Név: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . /oszt.. . . Helység / iskola: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Kémia tanár neve: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Beküldési határidő: 2013. márc. 25
TAKÁCS CSABA KÉMIA EMLÉKVERSENY, X.-XII. osztály, III. forduló, 2012 / 2013 –as tanév, XVIII. évfolyam 1. a) Kit ábrázolhat a mellékelt karikatúra? Teljes név, születési és elhalálozási év.
(0,7 p)
b) Jelöld meg az ábrán „x”-el vagy sorold fel (ez biztosabb) azokat a helyeket, ahol az ábrázolt személy által felismert molekula alapszerkezeti egysége megtalálható. (1,8 p)
2. Triviális normál-szénhidrogének Írd fel az alábbi triviális elnevezéseknek megfelelő szerkezeti képleteket (ahol kell), molekulaképletet és kémiai (szisztematikis) megnevezést. (1) adakán-12:
(0,5 p)
(2) amil-hidrid:
(0,6 p)
(3) bihexil:
(0,6 p)
(4) butil-bután:
(0,6 p)
(5) cetán:
(0,5 p)
(6) decil-dekán:
(0,6 p)
(7) dekil-hidrid:
(0,6 p)
(8) dibutil:
(0,6 p)
(9) dicetil:
(0,6 p)
(10) didekil:
(0,6 p)
(11) diikozil:
(0,6 p)
(12) dimetil-metán:
(0,6 p)
(13) dipropil-metán:
(0,6 p)
(14) metil-etil-metán:
(0,6 p)
(15) metil-metán:
(0,6 p)
(16) pentil-cetil-metán:
(0,6 p)
3. a) Írd fel a 7 kondenzált benzolgyűrűt tartalmazó szénhidrogének lehetséges szerkezeteit! (Jelöld: (1), (2), … (n)-el ezeket!) Add meg mindegyiknek a molekulaképletét és a TE-t (=telítetlenségi érték).
A megadott szerkezetek közül melyekben szakad meg a C=C kötések konjugált rendszere (egy C-atomhoz max. egy H-atom kapcsolódhat). Ezekhez írd oda a „megszakad” szót. Válaszodatd a C=C kötések feltüntetésével igazold! (9,75 p)
b) Mennyi a különbség a legtöbb és a legkevesebb C- és H-atomot tartalmazó (1,0 p) molekulaképletek között? Magyarázd meg ennek az okát!
4. Még egy „aromás” kérdés! 2012. nyarán olvastam a pentacén líneáris aromás szénhidrogén egyik izomérjének szintéziséről.Mi lehet ennek az izomérnek a neve és a szerkezete tudva, hogy az olimpiai (1,5 p) játékok tiszteletére nevezték el? (2012., London, nyári olimpia.)
5. „Elméleti feladat” – az I. forduló 5. számú feladatának folytatása Adott 10 mól alkénelegy (1) és 10 mól alkinelegy (2), amelyek a megfelelő homológsor első 100 komponensét ekvimolekuláris arányban tartalmazzák. Feltételezve, hogy a megadott elegyek külön-külön történő elégetése teljes átalakulással történik, válaszolj az alábbi kérdésekre: a) Mekkora térfogatú, 20 tf.%-os oxigéntartalmú levegőre van szükség az (1) és (2) elegyek elégetéséhez (n.k., m3-ben)? (Megj. keress egy matematikai összefüggést, amellyel kiszámíthatod az elegyek elégetéséhez szükséges O2 térfogatát, az I. forduló megoldásához hasonlóan.)
