999999999999

999999999999

Kémia

Kém

ia

munkafüzet

A teljes munkafüzet az Okosportálon is megtekinthető.

Kattanj a tudásra!

okosportál.hu

R. sz.: FI-505050902/1ISBN 978-963-436-151-0

Ú J G E N E R Á C I Ó ST A N K Ö N Y V

Eszterházy Károly EgyetemOktatáskutató és Fejlesztő Intézet

KémiaMunkafüzet

9.9.

Engedélyszám: TKV/60–16/2018. (2018. 03. 20. – 2023. 08. 31.)

A kiadvány megfelel az 51/2012. (XII. 21.) EMMI-rendelet 3. sz. mellékletének: Kerettanterv a gimnáziumok 9–12. évfolyama számára „A” változat

A tankönyvvé nyilvánítási eljárásban közreműködő szakértők: Dr. Zsuga Miklósné dr., Nagy Károly

Az átdolgozást végezte: Demeter László, Tóth MáriaTananyagfejlesztők: Ludányi Ágota, Ludányi Lajos, Szabó Krisztián, Tóth ZoltánAlkotószerkesztő: Tóth MáriaVezető szerkesztő: Demeter László, Tóthné Szalontay AnnaTudományos-szakmai szakértő: Sarka LajosPedagógiai szakértő: Berek LászlóLátvány- és tipográfi ai terv: Korda ÁgnesIllusztráció: Jécsai Zoltán Fedélfotó: © 123RF, © Cultiris Kulturális Képügynökség Fotók: © 123RF, © Cultiris Kulturális Képügynökség

A munkafüzet szerkesztői ezúton is köszönetet mondanak mindazoknak a tudós és tanár szerzőknek, akik az elmúlt évtizedek során olyan módszertani kultúrát teremtettek, amely a kísérleti tankönyvek készítőinek is ösztönzést és példát adott. Ugyancsak köszönetet mondunk azoknak az íróknak, költőknek, képzőművészeknek, akiknek alkotásai a tankönyveinket gazdagítják.

A tankönyv szerkesztői ezúton is köszönetet mondanak dr. Kardos Leventének az értékes megjegyzésekért.

© Eszterházy Károly Egyetem, 2017

ISBN 978-963-436-151-0

Eszterházy Károly Egyetem 3300 Eger, Eszterházy tér 1.Telefon: +36 1 460-1873 Fax: +36 1 460-1822 Vevőszolgálat: vevoszolgalat@ofi .hu

A kiadásért felel: dr. Liptai Kálmán rektorRaktári szám: FI-505050902/1Műszakiiroda-vezető: Horváth Zoltán ÁkosMűszaki szerkesztő: Bernhardt Pál, Marcsek IldikóGrafi kai szerkesztő: Morvay VicaNyomdai előkészítés: Buris LászlóTerjedelem: 16,99 (A/5) ív, tömeg: 330 gramm1. kiadás, 2018

Az újgenerációs tankönyv az Új Széchenyi Terv Társadalmi Megújulás Operatív Program 3.1.2-B/13-2013-0001. számú, „A Nemzeti alaptantervhez illeszkedő tankönyv, taneszköz és Nemzeti Köznevelési Portál fejlesztése” című projektje keretében készült. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfi nanszírozásával valósult meg.

Európai SzociálisAlap

Nyomta és kötötte:Felelős vezető: A nyomdai megrendelés törzsszáma:

3

I. MILYEN RÉSZECSKÉKBŐL ÁLLNAK AZ ANYAGOK?

1. Élet a laboratóriumban 6Kísérletezgessünk!

2. A kémia tudománya 8Kémia nélkül nincs szerelem

3. Mérés, mértékegységek 10– Mennyi? … – Öt! … – Mi öt? … – Mi mennyi?

4. Az anyagmennyiség 12Amikor egy vesszőnek is szerepe van

5. Az atom szerkezete 14Mitől nehéz a nehézvíz?

6. A radioaktivitás 16Mitől fél az, aki az „atomtól” fél?

7. A periódusos rendszer 18A kémikus „kristálygömbje”

8. Molekulák és a kovalens kötés 20Nem mind igaz, ami reklám!

9. A molekulák alakja 22Miért más az illata, ha ugyanaz a képlete?

10. A molekulák polaritása 24Hogyan melegít a mikrohullámú sütő?

11. A másodrendű kötések 26Miért lehet forró olajban krumplit sütni?

12. Az ionok 28Fürdővízben ülve ne használj elektromos hajszárítót!

Összefoglalás 30

II. MI OKOZZA A FIZIKAI TULAJDONSÁGOKAT?

1. Az anyag szerkezete és fi zikai tulajdonságai 34Melyik a könnyebb: a víz vagy a benzin?

2. A kristályrács és a rácstípusok 36Kristály van a kvarcórában?

3. Az anyag szerkezete és az oldódás 38Vörös húshoz vörösbort?

4. Diff úzió, oldódás, ozmózis 40Miért csattannak ki a bogyós gyümölcsök eső után?

5. Az oldódás mértéke és sebessége 42Miért kevergetjük a teát, ha cukrot teszünk bele?

6. Az oldatok összetétele 44Miről árulkodik az italok címkéje?

7. Oldatok hígítása és töményítése 46Hogyan lesz a tengervízből só?

8. Heterogén és diszperz rendszerek 48Mi a különbség a rétegelés és a turmixolás között?

9. A levegő 50Mi van ott, ahol semmi sincs?

10. A víz körforgása és összetétele 52Egyszer fent, egyszer lent

Összefoglalás 54

III. AZ ELEKTRON EGY MÁSIK ATOMMAG VONZÁSÁBA KERÜL

1. Fizikai és kémiai változások 58Miért pezseg az egyik, és miért a másik?

2. A kémiai reakciók típusai 60Mi a közös a kindertojásbombában és a légzésben?

3. Sztöchiometriai számítások 62Valóban vizet raktároz a teve a púpjában?

4. A reakciók feltétele és sebessége 64Mit tudnak az enzimes mosószerek?

5. A kémiai reakciók energiaváltozásai 66Mitől melegszenek az önmelegítő ételek?

6. Egyirányú reakciók és körfolyamatok 68KRESZ a kémiában

7. A kémiai egyensúly 70Kétirányú forgalom

8. A kémiai egyensúly befolyásolása 72Mészkőbarlangok és cseppkőképződés

9. A zöld kémia alapjai 74Út a jövőbe

Összefoglalás 76

IV. CSOPORTOSÍTSUK A KÉMIAI REAKCIÓKAT!

1. Savak és bázisok 80Mit kell tenni szúnyogcsípés esetén?

2. A kémhatás és a pH 82Valóban semleges a pH 5,5?

3. A sav-bázis reakció 84Miért lúgos kémhatású a szódabikarbóna oldata?

Tartalom

4

4. Redoxireakciók 86Miért hasznos a vákuumos vagy védőgázos csomagolás?

5. A redoxireakció mint elektronátmenet 88Égés oxigén nélkül?

6. Az elektrokémia alapjai 90Mennyire „zöld” autó a hibrid autó?

7. Galvánelemek 92Pótolható a lemerült ceruzaelem citrommal is?

8. Primer elemek és akkumulátorok 94Miért lyukad ki a használt elemek fala?

9. Fertőtlenítőszerek 96Miért ezüstedényben tárolták az ivóvizet a föníciaiak?

Összefoglalás 98

V. KÉMIAI FOLYAMATOK A KÖRNYEZETÜNKBEN

1. A hidrogén 102Víz hatására felfújódó mentőcsónak és mentőmellény

2. A nitrogén és vegyületei 104Mi van a légzsákban?

3. Az oxigén és vegyületei 106Aminek hiányában az agyunk is kikapcsol

4. A szén 108Mi van a gázálarcban?

5. A szén oxidjai 110A láthatatlan gyilkos

6. A kén és vegyületei 112Hogyan tartják meg színüket az aszalt gyümölcsök?

7. A klór és vegyületei 114Miért nem szabad hipót sósavval keverni?

8. A jód, a fl uor, a bróm és vegyületeik 116Valóban jódot tartalmaz a jódozott konyhasó?

9. A légkör szennyezései 118Valóban egészséges az ózondús levegő?

10. A víz szennyezései 120Miért osztanak ivóvizet egyes településeken?

11. Talajszennyezés 122Veszélyes lehet a primőrök fogyasztása?

12. Fémek és ötvözetek 124Hogyan ismeri fel a pénzérmét az automata?

13. Vízkeménység, vízlágyítás 126Mitől él tovább a mosógép?

14. Hulladékkezelés és hulladékhasznosítás 128Pulóver újrahasznosított PET-palackból?

Összefoglalás 130

5

I.Milyen részecskékből állnak az anyagok?

6

Élet a laboratóriumbanKísérletezgessünk!1.

1. Rajzold le az iskolai laboratórium alaprajzát, és jelöld rajta pirossal a tűzoltó készülékek helyét!

2. Mi lehet az oka, hogy

a) nem szabad egyedül kísérletezned a laboratóriumban?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

b) tilos visszatölteni a fel nem használt vegyszert a tárolóedényébe?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

c) nem célszerű bő ujjú öltözetet viselni?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

7

3. Mit jelenthet, ha a munkalapodon az alábbi biztonsági jelzés látható?

4. Mi a teendőd, ha a laboratóriumban egy 230 V-os hálózatba bedugott elektromos készülék füstölni kezd?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

5. Keress otthon olyan anyagokat, melyeken a következő veszélyjelzések vannak!

6. A parfümök papírdobozán azok alkoholtartalma miatt ez a jelzés látható. Miért nem teszik rá a szintén alkohol-tartalmú borosüvegekre ugyanezt a jelzést?

