TAKÁCS CSABA KÉMIA EMLÉKVERSENY, IX. osztály, II. forduló - 2008 / 2009

Áldott Karácsonyi ünnepeket és boldog Új Évet kívánok!

Név: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Helység / Iskola . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Beküldési határidő:

2009. jan. 30.

Kémiatanár neve: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

TAKÁCS CSABA KÉMIA EMLÉKVERSENY, X.-XII. osztály, II. forduló,

2008 / 2009 –es tanév, XIV. évfolyam

1. Mi a különbség az izotóp és izomer fogalmak között? (1,5 p)

2. a) Mennyi a C₄H₆ összetételű szénhidrogén telítetlenségi értéke? (0,25 p)

b) Milyen szerkezeti egységeket kell tartalmazzon a fenti szénhidrogén? (0,75 p)

c) Írd fel az a)-pontban megadott összetételnek megfelelő izomerek képletét! (Minden

felírható izomert tüntess fel!!!) (3,5 p)

d) Milyen izoméria viszony van:

(1) - a dién és alkin szerkezetek között? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

(2) - a megadott diének között? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

(3) - a megadott alkinek között? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (0,75 p)

e) A c)-pontban felírt szerkezetek közül melyek nem létezhetnek? Válaszodat minden

esetben indokold meg! (1,75 p)

f) A c)-pontban felírt szerkezetek között van-e olyan, amely(ek) geometriai izomériával is

rendelkeznek? Ha igen, írd fel az E - Z izomereket; ellenkező esetben magyarázd meg, hogy miért nincs ez az izoméria típus? (1,0 p)

g) A c)-pontban megadott izomerek közül melyik vegyület képezi a szintetikus kaucsuk

előállításának alapanyagát, illetve alapanyagának szerkezeti egységét? Magyarázat!

(1,25 p)

3. a) Írd fel és nevezd meg a C₃H₆Br₂ lehetséges izomerjeit! (2,0 p)

b) Add meg a fenti izomerek teljes dehidrohalogénezése során keletkező lehetséges

szénhidrogének képletét és elnevezését! (2,5 p)

4. Írd fel a 3-tercbutil-4-metil-1,3-heptadién E - Z izomerjeit és magyarázd meg, hogy milyen szabályok szerint határoztad meg a két izomer térszerkezetét, illetve benne a C=C kötéshez kapcsolódó ligandum rangsorát! (6,25 p)

5. Add meg az oktatercbutil-ciklobután:

a) Összevont szerkezeti képletét: (1,5 p)

b) Összegképletét : . . . . . . . . . . . . . . . . . (0,5 p)

c) Telítetlenségi egyenértékét: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (0,5 p)

d) Létezhet vagy nem létezhet ez a szénhidrogén? Válaszodat indokolod meg! (2,25 p)

6. Hibás kijelentések. Az alábbi kijelentések hibásak! Add meg a helyes kijelentéseket!

a) Az acetilén addíciós reakciója minden esetben két lépésben megy végbe. (0,75 p)

b) A vinilklorid az etén HCl-addíciójával keletkezik. (0,5 p)

c) Az acetilén égése során oxálsav keletkezik. (0,5 p)

d) Az 1,3-butadién és klór 1:1 mólarányú reakciója során 3,4-diklór-1-butén keletkezik.

(1,0 p)

e) Az acetilén dimerizációs termékének TE (telítetlenségi egyenértéke vagy telítetlenségi száma)

kétszer nagyobb, mint az acetilén TE-e. (0,75 p)

f) Az alkánok hőbontási folyamatában a homológ sor első két tagja csak krakkolási

folyamatban vehet részt. (0,75 p)

g) A CH₄ klórral történő szubsztitúciója során a metán fölösleg a CHCl₃ keletkezésének

kedvez. (0,75 p)

h) A CH₄ jódozási folyamata exoterm, ezért a metán jódszármazékai közvetlenül

metánból előállíthatók. (1,0 p)

i) A dekalinnak nincs cisz-transz izomerje, mert nem tartalmaz C=C kötést. (1,5 p)

j) A perhidroantracén kémiai összetétele: C₁₄H₂₀, mivel az antracén részleges

hidrogénezésének terméke. (0,5 p)

7. Feladat:

Határozd meg a hemoglobin molekulaképletét ismerve a tömegszázalékos összetételét:

%C = 54,291319; %H = 7,148111; %N = 17,422756; %O = 20,402157 és %S = 0,392349 A hemoglobin molekulatömege: M = 65248 és molekulájában 4 Fe-atom található.

Atomtömegek: H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; S = 32; Fe = 56.

Megjegyzés: számításaid során hat tízedes pontosságot használj, majd a molekulaképlet megállapításánál kapott atomok számát kerekítsd a legközelebbi egész számhoz. (6,0 p)

8. Gyakorlat – kísérlet:

Köztudott, hogy a banánt zölden szedik és szállítják, de a zöld banán nem emészthető.

a) „Áldozz” fel két banánt a megérlelhetőségének igazolására:

· tégy egy zöld banánt a hűtőbe

· tégy egy zöld banánt a konyhába

Milyen változás figyelhető meg a két banán esetében 1-2 nap után? (0,75 p)

b) Magyarázd meg a két banán különböző hőmérsékleten végbemenő elérő változásait! (1,25 p)

c) A b)-válasz alapján: mikor tárolható a banán néhány napig a hűtőben? Miért? (0,5 p)

9. Rejtvény: Sudoku – kisebb, nagyobb

Helyezd el az 1 – 9 számokat úgy, hogy minden sorban és oszlopban csak egyszer forduljanak elő.

