Beküldési határidő: 2015.márc.2.
 
Név: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Helység / iskola: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Kémia tanár neve: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  Évfolyam (osztály). . . . . . . .                                                           

 

 

TAKÁCS  CSABA  KÉMIA  EMLÉKVERSENY,  X.-XII. osztály, II. forduló,

2014 / 2015 –ös tanév, XX. évfolyam

 

1.    Add meg az alábbi fogalmak meghatározását, illetve a megadott vegyületek képletét (konkrét és általános képlete). Válaszolj a kérdésekre (ahol van)!

        a)  Diének és diinek. Írd fel a megfelelő homológ sor szimmetrikus szerkezetű második tagjának képletét és elnevezését.                                                                            (2,0 p)

 

 

 

 

 

        b)  Acetilén, acetilének és acetilidek. Add meg a szénhidrogén homológ sorának 10. tagját: képlet és elnevezés.                                                                                                (2,0 p)

 

 

 

 

        c)  Arin és arzin. Melyik a legegyszerűbb arin (képlet és név)?                                  (1,25 p)

 

 

 

 

2.    a)  Adottak az alábbi (1)-(4) szénhidrogének: (I. forduló, 1-es feladat folytatása)

        (1): 5,5-diallil-4,8-dietil-4-izopropenil-2,6,6,9-tetrametil-3,7-divinil-deka-2,7-dién        

        (2): 1,3-dietenil-5-etil-2-izopropil-5-neopentil-4-normálpropil-ciklopenta-1,3-dién

        (3): 6,6-dietenil-3-etil-9-etinil-3,12,12-trimetil-9-normálpropil-trideka-1,4,7,10-tetrain

        (4): 3-izobutil-4,6-dimetil-5-(1-propinil)-5-(2-propinil)-7-szekbutil-3-tercbutil-nona-1,8-diin-6-én

        a)  Melyik tartalmazza a legtöbb C-atomot? Válaszodat kizárólag a megadott elnevezések alapján magyarázd meg és számítsd ki!

        (1):…………………………                                                                                                  (0,75 p)

 

 

        (2):…………………………                                                                                                  (0,75 p)

 

 

        (3):…………………………                                                                                                  (0,75 p)

 

 

        (4):…………………………                                                                                                  (0,75 p)

 

 

 

        b)  Hogyan változik az (1)-es elnevezés, amennyiben a triviális nevű oldalláncok nevét a megfelelő szisztematikus (=kémiai) elnevezéssel helyettesítjük? Add meg az „új” elnevezést!                                                                                                    (1,0 p)

 

 

 

 

        c)  A megadott elnevezésekben szereplő szerkezeti egységek alapján add meg az (1) – (4) szénhidrogének telítetlenségi értékét (TE)! Válaszodat minden esetben magyarázd a szerkezeti egységek feltüntetésével és azok telítetlenségi értékével!      (4,0 p)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        d)  Az a) és c)-válaszokat figyelembe véve add meg az (1)-(4) szénhidrogének összegképletét (molekulaképletét)! Válaszodat magyarázd!                                  (1,0 p)

        (Megj. a megoldásnál nem kell figyelembe venni, hogy a megadott szerkezetek reálisan létezhetnek-e vagy sem!)

 

 

 

 

3.    Adottak az alábbi szerves vegyületek (1) – (17):

        (1) C2H2       (2) C2H5OH        (3) (CH3)2O        (4) 1,3-butadién (5) buta-2-én    (6) (CH3)2CO

        (7) C2H4     (8) C3H6 (9) C2H5CHO      (10) H2C=CHCH2OH        (11) propadién    (12) C4H10

        (13) CH2(NH2)2       (14) izoprén       (15) kloroprén   (16) vinil-acetilén    (17) ciklohexén

        a)  Add meg a 4,5,11,14,15,16 ás 17-es vegyületek összevont szerkezeti képletét.(1,05 p)

 

 

 

 

        b)  A vegyületek sorszámával válaszolj az alábbi táblázatban megadott kijelentésekre!