7. Az autó akkumulátorába kénsavat kell tölteni. Rajzold be a keretbe, milyen jelzés lehet a kénsavas fl akonon!

...............................................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................................

...............................................................................................................................................................................

8

A kémia tudományaKémia nélkül nincs szerelem2.

1. Miért mondhatjuk, hogy a kémia a természettudományok között központi szerepet tölt be?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

2. Melyik az a természettudományos tárgy, amely többek között a „Nagy Bummal”, a fekete lyukakkal és a Proxima Centauri feltérképezésével foglalkozik?

.......................................................................................................................................................................................................

3. Döntsd el eddigi ismereteid alapján, hogy a természettudományok körébe sorolhatók-e a következő tevékenységi formák, tudományágak!

A) meteorológia

B) pszichológia

C) szobrászat

D) zoológia (állattan)

E) közgazdaságtan

F) horoszkópkészítés a csillagok állása alapján

4. A felsorolás tagjaiból melyik tartozhat az anyag fogalmába? A negatív válaszod indokold!

A) aszfalt

B) szerelem

C) egy mókust ábrázoló olajfestmény

D) alma

E) a monitorodon látható alma

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

9

5. Keress egy példákat arra, hogy milyen kémiai eredetű felfedezés befolyásolta az 1800-as évektől

A) a festészetet: .........................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................................

B) az információtovábbítást: ...................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................................

C) a kerámiaipart: .....................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................................

D) a hadiipart: ...........................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................................................

6. Az 1700-as évek közepétől elkezdődött népességrobbanással egy időben az emberiség számára kellemetlen folya-matok is elkezdődtek. Erre utal az alábbi diagram. Próbálj magyarázatot találni arra, hogy mi okozhatta e három vegyület rohamosan növekvő koncentrációját a légkörben! Van-e köze a kémiai felfedezésekhez? Használj interneten fellelhető forrásokat!

A légkör metán-, szén-dioxid- és nitrogén-oxidok koncentrációjának változása

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

400

350

300

2500 500 1000 2000

200

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

szén-dioxid

nitrogén-oxidokmetán

év1500

CO2 (

ppm

), N

2O (p

pb)

CH4

(ppb

)

10

Mérés, mértékegységek– Mennyi? … – Öt! … – Mi öt? … – Mi mennyi?3.

1. Milyen származtatott fi zikai mennyiséget írnak le az alábbi mértékegységek?

kgm3

Nm2

ms

2. A következő mértékegységek vajon mit mérhetnek, milyen helyzetben használatosak? Írd le röviden az általad kitalált szituációt!

3 kg/hónap .................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

300 m3/perc ................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

5 mol/m3 .....................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

3. Az üdítősdobozokon gyakran látható nem SI-mértékrendszer is. Mi az átváltási értéke az Egyesült Államokban használatos FL OZ térfogat-mértékegységnek? Azaz 1 FL OZ mekkora térfogatot jelent?

............................................................................................................................................

............................................................................................................................................

............................................................................................................................................

............................................................................................................................................

............................................................................................................................................

............................................................................................................................................

11

4. Hogyan neveznéd el a következő mennyiségeket? Karikázd be közülük azt, amelyik a legnagyobb értéket jelenti!

1 ng 1 μg 1 mg

5. Írd át a mértékegységeket helyi értékes alakba!

3,221 · 10–3 méter = ......................................................

8,940 · 105 s = ...............................................................

1,350 82 · 10–12 cm = ....................................................

6,4100 · 102 kg = ...........................................................

6. Add meg a normálalakját a következő számoknak!

700 ....................... 4 400 000 ................................... 0,0064 ............................. 0,000000075 ....................................

38 000 ................. 685 000 000 000 ....................... 0,00000687 ..................... 0,0000000008 ..................................

7. Írd le a következő állítások számadatait helyi értékes alakban!

A világ legnagyobb gyémántjában 4,6 · 1023 darab szénatom van. ...................................................................................

Egy darab szénatom tömege 2 · 10–23 gramm. ......................................................................................................................

8. A vér koleszterinszintjét ebben az alakban szokták megadni: 200 mg/100 ml. Fejezd ki ezt az értéket a következő egységekben!

mg/l: ............................................................................................................................................................................................

μg/l: .............................................................................................................................................................................................

g/l: ................................................................................................................................................................................................

12

Az anyagmennyiségAmikor egy vesszőnek is szerepe van4.

1. Írd a különböző mennyiségek alá, hány darab részecskét jelentenek!

1 pár 1 tucat 1 mol

2. Határozd meg!

a) 0,25 mol vasban hány darab vasatom van?

.......................................................................................................................................................................................................

b) 50 mol vízben hány darab molekula van?

.......................................................................................................................................................................................................

c) 8,53 · 10–3 mol KCl sókristályban összesen hány darab ion van?

.......................................................................................................................................................................................................

3. A piacon mólban kifejezve szeretnél hat darab almát kérni. Hány mól almát kellene kérned?

.......................................................................................................................................................................................................

4. Fejezd ki mólban a következő mennyiségeket!

a) 3,25 · 1020 darab aranyatom

.......................................................................................................................................................................................................

b) 4,96 · 1024 darab ammóniamolekula

.......................................................................................................................................................................................................

c) 1,56 · 1023 darab kalciumion

.......................................................................................................................................................................................................

13

5. Határozd meg!

a) Mekkora a moláris tömege a MgO-nak?

.......................................................................................................................................................................................................

b) Mekkora a moláris tömege a Ca(OH)2-nak?

.......................................................................................................................................................................................................

c) Mekkora a moláris tömege a Ca3(PO4)2-nak?

.......................................................................................................................................................................................................

6. Mekkora a kémiai anyagmennyisége?

a) 100 g CaCO3-nak

.......................................................................................................................................................................................................

b) 108 g víznek

.......................................................................................................................................................................................................

c) 182,5 g hidrogén-kloridnak

.......................................................................................................................................................................................................

7. Határozd meg, hány darab részecskét tartalmaz!

a) 28 gramm vas

.......................................................................................................................................................................................................

b) 24 gramm FeF3

.......................................................................................................................................................................................................

c) 450 gramm Na2SO4

.......................................................................................................................................................................................................

8. Határozd meg, hány gramm tömegű!

a) 7,5 · 1023 darab H2SO4-molekula

.......................................................................................................................................................................................................

b) 9,4 · 1025 darab H2-molekula

.......................................................................................................................................................................................................

c) 1 · 1024 darab aranyatom

.......................................................................................................................................................................................................

14

Az atom szerkezeteMitől nehéz a nehézvíz?5.

1. Ha egy atom 71 protont, 71 elektront és 104 neutront tartalmaz, akkor hány elemi részecske található az atom-magban, hány az elektronhéjakon és hány az atomban?

Atommagban Elektronhéjakon Atomban

2. Mi lehet a jelölése a következő atomnak?

3. Töltsd ki a táblázatot! Az elem azonosításához használd a periódusos rendszert!

Az elem neve Rendszáma Tömegszáma Protonok száma

Elektronok száma

Neutronok száma

ezüst 108

16 12

64 29

18 22

4. Add meg minden esetben az X-szel jelölt értéket vagy vegyjelet!

X4018 X = ..............................................

CaX20 X = ..............................................

P31X X = ..............................................

vegyjel

tömegszám

rendszám

15

5. Írd fel a szabályos jelölését a következő elemi részecskékkel rendelkező kémiai részecskéknek, illetve egészítsd ki a hiányzó adatokat!

Jelölés Protonok száma Neutronok száma Elektronok száma

24 27 24

20 20 18

34 44 34

53 74 54

Pu24494

Au3+19779

Se2–7934

Te2–12852

6. A három jelölés közül melyek egymás izotópjai? Húzd alá ezeket!

X3116 , X31

15 , X3216 , Melyik elem izotópjairól van szó a feladatban? ....................................................................

7. Tegyél jelet, ahol az igaz állítás szerepel!

Tulajdonságok Minden izotópatom esetén ugyanaz Különbözőek az egyes izotópatomoknál

Kémiai reakciók

Rendszám

Tömegszám

Neutronok száma

Elektronok száma

Az atommag tömege

Az elektronhéjak száma

8. Mely elemek atomjairól lehet szó? Írd alá a táblázatban! Írd mellé, hány vegyértékelektronja van az adott elemnek!

16

A radioaktivitásMitől fél az, aki az „atomtól” fél?6.

1. Milyen típusú radioaktív sugárzásokat állíthatsz meg a következőkkel?

Egy alumíniumfólia Egy darab papír Jókora ólomtömb

2. Melyik sugárzás részecskéjét jeleníti meg az ábra? ..................................................................

3. Ha az atommagot radioaktív bomlás során elhagyja egy részecske, hogyan változnak meg az atommag jellemző adatai?

Radioaktív sugárzás Atom protonszámának változása Atom tömegszámának változása

alfa-sugárzás

béta-sugárzás

4. A következő kérdések megválaszolásához használd az alábbi táblázatot!

Radioaktív izotóp Körülbelüli felezési idő

Radon-222 4 nap

Jód-131 8 nap

Rádium-226 1600 év

Plutónium-239 24 120 év

Urán-238 4 470 000 000 év

a) Ha kezdetben 8000 darab rádium-226-os atomunk van, mennyi marad belőle 3200 év múlva?

