CHEMICKÁ OLYMPIÁDA. Študijné kolo RIEŠENIE A HODNOTENIE TEORETICKÝCH A PRAKTICKÝCH ÚLOH. 50. ročník, školský rok 2013/2014

Transcript

1 SLVENSKÁ KMISIA CHEMICKEJ LYMPIÁDY CHEMICKÁ LYMPIÁDA 50. ročník, školský rok 01/014 Kategória EF Študijné kolo RIEŠENIE A HDNTENIE TERETICKÝCH A PRAKTICKÝCH ÚL

2 RIEŠENIE A HDNTENIE ÚL Z VŠEBECNEJ A FYZIKÁLNEJ CHÉMIE I. a II. Chemická olympiáda kategória EF 50. ročník školský rok 01/014 Študijné kolo Stanislav Kedžuch Iveta ndrejkovičová Maximálne 15 bodov (b), pre seniorov sú body pomocné : b pb x 0,5 Riešenie úlohy 1 (JUNIR, SENIR) (10,5 b) b I. FeCl (aq) + 6 NH (aq) + (n + ) H (l) b Fe n H (s) II. Fe n H (s) + 6 NH 4 Cl(aq) T Fe()(s) + (n 1) H (g) Za správny zápis reaktantov a produktov 1,5 b, za všetky koeficienty 0,5 b, za kompletný stavový zápis 0,5 b. a) Výpočet hmotnosti FeCl 6 H Pri výpočte si môžeme pomôcť tak, že spojíme obe rovnice do jednej rovnice: FeCl (aq) + 6 NH (aq) + (n + ) H (l) Fe()(s) + (n 1) H (g) + 6 NH 4 Cl(aq) Pri výpočte vychádzame z m(fe() podľa uvedenej rovnice. n(fecl ) : n(fe()) 1 : 1 n(fecl ) n(fe()) 0,5 b n(fe()) m(fe()) M(Fe()) 0,5 b n(fecl ) 0,0995 mol,55 g -1 88,858 g mol 0,5 b n(fecl ) n(fecl 6 H ) 0,0995 mol m(fecl 6 H ) n(fecl 6 H ) M(FeCl 6 H ) 0,0995 mol 0,5 b m(fecl 6 H ) 0,0995 mol 70,98 g mol -1 10,798 g 10,8 g Výpočet objemu vody potrebnej na prípravu,00 % roztoku FeCl, ktorý má hmotnosť m (FeCl ): m(fecl ) m (FeCl ) w(fecl )

3 0,5 b m(fecl ) n(fecl ) M(FeCl ) 0,0995 mol 16,06 g 6,480 g 0,5 b m (FeCl ) 6,480 g 0,000 4,0 g m (FeCl ) m(fecl 6 H ) + m(h ) 0,5 b m(h ) m (FeCl ) m(fecl 6 H ) 4,0 g - 10,8 g 1, g 0,5 b Ak hustota vody ρ 1,00 g cm -, potom 1, g 1, cm. b) Výpočet potrebného objemu 6,0 % roztoku NH, ktorý sa použil v 5,00 % nadbytku. Pri výpočte vychádzame z n(fe() 0,0995 mol podľa uvedenej rovnice. n(nh ) : n(fe()) : 1 n(nh ) n(fe()) n(nh ) 0,0995 mol 0,1199 mol 0,5 b m(nh ) n(nh ) M(NH ) 0,1199 mol 17,0 g mol -1,041 g Celková hmotnosť amoniaku, t.j. včítane 5,00 % nadbytku: m(nh s nadbytkom),041 g 1,0500,14 g m(nh ) 0,5 b m (6,0 % NH ) w(nh ) m (NH ) V (6,0 % NH ) ρ (NH ),14 g 0,60 8,4 g 6,0 % roztok amoniaku má hustotu ρ 0,9040 g cm -. 8,4 g 0,5 b V (6,0 % NH ) - 0,9040 g cm 9,118 cm 9,1 cm Výpočet objemu vody potrebnej na prípravu 8,00 % roztoku NH z celkového množstva 6,0 % NH. Z materiálovej bilancie vyplýva: m (8,00 % NH ) m (6,0 % NH ) + m(h 0) m(nh ) 0,5 b m (8,00 % NH ) w(nh ),14 g 0,0800 6,788 g m(h 0) m (8,00 % NH ) m (6,0 % NH ) 0,5 b m(h 0) 6,788 g 8,4 g 18,545 g 0,5 b Ak hustota vody ρ 1,00 g cm -, potom V(H 0) 18,5 cm.

