MEGOLDÁS:

 

  • IX. osztály, II. forduló, 2001 / 2002 –es tanév, VII. évfolyam
  • 1. a) Igen, mert az első kémiai Nobel-díjat 1901-ben, Mengyelejev halála előtt osztották ki. (0,25 p)

  • b) 1905-ben hárman javasolták Mengyelejevet Nobel-díjra (van’t Hoff, Hartwig és Otto Petterson), de a Kémiai Nobel Bizottság Adolf von Baeyert javasolta, akit már korábban is többször jelöltek. (0,75 p)
  • 1906-ban ismét javasolták Mengyelejevet, de Henri Moissan eggyel több szavazatot kapott.

    (0,75 p)

  • 1907-ben csak ketten jelőlték Mengyelejevet Nobel-díjra. (0,75 p)
  • 2. - hat féle hidrogén-molekula írható fel: H2 , D2 , T2 , HD, HT, DT (1,5 p)

  • NT2H , NT2D , NHDT (9x0,25 + 0,5 = 2,75 p)

    3. Cu – zel történő reakció segítségével: tömény kénsav oldat hatására színtelen, jellegzetes szúrós szagú SO2 – gáz keletkezik: Cu + 2H2SO4 ® CuSO4 + SO2 + 2H2O (3x0,5=1,5 p)

    - tömény salétromsav-oldat hatására NO keletkezik, amely a levegő oxigéntartalmának hatására azonnal oxidálódik ás barnás-sárga NO2 formájában érzékelhető: (0,75 p)

    3Cu + 8HNO3 ® 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 2NO + O2 ® 2NO2 (0,5p + 0,25 p)

  • 4.

    A vegyület képlete

    A vegyület köznapi neve

    (min. 1 név)

    Sajátos tulajdonságok

    Felhasználás

    MgO

    Égetett magnéziaTapadós, fehér színű, vízben nem oldódó porTűzálló edények, téglák készítése, gyomorsav megkötése, tornászoknak hintőpor

    MgSO4 . 7H2O

    KeserűsóVízben jól oldódik, keserű ízű, színtelenEnyhe hashajtó, textiliparban pácok készítése, műtrágyázás

    MgCO3

    MagnezitVízben oldhatatlan, fehér színűTűzálló anyagok gyártása, üveg- és kerámia gyártás, szigetelőanyag

    CaO

    Égetett mész; oltatlan mészFehér por, vízzel, CO2 – dal reagálÉpítőipar, karbidgyártás, műtrágya- és üveggyártás, cukorgyártás, tejipar

    Ca(HO)2

    Oltott mészFehér, száraz porszerű anyag, vizes oldata a lúgos kémhatású meszes-vízÉpítőiparban, mezőgazdaságban permetezés (bordeauxi-lé)

    CaF2

    Folypát, fluoritMelegítve vagy UV sugárzás hatására fluoreszkál; vízben rosszul oldódikHF előállítás, zománcok készítése, kohászatban, spektrométer lencsék és prizmák előállítása

    CaC2

    KarbidTisztán: színtelen, szagtalanAcetilén előállítás, acélgyártásban kéntelenítésre

    Ca(ClO)x

    KlórmészOxidáló hatásúSzíntelenítésre, fertőtlenítésre

    CaSO4 . 2H2O

    CaSO4 .1/2H2O

    Gipsz, mária-üveg, alabástrom

    Égetett gipsz, hemihidrát

    Fehér por,

    vízben alig oldódik

    Építőipar, szobrok, öntvények, orvosi kötések készítése, fogászatban

    Ca(NO3)2

    Mészsalétrom, falisalétrom, istállósalétromSzíntelen, vízben jól oldódikMűtrágyázás; régebben a puskapor előállításának alapanyaga volt

    CaCO3

    Mészkő, márvány, kréta, cseppkő, kalcitSzíntelen vagy fehér (módosulataitól függően), vízben oldhatatlan, de CO2 tartalmú vízben rosszul oldódik, hevítve bomlik (mészégetés)Építőiparban, égetett mész előállítás, cementgyártás, szobrászat, műtrágyázás, cement- és üvegipari nyersanyag, írókréták előállítása

    CaMg(CO3)2

    DolomitVízben oldhatatlanSavas szennyvizek semlegesítése, építőipar

    Ca3(PO4)2

    FoszforitSzíntele, amorf, híg savakban oldódik, az emberi test (csont, fogzománc) fontos alkotórészeÜveg, zománc, porcelán gyártás, gyógyászatban orvosi Ca-készítmények előállítása, műtrágyázás, cukortisztítás

    Ca5(PO4)3F

    ApatitVízben oldhatatlan, de savakkal vízoldhatóvá válikP, H3PO4 – gyártás, műtrágya gyártás, értékes mellékterméke a feltárás során a HF

    BaSO4

    Súlypát, barit,

    Blanc fix

    Színtelen, gyakorlatilag oldhatatlan, kémiailag nagyon ellenálló

    Fehér, finom eloszlású por

    Kőolaj- és földgázkutató forrásoknál;

    Papírgyártás és röntgen-kontraszt anyag, fehér fedőfesték.

