Kémiai feladatok

VÁLOGATÁS AZ IRINYI JÁNOS KÖZÉPISKOLAI KÉMIAVERSENYEK DÖNTŐIRE KÉSZÍTETT FELADATAIMBÓL (1973-2003), VII.RÉSZ

51. (2001) Bázisos cink-karbonát ásvány – Zn_x(OH)_y(CO₃)_z – egy mólját sztöchiometriai mennyiségű kénsav-oldattal reagáltatjuk. Ennek során 49,00 dm³ standard állapotú CO₂-gáz fejlődik, a keletkező cinkszulfát egyötöde 20 ^oC-os telített oldatban marad, a többi ZnSO₄.7H₂O alakban kikristályosodik. Mi az ásvány képlete? Mennyi, és hány százalékos kénsavat használtunk a reakcióhoz?

52. (2003) Salétromsav-oldatba és tömény kénsav-oldatba külön-külön rézforgácsot szórunk. A fém mindkettőben teljesen feloldódik, s mindkét oldatból 2,00 dm³ standard állapotú gáz (NO, ill. SO₂) fejlődik. Hány gramm réz oldódott az egyik savban, s hány a másikban?

53. (2002) 100 g 5,0%- os (m) nátrium-szulfát oldatot elektrolizálunk: mialatt 6,20 mól durranógáz fejlődik, az oldatból 10 millimól Na₂SO₄.10H₂O válik ki. Mennyi elektromos töltés fogy ez alatt, s hány százalékos a megmaradt telített oldat?

54. (2003) 20,00 g kénsavoldatot 1000 ml-re hígítunk. A hígított oldat 10,00 ml-éhez 25,00 ml 0,1000 mólos NaOH-oldatot adunk. Ekkor az oldat pH-ja 12,00 lesz. Hány százalékos (mól- és tömeg-%) az eredeti kénsavoldat? (a térfogatok itt összeadhatók).

55. (2002) A szén-diszulfid képződése metánból és kénhidrogénből homogén gázfázisú, egyensúlyi reakció:
    
                                       CH₄ + 2H₂S <=> CS₂ + 4H₂
    
    Milyen arányban keverték a metánt kénhidrogénnel a melegítés előtt, ha az  egyensúlyi hőmérsékleten a gázelegy hidrogén-tartalma 50% (mól), a metán és kénhidrogén koncentrációja pedig egyenlő egymással? Hány százalékos az átalakulás a két kiindulási komponensre nézve?

45. Ismeretlen térfogatú edényben 100g (= 100/18 mól) víz van és l mol levegő 100 ^oC-ra melegítvén, a víz 10%-a, vagyis 10 g kerül a gáztérbe, s azt is tudjuk, hogy gőznyomása atmoszferikus, vagyis 101,3 kPa. Gázelegyekben a gáztörvény alkalmazásakor az összetartozó paraméterek: (n_i, p_i, v_ö), vagy ( n_i,v_i,p_ö), vagy (n_ö,p_ö,v_ö). Esetünkben az elsőt használhatjuk:
    
                                       p_vízv_ö = n_vízR.T,  
    
    ahol n_víz = 10/18 mol, p_víz = 101,324 kPa, T = 373 K, R = 8,314 dm³kPa/(molK),
    s ezeket behelyettesítve: v_ö = 17,00dm³, ennyi a  gáztér térfogata. Az edény valamivel nagyobb, hiszen ott van még 90 g cseppfolyós víz, amelynek térfogata kb. 0,09 dm³.  Az edény 17,09 dm³-es. A 100 ^oC-on mérhető összes nyomást a harmadik paraméter-hármassal számítjuk, hiszen ismerjük már az összes térfogatot és az összes mólt is:
    
                                       P_ö = n_öRT/v_ö = 283,76 kPa.

46. Pentán-oktán folyadékelegyet égetünk, a szükséges oxigén-mennyiség kétszeresében Ha n az átlagos szénatomszám, ( ahol 5< n < 8 ) akkor az égés:
    
                            C_nH_2n+2 +  ((3n+1)/2) O₂ = nCO₂ + (n + 1)H₂O.
    
    és az égéstermékben n mól CO₂ és (n+1) mól víz mellett még (3n + 1) / 2 mól oxigén van, hiszen kétszer annyiban égettünk, mint amennyi szükséges. Ennyi gáz marad a széndioxid és a víz eltávolítása után, ha 1 mólt égetünk. Esetünkben 91g-ot (x mólt) égettünk, s maradt 10 mol oxigén, tehát x(1,5n + 0,5) = 10, és mivel az átlagos móltömeg  M = 14n + 2 , és xM = 91, egyenleteinkből  n = 7,28, x = 0,87 mol . Tehát 0,87 mol gázt égettünk 19,87 mol oxigénben, lett 23,47 mol  termék. Az átlagos szénatomszám 5 és 8 szénatomszám esetében (ha X_p a pentán móltörtje):   
    
                           5 X_p + 8 (1- X_p) = 7,28,
    
    s ebből  X_p = 0,24. Tehát 24% pentán, 76% oktán van az elegyben. Az Összes égéstermék: 23,5 mol, a lecsapódott víz 7,2 mol, vagyis 129 g.

47. Sósavval mindhárom fém hidrogént fejleszt, lúggal csak az ón és az alumínium, a jódot csak az ón(II) redukálja. Ha x mol Al,  y mol Sn és z mol Mg van jelen, akkor az egyenletek:
    
                            x Al + 3x HCl = x AlCl₃ + 1,5x H₂
    
                            y Sn + 2y HCl = y SnCl₂ + y H₂
    
                            z Mg + 2z HCl = z MgCl₂ + z H₂,  
    
    összesen ( 1,5x + y + z) mol hidrogén,
    
                x Al + x NaOH + 3x H₂O = x Na[Al(OH)₄] + 1,5x H₂,
    
                y Sn + 2y NaOH + 2y H₂O = y Na₂[Sn(OH)₄] + y H₂,  
    
    összesen (1,5x + y) mol hidrogén, és
    
                            y Sn²⁺ + y I₂ =  y Sn⁴⁺ + 2y I^-   ,
    
    összesen y mol jód.
    
    Adataink szerint:
    
                a) 4y = 1,5x + y + z,  
                b) 2(1,5x + y ) = 1,5x + y + z ,
                c) Ha x + y + z = 1,  akkor x, y, z egyúttal móltörtek is.
    
    A három egyenletből: x = 2/11,  y = 3/11, z = 6/11, ezek a móltörtek.
    
    mol%-ban: 18,18% alumínium, 27,27% ón , és 54,54% magnézium.

48. A folyamatok bruttó egyenletei:
    
             a) CuSO₄ + H₂O  2F ® Cu + H₂SO₄  + 0,5 O₂
                b)  H₂O 2F ® H₂ + 0,5 O₂
    
    Adataink szerint 98 g, azaz 1,0 mol kénsav képződött, tehát ugyanennyi mól  réz-szulfát volt az oldatban Az a) reakcióra tehát 2F töltés fogyott, a b)-re 1F.   Eltávozott 1,0 mól réz, 0,5 mól hidrogén, 0,75 mól oxigén. Tömegük összesen 88,5 g. Volt tehát (9800+88,5)= 9888,5g oldat, benne 1 mól  rézszulfát, azaz 0,103 mol/1000g víz.

49. A reakció: 
    
                           Fe₂O₃ +  2 Al = Al₂O₃ + 2Fe.
    
    Az alumínium fölöslegben volt, tehát a reakciótermékben Fe, Al, és Al₂O₃ van.
    Ha x mol vas van, akkor mellette 0,5x mól  alumínium-oxid, és y mól alumínium.
    Sósavval a Fe és az Al reagál: 
    
                           Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂, 
    
    és 
    
                           Al + 3HCl = AlCl₃  + 1,5 H₂ .
    
    Összesen 12 mmol hidrogén fejlődött 1000 mg elegyből, tehát:
    
                           x + 1,5y = 12,   és 56x + 27y + 51x = 1000,
    
    s ebből 
    
                           x = 8,8 mmol,   0,5x = 4,4 mmol,  y = 2,13 mmol.
    
    A termék mól-%-os összetétele: 57,4% Fe, 28,7% Al₂O_3,  13,9% Al.

50. Az egyensúlyi reakció:    

45. (2001) Zárt edényben 100 g víz van és 1,0 mól levegő. Ha 100 ^oC-ra melegítjük, akkor a víz 10%-a kerül a gáztérbe.
    Hány literes az edény, és mekkora benne a 100 ^oC-os gáz össznyomása?

46. (2001) 91,00 g pentán-oktán folyadékelegyet a szükségeshez képest kétszeres mennyiségű oxigénben elégetünk. A széndioxid és víz eltávolítása után 245 dm³ standard állapotú gáz marad. Számítsa ki

47. (2002) Alumínium, magnézium és ón fémpor-elegyből sósav hatására kétszerannyi gáz fejlődik, mint ugyanakkora tömegű mintából NaOH-oldattal. A sósavas oldat negyedannyi mól jódot redukál, mint ahány mól gáz a sósavas oldás során képződött. Írja fel a lejátszódó folyamatok kémiai egyenleteit és számítsa ki az elegy összetételét!

48. (2003) Rézszulfát-oldatot elektrolizálunk: 3 mól töltés áthaladása után a katódon előbb réz, majd hidrogén válik le, az anódon végig oxigén, végül 9,80 kg 1,00 tömegszázalékos kénsavoldat maradt.
    Írja fel az elektrokémiai egyenleteket, és számítsa ki, hogy mi volt a kiindulási oldatban a rézszulfát molalitása!

49. (2003) Fe₂O₃-ot fölös mennyiségű alumíniummal redukálunk, magas hőmérsékleten. Kihűlés után a reakciótermék 1,000 g-jából savval 294 cm³ standard állapotú hidrogéngáz fejleszthető.
    Írja fel a folyamatok kémiai egyenleteit és számítsa ki a kiindulási elegy, valamint a (3 komponensű) termék-elegy mólszázalékos összetételét!

50. (2003) A 4H₂S + 2 SO₂ <=> 3 S₂ + 4 H₂O  egyenlet szerinti  egyensúlyi reakcióhoz sztöchiometriai arányú kénhidrogén-kéndioxid elegyből indulunk ki. Az egyensúlyi elegy minden komponense gázfázisú.

41.  Általános kémiai tesztlap, 1991.

21. A feladat szövege alapján a gáztérben 5,00 g, azaz 5/46 mol alkohol van, amelynek nyomása 5,8 kpa, és térfogata :
    V_g = nRT/p = 45,652 dm³,
    a folyadékfázisé:                     
     
    v_f = m/ρ = 5,00/0,789 = 6,33 cm³,
     
    ami az összes térfogatnak (45,658 dm³) mindössze 0,014%-a.
    
    
22. 1 mol rézszulfát és 15 mól víz összerázásakor adataink szerint 0,5 mól kerül oldatba, a másik fele CuSO₄·5H₂O alakban szilárd fázisban marad. Anyagmérlegünk egyszerűen átlátható: A szilárd fázisban 0,5 mol rézszulfát helyére 2,5 mol víz került ( kb. 80g helyére 45 g),  a folyadékfázisban fordítva, vagyis 0,5 mol rézszulfát került be, s 2,5 mol víz ki. Ez utóbbi tehát kb. 35g-al nagyobb, a szilárd fázis ugyanennyivel kisebb tömegű lett, mint volt.
     