A megoldást a „<” – kisebb, mint… és „ >” – nagyobb, mint … jelek segítik. A megoldás után

olvasd össze a számok melletti betűket az alábbi sorrendben:

- először az 1-es számok melletti betűket, az 1,2,…,9 sorok mentén;

- majd a 2-es, 3-as, …. , 9-es számok melletti betűket a fenti sorrendben.

A megoldás egy szénhidrogén lehetséges térszerkezeti különbségeivel kapcsolatos mondatot tartalmaz. (A szóközöket Neked kell megtalálnod!)

Megoldásként add meg:

a) A számokkal kitöltött ábrát. (5,0 p)

b) A betűk összeolvasásából kialakult mondatot. (0,5 p)

c) A fenti mondatban szereplő izoméria típus megnevezése, meghatározása és létezésének feltétele (1,0 p)

d) Hogyan helyezkednek el a H-atomok a b)-pontban megadott szerkezetben? (0,75 p)

⁴ A

³ Á

⁶ L

⁵ Y

⁴ S

⁸ E

⁷ A

³ G

CSAK XI.-XII. OSZTÁLYOS VERSENYZŐKNEK KÖTELEZŐ FELADATOK:

10. Zsírsavak

a) Milyen összefüggés van egy zsírsavmolekula C-láncának hossza és az olvadáspontja

között? (0,5 p)

b) A zsiradékok olvadáspontját nem csak a zsírsav C-lánc hossza, hanem annak telítettsége is befolyásolja. Milyen a telítetlen zsírsavak olvadáspontja a hasonló C-atomszámú telítettekhez viszonyítva? (0,5 p)

c) Milyen szerkezetű zsírsavakat nevezünk egyszeresen-, illetve többszörösen telítetleneknek? Írj példát és add meg a kémiai, valamint a köznapi nevét: 1 – 1 egyszeresen, kétszeresen és háromszorosan telítetlen zsírsavnak. (3,0 p)

d) A természetben előforduló zsírsavak egyik jellemzője, hogy páros számú C-atomot tartalmaznak. Milyen vegyületté bontja le az emberi szervezet ezeket a zsírsavakat? (Általános megnevezés és képlet!) (0,5 p)

e) A telített zsírsavak stabilabbak, mint a telítetlenek. Ez utóbbiak, ha többszörösen telítetlenek, nagyon reakcióképesek; reakcióik során ún. szabadgyökök jönnek létre. A feltevések szerint milyen súlyos, káros hatásuk van a szabadgyököknek az emberi szervezetre? (0,5 p)

f) Az e)-válsz értelmében miért nem szabad a 2-3-szorosan telítetlen zsírsavakat tartalmazó zsiradékokat hevíteni? Magyarázat! (0,75 p)

g) Melyik az a vitamin, amely valamennyi növényi olajban jelen van és milyen szerepet tölt be itt? (0,75 p)

h) Töltsd ki az alábbi táblázatot a megadott olajok tömegszázalékos összetételére vonatkozó adatokkal! (3,5 p)

Olaj típus	telített zsírsav %		egyszeresen telítetlen zsírsav %		többszörösen telítetlen zsírsav %		E-vitamin mg/ 100 ml olaj
Olaj típus	palmitinsav	sztearinsav	olajsav	más zsírsav	linolsav	linolénsav	E-vitamin mg/ 100 ml olaj
földi-mogyoró
mogyoró
makadámia
dió
mandula
oliva
pálma
szója
napraforgó
len
kukorica-csíra
búzacsíra
mák
szezám
repce
sáfrány
tökmag
szőlőmag

Legkevesebb 7 esetben töltsd ki a táblázatot! Mivel nem hiszem el, hogy egy iskolából a versenyzők mind ugyanannak a 7 olajnak az összetételét találják, ezért ilyen jellegű azonosság pontvesztéssel jár!!!

Tudod-e? (Kiegészítés a rejtvény megoldásához!)

Egy palack etángázban a molekulák kb. 99 %-a nyitott állású térszerkezetben vannak. Ugyanakkor bármelyik molekulával előfordulhat, hogy egy másik molekulával ütközve akkora energiára tesz szert, hogy átfordul egy másik átfordul egy másik nyitott állású térszerkezetbe, miközben egy nagyobb energiájú fedő állású szerkezeten kell áthaladnia. Ilyen átalakulást 1 - 1 molekula másodpercenként kb. 10¹⁰ - szer is végezhet, de mivel ez olyan gyorsan játszódik le, hogy a molekulák, gyakorlatilag mindig a stabilabb nyitott állású térszerkezetükben vannak. Magasabb hőmérsékleten viszont megnövekedhet a nyitott állástól eltérő térszerkezetű molekulák száma.