Beküldési határidő: 2014.ápr.1.
Név:
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Helység / iskola: . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kémia tanár neve: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
TAKÁCS CSABA KÉMIA EMLÉKVERSENY, X.-XII. osztály, III. forduló,
2013 / 2014 –es tanév, XIX. évfolyam
1. Az alábbiakban szereplő kérdések megválaszolásához először az A – J vegyületek képletét vagy elnevezését kell megadnod!
A) ……………………. C2H5OH B) glikol ……………………….
C) ………………………. H3C–CH(OH)–CH3 D) ……………………… C6H5OH
E) formaldehid …………… F) glicerin …………………………
G) ……………………….. C6H5–CH2OH H) ecetsav ……………….
I) tercbutanol ………………………… J) aceton ……………………… (1,80 p)
a) Kétértékű alkohol: ……… b) Másodrendű alkohol: ……… c) Háromértékű alkohol………….
d) H2-addíciójával a legegyszerűbb alkohol keletkezik:……………… Írd fel a reakcióegyenletet és
add meg a termék nevét: …………………………………………………………
e) Az A)-ból megfelelő természetes körülmények között keletkezhet: …………………….
Írd fel a kémiai átalakulás egyenletét! …………………………………………………………………
f) A glükóz erjedése (=bomlás) során is keletkezik: …………………………
Írd fel a kémiai átalakulás egyenletét! …………………………………………………………………
g) Melyik vegyület(ek) azonos molekulái között nem alakulhat ki H-kötés? ………………………..
Magyarázat: ……………………………
h) Hidroxiszármazék, amely nem tartozik az alkoholok csoportjába: ………………………….
Magyarázat: ………………………………
i) Aromás alkohol: ………….. Miért? ………………………………………………………………………………….
j) Egyértékű alkohol: ……………………………….. (3,95 p)
2. Határozd meg az alábbi 10 stabil szerkezetű 5 C-atomos izomer szénhidrogén (A, B, C, D, E, F, G,
H, I, J) szerkezetét, amelyekről az alábbiakat tudjuk, majd válaszolj az a1 – j1 kérdésekre.
a) Az A-izomér négy féle rendűségű C-atomot tartalmaz és Na-mal reagál.
b) A B-izomér az A- és D-vel azonos szénhidrogén csoportba tartozik, de Na-mal nem reagál.
c) A C-izomér 1 mól H2 addíciója során keletkezett termékben mind az 5 C-atom azonos rendűségű.
d) A D-izomér Na-mal reagál és szerkezetében 3 féle rendűségú C-atom található.
e) Az E-izomér ugyanannyi féle rendűségű C-atomot, mint a belőle, 1 mól H2-nek 1,4-es addíciója során keletkezett termék.
f) Az F-izomér és a belőle teljes H2-addícióval keletkezett termék két féle rendűségű C-atomot tartalmaz.
g) A G-izomér 4 féle rendűségű C-atomot tartalmaz, míg a belőle, teljes H2-addícióval keletkezett termékben csak két féle lesz.
h) A H-izomér, amely egy természetes makromolekuláris vegyület monomerje, 4 féle rendűségű C-atomot tartalmaz.
i) Az I-izomerben 3 féle rendűségű C-atom van, a teljes klór addíció után ezeknek a száma csak kettő lesz, és a C-lánc típusa azonos az A-izomerrel.
j) A J-izomér ugyanannyi rendűségű C-atomot tartalmaz, mint a belőle, teljes H2-addícióval keletkezett termék.
a1) Add meg az A-izomér elnevezését, a benne található különböző rendűségű C-atomok számát, valamint a végbemenő folyamat egyenletét! (1,25 p)
b1) Add meg a B-izomér szerkezetét, elnevezését! Miért nem reagál Na-mal? (1,0 p)
c1) Add meg a C-izomér és a termék nevét, írd fel a megadott folyamat reakcióegyenletét.
(1,0 p)
d1) Mi a D-izomér neve, hány és milyen különböző rendűségű C-atomot tartalmaz? Írd fel a megadott folyamat reakcióegyenletét! (1,75 p)
e1) Add meg az E-izomér és a keletkezett termék nevét, mindkettőben a különböző rendűségű C-atomok számát, valamint a végbemenő folyamat reakcióegyenletét! (1,75 p)
f1) Add meg az F-izomér és a keletkezett termék nevét, mindkettőben a különböző rendűségű C-atomok számát, valamint a végbemenő folyamat reakcióegyenletét! (1,5 p)
g1) Add meg az G-izomér és a keletkezett termék nevét, a G-ben a különböző rendűségű C-atomok számát, valamint a végbemenő folyamat reakcióegyenletét! (1,25 p)
h1) Add meg a H-izomér szerkezetét, kémiai és triviális megnevezését, valamint a benne található különböző rendűségű C-atomok számát! (1,25 p)
i1) Add meg az I-izomér és a keletkezett termék nevét, mindkettőben a különböző rendűségű C-atomok számát, valamint a végbemenő folyamat reakcióegyenletét! (1,75 p)
j1) Add meg a J-izomér és a keletkezett termék nevét, mindkettőben a különböző rendűségű C-atomok számát, valamint a végbemenő folyamat reakcióegyenletét! (1,5 p)
3. Az etén polimerizációs termékére használt elnevezések: polietén, polietilén, politén. Ezek
közül melyik a leghelyesebb? Válaszodat indokold meg! Miért „helytelen” a másik két
elnevezés? (2,75 p)
4. „Óriás szénhidrogén” amelyre a Roger Burrows Színvarázs 2 című könyvében találtam rá (az előző tanév II. fordulójában már volt hasonló feladat).
