MEGOLDÁS:

IX. osztály, IV. forduló, 2002 / 2003 –as tanév, VIII. évfolyam

1. a) Az atom legstabilabb állapota, amikor legkisebb az energiája; ekkor az elektronok a

lehető legkisebb energiájú atompályákon vannak. (0,75 p)

  1. Az atomnak azt a térrészét, amelyben az elektronok a mozgásuk során a legnagyobb valószínűséggel megtalálhatók (kb. 90 %-os valószínűség) atompályának (orbitál) nevezzük.
  2. (0,75 p)

  3. Az atom akkor kerülhet gerjesztett állapotba, amikor megfelelő energia befektetésével az elektronok eltávolodhatnak az atommagtól. A gerjesztett állapot nem stabilis, mivel nagy energiájú állapot, és a gerjesztés (energia) megszűnte után az atom visszajut az alapállapotba, miközben a felvett energiát kisugározza. (1,5 p)
  4. Az elnevezés arra utal, hogy értéke mindig meghatározott nagyságrendű („kvantumokban” változik). (0,5 p)
  5. Négy féle kvantumszám létezik: főkvantumszám, mellékkvantumszám, mágneses kvantumszám és spinkvantumszám. (1,0 p)
  6. Főkvantumszámjele: n; ez jellemzi az elektronoknak az atommagtól való távolságát, vagyis a „héjat”, amelyhez az elektron tartozik és ezáltal elsősorban ez szabja meg az atom egyes elektronjainak energiaszintjét. Értékei lehetnek: n = 1, 2, 3, . . . . egész számok. Az azonos n értékű elektronok azonos héjhoz tartoznak: n = 1 a K héj; n = 2 az L héj; n = 3 az M héj, stb. (2,0 p)

Mellékkvantumszámjele: l; az atompályák térbeli alakját jellemzi. Értékei a főkvantumszámtól függnek: összesen n értéke lehet 0 és n – 1 tartományon belül (egész szám). Az azonos mellékkvantumszámú elektronok egy alhéjat alkotnak, amelyeket általában betűkkel jelőlnek: l = 0 s – alhéj; l = 1 p – alhéj; stb. (2,0 p)

Mágneses kvantumszám jele: m; a mellékkvantumszám által meghatározott alakú pálya irányát adja meg mágneses térben. Így értékei is ettől függnek: összesen 2l + 1 értéket vehet fel, vagyis – l -tól + l -ig minden egész szám lehet a zérón keresztül. Pl. az s-pályának, mivel gömbszimmetrikus csak egy beállása lehetséges, de a p-pályának ( l = 1) három beállása lehetséges, amelyre általában az x, y, z irányokat választjuk a derékszögű koordináta rendszerben, stb. (2,0 p)

Spinkvantumszám jele: ms ; az elektron mágneses sajátságaira ad felvilágosítást. Két féle értéke lehet: + ½ és – ½ (vagy egyszerűen a és b ) . Az elektron ezt a tulajdonságát az atomból kiszakítva is megőrzi. (1,5 p)

2. FIRKA 2000 – 2001 / 5, 193. oldal

a) kalcium – klorid; nátrium – hidrogén – karbonát; dinitrogén – tetroxid; alkálifém –

halogenid; kén – trioxid. (5x0,1=0,5 p)

  1. A vegyületneveket – a szótagszámtól függetlenül a kémiai összetételnek megfelelően kötőjellel kell tagolni. (0,5 p)
  1. c) oxigénizotóp; magnéziumkation; atomtömegegység; ionoskötés; hidroxilion –

koncentráció. (5x0,1=0,5 p)

d) Egybeírjuk a kifejezéseket akkor, ha az összetétel két egyszerű szóból alakul ki, a szótagszámtól függetlenül. (0,5 p)

Amennyiben az összetétel három vagy több egyszerű szóból áll és legtöbb hat szótagú akkor egybeírjuk, de ha ennél több szótagú, akkor kötőjellel tagoljuk a két fő összetételi tag határán. (0,75 p)

