IX. osztály, II. forduló, megoldás

2013 / 2014 –es tanév, XIX. évfolyam

1.  a(1) Li – Mg; - mindkettő oxigénnel csak „normális” oxidot képez, karbonátjaik hevítve   

             bomlanak, kloriidjaik és bromidjaik etanolban oldódnak és lassan hidrolizálnak, stb.

      a(2) Be – Al; mindkettő amfoter jellefű fém, oxidjaik rendkívül ellenállóak, sóik bázissal  amfoter hidroxidot képeznek, amelyek fölös bázisban oldódnak, halogenidjeik kovalens kötést tartalmaznak, stb.

      a(3) B – Si; félvezető tulajdonságúak, hidrideket lépeznek, amelyek levegőn instabilak, kloridjaik levegőn hidrolizálnak, oxidjaik savas tulajdonságúak, kovalens kötést tartalmaznak és könnyen beépülnek (más oxidokkal együtt) az üveges anyagokba, stb.

                                                                                                                               (3x0,5+3x0,75=3,75 p)

      b)   - A párok atomjainak mérete nagyon közel áll egymáshoz, mert a csoportban lefele, míg a periódusban jobbról balra mutat növekvő tendenciát az atomtérfogat változása.

            - Hasonlóan a párok atomjainak elektronegativitása nagyon közeli értékek, mivel ez a tulajdonság a csoportban lefele, a periódusban jobbról balra csökken. 

            Ez a két nagyon hasonló tulajdonság az oka, hogy az elempárok kémiailag is nagyon hasonlóan viselkednek.                                                                                          (1,25 p)

2.  

Só képlete	Só képlete	Só képlete	Só képlete
Na2SO4 (0,25 p)	CuSO4 (0,2 p)	CaSO4 (0,2 p)	(NH4)2SO4 (0,25 p)
NaCl               (0,2 p)	CuCl2 (0,25 p)	CaCl2 (0,25 p)	NH4Cl            (0,2 p)
Na2CO3 (0,25 p)	CuCO3 (0,2 p)	CaCO3 (0,2 p)	(NH4)2CO3 (0,25 p)
NaNO3 (0,2 p)	Cu(NO3)2 (0,25 p)	Ca(NO3)2 (0,25 p)	NH4NO3 (0,2 p)
Na3PO4 (0,3 p)	Cu3(PO4)2 (0,4 p)	Ca3(PO4)2 (0,4 p)	(NH4)3PO4 (0,3 p)

3.   a) – hidroxilion, (HO)^- , amely a H₂O molekulából képződhet (megfelelő körülményeken); a H–O kötés felszakadásakor a közös elektronpár az O-atomnál marad, mert ez elektronegatívabb, mint a H-atom; n(e^-) = 1(H) + 8(O) + 1 = 10 e^-                               (0,75 p)

      b) – karbonátion (CO₃)^2- , amely a H₂CO₃ molekulából képződhet: O=C(–O–H)₂; ebből, adott körülményeken H⁺ szakad le, magyarázat, lásd a)-nál; 

            n(e^-) = 8(O) + 6(C) + 2x8(O) + 2x1 = 32 e^-                                                               (0,75 p)

      c) – nitrátion, (NO₃)^-, amely a HNO₃ , H–O–NO₂ , molekulából képződhet, magyarázat, lásd a)-nál; n(e^-) = 8(O) + 7(N) + 2x8(O) +1 = 32 e^-                                                   (0,75 p)

      d) – nitrition, (NO₂)^-, amely a HNO₂ , H–O–N=O , molekulából képződhet, magyarázat, lásd a)-nál; n(e^-) = 8(O) + 7(N) + 8(O) +1 = 24 e^-                                                                (0,75 p)

      e) – szulfátion, (SO₄)^2- , amely a H₂SO₄ molekulából képződhet: O₂S(–O–H)₂; ebből, adott körülményeken H⁺ szakad le, magyarázat, lásd a)-nál; 

            n(e^-) = 2x8(O) + 16(S) + 2x8(O) + 2x1 = 50 e^-                                             (0,75 p)

      f) – szulfition, (SO₃)^2- , amely a H₂SO₃ molekulából képződhet: O=S(–O–H)₂; ebből, adott körülményeken H⁺ szakad le, magyarázat, lásd a)-nál; 

            n(e^-) = 2x8(O) + 16(S) + 8(O) + 2x1 = 42 e^-                                                             (0,75 p)

