KémiaFIRKA 2009-2010/1.
K. 598. 28 különböző elem vegyjele fordul elő a szavakban (a szavak sorrendje sze-rint neveztük meg őket elkerülve az ismétléseket): gallium, argon, rádium, arzén, kén, hidrogén, foszfor, szilícium, kálium, erbium, lítium, jód, bór, bárium, bizmut, lantán, oxigén, polónium, ozmium, ruténium, urán, szelén, holmium, nitrogén, nátrium, protaktinium, asztácium, titán
K. 599. A gyémánt szénatomokból épül fel: 6C. Minden szénatom magjában 6 pro-ton van (ezért 6 a szén rendszáma a periódusos rendszerben). Ki kell számítanunk, hogy a 0,1g tömegű szénben hány atom van. Tudott, hogy 1 mólnyi anyagban 6·1023 al-kotó „részecske” van, aminek a tömege annyi gramm, mint a relatív atomtömege.
MC = 12, ezért 12g szénben 6·1023 szénatom található.
12gC ………6·1023 atom
0,1gC ……….x = 5·1021atom, amiben hatszor annyi proton található: 3·1022 proton
1H, 8O, 26Fe, egy vízmolekulában (H2O) 10 proton van, egy vasatomban 26.
MH2O = 18g/mol, MFe = 56g/mol
18g víz ……10·6·1023 proton 56g vas …..26·6·1023 proton
10g víz ……x = 3,33·1024proton mFe …………3,33·1024 mFe = 11,95g A víz molekulák és a vas atomok is elektromos szempontból semlegesek, mivel atomjaikban ugyanannyi proton van mint amennyi elektron. Tehát, ha a két féle anyag-mennyiségben azonos számú proton van, akkor az elektronjaik száma is azonos.
K. 600. Azonos anyagmennyiségű elemi állapotú anyag azonos számú atomot tartalmaz (1mol K-ban 6·1023 K atom van és 1mol Na-ban is 6·1023 Na atom van). Jelöljük az atomok számát ν-vel, akkor a keverendő anyagok tömege: m = ν·M. Mivel a keverék négyszer annyi Na atomot tartalmaz, mint káliumot νNa = 4· νK, MNa = 23, MK = 39, írhatjuk: MNa /mK = 4,23/39 = 2,36/1
K. 601. A kérdéssel kapcsolatos anyagok vegyi képlete: Fe2O3, SiO2, a megfelelő molekulatömegek: MFe2O3 = 160, MSiO2 = 60
100g érc …75g Fe2O3 …mFe
160g ………112g, ahonnan mFe = 52,5g Fe 100g érc …15g SiO2… mSi
60g …….. 28g, ahonnan mSi = 7,0g Si
Tehát az érc 52,5% vasat és 7,0% szilíciumot tartalmaz. 1mol vasban és 1mol szilí-ciumban is 6∙103 atom található, tehát a két elem anyagmennyiségének aránya egyenlő az atomjaik számának arányával, ezért: nFe / nSi = 52,5/56 : 7/28 = 3,75/1
K. 602. A fém izzításakor történő reakció egyenlete: 4Me + 3O2 → 2Me2O3
0,49g Me ………0,7gMe2O3
2MMe …………(2MMe + 3∙16)gMe2O3 , ahonnan MMe = 56, tehát a keresett fém a vas, vegyjele: Fe
K: 603. Ha feltételezzük, hogy 100g tömegű ötvözetet égettek el, akkor:
mAl + mMg = 100 (1)
mAl2O3 + mMgO = 187 (2)
mAl2O3 = 102, MMgO = 40 2·27gAl…………..102g Al2O3 mAl ………….mAl2O3
akkor mAl2O3 = 102·mAl /2·27 (3) 24gMg ………40gMgO
mMg ………mMgO, ahonnan mMgO = 40·mMg / 24 (4) A 3, 4-es egyenlőségeket behelyettesítve a 2-be, s megoldva az 1, 2-es egyenletrend-szert mMg = 0,9g, mAl = 99,1g, tehát az ötvözet 99,1% alumíniumot és 0,9% magnéziu-mot tartalmaz.
K. 604. A molekulaféleségek előfordulási gyakoriságának csökkenő sorrendje sze-rint: 1H216O, 1H218O, 1H217O, 1H2H16O, 1H2H18O, 1H2H17O, 2H216O, 2H218O, 2H217O
K. 605. A kén-trioxid vízzel kénsavvá alakul, s ennek vizes oldatát kapjuk amikor kén-trioxidot vízbe vezetünk mindaddig, amíg a víz anyagmennyisége nagyobb, mint a kén-trioxidé. Amikor a két mennyiség egyenlő, akkor vegytiszta kénsav keletkezik. Ami-kor a kéntrioxid mennyisége nagyobb a vízénél, akAmi-kor annak kénsavas oldatát nyerjük.
