Áldott, szép húsvéti ünnepet kívánok!
Név: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . /oszt.. . . Helység / iskola: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Beküldési határidő: 2013.
ápr. 30.
Kémia
tanár neve: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TAKÁCS CSABA KÉMIA EMLÉKVERSENY, X.-XII. osztály, IV. forduló,
2012 / 2013 –as tanév, XVIII. évfolyam
1. Közel 100 évvel ezelőtt (1919, Budapest) jelent meg Dr. Gróh Gyula „Organikus chemia” című könyve.
a) Ebben olvastam néhány alkén és alkin ma már nem használt elnevezését. Add meg ezeknek a képletét és mai elnevezését!
(1) allylen: …………………………………………….. (2) amylen: …………………………………………
(3) crotonylen: ………………………………………. (4) diallyl: ……………………………………………
(5) eicosyliden: ……………………………………… (6) heneicosylen: …………………………………
(7) melen: ……………………………………………. (8) valerylen: ………………………………………
(4,0 p)
b) A fenti könyvben a „paraffinsorbeli szénhydrogénekből” 2 ill. 3 H-atom elvételével keletkezett gyökökre megadott néhány szerkezet helytelen a mai értelmezés szerint. Miért? Válaszodat magyarázd meg és írd fel a helyes szerkezeteket!
(1) =CH2 (2) (CH2)2= (3) CH3–CH= (4) CHº (5) C2H3º (2,5 p)
c) „Az olefinsorozat első tagja a methylen ….. lenne; ezt eddigelé nem sikerült előállítani” – áll a könyvben. Miért? Magyarázat! (0,75 p)
d) A könyv „Néhány fontosabb organikus vegyület reactiói” című fejezetben pár kémiai tulajdonság leírását olvastam.
(1) „A chloroform AgNO3-oldattal nem ad csapadékot, mert a chloroform elektrolytosan nem disszociál.” Magyarázd meg a kijelentést! Mi lenne a csapadék? (1,0 p)
(2) „Lúggal való főzéskor …… a chloroform hangyasavas natriumra és nantriumchloridra bomlik.” Írd fel a folyamat kiegyenlített reakcióegyenletét! (1,0 p)
(3) „Ha a chloroformot aethyl-alkoholos oldattal főzzük,…… a képződő KCl kicsapódik……; a keletkező estert rumhoz hasonló szagáról felismerhetjük.” Írd fel a folyamat kiegyenlített reakcióegyenletét! Miért csapódik ki az adott körülményeken a KCl? Mi a keletkezett észter neve? (1,75 p)
(4) „Ha methylalkoholt késhegynyi Na-acetattal keverünk s a keverékhez cseppenkint cc.H2SO4-t adunk, ….. ester kellemes szagát észlelhetjük.” Írd fel a folyamatok reakcióegyenleteit, nevezd meg a kénsav kettős szerepét, majd add meg az észter nevét. (2,0 p)
(5) „25-30 –szorosra higított aethylalkohol kb. 1 cm3-es részletéhez adjunk néhány morzsa jódot és kevés kalium-hydroxydot; ha az elegyet enyhén melegítjük ……. színű jodoformkristályok válnak ki s egyidejűleg maga az elegy jodoformszagú lesz.” ’rd fel a folyamat kiegyenlített reakcióegyenletét! Milyen színű a jodoform és miért válik ki az adott körülmények között? (1,5 p)
2. Izomerek száma és az Avogadro-szám
Az Avogadro-szám (NA ) nagyságáról meggyőződhetsz egy egyszerű számítással!
a) Dobbant-e a II. évezred utolsó évben a Földön élő 7 milliárd ember szíve összesen annyit, mint az NAértéke? Válaszodat számítással igazold! (Átlagérték: 70 szívdobbanás/perc). (1,0 p)
b) Egy szerves vegyület izomerjeinek a száma függ az alkotóatomok számától. A C15H32 alkánnak 4347 (4,347x103) izomere van. Számold ki, hogy kb. hány C-atomos alkánnak lehetne Avogadro-számnyi izmoere tudva, hogy átlagban minden 5 C-atomos növekedés két nagyságrenddel növeli a lehetséges izomerek számát. Tüntesd fel a számításaidat! (1,5 p)
c) A fenti gondolatmenettel kb. hány C-atomos alkánnak van (NA)2 izomere? (0,75 p)
3. Szilikonvölgy vagy szilíciumvölgy? – ez itt a kérdés!
a) Hol van a „Szilikonvölgy” és a „Szilíciumvölgy”? (0,5 p)
b) A fentiek közül melyik a helyes elnevezés magyar nyelven? Válaszodat magyarázd!