23. Az égés egyenlete:
     
    2C_nH_2n+2 + (3n + 1)O₂ = 2nCO₂ + (2n + 2)H₂O,
     
    tehát ha x mol oxigénünk volt, meg (29 - x) mol nitrogén, s a megmaradt oxigén is, nitrogén is ugyanannyi, mint a CO₂, akkor
     
    x - (3n + 1) = 2n,  
    és
    
    (29 - x) = 2n,  
     
    s a két egyenletből n = 4, x = 21.
     
    Az égetett alkán tehát a bután: C₄H₁₀, s a levegőt (21/29) · 100 = 72,4% oxigéntarrtalomra dúsították. 
     
24. Az oldás egyenlete:
     
    [Pb_x(OH)_y(CO₃)_z] + x H₂SO₄ = xPbSO₄ + zCO₂ + (y + z)H₂O,
     
    ahol y + 2z = 2x az iontöltések miatt. Hozzáadtunk 1,00 mmol kénsavat, ebből a lúgos titrálásra fogyott 0,80/2 = 0,40 mmol, tehát a fenti reakcióhoz 0,60 mol. Ennyi mol ólom van 155 mg vegyületben. Az össztömeg alapján:
     
    17y + 60z = 155 - 0,6 · 207,
    és
    y + 2z = 1,2
    ,s ebből 
    y = z = 0,4.
     
    A képlet indexeit egésszé és relatív prímekké alakítva:
     
    x : y : z = 0,6 : 0,4 : 0,4 = 3 : 2 : 2,
     
    így a sztöchiometriai képlet: Pb₃(OH)₂(CO₃)₂.
     
     
25. Legyen a keverékben n₁ mol FeSO₄, és n₂ mol Fe₂(SO₄)₃. Az oxidatív titrálás során csak a Fe(II) reagál a
     
    6Fe²⁺ + Cr₂O₇^2- + 14H⁺ = 6Fe³⁺ + 2Cr³⁺ + 7H₂O
     
    egyenlet szerint, és n₁= 6 · 0,25 = 1,5 mmol (az elegy felében). A keverék összes szulfát-tartalma 6 mmol, tehát n₁ + 3n₂ =6, amiből n₂= 4,5/3 = 1,5 mmol (az elegy felében). A mol%-os összetétel:  50% FeSO₄, 50% Fe₂(SO₄)₃, az oldott mennyiség mindegyik komponensből 3mmol, vagyis m = 3(M₁ + M₂) = 1653 mg.
     
26. A monomer molekula reakciója:
     
    5 NO₂ + MnO₄^- + H₂O = 5NO₃^- + Mn²⁺ +2 H⁺
     
    a dimer molekuláé:
     
    5N₂O₄ + 2MnO₄^- + 2 H₂O = 10NO₃^- + 2Mn²⁺ + 4H⁺,
     
    tehát x mol monomer oxidálásához 0,2x mol KMnO₄ kell, y mol dimer oxidálásához 0,4y mol permanganát kell. Összesen van 0,75 mmol KMnO₄, ebből a 18,75 · 0,05 mmillimol oxálsavra maradt a   
     
    2MnO₄^- + 5(COOH)₂ + 6H⁺ = 2Mn²⁺ + 10CO₂ + 8H₂O
     
    egyenlet alapján
    18,75 · 0,05 · 0,4 = 0,375 mmol ,
    tehát a nitrogén-oxidokra
    0.750 - 0,375 = 0,375 mmol.
     
    Ha x mol monomer és y mol dimer volt, akkor
     
    0,2x + 0,4y = 0,375,
    és
    x + y = 1
     
    (a térfogatból). A két egyenletből  x = 0,125, y = 0,875, tehát 87,5% dimer, 12,5% monomer oxid.
    
    
27. Az elektrolízis bruttó egyenlete:

    2ECl + 2H2O	2F	>  Cl2 + H2 + 2EOH

    Tehát n mol só elektrolízisekor n mol gáz képződik, az oldat tömege 36,5n g –mal csökken, s az oldatban n mol alkálihidroxid képződik. A megmaradt oldat tehát (100 - 36,5n) g, s 1g-jában 2,58 mmol alkálihidroxid van. Az egész oldatban (100 - 36,5n) · 2,58 = n mol EOH képződött ugyanennyi mol ECl-ból. Ebből n = 0,236 mol ECl = 10g ECl, amiből a moláris tömeg: M_ECl = 42,4, és M_E = 6,9, tehát LiCl oldatot elektrolizáltunk. A felhasznált töltés:  Q = 0,236 F = 26,8 · 0,236 Ah, és t = Q/6 = 1,054 óra.
     
28. 500 ml 2,00 pH-jú sósavoldatban 5,00 mmol HCl volt,  
    500 ml 3,00 pH-jú HCl-oldatban 0,500 mmol HCl lett,
    fogyott 4,50 mmol HCl az oldásra.
    
    

    Az

    ECO₃ + 2HCl = ECl₂ + H₂O + CO₂

     

    reakció szerint 2,25mmol karbonát volt jelen, tehát annak moláris tömege:

     

    M = m/n = 443,9/2,25 = 197,3,
     

    és  M_E = 137,3 = M_Ba.  BaCO₃-ot oldottunk.

      
29. A HF-oldat koncentrációja: 14,9 · 0,1/10 = 0,149 mol/dm³,
    a HI -oldat koncentrációja: 5,00 · 0,10/50 = 0,010 mol/dm³.
    A HI oldatban tehát teljes a disszociáció, a HF-oldatban pedig csak 1/0,149 = 6,7%-os.
    A HI erős sav, a HF gyenge, amelyre K = 0,01/0,139 = 7,19 · 10^-5.
     
30. A kezdeti koncentráció: 0,01 mol/l H₂S₂O₇, ebből 0,01 mol kénsav és 0,01 mol SO₃ lesz literenként. Ha a
    H₂SO₄ ⇔ SO₃ + H₂O
     
    reakcióban további x mol kéntrioxid és x mol víz képződik, akkor az egyensúlyi koncentrációk:
     
    [SO₃] = (0,01 + x) M,
    [H₂O] = x M,
    és
    [H₂SO₄] = (0,01 - x) =6,7 · 10^-3 M,
     
    amiből x = 3,3 · 10^-3 M.
     
    Az egyensúlyi gázelegy tehát literenként 3,3 mmol vizet, 6,7 mmol kénsavat, és 143,3 mmol kén-trioxidot tartalmaz. Százalékban: 28,76% kénsav, 57,08% kéntrioxid, 14,16% víz.
    Az egyensúlyi állandó: K = x(0,01 + x)/(0,01 - x) = 6,55 · 10^-3 mol/l.
     

      

VÁLOGATÁS AZ IRINYI JÁNOS KÖZÉPISKOLAI KÉMIAVERSENYEK DÖNTŐIRE KÉSZÍTETT FELADATAIMBÓL (1973-2003)

21. (2002) Zárt edényben 10,00 g etilalkohol van: fele folyadék-, fele gázállapotban.
    Mekkora az edény, ha a hőmérséklete 20 ^oC? Az összes térfogat hány százalékát teszi ki a folyadékfázis?
    (Az etanol 20 ^oC-on mért sűrűsége 0,789 g/cm³, gőznyomása 5,8 kPa).
     
22. (1982) 1 mol vízmentes réz-szulfátot 15 mól vízzel összerázunk 23 ^oC-on. A telítési egyensúly beállta után a só fele oldatba kerül, fele szilárd marad, de kristályvizes sóvá (5H₂O/mol) alakul.
    Melyik fázis tömege nőtt az oldás során, s mennyivel? Hány százalékos a telített oldat?
     
23. (1993) Egy alkán szénhidrogén 2 mólját 29 mól olyan levegőben égetjük el, amelyet oxigénben dúsítottunk. Az égéstermékben egyenlő a CO₂-, O₂- és N₂-molekulák száma.
    Melyik alkánt égettük, s milyen összetételű levegőben?
     
24. (1985)Bázisos ólomkarbonát [Pb_x(OH)_y(CO₃)_z] 155 mg-jához 20,00 ml 0,050 mólos kénsavoldatot adunk. Felforraljuk, a képződött PbSO₄-csapadékot kiszűrjük. Az oldatban maradt kénsav-fölösleg 16,00 cm³ 0,050 mólos NaOH-oldattal semlegesíthető.
    Adja meg a vegyület képletét!
    
    
25. (1997) Vas(II)-szulfát és vas(III)-szulfát keverékét elemezzük. A keverékből készített oldat felét K₂Cr₂O₇-mérőoldattal titráljuk: 25,00 cm³ 0,010 mólos mérőoldat fogy. A másik feléből BaCl₂-dal 6 mmol BaSO₄-csapadék válik le.
    Hány gramm elegyet oldottunk, s mi volt a mólszázalékos összetétele?
     
26. (1981) 22,41 cm³ normál-állapotú nitrogén-dioxidot 15,00 cm³ 0,050 mólos KMnO₄-oldatban nyeletünk el.(nitrát és Mn(II)keletkezik). A kapott oldat elszíntelenítéséhez 18,75 cm³0,050 mólos oxálsav-oldat szükséges.
    Hány százaléka volt a nitrogén-oxidnak monomer (NO₂), s hány százaléka dimer (N₂O₄)-alakban?
    
    
27. (2001)  100 g 10%-os(m) alkáli-klorid oldatot elektrolizálunk mindaddig, míg az anódon minden klór leválik. A katódon eközben hidrogén fejlődik. A megmaradt oldat 1,00 g-ja 25,80 cm³ 0,100 M sósav-mérőoldattal semlegesíthető.

    a)      Melyik alkálifém kloridja volt az oldatban?

    b)      Mennyi ideig tartott az elektrolízis 6 A-es árammal?
     

28. (1995) Egy alkáliföldfém-karbonát 443,9 mg-ját 500 cm³ 2,00 pH-jú sósavban oldjuk.Az oldat pH-ja 1,00 egységgel változik. A térfogatváltozás elhanyagolható.
    Melyik alkáliföldfém karbonátját oldottuk?
     
29. (1986) Egy HF- és egy HI-oldat mindegyikének pH-ja 2,00. Ha mindkét savat fenolftalein mellett titráljuk 0,100 M NaOH-mérőoldattal , akkor a HF-oldat 10 cm³-ére 14,900 cm³fogy, a HI-oldat 50 cm³-ére pedig 5,00 cm³.
    Hasonlítsa össze a két sav erősségét!
     
30. (2001) 10 dm³-es, zárt tartályban 0,10 mól H₂S₂O₇ (pirokénsav, dikénsav) van, amit kénsav-kéntrioxid-elegynek is tekinthetünk Ha az edényt 350 ^oC-ra melegítjük, lejátszódik a H₂SO₄ ó SO₃ + H₂O gázfázisú reakció (termikus disszociáció), s ekkor az egyensúlyi gázelegy  literenként 6,7 mmol kénsavat tartalmaz, a többi víz és kéntrioxid.

    Számítsa ki az egyensúlyi gázelegy mól-százalékos összetételét és az egyensúlyi állandót!

     

Sztöchiometriai  feladatok

  Ezúttal a bevezető feladatsor – látszólag – igen egyszerű folyamatokkal jelentkezik, kevés és egyszerű számítást igényel. A gondolat szárnyalása azonban határtalan lehet, s egyetlen reakcióegyenlet is magába foglalhatja akár a kémia tudományának legfontosabb fejezeteit, s alapvető természeti törvények, anyagszerkezeti és anyagismereti témák, tapasztalati tények és logikai következtetések forrása lehet.

