TAKÁCS CSABA KÉMIA EMLÉKVERSENY,

X.-XII. osztály, III. forduló - megoldás

2009 / 2010 –es tanév, XV. évfolyam

1. a) CH₃CH₂OH - etanol, etilalkohol; H₃C-O-CH₃ - dimetiléter; (1,0 p)

b) Az etanol 78^o C-on forr, tehát standard körülményeken (25^o C) folyékony.

A dimetiléter -24^o C-on forr, tehát ennél magasabb hőmérsékleten, légköri nyomáson gázállapotú. (2x0,75=1,5 p)

c) Az etanol molekulák, az -OH - csoport jelenléte miatt hidrogén-híd kötéseket képesek létrehozni (legerősebb intermolekuláris kapcsolat), míg a dimetiléter molekulái között erre nincs lehetőség (ez utóbbiak a térszerkezetük miatt apoláris molekulák). (1,5 p)

2.

a)	b)	c)	d)
a) C(CH3)4; 2,2-dimetil-propán; neopentán (0,75 p)	b) ciklo-C6H12, ciklohexán-(szék forma) (0,5 p)	c) HCºC-CH=CH2 1-butén-3-in vinil-acetilenid (0,5 p)	d)(CH2)C=C(CH2CH3)2 2-metil-3-etil-2-pentén (1,0 p)
e)	f)	g)	h)
e) C12H26 dodekán (0,5 p)	f) C10H12 dekapentén (1,0 p)	g) (CH3)2CH-C(C2H5)2-CH(CH3)2 2,4-dimetil-3,3-dietil-pentán (1,5 p)	h) ciklo-C6(CH3)10 dekametil- ciklohexán (1,5 p)
i)	j)	k)	l)
i) ciklo-C6H7Br(CH3)4 2-bróm-1,1,3,3-tetrametil-ciklohexán (1,5 p)	j) HOCH2CHOHCH2OH 1,2,3-trihidroxi-propán vagy 1,2,3-propántriol; glicerin (1,25 p)	k)(CH3)2C=CH-(CH2)2- C(CH3)=CH(CH2)2- C(CH3)=CH –CH2OH 1-hidroxi-3,7,11-trimetil-2,6,10-dodekatrién ; farnezol (2,5 p)	l) H2N-(CH2)6-NH2 hexametilén-diamin vagy 1,6-diamino-hexán (1,5 p)

3. a) Oxidáció = elektron leadás; redukció = elektron felvétel. Mindazokban a reakciókban,

amelyben pl. van elektron leadás, kötelező módon kell legyen elektron felvétel is (és

fordítva), mert a leadott elektronokat egy másik anyag részecskéi fel kell vegyék. (1,5 p)

b) Nem „redoxi” folyamatok azok a kémiai reakciók, amelyekben nem történik

oxidációszám változás egyetlen elem esetében sem. Ezt úgy kell megállapítani, hogy

megadjuk a folyamatban szereplő mindegyik kémiai elem oxidációs számát az adott

összetételben és amennyiben ezek elemenként nem változnak, akkor nem „redoxi” a

folyamat. (1,5 p)

Pl. Na⁺¹O^-2H⁺¹ + H⁺¹Cl^-1 ® Na⁺¹Cl^-1 + H₂⁺¹O^-2 (1,0 p)

4.

