1 18 I. A VIII. A 1 2 3 4 5 6 7 1,00794 4,003 1H 2 13 14 15 16 17 2He 2,20 II. A III. A IV. A V. A VI. A VII. A Vodík relativní atomová hmotnost Helium 6,941 9,012 18,998 10,811 12,011 14,007 15,999 18,998 20,179 značka 3Li 4Be 9F 5B 6C 7N 8O 9F 10Ne 0,97 1,50 4,10 2,00 2,50 3,10 3,50 4,10 protonové elektronegativita Lithium Beryllium Fluor Bor Uhlík Dusík Kyslík Fluor Neon 22,990 24,305 číslo 26,982 28,086 30,974 32,060 35,453 39,948 název 11Na 12Mg 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar 1,00 1,20 III. B IV.B V.B VI.B VII.B VIII.B VIII.B VIII.B I.B II.B 1,50 1,70 2,10 2,40 2,80 Sodík Hořčík Hliník Křemík Fosfor Síra Chlor Argon 39,10 40,08 44,96 47,88 50,94 52,00 54,94 55,85 58,93 58,69 63,55 65,38 69,72 72,61 74,92 78,96 79,90 83,80 19K 20Ca 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 26Fe 27Co 28Ni 29Cu 30Zn 31Ga 32Ge 33As 34Se 35Br 36Kr 0,91 1,00 1,20 1,30 1,50 1,60 1,60 1,60 1,70 1,70 1,70 1,70 1,80 2,00 2,20 2,50 2,70 Draslík Vápník Skandium Titan Vanad Chrom Mangan Železo Kobalt Nikl Měď Zinek Gallium Germanium Arsen Selen Brom Krypton 85,47 87,62 88,91 91,22 92,91 95,94 ~98 101,07 102,91 106,42 107,87 112,41 114,82 118,71 121,75 127,60 126,90 131,29 37Rb 38Sr 39Y 40Zr 41Nb 42Mo 43Tc 44Ru 45Rh 46Pd 47Ag 48Cd 49In 50Sn 51Sb 52Te 53I 54Xe 0,89 0,99 1,10 1,20 1,20 1,30 1,40 1,40 1,40 1,30 1,40 1,50 1,50 1,70 1,80 2,00 2,20 Rubidium Stroncium Yttrium Zirconium Niob Molybden Technecium Ruthenium Rhodium Palladium Stříbro Kadmium Indium Cín Antimon Tellur Jod Xenon 132,91 137,33 178,49 180,95 183,85 186,21 190,20 192,22 195,08 196,97 200,59 204,38 207,20 208,98 ~209 ~210 ~222 55Cs 56Ba 72Hf 73Ta 74W 75Re 76Os 77Ir 78Pt 79Au 80Hg 81Tl 82Pb 83Bi 84Po 85At 86Rn 0,86 0,97 1,20 1,30 1,30 1,50 1,50 1,50 1,40 1,40 1,40 1,40 1,50 1,70 1,80 1,90 Cesium Barium Hafnium Tantal Wolfram Rhenium Osmium Iridium Platina Zlato Rtuť Thallium Olovo Bismut Polonium Astat Radon ~223 226,03 261,11 262,11 263,12 262,12 270 268 281 280 277 ~287 289 ~288 ~289 ~291 293 87Fr 88Ra 104Rf 105Db 106Sg 107Bh 108Hs 109Mt 110Ds 111Rg 112Cn 113Uut 114Uuq 115Uup 116Uuh 117Uus 118Uuo 0,86 0,97 Francium Radium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Ununtrium Ununquadium Ununpentium Ununhexium Ununseptium Ununoctium 6 Lanthanoidy 7 Aktinoidy 138,91 140,12 140,91 144,24 ~145 150,36 151,96 157,25 158,93 162,50 164,93 167,26 168,93 173,04 174,04 57La 58Ce 59Pr 60Nd 61Pm 62Sm 63Eu 64Gd 65Tb 66Dy 67Ho 68Er 69Tm 70Yb 71Lu 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,00 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 1,10 Lanthan Cer Praseodym Neodym Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutecium 227,03 232,04 231,04 238,03 237,05 {244} ~243 ~247 ~247 ~251 ~252 ~257 ~258 ~259 ~260 89Ac 90Th 91Pa 92U 93Np 94Pu 95Am 96Cm 97Bk 98Cf 99Es 100Fm101Md 102No 103Lr 1,00 1,10 1,10 1,20 1,20 1,20 1,20 1,20 1,20 1,20 1,20 1,20 1,20 1,20 1,20 Aktinium Thorium Protaktinium Uran Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Kalifornium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrecium grafické zpracování Ladislav Nádherný, 4/2010
Teoretická část okresního kola ChO kat. D 2012/2013 TEORETICKÁ ČÁST (70 BODŮ) Úloha 1 13 bodů Napište chemické rovnice popsaných chemických dějů. V rovnicích doplňte chybějící reaktanty nebo produkty a rovnice upravte. 1. Vápník reaguje s vodou za vzniku hydroxidu vápenatého a... 2. Hydroxid vápenatý reaguje s oxidem uhličitým ze vzduchu za vzniku... a... 3. Uhličitan vápenatý reaguje se vzdušnou vlhkostí (zapište H 2 O) a nadbytkem oxidu uhličitého. 4. Nedokonalým spalováním uhlíku vzniká oxid uhelnatý. 5. Oxid uhelnatý se kyslíkem oxiduje na oxid uhličitý. 