    (15x0,1 + 15x0,2 + 15x0,3 = 9,0 p)

    5. A helytelen válaszok és a helyes megoldások:

    b) N2 m% -a a levegőben: 75,51 %

    c) me = 9,11x10-31 kg e) mn = 1,674x10-27 kg

    f) – a kén felfedezője nem ismert; az ókorban már használták (Brand a P-t fedezte fel)

    g) – a Xe – nak 9 természetes izotópja van j) – hipermangán: KMnO4

  • k) H2O(sz) = jég és H2O(g) = vízgőz; a jég nem szublimál, hanem megolvad (víz lesz), majd elpárolog (vízgőz lesz); szublimációnál a sz ® g átalakulás van, folyékony állapot nélkül;

    l) - molekulatömegek: Mhidrogén = 2 és Mdeutérium = 4, tehát r = m/V összefüggésből következik, hogy r hidrogén < r deutérium (8x0,5 = 4,0 p)

  • 6. a) – lombikok, pipetták, mérőhengerek, büretták (4x0,25 = 1,0 p)

    b) – szemünk egy vonalban kell legyen a folyadék meniszkuszával (0,25 p)

    c)

    alsó felső

    meniszkusz (2x0,5 = 1,0 p) üveget nedvesítő folyadék üveget nem nedvesítő folyadék

    d) – szilárd anyagok szárítására használt laboratóriumi tárgy; (0,25 p)

  • - az exszikkátorban alól valamilyen nedvszívó tulajdonságú anyag kell legyen, pl. cc.H2SO4; vízmentes CaCl2, és ezen anyag fölé helyezik a szárítandó anyagot; (0,50 p)

    e) – az exszikkátor fedele ugyanolyan csiszolt szélű, mint maga a szárító edény, amelyet a fedél lezár; a fedelet az edény tetejével párhuzamos irányban történő elmozdítással kell eltávolítani; (0,50 p.)

    f) – egy üvegcsövet sím felületre teszünk és a reszelővel (háromszögletű vagy ampulla-reszelő) megkarcoljuk a kívánt helyen, majd a csövet ruhába fogva, két hüvelykujjunkkal megtámasztva hosszanti irányban kissé kifelé hajlítjuk; a levágott végeket lángban olvadásig melegítjük – állandó forgatás közben. (Nagyobb átmérőjű üvegcső esetében a reszelővel végzett karcolathoz vörösre hevített üvegbotot vagy vörösre hevített vasat érintünk ahhoz, hogy a vágás mentén elpattanjon.) (0,75 p)

    g) – az üvegcső görbítendő részét hosszanti tengelye irányában két kézzel állandóan forgatjuk a lángban; amikor a cső körös-körül meglágyult és hajlíthatóvá vált, kivesszük a lángból és a két végét felfele emelve, nem túl gyors mozdulattal meghajlítjuk. (Ha a cső átmérője 10 mm-nél nagyobb, levegőt fújunk az egyik végébe). (0,50 p)

    7. A “patronba” sűrített CO2 – gáz található, amely a szódásüvegbe becsavarva kiáramlik egy nagyobb térfogatú helyre, és ezáltal a belső energiája is megnő, vagyis hőt von el a környezetéből (a környezet belső energiájának a csökkenését okozza). (2,0 p)

    8. A zacskóba tett sót azért teszik az ablaküvegek közé, hogy felszívja a lecsapódó nedvességet; a konyhasó (NaCl) ugyan nem higroszkópos (=nedvszívó), de a benne levő MgCl2 viszont ilyen tulajdonságú. (1,5 p)

    9. a) – keserűmandula szagú, könnyen párolgó, színtelen folyadék; o.p. : –15oC ; f.p.: +26,5oC; vízzel, alkohollal, éterrel minden arányban elegyedik; (0,75 p)

    b) – rendkívül mérgező; a sejtlégzést bénítja; elsősorban az idegeket és ezek közül is a szaglóidegeket bénítja; tünetei: fejfájás, bódulat és félelemérzet; (0,50 p)

    c) 1 mg/kg testsúly (átlagban 0,05 – 0,10 g egy emberi szervezetre) (0,25 p)

    d) – ciánmérgezés esetén Na2S2O3 (Na-tioszulfát) oldatot kell itatni a károsult személlyel és mesterséges légzést kell alkalmazni (a fenti vegyület óránként és kg-testsúlyként kb. 1 mg cianidot alakít át nem mérgező rodanidionokká és Na2SO3 – tá); (0,50 p)

    e) – keserűmandula, cseresznye, őszibarack magvában (pl. kb. 60 db. Hámozatlan barackmag mérgezést okozhat); (0,50 p)

    f) – a cianidok a levegőben található CO2 és nedvesség hatására bomlanak és HCN-ot szabadítanak fel; hasonló jelenség megy végbe a gyomorsav (HCl) hatására; mindkét esetben az erősebb sav (H2CO3 , ill. HCl) felszabadítja sójából a gyengébb savat, a HCN-ot.

