Chimie anorganică 2016

Ministerul Educaţiei şi Cercetării Ştiinţifice Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare Examenul de bacalaureat naţional 2016 Proba E. d) Chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Model Filiera tehnologică – profil tehnic Filiera tehnologică – profil resurse naturale şi protecţia mediului • 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. Citiţi următoarele enunțuri. Dacă apreciaţi că enunțul este adevărat scrieţi, pe foaia de examen, numărul de ordine al enunțului și litera A. Dacă apreciaţi că enunțul este fals scrieţi, pe foaia de examen, numărul de ordine al enunțului și litera F. 1. Masa relativă a protonului este aproximativ egală cu masa relativă a neutronului. 2. Atomii izotopilor unui element au același număr de protoni în nuclee. 3. Pentru a dilua o soluţie i se adaugă acesteia o masă suplimentară de solvat. 4. În celula electrochimică Cu-Zn firele metalice realizează contactul electric între soluţii prin intermediul ionilor. 5. Celula elementară a clorurii de sodiu este în formă de cub. 10 puncte Subiectul B. Pentru fiecare item de mai jos, notaţi pe foaia de examen numărul de ordine al itemului însoțit de litera corespunzătoare răspunsului corect. Fiecare item are un singur răspuns corect. 1. Numărul atomic Z reprezintă: a. numărul electronilor de pe ultimul strat; c. numărul protonilor; b. numărul neutronilor; d. numărul straturilor ocupate cu electroni. 2. Atomii elementelor A (Z = 11) şi B (Z = 17) pot forma un compus în care există: a. legătură covalentă polară; c. legătură covalentă nepolară; b. legătură ionică; d. legătură covalent-coordinativă. 3. Substanţele ionice de tipul clorurii de sodiu: a. sunt solubile în solvenţi nepolari; c. conduc curentul electric în topitură; b. sunt insolubile în solvenţi polari; d. conduc curentul electric în stare solidă. 4. În timpul funcționării acumulatorului cu plumb: a. densitatea electrolitului nu se modifică; c. plumbul se oxidează la catod; b. densitatea electrolitului creşte; d. plumbul se oxidează la anod. 5. În tabelul de mai jos sunt indicate valorile solubilităţii oxigenului în apă, la presiune atmosferică şi la diferite temperaturi: Temperatura (ºC) 10 20 30 Solubilitatea în apă (cm3 oxigen/cm3 apă) 0,037 0,030 0,026 Analizând valorile din tabel, se constată că solubilitatea oxigenului în apă: a. scade cu scăderea temperaturii; c. creşte cu creşterea temperaturii; b. nu depinde de variaţia temperaturii; d. scade cu creşterea temperaturii. 10 puncte Subiectul C. Scrieţi, pe foaia de examen, numărul de ordine al denumirii substanţei din coloana A însoţit de litera din coloana B, corespunzătoare masei molare a acesteia. Fiecărei cifre din coloana A îi corespunde o singură literă din coloana B. A B 1. hidroxid de sodiu a. 162,5 g/mol 2. hipoclorit de sodiu b. 127 g/mol 3. clorură de sodiu c. 40 g/mol 4. acid clorhidric d. 36,5 g/mol 5. clorură de fier(III) e. 74,5 g/mol f. 58,5 g/mol 10 puncte Mase atomice: H- 1; O- 16; Na- 23; Cl- 35,5; Fe- 56. Probă scrisă la chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Model Filiera tehnologică – profil tehnic Filiera tehnologică – profil resurse naturale şi protecţia mediului Pagina 1 din 3  Ministerul Educaţiei şi Cercetării Ştiinţifice Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare SUBIECTUL al II-lea (30 de puncte) Subiectul D. 1. Precizaţi compoziţia nucleară (protoni, neutroni) pentru atomul 64 29 Cu. 2 puncte 2. a. Scrieţi configuraţia electronică a atomului elementului (E), care are 4 electroni în stratul 3(M). b. Determinaţi numărul atomic al elementului (E). c. Notaţi poziţia în tabelul periodic (grupa, perioada) a elementului (E). 5 puncte 3. Modelaţi procesul de ionizare a atomului de magneziu, utilizând simbolul elementului chimic şi puncte pentru reprezentarea electronilor. 