VÁLOGATÁS AZ IRINYI JÁNOS KÖZÉPISKOLAI KÉMIAVERSENYEK DÖNTŐIRE KÉSZÍTETT FELADATAIMBÓL (1973-2003)

11. (1979.) A mangán(II)-klorid oldhatósága 0 °C-on: 0,9 mol vízmentes só 10 mol vízben. 50 °C-on: 1,4 mol vízmentes só 10 mol vízben Ha 80 mol vízzel készítünk telített oldatot 50 °C-on, s azt 0 °C-ra hütjük, akkor 6,25 mol kristályos só válik ki. Hány mol kristályvizet tartalmaz mólonként a kivált MnCl₂-kristály?
    
    
12. (1989) Egy alumínium-ásványban a hidroxid-ionok száma kétszerannyi, mint az Al-atomoké, a szulfát:alumínium tömegarány pedig 2,37. Ezeken kívül még káliumot tartalmaz. Mi a vegyület sztöchiometriai képlete?
    
    
13. (2000) Elemi foszfor szén-diszulfidos oldatát elégetjük. 0,500 g oldat égése során 90,5 ml standard állapotú gáz keletkezik (szén-dioxid és kén-dioxid). Hány mól jódot képes redukálni ez a gáz, ha jódoldatba vezetjük? Mekkora a foszfor oldhatósága szén-diszulfidban?
    
    
14. (1985) Egy alkil-amin elegy 1000 mg-ját, amely 80%(n) primer és 20% (n) szekunder amint tartalmaz, i-propilalkoholos oldás után 0,100 mólos sósav-oldattal titráljuk. Mi a két vegyület képlete és neve, ha a fogyás 31,30 ml, s mindkettöben ugyanazok az alkilgyökök vannak?
    
    
15. (1999) Összeöntünk 100-100 g kálium-dikromát, káliumjodid és kénsav oldatot, mindhárom 1%-os(m). Az alábbi, kiegészítend reakcióegyenlet teljes mértékben végbemegy:
    ...K₂Cr₂O₇ + ...KI + ...H₂SO₄ = ...I₂ + ...Cr₂(SO₄)₃ + ...H₂O. Mi lesz ezután az oldat komponenseinek mol/l-ben kifejezett koncentrációja, ha az elegyet vízzel 500 ml-re töltjük?
    
    
16. (1993) 1 mol nátrium-szulfátból 1000 g vízzel készített oldatot elektrolizálunk. A müvelet befejeztével a nátriumszulfát fele kristályos alakban (10 mol H₂O/mol) kiválik, a visszamaradt telített oldatban pedig a H₂O/Na₂SO₄ mólarány 40. Az elektródokon hidrogén-és oxigén-gáz fejlödik. Mennyi elektromos töltés fogyott, s mekkora térfogatú gáz képz?dött az elektródokon?
    
    
17. (1974) Az ammónia termikus disszociációja során nitrogén és hidrogén keletkezik. Milyen mértékü (%) ez a bomlás, ha tiszta ammónia-gáz hevítésekor az egyensúlyi gázelegyben
    1. egyenlö az ammónia és a H₂ koncentrációja,
    2. egyenlö az ammónia és a N₂ koncentrációja,
    3. a mólok száma a kezdetihez képest 1,5-szeresére nött,
    4. az elegy ammónia-tartalma 50%?
       
18. (1984) Egy gyenge sav 0,01 mólos oldatát vízzel 50-szeres térfogatúra hígítjuk, s ekkor pH-ja 1 egységgel nö. Számítsa ki a disszociáció (protolízis) mértékét és a sav disszociáció-(protolízis-) állandóját!
    
    
19. (1991) Soroljon fel legalább 2-2 olyan anyagot (képlettel)), amelyek megfelelnek az adott jellemzésnek!
    1. fém, amely lúgban oldódik,
    2. vegyület, amelyböl savval gáz fejlödik,
    3. hidrid, amely vízben erös sav
    4. kovalens klorid, apoláros,
    5. oxidáló és oxidálható nemfémes elem,
    6. oxid, amely redukáló,
    7. oxid, amely mérgezö,
    8. zöld színü vegyület,
    9. vízzel savat képezö elem,
    10. a háztartásban is használt vegyület.
        
    
     
20. (1974 óta variálva) Adja meg a nevét azoknak a vegyületeknek, vegyület-csoportoknak, amelyekben a >C=O csoporthoz háromszögesen kapcsolódó X és Y ligandumokat az alábbi gyök-párokkal helyettesítjük (R alkilgyök)
    

    a)

    b)

    c)

    d)

    e)

    f)

    g)

    h)

    i)

    j)

    k)

    l)

    X:

    H

    H

    H

    R

    R

    OH

    R

    NH2

    R

    Cl

    R

    NH2

    Y:

    H

    OH

    R

    OH

    R

    OH

    NH2

    NH2

    Cl

    Cl

    OR

    OH

    Név:

    ...

    ...

    ...

    ...

    ...

    ...

    ....

    ...

    ...

 Kedves olvasó! A középiskolai versenyek, írásbeli "nagyvizsgák" immár véget értek. Ez az oldal azonban segítheti az egyetemistákat is, akiknek még bizonyára számos zárthelyi akadályát kell leküzdeniük a nyaralás előtt. Kívánom, hogy haszonnal tanulmányozzák e példákat ők is! 

1. feladat

A  Fe + S = FeS  reakció után az elegyben kén nincs, de a FeS mellett fölös vas lehet. Mindkettő reagál sósavval:

 Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂,         

és

FeS + 2HCl = FeCl₂ + H₂S.

Tehát  ha összesen x mol vas  és ennél kevesebb, mondjuk (x - y) mol kén volt az eredeti elegyben, akkor  csak (x -y) mol FeS képződik, és marad y mol vas.

Az egyenletekből is látható, hogy a vas összes mennyiségével (mol) egyenlő mennyiségű (mol) gáz képződik.

ennyi vas volt az elegyben, azaz 80 g vas.

A 100 g elegy tehát  20 g ként tartalmazott, ami (5/8) mol kén.

A tömegarányok : Fe/S = 80/20 = 4,   a mólarányok: Fe/S = 80/35 = 2,29, azaz 30,4%(n) kén és 69,6%(n) Fe.

A gázok komponenseinek aránya: 

 tehát 43,75% kénhidrogén van 56,25% hidrogén mellett.

(megjegyzés: a példából a „sósavval” kimaradt. Pótoltam.)

2. feladat

A reakció: Na + H₂O = NaOH + 0,5H₂.

Ha x g nátrium reagál vízgőzzel, akkor képződik  40x/23 = 1,739x g NaOH.

Az összes tömeg: 1 - x + 1,739x = 1,4, amiből x = 0,54, tehát 54% reagált.

A szükséges vízgőz mennyisége: 0,0234 mol.

Ha egy 5 dm³ –es edényt vízgőzzel telítünk 25°C-on, akkor - figyelembe véve a víz 3,3 kPa-os  gőztenzióját  ezen a hőfokon - ebben csak 6,66 mmol lehet gőz-állapotban. Az edényben tehát nem csak vízgőz volt, hanem mintegy 0,3 g cseppfolyós víz is.

(Mekkora edény kellene, hogy ez az összes víz gőzállapotban legyen?)

3. feladat

A bomlás során szén-dioxid és vízgőz a gázalakú bomlástermékek.Az egyenlet:

xNiCO₃·yNi(OH)₂·zH₂O ⇒ (x + y) NiO  + xCO₂  + (y + z)H₂O 

Az adatokból:

A vízgőz kondenzációja és a lehűlés miatt a gázfázis térfogatcsökkenése:

 A három egyenletből: x=l, y=2 , z=6.        

 A képlet: NiCO₃·2Ni(OH)₂·6H₂O.

4. feladat

Az egyenletek.

     10FeCl₂+ 6KMnO₄ + 24 H₂SO₄ = 5Fe₂(SO₄)₃ + 6MnSO₄ + 3K₂SO₄ +5 Cl₂

és

     5(COOH)₂ + 2 MnO₄^- + 6H⁺ = 10 CO₂ + 2Mn²⁺+ 8 H₂O.

Összesen van 5 mmol KMnO₄. Az 5 mmol oxálsavra 2  mmol fogyott, a vaskloridra  3.

Az 1.egyenlet szerint 3 mmol permanganát  5 mmol vas(II)-kloridot oxidál, tehát n = 5 mmol, m = 995 mg.  A moláris tömeg: M = m/n = 995/5 = 199 g/mol.

A vízmentes vaskloridé: M_vízm.= 127 g/mol, tehát mólonként 72 g, azaz 4 mol kristályvíz van.                             

A képlet: FeCl₂·4H₂O

5. feladat

Az  egyenlet: 

K_x S_y O_z + x HCl = x KCl + y SO₂ + (z-2y) H₂O.

A vegyületben tehát a kén oxidációfoka 4, a káliumé 1, az oxigéné -2.

A képlet így egyszerűsíthető:     K_2z S_yO_2y+z, vagy még egyszerűbben: ySO₂·zK₂O.

A 2,24 liter normálállapotú kén-dioxid: 0,l mol. Ennyi képződik 11,1 g vegyületből, így 1 mol SO₂ 111 g-ból keletkezik. Tehát 111g vegyületben 64g SO₂ mellett (111 - 64) = 47g K₂O van, ami  47/94 = 0,5 mol. A mólarány: SO₂/K₂O = 2/1.

A képlet: K₂O·2SO₂, ill. K₂S₂O₅   (kálium-piroszulfit, -metabiszulfit, borkén) (legújabb tudományos neve:kálium μ-oxo-tetraoxodiszulfát (IV))

 6. feladat

Ha 0,1mol/l a kezdeti koncentráció, akkor

   a)  1,5x = 0,1,    x = 0,1 / 1,5 = 1 / 15  és  K = x² / x = x = 6,67·10^-2 mol/l

   b)  2x = 0,1,   x = 0,1 / 2  és  K = x² / x = 0,05 mol/l

7. feladat

Általában egy K disszociációállandójú, c koncentrációjú egyértékű HA savra az egyensúlyi koncentrációk

a)      25%-os disszociáció esetén:

[H⁺] = [A^-] = 0,25c, [HA] = 0,75c, és K = (0,25c)² / (0,75c) = c/12,

tehát c = 12K koncentrációjú oldatot kell készíteni.

b)     50%-os disszociáció esetén:

K = (0,5c)² / (0,5c) = 0,5c, 

tehát 2K koncentrációjú oldat kell.

 A fentieket a HF-ra alkalmazva:

a)      c = 12K = 8,64·10^-3 mol/l oldatban 25%-os, és

b)     c = 2K = 1,44·10^-3 mol/l oldatban 50%-os lesz a disszociáció.

8. feladat

a)    nő ( a forráspont-definició alapján)

b)    nő, mert a jég kisebb sűrűségű

c)    emelkedik (Raoult-törvény: forráspont-emelkedés)

d)    nő (hőtágulás)

e)    csökken

f)    zöld (akvakomplex)

g)    barna (poláros oldószer)

h)    csökken (savas hidrolízis)

i)    lehűl (endoterm folyamat)

i)    nem változik (erős sav-erős bázis sója)

9. feladat

a)    ftálsav

b)    anilin

c)    borkősav

d)    adipinsav

e)    glicerinaldehid

f)    metil-etilamin

g)    glicin

h)    glicerin

i)    dioxán

i)    piridin

10. feladat

a)    lineáris, poláros: dinitrogén-oxid, apoláros: széndioxid

b)    háromszöges(V), poláros: diklór-monoxid, hidrogén-szulfid, nitrogén-dioxid; apoláros: bór-trifluorid

c)    tetraéderes, poláros: foszfor-trifluorid, ammónia; apoláros: szilicium-tetraklorid

d)    pi-kötést is tartalmaz:nitrogén- és dinitrogén-oxid, szén-dioxid 

11.feladat

80 mol vízben 11,2mol mangánklorid oldódik. 0 fokra hűtve kiválik 6,25mol só, benne 6,25x mol víz, oldatban marad 4,95mol só és (80-6,25x)mol víz.

