web analytics

Ποια αντίδραση θα πραγματοποιηθεί;

Στις πανελλαδικές εξετάσεις του 2018, πρόκειται να μπει, ως Β΄θέμα το εξής ερώτημα:

Σε διάλυμα που περιέχει ΝΗ3 και ΝαΟΗ με ίσες συγκεντρώσεις 0,1Μ και έχει όγκο 1L, προσθέτουμε 0,05mοl αερίου ΗCl. Θα πραγματοποιηθεί:

i) Μόνο η αντίδραση εξουδετέρωσης:

ΝΗ3 + ΗCl → ΝΗ4Cl   (1)

ii) Μόνο η αντίδραση εξουδετέρωσης:

ΝαΟΗ + ΗCl → ΝαCl + Η2Ο   (2)

iii) Θα πραγματοποιηθούν ταυτόχρονα και οι δύο αντιδράσεις (1) και (2), αφού ένα μέρος του υδροχλωρικού οξέος θα εξουδετερωθεί από την ΝΗ3 και το υπόλοιπο από το ΝαΟΗ.

Ποια απάντηση είναι σωστή;

Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.

Φίλοι Χημικοί, δεν θέλω να μου δώσετε διάφορες εναλλακτικές απαντήσεις που θα βρεθούν στα γραπτά των μαθητών και πώς θα βαθμολογηθούν. Αυτό είναι για μετά τις εξετάσεις.

Σας καλώ να απαντήσετε σε ποια απάντηση θα κατευθύνετε τους μαθητές σας, στη διάρκεια της διδασκαλίας σας.

Τώρα, αν σας ρωτήσει ένας μαθητής, ποια θα του πείτε ότι είναι η σωστή απάντηση;

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
23 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Αντώνης Αρχοντούλης

"Δηλαδή στο τέλος, αν διαχωρίσουμε τα συστατικά που υπάρχουν στο δοχείο, θα πάρουμε 0,1mol NaOH;  Προφανώς δεν μπορείς να το κάνεις.  Μπορούμε να πάρουμε  0,1mol NH3; Και αν μπορούμε να πάρουμε 0,1mol NH3, γιατί θα την εμπλέξεις σε αντίδραση και να μην πεις ότι  δεν συμμετείχε;" (ο τονισμός δικός μου)

Μέσα και από προηγούμενα σχόλιά μου (χωρίς διάθεση "κόντρας" αλλά προσέγγισης των ερωτημάτων στην ουσία του περιεχομένου τους) προσπάθησα να αναδείξω δύο ισοδυναμίες ανάμεσα στο "τι συμβαίνει πραγματικά; (τυχαιότητα-χάος)" και στο "πως συμφέρει ισοδύναμα να αντιμετωπίζεται το πρόβλημα". Προφανώς οι απαντήσεις όσον αφορά την "πορεία" θα διαφέρουν αλλά είναι υποχρεωμένες να προβλέπουν ποιοτικά και ποσοτικά την ίδια τελική κατάσταση (δηλαδή κάτι σαν τον νόμο του Hess).

Το ερώτημα επομένως εδώ είναι: Η ερώτηση ζητά απάντηση σε σχέση με την "πορεία" ή σε σχέση με τον ποιο συμφέροντα ισοδύναμο τρόπο ποσοτικής προσέγγισης και υπολογισμών;

Αντιλαμβάνομαι πλέον ότι ο Διονύσης έθεσε την ερώτηση έχοντας στο μυαλό του το δεύτερο (φαίνεται από το σημείο που παραπάνω τόνισα)! Αν λοιπόν εγώ κατάλαβα τελικά καλά τότε είμαι έτοιμος να συμφωνήσω με όποια πρόσφορη (υπολογιστικά) ισοδύναμη λύση κατατεθεί.

