MEGOLDÁS:

IX. osztály, IV. forduló, 2003 / 2004 –es tanév,

IX. évfolyam

1. A forráspont általában az anyagot alkotó részecskék tömegétől függ. A HX sorozatban is ez érvényesül, kivéve a HF – ot, amelynek a legkisebb a molekulatömege, de nagyon erős intermolekuláris vonzóerő (H – híd kötés) miatt a legmagasabb a forráspontja. HCl < HBr < HI < HF (3,0 p)

2.

Közeg

Eloszlatott anyag

A keverék típúsa

halmazállapota

homogén

kolloid

heterogén

szabad szemmel látható vagy nem látható:

nem látható

részecske méret:

x < 1 nm

szabad szemmel látható vagy nem látható:

nem látható

részecske méret:

1 < x < 500 nm

szabad szemmel látható vagy nem látható: látható.

részecske méret:

x > 500 nm

példa

példa

példa

gáz

gáz

Levegő és a benne lévő szennyező gázok

--------------

--------------

gáz

folyékony

--------------

Köd, felhő, sprayok (aeroszol)

--------------

gáz

szilárd

--------------

--------------

Por, füst

folyékony

gáz

Vízben oldott oxygen

Habok; pl. tojáshab, tejszínhab, stb.

Szódavíz, ásványvíz

folyékony

folyékony

Háztartási ecet, alcohol és víz, benzin és olaj

Emulziók: tej, tejföl, vaj, majonéz, arckrémek

Olaj + víz; Hg + víz

folyékony

szilárd

Cukor + víz; só + víz; jód + alkohol

--------------

Folyóvíz + homok

szilárd

gáz

--------------

--------------

Szuszpenziók: habkő (horzsakő), ötvözetben levegő

szilárd

folyékony

--------------

Gélek: kocsonya, zselé, enyv

--------------

szilárd

szilárd

Ötvözetek

--------------

--------------

(20x0,25 = 5,0)

3. a) A kősót vízben fel kell oldani, majd az oldatot addig melegíteni, amíg az oldószer (itt a víz) teljes egészében el nem párolog (100o C fölött). A módszer neve: kristályosítás. A kivált anyag szerkezetébe nem épülnek be a szennyeződések, ezért az így kapott kristályok tisztábbak, mint a feloldás előtti anyag. (2,0 p)

b) A kékkő képlete: CuSO4 . 5H2O , vízben jól oldódik. Az oldat melegítése során az oldószer elpárolog (bepárlás), de amennyiben 100o C fölé melegítjük az oldatot a CuSO4 kristályrácsába beépült vízmolekulák is távoznak. Az eredeti kékkő-oldat kékszínű, mivel hidratált Cu2+ - ionok vannak benne. Az oldószer, majd a kristályvíz fokozatos elpárolgása során kristályos, vízmentes CuSO4 marad vissza, amely fehér színű.

(3,0 p)

c) A dekantálás lenne a legkézenfekvőbb elsődleges lépés, amelynek során az elegyben leülepedett homokról le lehet önteni a NaCl – oldatot, majd ez utóbbinak kikristályosításával = oldószer elpárologtatásával, visszanyerhető a NaCl. Az eljárás azért nem jelent maradéktalan szétválasztást, mert egy kevés folyadék mindig marad vissza az üledékkel (itt a homokkal) és a leöntött folyadék (itt a NaCl – oldat) is tartalmazhat kevés üledéket. Éppen ezért a leghatékonyabb maradéktalan elválasztás a szűrőpapírral bélelt tölcsérben történő szűrés: a szűrőpapíron visszamarad a homok (ennek szemcséi nagyobbak, mint a szűrőpapír pórusai), amely megszárítható. A NaCl részecskéinek mérete kisebb, mint a szűrőpapír pórusainak átmérője, így átjutnak rajta. Ez az oldat bepárlással vagy kristályosítással választható szét komponenseire. (3,0 p)

d) Mágnes segítségével a vasreszelék kivonható a szilárd halmazállapotú keverékből. A megmaradt két komponensre vizet öntve, majd azt a c) – pontban leít eljárással szétválasztható: szűrés, a szűrőpapíron maradt kén szárítása, a szürlet bepérlésa és kristályosítása. (2,0 p)