  1. Kétbázisú sav; három vegyértékű; egyértékű bázis; egyszeres kovalenskötés;
  2. kétmólos oldat. (5x0,1=0,5 p)

  3. A számnévi jelzővel egybeírjuk a kifejezést, ha mind a két alkotó tag egyszerű szó, és különírjuk, ha legalább az egyik alkotó tag összetett szó. (2x0,5 = 1,0 p)

g) porcelántégely; vas háromláb; üvegtölcsér; rézhuzal; műanyag palack. (5x0,1=0,5 p)

h) Az anyagnévi jelzőt egybeírjuk a főnévvel, ha mindkét tag egyszerű szó, minden más esetben viszont különírjuk. (0,75 p)

3. a) A latin „silex” = kovakő szóból (0,5 p)

b) Silicon (0,25 p)

  1. Az „ - on” végződés felhasználásával (melyet Thomas Thomson 1831-b3n javasolt) a „carbon” és „boron” megnevezésekkel analógiát akarta kihangsúlyozni. (0,5 p)
  2. Berzelius, 1823 – ban ( a Si – nak az oxigénhez való nagy affinitása miatt ez nehezen történt). (0,5 p)
  3. A földkéregben második hely (O = 45,5 %; Si = 27,2 %); a világegyetemben a hetedik helyen van (első hat: H, He, C, N, O, Ne). (0,5 p)
  4. Kvarcitot vagy homokot nagy tisztaságú szénnel redukálnak elektromos ívkemencében:

SiO2 + 2C ® Si + 2CO (1,0 p)

4. FIRKA 2000 – 2001/ 6.sz., 227. oldal

  1. A fáklya; egy megfelelően kiképzett fa rúd, amelyet később különböző éghető bevonatokkal láttak el, pl. szurok, kátrány, illóolajok, gyanták, stb. (0,5 p)
  2. Ide tartozik a mécses, a gyertya és a petróleumlámpa. Azért nevezik őket kanóc-égőknek, mert az égő része a kanóc, amely valamilyen textíliából (len, kender, gyapot) szőtt vagy sodort anyag. (1,5 p)
  3. A kanóc-égők esetében a textílanyag (kanóc) valamilyen éghető folyékony vagy szilárd halmazállapotú anyagban található. Ez felszívódik a kanócban egészen annak a meggyújtandó végéig, így nem csak a kanóc anyaga ég. Szilárd éghető anyag alkalmazása esetén az égő elkészítése során az olvadt állapotú anyagba helyezik el a kanócot és ennek porózus szerkezete ekkor telítődik az éghető anyaggal. Az égéshez szükséges oxigént a levegő biztosítja a kanóc-égők esetében és ugyanakkor az égés során égést gátló CO2 keletkezik. Ez az anyag a mécses és a gyertya esetében nem befolyásolja az égést, mert viszonylag lassú a folyamat, de a petróleumlámpa esetében viszont gondoskodni kell ennek a gyors eltávolításáról. (Ezt, valamint a légáramlatok zavaró hatását a megfelelően kiképzett üvegburával = lámpacsővel oldották meg.) (2,0 p)
  4. A mécses kanóc végének időnkénti elszenesedett részének letisztításával, valamint az elhasznált olaj pótlásával nagyon hosszú ideig működőképes. Ugyanakkor a külső légáramlatok sem oltják ki a lángot, mert a kanóc lángja a mécses poharának felső széle alá kerül. (1,0 p)
  5. A kőszén feldolgozásával aránylag olcsón lehetett előállítani magas CH4 – tartalmú gázokat, amelyek nem csak fűtésre voltak alkalmasak, hanem világítási célokra is. Az így előállított gázokat „világítógázok” – nak is nevezték, amelyet számos nagyváros utcai világításra használt fel. (1,0 p)
  6. Az első legkiemelkedőbb eredmény a szénszálas izzólámpa előállítása volt (Edison, 1879, izzítással elszenesített bambuszrostok). Ennek hátrányait küszöbölte ki a fémizzószál alkalmazása. Előbb ozmium, majd tantál, és végül 1908-tól a wolfram izzószál alkalmazásával készültek ezek a világítótestek. (1,0 p)

5. a) A hő hatására (forró étel) a részecskék gyorsabban mozognak, mint a hideg anyag

részecskéi.

