Beküldési
határidő: 2015.ápr.15.
Név:
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Helység / iskola: . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Kémia tanár neve: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Évfolyam (osztály). . . . . . . .
TAKÁCS CSABA KÉMIA EMLÉKVERSENY, X.-XII. osztály, III. forduló,
2014 / 2015 –ös tanév, XX. évfolyam
1. (I. feladatlap 1-es és II. feladatlap 2-es feladatainak folytatása)
a) Hány C-atomot tartalmaznak az (1) – (4) szénhidrogének? Válaszodat kizárólag a megadott elnevezés alapján magyarázd meg és számítsd ki!
(1) 4-benzil-1,7-difenil-2,5-heptadién (0,75 p)
(2) 3,9-difenil-6-orto-tolil-4(para-metil-benzil)-1,3,9-dekatrién (1,0 p)
(3) benzil-fenil-meta(meta-benzil-para-tolil-metán (1,0 p)
(4) 7-alfa-naftil-9-etil-4-fenil-2,2,8,14,15-pentametil-12-(1-orto-xilil)-7-vinil-pentadeka-5,10-diin-3-én (1,25 p)
b) Ugyancsak kizárólag az elnevezések alapján határozd meg a fentiek TE-t (telítetlenségi érték)! Magyarázd meg minden esetben, hogy milyen szerkezeti egységek jelenlétéből adódnak a megfelelő TE-ek!
(1) (1,0 p)
(2) (1,25 p)
(3) (1,0 p)
(4) (1,25 p)
c) Feltételezve, hogy mind a 4 szénhidrogént teljesen hidrogénezik, mennyi lesz a keletkezett szénhidrogének TE és milyen szerkezeti egységekből adódnak az értékek?
(1,0 p)
d) A TE alapján (b-válasz) valamint a szénatomok száma alapján (a-válasz) add meg az (1) – (4) szénhidrogének összegképletét (molekulaképlet)! Minden esetben tüntesd fel a számítás menetét is!
(1) (2)
(3) (4) (2,0 p)
2. Add meg az (1) – (6) hidroxivegyületek a) – g) adatait!
a) – homológ sorának általános képlete b) –OH csoportok száma szerinti osztályozás
c) – jellege (telített / telítetlen) d) – a szénlánc típusa
e) – a homológ sor első stabil tagjának szerkezeti képlete
f) – az e) vegyület lehetséges kémiai megnevezése
g) – az e) vegyület triviális = köznapi neve (ha van)
(1) – alkanolok: a) ……………………………. b) ………………… c) ………………………...
d) …………………. e) ………………………..…… f) ………………………. g) …………………………
(2) – alkándiolok: a) ………………………. b) ……….………… c) ………………………...
d) …………………. e) ………………………..…… f) ………………………. g) …………………………
(3) – alkántriolok: a) ………………………. b) ………….……… c) ………………………...
d) …………………. e) ………………………..…… f) ………………………. g) …………………………
(4) – cikloalkánolok: a) ……………………. b) ………….……… c) ………………………...
d) …………………. e) ………………………..…… f) ………………………. g) …………………………
(5) – alkénolok: a) ……………………………. b) ………….……… c) ………………………...
d) …………………. e) ………………………..…… f) ………………………. g) …………………………
(6) – alkinolok: a) ……………………………. b) ……………….… c) ………………………...
d) …………………. e) ………………………..…… f) ………………………. g) …………………………
(6x1,25=7,5 p)
3. a) Milyen kémiai elemeket tartalmaz az etén és sztirol, ill. a belőlük keletkezett polimerizációs termék? Magyarázat a polimerek összetételére! (0,75 p)
b) Írd fel az a)-pont vegyületeinek, valamint a belőlük keletkezett polimereknek az égési folyamatát! Magyarázd meg a kezdeti vegyületek és a polimereiknek égési reakciójából származó termékek mólarányát! (2,25 p)
c) Miért nem reálisak a b)-pontban megadott polimerek égési reakciói egyenletei? (1,0 p)
d) Nézz utána és sorold fel az a)-pontban megadott két polimer gyakorlatban használt tárgyainak égési folyamatából származó anyagokat! (2,0 p)
4. Feladat
Feltételezzük a következő arénekből álló ekvimolekuláris elegyet: 2,3 és 4 benzolgyűrűt tartalmazó izolált, szimmetrikus lehetséges szerkezetű vegyületeket.
a) Írd fel a megadott feltételeknek megfelelő lehetséges szerkezeteket, add meg mindegyiknek egy elnevezését és a molekulaképletét! (2,25 p)
2 gyűrű:
3 gyűrű:
4 gyűrű:
b) Határozd meg a megadott elegy tömegszázalékos C-tartalmát! Tüntesd fel a számításaidat is!
