SLOVENSKÁ KOMISIA CHEMICKEJ OLYMPIÁDY CHEMICKÁ OLYMPIÁDA 5. ročník, školský rok 017/018 Kategória C Študijné kolo RIEŠENIE A HODNOTENIE PRAKTICKÝCH ÚLOH
RIEŠENIE A HODNOTENIE ÚLOH PRAKTICKEJ ČASTI Chemická olympiáda kategória C 5. ročník školský rok 017/018 Študijné (domáce kolo Mária Linkešová Maximálne 0 bodov (b, resp. 167 pomocných bodov (pb Pri prepočte pomocných bodov na konečné body použijeme vzťah: body (b pomocné body (pb 0, Riešenie úlohy 1 (58 pb 1.1 5 pb à 1 pb za každý správny údaj Cr 0 s 1 d 5 Cu I s 0 d 10 Cr III s 0 d Cu II s 0 d 9 Cr VI s 0 d 0 Ag 0 5s 1 d 10 Mn 0 s d 5 Ag I 5s 0 d 10 Mn II s 0 d 5 Au 0 6s 1 5d 10 Mn VII s 0 d 0 Au III 6s 0 5d 8 Fe 0 s d 6 Zn 0 s d 10 Fe II s 0 d 6 Zn II s 0 d 10 Fe III s 0 d 5 Cd 0 5s d 10 Co 0 s d 7 Cd II 5s 0 d 10 Co II s 0 d 7 Hg 0 6s 5d 10 Cu 0 s 1 d 10 Hg I 6s 1 5d 10 Hg II 6s 0 5d 10 5 pb Bezfarebné zlúčeniny budú tvoriť atómy: Cu I, Ag I, Zn II, Cd II, Hg II. Poznámka: Za správne uznať aj zápisy, v ktorých je uvedený orbitál s pred orbitálmi d, teda napr. Fe II d 6 s 0. 1. 8 pb à 1 pb za každý správny údaj Cr(SO 18 HO fialová oktadekahydrát síranu chromitého
KCrO žltá chróman draselný Mn(NO 6 HO ružová hexahydrát dusičnanu mangánatého KMnO fialová manganistan draselný FeSO 7 HO svetlozelená heptahydrát síranu železnatého Fe(NO 9 HO fialová nonahydrát dusičnanu železitého CoCl 6 HO ružovočervená hexahydrát chloridu kobaltnatého Cu(NO HO modrá trihydrát dusičnanu meďnatého AgCN bezfarebná kyanid strieborný AuCl červenohnedá chlorid zlatitý ZnSO 7 HO bezfarebná heptahydrát síranu zinočnatého Cd(NO HO bezfarebná tetrahydrát dusičnanu kademnatého HgSO bezfarebná síran ortuťnatý HgSO bledožltá síran ortuťný Riešenie úlohy (56 pb.1 pb za realizáciu pokusov: à 1 pb za každú reakciu v skúmavke 8 pb à 1 pb za každý správny údaj v tabuľke činidlo K[Fe(CN6] K[Fe(CN6] K[Fe(CN6] K[Fe(CN6] katión železa Fe + Fe + Fe + Fe + vzhľad produktu biela zrazenina triviálny názov berlínska biela soľ sýtomodrá zrazenina berlínska modrá modrá zrazenina Turnbullova modrá hnedočervený roztok Poznámka: Berlínska biela soľ môže byť zafarbená slabo do modra, pretože v roztoku FeSO môžu byť v malom množstve prítomné katióny Fe +, keďže katióny Fe + sú citlivé na oxidáciu vzdušným kyslíkom, a tak vznikne malé množstvo berlínskej modrej.. pb za realizáciu pokusov: à 1 pb za každú reakciu v skúmavke pb NiCl + NH + HO Ni(OH + NHCl
pb à 1 pb za každý správny údaj v tabuľke vzorec produktu vzhľad produktu reakcia a Ni(OH jablkovozelená zrazenina reakcia b [Ni(NH6](OH fialový roztok. pb za realizáciu pokusov: à 1 pb za každú reakciu v skúmavke pb CuSO + NH + HO Cu(OH + NH SO pb Cu(OH + NH [Cu(NH](OH pb CuSO + KI CuI + KSO pb CuI CuI + I 6 pb à 1 pb za každý správny údaj v tabuľke vzorec produktu vzhľad produktu reakcia a Cu(OH modrá gélovitá zrazenina reakcia b [Cu(NH](OH modrofialový roztok reakcia c CuI biela zrazenina. pb za realizáciu pokusov: à 1 pb za každú reakciu v skúmavke pb AgNO + NaOH AgO + NaNO + HO pb AgO + NH + HO [Ag(NH]OH 1 pb biele sfarbenie pb à 1 pb za každý správny údaj v tabuľke vzorec produktu vzhľad produktu reakcia a AgO hnedá zrazenina reakcia b [Ag(NH]OH bezfarebný roztok
Riešenie úlohy (6 pb.1 m((nhfe(so 10 g M(FeSO 7 HO 78,016 g mol 1 M((NHSO 1,19 g mol 1 M( (NHFe(SO 8,079 g mol 1 pb FeSO + (NHSO (NHFe(SO n((nhfe(so m((nh M((NH Fe(SO Fe(SO 10 g 1 8,079gmol pb n((nhfe(so 0,05 mol z chemickej rovnice vyplýva: pb n((nhfe(so n(feso 7 HO n((nhso 0,05 mol m(feso 7HO n(feso 7 HO M(FeSO 7HO pb 0,05 mol 78,016 g mol 1 9,7 g m(feso 7 HO n((nhso M((NHSO pb 0,05 mol 1,19 g mol 1,6 g. 0 pb za realizáciu celého pokusu 5 pb maximálna hodnota za výťažok kryštalického produktu 80 100 % 5 pb 50 80 % pb < 50 % 0 pb Riešenie úlohy (17 pb a rovnica prebiehajúcej chemickej reakcie: pb [Cu(HO6] + + NH [Cu(NH] + + 6 HO b výpočet potrebných množstiev reaktantov: m(cu(nhso HO 5,0 g w(nh 0,5 M(Cu(NHSO HO 5,7 g mol 1 M(NH 17,01 g mol 1 M(CuSO 5 HO 9,678 g mol 1 ρ(5 % NH 0,9070 g cm m(cuso 5 HO? V(5 % NH? 5
n(cu(nhso HO m Cu(NH M Cu(NH pb 0,00 mol Z chemickej rovnice vyplýva: SO SO H H n(cuso 5 HO n([cu(nh] + n([cu(ho6] + pb n(cuso 5 HO 0,00 mol n Cu(NH n(nh SO H O 1 O O 5,0 g 1 5,7 gmol teda n(nh n(cu(nhso HO 0,00 mol pb 0,081 mol m(cuso 5 HO n(cuso 5 HO M(CuSO 5 HO pb 0,00 mol 9,678 g mol 1 5,1 g pb m(nh n(nh M(NH 0,081 mol 17,01 g mol 1 1,9 g pb m(5 % NH m(nh w(nh 1,9 g 0,5 5,5 g pb V(5 % NH m(5 % NH (5 % NH 5,5 g - 0,9070 g cm 6,1 cm Poznámka: Akceptovateľný je akýkoľvek iný postup riešenia, ktorý vedie k správnemu výsledku. 6