4 Riešenie úlohy (JUNIR, SENIR) (4,5 b) a) Výpočet koncentrácie pripraveného roztoku c(k) n1(k) + n(k) 0,5 b c(k) V (K) m1 (K) w1(k) n 1 (K) M(K) 140 g 0, ,1056 g mol 0,5 b n 1 (K) 0,059 mol n (K) m (K) M(K) 0,5 b n (K) 0,00891 mol 0,500 g -1 56,1056 g mol 0,059 mol + 0,00891 mol c(k) 0,50 dm 0,5 b c(k) 0,1794 mol dm - 0,179 mol dm - b) Výpočet ph pripraveného roztoku c(k) Hydroxid draselný je jednosýtna silná zásada, pre ktorú platí: ph 14 p 0,5 b p -log c(k) -log 0,1794 0,746 0,5 b ph 14 0,746 1,54 1,5 c) Výpočet hmotnostného zlomku w(k) v pripravenom roztoku, ak jeho hustota ρ (K) 1,0068 g cm -. w(k) m(k) m (K) m(k) (n 1 (K) + n (K)) M(K) 0,5 b m(k) (0,059 mol + 0,00891 mol) 56,1056 g mol -1,516 g 0,5 b m (K) V (K) ρ (K) 50 cm 1,0068 g cm - 51,7 g 0,5 b w(k),516 g 51,7 g 0, ,0100 (resp. 1,00 %) Riešenie úlohy (SENIR) (7 b) b a) I + Na S NaI + Na S 4 6 b b) Vyvíjaný jód reaguje s tiosíranom sodným dovtedy, až sa všetok tiosíran spotrebuje, potom nadbytočný jód zafarbí škrob do fialova. c) Pri príprave jódu prebieha na elektróde reakcia I - - e - I

5 It, 40 A 7 60 s n (I ) 9, zf C mol 0 mol n(na S ) n(i ) 0, 018 b n c 0, 18mol dm V mol Riešenie úlohy 4 (SENIR) (8 b) b a) It m m n, n zf M M It zf ItM F 9648C mol zm 0,669 g -1 0,70 A 48,0 60 s 6,546 g mol 1 b) Faradayova konštanta predstavuje náboj jedného molu elektrónov, F e N A, potom b N A F e 6,0 10 mol 1 m c) n (Cu ) 0,0104 mol M n ( chelatón, CH) n(cu ) 0, 0104mol n(ch ) b V (CH ) 0, 05 dm 5ml c(ch )

6 RIEŠENIE A HDNTENIE ÚL Z RGANICKEJ CHÉMIE Chemická olympiáda kategória EF- 50. ročník školský rok 01/014 Študijné kolo Viera Mazíková Maximálne 10 bodov (b), resp. 50 pomocných bodov (pb) Pri prepočte pomocných bodov pb na konečné body b použijeme vzťah: pomocné body (pb) x 0,00 Riešenie a bodovanie podľa autorského hárku: Škola: Meno súťažiaceho: Celkový počet pridelených bodov: b Pbx0,455 Podpis hodnotiteľa: 1 Nie. Ani jedno, ani druhé. 1pb Prítomnosť dvoch substituentov v polohe 1, (o-) 1pb 1, (m-) 1pb 1,4 (p-) 1pb Používa sa v súčasnosti zriedkavejšie iba u derivátov benzénu najmä v priemyselnej praxi a od tohto označenia sa postupne upúšťa. a) C-CH 1pb pb b) CH pb c) CH pb N d) kyselina m-nitrobenzoová pb

