TAKÁCS CSABA KÉMIA EMLÉKVERSENY, X. osztály, IV. forduló,
2001 / 2002 –es tanév, VII. évfolyam
1. Friedrich Mohs, bécsi mineralógus (1773 – 1839) nevéhez fűződik az ásványok és drágakövek karckeménységének vizsgálata. Ő ezt a tulajdonságot azzal az ellenállással határozta meg, amelyet egy ásvány egy hegyes próbatárggyal végzett karcolással szemben mutat és ehhez 10 különböző keménységű ásványféleséget választott összehasonlító darabnak, melyeket 1-től 10-ig fokozatba sorolt. - Add meg a Mohs – keménységi skála 1 – 10 értékekkel jelölt összehasonlító ásványok nevét!
- Hányas karckeménység értékekkel jellemzik a puha, közepes keménységű, valamint a keménynek számító köveket?
- Hogyan jellemzik a skála értékei az ásványok, drágakövek egymáshoz viszonyított karcolhatóságát?(4,0 p)
2. Add meg az alábbi higanyvegyületek lépletét! Megjegyzés! a) durranó-higany; b) vörös higany; c) higany-fulminát. (1,25 p)
3. Az alábbi kérdésekre a választ megtalálod a FIRKA 2000/2001 számaiban!
- Mi a természetes üvegházhatás, amely nélkül a Földön nem létezhetne élet?
- Sorold fel a légkör állandó és változó összetevőit az előfordulási arányuk sorrendjáben!
- Hogyan változott az utóbbi 100 évbe a légkör CO2 és metántartalma?
- Honnan kerül a levegőbe a metán?
- Mivel függ össze a légkör CH4 –tartalmának ilyen nagyütemű és egyre gyorsuló növekedése?
- Mennyi ideig maradnak a levegőben a halogén-tarttalmú szénhidrogének (CFC = chlor-fluor-charbon)?
- A globális felmelegedés egyik döntő következménye az antarktiszi jégmaradványok és a grönlandi jéghegyek megolvadása. Hogyan nyilvánul ez meg, illetve milyen előrejelzések vannak 2050 –re és a század végére ezzel kapcsolatban?
- Kiket és hogyan érint a globális felmelegedés? Milyen következményei vannak az élővilágra. Az egyes településekre vonatkozóan írj konkrét példát is!
- A globális felmelegedés korlátozására különböző nemzetközi szervezetek igyekeznek intézkedéseket hozni, és bármennyire is megoldhatatlannak látszik a feladat, azért van remény. Milyen egyezmény (év és helyszín) jelentette ezzel kapcsolatban a holtpontról való kimozdulást és mi volt ennek a tartalmi lényege?
- Mi az ökológiai műveltség? (9,0 p)
- a) Hány szögű C-gyűrűből épülnek fel a fullerén molekulák?
b) A fullerének általános molekulaképlete: Cn . Milyen értékei lehetnek „n” –nek? - A fullerének története 1985 –ben kezdődött. Milyen C-atomszámú molekulákat mutattak ki ekkor a 10000 oC-ra hevített grafitból?
- A c)-pontban megadott molekulák közül melyik volt a legnagyobb koncentrációban és ezt melyik Cn követte?
- Miért „fullerének” néven vált ismertté a szénnek ez a molekuláris módosulat sorozata?
- Az a) pontban megadott C-gyűrűkből hány alkot mindig egy Cn összetételű fullerén molekulát?
- Az f) válasz alapján add meg a C60 , C70 , C90 és C500 fullerén molekulákat alkotó C-gyűrűk számát! (4,5 p)
5. a) A rakétahajtóművekben végbemenő egyik lehetséges reakció egyenlete a következő: NH4ClO4 + Al ® N2 + H2O + HCl + Al2O3 . Egyenlítsd ki ezt a redoxi folyamatot! b) Amennyiben a fenti egyenlettel „megbirkóztál”, rendezd a következő redoxi egyenletet is! Pb(N3)2 + Cr(MnO4)2 ® Pb3O4 + NO + Cr2O3 + MnO2 Figyelem: mindkét redoxfolyamat esetében jrd fel a végbemenő oxidációs és redukciós részfolyamatok egyenleteit és a legkisebb egész számú együtthatókkal kiegyenlített reakcióegyenleteket.c) A hőenergia változás szempontjából milyen típusú az első reakció (a rakéta-hajtóanyag átalakulása) és hogyan magyarázható a folyamat rakéta gyorsító hatása?d) Írd fel a fenti folyamat termokémiai egyenletét az adott körülményeken! (7,5 p) 6. Az euro pénzérméről biztosan hallottál, valószínű láttál is már ilyet. - Nézz utána és töltsd ki az alábbi táblázatot:
Érme értéke | Átmérője (mm) | Tömege (g) | Kémiai összetétele |
2 euro | | | |
1 euro | | | |
50 cent | | | |
20 cent | | | |
10 cent | | | |
5 cent | | | |
2 cent | | | |
1 cent | | | |
- Károsak-e az egészségre az eurók kémiai összetételüket tekintve? Válaszodat indokold meg!(6,0 p)
- Egy háziasszony a WC kagyló vízkőmentesítéséhez 1,5 dl 20 m/m% -os háztartási sósavat használt fel. Kis idő múlva a család egy másik tagja nem tudván az előzményeket hypoval akarta elvégezni a fertőtlenítést. Ezért 4 dl 5 m/m%-os Na-hipokloritot tartalmazó oldatot öntött ugyanabba a kagylóba. Tudva, hogy a helység térfogata 6,5 m3 , állapítsd meg, hogy az oda belépő személyek esetében jelentkezhettek-e a mérgezés tünetei? (Az oldatok sűrűsége 1 g/cm3).
