Megoldás: XI.-XII. osztály, III. forduló 2001 / 2002 ?es tanév

 

 

1. a) C, B, H pl. CB5H9 ; C2B4H8 ; C3B3H7; C4B2H6 (0,5 + 3x0,5 = 2,0 p)

  • b) Kb. 1962-1963 ?tól, amikor az AEÁ-ban a titkos kutatásokeredményeit közlésre felhasználhatták. (0,5 p)

    c) B2X4 d) B2Cl4 (ezt tanulmányozták a legrészletesebben is) (0,25 + 0,75 = 1,0 p)

    e) ZB = 5; ZF = 9; ZC = 6; ZO = 8; ZN = 7;

  • f) ? az alkinekkel: ZN = 7; ZC = 6; ZB = 5; ZR = X; (0,25 p)

  • (0,5 p)
  • - NBR2 molekulában az elektronok száma: 7 + 5 + 2X = 12 + 2X (0,5 p)

    - a fenti vegyület összevont szerkezeti képlete: R ? N=B ? R (0,75 p)

    g) 1) B3N3H6 (0,5 p)

    2) ? a benzollal; a C6H6 molekulában az elektronok száma: 6x6 + 6x1 = 42 (2x0,25 =0,5 p)

    - a B3N3H6 molekulában az elektronok száma: 3x5 + 3x7 + 6x1 = 42 (0,25 p)

    h) ? igen, mivel a N-atomoknak van 1 ? 1 kötésben részt nem vev? elektron-párja, és ezzel

    koordinatív kötést hozhatnak létre a B-atomokkal (0,75 p)

    i) B5N5H8 és B6N6H10 (2x0,25 = 0,5 p)

     

    2. a) A zsírsavakban található kett?s kötések száma szerint: egyszeresen telítetlen zsírsavak

  • azok, amelyeknek összetételében egy C=C kötés található, míg a többszörösen telítetlen zsírsavak azok, amelyeknek molekulájában több C=C kötés található. (2x0,2 = 0,4 p)
  • b) A telítetlen zsírsavtartalmúak. (0,1 p)

     

    c) (0,1x3x10=3 p)

    Zsíradékok

    Zsírsavak m/m %

    Tellített

    Telítetlen

    Egyszeresen

    többszörösen

    Sertészsír

    41

    49

    10

    Libazsír

    35

    58

    7

    Tyúkzsír

    35

    46

    19

    Vaj

    55

    8

    37

    Napraforgóolaj

    12

    20

    68

    Repceolaj

    8

    57

    35

    Kókuszzsír

    87

    10

    3

    Olívaolaj

    17

    69

    14

    Rama-margarin

    27

    48

    25

    Halolaj

    20

    25

    55

     

     

    1. a) H3C ? C(CH3)=CH ?CH=CH ? CH=C(CH3) ? CH3 (0,5 p)

    2,7 ? demietil ? 2,4,6 ?oktadién (0,5 p)

  • - ózonnal történ? oxidáció reakcióegyenlete: (1,0 p)

    b) minden T.E. = 3 és szimmetrikus szerkezet? C10H16 molekulaképlet? szénhidrogén, amelyek gy?r?s diének kell legyenek! (10x0,25 = 2,5 p)

    4. Amikor a csillagok magjában a H-nek kb. 10 %-a elfogyott, egy újabb gravitációs összehúzódás történik, amíg kb. 2x108 K h?mérsékletet elérve beindul a He égése (fúziója). Ezután újabb kimerülés, gravitációs összehúzódás történik, amely h?energiát termel. Ez addig tart, amíg a még nehezebb atommagok, Z < 26, képz?dése is beindulhat (kb. 109 K fok). (Ezeknek a folyamatoknak az id?skálája nagymértében függ a csillag tömegét?l; pl. 0,2 Nap-tömeg esetén 1012 év, 1 Nap-tömeg esetén 1010 év, 10 Nap-tömeg esetén 107 év, míg 50 Nap-tömeg esetén csak 8x104 év szükséges ? tehát minél nagyobb egy csillag, annál gyorsabban használja fel a saját nukleáris üzemanyagát.) A mag kötési energiájának a maximuma a vasnál (Z = 26) van, így exoterm folyamatban csak a vasig található elemek képz?dhetnek a h?mérséklet emelkedésével automatikusan bekövetkez? fúziós folyamatokban. (A vas utáni elemek képz?déséhez energiabevitel szükséges.) (5,0 p)

  • 5. Képlet: F3C ? CHClBr - elnevezés: 1,1,1 ? trifluor ? 2 ? klór ? 2- bróm ? etán (0,5+1=1,5 p)

     

    6. C2H5 ? O ? C2H5 dietil ? éter (2x0,25 = 0,5 p)

     

    7. - a kiegészített teljes reakcióegyenletek:

    1) CH3OH + 4H2SO4 + K2Cr2O7 ? CO2 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 6H2O

  • 2) 3C2H5OH + 8H2SO4 + 2K2Cr2O7 ? 3CH3COOH + 2Cr2(SO4)3 + 2K2SO4 + 11H2O
  • 3) 7H2SO4 + K2Cr2O7 + 6KI? Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 3I2 + 7H2O

    4) 2Na2S2O3 + I2 ? 2NaI + Na2S4O6 (4x0,25 = 1,0 p)

    - a fogyott Na2S2O3 anyagmennyisége: n = (20,04x0,005)/1000 = 1,002x10-4 mol (0,5 p)

  • n = 2,5x10-3 ? 0,0167x10-3 = 2,4833x10-3 mol (0,5 p)
  • - a teljes alkoholelegy (500 cm3) oxidálásához szükséges bikromát anyagmennyisége:

    n = 2,4833x10-3 x 500 / 25 = 0,04966 mol (0,5 p)