7 e) benzofenón, difenylmetanón pb 4 xidáciou aldehydov vzniká kyselina. Redukciou aldehydov vzniká alkohol. Za každú správnu reakciu a názov reaktantu a produktu. Napr.: 1pb 1pb 4pb 5 CH CH CH H propanál 0,5 0,5 C kys.propánová Antibiotiká sú chemoterapeutiká (liečivá), produkty mikroorganizmov (plesní, baktérií) slúžiace ako lieky k potláčaniu infekcií inými mikroorganizmami baktériami, kokmi, plesňami a sú k ľudskému organizmu relatívne neškodné. 1pb pb 1pb 6 a) HC-C PCl 5 -l Cl -PCl Cl oxalyldichlorid 1 1 b) Na H C CH Et propanol a) Bouveaultova Blancova reakcia N H b) 1 7pb 5 pb pb pb H NH alebo C - H N - C - H CH

8 c) pb HS NH alebo C H C NH CH - SH 8 R 1 R + H ((CH ) CH) Al R 1 R + 5 pb 0,5 0,5 1 0,5 0,5 ketón izopropanol sekundárny alkohol acetón 0,5 0,5 0,5 0,5

9 RIEŠENIE A HDNTENIE ÚL Z CHÉMIE PRÍRDNÝCH LÁTK A BICHÉMIE Chemická olympiáda kategória EF 50. ročník školský rok 01/014 Študijné kolo Miloslav Melník Maximálne 15 bodov (b), resp. 50 pomocných bodov (pb) Pri prepočte pomocných bodov pb na konečné body b použijeme vzťah: pomocné body (pb) 0,00 Riešenie úlohy 1 (5 pb) (JUNIR) 1.1 Hodnotia sa iba názvy z každej skupiny. Za každý názov 0,5 pb. 1 pb a) treóza, erytróza, erytrulóza 1 pb b) glukóza, galaktóza, manóza, alóza,... 1 pb c) sacharóza, laktóza, trehalóza, maltóza, celobióza,... 1 pb d) škrob, amylóza, amylopektín, glykogén, celulóza,... pb 1. Rovnica reakcie aldehydu s alkoholom. R CH + R 1 R CH pb 1. Fischerov vzorec D-glukózy vrátane číslovania: 1 H + R 1 H CH 4 5 CH Cyklické molekuly sacharidov môžu byť buď 5-článkové (furanózy) alebo 6-článkové (pyranózy), pričom na ich znázornenie sa najčastejšie používajú Haworthove vzorce. Na rozlíšenie anomérov (poloha acetálového hydroxylu) sa používajú symboly α a β.

10 6 6 pb 4 H 5 1 α-d-glukopyranóza poloacetálový hydroxyl 4 H 5 β-d-glukopyranóza 1 poloacetálový hydroxyl pb 1.5 Keďže všetky monosacharidy majú redukčné účinky, hodnotiť ľubovoľné 4 monosacharidy. 1 pb 1.6 Redukujúce sacharidy: celobióza, maltóza, laktóza. 1 pb Neredukujúce sacharidy: sacharóza, rafinóza. 5 pb 1.7 Celobióza: glukóza + glukóza (x β-d-glukopyranóza); Sacharóza: glukóza (α-d-glukopyranóza) + fruktóza (β-d-fruktofuranóza); Maltóza: glukóza + glukóza (x α-d-glukopyranóza); Laktóza: galaktóza (β-d-galaktopyranóza) + glukóza (β-d-glukopyranóza); Rafinóza: galaktóza (α-d-galaktopyranóza) + glukóza (α-d-glukopyranóza) + fruktóza (β-d-fruktofuranóza). pb 1.8 Tollensovo činidlo je amoniakálny roztok oxidu strieborného, ktorého účinnou zložkou je diamminstrieborný katión. Maltóza ako redukujúci sacharid vyredukuje z Tollensovho činidla kovové striebro (vo forme strieborného zrkadla alebo sivočiernej zrazeniny). pb 1.9 Produkty oxidácie glukózy (Fischerove vzorce): H A B C C CH C H kyselina glukónová H CH CH C kyselina glukurónová H C CH C kyselina glukárová (cukrová)

