Megoldás: XI. – XII. osztály 2001/2002-es tanév IV. forduló

 

  • 1. C12H6O12 vagy: C6(COOH)6 ; benzolhexakarbonsav; mellitsav. (1,0 + 2x0,25 p)

    2. a) – a legtöbb fémkarbid hidrolízise során metán képződik; (0,75 p)

    b) – legkönnyebben etinből (acetilén) előállítható vegyületek; (0,75 p)

    c) CaC2 + N2 ® CaCN2 + C CaCN2 – kalcium-cián-amid (0,75 + 0,25 p)

    3. a) A ciklopropán és a ciklobután instabilak, mivel a bennük kialakuló kötésszög értéke (60o illetve 90o) nem felel meg az sp3 hibridállapotú C-atom vegyértékszögének (109o28’) ; ún. belső feszültség lép fel az említett molekulákban, amely a gyűrű felbomlását eredményezi. (Megj. Az 5 C-atomos gyűrűktől kezdődően a C – C egyes kötés térben úgy „hajlik”, hogy a kialakuló konformerek stabilak lesznek; pl. a ciklohexán szék – és kád formája). (2,0 p)

    b) A kumulált diénekben (. . .C=C=C. . .) mindig van egy sp hibridállapotú C-atom is (az amelyik két kettős kötéssel kapcsolódik a szomszédos C-atomokhoz). (1,25 p)

    c) A kijelentés csak a nem aromás sp2 hibridállapotú C-atomokra érvényes, pl. H2C=CH – OH , amely valóban tautomerizációval stabilizálódik. A fenolokban az – OH aromás gyűrű sp2 C-atomjához kapcsolódik, és ezek stabilak, nem tautomerizálódnak. (2,0 p)

    4. a) Lipidek = zsírok, a glicerin zsírsavakkal képezett észterei. (0,5 p)

    b) 2 – 26 páros C-atomból álló egyenes C-láncú vegyületek. (0,5 p)

    c) C: a C-atom jelölése; m: a C-atomok száma; n: a telítetlen kötések száma. (0,75 p)

    d) A zsírok o.p.-ja annál alacsonyabb, minél több bennük a telítetlen zsírsav. (0,5 p)

    e) Az élő szervezet normális működéséhez nélkülözhetetlenek a többszörösen telítetlen zsírsavak, de a szervezetben nem képződnek, a szervezet nem tudja ezeket előállítani. Ezért nevezik esszenciális zsírsavaknak. (1,0 p)

    5. A konzerváló vagy tartósító anyagok az előhívó oldat tartóssá tételéhez szükségesek, és ugyanakkor elősegítik az Ag-sók oldódását is. Az előhívó oldatok anyagai a levegőn nagyon hamar oxidálódnak és a konzerváló anyagok lekötik az oxigént, ezáltal téve tartóssá az oldatot. A legismertebbek: Na-szulfit: Na2SO3 és a K-piroszulfit (vagy K-metabiszulfit): K2S2O5. (1,5 + 2x0,5 p)

    6. C40H82 (sz) + 41S(sz) ® 40C(sz) + 41H2S(g) (4x0,5 = 2,0 p)

  • 7. a)

    Érme értéke

    Átmérője (mm)

    Tömege (g)

    Kémiai összetétele

    2 euro

    25,25

    8,50

    Cu-Ni ötvözet (gyűrű); ); Ni bevonatú ötvözet (közepe)

    1 euro

    23,25

    7,50

    Cu-Zn-Ni ötvözet (gyűrű); Cu-Ni ötvözet, Ni bevonattal (közepe)

    50 cent

    24,25

    7,00

    Cu – Al – Zn – Sn ötvözet

    20 cent

    22,25

    5,70

    Cu – Al – Zn – Sn ötvözet

    10 cent

    19,75

    4,10

    Cu – Al – Zn – Sn ötvözet

    5 cent

    21,25

    3,90

    Cu bevonatú acél

    2 cent

    18,75

    3,60

    Cu bevonatú acél

    1 cent

    16,25

    2,30

    Cu bevonatú acél
  • (8x0,1 + 8x0,1 + 8x0,4 = 4,80 p)

    b) A tervezők allergiamentes érméket szerettek volna előállítani, de a szakvélemény szerint ez nem teljesen sikerült, mivel az euro érmék elegendő Ni-t tartalmaznak ahhoz, hogy allergiát okozzanak az erre érzékenyek esetében. Az emberek kb. 10 %-a ugyanis allergiás a Ni-re: bőrük kiszárad és viszketeggé válik. Ez főleg akkor jelentkezik, ha valaki huzamosabb ideig érintkezik ilyen fémmel, pl. pénztárosok, ékszerészek, stb. Az új érmékből a szokásosnál több nikkel oldódhat ki és okozhat problémát. (1,20 p)

    8. - minden helyes „képlet-rajz” ha felismerhető vagy magyarázat van: 2,0 p (8,0 p)

    9. - tapasztalati képlet: (C4H5,3O)n M = 4x12n + 5,3n + 16n = 208 n = 3

    - az azaron molekulaképlete: C12H16O3 (1,5 p)

    - egy mól azaron által addicionált bróm anyagmennyisége:

    x = 208x(1/1000) / 0,208 = 1 mól bróm (0,5 p)

    tehát: az aromás gyűrűhöz kapcsolódó oldalláncban egy C=C kötés található (0,5 p)

