Milyen részecskékből állnak az anyagok? I. 5
1. Élet a laboratóriumban Kísérletezgessünk! 1. Rajzold le az iskolai laboratórium alaprajzát, és jelöld rajta pirossal a tűzoltó készülékek helyét! 2. Mi lehet az oka, hogy a) nem szabad egyedül kísérletezned a laboratóriumban? b) tilos visszatölteni a fel nem használt vegyszert a tárolóedényébe? c) nem célszerű bő ujjú öltözetet viselni? 6
3. Mit jelenthet, ha a munkalapodon az alábbi biztonsági jelzés látható? 4. Mi a teendőd, ha a laboratóriumban egy 230 V-os hálózatba bedugott elektromos készülék füstölni kezd? 5. Keress otthon olyan anyagokat, melyeken a következő veszélyjelzések vannak! 6. A parfümök papírdobozán azok alkoholtartalma miatt ez a jelzés látható. Miért nem teszik rá a szintén alkoholtartalmú borosüvegekre ugyanezt a jelzést? 7. Az autó akkumulátorába kénsavat kell tölteni. Rajzold be a keretbe, milyen jelzés lehet a kénsavas flakonon! 7
2. A kémia tudománya Kémia nélkül nincs szerelem 1. Miért mondhatjuk, hogy a kémia a természettudományok között központi szerepet tölt be? 2. Melyik az a természettudományos tárgy, amely többek között a Nagy Bummal, a fekete lyukakkal és a Proxima Centauri feltérképezésével foglalkozik? 3. Döntsd el eddigi ismereteid alapján, hogy a természettudományok körébe sorolhatók-e a következő tevékenységi formák, tudományágak! A) meteorológia B) pszichológia C) szobrászat D) zoológia (állattan) E) közgazdaságtan F) horoszkópkészítés a csillagok állása alapján 4. A felsorolás tagjaiból melyik tartozhat az anyag fogalmába? A negatív válaszod indokold! A) aszfalt B) szerelem C) egy mókust ábrázoló olajfestmény D) alma E) a monitorodon látható alma 8
5. Keress egy példákat arra, hogy milyen kémiai eredetű felfedezés befolyásolta az 1800-as évektől A) a festészetet:...... B) az információtovábbítást:...... C) a kerámiaipart:...... D) a hadiipart:...... 6. Az 1700-as évek közepétől elkezdődött népességrobbanással egy időben az emberiség számára kellemetlen folyamatok is elkezdődtek. Erre utal az alábbi diagram. Próbálj magyarázatot találni arra, hogy mi okozhatta e három vegyület rohamosan növekvő koncentrációját a légkörben! Van-e köze a kémiai felfedezésekhez? Használj interneten fellelhető forrásokat! CO 2 (ppm), N 2 O (ppb) 400 350 300 szén-dioxid metán nitrogén-oxidok 2000 1800 1600 1400 1200 1000 CH 4 (ppb) 800 250 200 0 500 1000 1500 2000 év A légkör metán-, szén-dioxid- és nitrogén-oxidok koncentrációjának változása 9
3. Mérés, mértékegységek Mennyi? Öt! Mi öt? Mi mennyi? 1. Milyen származtatott fizikai mennyiséget írnak le az alábbi mértékegységek? kg m 3 N m 2 m s 2. A következő mértékegységek vajon mit mérhetnek, milyen helyzetben használatosak? Írd le röviden az általad kitalált szituációt! 3 kg/hónap.. 300 m 3 /perc. 5 mol/m 3... 3. Az üdítősdobozokon gyakran látható nem SI-mértékrendszer is. Mi az átváltási értéke az Egyesült Államokban használatos FL OZ térfogat-mértékegységnek? Azaz 1 FL OZ mekkora térfogatot jelent?.................. 10
4. Hogyan neveznéd el a következő mennyiségeket? Karikázd be közülük azt, amelyik a legnagyobb értéket jelenti! 1 ng 1 μg 1 mg 5. Írd át a mértékegységeket helyi értékes alakba! 3,221 10 3 méter =... 8,940 10 5 s =... 1,350 82 10 12 cm =... 6,4100 10 2 kg =... 6. Add meg a normálalakját a következő számoknak! 700... 4 400 000... 0,0064... 0,000000075... 38 000... 685 000 000 000... 0,00000687... 0,0000000008... 7. Írd le a következő állítások számadatait helyi értékes alakban! A világ legnagyobb gyémántjában 4,6 10 23 darab szénatom van.... Egy darab szénatom tömege 2 10 23 gramm.... 8. A vér koleszterinszintjét ebben az alakban szokták megadni: 200 mg/100 ml. Fejezd ki ezt az értéket a következő egységekben! mg/l:... μg/l:... g/l:... 11
