A XVII. VegyÉSZtorna III. fordulójának feladatai, november 26

SzTE, Természettudományi és Informatikai Kar, Kémiai Tanszékcsoport

A XVII. VegyÉSZtorna III. fordulójának feladatai, 2014. november 26.

Az eredményeket 2014. december 19-ig kérjük e-mailben ([email protected]). A később elküldött megoldásokat nem fogadhatjuk el. A verseny részletes szabályai, a számításokhoz alkalmazandó állandók és atomtömegek táblázata, valamint a feladatok (és a határidő után a megoldások) a http://www2.sci.uszeged.hu/chem/kkfv/ internet címen érhetők el. Az első négy fordulóban minden feladat helyes eredménye 5 pontot ér. A feladatsor A/B/C változatban készült, minden versenyző ezeknek valamilyen véletlenszerű kombinációját kapta. (A 10. feladat mindenki számára egyforma.) III. feladatsor A 1. Mekkora a pH-ja a 0,000100 mol/dm3 koncentrációjú trifluorecetsav oldatnak? A trifluorecetsav saverősségére jellemző állandó pKs = 0,23. A feladatban - ha szükségesnek gondoljátok - a vízionszorzat negatív logaritmusának (pKw) értékét tekintsétek 14,00-nek. (pH = ?,??) 2. 45,0 g NaCl-ra 35 cm3 98,0 m/m %-os (ρ = 1,836 g/cm3) kénsavat öntünk. Legfeljebb hány dm3 hidrogén-klorid gáz képződik szobahőmérsékleten (25,0 °C, 100,000 kPa)? Mi történik, ha felfűtjük a rendszert 200 °C fölé ? Fejlődik-e még gáz (víz nem távozik) és ha igen milyen, és legfeljebb hány dm3 (25,0 °C, 100,000 kPa)? (V = ?,? dm3, ?, ? ,V = ?,? dm3) 3. Egy kloridion tartalmú mintát ezüst-nitráttal titrálunk. Hány mmol kloridiont tartalmazott a minta, ha tudjuk, hogy a titrálás befejeztével összesen 70,12 mg AgCl vált ki? Mekkora az AgNO3-titrálóoldat koncentrációja, ha tudjuk, hogy az ekvivalenciapontban a fogyás 8,12 cm3 volt? (?,???? mmol Cl- és ?,????? mol/dm3 AgNO3) 4. Egy liter 0,5 mol/dm3 töménységű CuSO4-oldatot hagytunk bepárlódni. Egy idő után kristályok jelentek meg az edény alján, majd néhány nappal később megmértük a rendszer össztömegét, mely 262,7 g volt (az edény tömegét kivonva). Milyen összetételű anyag vált ki, mekkora lehetett ennek a tömege, és mi lehet az oldat összetétele? Adott hőmérsékleten 100,0 g vízben 32,0 g kristályvízmentes CuSO4 oldódik. (?; ?,? g; az oldat ?,? g H2O-et és ?,? g kristályvízmentes CuSO4-ot tartalmaz.) 5. Ónlemezt mártunk hosszabb időre 100,0 cm3 ólom-nitrát oldatba. A lemezen kristályok kiválását és tömegnövekedést tapasztalunk, amely egy idő után már nem folytatódik. Ekkor a lemez 0,8849 g-mal nehezebb, mint előtte volt. Mekkora volt az ólom-nitrát oldat koncentrációja, feltételezve, hogy a reakció teljes mértékben lejátszódott? (?,??? mol/dm3 Pb(NO3)2) 6. A rubídium-klorid sűrűsége 2,800 g/cm3. Mekkora lehet a klorid- és rubídiumionok közötti távolság pikométerben kifejezve, ha tudjuk, hogy a RbCl kristálya felépíthető olyan „kockákból”, amelyek négynégy csúcsát felváltva foglálják el az anionok és kationok? (A megoldáshoz érdemes végiggondolni, hogy a kocka csúcsán lévő atomok hány másik kockával „közösek”.) (a = ?,? pm)



