C N H H C O C C O H O O O O C C O C

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "C N H H C O C C O H O O O O C C O C"

Kornél Márk Somogyi
8 évvel ezelőtt
Látták:

1 X.-XII. osztály, IV. forduló - megoldás 010 / 011 es tanév, XVI. évfolyam 1. a) Az alkánok telítettsége - maximális. Az alkánok azért maximális telítettségüeg, mert a -atomok mind a 4 vegyértékükkel külön-külön kapcsolódnak 1-1 atomhoz. b) Az alkinek és cikloalkének telítetlenségi értéke - azonos Az a)-hoz viszonyítva mindkét vegyületcsoport 4 -atommal kevesebbet tartalmaz, amelyek két elektronpárt szabadítanak fel és ez két telítetlenségi értéknek felel meg. c) Az arének standard állapotban folyékony és szilárd halmazállapotúak. Az anyagok halmazállapota standard körülményeken a molekulatömegtől és a molekulák szerkezetétől függ. A leggönnyebb arén molekulatömege is elég nagy ahhoz, hogy az adott körülményeken ne lehessen állapotú ( 6 6, M = 78) (0,75 p) d) Az alkének klóraddíciója során vicinális helyzetű diklórszármazék keletkezik. Az addíció során egymás melletti atomokra (=vicinális helyzet) kerülnek a reagensek részei, mivel kettős vagy hármas kötést tartalmazó vegyületek sajátos reakciói. e) A metán a legnagyobb tömegszázalékos hidrogén tartalmú szénhidrogén. Az egyedüli szénhidrogén, amelyben 1 -atomra 4 -atom jut; 1g + 4 g = g 5 tömegszázalék. f) 1 mol ciklooktatetraén és 1 mol sztirol teljes hidroghénezéséhez azonos mennyiségű -ra van szükség. A ciklooktatetraénbeb négy = kötés található, a sztirolban szintén ennek megfelelő számú = kötés, amelyekből három a gyűrűben, egy pedig az oldalláncban van. g) A koronén atomszázalékos összetétele: 66,66 % és, %. A koronén (=hexabenz-benzol) összetétele: atom/molekula; / -atom és 1/ -atom. (0,75 p) h) A trivinil-benzol és a butatrién molekulákban az atomszám-arány azonos. Trivinil-benzol: 6 (= ) 1 1 és butatrién: === 4 4 (1,0 p) i) 1 mol 1,-butadién és 1 mol klór reakciója során izolált helyzetű diklórszármazék keletkezik. Az 1,-butadién 1 mol reagenssel történő reakciója az ún. 1,4-es addíció szerint történik, amelynek során mindkét = kötés felszakad és a reagens részei az 1-es és 4-es - atomhoz kapcsolódnak, miközben a -es és -as -atomok között alakul ki = kötés. (1,0 p) j) Az izoprén és poliizoprén molekulák telítetlenségi értéke különböző. Az izoprén = -metil-butadién két = kötést tartalmaz. Ennek polimerizációjával keletkezik a poliizoprén. A polimerizáció ún. 1,4-es addíció szerin történik, így a poliizoprén szerkezeti egységeiben egy = kötés marad! (1,0 p). a) alkén b) alkin c) Konjugált alkadién

