X.-XII. osztály, I. forduló, megoldás
2014 / 2015 –ös tanév, XX. évfolyam
1. a) A C-atomok száma az elnevezésben található sorrendben:
(1) 5 db. –CH3 + 2 db. –C2H5 + 7 C-atom a főláncban = 16 C-atom (0,5 p)
(2) 4 db. –CH3 + 3 db. –C2H5 + 2 db. –C3H7 + 8 C-atom a főláncban = 24 C-atom (0,75 p)
(3) 1 db. –C4H9 + 2 db. –C3H7 + 4 db. –C2H5 + 10 C-atom a főláncban = 32 C-atom (1,0 p)
(4) 1 db. –C5H11 + 1 db. –C4H9 + 2 db. –C3H7 + 3 db. –C2H5 + 6 db. –CH3 + 12 C-atom a főláncban = 39 C-atom (1,25 p)
b) Az elnevezések azért helytelenek, mert az oldalláncokat megnevezésük ábécé-sorrendjében kell felsorolni. (0,5 p)
(1) 3,4-dietil-2,3,4,5,6-pentametil-heptán (0,25 p)
(2) 5,5,6-trietil-4-izopropil-2,3,3,6-tetrametil-4-normálpropil-oktán (0,5 p)
(3) 4,4,7,8-tetraetil-5-izopropil-2,3,3,8-tetrametil-6-normálbutil-7-normálpropil-dekán(0,75 p)
(4) 4,6,9-trietil-6,9-diizopropil-2,3,5,10,10,11-hexametil-7-neopentil-8-normálbutil-2-dodekén
(0,75 p)
c) (1) C16H34 – hexadekán (2) C24H50 – tetrakozán (0,5 p)
(3) C32H66 – dotriakontán (4) C39H78 – nonatriakontén (1,0 p)
2. a) Neoalkán – azok az elágazó C-láncú alkánok, amelyek 3 db. –CH3 végcsoportot tartalmaznak (=a főlánc második C-atomján 2 db. –CH3 csoport) (0,5 p)
b) A főláncban kell legyen C=C kötés és az a)-szerkezet. (0,5 p)
c)
|
S. sz. |
Szénhidrogén „neo”-neve |
Összevont szerkezeti képlet |
Kémiai (IUPAC) megnevezés |
Szigma e—- -k száma/ molekula |
Molekula-képlet |
Protonok száma/ molekula |
|
1 |
neopentán |
C(CH3)4 (0,15 p) |
2,2-dimetil-propán (0,15 p) |
32 (0,1 p) |
C5H12 (0,05 p) |
42 (0,1 p) |
|
2 |
neohexán |
(CH3)3C–CH2CH3 (0,15 p) |
2,2-dimetil-bután (0,15 p) |
38 (0,1 p) |
C6H14 (0,05 p) |
50 (0,1 p) |
|
3 |
neoheptán |
(CH3)3C–CH2CH2CH3 (0,25 p) |
2,2-dimetil-pentán (0,15 p) |
44 (0,1 p) |
C7H16 (0,05 p) |
58 (0,1 p) |
|
4 |
4-metil-neoheptán |
(CH3)3C–CH2–CH(CH3)2 (0,3 p) |
2,2,4-trimetil-pentán (0,25 p) |
50 (0,1 p) |
C8H18 (0,05 p) |
66 (0,1 p) |
|
5 |
neohexén |
H2C=CH–C(CH3)3 (0,25 p) |
3,3-dimetil-1-butén (0,25 p) |
34 (0,15 p) |
C6H12 (0,05 p) |
48 (0,1 p) |
|
6 |
1-neoheptén |
H2C=CH–CH2–C(CH3)3 (0,3 p) |
4,4-dimetil-1-pentén (0,25 p) |
40 (0,15 p) |
C7H14 (0,05 p) |
56 (0,1 p) |
|
7 |
1,3-dimetil-neopentán |
C2H5–C(CH3)2–C2H5 (0,5 p) |
3,3-dimetil-pentán (0,25 p) |
44 (0,1 p) |
C7H16 (0,05 p) |
58 (0,1 p) |
|
8 |
2-neooktén |
H3C–CH=CH–CH2C(CH3)3 (0,3 p) |
5,5-dimetil-2-hexén (0,25 p) |
46 (0,1 p) |
C8H16 (0,05 p) |
64 (0,1 p) |
d) Izooktán (0,25 p)
e) H2C=CH–CH2–CH2–C(CH3)3 5,5-dimetil-hexa-1-én
H3C – CH2 – CH=CH – C(CH3)3 2,2-dimetil-hexa-3-én (1,5 p)
