CHEMICKÁ OLYMPIÁDA 46. ročník, školský rok 2009/2010 kategória D študijné kolo TEORETICKÉ ÚLOHY preklad do maďarského jazyka
ELMÉLETI FELADATOK Kémia olimpiász D kategória 46. évfolyam 2009/2010 tanév Tanulmányi forduló Helena Vicenová Spojená škola, Tilgnerova ul., Bratislava Maximális pontszám: 60 pont A megoldás ideje: korlátlan Bevezetés Úvod A kémia a természettudományok közé tartozik, és több érdekes szakterületre osztható fel. A szervetlen kémia a kémiai elemeket és vegyületeiket vizsgálja, kivéve a szén nagy számú vegyületét, amellyel a szerves kémia foglalkozik. Továbbá a kémia tárgyát képezi a fizikai kémia, biokémia, analitikai kémia, magkémia, kémiai technológia és egyéb. A kémia elmélete és a vegyipari termelés az emberi tevékenység jelentıs részét képezi. A Kémia Olimpiász 46. évfolyamának elméleti feladatai a következı témaköröket foglalják magába: 1. Teszteljük a kémia alapjait Átismételjük, hogy a kémiai anyagok milyen részecskékbıl állnak, és ezek a részecskék hogyan kapcsolódnak egymáshoz. Elmélkedünk az elemek periódusos rendszerének törvényszerőségei felett. Olyan folyamatokkal foglalkozunk, melyek folyamán az anyagok más anyagokká alakulnak át, azaz a kémiai reakciókkal. Nem beszélhetünk róluk a kémiai nevezéktan ismerete nélkül. 2. Vizsgáljuk meg a kémiai elemeket és vegyületeiket A nitrogénnel és vegyületeivel foglalkozunk. Vegyületeinek triviális megnevezéseivel is találkozunk, pl. kéjgáz, chillei salétrom, vagy szalmiák. 3. Számítások nélkül ez nem megy 1
Gyakori feladatok a kémiában a kémiai egyenletek alapján való számítások. A reagensek és termékek tömegeit, vagy a gázok és oldatok térfogatait fogjuk kiszámítani. Mivel sok anyag vizes oldata formájában reagál, meg kell tanulnunk az oldatok összetételének kiszámítását, konkrétan a tömegtört és az anyagmennyiség koncentráció (röviden anyagkoncentráció) kiszámítását. Fontos megtanulni az anyagmennyiség és móltömeg fogalmát is, valamint átalakításukat a sőrőség segítségével. Ajánlott irodalom a Dz kategória részére: 1. E. Adamkovič a spol.: Chémia pre 8. ročník základných škôl. 8. vyd. Bratislava: SPN, 2000. ISBN 80-08-01380-X 2. E. Adamkovič, J. Šimeková: Chémia pre 9. ročník základných škôl. 6. vyd. Bratislava: SPN, 2001. ISBN 80-08-03094-1 Ajánlott irodalom a Dg kategória részére: 1. E. Adamkovič a spol.: Základy chémie. 1. vyd. Bratislava: SPN, 2000. ISBN 80-08-02846-7 2. Ľ. Žúrková a spol.: Štruktúra a zloženie anorganických látok. 1. vyd. Bratislava: SPN, 2002. ISBN 80-08-02456-9 3. P. Silný, M. Prokša: Chemické reakcie a ich zákonitosti. 1. vyd. Bratislava: SPN, 2006. ISBN 80-10-00765-X Ajánlott irodalom a Dz és Dg részére: 1. E. Greb, A. Kemper: Chémia pre základné školy. 1. vyd. Bratislava: SPN, 1995. ISBN 80-08-02291-4 2. D. Joniaková: Pracovný zošit z chémie 1. 1. vyd. Bratislava: MEDIA TRADE SPN, 1998. ISBN 80-08-00401-0 3. P. Silný, D. Kucharová: Úlohy z chémie pre 8. ročník základných škôl. 1. vyd. Bratislava: EXPOL pedagogika, 2000. ISBN 80-89003-05-2 4. A. Sirota, E. Adamkovič: Názvoslovie anorganických látok, SPN, Bratislava, 2003. ISBN 80-10-00006-X 5. P. Silný, J. Kmeťová: Otázky a úlohy z chémie pre 9. ročník základných škôl. 1. vyd. Bratislava: FEMINIA, 2005. ISBN 80-969438-0-4 2