Στα πλαίσια όμως περιγραφής της πραγματικής (χαώδους-τυχαίας) πορείας του συστήματος η ερώτηση επιμένω ότι δεν υφίσταται (βλέπε άλλες απαντήσεις μου που παρακαλώ πολύ, ζητούν σχολιασμό και από τους υπόλοιπους εκλεκτούς παρεμβαίνοντες)
 

Θοδωρής Βαχλιώτης
27/01/2018 4:41 ΜΜ

Καλησπέρα. Γενικά συμφωνώ με τους συναδέλφους, θα ήθελα όμως να ξεκαθαρίσω λίγο τη δική μου θέση.

Προσεγγίζοντας το θέμα διδακτικά και απευθυνόμενος σε μαθητές λυκείου, δε θα έθετα ποτέ το ερώτημα: "Ποια από τις δύο βάσεις θα αντιδράσει με το οξύ΄;". Αυτό δεν είναι ένα ερώτημα που πρέπει να τεθεί σε μαθητές λυκείου, και ακόμα περισσότερο όταν αυτοί προετοιμάζονται να δώσουν πανελλαδικές εξετάσεις στη χημεία.

Όπως επισημαίνουν οι συνάδελφοι, το φαινόμενο είναι, σε μοριακό επίπεδο, αρκετά σύνθετο (χαοτικό λέει ο κύριος Αρχοντούλης) και δεν μπορεί να περιγραφεί εστιάζοντας στο "ποια βάση από τις δύο θα αντιδράσει με το οξύ". Αυτός είναι και ο λόγος Διονύση που ανέφερα ότι, όπως έχει τεθεί το ερώτημα στην άσκησή σου, θεωρώ ότι είναι λανθασμένο.

Το πρόβλημα μπορεί να τεθεί σε μαθητές, κατά τη γνώμη μου, μόνο στη βάση:"Πως αντιμετωπίζουμε μία τέτοια άσκηση" δηλαδή μόνο σε επίπεδο μεθοδολογίας. Αυτό που μπορούμε να κάνουμε είναι μόνο να βρούμε τον πιο πρόσφορο, για τους μαθητές, τρόπο να υπολογίσουμε τα ποσοτικά χαρακτηριστικά ενός τέτοιου διαλύματος, π.χ. το pH, τις συγκεντρώσεις ιόντων-μορίων κ.τ.λ.

Η διδακτική λοιπόν προσέγγιση που θα ακολουθούσα είναι να εξηγήσω ότι ο προσφορότερος τρόπος να "λύσουμε" αυτήν την άσκηση είναι να θεωρήσουμε, γιατί αυτό βολεύει μεθοδολογικά, ότι πρώτα αντιδρά η ισχυρή βάση και μετά η ασθενής. Προσωπικά, θα ανέφερα επίσης ότι η αντίδραση που ουσιαστικά γίνεται είναι η Η3Ο+ + ΟΗ- => 2Η2Ο και ότι η πλειονότητα των ιόντων ΟΗ- που υπάρχουν στο διάλυμα όταν προσθέτω το οξύ προέρχονται από την ισχυρή βάση.