Melyik anyag okozhatja a mérgezést és mennyi ennek a megengedett maximális koncentrációja?Írd fel a végbemenő reakciók egyenleteit és válaszodat számítással igazold! (5,0 p)8. Kísérlet: Áramforrás vészhelyzetben (internetről) Bármikor kerülhetünk olyan helyzetbe, hogy hirtelen jó lenne egy áramforrás. A következő eszközökre és anyagokra van szükség: fém üdítős (vagy sörös doboz), szén (grafit rúd), két db. vezeték, konyhasó, Bunsen-állvány, szorító, lombik fogó, mérőműszer, főzőpohár, krokodilcsipesz (ez utóbbiak természetesen csak laboratóriumban állhatnak rendelkezésünkre, „veszélyhelyzetben” nem valószínű). Kísérlet végrehajtása: készíts telített sóoldatot, töltsd meg félig a fémdobozt, állítsd a Bunsen-állvány talpára és engedd bele a szén rudat úgy, hogy a sóoldatba merüljön, de ne érjen sem a doboz falához, sem az aljához. Ebben a helyzetben rögzítsd a szén rudat lombikfogó segítségével, majd a krokodilcsipesszel köss vezetéket a szénhez és a fémdobozhoz, és csatlakoztasd a mérőműszerhez. Amennyiben a telep energiaszolgáltatása csökken, keverd fel erőteljesen a dobozban található sóoldatot.
Mi szolgáltatja a galvánelem energiáját? Magyarázat!
Írd fel a végbemenő reakciók egyenleteit!
Mi történik a sóoldat erőteljes keverésekor (miért fog ismét energiát szolgáltatni a galvánelem)?
Mit figyelhetsz meg a kísérlet végén a fémdoboz belsején, ha a sóoldatot kiöntöd? (4,5 p)
9. Lépcsőfokos rejtvény: Építsd fel a lépcsőt a megadott meghatározások alapján tudva, hogy minden beírandó szó „A” – betűvel kezdődik és más – más betűszámot tartalmaz (a kockák a kezdő betűn kívüli betűszámoknak felelnek meg). Az ábra kitöltése után olvasd össze a számokkal jelzett betűket. Megfejtésként add meg a kitöltött ábrát és a betűkből kialakuló új kifejezést. Ez utóbbinak add meg a meghatározását is! - 2CuCO3 . Cu(OH)2 összetételű rézásvány;
- a 14C – izotóp tömegének 1/12-ed részét jelölő mértékegység rövidítése;
- a periódusos rendszer III. mellékcsoportjának alcsoportját képező elemek;
- két vagy több folyadékból álló homogén keverék (elegy), amely adott nyomáson állandó hőmérsékleten desztillál (2 szó);
- az atommagok hasadása során felszabaduló energia;
- a kellemetlen szagú SbH3 hevítésekor kivált szilárd termék triviális megnevezése;
- a szarvasagancssó kémiai megnevezése;
- a szalmiáksó kémiai megnevezése;
- elektród, amelyen oxidációs folyamat megy végbe;
- egyik Al-só kémiai megnevezése: higroszkópos, levegőn füstölgő és szétfolyó vegyület;
- a nátrium-tioszulfát triviális neve;
- negatív töltésű ion;
- korrózióálló rézötvözet (Cu, Zn, Ni), amelyet evőeszközök és ékszerek készítésére is használnak, és újezüstnek is neveznek;
- az a legrövidebb távolság, ameddig egy atom a másik atom magját megközelítheti;
- az az energia, amellyel a kémiai reakciók során az ütköző molekuláknak rendelkezniük kell ahhoz, hogy a reakció végbemenjen (2 szó)
A | 7 | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | |
| 2 | | | | | | | | | | | | | | |
| | 1 | | | | | | | | | | | | | |
| | | 5 | | | | | | | | | | | | |
| | | 13 | | | | | | | | | | | | |
| 3 | | | | | | | | | | | | | | |
| 4 | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | | | |
11 | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | 12 | | | | | | | | | | | |
| | | 10 | | | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | 6 | | | | | | | |
| | | | | 9 | | | | | | | | | | 8 |
FONTOS! Légy szíves írd meg a véleményed erről a versenyről: megjegyzések, javaslatok, hiányosságok, stb. Mindezt feltétlenül külön lapon kérem, mivel ezt nem küldöm vissza a feladatlapokkal együtt. Ilyen véleménynyilvánítást előző években is kértem, mivel ezektől teszem függővé a következő tanévben a verseny újraindítását: van vagy nincs értelme? Tudod – e? A légköri CO2 1,2x10-10 %-ban radioaktív 14C-t tartalmaz, amely folyamatosan képződik a14N + 1n ® 14C + 1p reakcióban; a szükséges termikus neutronokat a kozmikus sugárzásszolgáltatja. A 14C izotópnak b - -emisszióval járó lebomlásának felezési ideje: 5715 ± 30 év, amelyelegendően hosszú időtartam ahhoz, hogy a bioszférában egy stacionárius (ún. „steady-state”)egyensúlyi koncentráció alakuljon ki és ennek következménye, hogy az élő szervezetekszéntartalmának 1,2x10-10 %-a 14C-izotóp, amíg élnek. Az élőlények elpusztulása után azonban a dinamikus csere a környezettel megszűnik és a 14Ckoncentráció exponenciálisan csökkenni kezd. Ez a felismerés az alapja a Libby „elegáns”radiokarbon kormeghatározási módszerének, amelyért 1960-ban Nobel-díjat kapott. A módszeralkalmazhatósága kb. 50.000 év a vizsgálat időpontjától számítva, ugyanis ennyi idő elteltével a 14Caktivitása az eredeti értékének kb. 0,2 %-ára csökken, ami viszont már a természetesháttérsugárzással azonos nagyságrendű.