|
|
| Всеукраинская студенческая олимпиада
среди педагогических университетов, Харьков, 2000 год, условия
задач |
|
1. «Неопознанный любимый объект»
Альберт Сент Дьйорді, лауреат Нобелівської
премії 1937 р., вилучив цю надзвичайно важливу
у біологічному відношенні речовину у 1928 р. з
кори надниркових залоз та з апельсинів і
назвав гексуроновою кислотою. У молярному
співвідношенні 1:1 вона взаємодіє з йодом,
знебарвлюючи його розчин. На титрування 0,531 г
цієї речовини в присутності надлишку
йодиду калію витрачається 20,1 см3
розчину з молярною концентрацією йодату
калію 0,0500 моль/л. Сучасний процес технічного
синтезу цієї кислоти є прикладом переходу
від D-ряду до L-ряду і включає такі стадії:
L-сорбоза є s-діастереомером D-фруктози, відрізняючись
від останньої конфігурацією атому С-5.
1) Яка емпірична формула гексуронової
кислоти?
2) Наведіть формули Фішера лінійних форм D-глюкопіранози
та a-L-сорбофуранози.
3) Наведіть формули Хеуорса b-D-глюкози та a-L-сорбози.
4) Наведіть структурну формулу гексуронової
кислоти. Яка назва цієї речовини найбільш
відома?
5) Напишіть рівняння реакцій, про які
йдеться в задачі.
Автори Л.П. Логінова та Ю.В. Холін
2. «Добриво» Зразок натрієвої селітри містив домішки
Ca(NO3)2. Наважку селітри масою 0,2125 г розчинили у 50 мл дистильованої води, занурили в одержаний розчин кальцій-селективний електрод і виміряли при 25 оС е.р.с. кола з переносом з кальцій-селективним електродом, хлоридсрібним напівелементом порівняння та містком, заповненим насиченим розчином KCl
(E1). До проби додали 1,0 мл розчину СaСl2 з концентрацією 0,016 моль/л і знов виміряли е.р.с. (Е2).
1) Запишіть схему використаного кола з переносом.
2) Яка окисно-відновна реакція відбувається при проходженні струму через хлоридсрібний напівелемент? Запишіть вираз, що визначає електродний потенціал хлоридсрібного електрода.
3) Визначте масову частку Ca(NO3)2 у зразку селітри, якщо е.р.с. дорівнювали: Е1 = -6,8 мВ, а Е2 = 3,0 мВ.
4) Які з наведених нижче аналітичних методик забезпечують високу точність визначення вмісту Кальцію у вихідному розчині: комплексонометричне титрування при рН 10 з металохромним індикатором еріохром чорний Т (концентрація трилону Б 0.100 моль/л); гравіметричне визначення за допомогою Натрію оксалату при зважуванні осаду на звичайних аналітичних терезах; атомно-абсорбційне визначення? Відповідь обгрунтуйте.
5) Якщо до вихідного розчину додати 0,201 г Na2C2O4, то е.р.с. кола становитиме Е3 = -110,4 мВ. Розрахуйте добуток розчинності Кальцію оксалату (візьміть до уваги, що кальцій-селективний електрод можна використовувати у Са-буферних розчинах для визначення pCa < 10.00).
Автори Л.П. Логінова та Ю.В. Холін
3. «Мумия» Существуют только три действительно эффективных способа неограниченно долго
сохранять человеческое тело: замораживание, введение в кровеносные сосуды бактерицидной и антисептической жидкости и полное высушивание тела с последующим сохранением его в сухом состоянии. Именно последний способ и применяли древние египтяне, у которых высушивание было основным процессом подготовки тела к бальзамированию. Однако конкретные способы высушивания тел египтянами долгие столетия считались утраченными. Лишь в XX веке A. Лукас выяснил условия, позволявшие древним египтянам обезвоживать тело, и сумел их воспроизвести экспериментально. Вот краткое изложение одного из опытов Лукаса. На дно глиняного сосуда насыпали толстый слой «соды» (смеси карбоната натрия, поваренной соли (массовая доля в смеси 30 %) и сульфата натрия (10 %)), положили в сосуд ощипанного и выпотрошенного голубя и засыпали его содой. Через 40 дней сосуд открыли и обнаружили, что голубь потвердел, стал сухим и сильно уменьшился в размерах. Соды в голубе не обнаружили, водная вытяжка из мумии голубя дала легкую кислую реакцию. Лукас не обнаружил никаких изменений в мумии на протяжении десятилетий (Lukas A. Ancient Egyptian Materials and Industries, London, 1948).