(1):
(2,05 p)
(2):
(2,05 p)
b) Mennyi az egyesz szénhidrogén-sorozatok homológtagjai közötti, égéshez szükséges O2különbség (mol-ban)? Magyarázat! (Az alkánsorozat: I. forduló, 5. sz. feladat) (1,25 p)
c) Mennyi a C- és H-atomok száma a megadott szénhidrogén-sorozatok 100 mól ekvimolekuláris elegyében? Megj. az I. forduló alkánelegyében is számold ki! (1,5 p)
d) A c)-pont eredményei alapján számold ki (a számításod menetét tüntesd fel) az egyes szénhidrogén elegyek elégetéséhez szükséges O2 anyagmennyiségét! Helyes megoldás esetén ez azonos kell legyen az I. feladatlap 5b., valamint a fenti a1) és a2) megoldásokkal. (2,25 p)
6. Kísérlet – különböző „vizek” elektromos vezetőképességének összehasonlítása Szükséges anyagok és eszközök: desztillált víz, csapvíz, szappan, 2 db. főzőpohár, 2 db. szénrúd, 2 db. vezeték krokodilcsipesszel és áramerősséget mérő műszer. a) A kísérlet elvégzése előtt írd le és magyarázd meg, hogy milyen eredményre kellene számítanod az elektromos vezetőképesség növekvő sorrendjét tekintve a következő esetekben: desztillált víz, csapvíz, szappanos desztillált víz és szappanos csapvíz. (3,25 p)
b) Végezd el a megadott anyagokkal és eszközökkel a gyakorlatban is a vezetőképesség mérését! Milyen eltérést tapasztalsz a várt sorrendhez viszonyítva? (Tüntesd fel a mért értékeket is!) Magyarázd meg a várt és tapasztalt eredmények közötti eltérés okát! (3,0 p)
7. Zeg – zugos rejtvény Kösd össze a bal felső sarokból kiindulva egy folytonos vonallal az alábbi ábrában található számokat 1-2-3-4-5-6-1-2-….. sorrendben. A vonal minden számon áthalad egyszer (=a vonalak nem keresztezhetik egymást). A megfejtés után olvasd össze a folytonos vonal mentén található betűket. Helyes megfejtés esetén az 1863. augusztus 30-i Pesten megjelent „Vasárnapi Újság”-ban „A gyufa vegytani tekintetben” című cikk 2. részéből olvashatsz idézetet. (Megj. az I. forduló rejtvényében a fenti cikk első részéből volt idézet.)
Megoldásként add meg: a) A folytonos vonal útját az ábrában. (5,0 p) b) Az idézet szövegét a mellékelt négyzethálóba beírva. (A szóközöket Neked kell megadnod!) (1,0 p) c) Írd át az idézet szövegét mai megfelelő kifejezésekkel és helyesírással! (2,5 p)