A hő energiát kölcsönöz a részecskéknek (hőenergia formájában), amely megnöveli a mozgási energiájukat és így hamarabb bontják szét a kristályrácsot, vagyis hamarabb keverednek el a víz molekulái között. (2,0 p)

b) Az a)-hoz hasonló a magyarázat: a meleg (forró) víz részecskéinek nagyobb a mozgási energiája, vagyis ugyanannyi idő alatt többször ütköznek a tealevelek részecskéivel, mint a hideg víz molekulái és ezáltal a tealevelek több részecskéjét tudják magukkal ragadni (kioldani és hidratálni). (1,5 p)

6. - a levegő átlagos móltömege: 28,9 g/mol

Vdél = 290x760x22,4 / 730x273 = 24,77 dm3 / mol

- a levegő sűrűsége délben: r = 28,9 / 24,77 = 1,166 g / dm3 (1,5 p)

Vox = 24,77x0,2 = 4,954 dm3 O2 / mol

(21 tf.% O2 –el számolva: 5,2 dm3 O2 / mol) (1,0 p)

Vreggel = 278x760x22,4 / 720x273 = 24,077 dm3 / mol

- a levegő sűrűsége reggel: r = 28,9 / 24,077 = 1,20 g / dm3 (1,0 p)

Vox = 24,077x0,2 = 4,815 dm3 O2 / mol

(21 tf.% O2 –el számolva: 5,056 dm3 O2 / mol) (1,0 p)

7. a) Zn + 2HCl ® ZnCl2 (aq) + H2 ­ (0,5 p)

  1. Szájával elfele tartott edénybe, mivel könnyebb, mint a levegő (a legkönnyebb gáz). Így az edénybe marad, de amennyiben szájával felfele tartjuk az edényből azonnal elillan a levegőbe.
  2. (1,0 p)

  3. A teljesen sima felülete biztosítja, hogy a konzervdobozból nem illan el a benne levő nagyon könnyű H2 –gáz. (0,5 p)
  4. Néhány másodperc múlva erős robbanás hallható, miközben a doboz nagy sebességgel felrepül, majd visszaesik. (1,0 p)
  5. A gyufaszál kihúzásakor a kiáramló hidrogént meggyújtva, helyére levegő nyomul be, amely a konzervdobozban még bent lévő hidrogénnel robbanóelegyet = durranógázt képez. A robbanás során felszabadult energia hatására repül fel a doboz. (1,75 p)
  6. Minden robbantásos kísérletnél (de sok más esetben is) kötelező a védőszemüveg használata, mert az anyagok, eszközök törmelékei, stb. ki nem számítható irányba repülhetnek.

(0,5 p)

8. Rejtvény: Lóugrásban a kémia laborban

a) (6,0 p)

1* B

16 K

3 N

50 L

13 P

18 S

21 L

 

88 E

91 A

100 Á

71Ő

118 Z

93 G

98 A

4 S

51 O

14 P

17 É

20Ü

59R

12 I

 

101 L

72H

89 T

92É

99 N

70 R

117 Á

15

2 U

49

58 T

47 E

22 É

19Z

 

90 T

87 R

102 Ó

119 Ó

106 V

97 K

94 E

52 M

5 E

46 Y

41 L

60 I

11 K

62 C

 

73 E

124 S

105 Ü

108 G

95 T

116 R

69 É

33

44 M

57 E

48 R

63 S

40 R

23 K

 

86 Ü

103 R

126 R

111 A

120 T

107 E

96 Ő

6 N

53 B

32 S

45 E

42 E

61

10 Ő

 

125 É

74 N

123 C

104 A

109 S

68 M

115 A

31 U

34 P

43 N

56 P

39 E

24 B

27 Z

 

82 T

85 B

110 P

121 Ö

112 T

65 S

78 P

54 I

7

36 H

29 L

26 R

9 G

38R

 

75 G

122 L

83 T

80 P

77 R

114 L

67 E

35 O

30 I

55 K

8 É

37 Á

28 E

25E

 

84 A

81 E

76 E

113 U

66 Z

79 I

64 * É

  1. Bunsen – égő; Kipp – készülék; Berzelius – pohár; Erlenmeyer – lombik; Petri – csésze; mérőhenger; pipetta; büretta; égetőkanál; óraüveg; spatula; rázótölcsér.

(12x0,25 = 3,0 p)