11 Riešenie úlohy (5 pb) (JUNIR, SENIR).1 Počet stereoizomérov závisí od počtu asymetrických atómov uhlíka v molekule sacharidu. Tento počet (n) sa dá určiť podľa vzťahu: x n, kde x je počet asymetrických atómov uhlíka. Molekuly -ketopentóz obsahujú asymetrické atómy uhlíka (čísla a 4) a preto je 1 pb počet možných izomérov (okrem anomérov) 4 (dva sú D-sacharidy a dva L-sacharidy). pb Fischerove vzorce -ketopentóz: CH CH CH CH C 4 H H C CH CH 4 H C CH 4 H C CH 4 CH CH CH CH D-ribulóza L-ribulóza D-xylulóza L-xylulóza. Ako epiméry sa označujú tie izoméry sacharidov, ktorých molekuly sa líšia usporiadaním hydroxylovej skupiny iba na jednom atóme uhlíka (nie sú enantiomérmi zrkadlovými obrazmi). pb Glukóza môže vytvárať tri epiméry, ktoré sa odlišujú polohou hydroxylovej skupiny na uhlíku č., a 4. CH CH CH CH H CH 4 5 H H CH CH H H CH CH 4 C H 5 CH D-glukóza CH D-manóza epimér C CH D-alóza epimér C CH D-galaktóza epimér C 4 pb. ptická aktivita čerstvo pripravených roztokov sa časom mení a ustáli sa vtedy, ak v roztoku nastane rovnováha medzi α-anomérom a β-anomérom príslušného sacharidu. Výsledná optická aktivita (optická otáčavosť) je daná pomerným zastúpením oboch anomérov v roztoku. Tento jav sa nazýva mutarotácia. pb.4 Izomér opticky aktívnej látky otáčajúci rovinu polarizovaného svetla doprava sa nazýva pravotočivý a v názve sa označuje znamienkom

12 plus (+). Druhý izomér tej istej látky otáčajúci rovinu polarizovaného svetla o ten istý uhol doľava sa nazýva ľavotočivý a v názve sa označuje znamienkom mínus ( ). Zmes oboch izomérov tejto látky v pomere 1:1 je opticky neaktívna a nazýva sa racemát (racemická zmes). 4 pb.5 α - ohol otočenia opticky aktívnej látky v stupňoch ( ); meria sa polarimetrom; [ α ] t D - špecifická otáčavosť roztoku opticky aktívnej látky meraná pri konštantnej teplote t (najčastejšie 0 alebo 5 ) a vlnovej dĺžke (D vlnová dĺžka sodíkového svetla 589, nm) v stupňoch ( ); je to uhol otočenia roztoku opticky aktívnej látky s koncentráciou 1 g cm - meraný v trubici s dĺžkou 1 dm c - koncentrácia látky v roztoku v g cm - l - dĺžka polarimetrickej trubice s meraným roztokom (resp. hrúbka prostredia, cez ktorú prechádza polarizované svetlo) v dm pb.6 Arabinóza obsahuje 5 atómov uhlíka pentóza a aldehydovú funkčnú skupinu aldóza. pb.7 Pre výpočet koncentrácie arabinózy v roztoku použijeme vzťah pre výpočet uhla otočenia. α,7 ; [α] 105 ; l 10,0 cm 1,00 dm c α α l [ ],7 0,6 g cm 105 1,00 Koncentrácia D-arabinózy v roztoku je 0,6 g cm -..8 Základom celého výpočtu je zistenie množstva glukózy a fruktózy v hydrolyzáte na základe polarimetrického merania. Sacharóza sa v kyslom prostredí úplne hydrolyzuje na zmes glukózy a fruktózy podľa rovnice: 1 pb sacharóza + voda glukóza + fruktóza C 1 H 11 + H C 6 H C 6 H 1 6 Celkový nameraný uhol otočenia závisí od príspevku každého sacharidu (glukózy aj fruktózy), ktorý je priamo úmerný koncentrácii príslušného sacharidu v roztoku: glukóza (g); fruktóza (f)