1) Как в физической химии называется процесс, приводящий к обезвоживанию тела? В чем его сущность? (Особое внимание обратите на усыхание голубя и отсутствие даже следов соды в его теле).
2) В лабораторных условиях этот процесс впервые наблюдал французский ботаник аббат Нолле (1748), проводивший опыты с водными растворами сахарозы и чистой водой. Предложите простейшую схему прибора, позволяющего количественно изучать упомянутый процесс.
3) Как Вы считаете, более или менее эффективным будет мумифицирование, если вместо соды использовать поваренную соль?
4) Объясните, почему водная вытяжка из мумии голубя (как и из человеческих мумий) дает кислую реакцию.
Авторы Ю.В. Холин и Л.А. Слета
4. «Розподіл»
При вивченні розподілу масляної кислоти (НА) між рівними обўємами води і
фенилетилового ефіру одержано набір даних про залежність коефіцієнту розподілу R від концентрації недисоційованих молекул у водній фазі:
[HA]в, моль/л 0,020 0,047 0,065
0.100
R
0.56 0,83 0,98
1,33
1) Запишіть вирази для коефіцієнту розподілу R і константи розподілу
Kd масляної кислоти.
2) За наведеними даними обчисліть константу
Kd та оцініть похибку її визначення.
3) Розрахуйте R, якщо рН = 5,0, а загальна концентрація всіх форм масляної кислоти (у перерахунку на обўєм водної фази) с(НА) = 0,05 моль/л.
4) Запишіть структурні формули всіх сполук, про які йдеться у задачі.
(Константа дисоціації масляної кислоти Ка у водному розчині дорівнює 1,54*10-5 моль/л).
Автор Ю.В.Холін
5. «Гидролиз» Известно, что гидролиз хлористого бензила замедляется при добавлении в раствор хлористого натрия и ускоряется в присутствии бромистого натрия.
1) Объясните эти явления.
2) В каком случае эффект замедления реакции хлористым натрием будет более выраженным – при гидролизе хлористого бензила, или при гидролизе п-нитробензилхлорида?
Автор С.М. Десенко
6. «Електроліз» Суміш хлоридів Натрію та Купруму(ІІ) розчинили у воді і піддали електролізу. Які процеси відбуваються, якщо а) розчин ретельно перемішують, б) катодний та анодний простори розділено діафрагмою?
Автор Ю.В. Холін
7. «Алмаз» Для возбуждения электронов в кристалле алмаза из валентной зоны в зону проводимости требуется энергия 502 кДж/моль.
1) Свет какой частоты необходим для этого возбуждения?
2) Какими должны быть его длина волны (нм) и волновое число (см-1)?
3) Какой части электромагнитного спектра соответствует такой свет?
Постоянная Планка h = 6.63*10-34 Дж*с, число Авогадро
NA = 6.02*10-23 моль-1, скорость света 3*1010
см*с-1.
Автор Л.А. Слета
8. «Потенциалы ионизации» В таблице приведены первый и второй потенциалы ионизации атомов (эВ) Li, B, C, O, F.
I1
I2 Элемент
13.6 35.1
11.3 24.4
17.4 35
8.30 25.2
5.40 75.6
1) Заполните третий столбец таблицы. Обоснуйте свой выбор.
2) Запишите электронные формулы атомов и ионов.
3) Предложите порядок изменения третьих потенциалов ионизации атомов указанных элементов.
|