Arányuk: (80-6,25x)/4,95 = 10/0,9, s ebből x =4. Tehát 4mol kristályvíz/mol.

12.feladat

Ha a vegyületben x mol Al mellett y mol OH , z mol szulfát és u mol K van, akkor az adatok szerint: y =2x,  96z/27x = 2,37.

A töltésegyenlőség miatt: 3x+u =y+2z, s ebből 3u = x,

tehát u=1 esetben x=3, y=6, z=2.

13.feladat

1mol szén-diszulfid égésekor 1 mol szén-dioxid és 2mol kén-dioxid, összesen 3mol gáz képződik. A 90,5 ml gáz 3,694mmol, ez harmadennyi millimol oldószert, azaz 93,578mg szén-diszulfidot jelent.

500mg oldatban tehát 406,422mg foszfor van, az oldat 81,28%-os(m).

A 3,694molnak kétharmada kén-dioxid, vagyis 2,46 mmol.

Ez a mennyiség ugyanennyi jódot redukál, vagyis 2,46millimólt.

14.feladat

Mindkét ammóniaszármazék egyértékű bázis. A 3,13mmol sósav-fogyás alapján összesen 3,13mol amin tömege 1000mg, átlagos moláris tömege:M = 1000/3,13 =319,5.

Ha R alkilgyök, akkor M =0,8(12n+2n+1+16) + 0,2[2(12n +2n +1)+15],

és M ismeretében  n =18 adódik, azaz primer és szekunder oktadecil-amin elegyét titráltuk.

l5.feladat

Az egyenlet szerint 1 mol káium-dikromát rreagál 6 mol kálium-jodiddal és 7 mol kénsavval.

A grammokat mólokra átszámítva: 3,4mmol dikromát, 6mmol jodid és 10,2mmol kénsav van jelen. A jodid tehát maradéktalanul reagál, a kálium-dikromátból marad 2,4 mmol, a kénsavból pedig 3,2mmol. Mindez 500 ml-ben.

A mol/l-es koncentrációk:4,8mmol/l Kálium-dikromát, 6,4mmol/l kénsav, 6,0mmol/l  jód, 2,0mmol/l króm(III)-szulfát, és 8,0mmol/l kálium-szulfát.

16.feladat

Az oldatból kivált 0,5mol nátriumszulfát, vele 5,0 mol víz.

Volt 1,0mol nátrium-szulfát, és 1000g=55,55mol víz.

Maradt 0,5mol nátrium-szulfát és 40.0,5=20mol víz,

tehát elbomlott 30,55mol víz, amihez 61,1F, azaz 1637,5Ah töltés kell,

és 1,5.30,55=45,825mol gáz képződött, azaz 1122,7 liter standard állapotú gáz.

 17.feladat

2 mol ammónia bomlásakor 3 mól hidrogén és 1 mól nitrogén képződik.

a)Ha n mol hidrogén és n mol ammónia lett egyensúlyi állapotban, akkor el kellett bomlania 2n/3 mól ammóniának, tehát kezdetben 5n/3 mol volt.

Az elbomlott és a kezdeti mólok hányadosa 2/5=0,4. A disszociáció 40%-os.

b)Ha n mol ammónia és n mol nitrogén van, akkor 2n-nek kellett elbomlania, tehát kezdetben 3n mól ammónia volt. A disszociációfok 2/3 (66,6%).

c)Ha kezdetben n mól ammónia volt, s ebből x mól bomlott el, akkor képződött x/2mól nitrogén és 3x/2 mól hidrogén, és maradt (n-x)mól ammónia.

Összegük egyensúlyban : n-x + 0,5x +1,5x = n+x.

Ez az összeg 1,5-szerese a kezdetinek, tehát n+x =1,5n, és x =0,5n.

A kezdeti mólok fele bomlott el, a dissszociáció 50%-os.

d) Ha 50% az ammónia-tarrtalom, akkor 50% a másik két komponens koncentrációja.

50n mól képződéséhez fele-ennyinek kellett elbomlania, tehát 25n bomlott el, 75n volt.

A disszociációfok: 25/75 = 1/3, azaz 33,3%.

 18.feladat

Ha a pH 1 egységgel nő, akkor  az azt jelenti, hogy a hidrogénion-koncentráció tizedére csökken Ha a 0,01mólos oldaté x volt, akkor a 0,0002mólos oldaté 0,1x lesz.

Mindkét esetre kifejtve az egyensúlyi állandó hányadosát, azokat egyenlővé téve, x számítható az egyszerűsítés után kapott

0,01(0,01-x) = 0,0002-0,1x   egyenletből: x= 0,00111,és a disszociációfokok:

a töményebb oldaté:x/c=0,111(11,1%), aa hígabbé: 50.0,1x/c=0,555(55,5%).

Bármelyik adatpárból számítható az egyensúlyi állandó:K = 0,0001385

19.feladat

 a)Az ún. amfoter fémek között kell keresgélni, ezek hidroxo-komplexet képeznek (pl. Al, Zn, Sn)

b) pl. karbonátok, szulfitok, cianidok

c)a halogén-hidridek(helyesebben hidrogén-halogenidek) a HF-t kivéve erős savak,

d) pl. a IV. oszlop (C,Si,Ge,Sn,Pb) tetrahalogenidjei

e)minden olyan elem, amelyik pozitív és negatív oxidációfokkal is szerepel vegyületeiben (halogének (F nem!), kén, foszfor),

f) pl.szénmonoxid, kéndioxid, nitrogénmonoxid (alacsonyabb oxidációfokú közp. atom)

g)pl. N-oxidok, CO,arzén-, kén-, alkáli-, (csaknem minden vízoldható oxid.)

h)a közismertebbek a nikkel, króm, réz akva-és(vagy) kloro-komplexei,

i)a halogének,

j) nagyon nagy a választék, érdemes elgondolkodni rajta, hogy mennyi vegyianyagot használunk!

20.feladat

a)formaldehid, b)hangyasav, c)alkil-aldehid, d) karbonsav, e)keton, f)szénsav, g)karbonsav-amid, h) karbamid, i)karbonsav-klorid, j)karbonil-klorid, k)észter,f)karbaminsav

B-1. feladat

Egy ismeretlen M fém 12,00 grammjának kénsavas oldása során az oldásra fogyott kénsav és a  20^oC-on kivált MSO₄.7H₂O-kristály mennyiségéből meg kellett állapítanunk, hogy melyik fémről van szó, s hogy mi a fém szulfátjának oldhatósága  20^oC-on.

Megoldás

A reakció: 

M + H₂SO₄  = MSO₄ + H₂

Adataink:

• az oldásra használt kénsav mennyisége 70,00 g 28,00%-os (m) oldat,
• az oldott fém tömege 12,00 g,
• az oldatból 4,00 g MSO₄ · 7H₂O vált ki 20 ^oC-on,
• az oldat 2,00 g-ja 8,44 ml 0,100 mólos NaOH -oldatot semlegesít. 

Ha a 12 g fém n mol, akkor n mol kénsavval reagál, és n mol hidrogén távozik az oldatból. Az összes hozzáadott kénsav: m = 70 g · 0,28 = 19,6 g, ami

A fölös kénsav (feleannyi mol, mint a titráló NaOH mennyisége a  H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂ O egyenlet alapján): 

a 2 g oldatban, azaz 2,11 · 10^-4 mol grammonként. Az összes megmaradt oldat tömege (70,00 + 12,00 - 4,00 - 2n) gramm, tehát a fölös kénsav mennyisége: n₂ = 2,11 · 10^-4 (78 - 2n) mol, így a fémmel reagált

 n  = n₁ – n₂ = (200 - 0,211 ·  (78 - 2n)) · 10^-3 mol

kénsav, amiből n = 0,1835 mol, és az ismeretlen fém atomtömege:

 Ez a fém a cink: Zn.

A kivált ZnSO₄ · 7H₂O mennyisége:

Oldatban maradt 0,1835 - 0,0139 = 0,1696 mol ZnSO₄, azaz 27,37 g.  Az oldat össztömege 77,63 g, tehát a telített oldat

A képződött hidrogén mennyisége 0,1835 mol, azaz  4,5 dm³  standard állapotú hidrogén.

B-4. feladat

Ha jódot 20%-os (m) etanolban telítésig oldunk, akkor az oldat („A”) 100 g -jának jódtartalmát 9,44 ml 0,050 M Na₂S₂O₃ mérőoldat színteleníti el. A tiszta etanollal készített telített jódoldat („B”) 1,000 g -ja pedig 12,20 ml 0,100 M mérőoldattal redukálható.

Öntsünk 100 g „A” oldathoz annyi „B” oldatot, hogy  az oldószer 80%-os alkoholtartalmú legyen. Ennek az oldatnak 5,00 g -ját 16,50 ml 0,100 M tioszulfát-oldat színteleníti el. Számítsa ki a jód oldhatóságát a 80% (m) etanoltartalmú vizesoldatban! Számítsa ki, hogy mennyi „B”-oldatot öntöttünk az „A”-oldathoz, s eközben mennyi jód vált ki az oldatból!

Megoldás

a)      Az 1. titrálás során megtudtuk, hogy 100 g oldatban, amely 20% -os alkohollal készült, a I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2 NaI + Na₂S₄O₆   egyenlet alapján 9,44 · 0,05/2 = 0,236 mmol (0,06g) jód van és 99,94 g · 0,2 = 19,9 g alkohol.

b)      A 2. titrálásnál a tiszta alkohollal készült „B”-oldatban pedig: 12,2 · 0,1 / 2 = 0,61 mmol jód van 1,00 g-ban, vagyis grammonként 0,1549 g jód és 0,845 g alkohol.

c)      Ha összeöntünk 100 g „A”, és x g „B” oldatot, akkor a bennük levő jód és alkohol mennyisége (tömeggel kifejezve): 100 g „A”-ban 0,06 g jód, 19,99 g alkohol , és 79,96 g víz, x g „B”-ben 0,155x g jód és 0,845x g alkohol..

Összesen  (0,06 + 0,155x) g jód (0,236 mmol + 0,61 mmol), és (19,9 + 0,845x) g alkohol, 79,96 g víz mellett. Az oldószer itt 80% etanoltartalmú kell, hogy legyen, tehát az alkohol / víz arány 4 / 1.

 A fentiek alapján

, amiből x = 354,95. Tehát 355 g „B” oldatot  kell 100 g „A”-hoz önteni.

 Az így elkészült oldat 5,00g-jában a 3. titrálás szerint 1,65 / 2 mmol jód van, 100 g -ban 16,5 mmol, ami 4,20 g. A jód oldhatósága  80%-os alkoholban: 420 / 95,8 = 4,38g / 100g oldószer.

Az összeöntött oldatokban összesen 55,1 g jód van, ebből kivált y g, tehát összesen (55,1 – y) g jód van (455- y) g oldatban.  Ez az oldat a titrálás alapján 4,2% jódot tartalmaz:

, amiből y = 37,55,  tehát 37,55g jód vált ki az oldatból.