.......................................................................................................................................................................................................

17

b) Ha kezdetben 40 darab plutónium-239-atomunk van, mennyi marad belőle 48 240 év múlva?

.......................................................................................................................................................................................................

c) Ha kezdetben 100 000 darab radon-222-atomunk van, mennyi marad belőle 20 nap múlva?

.......................................................................................................................................................................................................

6. A periódusos rendszer mely részében található a legtöbb radioaktív anyag?

.......................................................................................................................................................................................................

7. A polónium 218-as izotópja egymást követően háromszor alfa-, majd kétszer béta-bomlást szenvedett. A 3. fel-adatra adott válaszok ismeretében határozd meg, hogy milyen atommá alakult át a folyamatok révén!

5. A régészeti kormeghatározások egyik eszköze a 14C-izotópon alapul. A diagram az izotóp mennyiségét mutatja be az évek során.

a) Mennyi a 14C-izotóp felezési ideje?

...............................................................................................

b) Ha egy csontmintában a 14C-tartalom a mai 14C-tartalomnak csak 12,5%-a, akkor hány évvel ezelőtt halt meg a minta alanya?

...............................................................................................

c) Ha a minta eredetileg 240 darab 14C-atomot tartalma-zott, hány darabot találunk meg belőle 16 110 év múlva?

...............................................................................................

d) Egy 10 740 éve elhunyt alany mintájában 300 darab 14C-atomot találunk. Vajon mennyi ilyen atom lehetett a min-tában az alany halálakor?

.......................................................................................................................................................................................................

a 14Cmennyisége

100%

75%

50%

25%

12,5%

0 5730 10 740 16 110 eltelt évek

18

A periódusos rendszerA kémikus „kristálygömbje”7.

1. 1789-ben Antoine Lavoisier az alábbi módot javasolta az elemek csoportosítására:

Savképző elemek Gáznemű elemek Fémes elemek Földszerű elemek

kén fény kobalt, higany, ón kalcium-oxid

foszfor kalória (hő) réz, nikkel, vas magnézium-oxid

faszén oxigén arany, ólom, ezüst, cink bárium-szulfát

azot (nitrogén) mangán, volfrám alumínium-oxid

hidrogén platina szilícium-oxid

a) Vajon miért nevezhette az első csoportot „savképző elemeknek”?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

b) A faszén valóban elem?

.......................................................................................................................................................................................................

c) A „földszerű elemek” jogosan viselik-e mai szemmel nézve az elem megnevezést?

.......................................................................................................................................................................................................

d) Mivel magyaráznád a fénynek és a hőnek a gázok közötti megjelenését?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

2. A periodikus tulajdonságok megjelenését 1829-ben már Johann Döbereiner is észrevette, aki a hasonló elemeket úgynevezett „triádokba” osztotta:

1. triád lítium, nátrium, kálium

2. triád kalcium, stroncium, bárium

3. triád klór, bróm, jód

a) Tudnánk-e negyedik elemet is párosítani az egyes triádokhoz? Írd be mögéjük a cellába!

b) Hogyan nevezzük ma a modern periódusos rendszerben ezt a három triádot?

.......................................................................................................................................................................................................

19

3. A következő három gömb a szilícium, a magnézium és a kén atomját szimbolizálja. Melyik atom melyik elemhez tartozhat? Írd az ábra mellé!

4. A következő három gömb az argon, a kripton és a xenon atomját szimbolizálja. Melyik atom lehet a xenon? Karikázd be a betűjelét!

5. Állapítsd meg, hogy az alábbi periódusos rendszerben bejelölt elemek a fémek, nemfémek, illetve félfémek közé tartoznak!

6. Az A és a B elem is ugyanabban a csoportban helyezkedik el. Az A elem gáz-halmazállapotú, a B elem szilárd. Egymással vegyületet alkotnak, amely vegyület a savas eső kialakulásáért felelős egyik anyag. Melyik periódusban van az A elem, és melyikben a B elem?

.......................................................................................................................................................................................................

7. Az alkáli fémek olvadás- és forráspontadatai a következők:

Az elem neve Olvadáspontja (°C) Forráspontja (°C) Atomjának mérete (pm)

Lítium 180,5 1347 152

Nátrium 97,8 897 186

Kálium 63,3 766 227

Rubídium 39,31 688 248

Cézium 28,4 674,8 265

Francium

a) Próbáld megbecsülni a francium hiányzó adatait! Írd be a táblázatba! Ezt követően nézd meg a periódusos rend-szeredben! Vajon miért hiányozhatnak ezek a mérési adatok a franciumnál?

.......................................................................................................................................................................................................

b) Ha rendelkezésre állna belőle kellő mennyiség, milyen halmazállapotú lenne 25 °C-on ez az elem?

.......................................................................................................................................................................................................

Fémek Nemfémek Félfémek

AB

C

G

DE

F

A B C

A) .................................................

B) .................................................

C) .................................................

A B C

20

Molekulák és a kovalens kötésNem mind igaz, ami reklám!8.

1. Töltsd ki a táblázatot!

Atom Hidrogén Kén Klór Nitrogén Oxigén Foszfor

Elektronjainak száma

Vegyérték- elektronjainak száma

Az atom vegyérték-elektronjainak ábrázolása elektron-szerkezeti képlettel

2. Rajzold fel, milyen molekula keletkezik, ha a) Cl és Cl között alakul ki kovalens kötés;

b) H és Cl között alakul ki kovalens kötés;

c) O és O között alakul ki kovalens kötés;

d) 1 darab C és 4 darab H között alakul ki kovalens kötés;

e) 1 darab C és 2 darab O között alakul ki kovalens kötés!

21

3. Mi lehet az ábrán szereplő vegyület képlete?

4. Tegyük fel, hogy ezeket a molekulákat raktad össze a pálcikamodellből! Rajzold le a szerkezeti képletüket is!

5. Írd fel a következő képlettel megadott molekulák szerkezeti képletét!

Összegképlete C3H8 C2H4 C4H10O C2H7ON

Szerkezeti képlete

6. Add meg a képletét a következő molekuláknak!

Vegyület neve Nitrogén-trijodid Szilícium-tetrafl uorid Difoszfor-tetrahidrid Kén-hexafl uorid

Összegképlete

Szerkezeti képlete

..........................................................

F

F F

IF F

Br

H

C

22

1. Melyik jelölés írja le helyesen a nitrogénatom elektronszerkezeti képletét? Keretezd be!

Melyik jelölés írja le helyesen a klór elektronszerkezeti képletét? Keretezd be!

2. Melyik jelölés írja le helyesen a BeF2 elektronszerkezeti képletét? Keretezd be!

Melyik jelölés írja le helyesen az alábbi vegyületek elektronszerkezeti képletét? Keretezd be!

3. Húzd alá a központi atomot a következő molekulákban!

PF5 SO2 HOCl CO2 NH3 H2SO4 H3PO4 CH3F

A következő feladat megoldásához az alábbi táblázatot használhatod. A központi atomot az X, a ligandumot az Y jelenti.

Nemkötő elektronpárok száma a központi atomban

Kötő elektronpárok száma a központi atomban 0 1 2

2

3

A molekulák alakjaMiért más az illata, ha ugyanaz a képlete?9.

N N NN

Cl ClCl Cl

lineáris

180°

V alak V alak

háromszög alapú piramissíktrigonális

F FBeF FBeF FBe F FBe

ClH H C ClClH HC Cl Cl Cl

H

H

C Cl Cl

H

H

C

X

X

YY

Y120°

XYY

XY

Y

XYY

23

4

5

6

Töltsd ki a táblázat hiányzó adatait!

Molekula összegképlete Molekula szerkezeti képlete Molekula alakja Kötésszög

(körülbelül)

BF3

SiH4

H2S

HOCl

NF3

CO2

tetraéder mérleghinta

trigonális bipiramis

oktaéder

X109,5°

XYY

Y

Y

X120°

90°

X90°

24

A molekulák polaritásaHogyan melegít a mikrohullámú sütő?10.

1. Jelöld a molekula alatt, hogy poláris vagy apoláris kovalens kötés található-e benne!

Segítségül:

A kötésben részt vevő atomok elektronegativitásának különbsége A kötés polaritása

00,5 apoláris kovalens kötés

0,51,8 poláris kovalens kötés

>1,8 ionos kötés

HCl H2O P4 NH3 CH4 O2

2. Az alábbi molekulaalakzatoknál minden kötés poláris. Minden esetben a központi atom a kisebb elektronegativi-tású. Rajzold be a kötéspolaritás-vektorokat! Add meg az eredőjüket!

25

a) szén-diszulfi d – kén-difl uorid

b) berílium-diklorid – oxigén-diklorid

c) bór-trihidrid – foszfor-triklorid

d) metán – CH2Cl2

5. Rendezd polaritásuk szerint növekvő sorrendbe az alábbi molekulákat!

H2S H2O HF H2

3. A következő alakzatoknál az 1. gömb a szén-, a 2. a hidrogén-, a 3. az oxigén-, a 4. a klóratomot jelenti. Jelöld a kötéspolaritás-vektorokat! Állapítsd meg a molekula polaritását!

