Τράπεζα Θεμάτων

Θέμα 2ο
Ο Αλέξης παίζει ακουστική κιθάρα και προσπαθεί να διαλέξει τον κατάλληλο τύπο χορδών. Στο κατάστημα μουσικών ειδών του εξηγούν ότι η χορδή στο εσωτερικό της είναι φτιαγμένη από ατσάλι (κράμα σιδήρου με άνθρακα), ενώ στο εξωτερικό της υπάρχει υλικό περιέλιξης, το οποίο έχει διαφορετική αντοχή στην οξείδωση, δηλαδή στo σκούριασμα.

2.1
α) Εάν οι χορδές δεν ήταν επικαλυμμένες με υλικό περιέλιξης, θα οξειδώνονταν πολύ γρήγορα εξαιτίας της αντίδρασης του σιδήρου του ατσαλιού με το οξυγόνο της ατμόσφαιρας. Να γράψετε τη χημική εξίσωση που περιγράφει την αντίδραση του σιδήρου με το οξυγόνο για τον σχηματισμό τριοξειδίου του σιδήρου.
(Μονάδες 2)
β) Ένα από τα μέταλλα (έστω \(Μ\)) που εμφανίζονται στον πίνακα είναι υπεύθυνο για την πολύ μεγάλη αντοχή της χορδής στην οξείδωση. Όταν αντιδρά με το οξυγόνο της ατμόσφαιρας, δημιουργεί στην επιφάνεια της χορδής ένα στρώμα οξειδίου, της μορφής \(Μ_2Ο_3\), που είναι πολύ συνεκτικό και δεν επιτρέπει στο οξυγόνο να έρθει σε επαφή με το εσωτερικό μέταλλο, προστατεύοντας το εσωτερικό από περαιτέρω οξείδωση.
i. Με βάση τα δεδομένα του πίνακα να εξηγήσετε ποιο είναι το μέταλλο αυτό και να γράψετε το όνομα του οξειδίου που σχηματίζει.
(Μονάδες 2)
ii. Να υπολογίσετε τον αριθμό οξείδωσης του μετάλλου αυτού στο οξείδιο.
(Μονάδες2)
γ) Το νικέλιο \(^{58}_{28}Ni\) σχηματίζει επίσης οξείδιο του νικελίου (\(NiO\)) αλλά με πιο αργό ρυθμό από τον σίδηρο, γι' αυτό και εμφανίζει μέτρια αντοχή στην οξείδωση. Να υπολογίσετε πόσα πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια έχει το κατιόν του νικελίου στο οξείδιο (\(ΝiΟ\)).
(Μονάδες 4)
δ) Τα στοιχεία \(Fe\), \(Ni\), \(Cr\), \(Cu\) βρίσκονται στην ίδια περίοδο του Περιοδικού Πίνακα με το στοιχείο \(_{20}Ca\). Σε ποια περίοδο ανήκουν;
(Μονάδες 2)
Μονάδες 12
2.2
α) Ο ανθρώπινος ιδρώτας, εκτός από άλατα (κυρίως \(NaCl\)), περιέχει και ενώσεις του θείου (\(S\)), οι οποίες αντιδρούν με ουσίες που παράγουν τα βακτήρια που βρίσκονται πάνω στις χορδές. Έτσι, παράγεται μικρή ποσότητα \(H_2S\). Οι χορδές του τύπου Α και Δ, που έχουν ως υλικό περιέλιξης τον χαλκό (\(Cu\)), αντιδρούν με το \(H_2S\), οδηγώντας στον σχηματισμό \(Cu_S\), που είναι υπεύθυνος για το μαύρισμα των χορδών, όπως περιγράφεται από τη χημική εξίσωση:
\(Cu(s) + H_2S(g) \rightarrow CuS(s) + H_2(g)\).
i. Μπορεί η αντίδραση αυτή να χαρακτηριστεί ως απλή αντικατάσταση; Να εξηγήσετε την απάντησή σας.
(Μονάδες 2)
ii. Να ονομάσετε τις ενώσεις \(H_2S\) και \(CuS\).
(Μονάδες 2)
β) Ο κασσίτερος \(_{50}Sn\) βρίσκεται στην \(14η\) ομάδα του Περιοδικού Πίνακα.
i. Ποιο από τα στοιχεία \(_{16}S\), \(_{15}P\), \(_6C\) βρίσκεται στην ίδια ομάδα με αυτόν;
(Μονάδες 4)
ii. O \(Sn\) ή το στοιχείο που βρήκατε έχει μεγαλύτερη ατομική ακτίνα;
(Μονάδα 1)
γ)
i . Στην περίπτωση του φωσφορούχου μπρούντζου συμβαίνουν τα εξής: αρχικά, ο χαλκός οξειδώνεται από το ατμοσφαιρικό οξυγόνο προς οξείδιο του χαλκού (II). Ο φωσφόρος με το οξυγόνο της ατμόσφαιρας και το οξείδιο του χαλκού δίνει φωσφορικό χαλκό (ΙΙ). Η χημική εξίσωση της αντίδρασης αυτής γράφτηκε από μια μαθήτρια με λανθασμένους συντελεστές στα αντιδρώντα της χημικής εξίσωσης.
\(2 P(s) + 4 O2(g) + 3 CuO(s) \rightarrow 2 Cu_3(PO_4)_2(s)\).
Μπορείτε να τη γράψετε με σωστούς συντελεστές;
(Μονάδες 2)
ii. Ο φωσφορικός χαλκός (ΙΙ) είναι ένα πολύ συνεκτικό και «αδιάλυτο στερεό». Γιατί αυτά τα χαρακτηριστικά του είναι σημαντικά για την προστασία μετάλλων από την οξείδωση;
(Μονάδες 2)
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.