Ezt nevezik oleumnak. H2O + SO3 = H2SO4
A reakcióegyenlet értelmében 1mólnyi kén-trioxidból 1 mol kénsav keletkezik, a 20g tömegűből (1/4mol) 1/4mol kénsav, aminek a tömege 24,5g. A megadott tömegű anyagok keverékéből 120g oldat keletkezik: 120g old. …24,5g kénsav
100g ……..x = 20,4g
Az oldatban 120 – 24,5 = 95,5g víz van……. mSO3
18g víz ………80gSO3, ahonnan mSO3 = 424,44g K. 606. HX ↔ H+ + X
c-x x K = x2 / c-x α = x / c, ahonnan: x = α·c behelyettesítve a K-t meghatározó egyenletbe x értékét, s tekintetbe véve, hogy a savállandó értéke csak a hőmérséklettel változik, a koncentráció-változással nem, írhatjuk:
c1.α12/ 1- α1 = c2. α22/ 1- α2
A feladat kijelentése szerint c1 = 0,1mol/L, α1 = 0,014 és c2 = 0,01mol/L, ezeknek az értékeknek a behelyettesítésével a fenti egyenlőségbe, kiszámítható α2.
K. 607. HX → H+ + X-
Erős savak oldatban teljes mértékben ionizálnak, ezért [H+] = CHX , pH = -lg[H+] (0,405/500)·1000 = M·10-2, ahonnan M = 81, mivel M = MH + MX, MX = 80, az az elem, amelynek atomtömege 80, a bróm. Tehát a sav molekulaképlete HBr.
Amikor a 2-es pH-jú oldatból kivettek 1cm3-térfogatút, abban 0,405/500=81·10-5g sav van, ami 1·10-5 mólnak felel meg, s ennyi található a hígítás után az 1L oldatban, ezért a pH-ja 5 lesz.
K. 608. HC≡CH + 2H2 → H3C – CH3
a). A 80tf% acetilén mellett 20tf% hidrogén van, ami a reakcióegyenlet értelmében fele annyi, vagyis 10tf%-nyi acetilénnel képes reagálni, miközben a reagált acetilén tér-fogatával azonos térfogatú etán keletkezik. A reakció végén a reakciótérben a gáznyo-mást a molekulák száma határozza meg, ha a hőmérséklet nem változott. Az eredetileg 100 rész gázból 70 rész nem reagált acetilén maradt és 10 rész termék keletkezett, tehát 20%-al csökkent a molekulák száma, ezért a nyomáscsökkenés is 20%-os.
b). A reakciótérben eredetileg 20 térfogatrész acetilén és 80 térfogatrész hidrogén van. A reakcióban elfogy 20 tf. rész acetilén és 40 tf. rész hidrogén, marad 40 tf. rész
hidrogén és 20 tf. rész etán (az eredeti 100-ból 60 rész). Tehát a molekulaszám-csökkenés 40%, ezért a nyomásmolekulaszám-csökkenés is 40%-os lesz.
K. 609.
CxHyO + zO2 → xCO2 + y/2 H2O ahol z = 2x + y/2 -1 (12x + y + 16)g ….44xg CO2 … 18·y/2 g H2O
2,3g ……. 4,4g ……… 2,7g
Az ismeretleneket kifejezve x = 2, y = 6, tehát a vegyület molekulaképlete: C2H6O, amely alapján két izomer szerkezet írható fel: CH3-CH2-OH és CH3-O-CH3
Tehát a test gyorsulása független 1-től, de csak akkor valósítható meg a mozgás,
ha 1
2
2
F. 382 A pumpa dugattyújának mindenegyes lenyomásakor 0 kmól levegőt pum-pálunk a légkörből az edénybe, melyben kezdetben 1 kmól levegő található. A pumpá-lás befejezésekor a kmólok száma az edényben 2kell legyen. Hogy ezt elérjük, a du-gattyút n
21
0- szer kell lenyomni. Felhasználva a eredmé-nyeként bekövetkezik a szabad elektronok átcsoportulása, ezek gyorsulása megegyezik a rúd gyorsulásával. Így létrejön egy elektromos tér, melynek E térerősségét az pedig töltése. E ismeretében a feszültségre kapjuk:e távolsága a képtéri gyújtóponttól. Newton képlete értelmében
2
foszfor atommagnak kellene elbomlania. A bomlástörvény felhasználásával írhatjuk:
2 Avogadro-szám, a szükséges foszfor tömege
N mg
A gyakorlati analitikai kémia újabb vívmányai
A minőségi analízis körében nagy probléma a bonyolult összetételű, általában szer-ves anyagok gyors azonosítása. Az élő szervezetre és környezetre való káros, szer-veszélyes anyagok (pl. idegmérgek) gyors azonosításában, ellenük való védekezésben van nagy je-lentősége.