d)
Írd fel az idézetben szereplő 3 kémiai folyamat reakcióegyenletét és magyarázd meg a szövegben található tévedéseket ezekkel kapcsolatban! (2,0 p)
1 „ 6 A 1 G 2 Y 3 U 4 F 4 L 5 Á 6 N 1 G 2 J 6 F 1 A 4 É 6 E 1 N 2 Y 2 Y 3 I 4 R 5 A 6 M 3 M 4 E 5 L
2 M 3 I 5 T 4 Á 2 Ö 1 D 5 Á 3 N 2 É 3 A 5 A 2 S 3 Z 5 Ő 5 N 2 L 6 É 3 É 1 N 6 N 3 A 2 Y 1 E 2 G 6 E
2 K 4 D 3 H 2 E 3 R 6 T 4 E 5 … 6 A 1 K 4 … 1 L 6 E 6 K 4 V 3 E 1 N 5 G 4 T 5 A 4 G 1 G 6 O 1 G 3 T
3 Ü 1 M 5 Ő 1 T 4 Z 5 S 6 Ö 3 Z 1 É 6 D 2 E 2 T 3 A 5 Y 1 É 3 N 3 V 4 É 6 U 5 Y 4 , 5 H 2 E 2 Í 4 I
4 L 6 O 5 R 6 N 3 J 2 T 4 G 1 L 2 Z 5 I 3 L 1 É 4 Z 4 N 2 N 4 E 2 A 1 F 2 R 3 A 4 D 3 N 1 G 6 E 5 ,
5 Ö 4 Á 3 H 4 U 1 J 5 Y 2 E 3 G 2 É 4 Ő 6 S 5 É 6 L 3 Y 2 N 5 L 3 Y 1 R 6 A 5 Ő 3 E 4 E 5 L 6 H 2 G
1 B 6 N 2 N 5 K 6 U 1 M 6 L 4 S 3 S 5 É 3 E 2 T 4 E 1 E 6 A 2 N 4 I 6 E 1 L 2 E 1 E 2 G 3 E 1 O 3 Y
2 Ö 4 Ő 1 Á 6 , 4 O 5 M 5 E 4 Z 5 E 4 T 1 T 5 K 3 Z 1 S 6 Ö 1 N 5 M 5 J 4 L 3 G 6 L 4 M 2 G 6 K 4 A
3 Z 5 A 6 T 5 U 1 H 3 R 6 N 3 E 2 V 6 T 1 E 6 Ö 2 S 3 N 4 A 5 K 6 Ö 1 N 2 Z 3 Ö 4 E 5 E 1 N 1 E 5 Z
6 N 1 Y 2 M 4 S 5 G 2 Á 3 V 1 E 1 É 6 Y 5 G 2 S 2 L 2 N 1 A 6 Y 2 , 4 Y 1 Ö 6 K 5 T 6 Ö 2 E 2 Z 4 A
2 A 1 Y 5 E 3 Á 6 Z 4 É 2 T 5 T 2 S 3 Z 4 E 3 V 1 O 3 V 5 L 3 M 3 N 5 É 3 G 4 G 5 Y 3 N 1 L 3 D 5 Z
3 G 5 G 6 G 4 ... 1 Ü 1 I 6 E 3 T 4 É 5 T 4 E 6 G 4 A 5 A 4 E 6 É 1 L 2 E 6 V 2 N 6 L 5 A 4 Y 6 É 3 E
2 V 4 E 6 Y 3 K 2 N 1 Ö 2 N 2 Ű 6 I 3 F 5 N 4 Á 6 L 1 E 5 Ő 4 G 3 E 2 L 1 E 1 Á 4 … 5 L 5 N 2 L 4 G
3 E 1 E 5 A 1 E 5 Ü 6 L 3 B 1 M 2 K 1 E 4 O 3 L 2 … 1 L 2 V 4 G 5 Y 1 S 2 Ü 3 L 6 O 4 A 6 Y 1 E 5 Y
4 G 6 L 4 L 2 S 2 O 4 K 5 Z 4 Ö 5 L 6 Y 5 K 6 O 1 N 6 Ü 3 E 2 E 1 M 6 E 5 A 4 T 2 B 1 B 3 F 2 A 6 E
3 L 5 Ő 6 B 3 Ü 1 R 3 M 6 Ő 5 Z 3 M 4 E 2 G 1 A 5 T 2 K 5 G 4 E 3 L 6 L 6 É 3 L 3 O 6 , 1 … 2 Ü 1 S
4 E 2 N 1 E 5 H 6 Á 1 L 4 A 6 I 2 , 3 Y 4 O 6 N 4 N 3 I 6 P 1 H 2 O 5 L 2 … 1 S 2 Á 4 T 5 I 4 N 3 L
5 V 3 E 4 ... 3 N 2 Á 5 S 3 M 3 Ó 1 K 1 O 5 B 5 S 4 O 5 S 1 A 3 R 4 Ö 3 S 3 S 1 T 5 V 1 Á 2 L 3 T 5 Z
6 Ő 2 L 4 N 3 L 4 G 6 Z 2 R 4 M 2 D 6 B 4 T 6 Z 1 Ü 3 H 2 P 6 . 4 A 2 Z 4 Z 6 E 3 V 4 V 6 V 4 O 6 I
1 É 5 Y 6 N 1 Y 2 E 1 Á 5 E 6 L 1 E 2 G 3 E 2 L 3 N 4 E 5 K 5 D 6 Ö 1 R 5 É 6 N 1 S 2 A 5 Á 1 K 2 .”