      g) – foszfátion, (PO₄)^3- , amely a H₃PO₄ molekulából képződhet: O=P(–O–H)₃; ebből, adott körülményeken H⁺ szakad le, magyarázat, lásd a)-nál; 

            n(e^-) = 3x8(O) + 15(P) + 8(O) + 3x1 = 50 e^-                                                             (0,75 p)

      h) – szekunder-ortofoszfátion (= hidrogén-foszfátion), (HPO₄)^2- , amely a H₃PO₄ molekulából képződhet: lásd g)-nél; ebből, adott körülményeken H⁺ szakad le, magyarázat, lásd a)-nál;  n(e^-) = 1(H) + 15(P) + 4x8(O) + 2x1 = 50 e^-                                          (0,75 p)

4.   A)   Első ionizációs energia = 1 e^- leadásához szükséges energia.  Értéke függ: atomsugártól és utolsó héjon levő elektronok számától – minél nagyobb a sugár és minél kevesebb elektron az utolsó héjon, annál könnyebben ad le egyet Þ annál kisebb ez az energia. A c), vagyis a K : legnagyobb az atomsugara és 1 e^- leadásával stabil oktett szerkezet alakul ki.                                                                                                   (2,0 p)

      B)   Itt: minél kisebb az atomsugár és minél több e^- van az utolsó héjon, annál

nehezebben ad le az atom egy elektront Þ annál nagyobb  ez az energia. A e), vagyis a Ne , annak ellenére, hogy 2 héja van, a Ca-nak pedig 4 héja, de a Ne-nak stabil szerkezete van (=oktett).                                                                                          (1,5 p)

      C)   a) SiH₄: H                     b) CS₂:  C, S      c) SO₂Cl₂: O         d) BrCl: Cl        e) HCN: N

            f) HClO₄: O         g) C₂F₂Cl₂: F     h) P₄S₁₀: S         i) B₂H₆: H        j) P₃N₃: N             (2,15 p)

5.   Kettő vagy több atomból álló atomcsoport = molekula, amelyben az alkotó atomok

kovalens kötéssel kapcsolódnak.                                                                                 (0,6 p)

      a) 2 atomos molekulák: HCl, HF, HBr, BrF,stb                                                                (0,2 p)

      b) 3 atomos molekulák: H₂O, H₂S, SO₂, CO₂, HOCl, stb                                                   (0,3 p)

      c) 4 atomos molekulák: NH₃, PH₃, HNO₂, H₂O₂, SO₃, stb                                                 (0,4 p)

      d) 5 atomos molekulák: HNO₃, N₂O₃, HClO₃, stb                                                             (0,4 p)

      e) 6 atomos molekulák: H₂CO₃, H₂SO₃, HClO₄, stb                                                          (0,5 p)

      f) 7 atomos molekulák: P₂O₅, N₂O₅, H₂SO₄, H₃PO₃, stb                                                    (0,5 p)

      g) 8 atomos molekulák: H₃PO₄, IF₇, stb                                                                         (0,6 p)

6.   A  C-atom természetes izotópjai: ¹²C, ¹³C, ¹⁴C; az O-atom természetes izotópjai: ¹⁶O, ¹⁷O, ¹⁸O.

      Így a lehetséges CO₂ molekulák és azok tömege:

      (1) ¹²C¹⁶O₂ és M = 44;   (2) ¹²C¹⁷O₂  és M = 46;  (3) ¹²C¹⁸O₂  és M = 48; 

      (4) ¹²C¹⁶O¹⁷O és M = 45;  (5) ¹²C¹⁶O¹⁸O és M = 46;  (6) ¹²C¹⁷O¹⁸O és M = 47; 

      (7) ¹³C¹⁶O₂ és M = 45;  (8) ¹³C¹⁷O₂  és M = 47;  (9) ¹³C¹⁸O₂  és M = 49; 

      (10) ¹³C¹⁶O¹⁷O és M = 46;  (11) ¹³C¹⁶O¹⁸O és M = 47;  (12) ¹³C¹⁷O¹⁸O és M = 48; 

      (13) ¹⁴C¹⁶O₂ és M = 46;   (14) ¹⁴C¹⁷O₂  és M = 48;  (15) ¹⁴C¹⁸O₂  és M = 50; 

      (16) ¹⁴C¹⁶O¹⁷O és M = 47;  (17) ¹⁴C¹⁶O¹⁸O és M = 48;  (18) ¹⁴C¹⁷O¹⁸O és M = 49.    (4,5 p)