f) Az 1. és az 5. nem dehidrogénezhető; ez a folyamat két egymás melletti C-atomról történő H-atom eltávolítást jelent. Ezekben nincs lehetőség C=C kötés kialakítására, mert nincs meg a fenti feltétel, de a C-atom 4-vegyéréke sem engedi ezt. (0,5 p)
g) Az 1.-nek csak egy monoklórozott származéka: ClH2C–C(CH3)3 (0,5 p)
A 8.-nak 5 monoklórozott származéka: (0,25 p)
(1) ClH2C–CH=CH–CH2–C(CH3)3 (2) H3C–CCl=CH–CH2–C(CH3)3
(3) H3C–CH=CCl–CH2–C(CH3)3 (4) H3C–CH=CH–CHCl–C(CH3)3
(5) H3C–CH=CH–CH2–C(CH3)2(CH2Cl) (1,0 p)
3. a) Minden olyan természetes vagy mesterséges anyag – tekintet nélkül arra, hogy van-e tápértéke vagy sem - , amelyet élelmiszerként önmagában nem fogyasztanak, alapanyagként nem használnak, hanem az élelmiszerhez az előkészítés, kezelés, feldolgozás, csomagolás, szállítás vagy tárolás során adnak hozzá abból a célból, hogy a termék érzékszervi, kémiai, fizikai és mikrobiológiai tulajdonságait kedvezően befolyásolják. Hozzáadása azt eredményezi vagy eredményezheti, hogy önmaga vagy származéka az élelmiszer összetevőjévé válik. (0,75 p)
b)
|
E-szám |
Vegyület(ek) neve |
Vegyület(ek) képlete |
Szerepe az élelmiszerekben |
Feltételezett hatása az élő szervezetben |
Hol használják (konkrétan vagy általában) |
|
223 224 |
Na-metabiszulfit K-metabiszulfit (0,2) |
Na2S2O5 K2S2O5 (0,5) |
- tartósító, antioxidáns (0,2) |
- bőrirritáció, fejfájás, allergia, asztmás roham (0,2) |
- szárított fehér zöldségek, aszalt gyümölcsök, tormakrém, fokhagymakrém, mustár, üdítőitalok, stb. (0,4) |
|
250 |
Na-nitrit (0,1) |
NaNO2 (0,1) |
- tartósító, szín- és aromakialakító hatás (0,15) |
- a szervezetben rákkeltő nitrozaminokat eredményez (0,15) |
- sonkafélék, hagyományos kolbászok, füstölt szalámik, hőkezelt húsok, húskonzervek, füstölt szalonna, stb. adalékai (0,25) |
|
284 |
bórsav (0,1) |
H3BO3 (0,1) |
- tartósítószer (0,1) |
------ (0,05) |
- kaviár tartósítása (régebben gyógyszer és kozmetikai szerekben is alkalmazták) (0,15) |
|
285 |
Na-tetraborát (borax) (0,1) |
Na2B4O7.10H2O (0,2) |
- tartósítószer, antioxidáns (0,1) |
- egyes vizsgálatok szerint toxikus, ájulást, hasmenést okozhat (0,15) |
- kaviár tartósítása (régebben gyógyszer és kozmetikai szerekben is alkalmazták); gyermek és csecsemőkészítményekben tilos (0,2) |
|
338 |
foszforsav (ortofoszforsav) (0,1) |
H3PO4 (0,1) |
- savanyúságot szabályozó, antioxidáns (0,1) |
- elősegíti a csontritkulást és emésztési zavarokat okozhat (0,1) |
- üdítőitalok (pl. Coca-Cola), savanyú cukorkák; pékárúkba kelesztésnél (0,1) |
|
339.a,b |
