Ú středníkomise Chemické olympiády. 44. roč ník. Š KOLNÍ KOLO Kategorie B a C SOUTĚ ŽNÍ Ú LOHY STUDIJNÍ A PRAKTICKÉ ČÁSTI

Ú středníkomise Chemické olympiády

44. roč ní k 2007 – 2008

Š KOLNÍ KOLO Kategorie B a C SOUTĚ Ž NÍ Ú LOHY STUDIJNÍ A PRAKTICKÉ ČÁSTI

Národníinstitut dětía mládeže Ministerstva š kolství, mládeže a tělovýchovy

Ú středníkomise Chemické olympiády

44. roč ní k 2007 – 2008

Š KOLNÍ KOLO Kategorie B a C SOUTĚ Ž NÍ Ú LOHY STUDIJNÍ A PRAKTICKÉ ČÁSTI

Národníinstitut dětía mládeže Ministerstva š kolství, mládeže a tělovýchovy

©

Kolektiv autorů 44. roční ku Chemické olympiá dy NIDM MŠ MT Č R

ISBN: 978-80-86784-18-2

Š kolníkolo CHO kat. B, C 2007/2008

Ministerstvo š kolství, mládež e a tělový chovy Č eské republiky ve spolupráci s Č eskou společností chemickou a Č eskou společností průmyslové chemie vyhlaš ují 44. ročník předmětové soutěž e

CHEMICKÁ OLYMPIÁ DA 2007 – 2008 kategorie B pro ž áky 2. a 3. ročníků středních š kol a odpovídající ročníky víceletý ch gymnázií kategorie C pro ž áky 1. a 2. ročníků středních š kol a odpovídající ročníky víceletý ch gymnázií Chemická olympiá da je předmětová soutěž z chemie, která si klade za cíl podporovat a rozví jet talentované žá ky. Formou zá jmové činnosti napomá há vyvolá vat hlubší zá jem o chemii a vést žá ky k samostatné prá ci. Soutěž je jednotná pro celé území Č eské republiky a pořá dá se každoročně. Č lení se na kategorie a soutěžní kola. Vyvrcholení m soutěže pro kategorii A je účast vítězů ná rodního kola CHO na Meziná rodní chemické olympiá dě a pro kategorii E na evropské soutěži Grand Prix Chimique, která se koná jednou za 2 roky. Ú spěšní řešitelé Ú středního kola Chemické olympiá dy budou přijati bez přijímacích zkoušek na tyto vysoké školy: Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy v Praze (chemické obory), Přírodovědecká fakultu Masarykovy Univerzity v Brně (chemické obory), Fakulta chemické technologie VŠ CHT v Praze, Fakulta chemická VUT v Brně a Fakulta chemicko-technologická , Univerzita Pardubice. Ú spěšným řešitelům Chemické olympiá dy kategorií A a E, kteří se umístí na 1. – 3. místě v Ú středním kole a kteří se zapíší ke studiu chemických oborů na Přírodovědeckou fakultu Univerzity Karlovy v Praze, bude přiděleno mimořá dné stipendium.1 Stipendium pro nejúspěšnější řešitele nabízí také Nadační fond Emila Votočka při Fakultě chemické technologie VŠ CHT v Praze. Ú spěšní řešitelé Ú středního kola CHO přijatí ke studiu na té to fakultě mohou zažá dat o stipendium pro první ročník studia. Nadační fond E. Votočka poskytne třem nejúspěšnějším účastníkům kategorie A resp. jednomu kategorie E během 1. ročníku studia stipendium ve výši 10 000 Kč.2 Celostá tní soutěž řídí Ú střední komise Chemické olympiá dy v souladu s organizačním řá dem. Na území krajů a okresů řídí Chemickou olympiá du krajské a okresní komise CHO. Organizá tory krajského kola pro žá ky střední ch škol jsou krajské komise CHO ve spoluprá ci se školami, krajskými úřady a pobočkami Č eské chemické společnosti a Č eské společnosti prů myslové chemie. Na školá ch ří dí školní kola ředitel a pověřený učitel. V souladu se zá sadami pro organizová ní soutěží je pro vedení školy zá vazné, v případě zá jmu studentů o Chemickou olympiá du, uskutečnit její školní kolo, případně zabezpečit účast studentů v této soutěži na jiné škole. 1

2

Podrobnější informace o tomto stipendiu budou uvedeny na webových strá nká ch fakulty www.natur.cuni.cz/chemie/studium. Stipendium bude vyplá ceno ve dvou splá tká ch, po řá dném ukončení 1. semestru 4000 Kč, po ukončení 2. semestru 6000 Kč. Výplata je vá zá na na splnění všech studijních povinností. Celkem mů že nadační fond na stipendia rozdělit až 40 000 Kč v jednom roce. 3


První kolo soutěže První kolo soutěže (školní ) čá stech. Jsou to: a) b) c)

probíhá na školá ch ve všech kategoriích zpravidla ve třech studijní čá st praktická laboratorní čá st kontrolní test školního kola

V této brožuře jsou obsaženy soutěžní úlohy studijní a praktické čá sti prvního kola soutěže kategorií B a C. Autorská řešení těchto úloh společně s kontrolním testem a jeho řešením budou obsahem druhé brožury. Ú lohy ostatní ch kategorií budou vydá ny ve zvlá štních brožurá ch. Třetí čá st první ho kola – kontrolní test bude také separá tní přílohou v brožuře obsahují cí autorská řešení první ho kola soutěže. Vzor zá hlaví vypracovaného úkolu: Karel VÝ BORNÝ Gymná zium, Korunní ul., Praha 2 2. roční k

Kat.: B, 2007 – 2008 Ú kol č.: 1 Hodnocení:

Š kolní kolo chemické olympiá dy řídí a organizuje učitel chemie (dá le jen pověřený učitel), kterého touto funkcí pověří ředitel školy. Ú kolem pověřeného učitele je propagovat Chemickou olympiá du mezi žá ky a získá vat je k soutěžení , předá vat žá ků m texty soutěžních úkolů a dodržovat pokyny řídících komisí soutěže. Spolu s pověřeným učitelem se na přípravě soutěží cích podílejí učitelé chemie v rá mci činnosti předmětové komise. Umožňují soutěžícím prá ci v laboratořích, pomá hají jim odbornou radou, upozorňují je na vhodnou literaturu, popřípadě jim zajišťují další konzultace, a to i s učiteli škol vyšší ch stupňů nebo s odborní ky z praxe a výzkumných ústavů . Ředitel školy vytvá ří příznivé podmínky pro propagaci, úspěšný rozvoj i prů běh Chemické olympiá dy. Podporuje soutěžící při rozvoji jejich talentu a zabezpečuje, aby se prá ce učitelů hodnotila jako ná ročný pedagogický proces. Učitelé chemie spolu s pověřeným učitelem opraví vypracované úkoly soutěží cích, zpravidla podle autorského řešení a kritérií hodnocení úkolů předem stanovených Ú KCHO, případně krajskou komisí Chemické olympiá dy, úkoly zhodnotí a sezná mí soutěží cí s jejich sprá vným řešením. Pověřený učitel spolu s ředitelem školy nebo jeho zá stupcem: a) stanoví pořadí soutěžící ch b) na zá kladě zhodnocení výsledků navrhne nejlepší soutěží cí k účasti ve druhém kole c) provede se soutěžící mi rozbor chyb Ředitel školy zašle příslušné komisi Chemické olympiá dy jmenný seznam soutěží cí ch navržených k postupu do dalšího kola, jejich opravená řešení úkolů , pořadí všech soutěží cí ch (s uvedení m procenta úspěšnosti) spolu s vyhodnocením prvního kola soutěže. Ú střední komise Chemické olympiá dy děkuje všem učitelům, ředitelům škol a dobrovolným pracovníkům, kteří se na průběhu Chemické olympiá dy podílejí. Soutěžícím pak přeje mnoho úspěchů při řešení soutěžních úloh.