13 α(roztok) α(g) + α(f) [α](g) x c(g) x l + [α](f) x c(f) x l Podľa rovnice hydrolýzy vzniká rovnaké množstvo glukózy aj fruktózy, preto ak c je celková koncentrácia sacharidov (glukózy aj fruktózy) v roztoku, potom platí: c(g) c(f) 0,5c (roztok obsahuje 50 % glukózy a 50 % fruktózy). Po úprave dostaneme vzťah (l 1 dm). α(roztok) [α](g) x 0,5c + [α](f) x 0,5c ([α](g) + [α](f)) x 0,5c α roztok) 10,9 1pb c 0,555 g cm 0,5 ( α ( g) + α ( f )) 0,5 (5,7 9) ( [ ] [ ] Hydrolyzát mal objem 100 cm, preto celkové množstvo sacharidov bude 1 pb 0,555 g cm - x 100 cm 55,5 g, pričom glukózy bude 7,75 g (50 %) a fruktózy tak isto 7,75 g (50 %). Alternatíva 1: Teraz je potrebné prepočítať hmotnosť jedného z monosacharidov (glukózy alebo fruktózy rovnaká hmotnosť aj molová hmotnosť) na hmotnosť sacharózy. Látkové množstvo glukózy vypočítame podľa vzťahu (M r (g) 180,, preto M(g) 180, g mol -1 ): (g) 7,75 g 1 pb ( g) m n 0,154 mol 1 (g) 180, g mol. M 1 pb Podľa rovnice je látkové množstvo sacharózy rovnaké ako látkové množstvo glukózy n(sacharóza) n(g) 0,154 mol, preto hmotnosť sacharózy vypočítame podľa vzťahu (M r (sacharóza) 4,, M(sacharóza) 4, g mol -1 ): m(sacharóza) n(sacharóza) M(sacharóza) 0,154 mol 4, g mol 1 5,7 g Alternatíva Zmes glukózy a fruktózy sa označuje ako invertný cukor, preto látkové množstvo sacharózy môžeme vypočítať tak, že invertný cukor vzniknutý hydrolýzou budeme považovať za monosacharid s M r 60, (M r (sacharóza + M r (H )). Potom

14 (inv. cukor) 55,5 g ( inv. cukor) m n 1 (inv. cukor) 60, g mol M n(sacharóza) n(invertný cukor) 0,154 mol, m(sacharóza) n(sacharóza) M(sacharóza) 0,154 mol 4, g mol 1 5,7 g 0,154 mol Výpočtom sme zistili, že 100 g čokolády obsahuje 5,7 g sacharózy. 1 pb Čokoláda na varenie Figaro obsahovala 5,7 % sacharózy. Riešenie úlohy (5 pb) (SENIR) 1 pb.1 Glykolýza prebieha v cytoplazme bunky. pb. Haworthov vzorec β-d-glukopyranózy: 6 4 H 5 1 poloacetálový hydroxyl pb Kyselina pyrohroznová (kyselina -oxopropánová): 1 pb. Fruktóza-1,6-bisfosfát. H C C C.4 V priebehu glykolýzy dochádza k priamej tvorbe ATP na dvoch miestach. pb Pri premene 1,-bisfosfoglycerátu (kyseliny 1,-bisfosfoglycerovej) a fosfoenolpyruvátu (kyseliny fosfoenolpyrohroznovej). 1 pb Tento typ fosforylácie sa nazýva fosforylácia na substrátovej úrovni (na rozdiel od oxidačnej fosforylácie v dýchacom reťazci). Poznámka: Pri všetkých výpočtoch množstva vzniku ATP je používaný klasický vzťah medzi redukovanými koenzýmami a ATP: 1 mol NADH+H + mol ATP, 1 mol FADH mol ATP.