  • (0,25+0,25+0,50 = 1,0 p)

    g) – az alkáli-cianidok vérmérgek (1 – 5 mg/kg testsúly a halálos dózis); légzésbénulást

    okoznak; tünetei: szédülés, rosszullét, görcsök; (3x0,25 = 0,75 p)

  • h) – azok a festékek, amelyekben a ciángyök valamilyen fémhez, többnyire vashoz, komplexként, kötött formában található, nem mérgezőek (pl. berlini-kék: F4[Fe(CN)6]3 ; kék színű, először Berlinben előállított pigmentfesték); (0,25 p)

    i) – kéksav; az elnevezés a görög “kyanosz” = kék kifejezésből származik, mivel a ciáncsoportot a berlinikék is tartalmazza; (2x0,25 = 0,50 p)

    j) “Zyklon B” nevű anyagként a németek a haláltáborokban használták tömegpusztító “fegyverként; ez az anyag kovaföldbe felitatott, leforrasztott konzervdobozokba zárt kristályos HCN volt (a doboz felnyitása után a HCN azonnal gázzá alakult). (0,25+0,50 p)

  • 10. a) 6x109 ember (a Föld jelenlegi lakósainak száma) . . . . . . . . . . 1 Föld

    6x1023 ember . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .x = 1014 Föld (0,75 p)

    b) 6x1023 ember . . . . . . . . . . 100 %

    6x109 ember . . . . . . . . . x = 10-12 % -a a jelenlegi népesség az egy mólnak (0,75 p)

    c) – fénysebesség: 3x108 m/s = 3x1010 km/s;

    1 év (átlagban) 365,25 nap = 31557600 s

    6x1023 /3x105 = 2x1018 s = 633761x105 év (1,0 p)

    11. SO3 ® SO2 + 1/2O2 (0,50 p)

  • - legyen kezdetben “n” mól SO3 , amelyből elbomlik “x” mól, marad a reakciótérben: (n – x) mól SO3 , x mól SO2 és 0,5 mól O2 ; (0,75 p)
  • - adatok alapján: 2(n – x) = (n – x) + x + 0,5x n = 2,5x (0,25 p)

    - hatásfok: e = 100x/n = 100x/2,5x = 40 % (1,0 p p)

    Megjegyzés: - a FIRKA 4. számában megadott megoldásban “n” helyett “m” szerepel egy esetben!

     

    12. Megfigyelés: 1 – 2 perc múlva alombikban levő víz forrni kezd; (0,50 p)

    Magyarázat: a f.p. függ a külső nyomástól: minél nagyobb a külső nyomás, annál magasabb

  • a f.p.; amikor a lezárt lombikban levő gázteret jéggel hűtjük, a vízpára egy része lecsapódik és ezáltal csökken a gőznyomás; ennek eredményeként a folyadék molekulái könnyebben lépnek ki a gőztérbe, tehát a víz alacsonyabb hőmérsékleten forr. (2,0 p)
  • 13.

                       1          1  
                   1   33         1  
                  71 7111     17 51  
             2127 1314111    111 133 
            7711703111114000771113110
           0                         
       11411                         
      211111                         
     2111113                         
    11111411                         
    12112113                         
    12111111                         
     1142113                         
           1                         
           2                         
           0                         
        1144                         
        1111                         
        1111                         
         443                         
      112112                         
      111111                         
      112412                         
          11                         
          22                         

    (4,0 p)

     

    NO2 – barnásvörös színű, korrozív, mérgező gáz – légzőszerveket károsítja; erős oxidálószer;

    He – legalacsonyabb f.p.-ú kémiai elem, egyetlen anyag, amelynek nincs hármaspontja; egyik módosulata szuperfolyékony (teljesen súrlódásmentes);

    H2S – kellemetlen szagú, nagyon mérgező gáz (kb., mint a KCN);

    F2 – vékony rétegben színtelen, egyébként gyengén sárgás színű gáz; korrozív hatású; tűzveszélyes és az égő fluórt gyakorlatilag lehetetlen eloltani; legreakcióképesebb elem; erős oxidálószer; mérgező hatású. (8x0,25 = 2,0 p)