7. Egy mol policiklusos (teljesen) aromás szénhidrogén (melyben nincsenek alifás szénatomok, és kizárólag hattagú gyűrűkből áll) oxigénfeleslegben történő elégetésekor a keletkezett CO2 molekulák száma 11 mollal több, mint a vízmolekulák száma. Melyik aromás szénhidrogénről van szó? (Amennyiben adott összegképlethez több izomer szerkezet is tartozhat, elég az egyik izomer nevét megadni!) (összegképlet: ?; név: ?) 8. Egy észternek, mely a rá jellemző funkciós csoporton kívül csak telített oldalláncokat tartalmaz, a moláris tömege 116,18 g/mol. NaOH-dal végrehajtott lúgos hidrolízise során két (semleges vegyületként értelmezett) termék keletkezik. Ezek közül az egyik tömege 1,60-szor nagyobb a másikénál. Tudjuk továbbá, hogy hidrolízistermékekben nincs tercier vagy kvaterner szénatom, és az alkoholos hidroxilcsoport pedig primer szénatomhoz kapcsolódik! Mi az észter összegképlete, neve és melyek a hidrolízistermékek? (összegképlet: ?; név: ?; hidrolízistermékek: ?, ?) 9. Mi a következő ionok vegyértékhéjának elektonszerkezete? Na+, Cu2+, Pb2+, Ce4+, Eu3+ (Vannak ionok, amelyeknek nincs vegyérték elektronja, hasonlóan a nemesgázokhoz.) (? , ? , ? ,? ,?) 10. Ebben a feladatban ismét egy olyan szót kell kitalálni, amely összerakható vegyjelekből. A feladat megoldása során ki kell találni a megadott információk alapján, hogy mely elemek vegyjeleiről lehet szó. Ha ezek megvannak, akkor összeolvasva (végig kisbetűvel) őket egy értelmes, nem (feltétlenül) a kémiához köthető szót kapunk. Jelen feladatban egy kilencbetűs szót kell kitalálni, amely hat elem vegyjeléből állítható össze. Az első betű: ezen elem egyik izotópja csupán egyetlen nukleonból áll. A második és harmadik betű: a természetben nem előforduló elem, de atomreaktorokban viszonylag sok keletkezik belőle, egy földrészről nevezték el. A negyedik betű: a második legkeményebb elemi anyagforma a gyémánt után, ezen elem oxidját tartalmazó üvegek hőállóak. Az ötödik betű: a legnagyobb rendszámú elem, amely még jelentős mennyiségben előfordul a természetben. A hatodik és hetedik betű: mesterséges elem, amelyből csupán néhány atomot figyeltek meg eddig, a nagyenergiájú elektromágneses sugárzás felfedezőjéről nevezték el. A nyolcadik és kilencedik betű: ez az elem fém, amely az elemcsoportjára jellemzően háromszoros pozitív töltésű ionként fordul elő a természetben. A fémion külső elektronhéján 11 f elektron található, oldata rózsaszín (rózsapiros).



B 1. Mekkora a pH-ja a 0,000200 mol/dm3 koncentrációjú trifluorecetsav oldatnak? A trifluorecetsav saverősségére jellemző állandó pKs = 0,23. A feladatban - ha szükségesnek gondoljátok - a vízionszorzat negatív logaritmusának (pKw) értékét tekintsétek 14,00-nek. (pH = ?,??) 2. 60,0 g NaCl-ra 30 cm3 98,0 m/m %-os (ρ = 1,836 g/cm3) kénsavat öntünk. Legfeljebb hány dm3 hidrogén-klorid gáz képződik szobahőmérsékleten (25,0 °C, 100,000 kPa)? Mi történik, ha felfűtjük a rendszert 200 °C fölé ? Fejlődik-e még gáz (víz nem távozik) és ha igen milyen, és legfeljebb hány dm3 (25,0 °C, 100,000 kPa)? (V = ?,? dm3, ?, ? ,V = ?,? dm3) 3. Egy kloridion tartalmú mintát ezüst-nitráttal titrálunk. Hány mmol kloridiont tartalmazott a minta, ha tudjuk, hogy a titrálás befejeztével összesen 81,24 mg AgCl vált ki? Mekkora az AgNO3-titrálóoldat koncentrációja, ha tudjuk, hogy az ekvivalenciapontban a fogyás 10,73 cm3 volt? (?,???? mmol Cl- és ?,????? mol/dm3 AgNO3) 4. 0,5 liter 1,0 mol/dm3 töménységű CuSO4 oldatot hagytunk bepárlódni. Egy idő után kristályok jelentek meg az edény alján, majd néhány nappal később megmértük a rendszer össztömegét, mely 229,1 g volt (az edény tömegét kivonva). Milyen összetételű anyag vált ki, mekkora lehetett ennek a tömege, és mi lehet az oldat összetétele? Adott hőmérsékleten 100,0 g vízben 32,0 g vízmentes CuSO4 oldódik. (?; ?,? g; az oldat ?,? g H2O-et és ?,? g kristályvízmentes CuSO4-ot tartalmaz.) 5. Ónlemezt mártunk hosszabb időre 50,0 cm3 ólom-nitrát oldatba. A lemezen kristályok kiválását és tömegnövekedést tapasztalunk, amely egy idő után már nem folytatódik. Ekkor a lemez 0,6637 g-mal nehezebb, mint előtte volt. Mekkora volt az ólom-nitrát oldat koncentrációja, feltételezve, hogy a reakció teljes mértékben lejátszódott? (?,??? mol/dm3 Pb(NO3)2) 6. A kálium-klorid sűrűsége 1,984 g/cm3. Mekkora lehet a klorid- és káliumionok közötti távolság pikométerben kifejezve, ha tudjuk, hogy a KCl kristálya felépíthető olyan „kockákból”, amelyek négynégy csúcsát felváltva foglálják el az anionok és kationok? (A megoldáshoz érdemes végiggondolni, hogy a kocka csúcsán lévő atomok hány másik kockával „közösek”.) (a = ?,? pm) 7. Egy mol policiklusos (teljesen) aromás szénhidrogén (melyben nincsenek alifás szénatomok, és kizárólag hattagú gyűrűkből áll) oxigénfeleslegben történő elégetésekor a keletkezett CO2 molekulák száma 12 mollal több, mint a vízmolekulák száma. Melyik aromás szénhidrogénről van szó? (Amennyiben adott összegképlethez több izomer szerkezet is tartozhat, elég az egyik izomer nevét megadni!) (összegképlet: ?; név: ?)