E-szám	Vegyület neve	Vegyület összevont képlete	Adalékanyag hatása	Élettani hatása (ahol van)
210	benzoesav 0,1 p	C6H5COOH 0,2 p	tartósítószer 0,1 p	allergiát, asztmát okozhat 0,2 p
213	kalcium-benzoát 0,1 p	(C6H5COO)2Ca 0,3 p	tartósítószer 0,1 p	allergiát, asztmát okozhat 0,2 p
230	bifenil 0,1 p	C6H5-C6H5 0,5 p	tartósítószer 0,1 p	citrusfélék héját kezelik vele penész ellen; egészségkárosító hatású 0,2 p
231	o-fenil-fenol 0,1 p	o-C6H4(OH)-C6H5 0,5 p	tartósítószer 0,1 p	citrusfélék héját kezelik vele penész ellen; egészségkárosító hatású 0,2 p
236	hangyasav, metánsav 0,1 p	HCOOH 0,25 p	tartósítószer 0,1 p	a szervezetben kis mennyiségben lebomlik, nagy mennyiségben mérgező (patkányokban rákkeltő) 0,2 p
239	hexametilén-tetramin 0,1 p	(CH2)6N4 1,0 p	tartósítószer 0,1 p	a szervezetben káros formaldehiddé alakul 0,1 p
260	ecetsav, etánsav 0,1 p	CH3COOH 0,25 p	étkezési sav, savanyúságot szabályozó 0,2 p	irritáció 0,1 p
263	kalciumacetát 0,1 p	(CH3COO)2Ca 0,25 p	tartósítószer, savanyúságot szabályozó, stabilizátor 0,2 p	--------------------- 0,05 p
270	tejsav, (2-hidroxi-propánsav) 0,1 p	CH3CH(OH)COOH 0,5 p	étkezési sav, savanyúságot szabályozó 0,2 p	irritáció 0,1 p
280	propánsav (propionsav) 0,1 p	CH3CH2COOH 0,25 p	tartósítószer 0,1 p	nagyobb mennyiségben elváltozást okoz állatoknál 0,1 p

5. a) r = M/V_m M(C₃H₈) = 44 g/mol = 44 kg/kmol = 44 t/10³kmol (0,5 p)

V_m (0^o C) = 22,4 dm³/mol = 22,4 m³/kmol = 22,4x10³ m³/10³kmol (0,5 p)

r (0^o C) = (44 t/10³kmol) / (22,4x10³ m³/10³kmol) = 0,00196 t/m³ (1,0 p)

V_m (25^o C) = 24,45x10³ m³/10³kmol (0,5 p)

r (25^o C) = (44 t/10³kmol) / (24,45x10³ m³/10³kmol) = 0,0018 t/m³ (0,75p)

b) M(C₃H₈) = 44 g/6x10²³ db = 44x10³ mg/6x10²³ db = 7,33x10^-20 mg/db (0,75 p)

V(C₃H₈) (0^o C) = 22,4x10³ cm³/6x10²³ db = 3,73x10^-20 cm³/db (0,75 p)

r (0^o C) = (7,33x10^-20 mg/db)/( 3,73x10^-20 cm³/db) = 1,965 mg/cm³ (0,5 p)

V(C₃H₈) (25^o C) = 24,45x10³ cm³/6x10²³ db = 4,075x10^-20 cm³/db (0,75 p)

r (25^o C) = (7,33x10^-20 mg/db)/( 4,075x10^-20 cm³/db) = 1,798 mg/cm³ (0,5 p)

6. a) Az üvegben pezsgés figyelhető meg és a tölcsérbe helyezett polisztirol darabkák

„ugrándozni” kezdenek. (1,0 p)

b) A NaHCO₃ és ecetsav reakciójából felszabadult CO₂- gáz távozik a rendszerből és ez mozgásba hozza a tölcsérben levő kis sűrűségű polisztirol darabokat: (1,0 p)

NaHCO₃ + CH₃COOH ® CH₃COONa + H₂O + CO₂ (1,0 p)

c) Pl. Na₂CO₃ + 2CH₃COOH ® 2CH₃COONa + H₂O + CO₂

vagy CaCO₃ + CH₃COOH ® (CH₃COO)₂ Ca + H₂O + CO₂ stb. (1,5 p)

7. a) (2x3=6,0 p)

