Chimie anorganică 2015

Ministerul Educaţiei Naţionale Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare Examenul de bacalaureat naţional 2015 Proba E. d) Chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Model Filiera teoretică – profil real, specializarea matematică-informatică, specializarea ştiinţele naturii Filiera vocaţională – profil militar, specializarea matematică-informatică • Toate subiectele sunt obligatorii. Se acordă 10 puncte din oficiu. • Timpul de lucru efectiv este de 3 ore. SUBIECTUL I (30 de puncte) Subiectul A. Scrieţi, pe foaia de examen, termenul din paranteză care completează corect fiecare dintre următoarele enunţuri: 1. Orbitalii substratului p au aceeaşi ... ... ... . (energie/orientare spaţială) 2. Într-un ion pozitiv numărul electronilor este mai ... ... ... faţă de numărul protonilor. (mic/mare) 3. Numărul de oxidare al elementelor din grupele principale 1 şi 2 este ... ... ... şi egal cu numărul grupei. (pozitiv/negativ) 4. Indicatorii acido-bazici sunt substanţe organice care îşi schimbă ... ... ... în funcţie de concentraţia ionilor hidroniu a soluţiei în care sunt adăugaţi. (culoarea/starea de agregare) 5. Variaţia de entalpie pentru o reacţie endotermă este ... ... ... . (pozitivă/negativă) 10 puncte Subiectul B. Pentru fiecare item al acestui subiect, notaţi pe foaia de examen numai litera corespunzătoare răspunsului corect. Fiecare item are un singur răspuns corect. 1. Electronul distinctiv al atomului cu sarcina nuclearǎ +16 este plasat în substratul: a. 3s; c. 3p; b. 4s; d. 4p. 2. Despre clor putem afirma: a. este lichid la 298 K şi 1 atm; b. este incolor; b. este gaz la 298 K şi 1 atm; d. este brun-roşiatic. 3. Se asociază preponderent prin legături de hidrogen moleculele substanţei: a. HCl(g); c. H2(g); b. N2(g); d. H2O(l). 4. În soluţia rezultată prin dizolvarea acidului clorhidric în apă se află: a. molecule de apă şi de acid clorhidric; c. numai anioni clorură şi ioni hidroniu; b. molecule de apă, anioni clorură şi ioni hidroniu; d. numai anioni clorură şi molecule de apă. 5. Despre soluţia rezultată în urma electrolizei unei soluţii de clorură de sodiu se poate afirma: a. are pH > 7; c. are caracter acid; b. are pH < 7; d. are caracter neutru. 10 puncte Subiectul C. Scrieţi, pe foaia de examen, cifra corespunzătoare elementului chimic din coloana A însoţit de litera din coloana B, corespunzătoare configuraţiei electronice a acestuia. Fiecărei cifre din coloana A îi corespunde o singură literă din coloana B. B. A. 1. Mg (perioada 3, grupa 2) a. 1s22s22p63s23p5 2. C (perioada 2, grupa 14) b. 1s22s22p63s2 3. Al (perioada 3, grupa 13) c. 1s22s22p63s1 4. Ne (perioada 2, grupa 18) d. 1s22s22p2 5. Cl (perioada 3, grupa 17) e. 1s22s22p63s23p1 f. 1s22s22p6 10 puncte Probă scrisă la chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Model Filiera teoretică – profil real, specializarea matematică-informatică, specializarea ştiinţele naturii Filiera vocaţională – profil militar, specializarea matematică-informatică Pagina 1 din 3  Ministerul Educaţiei Naţionale Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare SUBIECTUL al II-lea (30 de puncte) Subiectul D. 1. Precizaţi compoziţia nucleară pentru atomul 40 20 Ca . 2 puncte 2. Atomul unui element (E) conţine în configuraţia sa electronică 6 orbitali p şi 3 orbitali s complet ocupaţi cu electroni. a. Scrieţi configuraţia electronică a atomului elementului (E). b. Notaţi numărul atomic al elementului (E). c. Notaţi blocul de elemente din care face parte elementul (E). 4 puncte 3. Modelaţi formarea legăturii chimice în clorura de sodiu utilizând simbolurile elementelor chimice şi puncte pentru reprezentarea electronilor. 3 puncte 4. Modelaţi formarea legăturii chimice în molecula de apă, utilizând simbolurile chimice şi puncte pentru reprezentarea electronilor. 2 puncte 5. a. Notaţi două proprietăţi fizice ale apei distilate, în condiţii standard. b. Explicaţi faptul că 5 g de zahăr cubic se dizolvă mai greu în apă decât 5 g de zahăr pudră, la aceeaşi temperatură. 4 puncte Subiectul E. 1. Permanganatul de potasiu reacționează cu cloratul de potasiu, în soluţie, conform ecuației reacției: CKMnO4 + CKClO3 + CH2O → CMnO2 + CKClO4 + CKOH a. Scrieți ecuațiile proceselor de oxidare, respectiv de reducere care au loc în această reacție. b. Notați rolul cloratului de potasiu în acest proces (agent oxidant/agent reducător). 3 puncte 2. Notați coeficienții stoechiometrici ai ecuației reacției de la punctul 1. 1 punct 3. Se amestecă 400 g soluție de clorură de sodiu, de concentrație procentuală masică 10%, cu 200 g soluție de clorură de sodiu, de concentrație procentuală masică 30%. a. Calculaţi masa de clorură de sodiu din soluţia obţinută prin amestecare, exprimată în grame. b. Determinaţi raportul masic solvent : solvat din soluţia finală. 