(2,25 p)
c) Számítás nélkül magyarázd meg hogyan változik a b)-pontban kapott C-tartalom, ha az elegy minden komponense telített oldalláncolat tartalmaz? (0,75 p)
d) Határozd meg a 3 szénhidrogénsorozat TE-t kizárólag az a)-pontban megadott szerkezetekből! Válaszodat indokold meg! (2,0 p)
e1) A c)-válasz eredményei alapján határozd meg a 3 homológ sor általános képletét! (Indulj ki az alkánok, telített vegyületek, általános képletéből.) Tüntesd fel a megoldásod menetét is!
(1,75 p)
e2) Az e1)-ben megadott általános képletek alapján írd fel mindhárom homológ sor harmadik tagjának molekulaképletét! (1,0 p)
5. Kísérlet: Hidroxiszármazékok kémhatása
Végezd el az alábbi kísérleteket és hasonlítsd össze az észlelt jelenségeket!
a) Etanol és fenol oldódása vízben. A megfigyelt oldódási folyamatok magyarázata! (1,5 p)
b) Univerzális indikátorpapírral állapítsd meg a két oldat egymáshoz viszonyított kémhatását! (0,25 p)
c) Állítsd sorrendbe a fenol, etanol és víz savasságát „<” vagy „>” jeleket használva.
(0,25 p)
d) Oszd két részre a fenol vizes oldatát. Egyik részhez tölts kevés NaOH-oldatot, figyeld meg a változást, magyarázd meg az észlelt jelenséget és írd fel a folyamat egyenletét!
(0,75 p)
e) Univerzális indikátorpapírral ellenőrizd az oldat kémhatását! Mit tapasztalsz? Magyarázat! (0,5 p)
f) A fenol vizes oldatának másik részéhez adj kevés szódabikarbónát. Mit tapasztalsz? Magyarázat! (0,75 p)
g) A d)-ben keletkezett elegyhez tölts kevés H2CO3-vizes oldatát és figyeld a végbemenő változást! Mit tapasztalsz? Magyarázat! Írd fel a folyamat reakcióegyenletét! (1,0 p)
6. Rejtvény: Sudoku - téves összegekkel
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. A jelzett két négyzetből álló területek bal felső sarkában található számok a megfelelő két négyzet számainak összegét jelölik +/- 1 különbséggel.
A megfejtés után olvasd össze az ábrában található betűket az alábbi szabályok alapján:
- először a bal felső 3x3-as terület betűit a számok növekvő sorrendjében
- majd a jobbra következő 3x3-as terület betűit a számok növekvő sorrendjében
- folytasd balró jobbra és fentről lefele haladva a 3x3-as területek betűivel az előzőekben megadott sorrendben.
Helyes megfejtés esetén 10 db. kettő vagy több gyűrűs arén neve olvasható.
Megj. A szövegben a „●” jel 5 esetben szóközöket jelöl, a többi szóközt Neked kell megtalálnod!
Megoldásként add meg:
a) A számokkal kitöltött ábrát. (4,0 p)
b) A szabályok alapján a megfelelő sorrendben kiolvasott kiolvasott 10 arén nevét:
(1) (2) (3) (4) (5)
(6) (7) (8) (9) (10) (1,5 p)
c) Add meg az (1) – (10) szénhidrogének szerkezetét és molekulaképletét! (3,5 p)
(1) (2)
(3) (4)
(5) (6)
(7) (8)
(9) (10)
d) Milyen helyzetekben vannak egymáshoz viszonyítva a benzolgyűrűk az (1) – (10) szerkezetekben és mit jelent ez? (0,5 p)
e) Melyek az egymással izomer szénhidrogének? (0,5 p)
|
18 |
|
12 |
|
|
4 |
|
13 |
|
|
N |
T |
C |
R |
Z |
B |
E |
N |
N |
|
|
7 |
|
15 |
|
8 |
4 |
9 |
|
|
● |
R |
N |
É |
I |
P |
F |
R |
N |
|
7 |
14 |
|
13 |
|
|
|
15 |
|
|
A |
A |
É |
N |
N |
E |
A |
T |
É |
|
|
|
10 |
|
7 |
18 |
4 |
|
|
|
É |
N |
O |
● |
R |
F |
C |
A |
É |
|
7 |
13 |
|
|
|
|
|
6 |
|
|
K |
K |
O |
É |
N |
A |
A |
