Megoldás: IX. osztály, III. forduló 2001 / 2002 ?es tanév
b) 1862 (1863) ? ban el?ször rendszerezte az elemeket atomtömegük növekv? sorrendjében és ennek alapján a hasonló tulajdonságúakat egy spirális formában helyezte el. (Így nyilvánvalóvá vált az elemek tulajdonságai és atomtömegei közötti összefüggés). Ez kb. 60 elemet tartalmazott. (0,25+0,5+0,5+0,25 p)
c) 1865 ? ben John Alexander Newlands vegyészmérnök. (2x0,25 p)
d) Iulius Lothar Meyer német vegyés és Dimitrij Ivanovics Mengyelejev orosz vegyész. A periódusos rendszerrel kapcsolatban a Mengyelejev nevét szoktuk emlegetni, mivel ? 1869 februárjában ismertette el?ször ezt, majd márciusban bemutatta az Orosz Kémiai Társaság ?lésén, míg Meyer csak 1869 decemberében tette közzé eredményeit. Mengyelejev megfogalmazta a periodicitás törvényét és megállapította, hogy az elemek tulajdonsága az atomtömeg periódikus függvénye. Meyer felrajzolta az elemek atomtérfogatának görbéjét atomtömegük függvényében és ? is észlelte a periódikus változást.
(0,25+0,25+0,75+0,5+0,5 p)
2. Hegyikristály; SiO2 egyik módosulata; víztiszta, átlátszó, gyémánt fény? ásvány. Összetéveszthet? minden színtelen drágak?vel és az üveggel. Keménysége a Mohs-keménységi skálán 7. A hegyikristályokat ?örökre megfagyott jégnek? tartották. Ún. szimbólumk? az ember életében; kb. 7000 éve drágak? jellege van. A hónapok közül német nyelvterületen az április szimbóluma. (3,0 p)
3. Az 1855-ös Párizsi Világkiállításon az Al-t a koronaékszerek mellett helyezték el, annyira ?nemes?-nek tartották. Ebben az id?ben III. Lajos Napoleon császár az állami eseményeken Al-étkészletet használt. (3x0,5 p)
4. a) P2O5 ; SiO2; SO3; B2O3 stb. (2x0,25 p) b) H2O (0,25 p)
c) NO2; SO2; CO2; ClO2 stb. (2x0,25 p) d) CaO; FeO; Al2O3 stb. (2x0,25 p)
e) SO2 (0,25 p) f) CO2 (0,25 p) g) SiO2 (0,25 p)
h) NaOH (0,25 p) i) Ca(OH)2 (0,25 p) j) Al(OH)3 stb. (0,25 p)
k) NO2 ? barnás-vörös, vagy ClO2 ? zöld, stb. (2x0,25 p)
l) CdO ? sárga, vagy CuO ? fekete, stb. (2x0,25 p)
m) H3PO4; H2CO3 (2x0,25 p) n) H2O; Al(OH)3 stb. (2x0,25 p)
o) fémek (kivétel a Hg) (0,25 p) p) csak a Hg (0,25 p)
q) S, P, I2 ?fémekkel (2x0,25 p) r) Br2 (0,25 p) s) H2 (0,25 p)
t) N2; Cl2 ? fémekkel (2x0,25 p) u) F2 (0,25 p)
5. a) A bór (B) (0,25 p) b) ?boron? (0,25 p)
c) Davy javasolta (? állította el? el?ször 1808-ban, de eléggé szennyezett formában); az elnevezés az ókorból ismert legfontosabb ásványára, a boraxra és a szénnel kimutatott hasonlóságára utal: bor(ax) + (carb)on; a C-hez és a Si-hoz hasonlóan képez kovalens kötéseket). (1,0 p)
6. Min. 25 különböz? szimbólumk? helyes kémiai összetétele: 25x0,2 = 5,0 p
- gránát = piros gránát: M2Al2(SiO4)3 - rózsakvarc: SiO2 (nyomelem: Ti)
- ametiszt: SiO2 (nyomelem: Fe) - ónix: SiO2
- akvamarin: Be3Al2(Si6O18), Fe-nyomok - vérjáspis: SiO2
- hegyikristály: SiO2 (legtisztább változat) - gyémánt: kristályosodott C
- krizopráz: SiO2 (nyomvegyület: No-oxid) - smaragd: Be3Al2(Si6O18), Cr, V-nyomok
- holdk?: K[AlSi3O8] - gyöngy: CaCO3 + H2O + szerves anyag
- karneol: SiO2 (nyomvegyület: Fe-oxid) - rubin: Al2O3 (nyomelem: Cr, Fe)
- aventurin: SiO2 (különböz? nyomvegyület) - peridot: (Mg,Fe)2SiO4
- lápisz lazuli: Na8[Al6Si6O24]S2 - zafir: Al2O3 (nyomelem: Cr, V)
- opál: SiO2 . nH2O - turmalin: Al-borát, bonyolult összetétel
- tigrisszem: SiO2 (nyomelem: Fe) - topáz: Al2(SiO4)(F,OH)2
- türkiz: CuAl6[(OH)2IPO4]4 . 4H2O - cirkon: ZrSiO4
- sárgás-piros cirkon = hiacint: ZrSiO4 - kékspinell: MgAl2O4
- krizoberill: BeAl2O4 - kék zafir: Al2O3 (nyomelem: Fe, Ti)
- sárga zafir: Al2O3 (nyomelem: Fe) - narancsszín? zafir = padparadsa: Al2O3