Αντώνης Αρχοντούλης

Διονύση

  1. Προτείνω να διαβάσουμε ξανά και πολύ προσεκτικά την εκφώνηση. Καλό επίσης θα ήταν να μελετήσουμε προσεκτικά όλες τις τοποθετήσεις των συναδέλφων για αποφυγή παρανοήσεων ή και παρεξηγήσεων. Το θέμα εδώ συζητιέται ανάμεσα σε συναδέλφους που στην ουσία αγωνιούν για την ποιότητα των απαντήσεων που δίνουν στους μαθητές τους και επομένως για την αρτιότητα  του συμβουλευτικού τους ρόλου. "Επιμένοντας" να τοποθετούμαι επί του θέματος δεν εκφράζω παρά τη δική μου αγωνία για την αρτιότητα της άποψης που έχω οικοδομήσει μέχρι τώρα. Είναι "πλήρης" ή χρειάζεται συμπληρώματα; Μήπως κατεδάφιση και οικοδόμηση σε άλλη βάση που άλλος θέτει (γιατί όχι εδώ) ως πιο στέρεη; Αυτά προς αποφυγή παρεξηγήσεων ή και "εκδηλούμενων μικρο εκνευρισμών". Στο θέμα μας τώρα
  2. Η πραγματική πορεία (σε επίπεδο μικρόκοσμου) είναι τυχαία και χαώδης ούτως ή άλλως και δεν περιμένει κάποιον θεματοδότη να της το αναγνωρίσει, να την υπενθυμίσει ή όχι στο αφήγημά του. Ο θεματοδότης πάντως είναι υποχρεωμένος να αναγνωρίζει την τυχαιότητα και ο λύτης  ακριβώς γιατί την αναγνωρίζει αναζητά  σαφώς ισοδύναμες πορείες (διαλέγοντας μέσα από μια απειρία ισοδυνάμων) για να προσεγγίζει την ποιοτική και ποσοτική κατάληξή της όταν ερωτάται (εδώ το ερώτημα δεν αφορά στον προσδιορισμό της κατάληξης για να χρειάζεται και επιλογή ισοδύναμης πορείας άρα και προσδιορισμό της βέλτιστης!). 
  3. στην ερώτηση δεν έδωσες αρχικές ποσότητες αλλά συγκεντρώσεις ουσιών σε ηλεκτρολυτικό διάλυμα (πρέπει να είμαστε ακριβείς δεν κάνουμε "πολιτική" εδώ για να μιλάμε στο "περίπου"- ελπίζω μην παρεξηγηθεί η έκφραση) . Αυτό σημαίνει ότι το δοσμένο διάλυμα NH3-NaOH βρίσκεται ήδη σε Ιοντική ισορροπία και στη συνέχεια διαβιβάζεται το HCl σ' αυτό, μοριακά.
  4. Πιθανολογώ ότι δεν διαβάστηκε προσεκτικά η δική μου άποψη σε προηγούμενο ποστ που αποδεικνύει την ανυπαρξία NaOH στο διάλυμα τη στιγμή της διαβίβασης. Αν είναι έτσι (αντίλογο δεν έχω δει ακόμα) τότε  οι προς επιλογή 2η και 3η δεν υφίστανται. Όσο  για την 1η επίσης έχω δώσει εξηγήσεις για το αβάσιμο του να συμβεί , σε ποιο βαθμό συμβαίνει όταν συμβαίνει και για πόσο χρόνο περιορίζεται η "ισχύς" της!
  5. Το ότι δόθηκαν αρχικές συγκεντρώσεις ή και ποσότητες παρόλα αυτά δεν εξασφαλίζει τις "προτιμήσεις" των σωμάτων για αντίδραση ούτε και τις "προτεραιότητες". Ούτε όμως (με βάση τα ερωτήματα) το ότι δόθηκαν ποσότητες ή συγκεντρώσεις σηματοδοτεί ότι χρειάζεται να γίνουν υπολογισμοί άρα να επιλεγεί ισοδύναμη πορεία! 
  6. Αν η ερώτηση ήταν: "Με ποιον τρόπο θα προτείνατε στους μαθητές σας για να τα … καταφέρουν  ποσοτικά να απαντήσουν, π.χ. να βρουν το pH κ.λ.π." ή "ποιος νομίζετε είναι ο πιο  εύκολος τρόπος για να .." τότε αλλάζει το θέμα και η … απάντησή του. (θα συζητάγαμε για επιλογές άλλης … πασαρέλας σε άλλα "καλλιστεία περιπτώσεων"!).