(1,0 p)
c) Milyen atomok képezik a „szilikon”-ok alapszerkezetét? Írd fel ezeknek a vegyületeknek az általános képletét! (0,75 p)
d) Írd a legegyszerűbb szilikon előállítási folyamatának reakcióegyenleteit tudva, hogy: a megfelelő alkáli-halogenid és Si reakciójából keletkezik a dialkil-szilícium-klorid; ennek hidrolízisével a megfelelő szilanol, amely azután a legegyszerűbb szilikonná kondenzálódik. (1,5 p)
e) Sorold fel a szilikonok néhány sajátos tulajdonságát és ezen alapuló felhasználását!
(1,0 p)
4. Kémia a konyhában
a) Magyarázd meg, hogy miért lesz a piskótába tett meggy körül kékeslila a tészta, ha szódabikarbónát is teszünk a tészta állagába? (1,5p)
b) Írd fel a szódabikarbóna kémiai változásának folyamatát a tésztasütés során és magyarázd meg ennek szerepét az a)-pontot is figyelembe véve! (1,5 p)
c) Az a)-pontban megfigyelt jelenség sok más étel/ital esetében is tapasztalható a mindennapi életben. Nevezz meg 3 olyan ételt/italt, amelyeknél bizonyos körülmények között az eredeti szín megváltozását tapasztaltad! Írd le és magyarázd meg ezeket! (1,5 p)
5. Kémia / kémikusok a bélyegeken.
Az alábbiakban 8 db. „megkozmetikázott” bélyeg található. A Te feladatod megállapítani, hogy kit ábrázol a bélyeg (teljes név), mikor élt és 1-1 mondatban ismertesd a legjelentősebb tevékenységét a kémia területén (amiért esetleg Nobel-díjat is kapott).
Válaszodat a bélyegen található piros számok sorrendjében add meg! (6,0 p)
6. Feladat: Az 1990-es évektől az üzletekben néhol kaphatók olyan félkész ételek, italok, amelyek beépített melegítő töltettel rendelkeznek. Itt egy szilárd anyag oldódása megy végbe.
a) Milyen két fizikai tulajdonsággal kell rendelkezzen egy szilárd anyag ahhoz, hogy a fenti célra felhasználható legyen (zárt rendszerben)? (0,5 p)
b) Feltételezzük, hogy a melegítéshez választani kell a KOH és a NaOH között. Melyiket előnyösebb felhasználni tudva, hogy 1 mól anyag oldódása során a KOH-ból 53,5 kJ, a NaOH-ból 42,3 kJ hőenergia származik? Válaszodat magyarázd meg és számítással igazold! (1,25 p)
c) A b)-pontban megnevezett anyag telített vizes oldatának normál koncentrációja 20o C-on 20N, és sűrűsége 1,54 kg/dm3. Mennyi az anyag oldhatósága ezen a hőmérsékleten? Válaszodat a számítások feltüntetésével igazold! (1,75 p)
d) Legkevesebb mekkora tömegű töltet szükséges ahhoz, hogy 150 g étel/ital hőmérsékletét 10o C-al emeljük tudva, hogy 1o C-os növekedéshez kg-onként 4,18 kJ energia szükséges? (1,5 p)
e) A valóságban nagyobb tömegű töltetre van szükség, mit a d)-pontban számított. Miért?