4


Vý ň atek z organizačního řádu Chemické olympiády Č l. 5 Ú koly soutěž ících (1) Ú kolem soutěžících je samostatně vyřešit zadané teoretické a laboratorní úlohy. (2) Utajení textů úloh je nezbytnou podmínkou regulérnosti soutěže. Se zněním úloh se soutěžící seznamují bezprostředně před vlastním řešením. Řešení úloh (dá le jen „protokoly“) je hodnoceno anonymně. (3) Pokud má soutěžící výhrady k regulérnosti prů běhu soutěže, má prá vo se odvolat v případě školního kola k pověřenému učiteli, v případě vyšších soutěžních kol k příslušné komisi CHO, popřípadě ke komisi o stupeňvyšší.

Č l. 6 Organizace a propagace soutěž e na š kole, š kolníkolo CHO (1) Zodpovědným za uskutečnění soutěže na škole je ředitel, který pověřuje učitele chemie zabezpečením soutěže (dá le jen „pověřený učitel“). (2) Ú kolem pověřeného učitele je propagovat CHO mezi žá ky, evidovat přihlá šky žá ků do soutěže, připravit, řídit a vyhodnotit školní kolo, předá vat žá ků m texty soutěžních úloh a dodržovat pokyny řídících komisí CHO, umožňovat soutěžícím prá ci v laboratořích, pomá hat soutěžícím odbornými radami, doporučovat vhodnou literaturu, případně jim zabezpečit další konzultace, a to i s učiteli škol vyšších stupňů nebo s odborníky z výzkumných ústavů a praxe. (3) Spolu s pověřeným učitelem se na přípravě, řízení a vyhodnocení školního kola mohou podílet další učitelé chemie v rá mci činnosti předmětové komise chemie (dá le jen „předmětová komise“). (4) Š kolního kola se účastní žá ci, kteří se do stanoveného termínu přihlá sí u učitele chemie, který celkový počet přihlá šených žá ků ozná mí pověřenému učiteli. (5) V případě zá jmu žá ka o účast v soutěži je škola povinna uskutečnit školní kolo, případně zabezpečit účast žá ka v CHO na jiné škole. (6) Š kolní kolo probíhá ve všech kategoriích v termínech stanovených NIDM a Ú K CHO zpravidla ve třech čá stech (studijní čá st, laboratorní čá st a kontrolní test). (7) Pověřený učitel spolu s předmětovou komisí, je-li ustavena: a) zajistí organizaci a regulérnost prů běhu soutěžního kola podle zadá ní NIDM a Ú K CHO, b) vyhodnotí protokoly podle autorských řešení, c) sezná mí soutěžící s autorským řešením úloh a provede rozbor chyb, d) stanoví pořadí soutěžících a vyhlá sí výsledky soutěže. (8) Po skončení školního kola zašle ředitel školy nebo pověřený učitel: a) organizá torovi vyššího kola příslušné kategorie CHO výsledkovou listinu všech účastníků s počty dosažených bodů , úplnou adresou školy a stručné hodnocení školního kola, b) tajemníkovi příslušné komise CHO vyššího stupně stručné hodnocení školního kola včetně počtu soutěžících. (9) Protokoly soutěžících se na škole uschová vají po dobu jednoho roku. Komise CHO všech stupňů jsou oprá vněny vyžá dat si je k nahlédnutí. Č l. 14 Zvláš tníustanovení (1) Ú čast žá ků ve všech kolech soutěže, na soustředěních a v meziná rodních soutěžích se považuje za činnost, která přímo souvisí s vyučová ním. (2) Pravidelná činnost při organizová ní soutěže, vedení zá jmových útvarů žá ků připravujících se na CHO a pravidelné organizační a odborné pů sobení v komisích CHO se považuje za pedagogicky a společensky významnou činnost učitelů a ostatních odborných pracovníků , započítá vá se do pracovního úvazku nebo přiměřeně honoruje.

5


Harmonogram 44. ročníku Chemické olympiády kategorie B a C Školníkola obou kategorií: Studijní čá st školní ho kola: Kontrolní test školní ho kola kategorie B: Kontrolní test školní ho kola kategorie C: Š kola odešle výsledky školní ch kol krajské komisi CHO nejpozději do:

říjen 2007 – únor 2008 3. 3. 2008 7. 3. 2008

Krajskákola kategorie B: Krajskákola kategorie C:

10. a 12. 4. 2008 25. – 26. 4. 2008

14. 3. 2008

Krajská komise je oprá vněna na zá kladě dosažených výsledků ve školním kole vybrat omezený počet soutěžící ch do krajského kola CHO. Předsedové krajský ch komisí odeš lou vý sledkovou listinu krajský ch kol Ú střední komisi Chemické olympiády, NIDM MŠMT Č R Praha dvojím způsobem: a)

Co nejdříve po uskutečnění krajského kola zapíš í vý sledky přísluš ného kraje do „Databáze Chemické olympiády“, která je přístupná na stránkách CHO: www.chemicka-olympiada.cz přes tlačítko „Databáze CHO“. Přístup je chráněn už ivatelský m jménem a heslem, které obdrž íte od Ú K CHO. Ihned po odeslání bude vý sledkoválistina zveřejněna na webový ch stránkách CHO.

b)

Tato databáze umož ň uje zapsané vý sledkové listiny zároveň vytisknout. Takto vytiš těnou vý sledkovou listinu v papírové podobě spolu s hodnocením zaš lete na adresu NIDM nejpozději do 5. 5. 2008.

Letníodborné soustředění Ú střední komise CHO vybere na zá kladě dosažených výsledků v krajských kolech soutěží cí, kteří se mohou zúčastnit letní ho odborného soustředění Chemické olympiá dy.