6. Pohlcováním oxidu uhličitého ve vodě vzniká oxoniový kation a hydrogenuhličitanový anion. Úloha 2 6 bodů Napište chemickou rovnici reakce mědi s koncentrovanou kyselinou dusičnou, při které vzniká dusičnan měďnatý, oxid dusičitý a voda. Chemická rovnice:... +...... +... +... 1. Označte reaktant, který je v reakci oxidačním činidlem. 2. Uveďte oxidační čísla atomů dusíku vázaných v kyselině dusičné, oxidu dusičitém a dusičnanu měďnatém. Úloha 3 10 bodů 1. Určete, o jakou dvouprvkovou sloučeninu jde, víte-li, že má tyto vlastnosti: a) Její molekuly jsou trojatomové. b) Molekula má polární charakter. c) V přírodě se vyskytuje ve všech třech skupenstvích. d) Má ph = 7. e) Jedním z prvků tvořících sloučeninu je prvek, který má dvě vrstvy elektronů a ve valenční vrstvě má 6 elektronů. 2. Napište strukturní vzorec této sloučeniny (zakreslete vazby mezi jednotlivými atomy). 3. Rozhodněte, zda molekula této sloučeniny: a) je přímá (lineární); b) je lomená; c) má tvar rovnostranného trojúhelníku; d) má čtvercový tvar; e) je cyklická? 4. Zapište vzorce a názvy iontů, které vznikají při štěpení molekul této sloučeniny na ionty. 2
Teoretická část okresního kola ChO kat. D 2012/2013 5. Jak se nazývá tato látka ve svých třech skupenstvích: a) pevném; b) kapalném; c) plynném? 6. Co znamená hodnota ph = 7? 7. Hodnota ph roztoku je větší než 7. Uveďte, zda je tento roztok zásaditý, neutrální, nebo kyselý. Úloha 4 5 bodů Vypočítejte, v jakém objemu plynného oxidu uhličitého je za normálních podmínek vázáno 6,00 g uhlíku. Napište odpověď. A r (C) = 12,0, A r (O) = 16,0 Molární objem plynu je za daných podmínek V M = 22,4 dm 3 mol 1. Úloha 5 9 bodů Doplňte a upravte následující chemické rovnice: 1. Ca +... CaO 2. CaO +... Ca(OH) 2 3. Ca(OH) 2 +... CaSO 4 +... a odpovězte na otázky: 4. Jak se triviálně nazývá CaO? 5. Je reakce vzniku Ca(OH) 2 exotermická nebo endotermická? 6. Jak se nazývá minerál, jehož hlavní složkou je výsledný produkt reakce 3? Úloha 6 9 bodů Při chemickém ději zreagoval molekulový kyslík o objemu 10 dm 3 s molekulovým vodíkem. Určete látkové množství spotřebovaného vodíku a hmotnost vzniklé vody (v gramech). Objem obou plynů byl měřen za normálních podmínek. Napište odpovědi. M r (H 2 O) = 18,0 Molární objem plynu je za daných podmínek V M = 22,4 dm 3 mol 1. Úloha 7 9 bodů Doplňte chybějící slova v textu: Kyslík tvoří v plynném stavu... molekuly, za bouřky však vzniká látka tvořená... molekulami nazývaná.... Vodík je rovněž plyn. Je... než vzduch. Vodík tvoří s nekovovými prvky (např. s halogeny) sloučeniny, ve kterých se vyskytuje v oxidačním čísle.... S alkalickými kovy tvoří sloučeniny zvané.... V těchto sloučeninách má vodík oxidační číslo.... Elementární vodík odebírá 3
Teoretická část okresního kola ChO kat. D 2012/2013 kyslík ze sloučenin, např. z oxidů kovů. Vodík v těchto reakcích působí jako... činidlo, protože se sám.... Této schopnosti se využívá např. při výrobě některých kovů apod. Úloha 8 9 bodů 1. Určete hmotnostní zlomek roztoku, který vznikl smícháním 30,0 g chloridu draselného a 500 g vody. Kolikaprocentní je tento roztok? Napište odpověď. 2. Jaká bude látková koncentrace roztoku, doplníme-li vzniklý roztok vodou na objem 1000 cm 3? (Hustota vzniklého roztoku ρ = 1 g cm 3 ). Napište odpověď. A r (K) = 39,1, A r (Cl) = 35,5, A r (H) = 1,0, A r (O) = 16,0 4