B-5. feladat

Egy régi KMnO₄-minta részben elbomlott az 1.) egyenlet szerint. Ebből a mintából 100 mg-ot lemérünk, és savas közegben 50,00 ml 0,050 mólos oxálsav-mérőoldatot adunk hozzá. (2. és 3. egyenlet). A fölös oxálsav titrálására 20,00 ml 0,020 M KMnO₄-mérőoldat fogy (2. egyenlet). Hány százalék bomlott el az eredeti permanganát-mintából?  Hány százalékos hibát okoz ez a titrálásoknál, ha mérőoldatként használjuk a belőle készült oldatot?

A (protonnal, együtthatókkal) kiegészítendő egyenletek: 

1.)    KMnO₄ + H₂O = KOH + MnO₂ + O₂,

2.)    MnO₄^- + (COOH)₂ = Mn²⁺ + CO₂ + H₂O,

3.)    MnO₂ + (COOH)₂ = Mn²⁺ + CO₂ + H₂O.

 Megoldás

Az egyenletek: 

Az összes felhasznált redukálószer (oxálsav): n_r= 50 ml · 0,05 mol/l = 2,5 mmol, ebből a KMnO₄-mérőoldatra fogyott n_f= 20 ml · 0,02 M · 2,5 = 1,00 mmol (2. egyenlet),  a mintára: n_m= 2,50 - 1,00 = 1,50 mmol (2. és 3. egyenlet).

Ha a minta x mmol KMnO₄-ot és y mol MnO₂-ot tartalmaz, akkor (mivel előbbire a (2) egyenlet szerint mólonként 2,5 mol, utóbbira mólonként 1 mol fogy):

A minta összetevői: 157,9x mg KMnO₄, 86,9y mgMnO₂, és 56y mg KOH ((1) egyenlet), össztömege 100 mg. Tehát:

A (4) és (5) egyenletből x = 0,573, y = 0,0656. 

Mintánk tehát 0,573 mmol (90,6 mg) káliumpermanganátot, 0,0656 mmol (5,7 mg) mangán-dioxidot,  és 0,0656 mmol (3,67 mg) kálium-hidroxidot tartalmaz.

Mivel az (1) egyenlet szerint 1 mol KMnO₄-ből 1 mol MnO₂ képződik, az y mol MnO₂ képződéséhez y mol permanganátnak kellett elbomlania. A bomlás százalékos mértéke tehát:

 Ha tehát ebből a mindából 100 mg-ot bemérünk, akkor azt várnánk, hogy 100 mg KMnO₄-t tartalmaz, ami 0,633 mmol, tehát 1,583 mmol oxálsavat oxidál. Valójában – mint azt láttuk – csak 1,50 mmollal reagál, tehát a titrálás hibája:

(Megadhatjuk a mérőoldat „faktorát” is: f  = 1,500 / 1,583 = 0,9475. Ennyivel kell szorozni minden titrálás eredményét, hogy a valódi értéket kapjuk).

B-6. feladat

Egy fém kétféle oxidjának (MO és M₂O₃) elegyéből 2,000g-ot 100g 10%-os kénsavban oldunk. Az oldat századrészének titrálására 14,00 cm³ 0,100 M  NaOH-oldat fogy, tizedrésze pedig 15,90 cm³ 0,020 M kálium-permanganát-oldatot színtelenít el. Melyik fém oxidjairól van szó? Mi volt a szilárd keverék és mi lett a kénsavas oldat százalékos összetétele?

Megoldás

 A NaOH-os titrálásból kiszámítható az oldásra fogyott kénsav mennyisége, a permanganátos titrálásból pedig az alacsonyabb oxidációfokú  oxidé. Az egyenletek:

 Ha a mintában x mol MO és y mol M₂O₃ van, akkor  (x + 3y) mol kénsav kell az oldáshoz ( (1) és (2) egyenlet), és  x / 5 mol KMnO₄ kell az oxidáláshoz ((3)egyenlet).

A hozzáadott kénsav tömege 10 g, ami (10  / 98 ) mol = 0,102 mol. Ebből a lúgos titrálásra maradt: 1,4 · 100 / 2 mmol = 70mmol, ((4) egyenlet). Az oxidok oldására fordítódott  (102  - 70) mmol = 32 mmol, tehát

A mólokat a moláris tömegekkel (A + 16, és 2A + 48) szorozva és összegezve,  megkapjuk a minta össztömegét: 

                 m_ö = 15,9 mmol (A + 16 g/mol) + 5,37 mmol (2A + 48 g/mol) = 2000 mg.

Ebből A = 55,85 g/mol, ami a vas atomtömegéhez áll legközelebb. A minta tehát 5,37 mmol (857,5 mg) Fe₂O₃ mellett 15,9 mmol (1142 mg) FeO-t tartalmaz. Ez 74,75 mol%, ill. 57,1 tömegszázalék vas(II)-oxidot jelent.

B-7. feladat

Ha ZnSO₄ és Co(NO₃)₂  elegyét hevítjük, zöld olvadék képződik és egy gázelegy (1. egyenlet). Ez a gázelegy lúgban teljesen elnyelethető (2. és 3. egyenlet), a gázelegy oxigéntartalma azonban részben oxidálja a nátrium-nitritet nátrium-nitráttá (4. egyenlet). A maradék nitrit kálium-permanganáttal oxidálható (5. egyenlet). Milyen összetételű (mol%) az adott gázelegy, mennyi lúgot semlegesít, s mennyi KMnO₄-ot színtelenít el, ha 1mmol cinkszulfát és 1 mmol kobaltnitrát keverékéből indulunk ki? (A fölös cinkszulfát is bomlik ZnO-ra és SO₃-ra ).

A kiegészítendő egyenletek:

1.  …ZnSO₄ + …Co(NO₃)₂ = …Co₂[ZnO₄] + …SO₃ + …NO₂ + …O₂
2.  …SO₃ + …NaOH = …Na₂SO₄ + …H₂O
3.  …NO₂+ …NaOH = …NaNO₂ + …NaNO₃
4.  …NO₂^- + …O₂ = …NO₃^-
5.  …NO₂^- + …MnO₄^-  + …H₂O = …NO₃^- + …MnO₂ + …OH^-.

Megoldás

Az egyenletek:

 Ha az (1) egyenlethez hozzáadjuk  ZnSO₄ = ZnO + SO₃ bomlás-reakciót, azután kettővel osztjuk a kapott egyenletet, akkor kiderül, hogy az 1:1 mólarány esetén keletkező gázelegy összetétele:1mmol SO₃, 2mmol NO₂, 0,25 mmol O₂.

A lúg-fogyás: a kén.trioxidra 2 mmol, a NO₂-re 2 mmol, összesen 4 mmol NaOH fogy. Az oldás során 1 mmol nitrit képződik. A képződött 0,25 mmol oxigén 0,5 mmol nitritet oxidál, a maradék 0,5 mmolhoz 1/3 mmol KMnO₄ fogy.

A megoldás tehát:

• a gázelegy összetétele: 30,8% (v,n) SO₃, 61,5% NO₂, 7,7% O₂.
• A gázelegy 4 mmol NaOH-ot semlegesít.
• A képződő nitrit 1/3 mmol KMnO₄-ot redukál.

B-8. feladat

Hány amperóra elektromos töltés kell az elektrolízis során ahhoz, hogy

a)      1000g egységnyi molalitású Cr₂(SO₄)₃-oldat 0,100 molalitásúvá híguljon?

b)      100g egységnyi molalitású CuCl₂-oldat 0,500 molalitásúvá legyen?

c)      1000g 0,10 molalitású Na₂SO₄-oldat 1,00 molalitásúvá töményedjen?

d)      Mennyi króm és oxigén (a), réz és klór(b), hidrogén és oxigén (c)válik le, s hány százalék lesz az a) oldat kénsav-tartalma?

Megoldás

a)

Az 1,00 molalitású Cr₂(SO₄)₃-oldat  1392 g oldatban tartalmaz 1 mol (392 g) krómszulfátot,  1000g oldatban 0,718 mólt, 718 g víz mellett. A  0,100 molalitású oldat 1039,2 g oldatban tartalmaz 0,1 mol (39,2 g) krómszulfátot.

Az elektrolízis egyenlete(a d)-ben írtak alapján):

Tegyük fel, hogy levált 2n mol Cr és mellette 1,5n oxigén, maradt (0,718-n) mol
Cr₂(SO₄)₃,  eltűnt 3n mol víz, és képződött 3n mol kénsav.

Az oldatban maradt (718-3n · 18) = (718 – 54n) g víz és (0,718 - n) mol krómszulfát, arányuk 1000/0,1 = 10⁴.

Tehát

s ebből n = 0,65 . Levált 2n = 1,3 mol, vagyis 67,2g Cr, és 1,5n = 0,975 mol oxigén, ami 23,9 (st) liter O₂. A fenti mennyiséghez 3 · 1,3mol töltés kell, tehát Q = 3,9F = 104,5Ah. Az oldatban 3n = 1,95 mol, vagyis 191,1 g kénsav képződött, az oldat össztömege 98,8g-mal csökkent, tehát 19110/901,2 = 21,2% (m) a kénsav-tartalom.

b)

Az egységnyi molalitású CuCl₂-oldat 1134,5g-jában 1 molCuCl₂ van, 100g-ban0,088mol CuCl₂ 88,1 g vízben. Az elektrolízis egyenlete:

(itt a víz - elvileg - nem bomlik, csak réz és klór távozik az oldatból).

A 0,50 molalitású oldatban 88,1 g víz mellett 0,044 mol CuCl₂ van, tehát kivált 0,088 - 0,044 = 0,044 mol CuCl₂ bomlásával 0,044 mol (2,79 g) réz és 0,044 mol (1,078 l) klór. A művelethez kétszerennyi mól töltés kell, azaz 0,088F, ami  2,36 Ah.

c)

A 0,100 molalitású Na₂SO₄-oldat 1014,2 g-jában van 0,1 mol, 1000 g-jában 0,0986mol, 986 g vízben. Az elektrolízis során csak a víz bomlik:

A 0,0986 mol nátriumszulfát mellett tehát 98,6 g víznek kell maradnia, hogy 1,0 molalitású legyen. 986 - 98,6 =  887,4 g víznek, azaz 49,3 mol víznek kell elbomlania. Ehhez 2 · 49,3 = 98,6F töltés kell, vagyis 2642 Ah. Képződik 49,3mol H₂ és 24,65mol O₂.

B-9. feladat

Króm(III)-só oldatát oly módon elektrolizáljuk, hogy az anódon dikromát (Cr₂O₇^-2) keletkezzék. A katódon csak hidrogénfejlődés van, az anódon azonban nem csak a króm oxidálódik, hanem a vízből oxigén is fejlődik.

Miközben a katódon 10,00 liter standard állapotú hidrogén keletkezik, az oldat századrészében keletkezett kálium-dikromát annyi jodidot oxidál, hogy a kivált jód elszíntelenítéséhez 32,00 cm³ 0,100 M Na₂S₂O₃ -mérőoldat kell.

Írja fel az elektródfolyamatokat! Mennyi oxigén vált le az anódon? Milyen arányban fordítódott az elektromos energia a két anódfolyamatra?

Megoldás

A két anódfolyamat :

• 2 Cr³⁺  + 14 OH^- = Cr₂O₇^2- + 6e^- + 7 H₂O
• 4 OH^-   =  2H₂O + O₂ + 4e^-

a katódfolyamat: 

• 2H⁺ + 2e^- = H₂

A katódon (10 / 24,5) mol = 0,408 mol hidrogén fejlődik, ez 0,816 F töltés áthaladását jelenti. Ennyi mól elektron keletkezik az anódreakciókban.