4. Döntsd el a következő molekulapárokról, hogy közülük melyik lehet apoláris, és melyik poláris! Ehhez először rajzold le a szerkezeti képletüket!

2 21 1

1

3

2 2

2

14

4

4

26

A másodrendű kötésekMiért lehet forró olajban krumplit sütni?11.

1. A következő anyagokban határozd meg a legjelentősebb mértékű másodrendű kötőerőt!

A molekula képlete A molekula szerkezeti képlete A molekula

polaritásaMásodrendű

kötőerő

N2

CCl4

H2S

CO2

HCl

NH3

PCl3

H2O

SiH2O

27

2. A következő két ábra a metil-alkohol (CH3

– OH) és az etil-alkohol (CH3

– CH2

– OH) képletét mutatja. Az egyik

forráspontja 78,4 °C, a másiké 64,7 °C. Írd a forráspontokat a megfelelő ábra alá! Indokold meg, miért!

Forráspont: Forráspont:

Indoklás: .....................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

3. Rendezd sorrendbe forráspontjuk szerint a következő molekulákat! Írd a megfelelő anyag alá a sorszámot!

Cl2 Br2 F2 I2

CH4 CCl4 Cl2 H2

4. Milyen másodrendű kötés alakulhat ki a képen látható molekulák között? Írd az alattuk lévő cellába!

CH3OHmetil-alkohol C8H18

oktán

CHCl3

kloroform C6H14

hexán

H2O

metil-alkohol

28

Az ionokFürdővízben ülve ne használj elektromos hajszárítót!12.

....................................................... .......................................................

1. A következő két ábrán ionos és molekuláris vegyületet jelenítettünk meg. Melyik jelölhet ionos, és melyik mole-kuláris vegyületet? Írd alá!

2. Az alábbi hosszú periódusos rendszerben a következő jelölésű elemek alkottak egymással ionos vegyületet: Q – P, Y – Z, X – Ö Add meg ezeknek a vegyületeknek a nevét és a képletét!

Q – P Y – Z X – Ö

Vegyület képlete

Vegyület neve

3. A MgO olvadáspontja 2830 °C, míg a NaCl-é 801 °C. Mi lehet a különbség magyarázata?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

4. A NaCl olvadáspontja 801 °C, míg a NaI-é 660 °C. Mi lehet a különbség magyarázata?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

11 18

Z

PYQ

X Ö

2 13 14 15 16 17

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

23

4

56

7

29

5. Három sót szeretnék megolvasztani: a LiCl-ot, a LiBr-ot és a LiI-ot. Melyik fog a háromból a leghamarabb meg-olvadni? Miért?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

6. Írd fel a következő ionkötésű vegyületek képletét!

ammónium-nitrát nátrium-nitrát kálium-

permanganátalumínium-hidroxid

nátrium-hidrogénkarbonát

kalcium-hidrogénszulfát

7. Mi a neve a következő vegyületeknek?

Név

MgBr2

KHSO4

(NH4)2S

Na2SO4

CaHPO4

NH4HCO3

8. Töltsd ki a táblázatot a sók képleteivel, ahogy az a cink-klorid esetében történt!

Zn(II) Fe(II) Fe(III) Ag(I) V(IV)

klorid ZnCl2

nitrát

szulfát

oxid

karbonát

szulfi d

9. Egészítsd ki az alábbi ionvegyületekhez vezető reakciók kémiai egyenletét! K + F2 → ................................................................................

Ca + Cl2 → ..........................................................................

.................................................................................. → AlCl3

30

Összefoglalás

Ismeretek1. Milyen fajtái vannak a radioaktív sugárzásnak?

.......................................................................................................................................................................................................

2. Ki az a lengyel származású kutatónő, aki munkásságáért fi zikai és kémiai Nobel-díjat is kapott?

.......................................................................................................................................................................................................

3. Miért kapott kémiai Nobel-díjat Hevesy György?

.......................................................................................................................................................................................................

4. 1869-ben az ismert elemek száma csak 60 körüli volt. Ki volt az a tudós, aki ezeket egy rendszerbe igyekezett foglalni? Mi volt a rendezésének alapja?

.......................................................................................................................................................................................................

5. Az egymás alatti elemek hasonló kémiai tulajdonságúak. Az így kapott oszlopokat hogyan nevezzük?

.......................................................................................................................................................................................................

6. Az 1900-as évektől új rendezési elven alapuló periódusos rendszer jelent meg. Mi volt ekkor a rendezőelv?

.......................................................................................................................................................................................................

7. Hogyan dönthetjük el egy vegyületről, hogy az ionos vagy kovalens kötésű?

.......................................................................................................................................................................................................

8. Sorold fel a másodrendű kémiai kötéseket!

.......................................................................................................................................................................................................

31

Az ismeretek alkalmazása

1. Melyik jelölés ad több információt? 11Na vagy 23Na ?

.......................................................................................................................................................................................................

2. Egy atom tömegszáma 45. Atommagjában a neutronok száma hárommal nagyobb, mint a protonok száma. Meny-nyi a rendszáma az atomnak?

.......................................................................................................................................................................................................

3. Egy atom rendszáma 6, tömegszáma 14. Egy másik atom rendszáma 7, tömegszáma 14. Hasonlítsd össze a két atom összetételét!

.......................................................................................................................................................................................................

4. Sorold fel a radioaktivitás alkalmazásának legfontosabb területeit! Mi az alapja az egyes alkalmazásoknak?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

5. Írj példát egyszeres, kétszeres és háromszoros kovalens kötést tartalmazó molekulára!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

6. Hasonlítsd össze a vízmolekula és a szén-dioxid-molekula alakját, kötésszögét!

.......................................................................................................................................................................................................

7. Egy elem atomja a periódusos rendszer 3. periódusában és 3. főcsoportjában helyezkedik el. Mennyi a rendszáma? Hány vegyértékelektronja van az atomnak?

.......................................................................................................................................................................................................

8. Rendezd az alábbi molekulákat kötéspolaritásuk alapján növekvő sorrendbe!

SCl2 SF2 S8 PF3 NF3

9. Írj 2-2 példát dipólus- és apoláris molekulára!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

32

10. Állapítsd meg a következő állítás igaz vagy hamis voltát! Véleményedet példákkal támaszd alá! „Az apoláris mo-lekulákban a kötések is apolárisak.”

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

11. Állítsd tömegük alapján növekvő sorrendbe a következő anyagi rendszereket!

90,0 g jég 180 mol H2-molekula 10,0 mol vízmolekula 10,0 mol O2-molekula 90,0 g vízgőz

33

II.Mi okozza a fi zikai tulajdonságokat?

34

1. Csoportosítsd a felsorolt anyagokat aszerint, hogy lebegnek-e a víz felszínén!

A) jégB) olajC) parafaD) mézE) gyertyaF) pénzérme

2. Rendezd sorba növekvő viszkozitásuk szerint a következő anyagokat!

A) olajB) mézC) vízD) szurokE) tejF) benzin

.......................................................................................................................................................................................................

3. Csoportosítsd a következő gázokat aszerint, hogy a levegőhöz képest nehezebbek-e!

A) szén-dioxidB) hidrogénC) ammóniaD) metánE) xenonF) klórG) oxigén

4. A képen látható két motorolajat egyszerre kezdtük el csurgatni. Melyik alkalmasabb a használatra téli körülmények között az autóban?

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Az anyag szerkezete és fi zikai tulajdonságaiMelyik a könnyebb: a víz vagy a benzin?1.

Lebeg

Nehezebb a levegőnél

Lesüllyed

Könnyebb a levegőnél

35

5. A táblázat az egymástól csak kicsit különböző folyékony szénhidrogének viszkozitását mutatja be.

Vegyület neve Képlete Viszkozitása 20 °C-on [kg/m · s]

hexán CH3 – CH2

– CH2 – CH2

– CH2 – CH3 3,26 ·10–4

heptán CH3 – CH2

– CH2 – CH2

– CH2 – CH2

– CH3 4,09 ·10–4

oktán CH3 – CH2

– CH2 – CH2

– CH2 – CH2

– CH2 – CH3 5,42 ·10–4

nonán CH3 – CH2

– CH2 – CH2

– CH2 – CH2

– CH2 – CH2

– CH3 7,11 ·10–4

dekán CH3 – CH2

– CH2 – CH2

– CH2 – CH2

– CH2 – CH2

– CH2 – CH3 1,42 ·10–3

Milyen molekuláris szintű magyarázatod van az egyre növekvő viszkozitásra?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

36

A kristályrács és a rácstípusokKristály van a kvarcórában? 2.

1. Mi az olvadás, és mi történik az olvadásponton?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

2. Jelöld az alábbi ábrák alatt, hogy az amorf vagy kristályos anyagot mutat-e! Írd oda, hogy mit mondhatunk az ilyen típusú anyag olvadáspontjáról!

A szilárd anyag típusa

Olvadáspontja

3. Milyen rácstípus látható az ábrákon?

............................................. .......................................................................................... .............................................

37

4. Egészítsd ki a táblázatot!

Rács neve molekularács

Rácspontokat felépítő

részecskékellentétes töltésű ionok

Összetartó erő kovalens kötések delokalizált

elektronfelhő

Olvadáspont és forráspont alacsony

Elektromos áramvezető-

képességejó vezető

Példa NaCl

5. Milyen kristályrácsú anyagok szublimálnak, és miért?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

6. Van-e különbség a fémrácsos anyagok és az ionrácsos anyagok olvadékainak elektromos áramvezetése között?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

38

Az anyag szerkezete és az oldódásVörös húshoz vörösbort?3.