    - legyen: X mol metanol = 32X g és Y mol etanol = 46Y g 32X + 46Y = 1,74 (0,5 p)

    - az 1) egyenlet alapján: X mol metanolhoz X mol bikromát fogy (0,25 p)

    - a 2) egyenlet alapján: Y mol etanolhoz 2Y/3 mol bikromát fogy (0,25 p)

    X + 2Y/3 = 0,04966 X = 0,0456 mol CH3OH és Y = 0,0061 mol C2H5OH (0,5 p)

    - az égés egyenletei és a keletkezett termékek anyagmennyiségei:

    CH3OH + 1,5O2 ? CO2 + 2H2O 0,0456 mol CO2 és 0,0912 mol H2O (0,75 p)

    C2H5OH + 3O2 ? 2CO2 + 3H2O 0,0122 mol CO2 és 0,0183 mol H2O (0,75 p)

    - a keletkezett CO2 anyagmennyisége: n = 0,0456 + 0,0122 = 0,0578 mol (0,25 p)

    - a keletkezett víz anyagmennyisége: n = 0,0912 + 0,0183 = 0,1095 mol (0,25 p)

    CO2 / H2O anyagmennyiség arány = 0,0578 / 0,1095 = 0,527 / 1 (0,5 p)

     

    8. Fekete kígyó:

    - az égést az etilalkohol jelenléte biztosítja; a folyamat er?sen exoterm (0,25 p)

    C2H5OH + 3O2 ? 2CO2 + 3H2O + Q (0,5 p)

    - a felszabaduló h? hatására a szódabikarbóna elbomlik, a cukor pedig karamellizálódik és

  • elszenesedik (0,5 p)
  • 2NaHCO3 ? Na2CO3 + H2O + CO2 C12H22O11 + Q ? 12C + 11H2O (0,5+0,75 p)

  • - a porcukor = répacukor tökéletes égésekor CO2 + H2O kellene keletkezzen, de az adott

    körülmények között a vegyület bomlása kezd?dik meg, amely szénkiválást eredményez(0,5p)

    - a szódabikarbónából felszabaduló CO2 gáz ?felpuffasztja? az elszenesed? anyagot és ezt láthatjuk barnás-fekete ?kígyóként? kibújni. (0,5 p)

    Megjegyzés: A FIRKÁ-ban megadott eredmény, 7 : 11, helytelen, mivel a feladat számadataiból nem ez jön ki! A tévedés a feladat eredeti, magyarországi megoldásából ered, ahol a feladatban szerepl? 0,0050 mol/dm3 Na2S2O3 koncentrációt a megoldásban 0,0500 mol/dm3 ?nek vették!!!

  • 9. 1935: Joliot ? Curie, Iréne francia atomfizikus (1897-1956) és Joliot ? Curie, Fredéric francia

    atomfizikus (1900-1958); kémiai Nobel-díj. (3x0,25 p)

    ?Új elemek el?állításának radioaktív kémiája területén végzett munkájukért.? (0,5 p)

    1937: Szentgyörgyi Albert (1893-1986); élettani (orvosi) Nobel-díj. (2x0,25 p)

  • ?A biológiai égésfolyamattal kapcsolatos felfedezéseiért, különös tekintettel a C ? vitamin és fumársav katalízisére.? (0,5 p)
  • 1905: Baeyer Adolf német kémikus; kémiai Nobel-díj. (2x0,25 p)

  • ?Elismerésül a szerves színezékekkel és a hidroaromás vegyületekkel végzett kutatásaiért, amelyek nagyban hozzájárultak a szerves kémia és a kémiai ipar fejl?déséhez.? (0,5 p)
  • (Ábra: 4x1,5 = 6,0 p)
  •  

     

    Csak XII. osztályosoknak kötelez? feladatok!

     

     

     

    10. a) > b) > c) > d) > e) = f) < g) < h) > i) <

    j) < k) > l) < (12x0,25 = 3,0 p)

     

    11. A glükóz azért ideális energiaforrás, mert az átalakulásakor keletkezett melléktermékek (H2O,

  • CO2) nem változtatják meg a sejtnedvek pH-ját (kémhatását). Az aminosavak szervezetben történ? átalakulása során N-tartalmú vegyületek, f?leg ammónia és származékai keletkeznek, amelyek jelent?sen megváltoztatják a sejtnedvek pH-ját. (Az emberi szervezet nem képes az aminosavak N-tartalmát N2 formájában kiválasztani; ha ez megtörténhetne, a sejtnedvek kémhatása változatlan maradna.) (3,0 p)
  • 12. A tejiparban: gyakran adnak meszes vizet a tejszínhez, amikor azt a tejb?l elválasztják, mert

    így csökkentik annak a savasságát. A lefölözött tejet aztán savanyítják, hogy a kazein

  • elválasztható legyen. Az így kapott kazeinhez szintén meszet adnak és keletkezik a kalcium-kazeinát enyv. A megmaradt, lefölözött tej (savó) erjedését szintén mész hozzáadása követi, melynek eredményeként kalcium-laktát keletkezik. Ez gyógyszerként használható, illetve újrasavanyítással laktonsav nyerhet? bel?le. (2,0 p)

    A cukoriparban: a nyers cukorléhez adnak meszet, melynek eredményeként csapadék formájában kiválik a kalcium-szacharát. Így lehet?vé válik a cukor megtisztítása a foszfát- és szerves szennyez?désekt?l. További CO2 ?os kezelés során kiválik a CaCO3 és tisztított, jól oldódó cukor marad vissza. (Ezt a m?veletet többször megismétlik. A nádcukor kb. 3 ? 4 kg meszet igényel tonnánként, a répacukor ellenben kb. 300 ? 350 kg meszet tonnánként.) (2,0p)