IX. osztály, III. forduló, megoldás

2011 / 2012 –es tanév, XVII. évfolyam

 

1.  a)   1800 (I. 11.) született a Komárom megyesi Szimőn és 1895. (dec. 13.)-ben hunyt el Győrben.                                                                                                                (1,0 p)

      b)  Jedlik István néven született. 17 éves korában belépett a Szent Benedek - rend növendékei sorába és itt, mint újonc felvette az Anianus, Anian, magyarul „Ányos” nevet.

                                                                                                                                 (0,8 p)

      c1) 1826-ban szódavízgyártó gépet szerkesztett, amellyel „mesterséges szénsavas vizet” állított elő. Latinul „apparatus acidularis”-nek , magyarul pedig „savanyúvízi készület”-azzal nek nevezte el.                                                                                          (1,0 p)

 

      c2)  „Bátor vagyok tehát a tisztelt gyülekezetnek ezennel két féle szénsavas vizet bemutatni. Egyik palackban foglaltatik a szénsavas vizeknek legegyszeűbbike, amelyben a közönséges vízen és azzal egyesült CO2-on kívül semmilyen más ásványi anyag nem található. Ez a víz nagyobb mértékben képes magában tartani a szabad CO2-t, mint az, amelyben  a szénsavon kívül még több féle sav is feloldódott; és azért az a csípőssége, amelyet a pezsgő borban kedvelünk, nagyon kielégíthető; pohárba töltve színtelen CO2 - buborékok szabadulnak fel, míg a CO2 nagyobb része  el nem távozik. Legjobb tehát a poharat azonnal, ahogy megtöltöttük, ki is üríteni, különben a víz sokat veszítene kellemes csípősségéből.           (2,5 p)

 

      d1) szénsavas mészeg: CaCO3;                  kénsavas szikeg: Na2SO4 ;      

           kettedsavas kesereg: Mg(HCO3)2 ;       kettedsavas szikeg: NaHCO3 ;                      (1,5 p)

 

      d2) Ez a szénsavas víz kevesebb szabad CO2-t tartalmaz, mint az előző, de annál többet tartalmaz kötött állapotban (az említett sók formájában).                                            (0,75 p)

 

      e)   A kémiai jelenség: az erősebb sav kiűzi a gyengébb savat sóiból - elv alapján megy végbe. A borban és a citromban szerves savak találhatók, amelyek erősebbek, mint a H2CO3:

           (H+)szerves sav + HCO3- ® H2O + CO2­

      Tehát a palackban található vegyületek elbomlanak, szabad CO2 keletkezik, amely a keveréket „kellemes csípősségűvé teszi.”                                                                       (1,5 p)

 

2.  a)   Jöns Jakob Berzelius: 1779 - 1848                                                                   (0,25 p)

      b)  A nemfémeket jelöli.                                                                                      (0,25 p)

      c)   1. szabály - pl.: H – hydrogenium; B - borium; C - carbonium; N - nitrogenium;

      O - oxygenium; P - phosfor; S - sulphur; stb.                                             (5x0,15=0,75 p)

      2. szabály - pl.: A ® Al – alumínium; B ® Bi - bismutum; Be - beryllium; Ba - barium; Br - bromium;C ® Ce - cerium; Co - cobaltum; Cu - cuprum; Ni - niccolum; Na - natricum; 

       S ® Si - silicium;  O ® Os - osmium;stb.                                                               (10x0,15=1,5 p)

       3. szabály - pl.: A ®  Au - aurum; Ag - argentum; As - arsenicum;  C ® Ca - calcium;

       Cd - cadmium; M ® Mg - magnesium; Mn - manganium; Mo - molibdenium;

      N ®Ni - niccolium; Nb - niobium; S ® Sb - stibium (Berzelius St-t adott);   Sn - stannum;

      Sr - stroncium; Z ® Zn - zincum; Zr - zirconium; stb.                                  (10x0,15=1,5 p)

 

3.   (1) – egy elem minden atommagjában azonos a protonszám;                                       (0,2 p)

      (2) – egy elem különböző tömegszámú izotópatomokból épül fel;                               (0,25 p)

      (3) – minél nagyobb az elektronhéj, annál több alhéjat tartalmaz;                                   (0,2 p)

      (4) – egy orbitálon legtöbb két ellentétes spinű elektron lehet;                                    (0,4 p)

(5) – egy telítetlen alhéjon a lehetőségek szerint maximális számban fordulnak elő párosítatlan  elektronok;                                                                                                          (0,25 p)

(6) – az azonos periódusba tartozó elemek atomjainak azonos számú elektronhéja van;  (0,2 p)

(7) – a molekulákban az atomok kovalens kötéssel kapcsolódnak egymáshoz;                 (0,2 p)