1. Írd be a Venn-diagramba, hogy a felsorolt anyagokat milyen oldószerben oldanád fel!

A) szőlőcukor; B) olajfesték; C) étolaj; D) cipőpaszta; E) zsírkréta; F) alkoholos fi lc festéke; G) rézgálic; H) aceton (körömlakklemosó)

Víz Benzin

2. Döntsd el a következő anyagokról, hogy ionrácsosak-e! Tegyél jelet a megfelelő cellába!

Gyertya Mészkő Kámfor Asztali só Mosószóda

3. Ha az alábbi ionos anyagokat feloldjuk vízben, az oldatban milyen ionokat fogunk találni?

Kation Anion

NaBr

KNO3

Na3PO4

KMnO4

4. Jelöld + vagy – jellel, hogy melyik anyag oldata fogja vezetni az elektromos áramot, ha feloldjuk a következőket:

Oldószer víz motorolaj víz víz

Oldott anyag oxigéngáz benzin keserűsó (MgSO4) alkohol

Áramvezetés (+/–)

39

5. Melyik ábra mutatja a helyes feliratokat, ha CaCl2-sót oldunk fel vízben?

6. Az alábbi táblázat egy termálvizes fürdő tájékoztatójából származik.

Add meg legalább három só képletét, ami megtalálható a fürdő vizében!

............................................................ ............................................................ ............................................................

7. Az ábra a KCl oldódását mutatja vízben, de elfelejtették ráírni a feliratokat. Pótold!

A) B) C) D) E) F)

CaCl2 CaCl2CaCl2

CaCl2 CaCl2

Ca Ca

CaCa

CaCa

Ca

Ca CaCa

2Cl 2Cl

Cl Cl Cl Cl Cl

Cl Cl

Cl Cl 2Cl 2Cl

2Cl

Ca2+ Ca2+

Ca2+

Ca2+ Ca2+

Ca2+Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+2Cl

2Cl 2Cl

2Cl 2Cl 2

2Cl

22Cl

Cl

Cl Cl

Cl

Cl

Cl 22Cl

KationokKoncentráció

(mg/l)Anionok

Koncentráció (mg/l)

Nátrium 485 Nitrit < 0,02

Kálium 6,3 Nitrát < 1,0

Ammónium 6,9 Klorid 103

Kalcium 10,3 Szulfát 22

Magnézium 4,1 Karbonát < 3

Vas 308 Hidrokarbonát 1190

Mangán 12 Hidroxil < 2

Összesen 513,92 Összesen 1314,89

Kation és anion összesen: 1828,81 mg/l

40

Diff úzió, oldódás, ozmózisMiért csattannak ki a bogyós gyümölcsök eső után?4.

1. A molylepke egy feromonnak nevezett vegyülettel vonzza magához a párját.

a) Mi az a folyamat, amely közreműködik abban, hogy ez az anyag eljusson a levegőben a molylepke társához?

.......................................................................................................................................................................................................

b) Honnan tudja a feromont érzékelő párja, hogy melyik irányba kell repülnie?

.......................................................................................................................................................................................................

c) A molylepkék felbukkanása elsősorban az esti, minimális légáramlattal jellemezhető, nyugodt körülmények között fordul elő. Miért előnyös a párkeresés szempontjából ez az időszak?

.......................................................................................................................................................................................................

a) Milyen változás következik be a vízrészecskék számában a bal oldalon?

.......................................................................................................................................................................................................

b) Hogyan változik a jobb oldalon a folyadék koncentrációja?

.......................................................................................................................................................................................................

c) Hogyan változik a bal oldalon a folyadék koncentrációja?

.......................................................................................................................................................................................................

d) Rajzold be a folyamat kezdetekor a hártyán a vízrészecskék fő mozgásirányát!

.......................................................................................................................................................................................................

e) Mikor áll be az egyensúly?

.......................................................................................................................................................................................................

f) Hogyan áll ekkor a vízszint az edény két részében?

.......................................................................................................................................................................................................

2. Az ábrán egy féligáteresztő hártyával kettéválasztott edény látható. A nagyobb gömbök a cukor, a kisebb gömbök a víz részecskéit szimbolizálják. Csak a vízmo-lekulák férnek át a hártya pórusain.

41

3. Sejtjeink fala féligáteresztő, és a szervezetünket jellemző sókoncentráció is jól meghatározott érték. Az ábra mu-tatja, hogy mi történik a sejtekkel, ha megbomlik az egyensúly a hártya két oldalán.Az ábrák alá írd be a megfelelő relációjeleket, hogy a sejten kívüli és a sejten belüli sókoncentráció között milyen mennyiségi összefüggés van!

Az ábrák alapján válaszold meg a kérdéseket!

a) A hajótörötteket óvják attól, hogy tengervizet igyanak. Mi lehet ennek az oka?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

b) A kiszáradt orrnyálkahártyára használatos legegyszerűbb orrspray csupán sós vizet tartalmaz. Mi a működésének alapja?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

c) Az édesvízi akváriumodba sikerült vásárolnod egy ritka, trópusi tengerben honos halat. Túléli az állat az áttelepí-tést? Miért?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

d) Hosszan tartó fürdés során az ujjbegyeid „aszalt szilva” formájúvá válnak. Mi az oka?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Csejten belül Csejten kívül Csejten belül Csejten kívül Csejten belül Csejten kívül

H2OH2O

H2O H2O

42

Az oldódás mértéke és sebességeMiért kevergetjük a teát, ha cukrot teszünk bele?5.

2. A grafi kon néhány só oldhatóságát mutatja be különböző hőmérsékleteken. A grafi kon adatait felhasználva adj választ a kérdésekre!

1. Az alábbi főzőpoharakban a világosszürke háttérszín az oldószer molekuláit, a sötétszürke gömbök pedig az oldott anyag részecskéit szimbolizálják.

Melyik a leghígabb oldat a fentiek közül? .............................................................................................................................

Melyik a legtöményebb? ...........................................................................................................................................................

Melyik két oldatnak egyezik meg a koncentrációja? ...........................................................................................................

Ha az E és az F oldatokat összeöntenénk, melyik oldat koncentrációjával egyezne meg? ............................................

Van-e olyan só, amelynek oldhatósága csökken a hőmérséklet emelésekor? ..................................................................

A látható sók közül melyik anyag oldódik a legjobban 20 °C-on? ...................................................................................

Hány m/m%-os a telített K2Cr2O7 90 °C-os oldata? ............................................................................................................

Hőmérséklet (°C)

Old

ható

ság

(g o

ldot

t só/

100

g ví

z)

NaNo 3

NaCl

Ce2(SO4)3

KClPb(N

O 3) 2

K 2 Cr 2O

7

KNO 3

KClO 3

CaCl 2

100908070605040302010

1009080706050403020100

500 mlA oldat

500 mlB oldat

500 mlC oldat

500 mlD oldat

250 mlE oldat

250 mlF oldat

43

Az 50 °C-os KNO3, illetve K2Cr2O7 telített oldatát 0 °C-ra lehűtve melyikből válik ki több só? .................................

A főzőpohárban lévő 100 g vízbe beleszórtunk 80 g Pb(NO3)2-ot. Körülbelül hány gramm só marad feloldatlanul?

.......................................................................................................................................................................................................

Amikor 20 g KClO3-ot beleszórunk 100 g 80 °C-os vízbe, akkor az így keletkező oldat telített, telítetlen vagy túltelített?

.......................................................................................................................................................................................................

Ha 20 g KClO3-ot beleszórunk 100 g vízbe és az oldatot 70 °C-ra melegítjük fel, még körülbelül hány gramm KClO3 sót szórhatunk az oldatba, hogy telített oldatot kapjunk?

.......................................................................................................................................................................................................

3. Divatos dolog ma az ásványvizet szén-dioxid helyett oxigéngázzal tenni „buborékossá”. Az alábbi oldhatósági táblázat adataiból próbáld kitalálni, milyen más gázzal lehetne ezt még megtenni!

4. Nyári melegben a tavak vize felmelegszik. Hogyan változik ekkor a víz oxigéntartalma?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

5. Hogyan lehet a túltelített oldatból telített oldatot készíteni?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

6. Hogyan lehet a telítetlen oldatból túltelítettet készíteni?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Mi a probléma, ha ezekkel a gázokkal végeznénk a mű-veletet?

.............................................................................................

.............................................................................................

.............................................................................................

.............................................................................................

Miért alkalmaznak a légkörinél nagyobb nyomást?

.............................................................................................

.............................................................................................

.............................................................................................

.............................................................................................Hőmérséklet (°C)

Old

ható

ság

mill

imol

/dm

3 -ben

légk

öri n

yom

áson

2,0

1,0

0 10 20 30 40 50

CH4

O2

CO

He

44

Az oldatok összetételeMiről árulkodik az italok címkéje?6.

1. Hány tömegszázalékos a tengervíz, ha a 150,0 grammos minta bepárlása után 5,25 gramm só maradt vissza?

2. Egy nagyon erős gyógyszer hatóanyag-tartalma 0,001 m/m% csupán. Hány gramm a hatóanyag egy 2 g-os tablet-tában?

3. A 200 ml-nyi köhögés elleni szirupban az aktív hatóanyag 4,2 V/V%-ban található. A gyógyszer egyszeri adagja egy teáskanálnyi (5 cm3-nyi). Hány milliliter hatóanyag jut a szervezetünkbe egyszeri bevételkor?

