TAKÁCS CSABA KÉMIA EMLÉKVERSENY,
IX. osztály,III. forduló - megoldás2008 / 2009 –es tanév, XIV. évfolyam
1. a) Z = 112, ununbium, Uub; Z = 113, ununtrium, Uut; Z = 114, ununquadium, Uuq; Z = 115, ununpentium; Uup;
Z = 116, ununhexium; Uuh; Z = 117, ununseptium; Uus;
Z = 118, ununoctium; Uuo; (7x0,5 = 3,5 p)
Ezeket a neveket a számok latin neveiből csonkjainak „-um” - végződéssel képezik. (Szükség esetén a végződés előtt „i” - betű van.) (0,5 p)
0 = nil; 1 = un; 2 = bi; 3 = tri; 4 = quad; 5 = pent; 6 = hex; 7 = sept; 8 = oct; 9 = enn. (1,0 pont)
A hárombetűs vegyjeleket a rendszám 3 számának megfelelő név kezdőbetűiből képezik. (0,5 p)
b) 36 elem
Z = 43, 61, 84 - 116, 118;
Tc, Pm, Po, At, Rn, Fr, Ra, Ac, Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr, Rf, Db, Bh, Sg, Bh, Hs, Mt, Ds, Rg, Uub, Uut, Uuq, Uup, Uuh, Uuo (3,25 p)
c) (1) 18 oszlopot tartalmaz (0,25 p)
„Nincs helye” a lantanoidáknak (Z=57 - 70( és az aktinoidáknak (Z=89 - 102) (1,0 p)
(2) 32 oszlopot tartalmaz (0,25 p)
(3) C1
(0,5 + 0,2 5 p= 0,75 p)
(3) C2 (1,0 p)
(4) A C2-forma nagyon hosszú, ezért nehezen áttekinthető a C1-formához viszonyítva. (0,5p)
2. a) Cu + 2H2SO4 ® CuSO4 + 2H2O + SO2 (0,75 p)
b) FeS + H2SO4 ® FeSO4 + H2S (0,25 p)
c) NH4Cl + NaOH ® NaCl + H2O + NH3 (0,5 p)
d) KCN + HNO3 ® KNO3 + HCN (0,5 p)
e) 2Al + 2NaOH + 6H2O ® 2Na[Al(OH)4] + 3H2 (1,0 p ) f) Pb + 4HNO3(híg) ® Pb(NO3)2 + 2H2O + 2NO2 (0,75 p)
g) 2CaSO4 + hő ® 2CaO + 2SO2 + O2 (0,5 p) h) CaC2 + 2H2O ® Ca(OH)2 + C2H2 (0,75 p)
i) 2Pb(NO3)2 + hő ® 2PbO +4NO2 + O2 (0,75 p) j) 4FeS2 + 11O2 ® 2Fe2O3 + 8SO2 (1,0 p)
3. A mésztej = Ca(OH)2 telített vizes oldata Þ tehát a „d”-válasz a helyes (0,25 p)
(a) - a CaO a vízzel oltott mészt eredményez; ez az elegy csak további víz hozzáadásával alakulhatna mésztejjé (0,25 p)
(b) - a CaCO3 vízben nem oldódik, de H2O + CO2 jelenlétében Ca(HCO3)2 -tá alakul, amely vízben oldódik; tehát egyik megadott vegyület sem képezheti a mésztej komponenseit! (0,5 p)
(c) - a Ca(OH)2 és CO2 között vizes oldatban CaCO3 válik ki; ugyanez történik akkor is, ha a CaO - ból a levegő nedvessége hatására keletkezik Ca(OH)2 , amely a továbbiakban a levegő CO2vtartalmával reagál (0,5 p)
(e) - ez a két vegyület együtt semmilyen változáshoz nem vezet (csak akkor, ha a CO2 is jelen van: CaCO3 + H2O + CO2 ® Ca(HCO3)2 ) (0,25 p)
4. a) N2 - nitrogén; NH4NO3 - ammónium-nitrát, vagy KNO3 - kálium-nitrát, vagy NaNO3 -
nátrium-nitrát; HNO3 - salétromsav. (1,0 p)
b) A tömény HNO3 fény hatására bomlik: 4HNO3 ® 4NO2 + O2 + 2H2O (1,0 p)
Az üvegben a folyadék fölött rozsdabarna szín megjelenése igazolja ezt a bomlást, mivel ez a
NO2 gáz színe. (0,5 p)
5. a) Lavoisier, Antoine: 1743 - 1794 között élt, francia nemzetiségű kémikus volt. (0,5 p)
b) (1) A levegő „legtisztább része” az oxigén, amely a legtöbb kémiai elemmel
közvetlenül reagál. (0,75 p)
(2) Az égés után megmaradt levegő nem tartalmaz oxigént; ehhez a „levegő legtisztább
részét”, az oxigént adva ismét a közönséges levegőt kapjuk. (0,75 p)
(3) Az égés után megmaradt levegő nem tartalmaz oxigént, így az átlagos
molekulatömege (M1) kisebb, mint a „közönséges levegőé” (M2). (0,75 p)
M1 = 28 (ha csak a N2 - t vesszük figyelembe) (0,25 p)
M2 = (20x32 + 80x28)/100 = 28,8 (0,5 p)
M1 < M2 Þ r1 < r2 (r = sűrűség) (0,25 p)
Megj. a (2) és (3) - nál feltételezzük, hogy az O2 elfogy az égés során és a keletkezett gázok nincsenek jelen a „levegőben”!
