφαιρίνη, εμποδίζοντας τη μεταφορά του \(O_2\) στους ιστούς. Έχουν καταγραφεί αρκετοί θάνατοι από δηλητηρίαση με \(CO\) λόγω της χρήσης μαγκαλιού σε κλειστούς χώρους.
α) Να γράψετε τις χημικές εξισώσεις των αντιδράσεων τέλειας και ατελούς καύσης του άνθρακα (\(C\)).
(Μονάδες 4)
β) Να υπολογίσετε τον αριθμό οξείδωσης του άνθρακα στο διοξείδιο του άνθρακα.
(Μονάδες 2)
γ) Η σχετική μοριακή μάζα του αέρα υπολογίζεται ως μέσος όρος των σχετικών μοριακών μαζών των συστατικών του, με βάση τις ποσοστιαίες αναλογίες τους και είναι ίση με \(29\).
i. Να υπολογίσετε τη σχετική μοριακή μάζα του \(CO_2\). Δίνονται οι σχετικές ατομικές μάζες \(Ar(C)=12\) και \(Ar(Ο)=16\).
(Μονάδες 2)
ii. Να εξηγήσετε γιατί το \(CO_2\) μπορεί να γίνει επικίνδυνο σε μη αεριζόμενο υπόγειο χώρο, π.χ. σε ένα υπόγειο πάρκινγκ.
(Μονάδες 2)
δ) Γιατί το μονοξείδιο του άνθρακα (\(CO\)) είναι πολύ πιο επικίνδυνο από το διοξείδιο του άνθρακα (\(CO_2\)), όταν καίμε μαγκάλι με κλειστά παράθυρα;
(Μονάδες 2)
Μονάδες 12

2.2. Σε ένα χημικό εργαστήριο η Κατερίνα διαθέτει τέσσερα σταγονομετρικά φιαλίδια, που περιέχουν διαλύματα \(Na_2CO_3\), \(NaNO_3\), \(ΚI\), και \(BaCl_2\). Ωστόσο, οι ετικέτες τους έχουν χαθεί. Έτσι, η Κατερίνα πρέπει να προσδιορίσει τι ακριβώς έχει κάθε δοχείο και να επανατοποθετήσει σωστά τις ετικέτες.
Για την αναγνώριση των διαλυμάτων έχει στη διάθεσή της στατώ με άδειους δοκιμαστικούς σωλήνες καθώς και υδατικά διαλύματα \(HCl\), \(AgNO_3\) και \(Na_2SO_4\).
Η Κατερίνα αρχικά επεσήμανε τα φιαλίδια ως \(Α, Β, Γ\) και \(Δ\) και μετά πραγματοποίησε μια σειρά δοκιμασιών, τα αποτελέσματα των οποίων τα κατέγραψε στον Πίνακα 1.
Πίνακας 1. Παρατηρήσεις από τις αναμείξεις διαλυμάτων

Να συμβουλευθείτε τον Πίνακα με τα κυριότερα αέρια και ιζήματα και στη συνέχεια να απαντήσετε στις ερωτήσεις που ακολουθούν.
α) Ποια είναι η ουσία \(Γ\), με βάση τα ευρήματα που καταγράφηκαν στον Πίνακα 1; Να εξηγήσετε την απάντησή σας.
(Μονάδες 3)
β) Ποια είναι η ουσία \(Δ\), με βάση τα ευρήματα που καταγράφηκαν στον Πίνακα 1; Να εξηγήσετε την απάντησή σας.
(Μονάδες 3)
γ) Ποια είναι η ουσία \(Β\), με βάση τα ευρήματα που καταγράφηκαν στον Πίνακα 1; Να εξηγήσετε την απάντησή σας.
(Μονάδες 3)
δ) Να γράψετε τις χημικές εξισώσεις των αντιδράσεων που έδωσε η ουσία \(Γ\) με το \(HCl\) και τον \(AgNO_3\).
(Μονάδες4)
Μονάδες 13

Το παραπάνω θέμα αναπτύχθηκε στο πλαίσιο του έργου: «Ανάπτυξη Δοκιμασιών Αξιολόγησης Δεξιοτήτων Εγγραμματισμού στα μαθήματα της Νεοελληνικής Γλώσσας και Λογοτεχνίας, της Άλγεβρας, της Φυσικής και της Χημείας Α’ Λυκείου Γενικού Λυκείου» Ανάδοχος: «Ειδικός Λογαριασμός Κονδυλίων Έρευνας (Ε.Λ.Κ.Ε) Πανεπιστημίου Ιωαννίνων» ΑΔΑΜ: 25SYMV016348911 2025-02-20.