4. 0,5 mol NaCl van feloldva 0,05 liter oldatban. Milyen az oldat anyagmennyiség-koncentrációja?

45

5. 0,5 gramm NaCl van feloldva 0,05 liter oldatban. Milyen az oldat anyagmennyiség-koncentrációja?

6. Két oldatunk van. Az egyiket úgy készítettük, hogy 1,0 mol NaCl-ot beleszórtunk vízbe, és az oldatot feltöltöttük 1,0 literre. A másik oldatunkat úgy készítettük, hogy az 1,0 mol NaCl-ot beleszórtuk 1,0 mol vízbe. Egyforma-e a két oldat anyagmennyiség-koncentrációja? Válaszod indokold meg!

7. Egy kénsavoldat az ábrán látható tömegszázalékos megoszlásban tartalmazza a kénsavat és a vizet. Milyen ennek a kénsavoldatnak a mol%-os összetétele?

8. Készítenünk kell 1,00 liter 1,00 · 10–6 mol/dm3 koncentrációjú NaCl-oldatot, de a mérleggel a legkisebb megmér-hető tömeg 0,01 g. Hogyan készíthetünk mégis ilyen oldatot?

H2SO4

27,3%

H2O72,7%

46

Oldatok hígítása és töményítéseHogyan lesz a tengervízből só?7.

1. A 2 literes fl akonunk fagyálló folyadékot tartalmaz. Glikoltartalma 50 V/V%. A használati utasítás szerint ezt össze kell keverni négyszeres mennyiségű vízzel. Hány V/V%-os lesz az oldatunk a keverés után?

2. A legelső alkoholmentes sör készítése során az alkoholt még desztillációval távolították el a sörből. Mennyi alkoholt kellett eltávolítani 1 hl sörből, ha a sör kezdeti koncentrációja 4 V/V%, a végső koncentrációja pedig 0,5 V/V% volt? (Vigyázz, az oldat térfogata már nem lesz 1 hl, amikor már csak 0,5% a koncentráció!)

3. 600 gramm 20 m/m%-os sóoldatot kettéöntünk, és az első oldatot fele tömegűre bepároljuk. Hány m/m%-os lesz a sóoldat ekkor?

A másik oldatba beleszórunk még 40 g sót. Hány m/m%-os lesz a második sóoldatunk?

47

Ha összeöntjük a két oldatot, hány m/m%-os sóoldatot kapunk?

4. Ha 175 ml 0,45 mol/dm3 KOH-oldathoz annyi vizet töltünk, hogy az oldat térfogata 250 ml lesz, akkor hány mol / dm3-es lett az új oldat?

5. Mennyi vizet kell tölteni a 750 ml 2,8 mol/dm3 koncentrációjú HCl-oldathoz, hogy 1 mol/dm3 koncentrációjú legyen?

6. Ha 550 ml 3,5 mol/dm3 koncentrációjú KCl-oldatból annyi víz párolog el, hogy az oldat térfogata 275 ml-re csök-ken, milyen töménységű most ez az oldat?

48

Heterogén és diszperz rendszerekMi a különbség a rétegelés és a turmixolás között?8.

1. A sáros víz szilárd anyag szemcséit tartalmazza folyadékban. Az ezüstkolloidban is szilárd anyag van diszpergálva folyadékban. Mi lehet az oka, hogy a sáros vízben a szemcsék leülepednek, míg az ezüstkolloidban nem tapaszta-lunk ilyet?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

2. Miért használnak a diszkókban füstöt vagy ködöt?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

3. Mi lehet az oka annak a jelenségnek, hogy az éjszakai sötétben reklámcélokkal a levegőbe irányított nagy fényes-ségű fénycsóvák nem minden nyári este láthatók ugyanannyira?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

4. Egészítsd ki a táblázat hiányzó adatait!

A rendszer típusa Diszpergáló közeg Diszpergált részecske Példa

levegőben kavargó porszemcsék

vízfesték

tejszínhab

kifújt dezodor

autó kipufogógáza

49

5. A fagylalt mindenki számára ismert, összetett diszperz rendszer. Nagyon apró zsírgömböcskék, piciny jégkristá-lyok, fagyott cukoroldat és fehérjék alkotják. Mindezek között nagyon apró levegőbuborékok találhatók. Mivel a zsír apoláris, a víz pedig poláris, hogy ezek ne váljanak szét, megfelelő körülményekre van szükség.A fagylalt csak alacsony hőmérsékleten marad stabil. Ha fagyáspontja fölé melegszik, akkor az alkotók energiafelvétellel egyre gyorsabban mozognak a folyadékban, egymásra találva összetapadhatnak. Így méretük már olyan nagyságúra növekszik, hogy nem lesznek képesek diszpergált állapotban maradni a felmelegedett fo-lyadékban.

a) Rajzold be a körbe, hogy miként helyezkedhetnek el az összetevők a fagylaltban! Gömbökkel jelöld az egyes ösz-szetevőket! Hány határfelület képzelhető el?

b) A fagylaltkészítés során az összetevőket folyamatosan kevergetve hűteni kezdik a rendszert. Miért kell a kevergetés, nem lenne elég a kezdeti összekeverés után hűteni?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

c) A lágyabb fagylalt eléréséhez a gyors hűtés során még gyakran levegőt is buborékoltatnak át a rendszeren. Miért lesz lágyabb a fagyi?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

d) Miért csak a hűtés bizonyos foka után indítják meg a levegő buborékoltatását?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

e) A fagyi olvadását követően mi történik a benne lévő levegőbuborékokkal?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

50

A levegőMi van ott, ahol semmi sincs?9.

1. Egy standardállapotú levegőmintát megvizsgálva, abban 0,039 mol N2-, 0,010 mol O2- és 0,001 mol Ar-gázt találtak.

a) Hány dm3-nyi volt a minta térfogata?

b) Milyen a mólszázalékos összetétele ennek a mintának?

2. 0,8 molnyi gázkeverékben a hélium mennyisége 0,50 mol, a nitrogéné 0,20 mol. A harmadik összetevő a szén-dioxid. Ha ezzel a gázkeverékkel töltünk meg egy lufi t, az felfelé száll a levegőben, vagy süllyedni kezd?

51

A Föld kora (millió év) CO2 (%) O2 (%) N2 (%)

0 90 0 10 500 40 0 251000 21 0,5 401500 15 1 502000 10 5 602500 7 10 703000 5 18 753500 2 20 784000 1 21 78

4500 napjainkban 0,035 21 78

3. A Föld légkörének összetétele az alábbi táblázat adatai szerint változott a földtörténet során. Ábrázold a mellékelt grafi konon a három összetevő alakulását!

Milyen folyamatok okozhatták az egyes összetevők megváltozását? ................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

4. A táblázat megfelelő adatait felhasználva számítsd ki, mennyi volt a légkör átlagos moláris tömege a földtörténet 1 milliárd éve körül!

5. A kapott érték alapján döntsd el, hogy akkor vagy most nagyobb-e a légköri nyomás! Válaszodat magyarázd meg!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

52

A víz körforgása és összetételeEgyszer fent, egyszer lent 10.

2. A hűtőszekrények és a fagyasztóládák faláról gyakran gyűjthetünk össze jeget. Hogyan került bele a jég?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Milyen lehet az összetétele ennek a jégnek?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

3. A túlélési tippeket adó könyvek szerint, ha nem találunk (ivó)vizet a természetben, akkor például a következő módokon szerezhetünk:– A reggeli harmatot a fűszálakról pólónkkal összegyűjtjük, és egy bögrébe csavarjuk.– Éjszaka egy műanyag zacskót húzunk egy leveles ágra, és a zacskó száját szorosan körbekötjük az ágon. Reggel kiöntjük az összegyűlt vizet a zacskóból.

Hogyan került víz a két esetben a levélre?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Mi a két folyamat neve?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

1. Az alábbi ábrán hiányzik három fi zikai folyamat neve. Írd be azokat az üres téglalapokba!

53

4. Tételezzük fel azt, hogy olyan helyen nyaralsz, ami lakott településtől távol fekszik. Naponta csak korlátozott meny-nyiségű vizet tudsz felszivattyúzni a talajból, ezért egy zárt, műanyag tartályban gyűjtöd össze a bádogtetőről na-ponta lefolyó esővizet.Jelöld a táblázatban vagy jellel, hogy mire lehet (szűrés után) felhasználni ezt a vizet!

Ivásra Tea- készítésre Fürdésre Mosásra Mosogatásra Autó

akkumulátorába Fogmosásra

5. Az alábbi táblázat két, a kereskedelemben kapható ásványvíz és az egyik település csapvizének összetevőit hason-lítja össze. A táblázat adatait felhasználva válaszolj a kérdésekre!

PET-palackos ásványvíz I. PET-palackos ásványvíz II. Dél-magyarországi fúrt kút csapvize

Ca2+ (mg/l) 144 220 100

Mg2+ (mg/l) 34 40 50

K+ (mg/l) 10 8 1

Na+ (mg/l) 32 230 28

SO4 2– (mg/l) 144 220 32

F– (mg/l) 1,4 0,8 0,27

HCO3 – (mg/l) 487 1320 530

Ára (Ft/liter) 73 40 0,2

Ásványvíznek tekinthető-e a táblázatban szereplő csapvíz? Miért? ..................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Melyik a három víz közül a legnagyobb keménységű? .......................................................................................................