(8) – a kovalens kötés a nemfém atomok párosítatlan elektronjainak közössé tételével jön létre;                                                                                                                    (0,25 p)

(9) – két atom között a többszörös kovalens kötés egy szigma kötésből  és egy vagy két pi  kötésből áll;                                                                                                             (0,6 p)

(10) – a szigma típusú kovalens kötés erősebb, mint a pi- típusú kötés;                         (0,3 p)

(11) – amennyiben a kovalens kötést létesítő atomok esetében a ΔEN = 0, akkor a kötés

apoláris;                                                                                                             (0,2 p)

(12) – a datív típusú kovalens kötésben a kötőelektronok csak az egyik atomtól származnak;

                                                                                                                          (0,3 p)

(13) – a kationok az atomokból a vegyértékelektronok leadásával = eltávolításával  képződhetnek;                                                                                                     (0,2 p)

(14) – az atomokból a kationképződés mindig endoterm (=energiaigényes) folyamat;    (0,2 p)

(15) – a kationok a periódusos rendszer bal oldalán található atomokból képződnek könnyebben;                                                                                                                     (0,2 p)

(16) – az elektronaffinitás az az energia, amely akkor szabadul fel, amikor a gázfázisú elem atomja egy elektront vesz fel;                                                                                    (0,6 p)

(17) – a gázhalmazállapotú anyagok részecskéi kitöltik a rendelkezésükre álló teret és ezért nincs meghatározott alakjuk és térfogatuk;                                                                     (0,6 p)

(18) – a folyékony halmazállapotú anyagoknak azért van saját térfogatuk, mert a részecskéi közötti kölcsönhatások nem elhanyagolhatók;                                                          (0,3 p)

(19) – a szilárd halmazállapotú anyagoknak van saját térfogata és alakja, mert az alkotó részecskék között nagy a vonzóerő;                                                                             (0,3 p)

(20) – az atomok / molekulák / ionok relatív tömegét a 12C-izotóp tömegének 1/12-ed részéhez viszonyítva adjuk meg;                                                                                           (0,4 p)

(21) -  6x1023 db. atom / molekula / ion, stb. egy mól anyag grammban kifejezett tömegének mérőszáma;                                                                                                          (0,3 p)

(22) – a gázok moláris térfogatának értéke csak a hőmérséklet-től és a nyomás -tól függ;                                                                                                                             (0,4 p)

(23) – bármely gáz sűrűségét adott körülményeken csak a gáz moláris tömege befolyásolja;

                                                                                                                         ( 0,2 p)

(24) – gázelegyek térfogat –  és anyagmennyiség %-os összetételének értéke azonos;    (0,2 p)

(25) – a H-kötés kialakulásának feltétele, hogy a molekulák tartalmazzanak H-atomot  és  egy erősen elektronegatív jellegű elem atomját;                                                            (0,5 p)

(26) – a vízmolekulákban kétszer több a nemkötő elektronok száma, mint az oxóniumionban;                                                                                                                         (0,3 p)

(27) – az ammónia molekulában és az oxóniumionban a nekötő elektronok száma azonos (0,2 p)

(28) – a vízmolekula és az ammónia molekula által létrehozott datív kötések száma egy/azonos  

                                                                                                                          (0,2 p)

(29) – az elektronaffinitás energia felszabadult energiát jelent;                                   (0,2 p)

(30) – a másodrendű kötések közül a legerősebb a H-kötés.                                                   (0,2 p)

 

4.  a)   Minden év október 23-án reggel 6 óra 02 perctől este este 6 óra 02 percig tart az ünnep.                                                                                                       (1,0 p)

      b)  Az AEÁ-ban október 23-án 6 óra 02 perc jelölése  6:2 10/23, ami (kis fantáziával) könnyen megfeleltethető az Avogadro-szám értékének: 6,02x1023. (Ezt a kis fantáziát vették észre az amerikai kémikusok.)                                                                                   (1,75 p)

 

      c)   Az 1980-as évek elején.                                                                                 (0,5 p)

 

      d)   1991-ben (május 15-én, Maurice Oeheler, az AEÁ Wisconsin tartományában élő középiskolai kémia tanár alapította: National Mole Day Foundation, NMDM = Nemzeti Mólnap Alapítvány).             (0,5 p)

      A honlap elsősorban a tanulók kémia iránti érdeklődésének felkeltését célozza meg, melyet egy Michigan állambeli középiskolai tanár szerkeszt; pl. „Szemétvadászat”, „Írj egy Mólnap költeményt”, stb.                                                                                                   (0,5 p)

 