    T.E. = (12x2 + 2 – 16 ) / 2 = 5 Ţ az aromás gyűrű telítetlenségén kívül még egy telítetlen oldallánc van a molekulában. (0,5 p)

    - a három oxigén atom sem – COOH , sem – OH csoportok formájában nem lehet, mert a vegyületnek nincs savas jellege; (1,0 p)

    - figyelembe véve a C-atomok rendűségét, a lehetséges összevont szerkezet:

    H2C=CH – CH2 – C6H2(OCH3)3 (1,0 p)

    - megj. Az adatokból nem adható meg a négy oldallánc egymáshoz viszonyított elhelyezkedése az aromás gyűrűn; (0,5 p)

    - tehát az azaron egy trimetoxi-allil-benzol.

    10. a) A levél kifehéredik (legrosszabb esetben csak elhalványodik a zöld színe). A levél zöld színét a napfény hatására, fotoszintézis útján kialakuló klorofill adja, de a letakart részen ez nem következhet be. (1,0 p)

    b) A minta helye világos marad, míg a napfény által ért levélrész sötét színű lesz. (0,5 p)

    Csak a XII.-nek: A kép „előhívása” a jód és a keményítő között lejátszódó színreakción alapszik: a jódmolekulák éppen beleférnek a spirális szerkezetű keményítőmolekulák belsejébe (amilóz), ahol másodlagos kötéssel rögzítődnek. A spirális molekulák poláris belsejében a jódmolekulák más hullámhosszú fényt nyelnek el, mint a vizes vagy alkoholos oldatban, és ezért nem barnának, hanem kéknek látjuk. (1,5 p)

    c) A beküldött levél (2,5 p)

  • 11. Lépcsőzetes rejtvény

  • Megoldás: ASZIMMETRIÁS SZÉNATOM – olyan C-atom, amelyhez négy különböző szubsztituens kapcsolódik (0,5 p)

    Az egy aszimmetriás C-atomot tartalmazó vegyületek nem rendelkeznek szimmetria elemekkel, és ezáltal két olyan alakban jelennek meg, amelyek úgy viszonyulnak egymáshoz, mint a bal kéz a jobbhoz, vagy a tárgy a tükörképéhez: a két alakzat nem hozható fedésbe egymással sem csúsztatással, sem forgatással. (0,5 p)

    Bármilyen két helyes képlet + elnevezés (2x0,5 = 1,0 p)

  • A

    L

    1 A              
    9 R

    I

    L

                 

    L

    I

    É

    N

                

    N

    I

    3 Z

    O

    L

               

    L

    D

    E

    H

    4 I

    D

              

    N

    T

    R

    A

    C

    15 É

    N

             

    D

    I

    P

    I

    N2 S

    A

    V

            

    C

    E

    8 T

    I

    L

    I

    D

    E

    K

           
    5;6M

    I

    L

    A

    L

    K

    O

    H

    O

    L

          

    L

    L

    I

    L

    A

    L

    K

    19 O

    H

    O

    L

         

    D

    I

    P

    I

    N

    17 A

    L

    D

    E

    H

    I

    D

        

    C

    E

    T

    E

    C

    7 E

    T

    É

    S

    Z

    18 T

    E

    R

       

    L

    K

    11 Á

    L

    I

    Ö

    20 M

    L

    E

    S

    Z

    T

    É

    S

      

    N

    I

    L

    10 I

    N

    S

    Z

    U

    L

    F

    O

    16 N

    S

    A

    V

     

    C

    E

    T

    I

    L

    S14 Z

    A

    L

    I

    C

    I

    L

    12 S

    A

    V

  • (15x0,5 = 7,5 p)

    CSAK A XII. OSZTÁLYOS VERSENYZŐKNEK KÖTELEZŐ FELADAT:

    12. a) 1,5 kg víz elpárolgásához szükséges energia fele (155/18)x41x0,5 = 1708,33 kJ hőveszteséget kell a szervezetnek pótolnia (2,0 p)

    b) 680 kcal/mol = 680x4,185 = 2845,8 kJ/mol (0,5 p)

    - a pótláshoz szükséges glükóz anyagmennyisége és tömege:

    1708,33kJ / 2845,8kJ/mol = 0,6 mol glükóz = 108 g glükóz (0,75 + 0,5 p)

    c) – egy 75 kg-os test 1 oC-os lehőlése által felszabadított energia:

    75000x4,18 = 313500 J/K = 313,5 kJ/K (0,75 p)

    - a test hőmérsékletének csökkenése: 1708,33/313,5 = 5,45 fokos lehűlést okozhat (0,75 p)

    d) Ez a számítás bizonyítja, hogy mennyire veszélyes lehet a vizes ruha viselete szabadban egy kimerült ember számára, akinek nincs cukortartaléka! (0,75 p)

    e) A glükóz vízben jól oldódik, alkoholban nehezebben, fehér színű, kellemes édes ízű anyag (a szacharóznál kevésbé édes). A növényi és állati életfolyamatok legfontosabb energiaforrása. (1,5 p)

    f) Elterjedten használják cukorkaáruk, szörpök, gyümölcskonzervek gyártásánál, édességként krumplicukor formájában, valamint a gyógyászatban. (1,0 p)