IX. osztály, III. forduló, 2003 / 2004 –es tanév,
IX. évfolyam
1. s – sharp (erős, intenzív); p – principal (meghatározó); d – diffuse (szórt);
f – fundamental (alapvető) (1 p)
2. a) A Thomson féle atommodell szerint az atom egy pozitív töltéssel rendelkező golyó,
amelyben az elektronok mindenütt lazán beágyazva helyezkednek el (pl., mint a mazsolaszemek a kalácsban), míg a Rutherford model szerint az atomnak egy nagyon piciny, sűrű központja van (atommag), amely körül különböző körpályákon keringenek az elektronok (miniatür Naprendszer). (1 p)
b) A Bohr féle atommodel szerint az atommag körül jól meghatározott sugarú körpályákon (elektronhéjakon) helyezkedhetnek el az elektronok és ezek a pályák különböző eneriájuak. (A Bohr-modell csak a H – atom szerkezetét ábrázolja helyesen). (0,75 p)
Néhány évvel később Schrödinger osztrák, és Heisenberg német fizikusok kidolgozták a kvantummechanikai atommodellt, amely szerint az elektron pályája nem egy pontos hely, hanem egy “valószínüségfelhő” (“vagy bizonytalansági-felhő”). Ez azoknak a pontoknak a helye, amelyeken az electron a legnagyobb valószínüséggel megatalálható. (1,25 p)
d) Thomson – 1898; Rutherford – 1911; Bohr – 1913; Sommerfeld – 1920; Schrödinger és Heisenberg – 1926. (1,25 p)
e) (1) A modell a közvetlen tapasztalattal el nem érhető jelenségek szemléltetése, hasonlatokon alapuló leírása. Ez általában ábra, rajz segítségével történik, oly módon, hogy a valóságot a lehető leghívebben tükrözze. (1 p)
(2) Egy modell megalkotásához a természettudományban kísérleti adatok szolgáltatják az alapot. (0,5 p)
(3) A megalkotott modell csak addig érvényes, amíg újabb kísérleti és tapasztalati eredményeknek nem mond ellent. (Ellenkező esetben a modellt módosítani kell, vagy éppen újat alkotni.) (0,5 p)
f) Több, mint kétszáz. (0,25 p)
g) Thomson, 1898 – ban fedezte fel az elektront; Rutherford, 1911 – ben a protont és Chadwick, 1932 – ben a neutront. (1,5 p)
3. Elemek nevei: (42 x 0,25 = 10,5 p)
Magyar név |
Régi magyar név |
Nemzet-közi név |
Román név |
Angol név |
Német név |
Francia név |
ólom |
ólom |
plumbum |
plumb |
lead |
Blei |
plomb |
arany |
arany |
aurum |
aur |
gold |
Gold |
or |
oxigén |
éleny, savító |
oxygenium |
oxigen |
oxygen |
Sauerstoff |
oxygéne |
vas |
vasany |
ferrum |
fier |
iron |
Eisen |
fer |
ezüst |
üsteny |
argentum |
argint |
silver |
Silber |
argent |
réz |
rézany, rézeny |
cuprum |
cupru |
copper |
Kupfer |
cuivre |
ón |
ón, cín, cinn |
stannum |
staniu |
tin |
Zinn |
étain |
4. jégkő: Na3[AlF6] szarvasagancssó: (NH4)2CO3 hamuzsír: K2CO3 kéjgáz: N2O vízkő: CaCO3 , MgCO3 konyhasó: NaCl királyvíz: HNO3 + 3HCl oldat norvégsalétrom: Ca(NO3)2 szárazjég: CO2 (sz) pokolkő: AgNO3 vízüveg: Na2SiO3 . 3H2O (5,5 p)
5. Az egyik hiba a vízgőz levegőhöz viszonyított sűrűségének nagysága. A vízgőz sűrűsége kisebb, mint a levegőe:
r víz gőz = M / 30,6 = 0,588 g / dm3 (30,6 dm3 / mol , a vízgőz móltérfogata 100o C – on)
r levegő = 28,9 / 22,4 = 1,29 g / dm3
tehát: r víz gőz < r levegő , még akkor is, ha figyelembe vesszük, hogy a vízgőz a levegőben nem 100o C-on található
(mindez számítás nélkül is igazolható, ha csak egyszerűen figyelembe vesszük a levegő legfőbb összetevőinek móltömegét: O2 = 32; N2 = 28; CO2 = 44; O3 = 48 és ezeket összehasonlítjük a víz moltömegével, amely 18.) (3 p)
A folyékony víz sűrűsége (4o C – on) 1000 g / dm3 ;
r víz / r levegő = 1000 / 1,29 = 775 , tehát a cseppfolyós víz sűrűsége nagyobb majdnem 800-szor a levegő sűrűségéhez viszonyítva.
