Megoldás: XI. XII. osztály 2001/2002-es tanév IV. forduló
2. a) a legtöbb fémkarbid hidrolízise során metán képződik; (0,75 p)
b) legkönnyebben etinből (acetilén) előállítható vegyületek; (0,75 p)
c) CaC2 + N2 ® CaCN2 + C CaCN2 kalcium-cián-amid (0,75 + 0,25 p)
3. a) A ciklopropán és a ciklobután instabilak, mivel a bennük kialakuló kötésszög értéke (60o illetve 90o) nem felel meg az sp3 hibridállapotú C-atom vegyértékszögének (109o28) ; ún. belső feszültség lép fel az említett molekulákban, amely a gyűrű felbomlását eredményezi. (Megj. Az 5 C-atomos gyűrűktől kezdődően a C C egyes kötés térben úgy hajlik, hogy a kialakuló konformerek stabilak lesznek; pl. a ciklohexán szék és kád formája). (2,0 p)
b) A kumulált diénekben (. . .C=C=C. . .) mindig van egy sp hibridállapotú C-atom is (az amelyik két kettős kötéssel kapcsolódik a szomszédos C-atomokhoz). (1,25 p)
c) A kijelentés csak a nem aromás sp2 hibridállapotú C-atomokra érvényes, pl. H2C=CH OH , amely valóban tautomerizációval stabilizálódik. A fenolokban az OH aromás gyűrű sp2 C-atomjához kapcsolódik, és ezek stabilak, nem tautomerizálódnak. (2,0 p)
4. a) Lipidek = zsírok, a glicerin zsírsavakkal képezett észterei. (0,5 p)
b) 2 26 páros C-atomból álló egyenes C-láncú vegyületek. (0,5 p)
c) C: a C-atom jelölése; m: a C-atomok száma; n: a telítetlen kötések száma. (0,75 p)
d) A zsírok o.p.-ja annál alacsonyabb, minél több bennük a telítetlen zsírsav. (0,5 p)
e) Az élő szervezet normális működéséhez nélkülözhetetlenek a többszörösen telítetlen zsírsavak, de a szervezetben nem képződnek, a szervezet nem tudja ezeket előállítani. Ezért nevezik esszenciális zsírsavaknak. (1,0 p)
5. A konzerváló vagy tartósító anyagok az előhívó oldat tartóssá tételéhez szükségesek, és ugyanakkor elősegítik az Ag-sók oldódását is. Az előhívó oldatok anyagai a levegőn nagyon hamar oxidálódnak és a konzerváló anyagok lekötik az oxigént, ezáltal téve tartóssá az oldatot. A legismertebbek: Na-szulfit: Na2SO3 és a K-piroszulfit (vagy K-metabiszulfit): K2S2O5. (1,5 + 2x0,5 p)
6. C40H82 (sz) + 41S(sz) ® 40C(sz) + 41H2S(g) (4x0,5 = 2,0 p)
7. a)
Érme értéke | Átmérője (mm) | Tömege (g) | Kémiai összetétele |
2 euro | 25,25 | 8,50 | Cu-Ni ötvözet (gyűrű); ); Ni bevonatú ötvözet (közepe) |
1 euro | 23,25 | 7,50 | Cu-Zn-Ni ötvözet (gyűrű); Cu-Ni ötvözet, Ni bevonattal (közepe) |
50 cent | 24,25 | 7,00 | Cu Al Zn Sn ötvözet |
20 cent | 22,25 | 5,70 | Cu Al Zn Sn ötvözet |
10 cent | 19,75 | 4,10 | Cu Al Zn Sn ötvözet |
5 cent | 21,25 | 3,90 | Cu bevonatú acél |
2 cent | 18,75 | 3,60 | Cu bevonatú acél |
1 cent | 16,25 | 2,30 | Cu bevonatú acél |
b) A tervezők allergiamentes érméket szerettek volna előállítani, de a szakvélemény szerint ez nem teljesen sikerült, mivel az euro érmék elegendő Ni-t tartalmaznak ahhoz, hogy allergiát okozzanak az erre érzékenyek esetében. Az emberek kb. 10 %-a ugyanis allergiás a Ni-re: bőrük kiszárad és viszketeggé válik. Ez főleg akkor jelentkezik, ha valaki huzamosabb ideig érintkezik ilyen fémmel, pl. pénztárosok, ékszerészek, stb. Az új érmékből a szokásosnál több nikkel oldódhat ki és okozhat problémát. (1,20 p)
8. - minden helyes képlet-rajz ha felismerhető vagy magyarázat van: 2,0 p (8,0 p)
9. - tapasztalati képlet: (C4H5,3O)n M = 4x12n + 5,3n + 16n = 208 n = 3
- az azaron molekulaképlete: C12H16O3 (1,5 p)
- egy mól azaron által addicionált bróm anyagmennyisége:
x = 208x(1/1000) / 0,208 = 1 mól bróm (0,5 p)
tehát: az aromás gyűrűhöz kapcsolódó oldalláncban egy C=C kötés található (0,5 p)
T.E. = (12x2 + 2 16 ) / 2 = 5 Ţ az aromás gyűrű telítetlenségén kívül még egy telítetlen oldallánc van a molekulában. (0,5 p)
- a három oxigén atom sem COOH , sem OH csoportok formájában nem lehet, mert a vegyületnek nincs savas jellege; (1,0 p)
- figyelembe véve a C-atomok rendűségét, a lehetséges összevont szerkezet:
H2C=CH CH2 C6H2(OCH3)3 (1,0 p)
- megj. Az adatokból nem adható meg a négy oldallánc egymáshoz viszonyított elhelyezkedése az aromás gyűrűn; (0,5 p)
- tehát az azaron egy trimetoxi-allil-benzol.