7. A trícium (3H vagy T) a hidrogén radioaktív izotópja, melynek felezési ideje 12,33 év. (A T a Föld légkörében keletkezik kozmikus sugárzás hatására és az es?vel kerül a Föld felszínére). Ezért meg kell határozni a borban lev? víz T-tartalmát. Ismeretes, hogy a H-atomok száma / T-atomok száma = 1018 / 1, és ez a T-atomszám 12,33 évente a felére csökken. Ezeknek az adatoknak a figyelembevételével kiszámítható, hogy hány év kellett elteljen ahhoz, hogy az eredeti T-mennyiségb?l csak a borban mért érték maradjon meg. (3,0 p)
8. a) Kb. 100 g Na és 250 g K (0,5 p)
b) Na ? K együtt szerepet játszik a testfolyadék, az ózmotikus nyomás, a sav-bázis egyensúly és az ideg ? izom ingerület vezetésében. A Na-nak szerepe van a növekedésben és étvány fenntartásban, míg a K-nak a szívritmus serkentésében és a fehérjeszintézisben; (1,5 p)
c) Na ? fölösleg: vízfelhalmozódás áll be, amely a magas vérnyomás és egyéb szív- és érrendszeri megbetegedések kialakulásához vezethet; a fokozott Na ? veszteség a szervezet kiszáradásához, vérs?r?södéshez, izomgörcsökhöz, a kiválasztás csökkentéséhez vezethet.
(2x0,5 p)
d) K ? felhalmozódás: fokozza a Na-kiválasztást, tehát Na-veszteséget idéz el?; ezen kívül izomgyengeség, bénulás alakulhat ki, valamint a légzés és szívverés ritmuszavara állhat be; K ? hiány: az izomösszehúzódás és az ingerület-átvitel szenved zavart. (2x0,5 p)
e) Mindkett?b?l kb. 2 ? 3 g / nap. (0,25 p)
f) Zárójelben a 100 g élelmiszer / x mg fémtartalom értéke található!
Na ? tartalmú élelmiszerek: csabai kolbász (1600); füstölt kolbász (1900); juhtúró (515); ken?májas (1100); májpástétom (970); párizsi (810); szalonna (1500); virsli (2000); fehér kenyér (700); félbarna kenyér (825); száraztészta (280); Graham-kenyér (686), stb. (1,0 p)
K ? tartalmú élelmiszerek: csabai kolbász (480); csirkehús (400), marhahús (381), májpástétom (210), párizsi (240); sertéshús (442); tehéntej (160); tojásfehérje (120); tejpor (1280); száraz bab (1120); banán (500); száraz borsó (1200); dióbél (1710); kakaó (1600); karalábé (300); mogyoró (600); spenót (526); tea (2100), stb. (1,0 p)
Megjegyzés: a válaszokból kiderül, hogy a meg nem sózott étellel is bekerülhet a szervezetbe a napi Na ? szükséglet!
9. K.L. 281:
ZFe = 26, így a Fe2+ - ionban 24 e- és 26 p+ marad, míg a Fe3+ - ionban 23 e- és 26 p+ marad;
K.L. 282:
- a feltételezett ionban 20 proton fejt ki vonzóhatást 1 elektronra;
K.L. 283:
- az atomoknak kovalens kötéssel történ? kapcsolódása a vegyértékelektronokat tartalmazó orbitálok átfedésével jön létre; (0,5 p)
- két atom közötti kötéstávolság a kapcsolódás után kialakult atommagok közötti távolságot jelenti; (0,5 p)
- tehát a fentiek figyelembe vételével két atom sugarának összege mindig nagyobb, mint a kapcsolódás után a két atommag közötti távolságok összege. (1,0 p)
Magyarázat: A gázok térfogata, h?mérséklete és nyomása közötti összefüggést a gáztörvények írják le. A mi esetünkben nincs térfogatváltozás, mivel a lombik térfogata adott. A tálba állított lombikban lev? meleg gáz lehülése nyomás csökkenést eredményez a lombik belsejében. A lombikon kívüli nyomás nagyobb, így ez ?benyomja? a vizet a lombikba. (2,0 p)
11. Kémiai szórejtvény:
c) M.H. Klaproth; 1789 ? ben (0,5 p) d) J.J. Berzelius; 1824 ? ben (0,5 p)
e) arab eredet?: zargun = aranyszín? (2x0,25 p) f) ? vízh?tés nukleáris reaktorok építésében; hajógyártásban ? korrózióálló anyag; golyóálló acél ötvöz?anyaga; vakulámpák tölt?anyaga (1 kg Zr-ból kb. 50.000 lámpát lehet tölteni); szupravezet? mágneses tölt?anyaga, stb. (0,5 p).