6


Kontakty na krajské komise Chemické olympiády š kolní rok 2007/2008

Kraj

Předseda

Tajemník

Praha

doc. Ing. Jaroslav Kvíčala Ú stav organické chemie, VŠ CHT Praha Technická 5 166 28 Praha 6 [email protected] tel.: 220 444 278, 220 444 242

Mgr. Linda Rottová Stanice přírodovědců DDM hl. m. Prahy Drtinova 1a 150 00 Praha 5 [email protected] tel.: 257 321 336, l. 132

Středočeský

RNDr. Marie Vasileská , CSc. katedra chemie PedF UK M. D. Rettigové 4 116 39 Praha 1 tel.: 221 900 256 [email protected]

Dr. Martin Adamec katedra chemie PedF UK M. D. Rettigové 4 116 39 Praha 1 tel.: 221 900 256 [email protected]

Jihočeský

RNDr. Karel Lichtenberg, CSc. Gymná zium, Jírovcova 8 371 61 Č eské Budějovice tel.: 387 319 358 [email protected]

Ing. Miroslava Č ermá ková DDM, U Zimního stadionu 1 370 01 Č eské Budějovice tel.: 386 447 319 [email protected]

Plzeňský

Mgr. Jana Pertlová Masarykovo Gymná zium Petá kova 2 301 00 Plzeň 377 270 874 [email protected]

RNDr. Jiří Cais Krajské centrum vzdělá vá ní a jazyková škola PC Koperníkova 26 301 25 Plzeň tel.: 377 350 421 [email protected]

Karlovarský

Ing. Miloš Krejčí Gymná zium Ostrov Studentská 1205 363 01 Ostrov tel.: 353 612 753; 353 433 761 (sekretariá t) [email protected]

Mgr. Bohumil Adamec odd. mlá deže a tělovýchovy KÚ Zá vodní 353/88 360 21 Karlovy Vary tel.: 353 502 515 [email protected]

Ú stecký

Liberecký

Ing. Květoslav Soukup Odd. lidských zdrojů , mlá d. a tělových. KÚ Velká Hradební 48 400 02 Ú stí nad Labem tel.: 475 657 235 [email protected]

Mgr. Tomá š Sedlá k Gymná zium Teplice Č s. dobrovolců 530/11 415 01 Teplice tel.: 417 813 053 [email protected]

Mgr. Věra Rousová tel.: 475 210 861; 732 950 824 [email protected]

PhDr. Bořivoj Jodas, Ph.D. katedra chemie FP TU Há lkova 6 461 17 Liberec tel.: 485 104 412 [email protected]

Ing. Jana Huňková DDM Větrník Riegrova 16 461 01 Liberec tel.: 485 102 433 [email protected]

7


Kraj

Předseda

Tajemník

Krá lovéhradecký

PaedDr. Ivan Holý, CSc. Pedagogická fakulta UHK Rokitanského 62 500 03 Hradec Krá lové tel.: 493 331 161 [email protected]

Mgr. Hana Š rá mková Dů m dětí a mlá deže Lužická 843 500 03 Hradec Krá lové tel.: 495 406 181, 495 406 186 [email protected]

Pardubický

doc. Ing. Jiří Kulhá nek, Ph.D. katedra org. chemie FChT UP Ná m. Č s. Legií 565 532 10 Pardubice [email protected]

Mgr. Klá ra Svačinová DDM Delta Gorkého 2658 530 02 Pardubice tel.: 466 301 010 [email protected]

Vysočina

RNDr. Jitka Š edivá Gymná zium Jihlava Jana Masaryka 1 586 01 Jihlava tel.: 567 303 613 [email protected]

RNDr. Josef Zlá malík Gymná zium Jihlava Jana Masaryka 1 586 01 Jihlava tel.: 567 303 613 [email protected]

Jihomoravský

RNDr. Valerie Richterová Bořetická 5 628 00 Brno tel.: 604 937 265 [email protected]

Mgr. Zdeňka Antonovičová Centrum volného času Lužá nky Lidická 50 658 12 Brno – Lesná tel.: 549 524 124 [email protected]

Ing. Jaroslava Odstrčilová SPŠ , Třída T. Bati 331 765 02 Otrokovice tel.: 577 925 113 [email protected] Zlínský

Bc. Jana Mašková odd. mlá deže, sportu a rozvoje lidských zdrojů KÚ Třída T. Bati 3792 761 90 Zlín tel.: 577 615 443 [email protected]

kat. D RNDr. Stanislava Ulčíková ZŠ Slovenská 3076 760 01 Zlín tel.: 577 210 284 [email protected]

Olomoucký

RNDr. Libor Kvítek, CSc. kat. fyziká lní chemie PřF UP Tř. Svobody 8 771 46 Olomouc tel.: 585 634 420 [email protected]

Ing. Antonín Zvěř odd. mlá deže a sportu KÚ Jeremenkova 40A 779 11 Olomouc tel.: 585 508 561 [email protected]

Moravskoslezský

Mgr. Alexandra Holoušková Gymná zium Havířov Komenského 2 736 01 Havířov [email protected]

Mgr. Marie Kociá nová Stanice přírodovědců Č kalova 1881 708 00 Ostrava – Poruba tel.: 599 527 321 [email protected]

8


Dalš íinformace získáte na adrese:

Ú K CHO – NIDM MŠ MT Praha, Talentcentrum Sá mova 3, 101 00 Praha tel.: 246 088 230, fax: 271 746 615 Ing. Jana Š evcová e-mail: [email protected] Podrobnější informace o chemické olympiá dě i o úlohá ch minulých ročníku získá te na strá nká ch http://www.chemicka-olympiada.cz Ú střední komise CHO je členem Asociace českých chemických společností. Informace o Asociaci a o spoluvyhlašovateli CHO Č eské chemické společnosti naleznete na strá nká ch http://www.csch.cz Významným chemickým odborným časopisem vydá vaným v češtině jsou Chemické listy. Sezná mit se s některými člá nky mů žete v Bulletinu, který vychá zí čtyřikrá t ročně a naleznete ho i na internetových strá nká ch na adrese http://www.uochb.cas.cz/bulletin.html

9

Š kolníkolo CHO kategorie B 2007/2008

KATEGORIE B pro ž áky:

Autoři:

Recenze:

2. a 3. ročníků středních š kol 6. a 7. ročníků osmiletý ch gymnázií 4. a 5. ročníků š estiletý ch gymnázií Mgr. Jiří Kysilka ([email protected]) Katedra filosofie a dějin přírodních věd PřF UK Richard Chudoba Katedra fyziká lní a makromolekulá rní chemie PřF UK RNDr. Jan Kotek, Ph.D. (anorganická čá st, [email protected]) Katedra anorganické chemie, PřF UK Praha Prof. Ing. František Liška, CSc. (organická čá st, [email protected]) Katedra chemie a didaktiky chemie, PedF UK Praha Mgr. Petr Cí gler (praktická čá st, [email protected]) Ú stav organické chemie a biochemie AV ČR Bohuslav Drahoš (praktická čá st) Katedra anorganické chemie, PřF UK Praha RNDr. Vladimí r Vít (pedagogická recenze, [email protected]) Gymná zium Ostrov nad Ohří