8. Egy észternek, mely a rá jellemző funkciós csoporton kívül csak telített oldalláncokat tartalmaz, a moláris tömege 116,18 g/mol. NaOH-dal végrehajtott lúgos hidrolízise során két (semleges vegyületként értelmezett) termék keletkezik. Ezek közül az egyik tömege 1,30-szer nagyobb a másikénál. Tudjuk továbbá, hogy hidrolízistermékekben nincs tercier vagy kvaterner szénatom, és az alkoholos hidroxilcsoport pedig primer szénatomhoz kapcsolódik! Mi az észter összegképlete, neve és melyek a hidrolízistermékek? (összegképlet: ?; név: ?; hidrolízistermékek: ?, ?) 9. Mi a következő ionok vegyértékhéjának elektonszerkezete? F-, Fe3+, Sn2+, Lu3+, Eu2+ (Vannak ionok, amelyeknek nincs vegyérték elektronja, hasonlóan a nemesgázokhoz.) (? , ? , ? ,? ,?) 10. Ebben a feladatban ismét egy olyan szót kell kitalálni, amely összerakható vegyjelekből. A feladat megoldása során ki kell találni a megadott információk alapján, hogy mely elemek vegyjeleiről lehet szó. Ha ezek megvannak, akkor összeolvasva (végig kisbetűvel) őket egy értelmes, nem (feltétlenül) a kémiához köthető szót kapunk. Jelen feladatban egy kilencbetűs szót kell kitalálni, amely hat elem vegyjeléből állítható össze. Az első betű: ezen elem egyik izotópja csupán egyetlen nukleonból áll. A második és harmadik betű: a természetben nem előforduló elem, de atomreaktorokban viszonylag sok keletkezik belőle, egy földrészről nevezték el. A negyedik betű: a második legkeményebb elemi anyagforma a gyémánt után, ezen elem oxidját tartalmazó üvegek hőállóak. Az ötödik betű: a legnagyobb rendszámú elem, amely még jelentős mennyiségben előfordul a természetben. A hatodik és hetedik betű: mesterséges elem, amelyből csupán néhány atomot figyeltek meg eddig, a nagyenergiájú elektromágneses sugárzás felfedezőjéről nevezték el. A nyolcadik és kilencedik betű: ez az elem fém, amely az elemcsoportjára jellemzően háromszoros pozitív töltésű ionként fordul elő a természetben. A fémion külső elektronhéján 11 f elektron található, oldata rózsaszín (rózsapiros).