3 puncte 4. Modelaţi formarea legăturii chimice în molecula de hidrogen, utilizând simbolul elementului chimic şi puncte pentru reprezentarea electronilor. 3 puncte 5. Scrieți ecuația unei reacții care să justifice afirmația: Fluorul are caracter nemetalic mai accentuat decât clorul. 2 puncte Subiectul E. 1. Sodiul reacţionează cu clorul: ...Na + ...Cl2 → GNaCl. a. Scrieţi ecuaţia procesului de oxidare și ecuația procesului de reducere. b. Notaţi rolul clorului (agent oxidant/agent reducător). 3 puncte 2. Notaţi coeficienţii stoechiometrici ai ecuaţiei reacţiei de la punctul 1. 1 punct 3. O soluţie de acid clorhidric cu volumul de 1,5 L și concentraţia 0,1 M şi se amestecă cu 0,5 L soluţie de acid clorhidric de concentraţie 0,2 M. a. Calculaţi cantitatea de acid clorhidric, exprimată în mol, din soluţia rezultată după amestecare. b. Determinaţi concentraţia molară a soluţiei de acid clorhidric obţinută după amestecare. 5 puncte 4. O probă de 0,2 mol de sodiu reacţionează complet cu oxigenul, la temperatură, cu formare de peroxid de sodiu, Na2O2. a. Scrieţi ecuaţia reacţiei dintre sodiu şi oxigen, cu formarea peroxidului de sodiu. b. Calculaţi masa de oxigen, exprimată în grame, necesară stoechiometric în reacţia cu 0,2 mol de sodiu. 4 puncte 5. Notaţi ecuaţia reacţiei globale care are loc la electroliza soluţiei apoase de clorură de sodiu. 2 puncte SUBIECTUL al III-lea (30 de puncte) Subiectul F. 1. Tetrafluorura de carbon se obţine prin reacţia etenei, C2H4, cu fluorul. Ecuaţia termochimicǎ a acestui proces este: C2H4(g) + 6F2(g) → 2CF4(g) + 4HF(g), ∆rH. Calculaţi variaţia de entalpie în reacţia dintre etenǎ şi fluor, în condiţii standard, utilizând entalpiile molare de formare standard: ∆ f H0CF4 ( g) = - 933,6 kJ/mol, ∆ f H0C2H4 ( g) = 52,4 kJ/mol, ∆ f HHF 0 ( g ) = - 273,3 kJ/mol. 3 puncte 2. Precizaţi tipul reacţiei de la punctul 1 având în vedere efectul termic. 1 punct 3. Calculaţi căldura, exprimată în jouli, necesară pentru a creşte temperatura a 100 kg de apă de la 700C la 900C. Se consideră că nu au loc pierderi de căldură. 3 puncte 4. Ecuaţia reacţiei de oxidare a amoniacului este: 4NH3(g) + 3O2(g) → 2N2(g) + 6H2O(g), ∆rH. Calculaţi variaţia de entalpie, ∆rH, în reacţia de oxidare a amoniacului, utilizând ecuaţiile termochimice: (1) 1/2N2(g) + 3/2H2(g) → NH3(g) ∆rH1 = - 45,9 kJ (2) H2(g) + 1/2O2(g) → H2O(g) ∆rH2 = - 241,8 kJ. 4 puncte 5. Stabilitatea moleculei de dioxid de carbon, CO2(g), este mai mare decât cea a moleculei de dioxid de sulf, SO2(g). Comparaţi entalpiile molare de formare în condiții standard ale acestor oxizi. Justificaţi răspunsul. 4 puncte Numere atomice: H- 1; Mg- 12. Mase atomice: O- 16. capă = 4,18 kJ.kg-1.K-1. Probă scrisă la chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Model Filiera tehnologică – profil tehnic Filiera tehnologică – profil resurse naturale şi protecţia mediului Pagina 2 din 3  Ministerul Educaţiei şi Cercetării Ştiinţifice Centrul Naţional de Evaluare şi Examinare Subiectul G1. NIVEL I - OBLIGATORIU PENTRU: filiera tehnologică, profilul tehnic, calificările: tehnician mecanic pentru întreţinere şi reparaţii; tehnician prelucrări mecanice; tehnician electronist; tehnician electrotehnist; tehnician electromecanic; tehnician energetician; tehnician în construcţii şi lucrări publice; tehnician instalator pentru construcţii; tehnician în industria textilă; tehnician în industria pielăriei; tehnician transporturi; tehnician metrolog; tehnician operator roboţi industriali; tehnician prelucrări pe maşini cu comandă numerică; tehnician în prelucrarea lemnului; tehnician designer mobilă şi amenajări interioare; tehnician proiectant produse finite din lemn; tehnician poligraf; tehnician audio-video; tehnician producţie film şi televiziune; tehnician multimedia; tehnician producţie poligrafică; tehnician construcţii navale; tehnician aviaţie; tehnician instalaţii