Megjegyzés A tanulók az iskolai, körzeti és kerületi fordulókban a feladatok megoldásához zsebszámológépet használhatnak, de kémiai táblázatot nem. 1. Feladat (26 p) A következı mondatokban egy-egy kémiai elem szlovák neve van elrejtve. A nevekben az ékezetek helyes használata nincs betartva. To, že by deti z ihriska odbehli, nikoho ani len nenapadlo. Peter doniesol ovocie a zeleninu. Každý deň si ráno aj večer umývaj ruky! Nezabúdaj odniesť použité riady do kuchyne! Írjátok le: a) az elrejtett kémiai elemek szlovák nevét, latin megnevezésüket és vegyjeleiket, b) a periódusok és csoportok számát, amelyekben az elrejtett kémiai elemek helyezkednek el, c) az elrejtett elemek atomjainak maximális oxidációs számát, amelyben vegyületeikben megtalálhatók, d) valamennyi elrejtett kémiai elem egy oxigénnel alkotott és egy oxigén nélküli vegyületének nevét és képletét, e) mi a kémiai vegyület. 2. Feladat (6 p) Írjátok le az alábbi szövegben leírt nitrogénvegyületek kémiai nevét és képleteit. a) Az A anyagot az élõ szervezet különbözõ típusú sejtjei szintetizálják, amelyek a légzıutak belsı falán találhatók. A légzıutak gyulladásos megbetegedése esetén ebbıl az anyagból több keletkezik, mint az egészséges emberben. Ennek a kilélegzett anyagnak a tesztelése jelenti az asztmás betegek számára a legjobb gyógymód bebiztosításának lehetıségét (NIOX teszt). b) A B anyagot elsısorban húsfélék kezelésére, tartósítására, valamint különbözı színek fixálására használják (E 250). Potenciális karcinogén anyag. c) Ha leöntjük magunkat a C anyag oldatával, bırre kerülve a bırön fekete foltot hagy. Ezt az oldatot az analitikai kémiában a halogenidek kimutatására használják, melyekkel csapadékot képez. Ezen csapadékok fény hatására való 3
megfeketedése tette lehetıvé a hagyományos fekete-fehér fényképészeti alapanyagoknál történı alkalmazását is. Ezt az anyagot a múltban szemölcsök leégetésére használták (lápisz). 3. Feladat (18 p) Ebben, valamint a Kémia Olimpiász további fordulóiban Tónival, a kémikussal találkozunk. Tóni, tanulmányait a szervetlen kémián kívül toxikológiából is elvégezte. A következı szövegben egy kísérletet ír le, amelyet Mátyás nevő unokája részére játszott fel CD-re. Figyelmesen tanulmányozzátok át a szöveget és válaszoljatok a kérdésekre. A vasháromlábat egy tőzálló lapra állította. A ráhelyezett kerámiabetétes dróthálóra három kiskanálnyi narancssárga színő kristályos anyagot szórt. Dombocskát formázott az anyagból, majd a közepébe egy mélyedést. A mélyedésbe egy égı gyufát helyezett, amelytıl a kristályok fokozatosan lángra kaptak. A reakció kezdett felgyorsulni. Narancssárga lángok csaptak fel és könnyő, sötétzöld pernye szállt a levegıbe. A kísérlet vulkáni kitöréshez hasonlított. A kiindulási narancsvörös kristályos anyagból sötétzöld, laza, porszerő anyag képzõdött a dróthálón, melynek mennyisége többszörösen meghaladta az eredeti narancssárga kristályos anyag mennyiségét. Írjátok le: a) a reakció folyamatát kémiai egyenlettel, b) a reagens és a termékek kémiai nevét, c) a reakció típusát kétféleképpen fejezzétek ki, d) exoterm, vagy endoterm-e a reakció, a kísérlet leírása alapján indokoljátok meg, e) mivel foglalkozik a szervetlen kémia, f) mivel foglakozik a toxikológia. 4. Feladat (10 p) Tóni az elızı feladatban leírt kísérlethez hat kiskanál narancssárga kristályos anyagot használt fel (1 kiskanál = 4,50 g anyag). Számítsátok ki: 4
a) a reakcióban keletkezett sötétzöld színő termék tömegét, b) a normál körülmények között keletkezett nitrogén N 2 térfogatát. M(narancssárga kristályos anyag) = 252,1 g/mól, M(sötétzöld anyag) = 152,0 g/mól M(N 2 ) = 28,0 g/mól Fordította: Doc. RNDr. Alžbeta Hegedősová, PhD., Katedra chémie FPV UKF v Nitre 46. ročník Chemickej olympiády, teoretické úlohy študijného kola kategórie D preklad do MJ Vydal: IUVENTA, 2009 Ďalšie informácie na www.olympiady.sk Slovenská komisia Chemickej olympiády 5