MEGOLDÁS:

X. osztály, III. forduló, 2002 / 2003 –as tanév, VIII. évfolyam

  1. Amennyiben szabad kézzel az áramforrás vezetékeihez nyúlunk áramütés ér, mert a vezetőben levő áram (= az elektronok egyirányú mozgása) a testünkön keresztül vezetődik le a földbe. A jelenségnek tehát az a feltétele, hogy a testünkön a töltések áthaladjanak. Ez a feltétel a szervezetünk kémiai összetétele miatt adott, mivel a sejtnedvekben oldott sót tartalmaz, amely elektrolitként viselkedik. (4,0 p)
  2. Ilyenkor helyi galvánelem képződik, amelynek egyik pólusa a fém evőeszköz, a másik az amalgám tömés (Hg - ötvözet), a nyál pedig az elektrolit. Tehát a fémevőeszköz hatására elektromos áram fejlődik, amely viszont csak az idegvégződések ingerlésére elegendő: a kellemetlen érzés nem más, mint egy kis áramütés. (4,0 p)
  3. A szag (illat) valójában egy inger, amelyet az agyunk rögzít , és amely úgy alakul ki, hogy az ilyen anyagokból származó molekulák reakcióba lépnek az orr nyálkahártyájában található molekulákkal. Ahhoz, hogy ez a reakció végbemehessen a molekulák el kell jussanak az orrunkig; ezért csak olyan anyagok esetében jöhetnek létre, amelyek kis molekulatömegű molekulákból állnak, mert ezek illékonnyá válhatnak (párologhatnak vagy szublimálhatnak). (3,5 p)
  4. Az ózon a levegő oxigénjéből keletkezik a napfény hatására. A légkör 25 – 40 km magasságban sokkal gazdagabb ibolyántúli sugarakban, mint az alsó rétegekben. Ezért kb. 30 km magasságban legnagyobb az ózon koncentráció, ami viszont számunkra a Földön nem érezhető. (Pl. a tengerszinttől számított 1 km vastag légrétegben 0,02 mm vastag az ózonréteg), míg a 25 – 40 km magasságú légréteg 1 km-nyi szakaszában 0,1 mm vastag az ózonréteg). (4,0 p)

5. a) Na, K, Mg, Ca, P, S, Cl (0,5 p)

b) Si, F, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Mo, Sn, I (1,0 p)

c) Nyomelemek, mivel mennyiségüket az addig ismert analitikai eljárásokkal nem lehetett pontosan meghatározni. (0,5 p)

d) Kb. fele az extracelluláris (sejten kívüli) folyadékban, a többi pedig főleg a csontrendszer-ben található. (0,5 p)

  1. Magas hőmérséklet, nagy páratartalom, nehéz fizikai munka, amelyek mind izzadást eredményeznek és ezzel távozik a Na a szervezetből. (0,5 p)
  2. Igen; 0,5 g NaCl / kg testsúly halálos adag. (0,25 p)
  3. Na: 55 – 70 g; K: 130 – 170 g (2x0,25=0,5 p)

h) Tejtermékek, hús, gabonafélék, burgonya. (0,25 p)

i) Kb. 1 kg; 99 %-a a csontrendszerben és a fogazatban fordul elő, ezek keménységét és nyomási szilárdságát biztosítja. (0,75 p)

j) Gyermekkorban 2 – 4-szeres Ca-felvételre van szükség ( felnőttkorhoz viszonyítva) a csontozat és a fogazat fejlődése miatt. Öregkorban szintén ajánlott a nagyobb Ca-felvétel, mert ilyenkor csökken a Ca felszívódási hatásfoka. (1,0 p)

k) Kb. 20 – 28 g Mg, amelynek nagy része (55 %) a csontrendszerben, kb. 27 % az izmokban, a többi pedig a sejtközi közegben fordul elő. (1,0 p)

(Az esszenciális mikorelemekről a FIRKA 2002-2003/2. számában olvashatsz.)