Az ábra közepén található csillag csúcsán keresztül oszd az óriásmolekulát 6 részre. Feltételezve, hogy ez egy szimmetrikus „óriás” szénhidrogén, válaszolj az alábbi kérdésekre:
a) Telített vagy telítetlen jellegű az óriás vegyület? Válaszodat magyarázd meg! (0,5 p)
b) Add meg a szénhidrogén molekulaképletét és a TE-ét (telítetlenségi érték). A TE értéknél tüntesd fel a számítást is! (2,5 p)
c) Milyen és hány szerkezeti egységek jelenlétéből adódik a TE? (0,75 p)
d) A c)-pontban megadott szerkezeti egységekből hány egész szerkezet található az ábra 1/6-od részében? (0,5 p)
e) A c)-pontban megadott szerkezeti egységek közül hány található a közös 1/6-od részre felosztott vonalak mentén? (0,75 p)
f) A c)-pontban megadott szerkezeti egységek száma = d)x6 + e)x6. Bizonyítsd az előző válaszok alapján! (0,75 p)
g) Hány metil-csoport található az óriás szénhidrogén molekulájának 1/6-od részében, illetve egy molekulájában? (0,5 p)
5. Feladat: Igaz vagy hamis az alábbi A és B állítás? Válaszodat a megfelelő reakcióegyenletek és a szükséges számítások feltüntetésével igazold és magyarázd!
A) Feltételezve, hogy a propán hőbontása egyensúlyi folyamata : C3H8 Û C3H6 + H2 és az egyensúlyi elegy átlagos moláris tömege33 g/mol, akkor a propán 33,3 %-a disszociált. (2,75 p)
B) A fenti kijelentés számadatai bármely alkán hőbontási egyensúlyfolyamatára érvényesek a fentinek megfelelő általánosított reakció esetén. (4,5 p)
Megj. legyen a kezdeti alkán 1 mól és ebből disszociál X mól!
6. Kísérletelemzés (A leírt kísérlet veszélyes, ezért nem kell elvégezni, hanem a tanultak alapján kell megmagyarázni.)
a) Gázfejlesztő készülékben levő kb. 160 oC-os homokra etanol és tömény kénsav elegyét csepegtetjük. Milyen változás figyelhető meg pár másodperc után és ez melyik anyag keletkezését jelenti? Írd fel a végbemenő folyamat reakcióegyenletét! (1,0 p)
b) Az a)-pontban keletkezett anyag egy részét megfelelő készülékben felfogjuk és meggyújtjuk, másik részét brómos vízbe vezetjük. Mit tapasztalsz a két kísérlet során? Írd fel a végbemenő folyamatok egyenleteit! (2,0 p)
c) Milyen átalakulás történik ha az a)-ban leírt kísérletet 130 oC-on végezzük el? Írd fel a megfelelő folyamat reakcióegyenletét! (0,75 p)
d) Mi a szerepe a tömény kénsav oldatna a fenti folyamatokban? (0,25 p)
e) Milyen átalakulás történik ha az a)-ban leírt kísérletet szobahőmérsékleten végezzük el? Írd fel a megfelelő folyamat reakcióegyenletét! (0,75 p)
7. Rejtvény – Feketítés közös oldalak mentén
A négyzetekbe írt számok azt jelzik, hogy az illető négyzetnek hány másik négyzettel van közös oldala és annyit kell befeketítened.