Παραθέτω την εκφώνηση τονίζοντας και σχολιάζοντας παράλληλα,"επίμαχα σημεία":

"Στις πανελλαδικές εξετάσεις του 2018, πρόκειται να μπει , ως Β΄θέμα το εξής ερώτημα: Σε διάλυμα που περιέχει ΝΗ3 και ΝαΟΗ με ίσες συγκεντρώσεις 0,1Μ και έχει όγκο 1L (και τις φιλοξενεί σε Ι.Ι. παρουσία κοινού ιόντος-ξεχνώντας για λίγο το νερό που κι αυτό συμμετέχει), προσθέτουμε 0,05mοl μορίων αερίου ΗCl. Θα πραγματοποιηθεί:

i) Μόνο η αντίδραση εξουδετέρωσης:

ΝΗ3 + ΗCl → ΝΗ4Cl   (1) (αυτή μπορεί και να συμβεί  (αιτιολόγηση σε προηγούμενο ποστ) αλλά το προιόν διίσταται εν τω γεννάσθαι σαν ετεροπολική ένωση. Δεν θα ολοκληρωθεί  επομένως ποσοτικά όπως υπονοείται από την μονόδρομη αυτή αντίδραση)

ii) Μόνο η αντίδραση εξουδετέρωσης:

ΝαΟΗ + ΗCl → ΝαCl + Η2Ο   (2) (Το HCl δεν μπορεί να δεί NaOH στο διάλυμα αυτό ούτε με το κιάλι, αφού το NaOH ήδη έχει πλήρως διασταθεί έχοντας επηρεάσει με ΕΚΙ  τον ιοντισμό της NH3 κάνοντάς τον ισχνότερο)

iii) Θα πραγματοποιηθούν ταυτόχρονα και οι δύο αντιδράσεις (1) και (2), αφού ένα μέρος του υδροχλωρικού οξέος (το υδροχλωρικό οξύ είναι διάλυμα αερίου υδροχλωρίου στο νερό και όχι το αέριο υδροχλώριο. Ενώ το αέριο υδροχλώριο υφίσταται σαν μοριακή ουσία, στο υδροχλώριο δεν υπάρχει ούτε ίχνος μοριακού υδροχλωρίου! τι αντίδραση να γράψουμε για κάτι που δεν υπάρχει;) θα εξουδετερωθεί από την ΝΗ3 και το υπόλοιπο από το ΝαΟΗ. ( των παραπάνω δοθέντων μην την … ψάχνουμε)

Ποια απάντηση είναι σωστή (σωστό το: Καμία); Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. (είναι πλέον απαραίτητο;)"

Συνεχίζουμε να συζητάμε ότι υπάρχει για τη συγκεκριμένη ερώτηση μια  σωστή απάντηση και ότι είναι μια από τις προτεινόμενες; Και αν κάποιος από εμάς τον Ιούνιο  βάζει θέματα Πανελλαδικών θα την τολμούσε;

Αντώνης Αρχοντούλης

ο δαίμων!

"Ενώ το αέριο υδροχλώριο υφίσταται σαν μοριακή ουσία, στο υδροχλώριο δεν υπάρχει ούτε ίχνος μοριακού υδροχλωρίου! τι αντίδραση… "

Προφανώς γίνεται: "Ενώ το αέριο υδροχλώριο υφίσταται σαν μοριακή ουσία, στο υδροχλωρικό οξύ δεν υπάρχει ούτε ίχνος μοριακού υδροχλωρίου! τι αντίδραση…" 

Παναγιώτης Κουτσομπόγερας

Καλημερα και καλη Κυριακη σε ολους

Πολύ ενδιαφερουσες οι τοποθετησεις κα οι παρατηρησεις από ολους τους εκλεκτους συναδελφους και συγχαρητηρια σε ολους.