b)
CSAK XI.-XII. OSZTÁLYOS VERSENYZŐKNEK KÖTELEZŐ FELADATOK: 8. Aminosavak A. 1) Hány izomer tripeptid keletkezhet 3 különböző aminosavból? Jelöld az aminosavakat A, B, C-vel és írd fel a lehetséges összetételeket! (0,9 p)
2) Elméletileg hány más tripeptid írható fel a fenti 3 aminosavból? Add meg a lehetséges összetételeket! (2,1 p)
B. A gradikinin, C50H73N15O11, nevú protein képződését az alábbi egyenlet írja le:
aArg + bGly + cPhe + dPro + e Sei = C50H73N15O11 + fH2O 1) Add meg az aminosavak 3 betűs jelölésének megfelelő nevét, szerkezeti képletét (2,5 p) és molekulaképletét.
2) Határozd meg az a – f együtthatókat tudva, hogy a protein nem tartalmaz ciklikus peptidkötést! Magyarázd meg, hogy mit jelent ez utóbbi kijelentés a kapcsolódó aminosav molekulák és a keletkező vízmolekulák számát tekintve! Fontos: a válaszodban tüntesd fel a számításaidat és a hozzá fűződő magyarázatokat! (Lehet matematikai és / vagy kémiai értelmezés szerinti megoldás a 6 ismeretlen érték megállapításában.)
(4,5 p)
Tudod – e? Műanyagzacskó vagy papírzacskó??? Gyakran hallhatjuk, hogy a műanyagzacskók nem bomlanak le a környezetben, ezért gyakorlatilag korlátlan ideig megmaradnak, míg a papírzacskók lebomlanak a környezetben. Ebben a kijelentésben több „figyelemreméltó” tévedés van. (1) A kémikusok a műanyagok tulajdonságainak megváltoztatásával elérték, hogy legtöbb ilyen típusú anyag a környezetben lebomlik. A módosított műanyag molekulák fényérzékenyek, így a napfény hatására az eredeti óriásmolekula darabokra töredezik, majd ezeket a különböző mikroorganizmusok már könnyen tovább képesek bontani. (A módosítatlan műanyag molekulákkal ugyanez a folyamat sokkal hosszabb idő alatt történik meg – több évtized.) (2) A hulladékgyűjtés körülményei között a papír sem bomlik le a környezetben, akárcsak a fenti műanyagok, amennyiben olyan szeméttárolókba kerülnek, amelyeket a feltöltés után földréteggel fednek be. A földréteg miatt sem a napfény, sem az oxigén nem éri a hulladékot, így nem élnek meg a lebontást végző mikroorganizmusok. (3) Az említett megsemmisítési gondokon kívül a műanyagok és a papír előállítása is környezetkárosító. A papírgyártáshoz szükséges fák kivágáséval élőhelyek pusztulnak el, a feldolgozóüzemek rengeteg energiát fogyasztanak és szennyezőanyagokat juttatnak a levegőbe (pl. a fehérítési folyamat során). A műanyag előállításához kőolaj kitermelés történik, amely szintén környezetkárosító, illetve a további feldolgozás itt is rengeteg energiát fogyaszt és sok káros melléktermék kerül a környezetbe. A fentiek alapján nem lehet egyértelműen kijelenteni, hogy a műanyag- vagy a papírzacskó előnyösebb környezetvédelmi szempontból. A környezet számára a legjobb megoldás az újrafelhasználás, mert ezzel a (3)-nál említett káros folyamatok hatását csökkentjük. Így a legbölcsebb döntés az, ha egy zacskót addig használunk, amíg lehet.