15 Keďže v novšej literatúre sa uvádza aj iný pomer, bude vždy v zátvorkách uvedené číslo podľa vzťahu: 1 mol NADH+H +,5 mol ATP, 1 mol FADH 1,5 mol ATP..5 Acetylkoenzým A sa oxiduje v citrátovom cykle za vzniku redukovaných koenzýmov, ktoré odovzdávajú atómy vodíka dýchaciemu reťazcu. Uvoľnená energia sa môže použiť na tvorbu ATP. 1 mol CH -C-S-CoA 1 mol GTP ( 1 mol ATP) + mol NADH+H mol FADH Celkový zisk ATP pri oxidácii 1 mol CH -C-S-CoA: 1 mol ATP + x (,5) mol ATP + 1 x (1,5) mol ATP pb 1 mol ATP (10 mol ATP) 5 pb.6 Premena pyruvátu na etanol zahŕňa dekarboxyláciu pyruvátu a následnú redukciu vzniknutého acetaldehydu na etanol (redukované koenzýmy potrebné na redukciu vznikajú v priebehu glykolýzy): H C C C C NADH + H + NAD + H C C H H C CH.7 Pri premene 1 mol glukózy na mol trióz (glyceraldehyd--fosfát a dihydroxyacetónfosfát) sa spotrebujú mol ATP. Fosforyláciou na substrátovej úrovni vznikne v ďalšom priebehu x mol ATP. Za anaeróbnych podmienok sa redukované koenzýmy vznikajúce počas glykolýzy obnovujú pri premene acetaldehydu na etanol. Celkový zisk ATP z 1 mol glukózy pri anaeróbnej alkoholovej glykolýze je: pb mol ATP. - mol ATP + x mol ATP.8 Glukoneogenéza zabezpečuje potrebnú hladinu glukózy (predovšetkým pre nervový systém a červené krvinky) pri jej nedostatočnom príjme v potrave. 4 pb Základnými substrátmi sú laktát (kyselina mliečna), glycerol, glukogénne aminokyseliny a medziprodukty citrátového cyklu (oxalacetát, malát).

16 pb.9 Väčšina reakcií glykolýzy je vratných a preto sa tie isté reakcie rozkladu glukózy môžu využiť na jej tvorbu. Ale tri reakcie glykolýzy sú z termodynamického hľadiska nevratné (t. j. príslušný enzým nemôže katalyzovať reakciu opačným smerom): glukóza glukóza-6-fosfát fruktóza-6-fosfát fruktóza-1,6-bisfosfát fosfoenolpyruvát pyruvát Preto pri glukoneogenéze spätné reakcie katalyzujú buď iné enzýmy alebo sa využije iný sled reakcií.

17 RIEŠENIA ÚL Z ANALYTICKEJ PRAXE Chemická olympiáda kategória EF 50. ročník šk. rok 01/014 Študijné kolo Elena Kulichová Maximálne 60 bodov Doba riešenia nie je obmedzená Hodnotenie úloh z analytickej praxe sa skladá z niekoľkých zložiek: Pridelený počet bodov 4 b Časť riešenia Hodnotenie všeobecných zručností a laboratórnej techniky: b dodržanie zásad bezpečnosti a hygieny práce v laboratóriu b laboratórna technika (príprava roztokov, úprava vzoriek, technika titrácie, práca s refraktometrom) 4 b 7 b 15 b 60 b Riešenie úloh v odpoveďovom hárku: zohľadní vykonané operácie, správnosť výpočtov, znalosť chemických dejov a pod. Body sa pridelia podľa autorského riešenia úloh. Grafické spracovanie výsledkov merania: 1b uvedenie názvu grafu, 1b označenie osí grafu (veličina, jednotka), b korektná stupnica, 1b tvar grafu (obr. 1), b správne odčítaná hodnota koncentrácie sacharózy Presnosť stanovenia: 7,5b Presnosť stanovenia hmotnostného zlomku sacharózy odmernou analýzou: počet bodov 7,5 0,5 x % odchýlky stanovenia 7,5b Presnosť stanovenia hmotnostného zlomku sacharózy refraktometrickou analýzou: Spolu počet bodov 7,5 0,5 x % odchýlky stanovenia