 

Kijelentés

Sorszámok

Kijelentés

Sorszámok

Van geometriai izomerje

 

(0,2)

Izomerek

(0,35)

Azonos molekulatömegűek, de nem izomerek

(0,75)

Telített vegyületek

(0,4)

Egyszeresen telítetlen vegyületek (TE=1)

(0,6)

 

Kétszeresen telítetlen vegyületek (TE=2)

(0,6)

Homológ sorának általános képlete: CnH2n-2

(0,4)

Homológ sorának első, stabil tagja

(0,8)

Homológ sorának második stabil tagja

(0,5)

sp-hibridállapotú C-atomo(ka)t is tartalmaz

(0,3)

Két féle hibridállapotú C-atomot tartalmaz

(0,8)

Csak azonos hibridállapotú C-atomokat tartalmaz

(0,8 p)

 

        c)  Add meg a vegyületek molekulatömegeinek értékét a mellékelt táblázatba! (Atomtömegek: H=1; C=12; N=14; O=16; Cl=35,5)                             

 

S.sz

M

S.sz

M

S.sz

M

S.sz

M

S.sz

M

S.sz

M

(1)

(0,05)

(2)

(0,05)

(3)

(0,05)

(4)

(0,1)

(5)

(0,1)

(6)

(0,05)

(7)

(0,05)

(8)

(0,05)

(9)

(0,05)

(10)

(0,05)

(11)

(0,1)

(12)

(0,05)

(13)

(0,05)

(14)

(0,1)

(15)

(0,1)

(16)

(0,1)

(17)

(0,1)

 

 

                                               

        d)  Az (1)-(17) vegyületek közül az egyik természetes polimer monomerje. Melyik ez, milyen szerkezetű lehet a polimer és mi a neve ennek/ezeknek?                       (1,25 p)

 

 

4.    Újabb „óriás szénhidrogén. (Hasonló feladat szerepelt a 2012/2013-as tanév X.-XII./2 és a 2013/2014-es tanév  X.-XII./3-as fordulóiban).

        a)  Hány –CH3 ás –CH2- csoportot tartalmaz az „óriás szénhidrogén?                        (1,0 p)

        (Figyelem: A megoldáshoz türelem kell! Oszd fel a szimmetrikus ábrát 4 vagy 8 részre a középpontból kiindulva – így könnyebb.  Ebben az esetben vedd figyelembe, hogy a felosztás vonala mentén levő C-atomok közösek, így ezt az összesítésnél ennek megfelelően kell számolni!)

 

        b)  Add meg az „órás szénhidrogén” molekulaképletét! Tüntesd fel a megoldásod logikai menetét, számítását!                                                                                             (2,0 p)

 

 

 

        c)  Add meg az „óriás szénhidrogén” TE-t! Tüntesd fel a számítást is!                      (0,5 p)

 

 

        d)  Milyen és összesen hány szerkezeti egységek jelenlétéből adódik a TE?          (1,0 p)

 

 

        e)  A d)-válaszban megadott szerkezeti egységekből hány db. található  mindegyikből az „óriás szénhidrogén” molekulájában?                                                                       (2,0 p)

 

 

        f)  Hány negyedrendű C-atom van a megadott „óriás szénhidrogén” molekulájában? (Ne kinlódj a megszámolással, hanem használd fel az a). és d)-válaszokat!)                                (1,5 p)

 

 

 

5.    Feladat

        a)  Melyik szerves vegyület a legjobb oldószere az acetilénnek? …………………….… (0,25 p)

        b)  Melyiknek nagyobb a tömeg%.os koncentrációja 0,8 g/cm3 sűrűségű oldatot feltételezve:

            (1) 1 mol C2H2 /kg oldószer  vagy  (2) 1 mól C2H2 / dm3 oldat? (AH=1, AC=12, AO=16)

        (Megj. az oldószer mindkét esetben az a)-pontban megadott szerves  vegyület.)                              (1,5 p)

 

 

 

 

 

        c)  Mi az (1)-es és a (2)-es oldat koncentráció típusának megnevezése és ezek meghatározása?                                                                                                      (1,0 p)

            (1):

 

             (2):

 

 

        d)  Számítsd ki az (1)-es és (2)-es oldatok mol-%-os összetételét! (Tüntesd fel a számításaidat!)                                                                                                           (2,25 p)

 

 

 

 

 

 

 

 

6.    Kísérletelemzés „előzetes” kérdésekkel!

        a)  Melyik szerves vegyületcsoport tagjait nevezzük paraffinoknak tágabb és szűkebb értelemben?                                                                                                         (0,5 p)