2 d) e) f) arén g) halogén h) X N Aminoi) hidroxij) keton m) amid- N éterk) karboxiln) anhidrid- aldehid l) észter- o) X savhalogenid- (0,5 p ). Szénhidrogén neve (1) etán () hexán () etén (4) etin (5) cisz- -butén Moltömeg (g/mol) p. ( o ) -18, -95, -9, -84,0-19,0 F.p. ( o ) -88,6 68,7-10,7-81,5 4,1 almazállapot (0 o ) (0,) (0,) (0,) (0,) (0,) Szénhidrogén neve (6)transz- -butén (7) ciklopropán (8) ciklobután (9) ciklopentán (10)ciklohexán Moltömeg (g/mol) p. ( o ) -106,0-17,0-90,06-9,8 6,5 F.p. ( o ) 1,0-4,0 1,0 49,0 81,0 almazállapot (0 o 9 (0,) (0,) (0,) (0,) (0,) a) A megadott vegyületek közül egyik sem lehet szilárd halmazállapotú, mert az o.p. értékeik nem érik el a 0 o -t. Mindazok a vegyületek, amelyeknek a f.p. értéke nem éri el a 0 o -t, azok 0 o -on halmazállapotúak, amelyeknek a f.p. értéke 0 o fölött van, azok 0 o -on folyékony állapotúak. (1,0 p) b) A transz módosulatok o.p.-ja mindig magasabb, mint a cisz módosulatoké. (Lásd a táblázatban az adatokat.) Ez arra vezethető vissza, hogy a transz módosulat molekulái az enyhén nyújtott téralkatuk miatt könnyebben alkothatnak kristályrácsot, mint a cisz módosulat nem nyújtott alkatú molekulái. Ezzel magyarázható, hogy a transz-izomérek kristályrácsának rácsenergiája nagyobb hőfokon bomlik fel. (1,5 p) c) Az o.p. eltérések ebben az esetben a molekulák szerkezetének és polarításának következményei: a (4)-es molekula líneáris szerkezetű, míg a ()-as molekula síkszerkezetű. A líneáris szerkezetű molekulák kristályrácsban (szilárd állapot) sokkal közelebb kerülhetnek egymáshoz, mint a sík szerkezetű molekulák és így eltávolításukhoz is több energia szükséges, amely a magasabb o.p. értékben nyilvánul meg. (1,0 p) A fentieken kívül a (4)-es polarítása miatt a másodlagos vonzóerők is nagyobbak itt, mint a ()-as apoláris molekulák között, ezért az előző molekulák eltávolítása több energiát igényel (nagyobb o.p.)

3 4. a) Gáz neve Molekulaképlet Moláris tömeg Forráspont ( o ) metán 4-1,5 (0,) etán ,6 (0,) propán ,1 (0,) n-bután ,5 (0,) hélium e 4-68,9 (0,) b) -1,5 o -nál alacsonyabb hőmérsékletre kell lehűteni a földt ahhoz, hogy a benne lévő hélium állapotban maradjon és így el lehet vezetni. (Ez a e egyik legalkalmasabb ipari kitermelési eljárása). (1,0 p) 5. a) Kvarchomok = szilícium-dioxid; Si b) Azok a homokszemek Si összetételűek, amelyek tejfehérek vagy átlátszóak (a fekete,vörös, sárga vagy más színű szemcsék nem Si tartalmúak). (0,75 p) c) Mészkő, (a ), szóda (Na 10 ) és Si. (0,75 p) d) 10 15% B -t, illetve borszilikátot használnak. e) A golyóálló üvegeket műanyaggal megerősített üvegből készítik. A műanyagréteg nagyon vékony, de az összetört üveg rátapadva marad, így megakadályozza az üvegszilánkok szétszóródását. (0,75 p) 6. a) (f) + + (5 o ) a1) a hőmérséklet növekedése (endoterm folyamat) a vízmolekulák bomlásának kedvez, így a fenti egyensúly jobbra tolódik: (f) a vízmolekulákban található kovalens kötések felszakadását a hőenergia növelése segíti; a) - a hőmérséklet csökkenése (exoterm folyamat) nem kedvez a bomlási folyamatnak, így ez visszaszorul, az eredetileg megadott ionizációs folyamat egyensúlya balra tolódik: (f) + + (0,75 p) b) az a1) folyamat a bomlásnak kedvez, így [ + ] (5 o ) < [ + ] (t > 5 o ), vagyis [ + ] > 10 7 lesz. (1,0 p) - az a) ben a fentiek fordítottja valósul meg, így: [ + ] (5 o ) > [ + ] (t < 5 o ), vagyis [ + ] < 10 7 lesz. (0,75 p) c1) Az előző válasz értelmében a felmelegített desztillált vízben [ + ] > 10 7 p < 7 vagyis savas kellene legyen. Az [ + ] ionok koncentrációértéke helyes, de az a)- válaszban megadott bomlási folyamat értelmében [ + ] = [ ] és ezért a felmelegített desztillált víz is ugyanúgy semleges, mint a 5 o -os víz. (1,75 p) c) A lehűtött desztillált vízben [ + ] < 10 7 p > 7, vagyis bázikus kellene legyen. Az előző válasz magyarázata itt is érvényes, tehát a lehűtött desztillált víz is ugyanolyan semleges, mint a 5 o -os víz. (1,0 p) 7. a) kb. 7 g cukor (1,0 p) b) kb g töltött csoki (1,0 p) c) kb. 50 g tejcsoki (1,0 p) d) kb g keksz (1,0 ) e) Bármilyen b) -d) pontoktól eltérő megnevezett édesség lehet (1,0 p)