TEORETICKÁ Č Á ST – Ú VOD V anorganické čá sti letošní ho roční ku chemické olympiá dy kategorie B se setká te s halogeny. Jejich chemie je pestrá či doslova pestrobarevná , takže o zá bavu nebude nouze. Prostudujte si předevší m chemii jednotlivých halogenů , halogenovodíkových kyselin, halogenidů (zejména halogenidů nekovových prvků ), oxidů a oxokyselin. Zaměřte se na oxidačně redukční účinky jednotlivých sloučenin a na odlišnosti mezi jednotlivými halogeny. Z teoretických znalostí vá m velmi prospěje pochopit, jak se věci mají s valenčními elektrony. Měli byste umět kreslit elektronové vzorce a vyvodit z nich zá kladní chemické trendy, rozumět Lewisově teorii kyselin a zá sad, porozumět teorii VSEPR a umět pomocí ní odhadnout tvar molekul. Organická čá st letošní ho roční ku volně navazuje na čá st anorganickou. Zde zúročíte všechny znalosti o elektronovém obalu, které jste nabyli v anorganické čá sti. Podívá me se trochu blíže na elektrofilní substituci na aromatickém já dře a jednoduché polymerační reakce. Zajímat se budeme o využití těchto oblastí organické chemie v polymerní chemii. Nebojte se, že bychom z vá s tahali nějaké detailní informace o konkrétní ch polymerech. Stačí, když se sezná míte s pojmy jako je monomer, oligomer, polymer, polymerace, polykondenzá t, polykondenzace. Že to zní složitě? Ale kdeže, není čeho se bá t. Ten, kdo pečlivě a samostatně vyřeší všechny úlohy v domá cí m kole, případně se poučí z vlastních chyb při čtení řešení, obstojí při řešení další ch úkolů na výbornou.

10


Doporučenáliteratura: 1.

N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemie prvků, Informatorium 1993, str. 965 – 1101.

2.

R. B. Heslop, K. Jones: Anorganická chemie, SNTL 1982, str. 523 – 559.

3.

H. Remy: Anorganická chemie, SNTL 1971, str. 814–860.

4.

J. Pacá k: Stručné zá klady organické chemie, SNTL 1978, str. 72 – 198 (alifatické a acyklické sloučeniny); str. 222 – 300 (aromatické karbocyklické sloučeniny).

5.

Učebnice chemie pro střední školy.

PRAKTICKÁ Č Á ST – Ú VOD V letošní m roční ku se v praktické čá sti zaměří me na alkalimetrické a srá žecí titrace. Prostudujte si zejména stanovení kyselin za pomocí hydroxidu sodného a argentometrické stanovení aniontů za použití chromanu draselného jako indiká toru. Prostudujte si také obecný princip acidobazických a srá žecích rovnová h. Měli byste být schopni popsat děj využitý při stanovení vyčíslenou chemickou rovnicí a pomocí jednoduchých stechiometrických výpočtů zjistit obsah stanovované lá tky z naměřených spotřeb titračního činidla. Přejeme hodně štěstí při osvojová ní praktických dovedností! Doporučenáliteratura: 1.

E. Adamkovič, O. Liška, T. Š ramko: Analytická chemie I pro 3. ročník SPŠ chemických, str. 100 – 11.

2.

Z. Holzbecher: Analytická chemie, SNTL, Praha 1974, str. 17 – 20, 22 – 30, 44 – 47, 110 – 139, 295 – 311, 316 – 319.

11


TEORETICKÁ Č Á ST (60 bodů) Ú loha 1

Šifra

9 bodů

Když Petr dospěl do svého patná ctého roku, řekl si, že už je dost starý na to, aby se nebá l vylézt na pů du a tak trochu se prohrabat rodinným harampá dím. Vyškrá bal se tedy po schů dcí ch nahoru. Když odklopil dví řka, sesypala se na něj hromada knih, Petrovi ale hned padly do oka dvě tmavé těžké knihy se zlatým ná pisem „Remy“. Jednu z nich otevřel a prolistoval. Oslnila jej spousta vzorců . „Že by dědečkova chemická minulost?“ pomyslel si. Knihy jako by nesly hutná tajemství starých anorganických chemiků . „Kéž bych tak rozuměl tomu, o čem se tu píše!“povzdychl si Petr. Tu z jedné knihy vypadl zažloutlý papír s ná pisem „Š ifra – pouze pro zasvěcené“. Na papí ře stá lo zhruba toto: XGYMEXGXGNAEJNIBKDMTNTIXFNXUDT Kdo zá jem má do chemie halogenů proniknouti, ten svů j dů vtip proká zati musí. Kdo jest zasvěcen do jejich chemických transformací, snadno výsledek procesů předpoví. Cl2 + NaOH ¾80 ¾°C ¾® °C Cl2 + NaOH ¾5¾ ¾® ClO2 + O3 ¾¾® MnO2 + HCl ¾¾® NaClO3 + SO2 ¾¾® NaClO3 + PbO2 + HNO3 ¾¾® Cl2 + Na2CO3 + H2O ¾¾® ClO2 + H2O2 + NaOH ¾¾®

V každé reakci vyber mezi produkty lá tku, obsahující chlor v nejvyšším oxidačním stupni a poznač si ji. Všechna oxidační čísla zapisuj, jak jdou za sebou. Teprve pak získá š klíč k rozřešení šifry. Protože je Petr hlava otevřená , pustil se do studia chemie halogenů , aby šifru zdá rně vyřešil. Vy určitě nechcete zů stat pozadu a rá di Petrovi s řešením pomů žete! Ú koly: 1. Napište vyčíslené chemické rovnice všech probíhajících dějů . U každého děje poznačte oxidační stav produktu obsahují cí ho chlor. (V případě, že více produktů obsahuje chlor, vyberte produkt, v němž je chlor v nejvyšším oxidačním stavu). 2.

Pokud tyto oxidační stavy zapí šete za sebou, získá te osmimístný klíč, který vá m pomů že vyřešit Petrovu šifru.

Ná pověda: Je použita meziná rodní abeceda, obsahující 26 znaků . Nezapomeňte, že každému pí smenku odpoví dá číslo od 1 do 26. 3.

Co šifra po použití klí če odhalila?

12


Ú loha 2

Tajné učení

16 bodů

Na pů dě Petr také nalezl jakési karty. Na jejich obalu byl ná pis „Tajné okultní učení VSEPR.“ Uvnitř bylo dvaná ct malých kartiček se vzorci a dvaná ct velkých karet s obrá zky. Na malých kartičká ch byly tyto vzorce: BF3, BrF3, CCl4, ClF, ClF5, OF2, PCl3, PCl5, SeCl4, SF6, XeF2, XeF4. Na velkých kartá ch byly tyto obrá zky:

Ú koly: 1. Co znamená zkratka VSEPR? Vysvětlete, na čem je toto učení postaveno. 2.

Nakreslete elektronové vzorce všech uvedených lá tek. Volné elektronové pá ry ligandů není třeba ve vzorcí ch uvá dět.