10. a) A levél kifehéredik (legrosszabb esetben csak elhalványodik a zöld színe). A levél zöld színét a napfény hatására, fotoszintézis útján kialakuló klorofill adja, de a letakart részen ez nem következhet be. (1,0 p)
b) A minta helye világos marad, míg a napfény által ért levélrész sötét színű lesz. (0,5 p)
Csak a XII.-nek: A kép előhívása a jód és a keményítő között lejátszódó színreakción alapszik: a jódmolekulák éppen beleférnek a spirális szerkezetű keményítőmolekulák belsejébe (amilóz), ahol másodlagos kötéssel rögzítődnek. A spirális molekulák poláris belsejében a jódmolekulák más hullámhosszú fényt nyelnek el, mint a vizes vagy alkoholos oldatban, és ezért nem barnának, hanem kéknek látjuk. (1,5 p)
c) A beküldött levél (2,5 p)
11. Lépcsőzetes rejtvény
Az egy aszimmetriás C-atomot tartalmazó vegyületek nem rendelkeznek szimmetria elemekkel, és ezáltal két olyan alakban jelennek meg, amelyek úgy viszonyulnak egymáshoz, mint a bal kéz a jobbhoz, vagy a tárgy a tükörképéhez: a két alakzat nem hozható fedésbe egymással sem csúsztatással, sem forgatással. (0,5 p)
Bármilyen két helyes képlet + elnevezés (2x0,5 = 1,0 p)
A | L | 1 A | ||||||||||||||
9 R | I | L | ||||||||||||||
L | I | É | N | |||||||||||||
N | I | 3 Z | O | L | ||||||||||||
L | D | E | H | 4 I | D | |||||||||||
N | T | R | A | C | 15 É | N | ||||||||||
D | I | P | I | N | 2 S | A | V | |||||||||
C | E | 8 T | I | L | I | D | E | K | ||||||||
5;6M | I | L | A | L | K | O | H | O | L | |||||||
L | L | I | L | A | L | K | 19 O | H | O | L | ||||||
D | I | P | I | N | 17 A | L | D | E | H | I | D | |||||
C | E | T | E | C | 7 E | T | É | S | Z | 18 T | E | R | ||||
L | K | 11 Á | L | I | Ö | 20 M | L | E | S | Z | T | É | S | |||
N | I | L | 10 I | N | S | Z | U | L | F | O | 16 N | S | A | V | ||
C | E | T | I | L | S | 14 Z | A | L | I | C | I | L | 12 S | A | V |
CSAK A XII. OSZTÁLYOS VERSENYZŐKNEK KÖTELEZŐ FELADAT:
12. a) 1,5 kg víz elpárolgásához szükséges energia fele (155/18)x41x0,5 = 1708,33 kJ hőveszteséget kell a szervezetnek pótolnia (2,0 p)
b) 680 kcal/mol = 680x4,185 = 2845,8 kJ/mol (0,5 p)
- a pótláshoz szükséges glükóz anyagmennyisége és tömege:
1708,33kJ / 2845,8kJ/mol = 0,6 mol glükóz = 108 g glükóz (0,75 + 0,5 p)
c) egy 75 kg-os test 1 oC-os lehőlése által felszabadított energia:
75000x4,18 = 313500 J/K = 313,5 kJ/K (0,75 p)
- a test hőmérsékletének csökkenése: 1708,33/313,5 = 5,45 fokos lehűlést okozhat (0,75 p)
d) Ez a számítás bizonyítja, hogy mennyire veszélyes lehet a vizes ruha viselete szabadban egy kimerült ember számára, akinek nincs cukortartaléka! (0,75 p)
e) A glükóz vízben jól oldódik, alkoholban nehezebben, fehér színű, kellemes édes ízű anyag (a szacharóznál kevésbé édes). A növényi és állati életfolyamatok legfontosabb energiaforrása. (1,5 p)
f) Elterjedten használják cukorkaáruk, szörpök, gyümölcskonzervek gyártásánál, édességként krumplicukor formájában, valamint a gyógyászatban. (1,0 p)