E ŘEŠENÍ KONTROLNÍHO TESTU ŠKOLNÍHO KOLA

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "E ŘEŠENÍ KONTROLNÍHO TESTU ŠKOLNÍHO KOLA"

Martina Beranová
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 Ústřední komise Chemické olympiády 49. ročník 2012/201 ŠKLNÍ KL ktegorie A ŘŠNÍ KNTRLNÍH TSTU ŠKLNÍH KLA

2 Řešení kontrolního testu školního kol Ch kt. A 2012/201 KNTRLNÍ TST ŠKLNÍH KLA (60 BDŮ) ANRGANICKÁ CHMI 16 BDŮ Úloh 1 Kyselin fluorovodíková versus fluorovodík 10 bodů 1. Fluorovodík je z lbortorní teploty plyn, tvořený pouze molekulmi HF. Fluorovodík se velmi dobře rozpouští ve vodě. Vzniklý roztok má kyselé vlstnosti oznčujeme jej jko kyselinu fluorovodíkovou. z jkékoliv správné vysvětlení 1 bod 2. ) HF H F (nebo HF H 2 F H ) b) HF F F 2 ] (nebo 2 HF H F 2 ] ) (nebo H 2 2 HF F 2 ] H ) z rovnici () 0,5 bodu, z rovnici (b) 2 body; celkem 2,5 bodu. V roztoku kyseliny fluorovodíkové se ustnoví rovnováh HF H 2 F H, pro niž pltí: [F ] ] K A F] [F F] 0,1 x 0,1 K x 5,94 10 A ] 2 x 0,1 ph 2,2 ] x ] 5,94 10 mol dm z jkýkoliv správný výpočet celkem 2,5 bodu 4. Zvýšená koncentrce fluoridových niontů zvýší hodnotu ph roztoku, neboť dochází k jejich hydrolýze z vzniku hydroxidových niontů. z vysvětlení zvýšení ph roztoku 1 bod Po přídvku fluoridu sodného do kyseliny fluorovodíkové se zvýší koncentrce fluoridových niontů. Vzhledem k tomu, že v smotném roztoku kyseliny fluorovodíkové je jejich koncentrce velmi nízká, tk vliv fluoridových iontů pocházejících z HF znedbáme budeme uvžovt, že ve směsi je nyní koncentrce fluoridových niontů rovn přídvku soli. [F ] 0,2 mol dm HF H 2 F H F] 0,1 mol dm 1

3 Řešení kontrolního testu školního kol Ch kt. A 2012/201 K A ] [F F],5 10 ] 0,2 ] 1,77 10 ] KA F] ] [F ] 4 4 0,1 mol dm ph,75 z výpočet molární koncentrce oxoni 2 body, z výpočet ph roztoku 1 bod; celkem body (uznt lze rovněž i jiné smysluplné řešení) Úloh 2 Teorie VSPR 6 bodů název oxidční čísl tvr částice XeF 4 fluorid xenoničitý F I, Xe IV čtverec [SiF 6 ] 2 nion hexfluorokřemičitnový (lze uznt i novější název nion hexfluoridokřemičitnový) F I, Si IV oktedr SnF 2 fluorid cíntý F I, Sn II lomený ClF fluorid chloritý F I, Cl III tvr písmene T z kždou správně vyprcovnou částici 1,5 bodu (0,5 bodu z název oxidční čísl 1 bod z tvr molekuly nákres pojmenování tvru); celkem 6 bodů 2

4 Řešení kontrolního testu školního kol Ch kt. A 2012/201 RGANICKÁ CHMI 16 BDŮ Úloh 1 body Mezi látky nevhodné, které mohou s Grignrdovým činidlem regovt, ptří následující sloučeniny: Nopk následující látky se užívjí jko rozpouštědl pro příprvu Grignrdových činidel: z správné zřzení kždé sloučeniny 0,5 bodu Úloh 2 10 bodů z kždou správnou strukturu 2 body Jko sloučeninu B můžeme tké uznt dibenzylkdmium.

5 Řešení kontrolního testu školního kol Ch kt. A 2012/201 Úloh Rektivit schridů body Produkt rekce: z správnou strukturu produktu rekce 2 body Produkt elimince H 2 : z správnou strukturu produktu elimince H 2 1 bod 4

6 Řešení kontrolního testu školního kol Ch kt. A 2012/201 FYZIKÁLNÍ CHMI 16 BDŮ Úloh 1 Chemické hodiny 12 bodů 1. Z údjů z tbulky je zřejmé, že při čtyřnásobném zředění peroxodisírnu dojde ke čtyřnásobnému nárůstu rekčního čsu. Při dvojnásobném zředění peroxodisírnu dojde ke vzrůstu rekčního čsu n dvojnásobek. Totéž pltí pro roztok jodidu drselného. Z této úvhy lze implikovt, že uvedená rekce je prvního řádu vzhledem k oběm rektntům rychlostní rovnice proto zní: v k exp (NH ) S c KI z určení prciálního řádu rekce vzhledem ke kždému z rektntů 1 bod z zpsání rychlostní rovnice 1 bod celkem 2 body 2. Počáteční rychlost je (pro mlé změny koncentrce rektntů v rychlostní rovnici) dán jko: v KI I (NH4) 2S28 C6H86 0 Právě úbytku koncentrce kyseliny skorbové při rekci využijeme, neboť její úbytek je mírou přírůstku koncentrce trijodidu. Pro dosttečně krátké čsy změny koncentrcí lze pk tedy psát (pro koncentrci kyseliny skorbové 0,1/0,1 1 mm): v c c ,1 I C6H ,96 10 mol dm s t t z využití koncentrce kyseliny skorbové 0,5 bodu z odvození vzthu pro počáteční rychlost 1 bod z správný výsledek 0,5 bodu celkem 2 body. Ze znlosti počáteční rychlosti rekce lze experimentální rychlostní konstntu určit z experimentálně zjištěné rychlostní rovnice z využití koncentrcí v Tbulce 1: v v 1, kexp (NH ) S KI kexp 1,2 10 mol dm s c(nh ) S KI 0,400 0, z použití experimentální rychlostní rovnice vyjádření rychlostní konstnty 1 bod z správný výsledek včetně jednotek 0,5 bodu celkem 1,5 bodu 4. Změn koncentrce trijodidového niontu je dle nvrženého mechnismu: I k 4 I2 I 5