3.

Lá tky přiřaď te obrá zků m na kartičká ch. Nakreslete tvary molekul všech těchto lá tek. Vyznačte i volné elektronové pá ry na centrá lních atomech.

4.

Co je to elektronový oktet? Co je to oktetové pravidlo a z čeho je odvozeno? Existují i jiné stabilní konfigurace, kdy oktetové pravidlo splněné není? (Uveď te alespoňdva příklady.)

5.

Co jsou Lewisovy kyseliny? Které z uvedených lá tek za ně lze považovat? (Uveď te všechny pří klady, bodová ny budou max. 3 příklady.)

6.

Co jsou Lewisovy zá sady? Které z uvedených lá tek za ně lze považovat? (Uvažujte pouze o rozložení na centrá lní m atomu, na ligandy neberte zřetel. Uveď te všechny příklady, bodová ny budou max. 2 příklady.) 13


Ú loha 3 Bromičnan versus brom

5 bodů

Ú koly: 1. Doplňte a vyčíslete ná sledují cí rovnice, při nichž vzniká jód: I− + Br2 ¾® I− + BrO3− + H+ ¾® 2.

Při stechiometrickém prů běhu první reakce zreagovalo s jistým množstvím jodidu 50 ml roztoku bromu (bromové vody) o koncentraci 0,5 mol l−1. Spočtěte, jaké množství 0,5 mol l−1 roztoku bromičnanu byste potřebovali, aby stechiometricky zreagovalo stejné množství jodidu podle druhé rovnice.

Ú loha 4

Alkylace pánů Friedela a Craftse

9 bodů

Organičtí chemici často potřebují zavést na benzenové já dro uhlovodíkový substituent. S jednoduchým způ sobem, jak tuto syntézu provést, přišli už v 19. století pá nové Charles Friedel a James Mason Crafts. V první m kroku reaguje 2-chlor-2-methylpropan (terc-butylchlorid) s chloridem hlinitým za vzniku reaktivní ch meziproduktů A (obsahuje uhlík) a Z (neobsahuje uhlík). Meziprodukt A napadá benzenové já dro a dá vá vzniknout produktu B. Ú koly: 1. Nakreslete elektronový vzorec molekuly AlCl3. Bude se tato molekula chovat jako Lewisova kyselina, zá sada či neutrá lně? Vysvětlete. 2.

Jaký je tvar molekuly AlCl3 dle teorie VSEPR?

3.

Nakreslete elektronový vzorec meziproduktu Z. Jaký je tvar molekuly Z podle teorie VSEPR?

4.

Nakreslete vzorec meziproduktu A. Jaký je tvar molekuly A podle teorie VSEPR?

5.

Elektronová hustota na terciá lní m uhlíku v lá tce A oproti terciá lnímu uhlíku v 2-chlor-2-methylpropanu bude: a. zvýšená b. sní žená c. beze změny

6.

Lá tka A je činidlem: a. nukleofilní m b. elektrofilní m c. radiká lovým

7.

Popište mechanismus reakce lá tky A s benzenem ve třech krocích.

8.

Nakreslete vzorec lá tky B. Nazvěte ji.

9.

Zvažte, zda bychom mohli stejným způ sobem připravit propylbenzen. Svou odpověď zdů vodněte.

14


Ú loha 5

Aminokyseliny

10 bodů

Peptidy (krá tké oligomery aminokyselin) mohou vznikat kondenzací aminokyselin za pří tomnosti koncentrované kyseliny sí rové. Petra zajímalo, jaké dipeptidy (dimery vzniklé kondenzací dvou aminokyselin) se budou vyskytovat v reakční směsi, která obsahuje glycin, alanin a koncentrovanou kyselinu sí rovou. CH3

COOH

H2N

COOH

H2N

glycin

alanin

Ú koly: 1. Dí ky acidobazickým vlastnostem přítomných skupin vytvá ří aminokyseliny tzv. obojetný ion, neboli amfion (zwitterion). Nakreslete tento ion odvozený od alaninu. 2.

Nakreslete chemické vzorce všech dipeptidů v reakční směsi.

3.

Mohou být v reakční směsi přítomny ještě další produkty? Jaké?

Ú loha 6

Spojovačka – plasty v denním ž ivotě

11 bodů

V ná sledují cí m obrá zku se pomí chaly monomery, polymery a výrobky, které se z těchto polymerů vyrá bějí . Vaším úkolem je vytvořit uspořá dané trojice monomer-polymer-výrobek. H2C

CH2

polystyren I

O

CH3

H2C

R polyethylen L

pytlík na bonbony Y

Y

poly(methylmethakrylá t) K

N

Cl

kelímek od jogurtu O

poly(vinylchlorid) I

plexisklo R

H2C

tepelná izolace T

linoleum L

CH3 H2C

COOCH3 A

polypropylen L

1.

Nazvěte všechny monomery jejich běžně užívanými ná zvy (ná povědou vá m mohou být ná zvy polymerů ). Seřaď te ná zvy monomerů podle abecedy.

2.

Vytvořte uspořá dané trojice monomer-polymer-výrobek. Tyto uspořá dané trojice seřaď te abecedně podle ná zvů monomerů . Tučná písmenka poté vytvoří tajenku, která začíná na P.

3.

Tajenkou je další zná mý polymer. Jak se jmenuje monomer, ze kterého tento polymer vzniká ? Nakreslete jeho vzorec. Uveď te příklad použití tohoto polymeru. 15


PRAKTICKÁ Č Á ST (40 bodů) Ú loha 1

Standardizace odměrného roztoku hydroxidu

20 bodů

Hydroxid sodný není standardní lá tkou, takže nemů žeme připravit roztok o přesně zná mé koncentraci. Přesnou koncentraci hydroxidu sodného stanovíme tak, že zjistíme objem roztoku potřebný pro ztitrová ní přesně odměřeného objemu standardního roztoku kyseliny šťavelové o zná mé koncentraci. Kyselina šťavelová je standardní lá tkou, kterou lze považovat za dostatečně čistou. Lze ji tedy přímo vá žit a připravit tak roztok o přesně zná mé koncentraci. Pomůcky: · 250 ml odměrná baňka · 2 × 250 ml titrační baňka · 25 ml byreta · 10 ml pipeta · ná levka · 10 ml odměrný vá leček · 100 ml ká dinka · střička s destilovanou vodou · kapá tko (lahvička s kapá tkem) Chemiká lie: · roztok NaOH o přibližné koncentraci 0,1 mol l–1 · 0,05 mol l–1 standardní roztok kyseliny šťavelové (přesnou koncentraci uvede organizá tor) · roztok CaCl2 o koncentraci 1 mol l–1 · fenolftalein Pracovnípostup Naplňte byretu roztokem hydroxidu sodného. (Byretu nejdříve napusťte cca do poloviny odměrným roztokem hydroxidu sodného a opět vypusťte. Nyní ji roztokem naplňte a přebytek odpusťte tak, aby se meniskus dotýkal rysky s nulovou hodnotou. Pokud jsou v kohoutu bubliny, prudce odpusťte několik mililitrů a byretu znovu naplňte.) Do titrační baňky odpipetujte 10,0 ml standardního roztoku kyseliny šťavelové. Obsah titrační baňky zřeď te destilovanou vodou přibližně na 50 ml. Přidejte 2 – 3 kapky fenolftaleinu. Titrujte roztokem hydroxidu do rů žového zbarvení indiká toru. Odměrným vá lečkem přilijte do titrační baňky 10 ml roztoku CaCl2 a pokračujte v titraci do nemizícího rů žového zbarvení. Titraci proveď te celkem třikrá t. Otázky a úkoly: 1.