6. a) O (63,5 %); C (20 %); H (10 %); N (3 %); Ca (1,5 %); P (1 %); K (0,35 %); S (0,25 %);

Na (0,15 %); Mg (0,05 %) (10x0,25 = 2,5 p)

b) - a fenti adatok alapján 70 kg-os emberi szervezetben:

O: 44450 g; C: 14000 g; H: 7000 g; N: 2100 g; Ca: 1050 g; P: 700 g; K: 245 g; S: 175 g; Na: 105 g; Mg: 35 g; (10x0,25 = 2,5 p)

- a fenti tömegeknek megfelelő anyagmennyiségek:

O = 2778,1 mol; C = 1166,6 mol; H = 7000 mol; N = 150 mol; Ca = 26,25 mol; P = 22,58 mol; K = 6,28 mol; S = 5,46 mol; Na = 4,56 mol; Mg = 1,45 mol. (10x0,25 = 2,5 p)

- az alapvető részecskék száma a fenti atomokban:

O: 8 e, 8 p, 8 n; C: 6 e, 6 p, 6 n; H: 1 e, 1 p; N: 7 e, 7 p, 7 n; Ca: 20 e, 20 p, 20 n; P: 15 e, 15 p, 16 n; K: 19 e, 19 p, 20 n; S: 16 e, 16 p, 16 n; Na: 11 e, 11 p, 12 n; Mg: 12 e, 12 p, 12 n (10x0,1 = 1,0 p)

- az alapvető részecskék kb.-i száma a 70 kg-os emberi testben:

Ne = Np = (8x2778,1 + 6x1166,6 + 1x7000 + 7x150 + 20x26,25 + 15x22,58 + 19x6,28 + 16x5,46 + 11x4,56 + 12x1,45)x6,023x1023 = 231,35x1026 db. (2,0 p)

Nn = (8x2778,1 + 6x1166,6 + 7x150 + 20x26,25 + 16x22,58 + 20x6,28 + 16x5,46 + 12x4,56 + 12x1,45)x6,023x1023 = 188,276x1026 db. (2,0 p)

- összesen: (2x231,35 + 188,276)x1026 = 650,97x1026 db. (0,5 p)

7. a) Az anyag rövid idő múlva megolvad és forrni kezd. (0,5 p)

2AgNO3 ® 2Ag + 2NO2 + O2 (0,75 p)

(212o C-on az AgNO3 megolvad, 444o C-on pedig felforr).

  1. A szűrőpapír meggyullad és elég, a porcelántálban néhány ezüströg marad. (0,5 p)

Az előző pontban megadott reakcióegyenlet alapján keletkezett oxigén meggyújtja a papírt és ez elég, de az ezüst szemcsék ott maradnak. (0,75 p)

c) A pálca rendkívül hevesen elég: KNO3 ® KNO2 + ½ O2 (0,25 + 0,5 = 0,75 p)

- a KNO3 (kb. 500o C-on) elbomlik és a felszabaduló oxigén táplálja az égést, ezért a már meggyújtott gyújtópálca tovább ég. (0,75 p)

d) Az ábra „láthatatlanná” válik. (0,25 p)

Az égő gyújtópálcával történő megérintés után a papír a vonal mentén izzani kezd, és ez végigmegy az egész rajzon (sötét helységben még látványosabb). Végül az ábra kiesik a papírból. (0,75 p)

A telített KNO3 –oldattal rajzolt ábra száradáskor elveszti az oldószer vizét, így ott kristályos KNO3 marad. A hő hatására megindul a KNO3 bomlása (ugyanaz, mint a c-pontban): KNO3 ® KNO2 + ½ O2 (2x0,5 = 1,0 p)

Az exoterm reakció és a keletkezett oxigén a papír gyors égését eredményezi, és a reakció nagy sebessége miatt a papír kizárólag csak az írás mentén ég el. (0,75 p)

8. Rejtvény: Labirintus

a)

(3,5 p)

  1. 1. A cukrok és purinvázas vegyületek szintézise terén végzett rendkívüli munkája

elismeréseként.

2. Az ammónia elemeiből való szintéziséért.

3. A kémiai folyamatok kutatása során az izotópok indikátorként való alkalmazásáért.

(3x0,75 = 2,25 p)

c) 1. Fischer Emil Hermann, német szerves kémikus; 1902. (3x0,25 = 0,75 p)

2. Haber Fritz, német kémikus; 1918. (3x0,25 = 0,75 p)

3. Hevesy György József, magyar származású kémikus; 1943 (1944-ben adták át).

(3x0,25 = 0,75 p)