6. A) - csak tiszta vízzel bőven lemosni azért nem jó, mert a víz tovább viszi a bőr felületén a
HCl - oldatot, így még nagyobb bőrfelületet károsíthat; (0,5 p)
B) - a NaOH - oldat nem alkalmas, mivel erős bázikus (lúgos) kémhatású, így károsíthatja a bőr felületét (miközben a HCl - oldatot tartalmazó felületen semlegesít); (0,5 p)
C) - a híg szalmiákszesz (NH4OH - oldat) alkalmazható, mert ez gyenge bázis, a sósavat semlegesítheti és ugyanakkor a bőr felületét híg oldat formájában nem károsítja számottevően; (0,5 p)
D) - amikor a NaOH - oldat a bőr felületére kerül, a B)-válasz érvényes; a vízzel történő lemosás pedig azt eredményezheti, hogy az esetlegesen fölöslegben levő NaOH - oldat további bőrfelületre jut; (0,5 p)
E) - ez a legalkalmasabb eljárás a C) - válasz alapján, majd a vízzel történő lemosás eltávolítja a semlegesítési folyamat termékeit és a fölöslegben jelenlévő NH4OH - oldatot is. (0,5 p)
7. a) 100 m3 víztiszta gabona . . . . . . . . . . . . 20 m3 H2O
15x103 m3 víztiszta gabona . . . . . . . . . . x = 3x103 m3 H2O (1,0 p)
- a megadott víztartalmú gabona „szárazanyag” (= gabona) tartalma:
m (gabona) = 15x103 - 3x103 = 12x103 m3 gabona (0,5 p)
- a szárítás utáni víztartalom: 89 m3 gabona . . . . . . . . . . . . 11 m3 H2O
12x103 m3 gabona . . . . . . x = 1,48x103 m3 H2O (0,75 p)
- a szárítás során távozott víz térfogata és tömege:
V(H2O) = 3x103 - 1,48x103 = 1,517x103 m3 H2O
m(H2O) = 1517 t H2O (a víz sűrűsége = 1g/cm3 = 1 t/m3) (1,0 p)
b) 1517 t H2O = 1,517x106 kg H2O = 84,277x103 kmol H2O (0,5 p)
V(H2O(g) / 100o C) = 84,277x103 x 22,4 x 373 / 273 = 2,58x106 m3 vízgőz (1,0 p)
8. a) - a kémcsőbe tett CaCl2•6H2O rózsaszínű, lehűtés után kék lett; desztillált víz
hozzáadása után ismét rózsaszínű; (0,75 p)
- HCl-oldat adagolása hatására kék szín jelenik meg; (0,5 p)
- CaCl2•6H2O kristályvíztartalmú vegyület szobahőmérsékleten rózsaszínű; hevítve kék
színű lesz, mert elveszti a kristályvíztartalmát. (1,0 p)
- desztillált víz hozzáadásával újból hidratálódnak a Co2+ - ionok és ismét rózsaszínű oldatot kapunk; (0,25 p)
- amennyiben a fenti rózsaszínű vizes oldathoz cc.HCl-oldatot öntünk Þ nő az oldat Cl- - ion koncentrációja; így a Co2+ - ionokat nem a H2O - molekulák, hanem a kloridionok veszik körül, amelyek kék színű klorokomplexet, [CoCl4]2- alakítanak ki. (0,75 p)
b) - kezdetben rózsaszínű az oldat, mivel benne a Co2+ - ionokat vízmolekulák veszik körül (lásd az a)-választ); (0,25 p)