Napište chemickou rovnici neutralizace.

2.

Vypočí tejte koncentraci roztoku hydroxidu sodného.

3.

Proč se ke konci titrace přidá vá do titrační baňky roztok CaCl2? Doložte chemickou rovnicí .

16


Ú loha 2

Stanovení obsahu chloridů v „mořské“ vodě

20 bodů

Chloridy se srá žejí stříbrnými ionty na nerozpustný chlorid stříbrný. Lze je tedy stanovit argentometricky za pomocí odměrného roztoku dusičnanu stříbrného. Č ervenohnědý chroman stří brný je rozpustnější než chlorid stříbrný, proto mů žeme chroman draselný použít jako indiká tor konce titrace. Pomůcky: · 250 ml odměrná baňka · 2 × 250 ml titrační baňka · 25 ml byreta · ná levka · 10 ml pipeta nedělená · 100 ml ká dinka · 5 ml pipeta dělená · střička s destilovanou vodou · kapá tko (lahvička s kapá tkem) Chemiká lie: · 10 ml vzorku roztoku chloridu sodného v odměrné baňce · 0,01 mol l–1 odměrný roztok AgNO3 · 5%ní roztok K2CrO4 jako indiká tor Pracovnípostup Roztokem dusičnanu stříbrného naplňte byretu. (Byretu dvakrá t naplňte vodou a vypusťte, poté dvakrá t cca do poloviny odměrným roztokem dusičnanu stříbrného a opět vypusťte. Nyní ji naplňte roztokem dusičnanu stříbrného a připravte k použití stejně jako v úloze 1.) 10,0 ml vzorku „mořské“vody v 250 ml odměrné baňce doplňte destilovanou vodou po rysku a promí chejte. Odpipetujte 10,0 ml vzorku do titrační baňky a zřeď te destilovanou vodou na cca 50 ml. Přidejte 10 kapek roztoku K2CrO4. Titrujte odměrným roztokem dusičnanu stříbrného, dokud se zá kal trvale nezbarví červenohnědě. Titraci proveď te celkem třikrá t. Otázky a úkoly: 1.

Napište chemickou rovnici argentometrické titrace.

2.

Vypočí tejte množství chloridu v „mořské“vodě (v pů vodním nezředěném vzorku) v g/l.

3.

Doložte chemickou rovnicí funkci chromanu draselného jakožto indiká toru.

4.

− − − V mořské vodě se vyskytují i ná sledující anionty: SO2− 4 , F , Br , I . Které z nich mohou zkreslit argentometrické stanovení chloridů ?

-

-

A(Cl) = 35,45 g mol−1 17


Praktická čá st š kolního kola 44. ročníku CHO kategorie B PRACOVNÍLIST Body celkem: soutěžní číslo:

Praktická č ást – výsledky 1. StanoveníNaOH: čí slo stanovení

1.

2.

3.

prů měr:

spotřeba NaOH (ml) Body:

2. Stanoveníchloridů: čí slo stanovení

1.

2.

3.

prů měr:

spotřeba AgNO3 (ml) Body:

Praktická č ást – otázky a ú koly Ú loha 1 1. Napište chemickou rovnici neutralizace. Body:

2. Vypočí tejte koncentraci roztoku hydroxidu sodného.

Body:

18


3. Proč se ke konci titrace přidá vá do titrační baňky roztok CaCl2? Doložte chemickou rovnicí .

Body:

Ú loha 2 1. Napište chemickou rovnici argentometrické titrace. Body:

2. Vypočí tejte množství chloridu v „mořské“vodě (v pů vodním nezředěném vzorku) v g/l. Ar(Cl) = 35,45

Body:

3. Doložte chemickou rovnicí funkci chromanu draselného jakožto indiká toru.

Body:

− − − 4. V mořské vodě se vyskytují i ná sledující anionty: SO2− 4 , F , Br , I . Které z nich mohou zkreslit argentometrické stanovení chloridů ?

Body:

19

Š kolníkolo CHO kategorie C 2007/2008

KATEGORIE C pro ž áky :

1. a 2. ročníků středních š kol 5. a 6. ročníků osmiletý ch gymnázií 3. a 4. ročníků š estiletý ch gymnázií

Autoři:

RNDr. Jan Kotek, Ph.D. ([email protected]); RNDr. Zbyněk Rohlík (rohlik@ natur.cuni.cz) Katedra anorganické chemie, PřF UK Praha

Recenze:

Mgr. Petr Cí gler (praktická čá st, [email protected]) Ú stav organické chemie a biochemie AV ČR Ing. Bohuslav Dušek, CSc. (teoretická čá st, [email protected]) Katedra společenských věd, VŠ CHT Praha RNDr. Petr Holzhauser (teoretická čá st, [email protected]) Ú stav anorganické chemie, VŠ CHT Praha Rudolf Pí ša (praktická čá st) VŠ CHT Praha Mgr. Jiřina Mundlová (pedagogická recenze, [email protected]) Gymná zium Křenová , Brno

OBECNÁ A ANORGANICKÁ Č Á ST – Ú VOD Biná rní slouč eniny vodíku V letošní m roční ku chemické olympiá dy se zaměří me na biná rní sloučeniny vodí ku s nepřechodnými prvky. Při řešení úloh využijeme znalosti o ná zvosloví, přípravě a reaktivitě iontových a kovalentní ch hydridů (s výjimkou sloučenin berylia, vyšších hydridů boru a hydridů Ga–Tl a Ge–Pb). Budeme se zabývat i vybranými hydridy komplexními (zvlá ště těmi s centrá lní m atomem ze 3. hlavní skupiny), které sice nespadají pod biná rní sloučeniny, ale byla by škoda neshlédnout pestrost jejich chemického chová ní. Pro zvlá dnutí úloh budeme rovněž potřebovat vztahy popisující chová ní ideá lního plynu (stavová rovnice), zá kladní termochemické zá kony (zá kon zachová ní energie, Hessů v zá kon) a veličiny (spalné a slučovací teplo) a samozřejmě schopnost vyčíslová ní obyčejných i redoxní ch rovnic. V praktické čá sti se zaměříme na oxidačně-redukční reakce některých běžnějších biná rní ch sloučenin prvků s vodí kem. Doporučenáliteratura: 1.