5.  a)   A „hasonló a hasonlót oldja” elv alapján meg lehet találni a mindennapi életünkben használt oldószerek közül azt, amit a folteltávolításra felhasználhatunk. Amennyiben a folt poláris molekulájú vagy ionos vegyületből áll, akkor a poláris molekulákból álló vizet lehet használni. Ha a folt apoláris molekulájú anyag, az oldószer lehet a benzin, aceton. (Megj. ez utóbbi esetben az oldószer + levegő elegye robbanást okozhat, ezért csak szabad levegőn használhatók.)                                                                                                               (2,0 p)

      b)  Erre a célra a háztartásban a szódabikarbóna alkalmas: NaHCO3. Ennek vizes oldata lúgos kémhatású, így az étel savas kémhatását közömbösíti, de az étel továbbra is ehető lesz, tehát a vegyület fogyasztható.                                                                    (2,0 p)

 

6.  - legyen: X g MgO és (100 – X) g CaO                                                                     (0,3 p)

      - a végbemenő reakciók egyenletei:

      3MgO + 2H3PO4 ® Mg3(PO4)2 + 3H2O          3CaO + 2H3PO4 ® Ca3(PO4)2 + 3H2O           (2,0 p)

      - móltömegek:        MgO = 40                   CaO = 56                                               (0,2 p)

                                 Mg3(PO4)2 = 262           Ca3(PO4)2 = 310                           (0,5 p)

      - a keletkezett foszfátok tömege:

           m(Mg3(PO4)2) = 2,183X            m(Ca3(PO4)2) = 184,5 – 1,845X                             (1,4 p)

           m(foszfátok) = 0,338X+184,5                                                                        (0,25 p)

           m(foszfátok)/m(oxidok) = (0,338X+184,5)/100 = 1,98                                        (0,5 p)

           X = 40 , tehát:    40 % MgO és 60 % CaO                                                      (0,5 p)

 

7.  a)   A homokkal összekeveredett sót vízbe téve a só feloldódik, a homok pedig nem. Így a homok + só keveréket egy lábasba téve, majd erre vizet öntve el lehet kezdeni a szétválasztást. Kezdetben a víz lehet, hogy eléggé zavaros a homokszemcsék méretétől függően. Kis idő múlva a keverék jól szétválik: a homokszemcsék leülepednek és vizes fázis már csak a sóoldatot tartalmazza. Ezt az oldatot óvatosan át lehet önteni egy másik edénybe, majd a további tisztítás miatt egy konyharuhán még egyszer át lehet szűrni. Így sóoldat nyerhető, amellyel a gulyást meg lehet főzni.                                              (3,0 p)

 

      b)  Az a)-pontban megadott módszer alapján keletkezett sóoldatot egy edényben addig melegítették, amíg a teljes bepárlás (= víz eltávolítás) megtörtént. A bepárló edény (pl. lábas) alján megmaradt NaCl-t a zsíros kenyér ízesítésére használták.                                (1,5 p)

 

      c)   A hamu többek között K2CO3 – t is tartalmaz, amely vízben lúgos kémhatású oldatot eredményez (=azonos a hatása a „szóda” vizes oldatával), amely elbontja a zsiradékot és ezért tisztítható meg az étkészlet.                                                                                    (1,75 p)

     

8.  b)  kovalens ionos fémes kötés                                                                         (0,75 p)

     

      c)   Elsőrendű kémiai kötések.                                                                           (0,25 p)

 

      d)   Kovalens kötés: az atomok (elsősorban nemfém atomok) közös elektronpárral kialakított kapcsolódása.                                                                                                      (0,5 p)

      Ionos kötés (=ionkötés): fém és nemfém atomokból képződött ellentétes töltésű ionok közötti elektrosztatikus vonzóerő.                                                                                     (0,5 p)

      Fémes kötés: a fémek atomjai között ható vonzóerő.                                            (0,25 p)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

1

4

 

 

 

 

 

 

 

5

5

1

1

3

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

4

1

5

 

5

1

 

 

 

 

5

1

1

1

3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

5

1

3

 

5

1

5

1

 

7

1

1

3

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

5

1

1

 

5

1

5

1

 

1

1

1

1

1

1

1

1

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

1

1

1

2

1

1

1

1

1

5

1

5

1

1

3

3

3

1

1

1

 

 

3

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

2

1

0

5

7

7

2

1

1

5

1

5

1

7

1

5

5

1

1

1

1

1

3

3

5

0

1

1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

3

1

1

3

1

3

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

1

1

1

1

1

1

3

1

1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

1

3

1

1

1

1

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

3

1

4

1

3

1

1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

3

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

1

1

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

1

1

1

1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

1

1

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

1

1

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

5

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

1

1

1

1

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

1

1

1

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

1

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

1

1

1

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

3

1

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

1

1

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

1

1

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

1

1

1

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

3

2

3

3