- a fenti oldat alsó részébe rétegzett cc.HCl - oldat hatására alól kék csík jelenik meg, amely a klorokomplex, [CoCl4]2- jelenlétére utal; (0,25 p)
- az oldat alsó részébe rétegzett desztillált víz hatására ismét a rózsaszín jelenik meg, mert a Co2+ - ionok akvakomplexe képződik: [Co(H2O)6]2+ . (0,25 p)
c) - az ún. Co-papír CoCl2 - oldattal van átitatva; a Co2+ - ionok vízburok nélkül (szárítás után) kék színűek; magyarázat: lásd a)-válasz. (0,75p)
d) - a CoCl2 - dal átitatott és kiszárított ún. Co-papír a zöld növény levelének fonákjára ragasztva, kis idő múlva rózsaszínű lesz; ez a színváltozás azt bizonyítja, hogy a növények vizet párologtatnak; magyarázat: lásd a)-válasz. (1,0 p)
e) - a só-liszt keverékből, majd CoCl2 - oldattal befestett figura rózsaszínű; magyarázat: a Co2+ - ionokat vízmolekulák (oldat!) veszik körül (lásd a)-válasz). (1,0 p)
f) - az ekszikátorba tett figura rövid idő múlva kék színű lesz; magyarázat: lásd a)-válasz.
(0,75 p)
g) - a levegőn hagyott CoCl2 - oldattal átitatott figura rózsaszínűvé válik ha elég nagy a levegő páratartalma, ill. kék színű marad, ha száraz a helység levegője; magyarázat: a)-válasz. (1,0 p)
9. a) (4,0 p)
1 ● |
1 AC |
0 HE |
2 MI |
2 RA |
2 ZA |
2 AO |
2 LY |
3 NY |
1 AN |
2 AG |
2 OK |
3 SA |
2 TU |
0 LA |
0 JD |
1 ON |
1 SÁ |
1 GA |
2 JÁ |
1 IM |
0 ÉL |
1 YR |
0 EH |
1 AT |
1 ÓE |
1 LV |
0 ÁL |
0 TO |
2 ZÁ |
2 ST |
0 SZ |
1 EN |
2 VE |
2 TO |
1 SÁ |
3 GO |
1 DN |
0 EK |
2 IL |
2 KK |
3 YE |
2 AL |
1 ÉS |
0 JE |
1 LE |
2 NE |
0 SE |
2 TB |
2 NS |
1 ÉG |
2 EK |
0 KE |
0 LF |
1 OG |
2 LA |
1 EN |
1 CH |
3 LK |
0 OZ |
2 EM |
2 IA |
2 IK |
2 ME |
2 IS |
1 AJ |
0 ÁT |
0 SÁ |
2 GO |
1 LY |
1 KR |
0 ÓL |
1 IL |
1 LE |
0 TŐ |
0 LE |
1 GC |
0 HE |
1 MI |
2 EK |
2 AI |
1 JE |
0 LE |
0 NS |
1 ÉG |
2 EK |
3 NE |
2 RŐ |
0 LB |
2 ES |
1 KÉ |
2 SZ |
2 ZÉ |
2 LÜ |
2 LE |
1 LÉ |
0 SE |
2 KO |
2 NK |
2 ● |
b) „A chemia olyan sajátoságokkal és jelenségekkel foglalkozik melyeknek észlelésekor az anyagok tulajdonságai mélyreható elváltozást szenvednek. Ilyen esetben chemiai sajátságokról illetőleg chemiai jelenségekről beszélünk.” (2,0 p) (Gróh Gyula, 1919-ben megjelent „Általános chemia” című könyvéből)
c) A kémia olyan jelenségekkel és átalakulásokkal foglalkozik, amelyeknek során az anyagok tulajdonságai megváltoznak = új anyagok keletkeznek. Ilyen esetben kémiai tulajdonságokról, illetve kémiai átalakulásokról (=kémiai reakciók) beszélünk. (1,0 p)
MEGJEGYZÉS: a III. forduló feladatlapján a következő pontszámok a helyesek:
1.a) 5,50 p (1,25 p helyett); 3) 1,75 p (4,0 p helyett) és 8.f) 0,75 p (0,5 p helyett).