 A   

Cr₂O₇^2-+ 6I^- + 7H₂O = 2Cr³⁺ + 3I₂ + 14H⁺

 és   

I₂ + 2 S₂O₃^2- = 2I^- + S₄O₆^2-

 egyenletek alapján kiszámítható, hogy a mérőoldatban lévő  3,2 mmol tioszulfátnak 1,6mmol jód felel meg, ennyi jódot  pedig harmadennyi dikromáttal hozhatunk létre, azaz 0,533 millimóllal. Ennyi van az oldat századrészében. Az egész oldatban tehát 53,3mmol dikromát van, ami hatszorennyi, vagyis 319,8 mF töltés  áthaladása során keletkezett.

Az összes áthaladt töltés 816mF, ebből

• dikromát-képződésre fogyott  319,8 mF  (39,2%)
• Oxigén-képződésre fogyott  496 mF (60,8%)

496 mF negyed-ennyi oxigént hoz létre, vagyis 124 millimólt, ami 3,038 liter (St.áll.) O₂.

B-10. feladat

Vegyünk szemügyre egy tiszta vízcseppet, amelynek térfogata 0,050 cm³.

1)      Hány vízmolekula van benne?

2)      Hány protonált vízmolekulát tartalmaz?

3)      Hány százaléka kerülhet a gáztérbe egy 50 cm³-es zárt edényben

a)      25 ^oC-on,

b)      100 ^oC-on?

4)      Mekkora a rétegvastagsága, ha egy 5 cm sugarú körlapon egyenletesen szétterül?

5)      Mekkora a jéggömböcske sugara, ha ilyen alakúvá fagy?

6)      Mekkora térfogatú ammónia oldódik benne standard állapotban,

7)      s ilyenkor mennyit nő a térfogata?

 A szükséges adatok (az ismerteken kívül): A telített vízgőz nyomása 25^oC-on:3,17kPa, 100^oC-on 101,31kPa. A víz sűrűsége 25^oC-on 0,997 g/cm³, 0 ^oC-on a jégé 0,9168 g/cm³.

Az ammónia oldhatósága standard körülmények között 693 cm³/1g víz, az oldat sűrűsége pedig 0,885g/cm³.

Megoldás

1)      Legyen a vízcsepp 25^oC-os. Akkor a vízcseppben 0,05 · 0,997/18 = 2,77 · 10^-3 mól van, vagyis 1,67 · 10²¹darab vízmolekula.

2)      A tiszta víz 1 dm³-ében 10^-7 mol protonált, 0,05 cm³-ben 5 · 10^-12 mol, azaz 3,01 ·10¹²molekula protonált.

3)       

a)      25 ^oC-on az n = pv/RT-ből számítva 6,39.10^-5mol kerülhet egy 50cm³-es gáztérbe, ez 2,3%

b)      100^oC-on ügyanígy számolva 1,633 · 10^-3 mol lehet a gáztérben, ami a csepp 59%-a.

4)      Egy 5 cm sugarú kör területe T = 25π = 78,54 cm², az erre épülő, 0,05 cm³ térfogatú henger magassága m = 0,050/78,54 = 6,36610^-4 cm (a vízréteg vastagsága).

5)      Ha gömbalakúra fagy, térfogata megnő: 0,05.0,997/0,9168 =0,0544cm³ lesz. A jéggömböcske sugara a V = 4π r³/3 egyenletből r = 0,235 cm.

6)      A vízcsepp tömege 0,04985g, ebben 34,55 cm³ammónia oldódik, ami 1,41 millimól és 23,97mg.

7)  Az oldat 73,82mg, és térfogata(a sűrűségből) 0,0834 cm3, tehát 1,67-szeresére nőtt.

Emlékezés

Pungor Ernőre a magyar műszeres analitika megteremtőjére, a hazai kémiaoktatás segítőjére

Halálának második évfordulója közeledtével¹ emlékezünk Pungor Ernőre, aki a nemzeti felemelkedés egyik kulcsaként a magyar kémikusok nemzetközi elismertségéért és a kémiaoktatás jelentőségének tudatosításáért dolgozott egész életében.

A Pázmány Péter Tudományegyetemen 1948-ban végzett vegyész Schulek Elemér professzor analitikai tanszékén már tanársegédként kereste az újat. A klasszikus, öntögetős analitika mellett szolgálatába állította az elektrokémia lehetőségeit. A hallgatók még énekelték, hogy

„A lakmusz ingatag, nem látni hol csap át,

a fenolftaleint zavarja a karbonát.

Új indikátort használunk mi mind:

Paraetoxikrizoidint!”

de a végpontjelzés mindinkább a fizika, a matematika, a fizikai-kémia ismereteire épülő műszer feladata lett. Ez az út vezetett a nagyfrekvenciás titriméter és az ionszelektív elektródok megalkotásáig, az Angliától Japánig, az USA-tól Egyiptomig megismert, a magyar tudósokra kiható kiváló értékelésig, és az akadémiai tagságig. A hazai intézetek, szervezetek tizenkét helyen választották tiszteletbeli illetve rendes elnöknek. Külföldön  22 szervezet hívta meg tagságába, és több egyetemen lett díszdoktor. Ha Magyarországról esett szó Indiában, Japánban, az USA-ban, Ausztriában, Németországban, Franciaországban, Angliában Finnországban Romániában, Oroszországban, Szlovákiában, Csehországban, Kínában, Egyiptomban, Ausztráliában, a kémikus társadalom Pungor Ernő nevét említette. A megérdemelt 12 hazai és külföldi díj érték szerint nem állítható sorba, az adott helyen mindegyik a legértékesebb elismerés.

Pungor Ernő nemcsak a kutatásnak szentelte életét. Szerepet vállalt a jövő tudósainak nevelésében a középfokú oktatástól a felsőfokú képzésig. Magyarország érdekeit szem előtt tartva dolgozott, mint tárca nélküli miniszter, mint az Országos Műszaki Fejlesztési Bizottság elnöke és a világon szétszóródott magyar tudósok összetartozásának szervezője.

„Magyarok szerepe a világ természettudományos haladásában” címmel 1986-ban szervezte meg először azt a nemzetközi konferenciát, amelyet 1989-ben a második, majd 1992-ben a harmadik követte sikerrel. A konferencia fő mondanivalója ma is aktuális:

„Különösen fontos most hazánknak, hogy jelenlegi helyzetének megjavításához igénybe vegye mindazt a segítséget, melyet a hazai tudomány és technika teljesítményein felül külföldről tud kapni. Nagyon számítunk ezért különösen azoknak a magyaroknak a segítségére, akik más országok állampolgárai lettek, de megmaradtak lelkükben magyarnak. Reményeink szerint ez a találkozó is segíti az emberi és szakmai kapcsolatok szálainak szorosabbá fonódását.”
(E felhívás megjelent a Középiskolai Kémiai Lapok 1989/4.számában, a 178. oldalon)

A kémia tanításának jelentőségét kiemelten hangoztatta előadásaiban és közvetlen segítséget adott részvételeivel. A kémiatanárok országos konferenciáin rendszeresen tartott továbbképzést jelentő és buzdító előadást. A Győrben alapított Középiskolai Kémiai Lapok című folyóirat szerkesztőségi tagja volt 1976-tól 2006-ig. (Ekkor, 30 év győri szerkesztés után, a lap Győrhöz kötődésű készítését rosszindulatú erők megakadályozták). Segítette a 16. Kémiaoktatási Világkonferencia ( 16^th International Conference on Chemical Education) budapesti megvalósítását, amely nagy siker volt 2000-ben. Állandó előadója volt az Erdélyi Magyar Műszaki Tudományos Társaság vegyész és kémiaoktatási konferenciáknak. Az EMT által szervezett több mint tíz vegyészkonferenciának Pungor Ernő volt az állandó díszelnöke, az ő jelenléte, érdekes előadásai, szakmai tekintélye és vonzó egyénisége nagy mértékben hozzájárult a konferenciák sikeréhez.

A Középiskolai Kémiai Lapok (KÖKÉL) indulásakor nyomdával, papírral és tanácsokkal segítette a lap megjelenését és formálódását, majd megerősödését. Kezdetben a Veszprémi Egyetem Analitikai Tanszékének vezetőjeként, majd a Budapesti Műszaki Egyetem tanszékvezetőjeként, később dékánként és az Országos Műszaki Fejlesztési Bizottság vezetőjeként - a rangos beosztások mellett is -  közvetlen társként támogatója volt a kémiatanárok munkájának. A magyarországi képzés hiányosságai között kiemelten foglalkozott az idegen nyelv, elsősorban az angol és német nyelv tanításának szükségességével. Ennek következménye lett 1983-ban, hogy a KÖKÉL „Kémia idegen nyelven” címmel rovatot indított szakmai fordítási feladatok és minták közreadásával.

A kémiaoktatási világkonferenciák egyik szervezője (Peter Towse, University of  Leeds) 1990-ben megkereste a KÖKÉL szerkesztőségét azzal a kéréssel, hogy 1992-ben Bangkokban mutatkozzon be a folyóirat. Pungor Ernő, mint az OMFB vezetője biztosította, hogy pályázatunk értékelése a bemutató megvalósulásához anyagi támogatást jelentsen. Angol nyelvű különszámmal volt a KÖKÉL Bangkokban a 13. Világkonferencián. Folytatásképpen a folyóiratot meghívták Porto Ricóba, Brisbanebe, Kairóba is.

A KÖKÉL alapítását megelőzte 1969-ben az Irinyi János Középiskolai Kémiaverseny ötlete, amelyet ugyancsak Győrben a Révai Miklós Gimnáziumban indítottak útjára a hazai tudós vegyészek szakmai segítségével. Ebben a körben is jelen volt Pungor Ernő, aki a dunántúli kezdeményezéseket (Veszprém, Szombathely, Sopron, Győr) különös gonddal támogatta. Az Irinyi-verseny 30. országos döntőjén, 1998-ban Győrött, az elnökség tagja volt.

Pungor Ernő vegyész volt és magyar. Tudatosan hangoztatta, hogy a XX. század technikai „csodái” a magyar természettudósokkal jöttek létre. Részt vett minden olyan mozgalomban, szervezetben, amely az oktatás és a kutatás elsőrendűségéért dolgozott. Ezért írta alá 1997-ben a Modernizációs Chartát, amelyet ma is ki kellene adni. Érdemes néhány gondolatát feleleveníteni:

„hazánk gazdasági felemelkedésének kulcsa az emberi képességek kibontakozása.”

„Az ázsiai nagy- és kistigrisek…először oktatásukat reformálták meg, hogy utána…munkaigényes termékeket gyárthassanak, azokba épített tudást fizettetve meg a külföldi vásárlókkal. Ha a polgárok olyan politikusokra szavaznak, akik ezt a célt tűzik ki, akkor mindez a pártok számára is fontossá válik.”

„Nem szabad hagyni, hogy ma percemberkék tündöklése elhomályosítsa a tanítás és tanulás Magyarországon hagyományos tiszteletét.”

„Példaképek szükségesek, mert mozgósító erejük van. Megmutatják, miként lehet nyomorúságból kiutat találni, váratlanul nagyot alkotni.”

„Összehangolt társadalmi cselekvésre hívunk mindenkit - egyéb irányú politikai meggyőződésétől és pártállásától függetlenül – a tanulás, tudomány és innováció társadalmi rangjának visszaállítása érdekében…..Ez védelmet nyújt a századvégi elidegenedés és brutalitás ellen. Ez teszi lehetővé, hogy magunkénak érezzük hazánkat és korunkat. Ez a tudatosan gyakorolt demokrácia útja. Ez az ország szellemi és anyagi felemelkedésének feltétele. Ezer éve sikerült. Most is sikerülni kell!”