Miből következtetted ki? ..........................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Ha valaki magasvérnyomás-betegségben szenved, melyik vizet nem célszerű fogyasztania? Miért?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

54

Összefoglalás

Ismeretek1. Mi a különbség a sűrűség és a viszkozitás között?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

2. Mit jelent az amorf anyag kifejezés?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

3. Sorolj fel allotróp anyagokat!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

4. Sorolj fel 2-2 példát atom-, ion- és molekularácsos anyagra!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

5. Mit jelent a kémiában a kristályvíz?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

6. Mit jelent, ha egy agyag 1-es Mohs-keménységű?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

55

7. Miről szól a „hasonló a hasonlóban”-elv?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

8. Mi a különbség a füst és a köd között?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

9. Sorold fel a levegőt alkotó főbb gázokat, és add meg térfogatszázalékukat!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Az ismeretek alkalmazása1. Mi a molekulaszerkezeti magyarázata, hogy bizonyos folyadékok „sűrűn folyók”?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

2. Mi a különbég az allotróp módosulat és az izotóp között?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

3. Mi lehet az oka, hogy az atom- és az ionrácsos anyagok általában magas olvadás- és forráspontúak, szemben a molekularácsos anyagok ugyanezen jellemzőinek alacsony értékeivel?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

4. Miért lehet írni a grafi ttal?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

56

5. Gábor Áron rézágyúja valóban (csak) rézből készült?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

6. A teáscsésze alján vastagon áll a fel nem oldódott cukor a teában. Hogyan nevezzük a kémiában az ilyen típusú oldatot?

.......................................................................................................................................................................................................

7. Közismert decemberi népszokás a „hagymakalendárium”, amelynek során a következő év hónapjainak csapadékos vagy száraz mivoltáról próbálnak meg úgy információt szerezni, hogy a hagymáról lefejtett és hónapok szerint sorba rakott 12 hagymahéj mindegyikébe kevés sót hintenek. Amelyikben víz jelenik meg, az a hónap lesz csapa-dékos. Mi lehet a nedvesedés magyarázata?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

8. A Csillagok háborúja fi lmek jeleneteiben jól látható lézerkarddal harcolnak. Milyen körülmények között kellene vívni ahhoz, hogy valóban látható legyen a lézerkard?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

9. Sok lakásban van páramentesítő készülék. Mi lehet a működésének lényege? Mire használható fel a tartályában összegyűlt víz?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

57

III.Az elektron egy másik atommag vonzásába kerül

58

Fizikai és kémiai változásokMiért pezseg az egyik, és miért a másik? 1.

1. Döntsd el, hogy kémiai (K) vagy fi zikai (F) változás történik!

A forró tejbe dobott csokidarabka a kavargatás közben eltűnik.

Az ezüstmedálodon fekete pöttyök jelennek meg.

–5 °C-ban a jégre sót szórunk, és egy pár perc múlva folyadékot találunk.

Két fehér port összekevertünk, melegítjük, és az egy nagy villanással fehér füstté alakul.

A betont feltörik légkalapáccsal.

A friss beton egy pár nap alatt megköt.

Az arclemosó eltávolítja a zsírt a bőrről.

A savas eső eltüntette a szoboralak orrát.

A hűtőben tárolt, csokoládéval bevont túródesszert íze savanyú lett.

2. A következő történések között van fi zikai és kémiai változás is. Ha valahol kémiai változás történik, írd le azt alá kémiai egyenletekkel!

a) Ha a kék réz-szulfát-oldatba egy vasszöget helyezünk, akkor egy idő múlva a vasszögön vörös színű rézbevonat keletkezik, és zöldes színű vas(II)-szulfát-oldattá alakul a folyadék.

b) A sárgás elszíneződésű vizet felmelegítettük a forráspontjára, majd a felszálló gőzöket lecsapva egy átlátszó folya-dékot, desztillált vizet kaptunk.

c) Egy apró lítium-hidroxid-darabkát beledobtunk egy kémcsőbe, amelyben tömény kénsav volt. A kémcső felmele-gedett és falán víz jelent meg, miközben lítium-szulfát keletkezett.

59

d) A porított szőlőcukrot egy csőből belefújjuk a gázlángba, ahol az nagy villanással elég szén-dioxiddá és vízzé.

e) A kihevített fehér kristályos réz-szulfát a levegőn annak víztartalmát megkötve kék színű kristállyá alakul.

3. Próbáld kitalálni, mi keletkezhet a következő reakciókban! Rendezd is a kémiai egyenleteket!

........ Na + ........ FeBr3 → ..........................................................................................................................................................

........ NaOH + ........ H2SO4 → .................................................................................................................................................

........ CH4 + ........ O2 → ............................................................................................................................................................

4. Rendezd az alábbi kémiai egyenleteket!

........ S8 + ........ O2 → ........ SO2

........ P + ........ O2 → ........ P2O5

........ FeCl3 + ........ NaOH → ........ Fe(OH)3 + ........ NaCl

........ AlBr3 + ........ K2SO4 → ........ Al2(SO4)3 + ........ K2SO4

........ HNO3 + ........ NaHCO3 → ........ NaNO3 + ........ CO2 + ........ H2O

60

A kémiai reakciók típusaiMi a közös a kindertojásbombában és a légzésben?2.

1. Rendezd a kémiai egyenleteket, majd írd melléjük a reakció típusát!

........ NaHCO3 → ........ Na2CO3 + ........ CO2 + ........ H2O A reakció típusa: .....................................................

........ NaBr + ........ Ca(OH)2 → ........ CaBr2 + ........ NaOH A reakció típusa: .....................................................

........ NH3 + ........ H2SO4 → ........ (NH4)2SO4 A reakció típusa: .....................................................

........ Li3N + ........ NH4NO3 → ........ LiNO3 + ........ (NH4)3N A reakció típusa: .....................................................

........ HBr + ........ Al(OH)3 → ........ H 2O + ........ AlBr3 A reakció típusa: .....................................................

2. A következő reakciók kicserélődési reakciók. A tankönyvedben található oldhatósági táblázat segítségével döntsd el, hogy melyik reakció nem játszódik le! Fejezd be azokat a kémiai egyenleteket, amelyek lejátszódnak!

........ NaOH + ........ CaCl2 → ..................................................................... A reakció lejátszódik? .............................

........ Pb(NO3)2 + ........ HCl → ................................................................... A reakció lejátszódik? .............................

........ Na2CO3 + ........ KCl → ....................................................................... A reakció lejátszódik? .............................

........ AgNO3 + ........ CuSO4 → ................................................................... A reakció lejátszódik? .............................

3. Szeretnénk előállítani a következő anyagokat. A tankönyvedben található oldhatósági táblázat segítségével döntsd el, melyik két só oldatának segítségével állíthatók elő! Írd fel a rendezett egyenleteket! Alá írd fel ionegyenlet for-májában is!

a) Ag2CO3

Az előállítás kémiai egyenlete: ................................................................................................................................................

Ionegyenlete: ..............................................................................................................................................................................

b) Fe3(PO4)2

Az előállítás kémiai egyenlete: ................................................................................................................................................

Ionegyenlete: ..............................................................................................................................................................................

c) ZnS

Az előállítás kémiai egyenlete: ................................................................................................................................................

Ionegyenlete: ..............................................................................................................................................................................

61

4. Két ismeretlen só oldatát tartalmazó mintánk van. Azt gyanítjuk, hogy az ismeretlen sót tartalmazó oldatunk a feltüntetett 3 ion valamelyikét tartalmazhatja. A mintát három részre osztottuk, és egyes részleteihez töltünk a következő anyagok oldataiból. Melléírtuk a tapasztalatokat. Vajon melyik iont tartalmazhatja az oldatunk? Használd tankönyved táblázatát!

Az 1. minta elvileg ezeket az anionokat tartalmazhatja: OH– SO4 2– Cl–

AgNO3-oldat hozzáöntésekor: csapadék keletkezett

Fe(NO3)2-oldat hozzáöntésekor: nincs változás

Zn(NO3)2-oldat hozzáöntésekor: nincs változás A mintánkban található só anionja: ...............................................

A 2. minta elvileg ezeket a kationokat tartalmazhatja: Mg2+ Pb2+ K+

Na2SO4-oldat hozzáöntésekor: csapadék keletkezett

Na2S-oldat hozzáöntésekor: csapadék keletkezett

NaCl-oldat hozzáöntésekor: opálos lett az oldat A mintánkban található só kationja: ...............................................

62

Sztöchiometriai számításokValóban vizet raktároz a teve a púpjában? 3.