18 Autorské riešenie úloh odpoveďového hárku z analytickej PRAXE Pridelené body Náplň a riešenie úlohy Výpočet objemu l: 1b Na výpočet možno odvodiť vzťah: c V M Vl po dosadení w ρ 1.1 V l - 0,1 moldm 0,1dm 6,46 gmol - 0,1 1,048 gcm -1,5 cm 1.4 1b Body sa pridelia za ľubovoľný správny postup výpočtu Výpočet hmotnosti Na S na prípravu odmerného roztoku: Výpočet v prípade použitia pentahydrátu tiosíranu sodného: m c V M - -1 TS m TS 0,5dm 0,1mol dm 48,17 gmol 6,0 g.1. 1b 1b b Hmotnosť jodičnanu draselného, použitá na prípravu štandardného roztoku: m ST1 Rovnica vzniku jódu reakciou jodičnanu a jodidu draselného: 5 KI + KI + H S 4 I + K S 4 + H Body sa pridelia aj za inú správnu formu zápisu reakcie Výpočet presnej koncentrácie jódu v štandardnom roztoku: c m m ST1 ST V M po odsadení ST1 c ST - 1 ST1 0,dm 14 gmol Body sa pridelia za ľubovoľný správny postup výpočtu Spotreba odmerného roztoku na štandardizáciu: V 1 V V Za vykonanie jednej titrácie sa pridelí 1 bod, maximálne body.. 0,5b Výpočet priemeru: Pre výpočet sa použije aritmetický priemer stanovení: V1 + V + V VDM

19 ,5b 1b 0,5b 4b 4b 0,5b 0,5b Rovnica štandardizácie I + Na S NaI + Na S 4 6 Body sa pridelia aj za inú správnu formu zápisu reakcie Výpočet presnej koncentrácie odmerného roztoku : cst 0,05 dm cdm VDM Body sa pridelia za ľubovoľný správny postup výpočtu Hmotnosť vzorky Elixirium Thymi Compositum použitá na odmernú analýzu m VZ1 Body sa pridelia za korektný zápis hmotnosti vzorky (počet platných číslic, jednotka) Spotreba odmerného roztoku na stanovenie vzorky: V 1 V body sa pridelia za každú dokončenú analýzu zásobného roztoku vzorky, max. 4 body V1 + V Výpočet priemeru VVZ1 Spotreba odmerného roztoku na slepý pokus: V 1 V body sa pridelia za každý dokončený slepý pokus, max. 4 body Výpočet priemeru V VZ V 1 + V Výpočet ekvivalentného objemu V TAB : Na výpočet sa použije vzťah: V TAB Priradená hodnota hmotnosti sacharózy zo Schoorlovej tabuľky ( V V ) VZ - VZ1 cdm 0,1 m SACH Body sa pridelia za numericky správnu hodnotu uvedenú v korektných jednotkách