Αρχικα στην ασκηση του Διονυση έχουμε ΕΚΙ OH- (πριν την προσθηκη HCl)

Εύκολα βρισκουμε μετα τις προσεγγισεις ότι:

η[OH-]ολ=10-1 M

OH- (από τη διασταση του NaOH)= 10-1 M

OH- (από τον ιοντισμο της αμμωνιας)=10-5M

Αρα 10000 φορες περισσοτερα OH- (από τη διασταση του NaOH) ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΑ με τα  OH- (από τον ιοντισμο της αμμωνιας)

Αφου επιμενουμε σε ιοντικες εξουδετερωσεις:

  1. OH- (από τη διασταση του NaOH)  +    H3O+  →   2 H2O
  2. OH- (από τον ιοντισμο της αμμωνιας) +    H3O+   →   2 H2O

Κατά συνεπεια ευννοειται λογω προελευσης OH (από τη διασταση του NaOH)   η εξουδετερωση των OH του NaOH – αντιδραση (1).

Αν μας ενοχλουν οι μη ιοντικες αντιδρασεις ας χρησιμοποιησουμε τις 1-2

Αν δεχτουμε εδω την τυχαιοτητα εξουδετερωσης καταργειται η σημασια της ισχυρης / ασθενους βασης

 

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΠΟΥ ΕΠΑΛΗΘΕΥΟΝ ΤΟΝ ΙΣΧΥΡΙΣΜΟ ΤΗΣ ΠΡΟΤΕΡΑΙΟΤΗΤΑΣ ΙΣΧΥΡΟΤΕΡΟΥ ΕΝΑΝΤΙ ΛΙΓΟΤΕΡΟΥ ΙΣΧΥΡΟΥ ΣΤΙΣ ΕΞΟΥΔΕΤΕΡΩΣΕΙΣ

ΜΕΘΟΔΟΣ Warder Για τον προσδιορισμο της καθαροτητας NaOH από προσμιξεις

http://www.titrations.info/acid-base-titration-sodium-hydroxide-and-carbonate

Δεν μπορουμε να αγνοουμε τα πειραματικα δεδομενα μιας μεθοδου αποδεκτης από τη διεθνη βιβλιογραφια και βιομηχανια.

Παραλληλα αν δουμε τις καμπυλες ογκομετρησης πολυπρωτικου οξεος

comment image

ή και αμινοξεος

 

υπαρχει ΕΥΔΙΑΚΡΙΤΗ ΠΡΟΤΕΡΑΙΟΤΗΤΑ στην εξουδετερωση των πρωτονιων.

Μικροτερο pKa σημαινει μεγαλυτερο Ka αρα και συγκριτικα ισχυροτερος ηλεκτρολυτης

Αρα το ισχυροτερο ΠΡΩΤΑ εξουδετερωνεται από το λιγοτερο ισχυρο

Αναλογα ισχυουν και για τις βασεις

Αν δεν ισχυε η προτεραιοτητα στην εξουδετερωση δεν θα μπορουσαμε να υπολογισουμε Ka για πολυπρωτικα οξέα και θα ειχαμε συγκεχυμενες-τυχαιες μη επαναλμβανομενες καμπυλες ογκομετρησης, κατι που δεν ισχυει.

Το Πειραμα παντα δειχνει το σωστο δρομο !

 

Πολύ σωστη και η παρατηρηση για την τυχαιοτητα αλλα μαλλον θα ειχε νοημα αν ειχαμε πχ NaOH 10-15 M NH3 1M. Τοτε θα ειχαμε πιο πολλα OH- από την NH3 αρα και προτεραιοτητα στην εξουδετερωση

 

ΑΝΑΦΟΡΑ ΣΕ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ

Το θεμα Δ3/2013 πραγματευεται αναλογο θεμα

Για να μην υπαρχουν αντιδικιες προεβλεψαν ότι και με τους 2 τροπους προτεραιοτητας εξουδετερωσης καταληγουμε στο ιδιο αποτελεσμα

Εχει δικιο ο Παυλος ότι πρεπει να αναφερεται η προτεραιοτητας εξουδετερωσης στο σχολικο στα ισχυρα

 

Καλη Κυριακη με ισχυρη η ασθενη δοση καφε αναλογα με το τι προτιμα ο καθενας μας !