 

 

 

        b)  Miért nevezik a közönséges gyeryákat „paraffingyertyának”?                                 (0,25p )

 

 

        c)  Egy kémcsőben kis paraffingyertyát megolvasztunk, vattadarabot teszünk rá, amellyel felitatjuk, végül a tetejére kevés vasgyapotot helyezünk. A kémcső nyílását olyan átfúrt dugóval zárjuk, amelynek nyílásába  U- alakú üvegcsövet helyezünk gumicső segítségével. Az üvegcső másik végét víz alatt lefele fordított kémcső nyílásába helyezzük. Ez után a gyertyát tartalmazó kémcsövet hevítjük, a keletkezett színtelen gázbuborékok kiszorítják a vizet a kémcsőből.

        (1) Milyen kémiai átalakulás történik a kísérlet során a gyertyát alkotó vegyületekkel? Magyarázat!                                                                                                      (0,75 p)

 

 

        (2)            Mi a szerepe a vasgyapotnak a folyamatban?                                            (0,25 p)

 

        (3)            Miért fontos, hogy a kísérlet során lefele fordított kémcsőbe vezessük a reakció során keletkezett termékekekt?                                                                                     (1,0 p)

 

 

 

 

 

        (4)            Milyen színüek és milyen halmazállapotúak a keletkezett termékek?                 (0,25 p)

 

 

        (5)            Az (1) és (4) válaszok alapján milyen vegyületek (molekulaképlet és elnevezés) kerülhetnek a víz alatt lefele fordított kémcsőbe (standard körülményeken, mivel a kémcsőben levő víz ilyen állapotú)?                                                                                            (1,0 p)

 

 

 

7.    Rejtvény – Sudoku – kicsi/NAGY

      Helyezd el az 1 – 9 számokat az alábbi ábrában úgy, hogy ezek minden sorban, minden oszlopban és a vastag vonallal határolt 3x3-as területeken csak egyszer forduljanak elő. Az ábra szélein található számpárok a megfelelő sor, illetve oszlop első 3 száma közül a legkisebbet (első szám) és a legnagyobbat (második szám) jelentik az adott irányból.

 

 

4,9

1,7

2,8

2,4

6,9

1,7

1,9

2,8

5,7

 

3,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5

TAL

ORM

SOL

NÉL

NTA

SPO

AZE

RRÁ

,AN

1,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7,9

NAG

LÁG

S–É

ÁLI

ÁBA

NÁL

MEG

VAD

NT●

5,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,6

FEL

ACI

KIS

SOL

ÁSP

AZÓ

YOB

SLÁ

NAN

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,9

SZÉ

EBB

BMÉ

ONT

VAD

NÁL

KLO

ELŐ

NCÚ

2,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,5

ÁSP

JAI

NAG

ALK

IZO

NOR

AFO

RTÉ

NLÁ

3,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,8

MÉR

MÁL

ÁNO

NCÚ

RRÁ

KŰA

ONT

YOB

SMA

1,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2,7

SPO

BAZ

ALK

ALK

ZEL

GAS

EIK

KFO

JAE

3,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,9

RRÁ

ÁGA

TŐL

OLV

ÁNO

LTÉ

ABB

NTÉ

ÁNO

2,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,6

,MI

RAN

KÉ●

SÁL

S–É

:MI

ADÁ

KFO

ZÁS

 

5,8

2,6

1,9

5,9

1,7

2,8

3,8

1,7

2,9

 

 

      A megfejtés után olvasd össze a betűpárok betűit az alábbi „szabályok” alapján:

     - először minden 1-es szám melletti 3-as betűcsoportokat / betű + írásjel csoportokat  fentről lefele haladva;

      - majd folytasd a 2-es, 3-as, … 9-es számok melletti csoportokkal a fenti sorrendben.

      Helyes megfejtés esetén a telített szénhidrogének olvadáspontjaira és forráspontjaira vonatkozó megállapítások olvashatók. (Az írásjelek adottak, de a szóközöket Neked kell megtalálnod!)