Ilyen volt Pungor Ernő a tudós, a vegyész, a hazafi és mindenkor a szó legnemesebb értelmében vett Ember. Emlékének méltó megőrzésére a Magyar Tudományos Akadémia és Pungor Ernő örökösei Pungor Ernő Díjat alapítottak 2008. májusában. „Az MTA elnöke Pungor Ernő Díjat adományoz a kémiai tudományos kutatások terén kimagasló érdemeket szerzett 45 év alatti kutatóknak, szakembereknek.” Az első díjat 2008. októberében adta át Pálinkás József, a MTA elnöke Gyurcsányi E. Róbert kémikusnak.

¹2007.június 14-én hunyt el

1. (1988): Vaspor és kénpor 100g össztömegű keverékét megolvasztjuk. A kihűlt anyagból – amely már ként nem tartalmaz – 35dm³ standard állapotú gázelegy képződik sósavoldattal.  Mi a gázelegy, s mi volt a szilárd elegy mólszázalékos összetétele? (megoldás)
   
   
2. (1986):1,00g-os fém nátrium-darabkát 5,00dm³-es standard állapotú nemesgázt tartalmazó edényben tárolunk. Tárolás közben a fém tömege 1,40g-ra nőtt. Hány százaléka alakult át hidroxiddá, s mennyi vízgőz volt az edényben a nemesgáz mellett?(megoldás)
   
   
3. (1985): Bázisos nikkel-karbonát mintát (xNiCO₃.yNi(OH)₂.zH₂O) egyenletes ütemben hevítünk mindaddig, míg tömege már nem változik. A vegyület 1 millimóljából 3 mmol NiO marad. A gázállapotú, 586K hőmérsékletű, 188mg tömegű bomlástermék térfogata pedig tizennyolcad-részére csökken, ha állandó nyomáson 20^oC-ra hűtjük. Adja meg a vegyület képletét és írja fel a termikus bomlás egyenletét!(megoldás)
   
   
4. (1984): 995mg kristályos FeCl₂.xH₂O –hoz 50,00cm³ 0,100 mólos KMnO₄-ot adunk. A fölöslegben maradt kálium-permanganát elszíntelenítéséhez 10,00cm³ 0,500 mólos oxálsav kell. Irja fel a reakcióegyenleteket ( a vas(II) vas(III)-á, a klorid klórrá oxidálódik), és számítsa ki a mólonkénti kristályvíztartalmat!(megoldás)
   
   
5. (1980): Mi a képlete annak a K_xS_yO_z vegyületnek, amelynek 11,1g-jából sósavval 2,24 liter normálállapotú kéndioxid szabadítható fel? Írja fel a reakcióegyenletet is! (oxidációszám-változás nincs a reakció során!)(megoldás)
   
   
6. (1978): Mekkora a disszociációfok a) a N₂O₄ ↔  2NO₂ és b) a H₂SO₄↔ SO₃ + H₂O termikus, gázfázisú folyamatokban, ha mindkét esetben az egyensúlyi gázelegy minden komponensének koncentrációja azonos? Mekkora az egyensúlyi állandók értéke, ha mindkét esetben 0,01mol/dm³  volt a kiindulási koncentráció?(megoldás)
   
   
7. (1977): Hány mólos oldatot kell készíteni hidrogén-fluoridból, hogy a HF protolízisfoka  a) 25%-os, b) 50%-os legyen, ha K_HF = 7,2.10^-4 mol/dm³? Általánosítsa a megoldást tetszés szerinti, K disszociációállandójú, egyértékű savra!(megoldás)
   
   
8. (2001): Milyen módon változik a víz adott tulajdonsága az adott hatásra? ( egy-egy szóval válaszoljon!)

9. (2002): Felsorolunk 10 szerves vegyületet: és 10 vegyületcsoportot.
   
   A vegyületek:
   
   adipinsav, anilin, borkősav, dioxán, ftálsav, glicerin, glicerinaldehid, glicin, metil-etil-amin, piridin.
   
   A vegyület-csoportok:
    
   a)   Aromás dikarbonsav:……………………………………………
   b)   Aromás amin:………………………………………………………
   c)   Hidroxi-dikarbonsav:……………………………………………
   d)   Dikarbonsav:………………………………………………………
   e)   Trióz:…………………………………………………………………
   f)   Szekunder amin:…………………………………………………
   g)   Aminosav:……………………………………………………………
   h)   Triol:……………………………………………………………………
   i)   O-heterociklus:……………………………………………………
   j)   N-heterociklus:……………………………………………………
   
   
   A) Írja be nevüket és konstitúciós képletüket a felsorolt vegyületcsoportok közül annak a sorába, amelyikbe tartozik!
   
   B) Írja fel a fentiek közül
    
   „b” reakcióját sósavval,
   „e” reakcióját ammóniás ezüstnitráttal,
   „f” protolízisét vízben,
   „g” reakcióját lúggal,
   „h” salétromsavval adott reakcióját,
   „j” brómmal való reakcióját.

    

   (megoldás)

10. (2003): Csoportosítsa a megadott molekulákat a felsorolt tulajdonságok szerint!
    N₂O, Cl₂O, BF₃, PF₃, SiCl₄, H₂S, NH₃, NO₂, PF₅, CO₂.

(ahogy én átéltem)

1974: A Győri Révai Miklós Gimnáziumban tanító dr. Várnai György kérésére dr. Bodor Endre tanszékvezető egyetemi tanár engem bízott meg azzal, hogy az iskola által kiadott, Várnai tanár úr által szerkesztett lapba kémiai számítási feladatokat küldjek. 2 évig küldtem, de a beküldött megoldásokat még nem én értékeltem, hanem a győri kollégák.

1976. A Veszprémi Vegyipari Egyetem Oktatási Bizottsága szakmai és anyagi támogatást ajánlott fel a lapnak Az egyetem nyomdájában készült a továbbiakban a győri „Kémiaversenyzők híradója”, s a nyomdapapír a Budapesti Műszaki Egyetem ajándéka. A feladat-rovat vezetését rám bízták, amit hallgatóink segítségével végeztem, mert igen nagy volt az érdeklődés, sok a javítani való. Ekkor alakítottam ki a feladatrovat mindmáig élő szerkezetét: a feladat – megoldás - értékelés addig szokatlan hármasságát, amiért sok egyetértő levelet kaptam tanároktól és diákoktól egyaránt.

A címlap

 Antracénhez hasonló gyűrűhármasba foglalja össze a 3 várost: Budapestet, Győrt, és Veszprémet jelképező ábrát ( ami igen hasonlít  Az 1975-os veszprémi Nemzetközi Kémiai Diákolimpia kitűzőjére, amelyet dr. Székely György tervezett).

1979-1984 között ez az ábracsoport 90 fokkal elfordult, de megmaradt a 3 város-emblémája, s az 1979/2 szám címlapján már a név is új: Középiskolai Kémiai Lapok. 1985-ben már „delokalizálódnak” és kondenzálódnak az aromás gyűrűk, s az l985/1 számtól kezdve véglegesen kialakult a folyóirat neve és címlapja. A rajz Németh Attila győri rajztanár munkája, amit – nyilatkozata szerint – nem is a lap, hanem személy szerint dr. Várnai György számára készített ajándékba.

A feladat-rovatok

Az én rovatom mellett az 1979/1. számtól kezdve megjelent a „kezdőknek” rovat, amelyet 1984-ig Fodor István szerkesztett, majd  1986-ig Cs.Nagy Gábor, utána 1994-ig Szabó Miklós, 2002-ig Fenyősné Kircsi Amália, és 2003-tól Wajand Judit.

A harmadik, elsősorban szerves kémiai feladatokat tartalmazó rovatot Mojzes János indította 1982-ben, és Soltész György folytatta 1988-tól mindmáig.

 A feladatmegoldó diákok létszáma az egyetlen rovat idején évi 200-300 volt, a két-rovatos években (1982-ig) 300-400 fő, a három rovat eleinte évenként 400-500 megoldót hozott, vagyis a négy fordulóban mintegy 1500 levelet, benne 5-10 megoldással.

Érdekes színfoltja volt lapunknak a nyolcvanas években néhány évig Ruppert József rovata, az „Ezer betűvel…”, amelyben a megadott kérdésre rövid esszé-választ kellett adniuk a diákoknak.

Idegen nyelvek rovata

1983-tól indult a három nyelv szakszöveg-fordítási rovata. Az orosz nyelvet végig Gombás Vilmos vezette, míg a 90-es években annyira lecsökkent az érdeklődés, hogy megszűnt. A német szakszövegeket 1985-ig Berzenczey Erzsébet, 1989-től Mohai Béla, 1999-től pedig Varga Katalin válogatta, fordította, javította. Az angol rovatot kezdetben Kós Péterné, 1984-től Kraut Béla, l988-tól Kurtán Zsuzsa kezelte, 1991-től pedig énrám maradt. Kraut Béla kezdeményezte azt a módszert, hogy a helyes fordítás megadása után értékelte a beküldött szövegeket, s ezt  én is szívesen átvettem,  meg a német rovat vezetői is. Örömmel állapítottuk meg, hogy ezzel ismét a diákság kémiai ismereteit bővíthetjük - az idegen nyelvű szakszövegek megismertetése (meg a magyar nyelv művelése) mellett. (Kraut Béla tehetséges tanítványunk volt Veszprémben, lehetett tanulni tőle!)

A beküldött fordítások száma eleinte mérsékelt volt, azután a 90-es években úgy megnőtt az érdeklődés, hogy alig győztük olvasni-értékelni. Az utolsó néhány évben ismét kissé csökkent a fordítók száma.

Egyéb sorozatok

Kezdetben érdekes ismeretterjesztő részét képezte lapunknak Fülöp József „Egy kis etimológia” c. sorozata, később Villányi Attila kétnyelvű cikkei adtak iskolapéldákat a szakfordításra. Rózsahegyi Márta és Wajand Judit csak a 90-es években léptek be izgalmas kis kísérleteik színes leírásaival, addig csak a feladat-rovatokban szerepelt néhány, kísérleti kémiával foglalkozó példánk. Tóth Zoltán „hírek, érdekességek” rovata rövid hírekkel jelent meg az utóbbi években.

Cikkek, érdekességek

Folyóiratunkban a tudományos témák sokaságáról jelentek meg írások: a természetvédelemtől a nukleáris eseményekig, a folyadékkristályoktól az elektronegativitásig, a kémiatörténeti érdekességektől a lumineszcenciáig. Szerepelt bennük Jedlik Ányos és Kabay János, Faraday és Reaumur, Martinovics és Mengyelejev,  a cikkek szerzői között pedig a főszerkesztő dr Várnai Györgyön kívül még Bodor Endre, László Antal, Marx György, Nagy József, Nyilasi János, Pais István, Szabadváry Ferenc, Szántay Csaba, Szőkefalvi Nagy Zoltán professzorok. Vegyipari üzemekről Szabó Lászlóné írt sorozatot, s minden olyan egyetem ismertetésére sor került, amelyek tematikájában fontos volt a kémia.  Néha az OPI (Országos Pedagógiai Intézet) nevében is adott tájékoztatást a felvételikről, tanulmányi versenyekről Kecskés Andrásné és Z.Orbán Erzsébet.

Verseny-eredmények

Minden évben egy teljes (nyári) lapszámban jelent meg az Irinyi János középiskolai Kémiaverseny teljes szakmai anyaga, s  a részletezett, elemzett végeredmény. Ugyanígy kapott helyet minden évben (gyakran több számban is) a Sárospataki Diákvegyész Napok eseménysorozatáról a beszámoló, a legkiválóbb diák-előadásokat teljes terjedelemben közölve.