2. 3.

4.

J. Vací k, J. Barthová , J. Pacá k, B. Š trauch, M. Svobodová , F. Zemá nek: Přehled středoškolské chemie, SPN – pedagogické nakladatelství, a.s. Praha 1999, str. 45 – 61, 127 – 134, 159 – 160, 166 – 207. V. Flemr, B. Dušek: Chemie I pro gymná zia (obecná a anorganická ), SPN – pedagogické nakladatelství , a.s. Praha 2001, str. 30 – 35, 41 – 44, 67 – 68, 78, 95 – 99. J. Klikorka, B. Há jek, J. Votinský: Obecná a anorganická chemie, SNTL/Alfa Praha 1985, str. 148 – 151, 216 – 228, 243 – 246, 293 – 294, 316 – 317, 325 – 327, 350 – 355, 358 – 359, 378, 383 – 384, 405 – 407, 494. N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemie prvků I a II, Informatorium Praha 1993, str. 59 – 62, 72 – 94, 114 – 117, 146 – 151, 204 – 211, 275 – 280, 410 – 411, 506 – 511, 514 – 519, 521 – 522, 593 – 595, 682 – 683, 775 – 781, 838 – 840, 941 – 942, 991 – 1001.

20


PRAKTICKÁ Č Á ST – Ú VOD Biná rní slouč eniny vodíku Podobně jako v teoretické čá sti se i v čá sti praktické budeme zabývat vybranými biná rní mi sloučeninami vodí ku. Při řešení úloh praktické čá sti využijeme jejich acidobazických či oxidačně-redukční ch vlastností . Sezná míme se se zá kladními metodami odměrné analýzy – s titracemi založenými na neutralizační ch či redoxních reakcích. Při přípravě bychom neměli zanedbat zvlá ště vyčíslová ní chemických rovnic a zá kladní stechiometrické výpočty. Doporučenáliteratura: 1.

J. Vací k, J. Barthová , J. Pacá k, B. Š trauch, M. Svobodová , F. Zemá nek: Přehled středoškolské chemie, SPN – pedagogické nakladatelství, a.s. Praha 1999, str. 45 – 64.

2.

V. Flemr, B. Dušek: Chemie I pro gymná zia (obecná a anorganická ), SPN – pedagogické nakladatelství , a.s. Praha 2001, str. 30 – 35, 95 – 99.

3.

Tomí ček: Kvantitativní analysa, Stá tní zdravotnické nakladatelství 1958, str. 170, 199 – 203, 208 – 209, 227 – 230.

21


TEORETICKÁ Č Á ST (60 bodů) Ú loha 1

Spalování uhlovodíků

15 bodů

Ethan, C2H6, je významným produktem petrochemického prů myslu, a v technologických procesech se často využívá jako palivo. Ú koly: a) Napište a vyčíslete rovnici spalová ní ethanu v nadbytku kyslíku. b)

Pomocí Hessova zá kona vypočítejte (v jednotká ch kJ mol–1) molá rní spalné teplo Qsp ethanu. Vypočtené teplo porovnejte se spalným teplem methanu CH4 a propanu C3H8. Spalná tepla vztá hněte na objem (za standardních podmínek, tj. 0 °C a 101,325 kPa, výsledek uveď te v MJ m–3) a na hmotnost (v kJ g–1) plynů . Které z uvedených paliv je nejvýhřevnější ? Srovnejte údaje jak pro hmotnostní , tak pro objemovou výhřevnost. 2 C + 3 H2 ¾® C2H6 Qsl = –85 kJ mol–1 C + O2 ¾® CO2 Qsl = –394 kJ mol–1 H2 + ½ O2 ¾® H2O Qsl = –286 kJ mol–1 Qsp(methan) = –890 kJ mol–1 Qsp(propan) = –2221 kJ mol–1 A(H) = 1,01 g mol–1; A(C) = 12,01 g mol–1

Mnohem častěji než s čistými uhlovodí ky se v praxi setká vá me s jejich směsmi. c)

Jaké bude molá rní spalné teplo modelové směsi vzniklé smíchá ním 1,06 m3 methanu, 2,52 m3 ethanu a 6,23 m3 propanu? Uvažujte ideá lní chová ní všech zúčastněných plynů .

Ú loha 2

Borohydrid

8 bodů

Dů ležitým redukční m činidlem používaným v chemické laboratoři i v prů myslu je tetrahydridoboritan sodný, Na[BH4]. Ú koly: a) Jaký tvar má tetrahydridoboritanový anion? Tetrahydridoboritan sodný lze připravit mnoha rů znými způ soby. K nejběžnějším patří reakce hydridu sodného s diboranem, nebo reakce hydridu sodného s chloridem boritým. b)

Sestavte a vyčíslete obě rovnice popisující výše uvedené přípravy.

c)

V jaké lá tky se přemění pů sobení m Na[BH4] ná sledující sloučeniny: – PCl3 (napište vzorec produktu obsahujícího fosfor) – SiBr4 (napište vzorec produktu obsahujícího křemík)

22


Nejdů ležitější uplatnění nachá zí tetrahydridoboritan sodný v organické syntéze. Typickým pří kladem jeho použití je napří klad redukce karbonylových sloučenin na odpovídající alkoholy: OH*

O Na[BH4]

d)

H*

Jaké redukční činidlo byste použili, kdyby produktem uvedené reakce měla být analogická deuterovaná sloučenina (mají cí deuterium místo atomů vodíku H*)? Navrhněte přípravu takového činidla.

Ú loha 3

Názvosloví

7 bodů

Napište ná zvy (resp. vzorce) ná sledují cí ch čtrná cti sloučenin: H2Se Si2H6 Ca[BH4]2 HI HN3 C2H2 H2O2 Ú loha 4

disulfan hydrid strontnatý stiban diboran deuterid draselný tetrahydridoinditan hořečnatý benzen Elektrolý za vody

16 bodů

Elektrolýzou vody obohacené deuteriem (tj. směsi H2O, HDO a D2O) se na katodě vyloučilo 18,39 dm3 plynu (při teplotě 21,05 °C a tlaku 99,84 kPa). Hmotnostní úbytek elektrolyzované kapaliny činil 14,23 g. A(H) = 1,008 g mol–1; A(D) = 2,014 g mol–1; A(O) = 15,999 g mol–1. Ú koly: a) Vypočí tejte obsah deuteria v elektrolyzované vodě. Výsledek udejte jako molá rní zlomek vů či celkovému vodí ku a v hmotnostních procentech ve výchozí kapalině. Při výpočtu předpoklá dejte, že rychlosti vylučová ní vodíku i deuteria jsou stejné. b)

Jak se triviá lně označuje deuterium oxid (D2O)?

c)

Napište, jaké molekuly jsou přítomny v plynu vyloučeném na katodě.

d)

Jaká je hmotnost plynu vyloučeného na katodě?

e)

Vypočí tejte, jaký objem zaují má plyn vyloučený na anodě (za stejných podmínek, tj. při teplotě 21,05 °C a tlaku 99,84 kPa).