7 Řešení kontrolního testu školního kol Ch kt. A 2012/201 S využitím proximce stcionárního stvu pro rektivní intermediáty (I, I 2 IS 2 8 ) obdržíme: I 2 I I k k4 I 0> ci I I 2 I 2 I k4 k I 4 k k Doszením stcionárních koncentrcí I, I 2 IS 2 8 do vzthu pro rychlost vzniku trijodidu: I k 1 I 2 S28 Tto rovnice je formálně shodná s experimentálně zjištěnou rychlostní rovnicí. z rovnici čsového přírůstku koncentrce trijodidu 0,5 bodu z rovnice čsových vývojů koncentrcí rektivních intermediátů po 0,5 bodu; celkem 1,5bodu z vyjádření stcionární koncentrce intermediátů po 0,5 bodu; celkem 1,5 bodu z vyjádření rychlosti přírůstku koncentrce trijodidu pomocí koncentrce rektntů 2 body z konsttování shody s experimentem 0,5 bodu celkem 6 bodů 5. xperimentální rychlostní konstnt je rovn nvržené konstntě prvního kroku mechnismu. Tedy k exp k 1. z vzth mezi experimentální nvrženými rychlostními konstntmi 0,5 bodu Úloh 2 Středoškolské prvidlo ktivční energie 4 body 1. Vzrůst rychlosti rekce je dán vzrůstem rychlostní konstnty rekce. Pro rychlostní konstntu pltí Arrheniův vzth. Pro dvojnásobné zrychlení rekce lze psát: T) A e RT T T) 2 T) A e R( T T) Podělením těchto dvou rovnic vyjádřením ktivční energie obdržíme příslušný vzth pro výpočet, do kterého dosdíme T 298 K T 10 K. T) 2 T) Aexp RT Aexp R( T T) 1 RT ln2 1 R( T T) ln , ,14 (298 10) 52,9 kj mol 1 6

8 Řešení kontrolního testu školního kol Ch kt. A 2012/201 Středoškolské prvidlo tedy pltí pro rekce s ktivční energií 52,9 kj mol 1. z správný postup výpočtu ktivční energie 1,5 bodu z správný výsledek 0,5 bodu celkem 2 body 2. Využijeme opět Arrheniův vzth, tentokráte se zvedenou změnou ktivční energie : ) ) 2 ) ) Aexp RT Aexp RT RT ln2 Doszením obdržíme: 8, ln2 1,72 kj mol 1 Pro dvojnásobné zrychlení rekce je třeb snížit ktivční energii o 1,72 kj mol 1. z správný postup výpočtu změny ktivční energie 1,5 bodu z správný výsledek 0,5 bodu celkem 2 body 7

9 Řešení kontrolního testu školního kol Ch kt. A 2012/201 BICHMI 12 BDŮ Úloh 1 8 bodů 1. H H H H H H I 2 2 HI H H 2 body 2. 14,2 ml 0,001 M I 2 odpovídá 14,2 µmol jódu, tj. při stechiometrii 1:1 14,2 µmol k. skorbové n 50 g jblek, n 100 g 100/50 14,2 µmol 28,4 µmol 0,0284 mmol. 0,0284 mmol 176,12 mg/mmol 5,0 mg/100 g 4 body. 60 / 5,0 100 g 1200 g (1,2 kg) 2 body Úloh 2 lektronový trnsportní řetězec spotřeb kyslíku 4 body 1. Ktláz rozkládá (disproporcionuje) peroxid vodíku n kyslík vodu, peroxidáz ktlyzuje oxii jiného substrátu peroxidem vodíku. 1 bod 2. Žádný, oxidáz oxiduje jeden substrát redukuje druhý, tkže vůči druhému substrátu je reduktázou, pro zpětnou rekci nopk. 1 bod. Žádný, je to jen jiné pojmenování podle mechnismu (peroxiddismutáz) nebo podle vnějšího projevu (ktláz). 1 bod 4. V peroxidáze se během funkce mění oxidční stupeň hemově vázného želez, kdežto hemoglobin během přenosu kyslíku koordincí nemění oxidční stupeň hemově vázného želez (stále Fe 2 ). 1 bod 8

Podobné dokumenty

Ac - +H 2 O HAc + OH -, naopak roztok soli silné kyseliny a slabé zásady (např. chlorid amonný NH 4 Cl) vykazuje kyselou reakci K A

Ac - +H 2 O HAc + OH -, naopak roztok soli silné kyseliny a slabé zásady (např. chlorid amonný NH 4 Cl) vykazuje kyselou reakci K A YDROLÝZ SOLÍ ydrolýze podléhjí soli, jejihž ktion přísluší slbé bázi /nebo nion slbé kyselině. ydrolýz soli je reke soli s vodou z vzniku neutrálníh molekul příslušného slbého elektrolytu. Důsledkem hydrolýzy