4 8. a) f) Bármilyen megnevezett rostos üdítő lehet. (1,0 ) g) Bármilyen megnevezett, és az előzőekben nem említett üdítő lehet. (1,0 p) A S U Y E G A R M I K S E G Y A K M É K L Ü K L S Í A Z T E T T I T E K R É S E L N Í I E 19 L I S E S É T D S E K E Z S E A 1 É M A Z M E V I E A I K N Ö T É E Y N K M R P A T É N M R S G T Z Á I 14 E E 6 A 6 R 1 (4,5 p) b) A Magyar Kémikusok Egyesülete iskola kísérletezéssel indította a 011-es Kémia Nemzetközi Éve eseményeinek programsorozatát. c) 011. január 6., 11-1 óra között. d) 85 iskola kapcsolódott be, ebből 1 romániai volt (6 helységből). e) Vizet tűzzel - tüzet vízzel. SAK XI.-XII. SZTÁLYS VERSENYZŐKNEK KÖTELEZŐ FELADATK: 9. Név Síkképlet Képződéshő (kj/mol) Etán 84,6 Etin (0,05) (0,05) 6,9 Név Síkképlet Képződéshő (kj/mol) Etén = 5,6 (0,05) 5,7 isz-- butén

5 Transz-- butén iklobután 10,1 4,6 15,0 iklopropán iklopentán 55,0 104,0 iklohexán a) A legkisebb képződéshő értékű két -atomos szénhidrogén az etán (ez a legstabilabb). Az etén és etin kisebb stabilitásúak a bennük található pi-kötés miatt, amely gyenge kötés, így könnyen felszakad és a molekulák könnyen reagálnak. b) A képződéshő alapján a transz--butén a stabilabb. Ez egy olyan térben szimmetrikus szerkezet, amelyben a = kötés síkjához viszonyítva a nagyobb térigényű - csoportok ellentétes térrészben találhatók és ezért a térben ezeknek a csoportoknak van helyük. c) A képződéshő értékei alapján a leginsatbilabb a ciklopropán és a legsatbilabb szerkezet a ciklohexán. A ciklopropán síkszerkezetű molekula, így a vegyértékszög értéke 60 o lehet, amely messze elmarad a kötésnek megfelelő 109 o 8 szögtől - (molekulán belüli feszültség lép fel), ezért ez a leginstabilabb cikloalkán. A ciklohexán molekula azért stabil, mert a 6 -atomos gyűrű lehetővé teszi a kötések 109 o körüli értékeknek a kialakulását a térben (az ennél kevesebb -atomos gyűrűs szerkezetben erre nincs lehetőség) - így létezhet az ún. szék és kád forma. 10. a) BaS 4 - szuszpenzió b) A gyomor- és bélrendszer röntgenkészülékkel történő vizsgálatánál használják. c) A gyomor - és bélrendszer lágy szövet, nincs benne csont, így hiányzik a kalcium, amely megakadályozná a röntgensugarak útját. Ezért nem látható átvizsgáláskor az emésztőrendszer. A kalciumhoz hasonlóan a bárium is megállítja a röntgensugarakat. Ugyanakkor ez a vegyület a szervezetben nem reagál: oldékonysága nagyon kicsi [oldhatósági szorzat, L = 1,1x10 10 mol /(dm ) ], így gyakorlatilag változatlan formában távozik a szervezetből (a gyomorsav = sósav sem oldja). (1,5 p) d) A BaS 4 szervezetbe jutása nem teljesen biztonságos; oldhatósága ugyan nagyon kicsi, de az a kevés Ba + -ion, amely szabaddá válik nagyon káros hatású. (1,5 p) e) A BaS 4 -szuszpenzióhoz hozzáadott MgS 4 csökkenti a Ba + -ionok koncentrációját (amely nagyon mérgező). BaS 4(sz) Ba + (aq) + S 4 (aq) egyensúly nagymértékben balra tolódott; a közös ion hatása ezt az egyensúlyt még jobban balra tolja el. A MgS 4 -ból a S 4 -ion a közös, így ennek jelenléte, a szabad Ba + -ionok koncentrációját is csökkenti. (1,5 p)

Hasonló dokumentumok

C C C C C C C N H H O C C O H O O O C O C

C C C C C C C N H H O C C O H O O O C O C Név:............................ Helység / iskola:............................ Kémia tanár neve:...................évfolyam (X., XI. vagy XII.)...... Beküldési határidő: 2011. május 10. TAKÁS SABA KÉMIA