Angol nyelvű példányok

1992 óta minden második évben készítettünk egy demonstratív, angol nyelvű példányt, amelyben az elmúlt időszak versenyeinek, rovatainak feladatait, cikkeit, eseményeit mutattuk be. Ezt megtettük még 2004-ben is.

 A Szerkesztőbizottság tagjai

Bodor Endre (1976-), Cs.Nagy Gábor (1984-86), Dubraviczky Dénes (1974-82), Fenyősné Kircsi Amália (1994-2002), Fodor István (1979-84), Fürstné Kólyi Erzsébet (1995-99), Heder Jánosné (1986-88), Inczédi János (1976-2003), Kecskés Andrásné (1988-2003),Maleczkiné Szeness Márta (1976-), Markó László (1976-1994), Mohai Béla (1995-98),Mráz György (1976-77), Mojzes János (1982-88), Nagy György László (1976-82),

Nyilasi János (1976-79), Pungor Ernő(1976-2006), Szabadváry  Ferenc(1976-82), Szabó Lászlóné(1977-95),Szabó Miklós(1986-94), Székely György(1979-85), Soltész György (1988-), Varga Katalin(1999-2004), Wajand Judit(2003-), Závodszkyné Orbán Erzsébet(1979-88).

Főszerkesztő: Várnai György (1974-)

A folyóirat háttér-intézményei

1974-1976: a Révai Miklós Gimnázium

1976-1977: a fenti iskolán kívül a Veszprémi Vegyipari Egyetem, a Budapesti Műszaki Egyetem és a MKE Győri Csoportja, kiadta a Győr megyei Lapkiadó Vállalat.

1977-1985: a MKE Győri csoportja, kiadó még mindig a Győri Lapkiadó V.,

1985-ben alakult meg a MKE Kémiatanári Szakosztálya (Várnai György alapította ezt is), ettől fogva a Szakosztály is szerepelt az impresszumon, a Győri Lapkiadó mellett.

Az 1991/92-es tanévtől budapesti kiadója lett a lapnak, s a MKE tulajdonjoga is bejegyzésre került. 2004-től – a kiadó cenzúráját követő kényszerű privatizálódás után a Szakosztály új vezetősége saját kezelésbe vette a lapot, az alapító főszerkesztő pedig saját lapot engedélyeztetett előbb „Általános- és Középiskolai Kémiai lapok”, majd annak miniszteri betiltása után „Győri KÖKÉL” címmel, lényegében változatlan szerkesztőséggel. Ez a lap önkéntes munkával készül, amit a szerkesztőség minden tagja továbbra is vállal, hiszen hosszú évekig társadalmi munkában dolgoztunk a KöKéL-ben, s ha később – a támogatás növekedtével – kaptunk is szerény tiszteletdíjat, azon legfeljebb kellemesen meglepődtünk.

Sajnos, a MKE nem csak régi lapunkat, hanem annak támogatóit is megtartotta.

Remélem, hogy a „húsz év magány”-ra (1974-1992) ítélt lap nem járhat úgy, mint Márquez híres Buendia ezredese, hiszen múltunk dokumentációja több ezer oldallal mindenki rendelkezésére áll, s több ezer volt diákunk emlékében él.

(ezt az írást a Magyar Kémikusok Lapjának 2005-ben elküldött, de meg nem jelent cikkből ollóztam.)

A "Bevezető feladatsor" az utolsó két számban megjelent feladataimat tartalmazza, amelyek megoldásait azóta még nem közöltem semmiféle fórumon.

B-1.feladat

M fém  12,00g-ját 70,00g 28,00%-os (m) kénsavban oldjuk. Az oldat szobahőfokra hűlése során abból 4,00g MSO₄.7H₂O –kristály válik ki, az oldat 2,00 g-jának kénsav-tartalma pedig 8,44cm³ 0,100 mólos NaOH-oldattal semlegesíthető.

Milyen fémet oldottunk, s mi a fém szulfátjának oldhatósága az adott körülmények között?

Mennyi hidrogén képződött az oldás közben?

 megoldás...

B-2.feladat

100g 5,00 tömegszázalékos, sósavas antimon(III)-klorid-oldatba 5,00 g ón-port szórunk.

Hány mól-, és hány tömegszázalék lesz az oldat ón(II)-klorid-tartalma, ha az oldatból az összes antimon kiválik? Adja meg a szilárd fázis összetételét is a kétféle százalékban!

 megoldás...

B-3.feladat

Acetonból és egy éterből (R₂O, ahol R alkilgyök) álló folyadékelegy azeotrop elegyként működik: forráspontja alacsonyabb mindkét komponensénél, desztillációja során a gőz- és folyadékfázis összetétele megegyezik.

Ennek az elegynek a gőzét 10-szeres térfogatú (azonos állapotú) oxigénben elégetjük. Az égéstermékben a H₂O/CO₂-arány 1,07, s a maradék oxigén az egész elegynek 37,23%-át (n) teszi ki.

Állapítsa meg az éter-komponens molekulaképletét, s az azeotrop folyadékelegy összetételét (mol- és tömegszázalékban)!

  megoldás...

B-4.feladat

Ha jódot 20%-os(m) etanolban telítésig oldunk, akkor az oldat („A”) 100g-jának jódtartalmát 9,44ml 0,050M Na₂S₂O₃ mérőoldat színteleníti el. A tiszta etanollal készített telített jódoldat („B”)1,000g-ja pedig12,20ml 0,100M mérőoldattal redukálható.

Öntsünk 100g „A” oldathoz annyi „B” oldatot, hogy  az oldószer 80%-os alkoholtartalmú legyen. Ennek az oldatnak 5,00g-ját 16,50ml 0,100M tioszulfát-oldat színteleníti el.

Számítsa ki a jód oldhatóságát a 80%(m) etanoltartalmú vizesoldatban! Számítsa ki, hogy mennyi „B”-oldatot öntöttünk az „A”-oldathoz, s eközben mennyi jód vált ki az oldatból!

  megoldás...

B-5. feladat

Egy régi KMnO₄-minta részben elbomlott az 1.) egyenlet szerint. Ebből a mintából 100mg-ot lemérünk, és savas közegben 50,00 ml 0,050 mólos oxálsav-mérőoldatot adunk hozzá. (2.és 3.egyenlet). A fölös oxálsav titrálására 20,00 ml 0,020M KMnO₄-mérőoldat fogy (2.egyenlet).

Hány százaléka bomlott el az eredeti permanganát-mintából?  Hány százalékos hibát okoz ez a titrálásoknál, ha mérőoldatként használjuk a belőle készült oldatot?

A (protonnal, együtthatókkal) kiegészítendő egyenletek:

1.)    KMnO₄ + H₂O = KOH + MnO₂ + O₂,

2.)    MnO₄^- + (COOH)₂ = Mn²⁺ + CO₂ + H₂O,

3.)    MnO₂ + (COOH)₂ = Mn²⁺ + CO₂ + H₂O.

  megoldás...

B-6. feladat

 Egy fém kétféle oxidjának (MO és M₂O₃) elegyéből 2,000g-ot 100g 10%-os kénsavban oldjuk. Az oldat századrészének titrálására 14,00cm³ 0,100M NaOH-oldat fogy, tizedrésze pedig 15,90cm³ 0,020M kálium-permanganát-oldatot színtelenít el.

Melyik fém oxidjairól van szó? Mi volt a szilárd keverék és mi lett a kénsavas oldat százalékos összetétele?

  megoldás...

B-7.feladat

Ha ZnSO₄ és Co(NO₃)₂  elegyét hevítjük, zöld olvadék képződik és egy gázelegy (1.egyenlet). Ez a gázelegy lúgban teljesen elnyelethető (2. és 3. egyenlet), a gázelegy oxigéntartalma azonban részben oxidálja a nátrium-nitritet nátrium-nitráttá (4.egyenlet). A maradék nitrit kálium-permanganáttal oxidálható (5. egyenlet).

Milyen összetételű (mol%) az adott gázelegy, mennyi lúgot semlegesít , s mennyi KMnO₄-ot színtelenít el, ha 1mmol cinkszulfát és 1 mmol kobaltnitrát keverékéből indulunk ki?

(A fölös cinkszulfát is bomlik ZnO-ra és SO₃-ra ).

A kiegészítendő egyenletek:

1. ..ZnSO₄ + ..Co(NO₃)₂ = ..Co₂[ZnO₄] +.. SO₃+..NO₂+..O₂

2…SO₃ + ..NaOH =.. Na₂SO₄+ ..H₂O,

3. ..NO₂+ ..NaOH = ..NaNO₂+.. NaNO₃,

4. ..NO₂^- + ..O₂ = ..NO₃^- .

5. ..NO₂^- + ..MnO₄^-  + ..H₂O = ..NO₃^- + ..MnO_{2 +} ..OH^-.

 megoldás...

B-8.feladat

Hány amperóra elektromos töltés kell az elektrolízishez ahhoz, hogy

a)      1000g egységnyi molalitású Cr₂(SO₄)₃-oldat O,100 molalitásúvá híguljon?

b)      100g egységnyi molalitású CuCl₂-oldat 0,500 molalitásúvá legyen?

c)      1000g 0,10 molalitású Na₂SO₄-oldat 1,00 molalitásúvá töményedjen?

d)      Mennyi króm és oxigén (a), réz és klór(b), hidrogén és oxigén (c)válik le, s hány százalék lesz az a) oldat kénsav-tartalma?

 megoldás...

B-9.feladat

Króm(III)-só oldatát oly módon elektrolizáljuk, hogy az anódon dikromát (Cr₂O₇^-2) keletkezzék. A katódon csak hidrogénfejlődés van, az anódon azonban nem csak a króm oxidálódik, hanem a vízből oxigén is fejlődik.

Miközben a katódon 10,00 liter standard állapotú hidrogén keletkezik, az oldat századrészében keletkezett kálium-dikromát annyi jodidot oxidál, hogy a kivált jós elszíntelenítéséhez 32,00cm³ 0,100M Na₂S₂O₃-mérőoldat kell.

Irja fel az elektródfolyamatokat! Mennyi oxigén vált le az anódon? Milyen arányban fordítódott az elektromos energia a két anódfolyamatra?

megoldás...

B-10. feladat

Vegyünk szemügyre egy tiszta vízcseppet, amelynek térfogata 0,050 cm³.

Hány vízmolekula van benne? Hány protonált vízmolekulát tartalmaz? Hány százaléka kerülhet a gáztérbe egy 50 cm³-es zárt edényben a) 25^oC-on, b)100^oC-on? Mekkora a rétegvastagsága, ha egy 5cm sugarú körlapon egyenletesen szétterül? Mekkora a jéggömböcske sugara, ha ilyen alakúvá fagy?

Mekkora térfogatú ammónia oldódik benne standard állapotban, s ilyenkor mennyit nő a térfogata?

A szükséges adatok (az ismerteken kívül): A telített vízgőz nyomása 25^oC-on:3,17kPa, 100^oC-on 101,31kPa. A víz sűrűsége 25^oC-on 0,997g/cm³, 0^oC-on a jégé 0,9168 g/cm³.

Az ammónia oldhatósága standard körülmények között 693 cm³/1g víz, az oldat sűrűsége pedig 0,885g/cm³.

  megoldás...

A feladatok Word formátumban is letölthetők: kemia.blog.hu/media/file/Bevezető feladatsor.doc