(0,5 p)
7. Kísérlet: Szagos és szagtalan kígyófészek és gombatenyészet
Szükséges anyagok, eszközök: porcukor, szódabikarbóna, szalakálé, homok, egészségügyi szesz,
víz, 4 porcelán kistányér, kanál, gyufa, mikrohullámú sütő.
a) Keverj össze 1:5 arányban porcukrot külön szódabikarbónával és szalakáléval. Két porcelántányérra tégy kb. 1 cm magasságú homokréteget és nedvesítsd meg nagyon kevés egészségügyi szesszel. Készíts a homokba néhány, egymással nem érintkező mélyedést.
(1) Az egyik tányér minden homokmélyedéseibe tégy kevés szódabikarbónás keveréket és közelíts a homokréteg felületéhez égő gyufaszálat. Kísérd figyelemmel a végbemenő jelenségeket és írd le ezeket! Magyarázat! Írd fel a megfelelő folyamatok reakcióegyenleteit is! (2,5 p)
(2) A másik tányér homokmélyedéseibe tégy kevés szalakálé keveréket és ezt is gyújtsd meg, kísérd figyelemmel a végbemenő jelenségeket! Magyarázd az (1)-hez viszonyított különbségeket feltüntetve megfelelő kémiai változásokat is! (1,0 p)
b) Végezd el az a(1) és a(2) kísérleteket alkohol és gyufával történő meggyújtás nélkül egy mikrohullámú sütőbe téve. A homokmélyedésekbe kevesebb keveréket tegyél, mint az előzőekben. Amennyiben spóroltál a keverékekkel ismételd meg a kísérleteket különböző erősségűre állítva a mikrót. Minden esetben a készülék ablakán át figyeld a változásokat! Hasonlítsd össze és magyarázd meg a mikróban megfigyelt jelenségeket az a)-pont jelenségeivel. (1,0 p)
8. Rejtvény: Sudoku – kizárással
Inzelt György: Mély kútforrása a bölcsességnek című könyvében (L’Harmattan, Budapest, 2012) olvastam:
Kossuth Lajos 1848 decemberében kelt levelében ezt írta: „Mi ketten megmentjük hazánk szent
ügyét és kikérjük jutalmul, hogy a megmentett hazában és paraszt, Ön vegytan professzor
lehessen.” Ez a levél ahhoz szól, akiről Ilosvay Lajos vegyészprofesszor 1907-ben írja: idézet
szövege a rejtvény megoldásában van.
Helyezd el az 1 -9 számokat úgy, hogy azok csak egyszer forduljanak elő minden sorban, minden
oszlopban, valamint minden 3x3-as területen. A megoldásban nem érintkezhetnek még sarkosan
sem az 1-1, 1-9 és 9-9 számok.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ő |
L |
Z |
L |
Z |
E |
É |
R |
K |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
A |
S |
S |
Ü |
T |
T |
G |
Y |
· |
|
|
|
3 |
6 |
|
|
|
1 |
|
|
E |
· |
· |
E |
T |
· |
A |
M |
A |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
K |
I |
U |
· |
A |
· |
I |
R |
G |
|
|
|
5 |
|
|
7 |
|
|
|
|
I |
K |
S |
K |
M |
I |
V |
O |
D |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3 |
|
|
· |
A |
M |
É |
· |
A |
I |
L |
Á |
|
|
2 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
N |
L |
N |
G |
É |
M |
Í |
T |
R |
|
|
4 |
8 |
|
|
|
7 |
|
|
|
M |
Á |
· |
Ö |
· |
E |
T |
Ö |
E |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
B |
A |
A |
E |
T |
V |
T |
E |
K |
Megfejtés után olvasd össze az ábrában található betűket az alábbi sorrendben:
- a bal felső 3x3-as területen a számok növekvő sorrendjében
- folytasd a fenti területtől jobbra, majd az alatta levő területek betűivel, minden esetben a számok növekvő sorrendjében (megj.: a „·” szóközöket jelöl).