Na-dihidrogén-foszfát; dinátrium-hidrogén – és trinátrium-foszfát (0,2) |
NaH2PO4 Na2HPO4 Na3PO4 (0,3) |
- savszabályozó, stabilizáló (0,1) |
- emésztési zavarokat okozhat (0,15) |
- sajtokban a sajt állagának biztosítása, a gombák érése során a foszforigény kielégítése (0,25) |
|
535 536 538 |
Na- , K- és Ca-hexacianovas(II) (0,3) |
Na4[Fe(CN)6] K4[Fe(CN)6] Ca2[Fe(CN)6] (0,75) |
- tapadást és csomósodást gátló (0,1) |
20 mg/kg élelmiszer mennyiségben szinte teljesen távoznak a szervezetből(0,2) |
- étkezési sóféleségekben (0,15) |
|
938 939 941 |
argon hélium nitrogén (0,3) |
Ar, He, N2 (0,15) |
- védőgáz, csomagológáz (0,15) |
---------- (0,1) |
- főleg citrus gyümölcsök felületkezelésére használják romlás, penészedés és élősködők ellen (0,3) |
|
942 |
dinitrogén-monoxid (0,1) |
N2O (0,1) |
csomagoló- és hajtógáz (0,1) |
- altató, érzéstelenítő(0,1) |
- tejszínhab-szifon patronban (0,1) |
4. a) M(CH4) = 16; M(C3H8) = 44; M(C4H10) = 58
- normál körülményeken van :
1 dm3 CH4 = 0,0446 mól CH4 = 0,714 g CH4 2 dm3 C3H8 = 0,0892 mól C3H8 = 3,92 g C3H8
3 dm3 C4H10 = 0,134 mól C4H10 = 7,76 g C4H10 (2,0 p)
- mólarány (=tf. arány) = 1 : 2 : 3 (0,25 p)
- tömegarány = 0,714:3,92:7,76 = 1 : 5,5 : 10,86 (0,25 p)
b1) 1. edény: CH3Cl; monoklór-metán, metilklorid; 0,0446 mól (0,25 p)
2. edény: ClCH2CH2CH3; 1-klór-propán, n-propil-klorid; 0,0892/2 = 0,0446 mól
CH3CHClCH3; 2-klór-propán, izopropil-klorid; 0,0892/2 = 0,0446 mól (0,6 p)
3. edény: ClCH2 (CH2)2CH3; 1-klór-bután, n-butil-klorid; 0,134/4 = 0,0335 mól
CH3CHClC2H5; 2-klór-bután, szekbutil-klorid; 0,134/4 = 0,0335 mól
ClCH2CH(CH3)2; 1-klór-2-metil-propán, izobutil-klorid; 0,134/4 = 0,0335 mól
(CH3)3CCl; 2-klór-2-metil-propán, tercbutil-klorid; 0,134/4 = 0,0335 mól(1,4p)
- megj. a monoklórozott származékok mólaránya = szénhidrogének mólaránya (a fentiekkel is leellenőrizhető)
b2) M(CH3Cl) = 50,5 M(C3H7Cl) = 78,5 M(C4H9Cl) = 92,5 (0,75 p)
- a monoklórozott elegy tömege: m (elegy) = x50,5+2x78,5+3x92,5 = 485x g elegy
- a monoklórozott elegy klórtartalma: m(Cl) = x35,5+2x35,5+3x35,5 = 213x g klór
- az elegy tomeg%-os klórtartalma: %Cl = 213x100/485x = 43,91 % Cl (2,75 p)
5. a) Az NH4NO3 nedvszívó (higroszkópos); a levegő nedvességét magába szívja és
„elfolyósodik” . (0,5 p)
b1) A reakció hirtelen megy végbe, fehér / sárgásfehér füst, szikrázás és esetleg láng figyelhető meg. (1,0 p)
b2) NH4NO3(sz) ® N2O(g) + 2H2O(g) bomlási folyamat, amely erősen exoterm (hőtermelő); a víznek katalizátor szerepe van a folyamat beindulásához, majd a keletkezett víz tölti be ezt a szerepet. (1,5 p)