7.   A)   a)- a vegyületek képlete: XS₂ és XBr₄,

            - molekulatömegük: M(XS₂) = A_X+64 és M(XBr₄) = A_X+320

            A_X+64 / A_X+320 = 23/87                       A_X = 28                                                       (2,25 p)

            b) szilícium, Si                                                                                                       (0,5 p)

      B)   M(NH₄NO₃) = 80, amely 28 tömegegység N-t tartalmaz                                              (0,25 p)

            - a hasznos NH₄NO₃ tömege:  m_h = 80x75/28 = 214,28 kg NH₄NO₃                         (0,75 p)

            - a felhasznált NH₄NO₃ tömege: m_össz = 214,28x100/75 = 285,70 kg NH₄NO₃ (0,75 p)

      C)   A(Mn) = 55,   A(O) = 16,  M(MnO₂) = 87                                                         (0,5 p)

             100 g ásványban: 20 gMnO₂, amelyben m_Mn = 55x20/87 = 12,64 g = 12,64 % Mn   (1,0 p)

            - tehát ez az ásvány nem felel meg a Mn kitermelésének, mert a Mn-tartalma kisebb,

mint 15 %.                                                                                                            (0,5 p)

8.   a)   Először mind a 4 kémcsőbe Zn-darabot teszünk, kettőben gázfejlődés észlelhető, de

            kezdetben különböző intenzitással:                                                                     (0,75 p)

2 HCl + Zn ® ZnCl₂ + H₂                                                        (0,5 p)

            - a klóros vízben: Cl + H₂O ÛHOCl + HCl egyensúlyi folyamat van, a Zn jelenlétében

            az egyensúly a savak képződésének irányába tolódik, mert a Zn reagál a HCl-dal;  (1,25 p)

- itt a H₂ fejlődés kezdetben nem olyan heves, mint a HCl-oldatban,mert a HCl mellett az instabil HOCl is keletkezik, amely fokozatosan bomlik és alakul HCl-dá, így ebben a kémcsőben a H₂ fejlődése több ideig tart.                                                                  (1,25 p)

Két kémcsőben semmilyen változás nem történik a Zn hatására:

ezek a NaCl- és NaBr-oldatok                                                                                  (0,25 p)

      b)   Az utóbbi két kémcsőben AgNO₃-oldat hatására csapadék válik ki:

NaCl(aq) + AgNO₃(aq) ® AgCl¯ + NaNO₃(aq) és

NaBr(aq) + AgNO₃(aq) ® AgBr¯ + NaNO₃(aq),

            -  az AgCl fehér-, míg az AgBr halványsárga csapadék                                (1,5 p)

9.   a)                                                                                                                                (28X0,2=5,6 p)

1

KOV

A

sav

8

ANT

I

MON

15

ATO

M

MAG

22

ITT

R

IUM

2

Nio

B

ium

9

FIX

Í

RSÓ

16

HAF

N

IUM

23

NÁT

R

IUM

3

TER

B

IUM

10

GAL

L

IUM

17

BAR

N

AKŐ

24

HAS

S

IUM

4

KAL

C

IUM

11

TAL

L

IUM

18

HAL

O

GÉN

25

PLA

T

INA

5

TRÍ

C

IUM

12

HOL

M

IUK

19

AMM

Ó

NIA

26

NEU

T

RON

6

IRI

D

IUM

13

KAD

M

IUM

20

ÖTV

Ö

ZET

27

MÁR

V

ÁNY

7

VOL

F

RÁM

14

FER

M

IUM

21

KRI

P

TON

28

FOL

Y

SAV

      b)   (9) Na₂S₂O₃, nátrium-tioszulfát = dinátrium-[trioxo-tioszulfát]                         (0,4 p)

            (27) CaCO₃ , kalcium-karbonát                                                                            (0,3 p)

            (28) HF-oldat, hidrogén-fluorid oldat                                                                (0,25 p)

      c)   Nb, Z = 41; Tb, Z = 65; Ca, Z = 20; T, Z = 1 (H-izotóp); Ir, Z = 77; W, Z = 74; Sb, Z = 51; Ga, Z = 31; Tl, Z = 81; Ho, Z = 67; Cd, Z = 48; Fm, Z = 100; Hf, Z = 72; Kr, Z = 36;

            Y, Z = 39; Na, Z = 11; Hs, Z = 108; Pt, Z = 78.                                             (18x0,1=1,8 p)