de bord (avion); tehnician prelucrări la cald; tehnician operator tehnică de calcul; tehnician operator procesare text/ imagine; tehnician desenator pentru construcţii şi instalaţii; tehnician mecatronist; tehnician de telecomunicaţii; tehnician proiectant CAD; tehnician electrician electronist auto; tehnician designer vestimentar; tehnician în instalaţii electrice; tehnician operator telematică; tehnician în automatizări; filiera tehnologică, profilul resurse naturale și protecția mediului, calificările: tehnician agronom; tehnician horticultor; tehnician zootehnist; tehnician ecolog şi protecţia calităţii mediului; tehnician hidrometeorolog; tehnician analize produse alimentare; tehnician în prelucrarea produselor de origine animală; tehnician în industria alimentară extractivă; tehnician pentru animale de companie; tehnician agromontan; tehnician în agricultură ecologică; tehnician veterinar; tehnician în silvicultură şi exploatări forestiere; tehnician în morărit, panificaţie şi produse făinoase; tehnician în industria alimentară fermentativă şi în prelucrarea legumelor şi fructelor; tehnician în agroturism; tehnician în agricultură; tehnician în industria alimentară. 1. Etanolul, C2H5-OH, se deshidratează la 350 0C în prezența oxidului de aluminiu, cu formarea etenei, C2H4 şi a apei: Al2 O3 C2H5-OH(g)  3500 C → C2H4(g) + H2O(g). a. Notaţi rolul oxidului de aluminiu în această reacţie. b. Precizaţi dacă oxidul de aluminiu se regăsește cantitativ la sfârșitul reacţiei. 2 puncte 2. Determinaţi volumul de etenă, exprimat în litri, mǎsurat la temperatura 270C şi presiunea 1 atm, care se obţine stoechiometric prin deshidratarea a 2 mol de etanol. 4 puncte 3. a. Calculaţi masa, exprimată în grame, a 12,044·1023 atomi de carbon. b. Determinaţi numărul atomilor de oxigen din 0,1 mol de apă. 4 puncte 4. Determinaţi concentraţia ionilor hidroxid dintr-o soluţie de acid sulfuric cu pH = 2. 3 puncte 5. a. Indicaţi caracterul acido-bazic al soluţiei cu pH = 2. b. Notaţi culoarea soluţiei al cărei pH = 2, după adăugarea a 2-3 picături de turnesol. 2 puncte Subiectul G2. NIVEL II - OBLIGATORIU PENTRU: filiera tehnologică, profilul tehnic, calificările: tehnician în industria sticlei și a ceramicii; filiera tehnologică, profilul resurse naturale și protecția mediului, calificările: tehnician chimist de laborator, tehnician în chimie industrială, tehnician în industria materialelor de construcții. 1. Pentru procesul descris de ecuaţia A → B, s-au înregistrat următoarele date experimentale: timp (ore) 0 3 [A] (mol/ L) 0,24 0,06 Determinaţi viteza medie de consum a reactantului (A), exprimată în mol·L-1·min-1 în intervalul de timp 0 – 3 ore. 3 puncte 2. Pentru procesul de descompunere a dioxidului de azot: → 2NO2(g) ←  2NO(g) + O2(g) s-au determinat concentraţiile componenţilor: [NO] = 0,12 mol·L-1, [O2] = 0,06 mol·L-1, [NO2] = 0,02 mol·L-1, la echilibru. Determinaţi valoarea numerică a constantei de echilibru, Kc. 2 puncte 3. Indicaţi sensul de deplasare a echilibrului chimic descris de ecuaţia: → SO2(g) + 1/2O2(g) ←  SO3(g) + 98,9 kJ, în următoarele situaţii: a. scade presiunea; b. se elimină SO3(g); c. crește temperatura. 3 puncte 4. Pentru combinaţia complexă cu formula chimică [Cu(NH3)4](OH)2: a. Notaţi denumirea IUPAC a acesteia. b. Precizaţi numărul de coordinare al cuprului. c. Notaţi natura legăturilor chimice dintre ionul metalic şi liganzi. 3 puncte 5. a. Notaţi configuraţia electronică a atomului de fier. b. Scrieţi ecuaţia reacţiei dintre fier şi clor. 4 puncte Numere atomice: Fe- 26. Mase atomice: H- 1; C- 12; O- 16. Constanta molară a gazelor: R = 0,082 L.atm.mol-1.K-1. Numărul lui Avogadro: NA = 6,022.1023 mol-1. Probă scrisă la chimie anorganică (nivel I/ nivel II) Model Filiera tehnologică – profil tehnic Filiera tehnologică – profil resurse naturale şi protecţia mediului Pagina 3 din 3