      Megoldásként add meg:

a)    A számokkal kitöltött ábrát.                                                                                      (4,0 p)

b)    A szabályok alapján kiolvasott szöveget.                                                                    (1,0 p)

 

 

 

 

c)     Adj magyarázatot a b)-pontban szereplő kijelentésekre és írj minden esetre egy-egy konkrét

példát is.                                                                                                                   (3,75 p)

 

 

 

 

 

 

 

       

 

CSAK XI.-XII. OSZTÁLYOS VERSENYZŐKNEK KÖTELEZŐ FELADAT

 

 

     

      8.   Add meg az alábbi fogalmak meghatározását, illetve a megadott vegyületek képletét és

            kémiai elnevezését. Válaszolj a kérdésekre (ott, ahol van)!

 

a)   Alifás vegyületek:                                                                                                (0,5 p)

 

 

b)   Aliciklusos vegyületek:                                                                                        (0,5 p)

 

 

c)   n-Na-dekanolát:                                                                                                  (0,5 p)

 

d)   Etánamid. Írd fel ennek a vegyületnek az alábbi kiegyenlített előállítási reakcióit!        

(1)   ammónium-etanoát dehidratálás

            (2) etanoil-klorid és ammónia

            (3) etánsavanhidrid és ammónia

            (4) etil-etanoát ás ammónia                                                                                      (2,25 p)

 

 

 

 

 

 

      e)   Koronaéterek. Melyiket szintetizálták először? Add meg ennek a kémiai összetételét és a szerkezetét!                                                                                                              (1,5 p)

 

 

 

 

      f)    Nitril gumi.                                                                                                             (1,0 p)

 

 

 

      g)   Mononitro-paraffinok. Általános képlet. Add meg a homológ sor 12. tagjának képletét és megnevezését.                                                                                           (1,0 p)

 

 

      h)   Acenaftén: szerkezeti és molekulaképlete. Hány gyűrűt tartalmaz és ezek hány C-atomosak?                                                                                                             (1,0 p)

 

 

 

i)      Akridin. Add meg a szerkezeti képletét és ennek alapján történő min. két másik

elnevezését. Magyarázd meg ezeknek a „kémiai” logikáját!                                          (1,75 p)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      Tudod-e?

      A krimikben a leggyakrabban használt gyilkos szer a cián. Így a köztudatban joggal alakult ki az a

tévhit, hogy ez a leghatásosabb méreg, de ez egyáltalán nem így van.

      A vegyészek a „cián” szót legtöbbször általános jelentéssel, a  –CºN kapcsolódásra használják,

míg a köznapi értelemben használt „cián” szó általában a HCN (hidrogén-cianid = ciángáz) vagy a KCN

(kálium-cianid = ciánkáli) anyagokat jelenti, amelyek tényleg veszélyes mérgek. Ennek a két vegyületnek a mérgező hatása gyakorlatilag azonos, mert a gyomorsav (HCl-oldat) hatására a KCN-ból HCN keletkezik.

      Valójában nem minden anyag mérgező, amelynek a nevében a „cián” vagy „ciano” szó megtalálható. Pl. a B12-vitamin, amely az emberi szervezet számára nagyon fontos „cianokobalamin” néven is szokták emlegetni; a sárgavérlúgsó = K-hexaciano-ferát(II) = K-ferrocianid, amelyet a borok derítésére is használják. Ugyanakkor –CºN kapcsolódást tartalmaznak a nitrileknek nevezett szerves vegyületek, amelyek nem mérgező hatásúak.

      A  HCN keserűmandula szagú gáz, de erre a szagra a legtöbb ember  nem érzékeny, így nem is érzi a jelenlétét. Ezzel szemben mindenki érzi viszont a kénhidrogén (H2S) nagyon kellemetlen, záptojásra emlékeztető szagát. Ezt a rettenetesen kellemetlen büdösséget azok is megérzik, akik még nem tapasztalták meg a záptojás szagát. (Megj. ezt mindenkinek legalább egyszer az életben meg kell tapasztalnia, mert biztosan soha többet nem felejti el.)A H2S mérgezőbb, mint a HCN, de a jellegzetesen kellemetlen szaga miatt ezzel súlyos mérgezés nem történhet, csak akkor, ha az áldozat nem tud „elmenekülni” a szag forrásától. Ez a magyarázata annak a ténynek, hogy „cián”-mérgezésben sokkal többen halnak meg, mint kénhidrogén mérgezésben.