20 b 0,5b b b Výpočet hmotnostného zlomku sacharózy v Elixirium Thymi Compositum: Pre výpočet možno odvodiť vzťah: msach 10 w SACH{DM mvz1 Body sa pridelia za ľubovoľný správny postup výpočtu Hmotnosť sacharózy použitá na prípravu štandardného roztoku: m ST Body sa pridelia za korektný zápis hmotnosti vzorky (počet platných číslic, jednotka) Výpočet hmotnostnej koncentrácie sacharózy v zriedených roztokoch: Na výpočet možno využiť napríklad vzťah: 10g/100cm c m ( SACH) n n 10 kde n je počet mililitrov pipetovaného zásobného roztoku štandardu 0,5 b sa pridelí za každý správny prepočet Za každý kompletne vyplnený stĺpec tabuľky sa pridelí 0,5 bodu Úlohy 5.4 br. 1 Ilustrácia správne zostrojenej kalibračnej krivky

21 5.5 Hmotnosť vzorky Elixirium Thymi Compositum použitá na refraktometrické stanovenie m VZ 5.6 1b Hodnoty indexu lomu upravenej vzorky: Za každé meranie sa udelí 0,5b, max 1b n D 1 n D n D n D ,5b 1b 0,5b 1b Priemerná hodnota Pre výpočet sa použije aritmetický priemer stanovení: nd 1+ nd + nd + nd 4 nd 4 Priradená hodnota hmotnostnej koncentrácie sacharózy v upravenej vzorke c m VZ Výpočet hmotnosného zlomku sacharózy vo vzorke Elixirium Thymi Compositum Pre výpočet možno použiť vzťah: 50 cmvz w 100 SACH{REF mvz Body sa pridelia za ľubovoľný správny postup výpočtu Výsledok odmerného stanovenia: w SACH/DM Porovnanie výsledkov: Body sa pridelia za analýzu odchýlky stanovenia Výpočet indexu lomu: Index lomu sa vypočíta zo vzťahu: medz Výsledok refraktometrického stanovenia w SACH/REF n 0 1 D sinβ po dosadení 0 1 n 1, sin D

22 6. b Výpočet hmotnosti sacharózy s využitím interpolácie: V prvom kroku sa vypočíta ekvivalentný objem tiosíranu s koncentráciou c 0,1 mol dm pre Schoorlovu tabuľku: V V SCH SCH ( V V ) VZ - VZ1 c po dosadení 0,1 - (,4cm - 1,9 cm ) 0,10 moldm 0,1mol dm - 9,69 cm V tabuľke sú k dispozícii hodnoty: pre 9 cm 8,4 mg sacharózy pre 10 cm 1,7 mg sacharozy Interpoláciou dostaneme: m ( 1,7 mg - 8, 4 mg) 8,4 mg + - 1cm 0,69 cm SACH 0,7 mg 6. 1b 1b Príprava vzorky na stanovenie: pis chemickej podstaty inverzie: Chemickou podstatou inverzie sacharózy je štiepenie glykozidickej väzby a vznik ekvimolárneho roztoku glukózy a fruktózy. pis zmeny fyzikálnych vlastností: Chemický dej sa prejaví zmenou optickej aktivity: pravotočivá sacharóza sa mení na ľavotočivú zmes glukózy a fruktózy. Na analýzu sa pripraví modelová vzorka Elixirium Thymi Compositum: 5 g sacharózy sa rozpustí vo vodnom roztoku etanolu (w 0,05) a doplní sa na 100 cm Autori: Doc.Ing.Iveta ndrejkovičová, PhD., Mgr.Stanislav Kedžuch, PhD., Mgr.Miloslav Melník, RNDr.Viera Mazíková, PhD., Ing.Elena Kulichová Recenzenti: Mgr.Stanislav Kedžuch,PhD., Doc.Ing.Iveta ndrejkovičová, PhD., Ing.Daniel Vašš, Pavlína Gregorová, Ing.Boris Lakatoš, PhD., Ing.Anna Ďuricová, PhD. Ing. Martina Gánovská, Ing.Ľudmila Glosová Redakčná úprava: Ing.Ľudmila Glosová ( vedúca autorského kolektívu) Slovenská komisia Chemickej olympiády Vydal: IUVENTA Slovenský inštitút mládeže, Bratislava 01