Megoldásként add meg:
a) A számokkal kitöltött ábrát! (4,0 p)
b) Az ábrából kiolvasott idézet szövegét. (1,0 p)
c) Kiről szól az idézet és mikor élt? (0,5 p)
d) Milyen jelentős kémiai munkásságra utal Ilosvay az idézetben? (0,5 p)
e) Add meg a d)-válaszban szereplő vegyülettípus meghatározását! (1,0 p)
CSAK XI.-XII. OSZTÁLYOS VERSENYZŐKNEK KÖTELEZŐ FELADATOK:
9. Add meg a legegyszerűbb optikailag aktív alábbi funkciós szerves vegyületek szerkezetét és elnevezését!
(1)– telítetlen monohalogénszármazék:
(2)– telítetlen geminális dihalogénszármazék:
(3)– telítetlen vicinális dihalogénszármazék:
(4)– telítetlen alkohol:
(5)– telítetlen diol:
(6)– telítetlen aromás alkohol:
(7)– telítetlen aldehid:
(8)– telítetlen keton:
(9)– telítetlen monokarbonsav:
(10)– telítetlen dikarbonsav:
(11)– telítetlen hidroxisav:
(12)– telítetlen aminosav:
(6,0 p)
10. A médiában gyakran reklámozzák az „omega” zsírsavtartalmú ételeket.
a) Milyen szerkezetű szerves savakat nevezünk „omega” savaknak és mit jelöl a szó melletti szám? (2,0 p)
b) Írd fel az alábbi triviális neveknek megfelelő savak képletét és add meg az omega számaikat!
(1) alfa-linolénsav (2) linolsav (3) olajsav (4) arachidonsav (2,0 p)
Tudod-e? hogy készíthetsz házilag gumicukrot egyszerűen. . (Interneten találtam).
Húsvétra próbáld ki!
Az alap, hogy választunk ízlés szerint valamely gyümölcslevet (lehet vizes házi szörp is) és teszünk bele zselésítő anyagot. Méghozzá agar-agart, ami nemcsak a bioboltokban, de már a nagyobb élelmiszer-áruházakban is kapható. Az agar-agar tengeri moszat-kivonat, japán kocsonyának is nevezik, a vegák kifejezetten csodaszernek tartják. Ugyanúgy működik, mint a legtöbbek által ismert és használt zselatin. Nyugalom, se szaga, se bűze. Por, pehely vagy lapocska formájában kapható. Ha egy terméken E-406 van feltüntetve sűrítő- és gélképző anyagként, akkor nem kell megrettenni, vele van dolgunk.
200 ml gyümölcsléhez vagy szörphöz keverjünk 3 gramm agar-agart és forraljuk fel. A felforralt folyadékot öntsük bonbonkészítő szilikonformába, figurás jégkockatartóba, de egy körülbelül 15x15 centis hőálló műanyag doboz is megteszi. Ha ebben dermedt meg a keverék, tetszés szerinti apró alakzatokat vághatunk, formázhatunk belőle.
Fokozhatjuk a dolgot, ha nem kész gyümölcslevet vagy szörpöt választunk alapanyagként, hanem lepréselünk 30 dkg tetszés szerinti, lében gazdag gyümölcsöt. (A kivi nem jó a gumicukor készítéshez). 1 dl gyümölcslében feloldunk 2 gramm zselésítőt, majd hozzáöntjük a többi gyümölcslevet és belekeverünk 10 dkg mézet. Ezt a mézes változatot alacsony lángon, forralás nélkül főzzük addig, amíg a zselésítő teljesen feloldódik. Apró formákba adagoljuk, és pár órára hűtőbe tesszük.
FONTOS!
Ezt a versenyt az idén nagykorúsítottuk: 18. születésnapját betöltötte. A Te és társaid véleménye dönti el, hogy tovább folytatódjon, vagy felnőttként mos már önálló, tőlünk független életet éljen.
Tehát: a kérésem az, hogy írd meg őszintén a véleményedet a versennyel, illetve a feladatlapok tartalmával kapcsolatosan. Mit jelentett számodra ez a verseny?
Köszönöm, Horváth Gabriella, a verseny szervezője.
Megjegyzés: azok a versenyzők, akik postai úton küldik a választ kérem, hogy a véleményüket külön lapra írják.