b3) Zn(sz) + NH4NO3(sz) ® N2(g) + ZnO(sz) + 2H2O(g)
Az átalakulás azért mehet végbe, mert a b2)-ben lejátszódó hőtermelő folyamatban az NH4NO3 megolvad (o.p. 170o C) és könnyen reagál a Zn-kel (oxidálja); ez is exoterm folyamat. (1,5 p)
b4) Az NH4NO3(sz) bomlását a klorid-, bromid- vagy jodid-ionok = halogenid-ionok katalizálják. (0,5 p)
b5) A szilárd ZnO egy részét a képződő gáz elfújja = „fehér füst”; vízgőz keletkezése = „fehér füst”; a Zn-por a képződő hő hatására ég = szikrázás; az esetleges láng pedig a nagy reakcióhő hatása miatt észlelhető. (1,0 p)
c) Lila füst is észlelhető, mivel a I2 szublimáló tulajdonságú anyag és a b2) folyamatban felszabaduló hőenergia ezt az átalakulást lehetővé teszi. (0,75 p)
6. a) (4,0 p)
|
1 |
Y● TN |
30 5 |
GY RU |
7 |
GY TU |
4 |
RH VÉ |
3 |
●Í LÉ |
2 |
UL A● |
15 8 |
●N E● |
9 |
●I LE |
6 |
OR A● |
|
3 |
MA I , |
6 |
AR L● |
18 9 |
K● EP |
13 5 |
MI EG |
8 |
ND TE |
1 |
AR DV |
7 |
●A SS |
2 |
MI ●C |
4 |
, A MI |
|
32 4 |
MA YA |
8 |
NA TS |
2 |
A● AG |
9 |
●C GY |
6 |
AT N , |
7 |
NI HO |
1 |
HÉ ●A |
3 |
ÁT HÉ |
5 |
KK A● |
|
2 |
Z● JA |
4 |
SZ ●É |
6 |
EN S● |
2 1 |
E , ES |
8 5 |
●A ZA |
3 |
ND AG |
17 9 |
TO ÉJ |
8 |
MA LM |
7 |
GY TU |
|
45 9 |
LV DV |
7 |
●A A● |
1 |
GA GÚ |
2 |
MI ●M |
4 |
IS GN |
17 8 |
Z● TJ |
10 6 |
AL ●E |
15 5 |
LK AZ |
3 |
ZE NA |
|
5 |
YE KE |
3 |
LÉ BB |
8 |
Z● LE |
6 |
, H EH |
7 |
OG EZ |
9 |
ES AI |
4 |
●A K● |
1 |
Y● EB |
2 |
MA B● |
|
6 |
N● ÁT |
1 |
AR DO |
5 |
DE OV |
8 |
T● ●1 |
2 2 |
, H ER |
4 |
MÁ HÁ |
5 3 |
MÁ LÉ |
42 7 |
●M OG |
9 |
HA 7● |
|
15 7 |
S● EK |
9 |
TU S● |
4 |
IN ●K |
3 |
DO MI |
1 |
RA …M |
5 |
NY LY |
2 |
DO Z● |
6 |
AT , H |
8 |
ÍR 80 |
|
8 |
AR BE |
2 |
UL MÁ |
3 |
●M NY |
16 7 |
Y● HA |
9 |
A● ●I |
30 6 |
OG T● |
5 |
OK EN |
5 4 |
NY SZ |
1 |
TU GA |
b) A magyarnak mind a nyelve, mind az esze alkalmatos arra, hogy a tudományokat magyarul tsepegtesse kedves magzatjainak az elméjekbe. . . Mert ha igaz lészen, hogy magyarul írhatni chémiát, akkor igaz lészen az is, hogy magyarul minden tudományt írhatni, tudva lévén, hogy a chémia a legújabb és legnehezebb tudomány. Kováts Mihály 1807. (1,0 p)
c) Kováts Mihály orvos volt; 1807-ben jelent meg a „Chémia vagy Természettitka” című könyve, az első magyar nyelvű kémia (tan)könyv (német fordítás volt). (1,0 p)
d) Egérkő, maszlagértz, felségmaszlag, tserépkobalt = arzén; görbetök = retorta; elegyítés = szintézis; kihuzadék = extrakt; pedzőszer = reagens; remek = kísérlet; atyafiság = affinitás; paránygó = molekula; természettitka = kémia; anyag = matéria.