T |
N |
|
|
4 |
|
6 |
|
12 |
12 |
18 |
|
|
N |
● |
R |
I |
Z |
N |
N |
F |
T |
|
13 |
|
|
15 |
16 |
|
|
|
2 |
|
● |
V |
A |
T |
● |
I |
I |
F |
I |
|
6 |
|
18 |
|
|
15 |
|
|
|
|
I |
L |
L |
R |
N |
É |
É |
E |
R |
|
11 |
|
|
4 |
|
13 |
|
11 |
|
|
N |
O |
A |
É |
N |
P |
N |
N |
L |
CSAK XI.-XII. OSZTÁLYOS VERSENYZŐKNEK KÖTELEZŐ FELADAT
7. Műanyagok (szerves makromolekuláris vegyületek) rövidítései
a) Add meg az alábbi, nemzetközileg elfogadott makromolekuláris vegyületek rövidítéseinek megfelelő elnevezéseket, a monomerek képletét és az ismétlődő egységek szerkezeti képletét. (7,0 p)
|
S. sz. |
Rövidí-tés |
Elnevezés |
Monomer szerkezete |
Ismétlődő egységek |
|
1. |
PE |
(0,2) |
(0,2) |
(0,3) |
|
2. |
PP |
(0,2) |
(0,2) |
(0,3) |
|
3. |
PBD |
(0,2) |
(0,2) |
(0,3) |
|
4. |
PVF |
(0,2) |
(0,2) |
(0,3) |
|
5. |
PIB |
(0,2) |
(0,2) |
(0,3) |
|
6. |
PTFE |
(0,2) |
(0,2) |
(0,3) |
|
7. |
PS |
(0,2) |
(0,2) |
(0,3) |
|
8. |
PAN |
(0,2) |
(0,2) |
(0,3) |
|
9. |
ABS |
(0,3) |
(0,3) |
(0,8) |
b) A fenti 1 – 9 vegyületek közül legkevesebb 6-nak add meg a mindennapi életben ismert felhasználását. (6x0,5=3,0 p)
Tudod-e? – hogy miért nem szabad elégetni a műanyagokat?
Néhány ismert műanyag égéstermékei és ezek egészségkárosító hatásai:
· A nylon (nejlon) égéstermékei: acetaldehid, adipinsav, ammónia, benzol, ciklopentanon, formaldehid, HCN, izobutilamin, hexametilén-diamin, kaprolaktám
· A PVC égéstermékei: acetaldehid, aceton, benzaldehid, benzol, formaldehid, foszgén, poliklórozott-bibenzo-dioxin és –dibenzo-furán, propilén, sósav, szalicilaldehid, toluol, xilol
· Fluor tartalmú polimerek, pl. a teflon égéstermékei: hexafluor-propilén, HF, karbonil-fluorid, oktafluor-izobutilén, tetrafluor-etén.
A néhány fenti égéstermék egészségkárosító hatása
- acetaldehid: idegrendszert károsít, szövetelváltozást okoz
- aceton: irritálja a szemet
- adipinsav: irritálja a szemet, a bőrt, a légző rendszert; asztmás reakciót okozhat
- ammónia: maró hatású, irritálja a bőrt, a tüdőt
- benzaldehid: irritálja a szemet, a bőrt, a tüdőt; értelmi károsodást okozhat
- benzol: rákkeltő, károsan hat a csontvelőre, a májra, az immunrendszerre
- ciklopentanon: irritálja a szemet, a bőrt, a légző rendszert
- formaldehid: súlyos szemkárosító, rákkeltő, tüdővizenyőt okozhat
- foszgén: maró hatású a szemre, bőrre, tüdőre; I. világháborúban harci gázként használták
- HCN: irritálja és izgatja a szemet, a légzőrendszert, a központi idegrendszerre is hatással van
- HF: károsítja a tüdőt, szívritmus zavarokat és szívrohamot okozhat, nagyobb mennyiségben halálos
- izobutil-amin és hexametilén-diamin: szemet, bőrt, légzőrendszert roncsolja, tüdővizenyőt okoz
- kaprolaktám: irritálja a szemet, légzőrendszert, hasi görcsöket okoz
- oktafluor-izobutil: szívelégtelenséget, eszméletvesztést és halált okozhat
- poliklórozott-dibenzo-dioxin:károsítja az idegrendszert, májat, csontvelőt és kis mennyiségben is rákkeltő
- szalicil-aldehid: irritálja a szemet, a bőrt és a központi idegrendszert
- toluol: irritálja a szemet, a légzőrendszert, depressziót, pszichológiai zavarokat okozhat
- xilol: irritálja a szemet, hat a központi idegrendszerre, rontja a tanulási képességet
- stb.