C 1. Mekkora a pH-ja a 0,000050 mol/dm3 koncentrációjú trifluorecetsav oldatnak? A trifluorecetsav saverősségére jellemző állandó pKs = 0,23. A feladatban - ha szükségesnek gondoljátok - a vízionszorzat negatív logaritmusának (pKw) értékét tekintsétek 14,00-nek. (pH = ?,??) 2. 50,0 g NaCl-ra 20 cm3 98,0 m/m %-os (ρ = 1,836 g/cm3) kénsavat öntünk. Legfeljebb hány dm3 hidrogén-klorid gáz képződik szobahőmérsékleten (25,0 °C, 100,000 kPa)? Mi történik, ha felfűtjük a rendszert 200 °C fölé ? Fejlődik-e még gáz (víz nem távozik) és ha igen milyen, és legfeljebb hány dm3 (25,0 °C, 100,000 kPa)? (V = ?,? dm3, ?, ? ,V = ?,? dm3) 3. Egy kloridion tartalmú mintát ezüst-nitráttal titrálunk. Hány mmol kloridiont tartalmazott a minta, ha tudjuk, hogy a titrálás befejeztével összesen 170,25 mg AgCl vált ki? Mekkora az AgNO3-titrálóoldat koncentrációja, ha tudjuk, hogy az ekvivalenciapontban a fogyás 20,05 cm3 volt? (?,???? mmol Cl- és ?,????? mol/dm3 AgNO3) 4. Két liter 0,25 mol/dm3 töménységű CuSO4-oldatot hagytunk bepárlódni. Egy idő után kristályok jelentek meg az edény alján, majd néhány nappal később megmértük a rendszer össztömegét, mely 281,4 g volt (az edény tömegét kivonva). Milyen összetételű anyag vált ki, mekkora lehetett ennek a tömege, és mi lehet az oldat összetétele? Adott hőmérsékleten 100,0 g vízben 32,0 g vízmentes CuSO4 oldódik. (?, ?,? g; az oldat ?,? g H2O-et és ?,? g kristályvízmentes CuSO4-ot tartalmaz.) 5. Ónlemezt mártunk hosszabb időre 200,0 cm3 ólom-nitrát oldatba. A lemezen kristályok kiválását és tömegnövekedést tapasztalunk, amely egy idő után már nem folytatódik. Ekkor a lemez 1,3274 g-mal nehezebb, mint előtte volt. Mekkora volt az ólom-nitrát oldat koncentrációja, feltételezve, hogy a reakció teljes mértékben lejátszódott? (?,??? mol/dm3 Pb(NO3)2) 6. Nátrium-klorid sűrűsége 2,165 g/cm3. Mekkora lehet a klorid- és nátriumionok közötti távolság pikométerben kifejezve, ha tudjuk, hogy a NaCl kristálya felépíthető olyan „kockákból”, amelyek négynégy csúcsát felváltva foglálják el az anionok és kationok? (A megoldáshoz érdemes végiggondolni, hogy a kocka csúcsán lévő atomok hány másik kockával „közösek”.) (a = ?,? pm) 7. Egy mol policiklusos (teljesen) aromás szénhidrogén (melyben nincsenek alifás szénatomok, és kizárólag hattagú gyűrűkből áll) oxigénfeleslegben történő elégetésekor a keletkezett CO2 molekulák száma 14 mollal több, mint a vízmolekulák száma. Melyik aromás szénhidrogénről van szó? (Amennyiben adott összegképlethez több izomer szerkezet is tartozhat, elég az egyik izomer nevét megadni!) (összegképlet: ?; név: ?)



8. Egy észternek, mely a rá jellemző funkciós csoporton kívül csak telített oldalláncokat tartalmaz, a moláris tömege 116,18 g/mol. NaOH-dal végrehajtott lúgos hidrolízise során két (semleges vegyületként értelmezett) termék keletkezik. Ezek közül az egyik tömege 2,39-szer nagyobb a másikénál. Tudjuk továbbá, hogy hidrolízistermékekben nincs tercier vagy kvaterner szénatom, és az alkoholos hidroxilcsoport pedig primer szénatomhoz kapcsolódik! Mi az észter összegképlete, neve és melyek a hidrolízistermékek? (összegképlet: ?; név: ?; hidrolízistermékek: ?, ?) 9. Mi a következő ionok vegyértékhéjának elektonszerkezete? Mg2+, Co2+, Tl+, Cu+, Gd3+ (Vannak ionok, amelyeknek nincs vegyérték elektronja, hasonlóan a nemesgázokhoz.) (? , ? , ? ,? ,?) 10. Ebben a feladatban ismét egy olyan szót kell kitalálni, amely összerakható vegyjelekből. A feladat megoldása során ki kell találni a megadott információk alapján, hogy mely elemek vegyjeleiről lehet szó. Ha ezek megvannak, akkor összeolvasva (végig kisbetűvel) őket egy értelmes, nem (feltétlenül) a kémiához köthető szót kapunk. Jelen feladatban egy kilencbetűs szót kell kitalálni, amely hat elem vegyjeléből állítható össze. Az első betű: ezen elem egyik izotópja csupán egyetlen nukleonból áll. A második és harmadik betű: a természetben nem előforduló elem, de atomreaktorokban viszonylag sok keletkezik belőle, egy földrészről nevezték el. A negyedik betű: a második legkeményebb elemi anyagforma a gyémánt után, ezen elem oxidját tartalmazó üvegek hőállóak. Az ötödik betű: a legnagyobb rendszámú elem, amely még jelentős mennyiségben előfordul a természetben. A hatodik és hetedik betű: mesterséges elem, amelyből csupán néhány atomot figyeltek meg eddig, a nagyenergiájú elektromágneses sugárzás felfedezőjéről nevezték el. A nyolcadik és kilencedik betű: ez az elem fém, amely az elemcsoportjára jellemzően háromszoros pozitív töltésű ionként fordul elő a természetben. A fémion külső elektronhéján 11 f elektron található, oldata rózsaszín (rózsapiros).

A XVII. VegyÉSZtorna III. fordulójának feladatai, november 26

Recommend Documents