(6x0,25=1,5 p)
CSAK XI.-XII. OSZTÁLYOS VERSENYZŐKNEK KÖTELEZŐ FELADATOK:
7.
|
E-szám |
Vegyület(ek) neve |
Vegyület(ek) képlete |
Szerepe az élelmiszerekben |
Feltételezett hatása az élő szervezetben |
Hol használják (konkrétan vagy általában) |
|
217 |
Na-propil- (p-hidroxi-benzoát) (0,1) |
p-C6H4(COO-C3H7)(ONa) (0,25) |
- tartósítószer (gomba és baktérium ellenes hatás) (0,1) |
- allergén és fémes mellékízt okoz (0,1) |
- konzervek és kozmetika iparban (pl. orrcseppek, torokfertőtlenítők)(0,2) |
|
218 |
metil-p-hidroxi-benzoát (0,1) |
p-C6H4(COOCH3)(OH) (0,25) |
- tartósítószer (gomba és baktérium ellenes hatás) (0,1) |
- allergén és fémes mellékízt okoz (0,1) |
- konzervek és kozmetika iparban (pl. orrcseppek, torokfertőtlenítők)(0,2) |
|
232 |
Na-o-fenil-fenolát (0,1) |
o-NaO-C6H4-C6H5 (0,25) |
- tartósítószer (0,15) |
- mérgező, hólyagrák kialakulását eredményezheti (0,25) |
- főleg citrus gyümölcsök felületkezelésére használják romlás, penészedés és élősködők ellen (0,25) |
|
297 |
fumársav (2-buténdisav)
(0,1) |
HOOCCH=CHCOOH (0,25) |
- savanyúságot szabályozó (0,15) |
- szem és légúti irritáció (0,2) |
- üdítőitalok, pezsgő-tabletták, gyümölcs-kocsonyák ízének és savasságának szabályozója (0,3) |
|
320 |
butil-hidroxi-anizol (BHA) (2- és 3-tercbutil-4-hidroxi-anizol keveréke) (0,15) |
C6H3[C(CH3)3] (OH)(OCH3) (0,4) |
- antioxidáns (0,1) |
- allergiát, májkárosodást okozhat; immungyengítő, pajzsmirigyre káros (0,2) |
- zsíros, olajos élelmiszerekben (0,15) |
|
325 326 327 |
Na-laktát K-laktát Ca-laktát (0,3) |
CH3CH(OH)COONa CH3CH(OH)COOK (CH3CH(OH)COO)2 Ca (0,6) |
- sav és ízszabályozó, nyirkosító, antioxidáns (0,25) |
----------- (0,1) |
- süteményekben, pékipari termékekben kiszáradás ellen; - sajtokban, ízekben, zselékben, margarinban sav és ízszabályozó (0,5) |
|
385 |
Ca-dinátrium-etiléndiamin-tetraacetát (Ca-Na-EDTA)
(0,25) |
Na2(OOCCH2)2N-CH2CH2 – N(CH2COO)2Ca (0,5) |
- megköti a nehézfém-ionokat, antioxidáns (nehézfém mérgezéskor életmentő) (0,2) |
- vesekárosodás (mert hasznos nyomelemeket is megköthet) (0,25) |
- fémdobozos konzervekhez adják vagy minden olyan esetben, amikor mehézfémek szennyezhetik az élelmiszert (0,3) |
|
927.b |
karbamid (szénsav-diamid) (0,1) |
H2NCONH2 (0,25) |
- szerkezet és textúra kialakító hatás (0,25) |
-------- (0,1) |
- rágógumikban, erjedéssel járó folyamatokban az erjesztőgombák tápanyaga (0,3) |
|
1518 |
glicerin-triacetát („triacetin”) (0,15) |
C3H5O3(COCH3)3 (0,5) |
- kiszáradást gátló anyag (0,25) |
-------- (0,1) |
- rágógumi plaszticitásának kialakítása, cigaretták füstszűrőjébe (0,25) |