4. a) ZAu = 79 és ZHg = 80 (0,25 p)

b) 1103o C (o.p. Au = 1064o C és o.p. Hg = – 39o C (0,75 p)

c) Igen, van egy ilyen szomszédos elempár: Li és Be, ahol a különbség szintén 1100o C (1,0 p)

d) Az arany sűrűsége 19,32 g/cm3 , a higanyé pedig 13,53 g/cm3 . (1,0 p)

e) Igen, mert a r = m/V összefüggés alapján egy mólnyi (=anyagmennyiség) Au – atom kisebb térfogatú helyet foglal el, mint az ugyanannyi Hg – atom. Ez azt jelenti, hogy az Au – atomok szorosabban illeszkednek egymáshoz, mint a Hg – ban levő atomok. (2,0 p)

5. a) Az ilyen Si – készítmény 99,99999999 % Si – ot tartalmaz. (0,5 p)

b) 100 – 99,99999999 = 0,00000001 g = 10-8 g idegen anyag

natom = 10-8 x 6,023 x 1023 / 30 = 2 x 1014 db. atom (1,5 p)

6. Az ásványvizek (akárcsak a gyógyvizek) a talajból törnek a felszínre. A mélyből feltörő vizek hőmérséklete eltérő és ez a mélység függvénye (minél mélyebbről tör fel, annál melegebb). A víz az útjába kerülő ásványi anyagokat old fel. A földrajzi fekvéstől függően különböző összetételű kőzeteken keresztül jut a víz a felszínre. Így az ásványvíz összetételét a forrás mélysége, a víz hőmérséklete és a talaj kémiai összetétele együttesen határozza meg. (2,5 p)

7. A. Jancsika szervezetében található klór mennyisége:

mCl = 35 x 0,15 / 100 = 0,0525 kg = 52,5 g klór (0,75 p)

- m = 58,5 x 52,5 / 35,5 = 86,51 g NaCl

B. a) - legyen AX és AY a két ismeretlen elem atomtömege

(nAX + nAY) / 2n = 53,5 és (2nAX + nAY) / 3 n = 53 (1,5 p)

AX = 52 , az X elem = Cr (króm) és AY = 55, az Y elem = Mn (mangán) (0,5 p)

b) - hasonlóság a két elem között:

c) - legyen: a mol Cr + b mol Mn a keverékben

(52a + 55b) / (a + b) = 53,125 a / b = 1,66 / , illetve: Cr / Mn = 5 / 3 (1,5 p)

  1. Pl. megszámozva a kémcsöveket, majd mindegyiket mindegyikkel reagáltatva bizonyos esetekben változások figyelhetők meg. Ismerve a négy vegyület közötti lehetséges reakciókat és a keletkezett termékek tulajdonságait, azonosítható a kémcsövek tartalma. (2,0 p)

Na2SO4

AgNO3

BaCl2

NaOH

Na2SO4

-----------------

Zavaros oldat Ag2SO4 miatt

BaSO4 fehér csapadék

Nincs változás

AgNO3

Zavaros oldat Ag2SO4 miatt

-----------------

AgCl fehér csapadék

Ag2O fekete csapadék

BaCl2

BaSO4 fehér csapadék

AgCl fehér csapadék

--------------------

Zavaros oldat

Ba(OH)2

NaOH

Nincs változás

Ag2O fekete csapadék

Zavaros oldat

Ba(OH)2

------------------

(4,0 p)

9. Rejtvény: Szürke – pepita torpedó

a)

(4,0 p)

b) „A világ legnagyobb csiszolt gyémántja, az Afrika Csillaga nevet viselő briliáns jelenleg az angol királyi jogaron van.” (2,0 p)

  1. 1905 – ben Afrikában (Pretoria közelében levő Premier barlangból) került felszínre a 3106 karátos (621,2 g) Cullinan – nak elnevezett gyémánt (nevét a bánya akkori tulajdonosáról, Sir Thomas Cullinanról kapta). 1907 – ben az amsterdami Asscher cég vállalta a megmunkálását: három nagy darabra, majd ezeket további kis részre hasította. Összesen 105 db. briliánst csiszoltak belőle. Ebből a legnagyobb (a rejtvény megfejtése) az „Afrika Csillaga” vagy Cullinan I (530,2 karát = 106 g) jelenleg az angol királyi jogar csúcsát díszíti. A Cullinan II., III. és IV. darabok szintén az angol koronaékszereket és a királynő ékszereit díszítik. Ezek az eredeti gyémánt több más darabjával együtt a Tower – ben tekinthetők meg. (2,0 p)