Praktická část okresního kola ChO kat. D 2012/2013 PRAKTICKÁ ČÁST (30 BODŮ) Úloha 1 Příprava roztoku daného složení 15 bodů V laboratoři často potřebujeme roztoky určitého složení, které je výhodné připravovat ředěním zásobních roztoků. V této úloze máte připravit 50 g roztoku NaCl o hmotnostním zlomku w 3 = 0,03 ředěním zásobního roztoku, jehož hmotnostní zlomek je w 1 = 0,10 a hustota při 20 C ρ = 1,07 g cm 3. Řeďte destilovanou vodou, pro běžnou laboratorní praxi počítejte s hustotou ρ = 1,00 g cm 3. H 2 O Při výpočtech používejte níže uvedené označení veličin: m 1 hmotnost použitého zásobního roztoku w 1 hmotnostní zlomek použitého zásobního roztoku m 2 hmotnost destilované vody použité při ředění w 2 v destilované vodě je hmotnostní zlomek rozpuštěné látky roven 0 m 3 hmotnost připraveného roztoku w 3 hmotnostní zlomek připraveného roztoku m NaCl hmotnost NaCl v připraveném roztoku Pomůcky: odměrné válce 50 cm 3 a 10 cm 3 stojan se zkumavkami s roztoky obarvenými potravinářským barvivem označenými 1 4 kádinka 100 cm 3 zkumavka (stejná jako zkumavky se srovnávacími roztoky) skleněná tyčinka bílý papír jako pozadí střička s destilovanou vodou Chemikálie: obarvený zásobní roztok NaCl, w = 0,1 Postup: 1. Nejdříve proveďte potřebný výpočet. 2. Odměřte vypočtené objemy obarveného zásobního roztoku a destilované vody (barvivo, kterým je zásobní roztok obarvený, neovlivňuje složení roztoku, slouží jen ke kontrole zředění). 3. Po smíchání odlijte část (přibližně stejný objem jako ve zkumavkách se srovnávacími roztoky) připraveného roztoku do zkumavky a proti bílému pozadí vizuálně porovnejte intenzitu zabarvení s připravenými roztoky označenými 1 4. 4. Číslo zkumavky s roztokem stejné intenzity zabarvení označte v pracovním listu. Úkoly: 1. Výpočty zapište přehledně do pracovního listu. 1
Praktická část okresního kola ChO kat. D 2012/2013 Úloha 2 Chemismus krasových jevů 15 bodů Krasové jevy vznikají dlouhodobým působením vody a oxidu uhličitého na pevnou horninu, která obsahuje zejména vápenec. Vznikají tak závrty, propasti, podzemní jeskyně, krápníky. Proč může voda narušit pevnou horninu? Vysvětlete na základě jednoduchých pokusů. Pomůcky: 3 kádinky 100 cm 3 2 zkumavky se zátkami kahan, zápalky stojan, kruh, síťka odměrný válec 50 cm 3 a 10 cm 3 skleněná tyčinka varný kamínek lihový fix gumové prsty nebo hadřík Chemikálie: nasycený roztok hydroxidu vápenatého (vápenná voda) roztok oxidu uhličitého ve vodě ( sodová voda ) mýdlový roztok Postup: 1. K 15 cm 3 roztoku hydroxidu vápenatého přidávejte opatrně po malých částech sodovky, až se vznikající sraženina rozpustí (asi 15 cm 3 ). 2. Polovinu vzniklého roztoku odlijte do kádinky s varným kamínkem a povařte. 3. Do zkumavek předem označených 1 a 2 odlijte po 5 cm 3 roztoků z bodů 1. a 2. Do každé přidejte asi 2 cm 3 mýdlového roztoku, zazátkujte a obě zkumavky současně dobře protřepejte. 4. Ihned porovnejte výšku pěny. Úkoly: 1. Zapište chemickými rovnicemi: a) reakce roztoku hydroxidu vápenatého s roztokem oxidu uhličitého, b) rozpouštění vzniklé sraženiny po přidání nadbytku sodovky, c) reakce při povaření roztoku. 2. Vysvětlete průběh krasových dějů v přírodě. 3. Vysvětlete pozorování v bodě 4. 2
Praktická část okresního kola ChO kat. D 2012/2013 Praktická část okresního kola 49. ročníku ChO kategorie D PRACOVNÍ LIST soutěžní číslo: body celkem: Úloha 1 Příprava roztoku daného složení 15 bodů Výpočet: Hmotnost zásobního roztoku (m 1 ) použitého k přípravě 50 g roztoku w = 0,03... Objem zásobního roztoku (V 1 ) použitého k této přípravě... 3
Praktická část okresního kola ChO kat. D 2012/2013 Hmotnost destilované vody (m 2 ) použité k přípravě 50 g roztoku w = 0,03... Objem použité vody (V 2 )... Hmotnost rozpuštěného NaCl v připraveném roztoku (m NaCl )... Označte číslo zkumavky s roztokem stejné intenzity zabarvení: 1 2 3 4 4
Praktická část okresního kola ChO kat. D 2012/2013 Úloha 2 Chemismus krasových jevů 15 bodů Úkoly: 1. Zápis chemických rovnic: a)... b)... c)... 2. Vysvětlete průběh krasových dějů v přírodě: 3. Vysvětlete rozdíl v pěnivosti mýdlového roztoku ve zkumavkách s nepřevařeným a převařeným obsahem: 5