Nemzetközi Kémiai Diákolimpia, 2003
Levelező előkészítő és válogató tanfolyam, első forduló

A programban részt vehet mindenki, aki szeretne az olimpiai csapatba kerülni (sőt, ez kifejezetten ajánlott is). De ha valakiben esetleg nincs ennyi ambíció vagy önbizalom, az sem kizáró tényező: ez a levelező kapcsolat nyitva áll mindenki számára, akit a kémia a középiskolás anyagon túlmenően is érdekel, és szeretne is tenni valamit tudásának fejlesztése érdekében.

A részvételnek mindössze az a feltétele, hogy próbáld meg megoldani az alábbi feladatokat, és a megoldásokat küldd be a megadott címre. Ha nem sikerült minden feladatot megoldani, akkor is jelentkezhetsz avval, amire jutottál. A megoldásokkal együtt kérjük, feltétlenül juttasd el hozzánk legfontosabb adataidat: neved, levelezési címed, esetleges email címed, iskolád nevét, címét, azt, hogy melyik osztályba jársz, valamint kémiatanárod nevét! Kérjük, hogy minden feladatot külön lapra írjatok, és a lapokon szerepeljen a nevetek is!

		Olimpiai előkészítő
		ELTE Általános és Szervetlen Kémiai Tanszék
		1518 Budapest 112, Pf. 32.
Azokkal, akik a megoldásokat 2003. január 3-ig postára adják nekünk, a továbbiakban rendszeres levelező kapcsolatban állunk majd.

Meg kell említeni, hogy bár a levelező programban mindenki részt vehet, az olimpiai edzőtáborba csak azokat hívhatjuk be, akik ebben a tanévben középiskolai tanulók, nem töltik be 20. életévüket, magyar állampolgárok, és nem kémiára szakosodott intézmény (tehát vegyipari szakközépiskola vagy technikum) diákjai. (Az utóbbiak számára egy másik nemzetközi versenyt, a Grand Prix Chimique vetélkedőt rendezik kétévente.)

Budapest, 2002. december 7.
					A program közreműködői

Bartók Albert		Bődi András		Homonnay Zoltán
Igaz Sarolta		Kóczán György	Kotschy András
Magyarfalvi Gábor	Szalay Roland		Stirling András
Szabó András		Varga Szilárd

Az idei év tervezett programja:	Új feladatok postázása	Beküldési határidők:
1. levél						jan. 3.
2. levél			jan. 17.			feb. 3.
3. levél			febr. 14.			márc. 3.
4. levél			márc. 14.			márc. 31.
Végeredmény és OKTV döntő	ápr. 12.

Előkészítők:
I. forduló:	április 23-30 (kb. 25 fő részére)		II. forduló:	május 22-29 (kb 10 fő)
Konzultáció:	június 26-27 (a 4 fős csapatnak)		Olimpia:	július eleje (Athén)

1.	Egy mérleg két serpenyőjét két egyforma, 100 g 20 %-os sósavat tartalmazó lombik egyensúlyozza ki. Az egyikbe pontosan 20 g cinket, a másikba pontosan 20 g márványt dobunk. Mit mutat a mérleg a reakció után? Mi lesz, ha a lombikok szájára jól táguló léggömböket húztunk?									(M.G.)

2.	Harry Potter házi feladatnak kapta Piton professzortól, hogy készítsen 1 latot egy különleges porból. Ezt hevítve olyan gőzök távoznak, amelyek kis mennyiségben felvidítják, nagy mennyiségben elkábítják azt aki belélegzi őket.
A recept szerint karbamid kristályait (elkülöníthető pl. hippogriff vizeletből) kell hosszasan főzni sárkány gyomorsavával, amíg a buborékolás abba nem marad. A kapott oldathoz holdfényes éjszakán pokolkő oldatát adagolva csapadék képződik. A csapadékot kiszűrve és a folyadékot bepárolva kapható meg a kívánt fehér por.
Hermione megvizsgálta a port, és 35% nitrogént és 60% oxigént talált benne hidrogén mellett.

Mi is ez a por? Milyen reakciók játszódnak le? Miért a holdfény? Milyen üstöt használjunk (bádog, réz, ez-üst)? Hány lat kristályból kell kiindulni? (Hermione 40 %-os termeléssel dolgozott.)										(észt feladat)

3.	Egy Mn, MnO2, Mn3O4 és Al tartalmú keverék 15,71 tömeg % oxigént tartalmaz. A keveréket huzamosabb ideig hevítve (1000 C, közben heves reakciók is lejátszódnak) oxigéntartalma 37,53 tömeg %-ra nő. A hevítés során keletkezett keveréket savban oldottuk majd K2S2O8-al “kezeltük”. Az oxidálószer feleslegének eltávolítása után megmaradt oldat pontosan kétszer olyan tömegű vízmentes MnSO4-tal reagál semleges közegben mint az eredeti kiindulási keverék tömege.
a) Milyen volt a kiindulási keverék tömeg és mól %-os összetétele?
b) Ha a kiindulási keveréket huzamos hevítés helyett egyszerűen begyújtjuk, milyen lesz a keletkezett keverék oxigéntartalma?
c) Az eredeti keverék 1,00 grammját KNO3 és Na2CO3 keverékével megömlesztjük. A keletkezett anyagot elporítjuk, a vízzel oldható részeket eltávolítjuk. Elvileg hány cm3 0,1 mol/dm3-es ecetsavoldat szükséges a maradék oldásához?				(I. S.)

4.	Az acetil-szalicilsav az “aspirin” (Mt: 180,2) gyenge egyértékű sav, pKs = 3,49. Oldhatósága vízben 3,55 g/dm3. Nátriumsója viszont rendkívül jól oldódik vízben.
a) Számítsa ki a telített aspirin oldat pH-ját! 
b) Adja meg az összes részecske koncentrációját!
c) Hány g nátrium-hidroxid szükséges minimálisan ahhoz, hogy 0,1 mol aspirint 1,00 dm3  oldatban tartson! 
d) Számítsa ki a c) részben keletkezett oldat pH-ját.
e) A gyomorsav pH-ja 2 körül van. Hány gramm aspirin oldható fel 100 cm3 pH = 2,00 oldatban?
f) Mekkora tömegű Na só oldható fel ugyanilyen körülmények között?		(I. S.)
5.	A SiO2 kristályt Si–O egyszeres kovalens kötések tartják össze. Minden Si atom 4 oxigén atomhoz kapcsolódik ilyen kötésen keresztül, míg minden egyes oxigén atom 2 Si atomot köt össze. Gyakori kristályhiba, különösen amorf SiO2-ban, hogy az oxigén atomok egy része kiányzik. Ilyenkor a kristály a hiányzó oxigénatom Si szomszédjai között kialakuló Si–Si kötéssel stabilizálódik.
a)	Egy SiO1,9 összegképlettel jellemezhető amorf mintában az összes kötés hány %-a a Si–Si kötés?
b)	Adjuk meg egy általánosan SiOx sztöchiometriával jellemezhető amorf mintában az nSi–Si/nSi–O hányadost az x függvényében, ahol nSi–Si a Si–Si kötések, nSi–O pedig a Si–O kötések száma! Adjunk meg ésszerű tartományt x-re!						(St.A.)