23


Ú loha 5

Polarita vazby

14 bodů

Budeme-li zkoumat charakter vazby M–H v biná rních sloučeniná ch prvků periodické tabulky s vodí kem, nalezneme sloučeniny vysloveně iontové, vysloveně kovalentní a celou řadu mezistupňů mezi těmito extrémy. Polarita vazby odpovídá zhruba rozdílu elektronegativit vazebných partnerů a samozřejmě ovlivňuje reaktivitu. Ú koly: a) V ná sledují cí ch sloučeniná ch určete typ vazby M–H (podle polarity) a uveď te, zda v kapalném stavu vedou elektrický proud: KH, CH4, H2O. b)

Seřaď te podle sí ly halogenovodí kové kyseliny: HF, HCl, HBr, HI.

c)

U ná sledují cí ch dvojic sloučenin označte kolečkem (○) ty, které spolu budou reagovat za uvolnění vodí ku, kří žkem (×) ty, které vů bec nebudou reagovat, a u zbylých rovnic doplňte produkty. NaH + HBr SiH4 + C3H8 N 2 H 4 + HCl LiH + CaH 2 KH + C 2 H 2 CH4 + HF PH3 + HI H 2 S + CaH2 RbH + NH 3 NH 3 + HN 3

¾® ¾® ¾® ¾® ¾® ¾® ¾® ¾® ¾® ¾®

24


PRAKTICKÁ Č Á ST (40 bodů) Ú loha 1

Manganometrické stanovení peroxidu vodíku

40 bodů

Obsah peroxidu vodí ku ve vzorku lze zjistit pomocí manganometrické titrace. Manganistan draselný reaguje v kyselém prostředí s peroxidem vodíku podle schématu: KMnO4 + H2O2 + H2SO4 ¾® K2SO4 + MnSO4 + H2O + O2 Na zá kladě znalosti spotřeby odměrného roztoku manganistanu draselného určíme lá tkové množství peroxidu vodí ku ve vzorku a jeho molá rní koncentraci. Pracovnípostup 10,0 cm3 roztoku H2O2 o nezná mé koncentraci odpipetujte do 100 ml odměrné baňky a doplňte destilovanou vodou po rysku. Poté odpipetujte 10,0 cm3 takto připraveného roztoku do titrační baňky. Přilijte 10 cm3 zředěné (1:3) H2SO4 a několik kapek 5%ního roztoku MnSO4 a titrujte odměrným roztokem KMnO4 do slabě rů žového zbarvení. Přesnou koncentraci odměrného roztoku vá m sdělí vyučují cí . Stanovení proveď te ještě dvakrá t. V případě odlehlého výsledku proveď te ještě jednu doplňkovou titraci. Otázky a úkoly: 1.

Vyčí slete výše uvedenou rovnici reakce manganistanu draselného s peroxidem vodíku.

2.

Vypočí tejte molá rní koncentraci H2O2 v předloženém vzorku.

3.

Do zkumavky nalijte 2 ml 1% roztoku KI. Přidejte 3 ml 3% roztoku H2O2 a několik kapek zředěné kyseliny sí rové. Popište pozorovaný proces vyjá dřete jej vyčíslenou rovnicí.

4.

Obsah peroxidu vodí ku lze stanovit i nepřímou jodometrickou titrací. Vzorek reaguje s jodidem a vyloučený jód je poté titrová n odměrným roztokem thiosíranu sodného, se kterým reaguje za vzniku tetrathionanu sodného a jodidu sodného podle rovnice: I2 + 2 Na2S2O3 ¾® 2 NaI + Na2S4O6 10,0 cm3 roztoku vzorku H2O2 zreagovalo s nadbytkem jodidu draselného. Uvolněný jod byl poté ztitrová n 0,0200 M roztokem thiosíranu sodného, jehož prů měrná spotřeba činila 18,25 cm3. Vypočí tejte molá rní koncentraci H2O2 ve vzorku.

25


Praktická čá st š kolního kola 44. ročníku CHO kategorie C PRACOVNÍLIST Body celkem:

soutěžní číslo:

Praktická č ást – otázky a ú koly 1. Vyčí slení rovnice KMnO4 +

H2O2 +

H2SO4 ¾®

K2SO4 +

MnSO4 +

H2O +

O2 Body:

Praktická č ást – výsledky 4. Spotřeby titrační ho roztoku V1 (ml)

V2 (ml)

V3 (ml)

V4 (ml)

Vprů m (ml)

Koncentrace H2O2 ve vzorku (manganometricky) ........................................mol l–1.

Body:

3. Pozorová ní a chemická rovnice reakce KI s H2O2:

Body: 4. Koncentrace H2O2 ve vzorku (jodometricky):

Body:

26

KorespondenčníSeminář Inspirovaný Chemickou Tematikou

☺

Poznáte chemii jinak než jen jako vzorečky, reakce, výpočty a poučky. Zjistíte, že chemie může být i zábava.

☺

Dozvíte se mnoho zajímavostí z různých chemických oborů.

☺

Seznámíte se s partou lidí, kteří mají chemii stejně rádi jako Vy.

☺

KSICHT, to jsou netradiční ú lohy, hříčky i ú koly k zamyš lení, výlety a soustředě ní plné přednášek, laboratoří, exkurzí, ale hlavně legrace a dobré pohody.

☺

A pro ty nejlepš í z Vás máme připraveny hodnotné ceny!

Zaujal Vás náš seminář? Ř ekně te si o ně j u svého vyučujícího chemie nebo si ho stáhně te na naš ich stránkách. HTTP:// KSICHT.NATUR.CUNI.CZ První série zač íná v říjnu.

KSICHT@NATUR .CUNI.CZ 27

Pozná mky:

28

Chemická olympiáda 1. část Soutě žníú lohy studijnía praktické části š kolního kola kategorie B a C 44. ročník – 2007/2008 Autoři kategorie B:

Mgr. JiříKysilka, Richard Chudoba

Odbornárecenze:

Mgr. Petr Cígler, Mgr. Bohuslav Drahoš

Pedagogickárecenze:

RNDr. Vladimír Vít

Autoři kategorie C:

RNDr. Jan Kotek, Ph.D., RNDr. Zbyně k Rohlík

Odbornárecenze:

Mgr. Petr Cígler, Ing. Bohuslav Duš ek, CSc., RNDr. Petr Holzhauser, Rudolf Píš a

Pedagogickárecenze:

Mgr. Jiřina Mundlová

Redakce:

Ladislav Nádherný, Petr Holzhauser

Vydal:

Národníinstitut dě tía mládeže MŠMT ČR – 1 345 ks

ISBN:

978-80-86784-18-2

Ú středníkomise Chemické olympiády. 44. roč ník. Š KOLNÍ KOLO Kategorie B a C SOUTĚ ŽNÍ Ú LOHY STUDIJNÍ A PRAKTICKÉ ČÁSTI

Recommend Documents