Kanadai kutatóknak (D. Brennan és munkatársai) sikerült egy ilyen érzékelőt kidol-gozniuk, mely az eddig ismert vízelemző papír-csíkos gyors tesztekhez hasonlóan al-kalmazható és az acetilkolinészteráz enzimet bénító, idegmérgek jelzésére szolgál.
Az érzékel egy papírhordozóra tintasugaras nyomtatóval felvitt biokompa-tibilis anyagba ágyazott enzimb l és annak aktivitás-változását színváltozással jelz reagensb l áll. A színváltozásból a mérgek jelenléte szemmel is érzékelhe-t , de digiérzékelhe-tális kamera és képfeldolgozó szoférzékelhe-tver használaérzékelhe-tával auérzékelhe-tomaérzékelhe-tizálhaérzékelhe-tó is. A kísérleteiket bejelentő kutatók szerint az általuk készített tesztcsíkkal az aflatoxin B1-et 30 nM, a paraoxont 100 nM koncentrációban mutatták ki. A tesztcsíkok hatvan napon át 4 Co h mérsékleten történ tárolás után is meg riz-ték aktivitásukat, és reprodukálható eredményeket adtak.
A koffeinnek egy újabb képessége vált ismertté
Amerikai kutatók állat kísérletek alapján megállapították, hogy a koffein két olyan enzim működését is befolyásolja, amely szükséges az amiloid fehérje képződéséhez (ez terjed el az Alzheimer-kórban szenvedők agyában), sőt olyan gyulladásos folyamatokat is gátol az agyban, amelyek segítik a fehérje túltermelődését. E nyár közepén jelentették be hivatalosan, hogy a koffeinnek szerepe lehet az Alzheimer-kór megelőzésében és a betegség kezelésére is alkalmas lehet embereknél is.
A kísérleteik során ötvenöt egérnél előidézték a betegséget, s ezután elvégezték a memória-teszteket rajtuk. Ezt követően az egereket két csoportba osztották. Az egyik csoport tagjainak ivóvizébe rendszeresen naponta 500 mg koffeint tettek (ez körülbelül öt csésze kávéban lévő mennyiségnek felel meg). A másik csoport tagjai koffeinmentes vizet kaptak. Két hónap elteltével a kutatók azt találták, hogy a „koffeines” csoport álla-tai sokkal jobban teljesítettek a memóriateszteken és más feladatokban. A kognitív funkcióik ugyanolyan jók voltak, mint az azonos korú (20–21 hónapos) nem beteg ege-rekéi. Ezen felül, a koffeint fogyasztó állatok agyában az Alzheimer-kórral összefüggő ún. béta amiloid plakkok mennyisége is ötven százalékkal kevesebb volt, mint nem ke-zelt társaik agyában. Továbbá fiatalabb, a betegség kezdeti stádiumában lévő egereket kezeltek koffeinnel, és akkor azt tapasztalták, hogy az élénkítő szer megvédte őket a memóriazavaroktól. A kutatók továbbá emberi klinikai vizsgálatok elvégzését tervezik annak eldöntésére, hogy meggyőződjenek arról, hogy a koffein, amely nagyon könnyen bekerül az agyba, vajon jótékony hatással lesz-e az emberekre is.
A Mars-kutatás újabb eredményei
A Phoenix amerikai űrszonda által 2008-ban a Mars talajából vett mintában vizet mutattak ki. Radar megfigyelések eltemetett jégmezők jelenlétére utaltak a bolygó északi sarka közelében. Újabban a bolygó körül keringő Mars Reconnaissance Orbiter szonda az egyenlítő irányába becsapodásokat idézett elő, s a porfelhő vizsgálatakor nagy tiszta-ságú (99%) víz-jeget detektáltak.
Termoelektromos generátor
Új típusú áramfejlesztőt dolgozott ki egy svájci feltaláló (Glatz, aki elnyerte a Swisselectric áramszolgáltató 2009-es kutatási díját). Az új generációs termoelektromos generátor a hőforrás és a környezet hőmérséklete közti különbséget használja ki. Az el-járás lehetővé teszi, hogy rövid időn belül test meleggel is feltölthetők lesznek a mobil-telefonok, vagy a motor melegével táplálható egy autó elektronikája, ami 10 százalékos üzemanyag-megtakarítást is jelenthet. A Glatz által kifejlesztett áramfejlesztők gyártása kb. tízszer kevesebbe kerül, mint a hagyományos áramfejlesztőké.