A magasban levő vízrészecskék vízcseppekké és jégkristályokká egyesülnek és a felhőt alkotják, tehát nem “a felhőben lebegnek”. (1,5 p)
És végül az ózon nem a sűrűsége miatt van 50 km magasságban, hanem azért, mert a Nap ultraibolya sugárzásának hatására itt bomlik el az O2 és keletkezik az O3. Más magasságokban az ózon könnyen elbomlik. (1,5 p)
6. A patina kémiai összetétele: Cu(OH)2 . CuCO3 , míg az ezüst felületén Ag2S réteg található. (0,75 p)
A kólában H3PO4 van (nézd meg az üvegen található cimkét), amely reagál a bázisokkal, illetve középerős sav lévén kiűzi a H2CO3 – t és H2S - t vegyületeiből, mivel ezek gyengébb savak, mint a foszforsav. (0,75 p)
2H3PO4 + 3Cu(OH)2 ® Cu3(PO4)2 + 6H2O 2H3PO4 + 3CuCO3 ® Cu3(PO4)2 + 3H2O + 3CO2
2H3PO4 + 2Ag2S ® 2Ag2PO4 + 3H2S (1,5 p)
7. a) Az apatit kémiai összetételét kifejező bruttó képlet: Ca5(PO4)3F (0,5 p)
- a foszforit: Ca3(PO4)2 és a folypát: CaF2 (0,5 p)
- az apatit bruttó képletéből következik, hogy 1,5 mol foszforitot + 0,5 mol folypátot tartalmaz mólonként Þ foszforit / apatit = 1,5 / 0,5 = 3 / 1 (0,75 p)
Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 ® Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4 (0,75 p)
c) M [Ca(H2PO4)2] = 234 M (P2O5) = 142
100 tömegegység szuperfoszfátban 30 tömegegység Ca(H2PO4)2 található, amely megfelel: m/m% = 30 x 142 / 234 = 18,20 % P2O5 – nak. (0,75 p)
8. a) Amennyiben a kísérlet során az ampermérő mutatója elmozdul, az azt jelenti, hogy
az olvadék vezeti az elektromos áramot. (0,75 p)
b) Az áramkör zárása után az ampermérő mutatója elmozdult, tehát áramvezetés történt az olvadékban. A KNO3 és NaNO3 ionos szerkezetű vegyületek, amelyeknek olvadékaiban az ionok mozgékonnyá válnak, és így áramvezetésre képesek, mivel az olvadék (folyékony halmazállapot) ezeknek a töltéseknek a mozgékonyságát is jelenti. (1,5 p)
c) A kihülés során az ampermérő mutatója az elektromos vezetőképesség csökkenését mutatja, majd egy idő után ez teljesen meg is szűnik (a mutató nullán marad). Ez azzal magyarázható, hogy a kihülés során csökken az ionok mozgékonysága, és végül újra kristályrácsba rendeződnek – ebben az állapotban teljesen megszűnik a mozgási lehetőségük. Ez a jelenség azt bizonyítja, hogy az ionos vegyületek szilárd halmazállapotban nem elektromos vezetők, (szigetelők) habár töltéssel rendelkező részecskékből állnak, de hiányzik a másik feltétel, a mozgékonyság. (1,75 p)
9. Rejtvény: Szomszédok
- a kitöltött ábra: (4 p)
A szomszéd nélkül maradt elemek között négy radioaktív tulajdonságú van:
Ra – radium; latin eredetű: radio = sugárzó kifejezésből származik a neve, radioaktív
jellegére utal; Marie Curie fedezte fel 1898 – ban
At – asztácium; a görög “asztatosz” = nem stabil kifejezésből származik a neve, radioaktív tulajdonságára utalva; mesterségesen állította elő D.R. Corson, K.R. McKenzie és E. Segre 1940 – ben
Po – polonium; neve Lengyelország latin nevéből származik, felfedezője Marie Curie szülőhazája tiszteletére nevezte el így; 1898 – ban fedezte fel.
Rn – radon, neve a radium nevéből származik, mert Ernest Rutherford és Frederick
Soddy 1900 – ban, mint radium-emanációt fedezte fel (egyes források szerint a radium-emanációt Friedrich Dorn fedezte fel). (3 p)