4. Az anyagmennyiség Amikor egy vesszőnek is szerepe van 1. Írd a különböző mennyiségek alá, hány darab részecskét jelentenek! 1 pár 1 tucat 1 mol 2. Határozd meg! a) 0,25 mol vasban hány darab vasatom van? b) 50 mol vízben hány darab molekula van? c) 8,53 10 3 mol KCl sókristályban összesen hány darab ion van? 3. A piacon mólban kifejezve szeretnél hat darab almát kérni. Hány mól almát kellene kérned? 4. Fejezd ki mólban a következő mennyiségeket! a) 3,25 10 20 darab aranyatom b) 4,96 10 24 darab ammóniamolekula c) 1,56 10 23 darab kalciumion 12
5. Határozd meg! a) Mekkora a moláris tömege a MgO-nak? b) Mekkora a moláris tömege a Ca(OH) 2 -nak? c) Mekkora a moláris tömege a Ca 3 (PO 4 ) 2 -nak? 6. Mekkora a kémiai anyagmennyisége? a) 100 g CaCO 3 -nak b) 108 g víznek c) 182,5 g hidrogén-kloridnak 7. Határozd meg, hány darab részecskét tartalmaz! a) 28 gramm vas b) 24 gramm FeF 3 c) 450 gramm Na 2 SO 4 8. Határozd meg, hány gramm tömegű! a) 7,5 10 23 darab H 2 SO 4 -molekula b) 9,4 10 25 darab H 2 -molekula c) 1 10 24 darab aranyatom 13
5. Az atom szerkezete Mitől nehéz a nehézvíz? 1. Ha egy atom 71 protont, 71 elektront és 104 neutront tartalmaz, akkor hány elemi részecske található az atommagban, hány az elektronhéjakon és hány az atomban? Atommagban Elektronhéjakon Atomban 2. Mi lehet a jelölése a következő atomnak? tömegszám rendszám vegyjel 3. Töltsd ki a táblázatot! Az elem azonosításához használd a periódusos rendszert! Az elem neve Rendszáma Tömegszáma Protonok száma Elektronok száma Neutronok száma ezüst 108 16 12 64 29 18 22 4. Add meg minden esetben az X-szel jelölt értéket vagy vegyjelet! 40 18 X X =... X 20 Ca X =... 31 X P X =... 14
5. Írd fel a szabályos jelölését a következő elemi részecskékkel rendelkező kémiai részecskéknek, illetve egészítsd ki a hiányzó adatokat! 244 94 Pu Jelölés Protonok száma Neutronok száma Elektronok száma 24 27 24 20 20 18 34 44 34 53 74 54 197 Au 3+ 79 79 Se 2 34 128 Te 2 52 6. A három jelölés közül melyek egymás izotópjai? Húzd alá ezeket! 31 16 X, 31 15 X, 32 16 X, Melyik elem izotópjairól van szó a feladatban?... 7. Tegyél jelet, ahol az igaz állítás szerepel! Tulajdonságok Minden izotópatom esetén ugyanaz Különbözőek az egyes izotópatomoknál Kémiai reakciók Rendszám Tömegszám Neutronok száma Elektronok száma Az atommag tömege Az elektronhéjak száma 8. Mely elemek atomjairól lehet szó? Írd alá a táblázatban! Írd mellé, hány vegyértékelektronja van az adott elemnek! 15
6. A radioaktivitás Mitől fél az, aki az atomtól fél? 1. Milyen típusú radioaktív sugárzásokat állíthatsz meg a következőkkel? Egy alumíniumfólia Egy darab papír Jókora ólomtömb 2. Melyik sugárzás részecskéjét jeleníti meg az ábra?... 3. Ha az atommagot radioaktív bomlás során elhagyja egy részecske, hogyan változnak meg az atommag jellemző adatai? alfa-sugárzás Radioaktív sugárzás Atom protonszámának változása Atom tömegszámának változása béta-sugárzás 4. A következő kérdések megválaszolásához használd az alábbi táblázatot! Radioaktív izotóp Radon-222 Jód-131 Rádium-226 Plutónium-239 Urán-238 Körülbelüli felezési idő 4 nap 8 nap 1600 év 24 120 év 4 470 000 000 év a) Ha kezdetben 8000 darab rádium-226-os atomunk van, mennyi marad belőle 3200 év múlva? 16