5 puncte 4. O plăcuţă confecţionată din fier este introdusă într-un pahar Berzelius ce conţine 100 mL soluţie de acid clorhidric, de concentraţie 1M. După reacţie, se constată că s-a consumat tot acidul clorhidric dizolvat în soluţie. a. Scrieți ecuația reacției dintre fier și acid clorhidric. b. Determinați masa de sare formată în urma reacţiei, exprimată în grame. 5 puncte 5. Notaţi denumirea substanței dizolvate din serul fiziologic. 1 punct Numere atomice: H- 1; O- 8; Na- 11; Cl- 17. Mase atomice: Cl- 35,5; Fe- 56. Probă scrisă la chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Model Filiera teoretică – profil real, specializarea matematică-informatică, specializarea ştiinţele naturii Filiera vocaţională – profil militar, specializarea matematică-informatică Pagina 2 din 3  Ministerul Educaţiei Naţionale Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare SUBIECTUL al III-lea (30 de puncte) Subiectul F. 1. Combustibilul GPL conţine pentan lichid, C5H12. Scrieţi ecuaţia termochimică de ardere a pentanului, ştiind că rezultă dioxid de carbon şi vapori de apă. 2 puncte 2. Determinaţi căldura, exprimată în kJ, degajată la arderea a 2,5 mol de pentan, utilizând valorile entalpiilor molare de formare standard: ∆fH0C5H12(l) = - 173,5 kJ/mol, ∆fH0H2O(g) = - 241,8 kJ/mol, ∆fH0CO2(g) = - 393,5 kJ/mol. 4 puncte 3. O masă de 500 g de apă cu temperatura t1 = 80°C se răcește la temperatura t2 = 30°C. Determinaţi căldura care se degajă la răcirea apei, exprimată în kJ. Se consideră că nu au loc pierderi de căldură. 3 puncte 4. Determinaţi valoarea entalpiei ∆H3 din schema de mai jos, utilizând valorile entalpiilor ∆H1= - 296,8 kJ şi ∆H2 = - 395,7 kJ. 4 puncte 5. Entalpia molară de formare standard a acidului clorhidric este ∆fH0HCl(g) = - 92,3 kJ/mol. Notaţi valoarea entalpiei reacţiei de descompunere în elemente a acidului clorhidric. Justificați răspunsul. 2 puncte Subiectul G1. (OBLIGATORIU PENTRU NIVEL I) 1. Identificarea carbonatului de calciu din piatra de var se realizează conform reacției reprezentată prin ecuaţia: CaCO3(s) + H2SO4(aq) → CaSO4(s) + CO2(g) + H2O(l) Precizați tipul reacției având în vedere viteza de desfășurare. 1 punct 2. Determinaţi volumul dioxidului de carbon, exprimat în litri, măsurat la presiunea de 1 atm și temperatura 27 °C, degajat din 12,5 g de piatră de var ce conţine 80% carbonat de calciu, în procente masice. 4 puncte 3. Calculaţi numărul ionilor de calciu din carbonatul de calciu conţinut în piatra de var de la punctul 1. 2 puncte 4. Calculați pH-ul soluției obținute prin introducerea a 0,8 g hidroxid de sodiu într-un balon cotat cu volumul de 2000 cm3, completat apoi cu apă distilată până la semn. 4 puncte 5. a. Scrieți formula chimică şi denumirea unei substanțe care poate fi utilizată la neutralizarea hidroxidului de sodiu. b. Într-o eprubetă se introduc 3 mL soluţie de hidroxid de sodiu şi câteva picături de fenolftaleină. Se adaugă apoi soluţie a substanţei alese la subpunctul a pentru a neutraliza soluţia din eprubetă. Descrieţi efectul vizibil de la adăugarea fenolftaleinei până la neutralizarea completă a bazei. 4 puncte Subiectul G2. (OBLIGATORIU PENTRU NIVEL II) 1. Ecuaţia reacţiei de obţinere industrială a amoniacului este: N2(g) + 3 H2(g) ⇄2NH3(g) Notaţi sensul de deplasare a echilibrului la: a. creșterea presiunii; b. eliminarea unei cantităţi de amoniac din sistem. 2 puncte 2. Viteza de consum a oxigenului în reacţia reprezentată prin ecuaţia 3O2(g) ⇄ 2O3(g) este 0,09 mol.L-1.s-1. Determinaţi viteza de formare a ozonului în această reacţie. 2 puncte 3. Fierul se găsește în natură sub formă de oxizi sau de sulfuri. a. Notaţi configurația electronică a ionului de fier divalent. b. Justificaţi faptul că reacția reprezentată prin ecuaţia Fe(s) + CuSO4(aq) → Cu(s) + FeSO4(aq) este posibilă având în vedere potențialele standard de reducere: ε Fe 0 2 + / Fe = - 0,44 V şi ε Cu2 + / Cu = + 0,34 V. 4 puncte 0 4. a. Notaţi formula chimică a tetrahidroxoaluminatului de sodiu. b. Precizați natura legăturilor chimice din tetrahidroxoaluminatul de sodiu. c. Notaţi sarcina electrică a ionului complex din tetrahidroxoaluminatul de sodiu. 5 puncte 5. Notaţi o condiţie pe care trebuie să o îndeplinească un ion metalic central pentru a putea forma combinaţii complexe. 2 puncte 23 -1 Numere atomice: Fe- 26. Numărul lui Avogadro: N = 6,022·10 mol . Mase atomice: H- 1; C- 12; O- 16; Na- 23; Ca- 40. Constanta molară a gazelor: R = 0,082 L.atm.mol-1.K-1. capă = 4,18 kJ. kg-1·K-1. Probă scrisă la chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Model Filiera teoretică – profil real, specializarea matematică-informatică, specializarea ştiinţele naturii Filiera vocaţională – profil militar, specializarea matematică-informatică Pagina 3 din 3