Forrás: Magyar Tudomány, Origo.hu
Számítástechnikai hírek
Októberben a Microsoft összesen 34 biztonsági hibát tüntet el, ebből nyolc nagyon súlyos hiba. A javítások telepítése után a Windows, az Internet Explorer és az Office néhány összetevője lesz biztonságosabb. A jól beállított számítógépek automatikusan le-töltik a javításokat, de a Microsoft biztonsággal foglalkozó weboldalán is elérhetők lesz-nek a letöltések. Az egyik javítás az Internet Explorer 8 hibáját javítja, ami azért érdekes, mert ez a böngésző a Windows 7 operációs rendszer része. A rendszereket azért
érde-mes javítani, mert a bűnözők előszeretettel támadják Windowst. Az egyik hibát, amely a letöltéseket segítő FTP-programot érinti, már kihasználják a bűnözők. Még sohasem ja-vított ki ilyen sok hibát a Microsoft. Az eddigi rekorder a 2009 júniusában kiadott cso-mag volt, amely 31 hibát tüntetett el.
A háromdimenziós képmegjelenítésre alkalmas nagyfelbontású (HD) televízióikat tökéletesítik a japán gyártók. A jövőre piacra kerülő készülékeket október elején mutat-ták be a távol-keleti ország legnagyobb szórakoztatóelektronikai kiállításán. A Tokió melletti seregszemlén a legnagyobb gyártók felsorakoztatták 3D-adások vételére alkal-mas készülékeit, amelyek többek között nagyfelbontású filmek és videojátékok megjele-nítésére képesek. A Sony és a Panasonic jövő év elején kezdi árulni az első 3D-s készü-lékét. A gyártók többsége a tartalomszolgáltatókat megelőzve kívánja piacra dobni ké-szülékeit. A kiállításon bemutatott televíziókon többnyire filmelőzetesekből, sportese-ményekről és természeti helyszínekről készült bemutató klipekkel demonstrálják a 3D-hatást. A jelenlegi technológia egyelőre még megköveteli, hogy a néző speciális szem-üveggel nézze a 3D-s műsorokat. A képmegjelenítési technológiák között is vannak még különbségek. A Sharp szintén bemutatta saját 3D-s készülékét, de a piaci beveze-téssel addig kíván várni, míg több háromdimenziós tartalom lesz elérhető.
Már kapható az új játékkonzol, a PSP Go, amely kis méretével és vezeték nélküli le-töltési lehetőségével csábítja a vásárlókat. A Sony nyíltan vetélytársa kíván lenni az App-le-nek és a Nintendónak, mivel az előbbi az iPodjával, az utóbbi pedig a DS-konzolaival tarol a piacon. A PSP Go előnye, hogy alig nagyobb, mint egy iPhone, könnyen kezel-hető, ráadásul nem kell rajta tárolni a játékokat, mert ezek vezeték nélkül mind letölthe-tőek rá az internetről. A japán cég számítógépes szórakoztatási osztályának vezetője, Kaz Hirai azt mondta, hogy a PSP Go azoknak az embereknek készült, akik még in-kább digitális életmódot folytatnak.
Megjelent az Opera-böngésző 10-es változatának végleges kiadása, amely a norvég szoftvercég honlapjáról szeptember elejétől érhető el. A nyáron beharangozott új bön-gésző 43 nyelven Windows, Mac és Linux rendszereken működik. A fejlesztők szerint az új böngésző az eddigieknél gyorsabb letöltést, új lehetőségeket és frissített külsőt kí-nál. A szoftverben alkalmazott Turbo technológiával lényegesen gyorsabb lehet a bön-gészés az olyan nagy erőforrást igénylő oldalaknál mint a Facebook vagy a Gmail. A se-bességnövekedés elsősorban lassú mobil-internetkapcsolatnál érezhető. A Turbo be-kapcsolásakor a szoftver automatikusan érzékeli a kapcsolat sebességét és a letöltendő oldal paramétereit, azok alapján az átméretezett honlap kisebb csomagokban töltődik le.
Az ígéretek szerint az ezzel a módszerrel látogatott oldalak a rivális böngészőkhöz ké-pest akár nyolcszor gyorsabban jeleníthetők meg. Az Opera miniböngésző elsősorban a mobiltelefonokon népszerű, ahol az egyik legszélesebb körben használt keresőszoftver.
A webböngészők piacát azonban több mint 60 százalékos részesedéssel továbbra is a Microsoft operációs rendszerébe integrált Internet Explorer vezeti, a sorban második a Firefox 30 százalékkal. A Google Chrome és az Apple Safari böngészőjét megelőzve az Opera mindössze 4 százalékos részesedéssel a harmadik helyen áll a StatCounter statisz-tikai oldal adatai szerint.
(www.stop.hu, index.hu nyomán)