b) Ha kezdetben 40 darab plutónium-239-atomunk van, mennyi marad belőle 48 240 év múlva? c) Ha kezdetben 100 000 darab radon-222-atomunk van, mennyi marad belőle 20 nap múlva? 5. A régészeti kormeghatározások egyik eszköze a 14 C- izotópon alapul. A diagram az izotóp mennyiségét mutatja be az évek során. a) Mennyi a 14 C-izotóp felezési ideje?... b) Ha egy csontmintában a 14 C-tartalom a mai 14 C- tartalomnak csak 12,5%-a, akkor hány évvel ezelőtt halt meg a minta alanya?... c) Ha a minta eredetileg 240 darab 14 C-atomot tartalmazott, hány darabot találunk meg belőle 16 110 év múlva?... a 14 C mennyisége 100% 75% 50% 25% 12,5% 0 5730 10 740 16 110 eltelt évek d) Egy 10 740 éve elhunyt alany mintájában 300 darab 14 C-atomot találunk. Vajon mennyi ilyen atom lehetett a mintában az alany halálakor? 6. A periódusos rendszer mely részében található a legtöbb radioaktív anyag? 7. A polónium 218-as izotópja egymást követően háromszor alfa-, majd kétszer béta-bomlást szenvedett. A 3. feladatra adott válaszok ismeretében határozd meg, hogy milyen atommá alakult át a folyamatok révén! 17
7. A periódusos rendszer A kémikus kristálygömbje 1. 1789-ben Antoine Lavoisier az alábbi módot javasolta az elemek csoportosítására: Savképző elemek Gáznemű elemek Fémes elemek Földszerű elemek kén fény kobalt, higany, ón kalcium-oxid foszfor kalória (hő) réz, nikkel, vas magnézium-oxid faszén oxigén arany, ólom, ezüst, cink bárium-szulfát azot (nitrogén) mangán, volfrám alumínium-oxid hidrogén platina szilícium-oxid a) Vajon miért nevezhette az első csoportot savképző elemeknek? b) A faszén valóban elem? c) A földszerű elemek jogosan viselik-e mai szemmel nézve az elem megnevezést? d) Mivel magyaráznád a fénynek és a hőnek a gázok közötti megjelenését? 2. A periodikus tulajdonságok megjelenését 1829-ben már Johann Döbereiner is észrevette, aki a hasonló elemeket úgynevezett triádokba osztotta: 1. triád lítium, nátrium, kálium 2. triád kalcium, stroncium, bárium 3. triád klór, bróm, jód a) Tudnánk-e negyedik elemet is párosítani az egyes triádokhoz? Írd be mögéjük a cellába! b) Hogyan nevezzük ma a modern periódusos rendszerben ezt a három triádot? 18
3. A következő három gömb a szilícium, a magnézium és a kén atomját szimbolizálja. Melyik atom melyik elemhez tartozhat? Írd az ábra mellé! A)... B)... A B C C)... 4. A következő három gömb az argon, a kripton és a xenon atomját szimbolizálja. Melyik atom lehet a xenon? Karikázd be a betűjelét! A B C 5. Állapítsd meg, hogy az alábbi periódusos rendszerben bejelölt elemek a fémek, nemfémek, illetve félfémek közé tartoznak! B F C D A E Fémek Nemfémek Félfémek G 6. Az A és a B elem is ugyanabban a csoportban helyezkedik el. Az A elem gáz-halmazállapotú, a B elem szilárd. Egymással vegyületet alkotnak, amely vegyület a savas eső kialakulásáért felelős egyik anyag. Melyik periódusban van az A elem, és melyikben a B elem? 7. Az alkáli fémek olvadás- és forráspontadatai a következők: Az elem neve Olvadáspontja ( C) Forráspontja ( C) Atomjának mérete (pm) Lítium 180,5 1347 152 Nátrium 97,8 897 186 Kálium 63,3 766 227 Rubídium 39,31 688 248 Cézium 28,4 674,8 265 Francium a) Próbáld megbecsülni a francium hiányzó adatait! Írd be a táblázatba! Ezt követően nézd meg a periódusos rendszeredben! Vajon miért hiányozhatnak ezek a mérési adatok a franciumnál? b) Ha rendelkezésre állna belőle kellő mennyiség, milyen halmazállapotú lenne 25 C-on ez az elem? 19
8. Molekulák és a kovalens kötés Nem mind igaz, ami reklám! 1. Töltsd ki a táblázatot! Atom Hidrogén Kén Klór Nitrogén Oxigén Foszfor Elektronjainak száma Vegyértékelektronjainak száma Az atom vegyértékelektronjainak ábrázolása elektronszerkezeti képlettel 2. Rajzold fel, milyen molekula keletkezik, ha a) Cl és Cl között alakul ki kovalens kötés; b) H és Cl között alakul ki kovalens kötés; c) O és O között alakul ki kovalens kötés; d) 1 darab C és 4 darab H között alakul ki kovalens kötés; e) 1 darab C és 2 darab O között alakul ki kovalens kötés! 20