RIEŠENIE A HODNOTENIE ÚLOH Z PRAKTICKEJ ČASTI

Prepis

1 SLOVENSKÁ KOMISIA CHEMICKEJ OLYMPIÁDY CHEMICKÁ OLYMPIÁDA 5. ročník, školský rok 015/016 Kategória C Domáce kolo RIEŠENIE A HODNOTENIE PRAKTICKÝCH ÚLOH

2 RIEŠENIE A HODNOTENIE ÚLOH PRAKTICKEJ ČASTI Chemická olympiáda kategória C 5. ročník školský rok 015/016 Domáce kolo Mária Linkešová Maximálne 0 bodov (b), resp. 11pomocných bodov (pb) Pri prepočte pomocných bodov pb na konečné body b použijeme vzťah: body (b) pomocné body (pb) 0,3306 Riešenie úlohy 1 (9 pb) 8pb 1.1 Experimentálna časť za realizovanie pokusov a správne určenie správania sa látok (à 1 pb za každý pokus) č. skúmavky H O HCl NaOH modrý roztok 7. modrá nerozpustný. šumenie, únik plynu 5. farebnýroztok hnedá farebný roztok 8. sfarbenie plameňa žiadne žiadne zelené žlté žiadne tehlovočervené farebnýroztok nerozpustný. šumenie, únik plynu 9. farebný roztok fialové 1. Identifikácia skúmaných zlúčenín 7pb a) identifikácia zlúčenín 7 pb b) pomenovanie zlúčenín Zápis správania sa skúmaných zlúčenín v tabuľke v úlohe 1.1 zodpovedá nasledovnému poradiu: 1. MgCO 3 uhličitan horečnatý

3 . AgNO 3 dusičnan strieborný 3. CuSO síran meďnatý. NaCl chlorid sodný 5. ZnSO 7 H O heptahydrát síranu zinočnatého 6. CaCO 3 uhličitan vápenatý 7. K SO síran draselný 50pb 1.3 Rovnice prebiehajúcich chemických reakcií Za správne údaje pre každú chemickú reakciu 5pb (stechiometrický zápis pb, skrátený iónový zápis pb, typ reakcie 1 pb), za reakciu č pb, pretože tu prebiehajú dva chemické deje. Reakcia č. 1: CuSO + 6H O [Cu(H O) 6 ]SO Cu + + 6H O [Cu(H O) 6 ] + komplexotvorná reakcia Reakcia č. : MgCO 3 + HCl MgCl + H O + CO MgCO 3 + H 3 O + Mg H O + CO protolytická reakcia Reakcia č. 3: AgNO 3 + HCl AgCl + HNO 3 Ag + + Cl AgCl Reakcia č.. CaCO 3 + HCl CaCl + H O + CO CaCO 3 + H 3 O + Ca + + 3H O + CO protolytická reakcia Reakcia č. 5: MgCl + NaOH Mg(OH) + NaCl Mg + + OH Mg(OH) Reakcia č. 6: 3

4 AgNO 3 + NaOH AgOH + NaNO 3 Ag + + OH AgOH AgOH je nestála, ktorá sa okamžite rozkladá za vzniku hnedého Ag O: AgOH Ag O + H O AgOH Ag O + H O (iónový zápis je totožný so stechiometrickým, keďže v rovnici vystupujú málo rozpustné a málo disociované látky) protolytická reakcia Reakcia č. 7: [Cu(H O) 6 ]SO + NaOH Cu(OH) + Na SO + 6H O [Cu(H O) 6 ] + + OH Cu(OH) + 6H O Reakcia č. 8: ZnSO + NaOH Zn(OH) + Na SO Zn + + OH Zn(OH) Reakcia č. 9: CaCl + NaOH Ca(OH) + NaCl Ca + + OH Ca(OH) Riešenie úlohy (9pb) 1 pb a) hexahydrát chloridu nikelnatého: NiCl 6 H O b) Výpočet hmotnosti potrebného NiCl 6 H O a vody: m(15,0 %NiCl ) 50 g w(nicl ) 0,150 M(NiCl ) 19,618 g mol 1 M(NiCl 6 H O) 37,708 g mol 1 m(nicl 6 H O)? m(h O)? m(nicl ) w(nicl ) m(15,0 %NiCl ) 0, g pb m(nicl ) 37,5 g

5 n(nicl ) m(nicl ) 37,5 g 1 M(NiCl ) 19,618 g mol pb n(nicl ) 0,89 mol n(nicl 6 H O) m(nicl 6 H O) n(nicl 6 H O) M(NiCl 6 H O) pb m(nicl 6 H O) 0,89 37,708 g mol 1 68,7 g m(h O) m(15,0 %NiCl ) m(nicl 6 H O) 50 g 68,7 g pb m(h O) 181 g Riešenie úlohy 3 (0pb) 6pb a) rovnica prebiehajúcej chemickej reakcie: K Cr O 7 + H SO + 3H S K SO + Cr (SO ) 3 + 3S + 7H O Cr VI + 6e Cr III S II e S 0 / 3 Cr VI + 6e Cr III 3S II 6 e 3S 0 oxidovadlo: Cr VI redukovadlo: S II V(H S) 5,0 dm 3 w(h SO ) 0,0 M(H SO ) 98,078 g mol 1 ρ(,0 %H SO ) 1,170 g cm 3 M(K Cr O 7 ) 9,19 g mol 1 V m,1 dm 3 mol 1 b) m(k Cr O 7 )? c) V(,0 %H SO )? b) Výpočet hmotnosti K Cr O 7 : 3 V(H S) n(h S) 5,0 dm 3 1 V m,1dm mol pb n(h S) 0,3 mol Z chemickej rovnice vyplýva: n(k CrO 7 ) 1 n(h S) 3 pb n(k Cr O 7 ) 0,077 mol teda n(k Cr O 7 ) 3 1 n(h S) 3 1 0,3 mol 5

6 m(k Cr O 7 ) n(k Cr O 7 ) M(K Cr O 7 ) pb m(k Cr O 7 ) 0,077 mol 9,19 g mol 1,8 g K Cr O 7 c) Výpočet objemu,0 % roztoku H SO : Z chemickej rovnice vyplýva: n(hso ) n(h S) 3 pb n(h SO ) 0,309 mol teda n(h SO ) 3 n(h S) 3 0,3 mol m(h SO ) n(h SO ) M(H SO ) 0,309 mol 98,078 g mol 1 pb m(h SO ) 30,3 g m(hso ) m(,0 %H SO ) w(h SO ) pb m(,0 %H SO ) 16 g 30,3 g 0,0 m(,0 %HSO ) V(,0 %H SO ) (,0 %H SO ) pb V(,0 %H SO ) 108 cm 3,0 % H SO 16 g -3 1,170 g cm Poznámka k riešeniu úloh a 3: Akceptovateľný je akýkoľvek iný postup riešenia, ktorý vedie k správnemu výsledku. Autori: doc. Ing. Mária Linkešová, PhD. Recenzenti: RNDr. Helena Vicenová, MSc. ETH Pavol Ondrisek Redakčná úprava: PaedDr. Anna Drozdíková, PhD. (vedúci autorského kolektívu) Slovenská komisia Chemickej olympiády Vydal: IUVENTA Slovenský inštitút mládeže, Bratislava 015 6