C6

9

4

R2

3

8

7

5

1

2

9

7

Q1

H8

S6

U5

4

3

A

T

E

E

K

E

E

T

A

R

A

T

T

Á

E

C

S

G

U5

Q1

2

9

6

7

3

8

G4

3

1

4

5

7

9

R2

6

8

I

Z

T

É

C

J

N

R

Z

Y

C

K

I

D

P

R

L

N

7

F3

8

4

5

A1

2

9

6

C6

8

5

2

G4

3

9

M1

7

E

E

E

I

N

A

O

S

I

E

O

Ó

A

L

A

P

S

I

3

W2

5

X7

1

6

D9

4

8

4

K7

8

6

J1

E5

3

2

9

K

L

O

Z

L

E

E

K

D

Ó

K

L

T

I

J

Z

U

I

4

8

6

N3

2

9

M1

7

5

A1

5

2

F3

9

P4

X7

8

B6

E

J

N

I

E

O

K

É

L

N

Á

T

E

N

R

L

A

K

1

7

9

5

O8

4

S6

2

3

D9

6

T3

7

2

8

4

5

1

É

S

L

E

E

Z

S

F

S

T

E

T

Ó

A

J

R

B

Á

2

4

J1

B6

7

E5

8

3

9

O8

3

6

9

L5

2

1

7

4

I

A

N

K

B

U

L

N

A

O

É

Z

Á

Ó

L

L

R

E

9

6

3

8

V4

2

L5

1

K7

7

I2

9

V4

6

1

8

3

5

J

I

E

E

L

N

M

E

Ő

E

H

S

A

E

Ó

S

N

L

H8

5

7

1

9

T3

P4

6

I2

5

4

1

8

N3

7

6

9

W2

N

F

L

K

A

V

A

F

E

K

K

A

T

É

T

T

Ú

O

b) Az alkéneket olefineknek is nevezik. Ez a latin oleum faciens kifejezésből ered, jelentése olajat csináló. Arra utal, hogy az etén és klór reakciójából keletkezett diklóretán olajos tappintású. (1,0 p)

c) H₂C=CH₂ + Cl₂ ® ClH₂C-CH₂Cl 1,2-diklóretán (0,5 p)

d) Cl₂HC-CH₃ 1,1-diklóretán (0,5 p)

e) Mindkét esetben elsőrendű C-atomok vannak, mert a rendűség azt jelenti, hogy az adott C-atom hány kötéssel kapcsolódik másik C-atomhoz. (0,5 p)

f) 14 elektron kötésben és 12 elektron nincs kötésben (a molekulában található atomok vegyértékhéj elektronjaiból). (0,5 p)

A két vegyület esetében a megnevezett elektrontípusok száma megegyezik, mivel az atomok csak a molekulán belüli helyzetükben különböznek, de a kialakult kötéstípusokban nem. (0,25 p)

CSAK XI.-XII. OSZTÁLYOS VERSENYZŐKNEK KÖTELEZŐ FELADATOK:

8. a) Szénhidrátok (=cukrok), fehérjék olajok. (0,75 p)

b) Szénhidrátok = cukrok = szacharidok: polihidroxi-karbonil vegyületek, valamint ezek szubsztituált és polikondenzált származékai. (0,5 p)

Fehérjék = aminokarbonsavakból felépülő makromolekuláris vegyületek, amelyek az élő szervezet működését meghatározó komponensek. (0,5 p)

Olajok = a glicerinnek főleg telítetlen zsírsavakkal képezett észterei. (0,5 p)

c) A második Világháború idején tapasztalták érezhetően a kőolajhiányt és az 1970-es években válságossá vált. (0,75 p)

9. a) metakrilsav: 2-metil-propénsav: H₂C=C(CH₃)-COOH (0,75 p)

b) magnézia: magnéziumoxid: MgO (0,3 p)

c) malátacukor: maltóz = két glükózmolekula összekapcsolódásából keletkezett diszacharid: C₁₂H₂₂O₁₁ (0,75 p)

d) mannit: hexahidroxihexán: HOCH₂(CHOH)₄CH₂OH (0,75 p)

e) mellitsav: benzol-hexakarbonsav: C₆(COOH)₆ (0,75 p)

f) mentol: 1-metil-3-hidroxi-4-izopropil-ciklohexán: ciklo-C₆H₉(CH₃)(OH)(CH(CH₃)₂) (1,20 p)

g) mínium: ólom(II)-ólom(IV)-oxid: Pb₃O₄ vagy 2PbO∙PbO₂ (0,75 p)

h) allén: propadién: H₂C=C=CH₂ (0,5 p)

i) sziksó: hidratált nátrium-karbonát, szóda, kristályszóda: Na₂CO₃∙10H₂O (0,5 p)

j) patina (=nemesrozsda): bázisos-rézkarbonát: CuCO₃∙Cu(OH)₂ (0,75 p)