Megoldásként add meg:
a) A kitöltött ábrát. (4,0 p)
b) Melyik szénhidrogén csoport képviselői az ábrában található általános képlettel megadott vegyületek és milyen szerkezeti sajátosságúak ezek? (1,0 p)
c) Írd fel az ábrában található minden általános képletnek megfelelő legkisebb C-atom számú képviselő szerkezeti képletét és elnevezését! (2,0 p)
d) Mi lesz a kémiai összetétele és megnevezése a c)-pont első és második vegyületének teljes H2-addíciójával keletkezett termékeknek? Reakcióegyenlet! (0,75 p)
e) Írd fel a másik két vegyület teljes H2-addíciós folyamatát és nevezd meg a termékeket a második vegyület termékének „elnevezési szabályát” felhasználva! (1,5 p)
|
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
2 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
2 |
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
2 |
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
2 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
3 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
2 |
1 |
0 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
3 |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
0 |
0 |
1 |
2 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
2 |
2 |
1 |
1 |
2 |
3 |
2 |
2 |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
3 |
2 |
2 |
2 |
3 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
3 |
2 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
2 |
2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
2 |
3 |
2 |
2 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
4 |
2 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
2 |
2 |
2 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
2 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
2 |
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
2 |
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
2 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
3 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
2 |
1 |
0 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
3 |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
2 |
1 |
2 |
2 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
2 |
2 |
1 |
1 |
2 |
3 |
2 |
2 |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
3 |
2 |
2 |
2 |
3 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
1 |
2 |
3 |
2 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
2 |
2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
3 |
2 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
2 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
2 |
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
2 |
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
2 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
3 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
2 |
1 |
0 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
3 |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
2 |
2 |
1 |
1 |
2 |
3 |
2 |
2 |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
3 |
2 |
2 |
2 |
3 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
4 |
2 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
2 |
2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
3 |
2 |
3 |
1 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
4 |
2 |
1 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
2 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
2 |
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
2 |
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
2 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
3 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
2 |
1 |
0 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
3 |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
2 |
2 |
1 |
1 |
2 |
3 |
2 |
2 |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
3 |
2 |
2 |
2 |
3 |
2 |
1 |
1 |
1 |
0 |
2 |
3 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
0 |
|
1 |
2 |
2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
2 |
3 |
2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
3 |
2 |
0 |
1 |
2 |
2 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
2 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
2 |
2 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
CSAK XI.-XII. OSZTÁLYOS VERSENYZŐKNEK KÖTELEZŐ FELADATOK:
8. Egyenlítsd ki az oxidációs számok változásának segítségével az alábbi reakcióegyenleteket és állapítsd meg, hogy a H2O2 oxidálószerként vagy redukálószerként vesz-e részt a reakciókban. Válaszodat magyarázd az oxidációs és redukciós lépések feltüntetésével!
a) H2O2 + PbS ® PbSO4 + H2O (1,05 p)
b) H2O2 + HCl ® Cl2 + H2O (0,95 p)
c) H2O2 + Cl2 + (HO) ¾ ® O2 + Cl- + H2O (1,05 p)
d) H2O2 + Mn2+ ® Mn4+ + (HO) ¾ (0,95 p)
e) H2O2 + NH2OH ® HNO3 + H2O (0,95 p)
f) H2O2 + KIO4 ® O2 + KIO3 + H2O (0,95 p)
g) H2O2 + [Fe(CN)6] 3¾ + (HO) ¾ ® O2 + [Fe(CN)6] 4¾ + H2O (1,6 p)
9. Magyarázd meg, hogy miért nincs aromás jellege a ciklopentadiénnek, míg a belőle keletkezett ciklopentadienil-anion aromás tulajdonságú. (2,5 p)
Tudod-e? , hogy jelenleg a lebomló műanyagok iránt a legnagyobb az érdeklődés?
Ezek olyan műanyagok, amelyeket a természetes polimerekhez hasonlóan mikroorganizmusok lebontanak. Jelenleg a biológiailag lebomló műanyagoknak 3 csoportját különböztetjük meg:
- bioszintetikus polimerek, amelyeket a természet hoz létre (pl. cellulóz, keménytő);
- bioszintetikus polimerekből kémiai úton előállítható termékek (pl. politejsav);
- a kőolaj alapú műanyagokból (pl. polietilén) biológiailag lebomló polimerekkel történő kémiai átalakítással létrehozott termékek.
Az utóbbi termékcsoportnak még nem megfelelőek a tulajdonságai, pl. a szilárdságuk.
A jövőben az várható, hogy a műanyaghulladékok kezelésében a különböző eljárások kombinációja vezet majd a leghatékonyabb eredményre.
Már ma is vannak olyan „gyűjthető” termékek, amelyeknek újrafeldolgozása másodlagos nyersanyagforrást biztosít, pl. PET-palackok. Más típusú műanyagok elégetésével csökkenthető a hulladék mennyisége és a keletkezett hőenergia jelenti a hasznosításukat.
A műanyaghulladékok kezelésének továbbra is a leghatékonyabb módja a megelőzés, a felhasználás – vagyis igyekezzünk minél kevesebb műanyagot használni, illetve amit lehet, azt többször használjuk. Kerüljük az „egyszer használatos” műanyagtárgyak felhasználását. Műanyag zacskók helyett használjunk vászon vagy papírzacskókat.
FONTOS: minden hulladékot tegyünk a megfelelő szelektív gyűjtőbe.