2. Rendezd a kémiai egyenletet, majd adj választ az utána következő kérdésre!

a) ........ N2 + ........ H2 → ........ NH3

Ha 3 mol N2 áll rendelkezésünkre, akkor abból hány mól NH3 keletkezhet? ........ mol

b) ........ KClO3 → ........ O2 + ........ KCl

Ha csak 0,5 mol KClO3 áll rendelkezésre, hány mól oxigén fog keletkezni? ........ mol

c) ........ NaCl + ........ F2 → ........ NaF + ........ Cl2

Ha 5 mol NaF keletkezett a reakcióban, mennyi F2 kellett hozzá? ........ mol

d) ........ AgNO3 + ........ CaCl2 → ........ AgCl + ........ Ca(NO3)2

Ha 0,2 mol AgCl-ot kell előállítani, ahhoz hány mól AgNO3 és CaCl2 szükséges? ........ mol és ........ mol

e) ........ P + ........ O2 → ........ P2O5

Ha rendelkezésünkre áll 2 mol P és 4 mol O2, hány mól P2O5 fog keletkezni? ........ mol

1. A kisebb, illetve nagyobb golyókkal jelölt részecskék közti reakciót a Z2 + 3 X2 → 2 ZX3 kémiai egyenlet írja le, melynek molekuláris szinten történő elképzelése a következő:

A reakciótérben a következő mennyiségben találhatók a reagáló anyagok:

A nyíl mögé rajzold be, hogy a reakció lejátszódása után milyen mennyiséget találhatunk az egyes anyagokból!

63

3. Ha 10 gramm H2- és 30 gramm O2-gázt összekeverünk és felrobbantjuk, akkor a következő kiegészítendő egyenlet szerint megy végbe a reakció:

........ H2 + ........ O2 → ........ H2O

Töltsd ki a táblázat celláit!

H2 O2 H2O

A kiindulási mennyiség grammban −

Moláris tömege (g/mol)

A rendelkezésre álló anyag anyagmennyisége −

A reakcióegyenletet fi gyelembe véve ez az anyag fog elfogyni a reakció során. Jelöld -szel!

−

A reakció végén ebből ennyi mólt találunk

A reakció végén ebből ennyi grammot találunk

4. A Holdra szálláskor a Holdról visszatérő modult a következő reakcióval működő hajtóművek emelték fel:

2 N2H4 + N2O4 → 3 N2 + 4 H2O

Számítsd ki, hogy a földi teszteléskor mekkora térfogatú standardállapotú N2-gáz keletkezett, ha 1500 kg N2H4 és 1000 kg N2O4 állt rendelkezésre!

Töltsd ki a táblázat celláit!

N2H4 N2O4 N2 H2O

A kiindulási mennyiség grammban − −

Moláris tömege (g/mol)

A rendelkezésre álló anyag anyagmennyisége − −

A reakcióegyenletet fi gyelembe véve ez az anyag fog elfogyni a reakció során. Jelöld -szel!

− −

A reakció végén ebből ennyi mólt találunk

1 mol gáz térfogata standard-állapotban ennyi dm3

A reakció végén ebből ennyi dm3-t találunk − − −

64

A reakciók feltétele és sebességeMit tudnak az enzimes mosószerek? 4.

1. Melyek azok a tényezők, amelyek a reakciók sebességét befolyásolják?

– ...................................................................................................................................................................................................

– ...................................................................................................................................................................................................

– ...................................................................................................................................................................................................

– ...................................................................................................................................................................................................

– ...................................................................................................................................................................................................

2. A felsoroltak közül melyik tényezőt használjuk ki a köznapi életben a reakció lassítására vagy gyorsítására? Írd be a táblázatba a tényezőt!

A tevékenység A megváltoztatott tényező

A krumplit apróra vágjuk főzés előtt.

Emésztést elősegítő gyógyszert veszünk be.

Pezsgőtablettát iszunk ugyanazon hatóanyagú tabletta bevétele helyett.

Kuktafazékban főzünk.

Fagyasztószekrényben tárolunk élelmiszert.

Húspuhító „sót” használunk.

3. A kockacukor gázlángba tartva nem ég, míg ugyanannyi porcukor a lángba fújva meggyullad. Mi lehet a jelenség magyarázata?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

4. Mi a molekuláris szintű magyarázata, hogy ha összenyomjuk a reakcióba lépő gázokat, a reakció felgyorsul ahhoz képest, mint ami az összenyomás előtti állapotot jellemezte?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

65

5. A boltban előrecsomagolt állapotban lehet kapni mákot. A mákban lévő olajok nagyon érzékenyek az oxidációra. A szemes vagy az őrölt formában kapható máknak hosszabb a lejárati ideje?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

6. A cink + sósav reakció sebességének mérésére a követ-kező kísérleti összeállítást találtuk ki. A csap kinyitásá-val ráengedtük a lombikban lévő (ismert tömegű) cinkre a sósavat, majd a keletkező hidrogéngázt vízzár alatt felfogtuk. A keletkező gáz térfogatát meghatáro-zott időnként leolvastuk.

A következő adatokat mértük:

Eltelt idő (s) 0 2 4 6 8 10 12 14

Keletkező gáz térfogata (cm3) 0 10 16 20 21 22 22 22

Ábrázold a mért adatokat a mellékelt grafi konon! A görbét jelöld I-gyel!

Egy hét múlva egy másik laboratóriumban elvégeztük ismét a kísérletet ugyanilyen tömegű cinkkel és ugyanilyen térfogatú és töménységű sósavval, és ekkor az alább található adatokat mértük. Ábrázold ezt is a grafi konon! Jelöld II-vel!

Eltelt idő (s) 0 2 4 6 8 10 12 14

Keletkező gáz térfogata (cm3) 0 8 13 17 19 20 21 22

a) Írd fel a reakció kémiai egyenletét!

.......................................................................................................................................................................................................

b) A két görbe közül melyik mutatja a nagyobb reakciósebességgel végbemenő reakciót?

.......................................................................................................................................................................................................

c) Ha nagyobb a reakció sebessége, miért nem termelődött több hidrogéngáz?

.......................................................................................................................................................................................................

d) Mi lehetett a lehetséges két ok, hogy a második reakció nem olyan sebességgel ment végbe?

.......................................................................................................................................................................................................

sósav

cink

66

A kémiai reakciók energiaváltozásaiMitől melegszenek az önmelegítő ételek?5.

1. A következő megfogalmazások elé írd oda, hogy exoterm [EX] vagy endoterm [EN] folyamatról lehet-e szó!

Vas égése oxigénben.

Csillagszóró szikráinak keletkezését kísérő hőváltozás.

Autó karosszériájának rozsdásodása.

Vasércből fém vas előállítása.

Víz bontása.

Nitroglicerin robbanása.

Ecet–sütőpor reakciója.

Rombos kénből amorf kén előállítása.

2. Ha szilárd kálium-hidroxidot szórunk vízbe, a következő folyamat megy végbe:

KOH (sz) → KOH (aq) Reakcióhő: −43 kJ/mol

A főzőpohár, amelyben ezt végezzük, felmelegszik vagy lehűl?

.......................................................................................................................................................................................................

Ha elpárologtatnánk a vizet, hogy visszakapjuk a szilárd KOH-ot, akkor lehet, hogy magunk ellen dolgozunk, hi-szen hűteni kellene a rendszert, hogy a visszafelé irányuló folyamatot kapjuk. Mi a véleményed erről az állításról?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

3. A következő termokémiai reakciót vizsgáljuk:

CH4 + 2 CO2 → CO2 + 2 H2O ΔrH = –890 kJ/mol

Mekkora a hőváltozás, ha a 3,2 gramm metánt égetünk el?

67

4. Két egymásba illesztett és fedővel ellátott kávéspohár-ból készíthetünk házi kalorimétert, az ábrán látható módon. A kávéspoharak a jó hőszigetelő tulajdonságú polisztirolból (PS) készültek, így csak elhanyagolható a hőcsere a környezettel.Az így elkészített kaloriméterbe beletöltünk 24,5 °C-on tárolt 100,0 cm3 1 mol/dm3 koncentrációjú NaOH-oldatot. Ezután beletöltünk 100,0 cm3 ugyancsak 24,5 °C hőmérsékletű, 1 mol/dm3 koncentrációjú HCl-oldatot, és a fedelet azonnal lezárjuk.A hőmérő szála 31,2 °C-ig emelkedik a reakció ered-ményeként.A reakcióban részt vevő és a keletkezett oldatok sűrű-sége gyakorlatilag 1,0 g/cm3.A Négyjegyű függvénytáblázatokból tudjuk azt, hogy a víz 1 g-jának 1 °C-kal történő felmelegítéséhez 4,186 J energia szükséges.

5. Tegyük fel, hogy az üveg fő alkotója, a SiO2 és az üveg azonos hővezetési tulajdonsággal rendelkezik. Az alumí nium hatszor jobban vezeti a hőt; hatszor gyorsabban átjut rajta az adott hőmennyiség, mint az üvegen.Jelentős megtakarítással jár-e energiában és időben, ha alumíniumból és nem üvegből készült eszközben sütjük meg a süteményt? A sütemény sütése kémiai folyamat!

a) Írd fel a lejátszódó folyamat kémiai egyenletét!

.......................................................................................................................................................................................................

b) Számítsd ki, hogy hány gramm víz volt a két oldatban összesen!

c) Mekkora hő szabadult fel ebben a folyamatban? (Az összes energia a víz melegítésére fordítódott!)

.......................................................................................................................................................................................................

d) Mekkora az a) pontban felírt egyenlet reakcióhője?

keverő-lapát

2 db egymásba helyezett műanyag pohár

hőmérő

a pohár fedele

68

Egyirányú reakciók és körfolyamatokKRESZ a kémiában6.

1. A mészkő CaCO3-tartalmú ásvány, amelyből az ipar különféle anyagokat állít elő. A folyamatdiagram az egyes anyagok előállítását mutatja be.

Add meg a 1. és a 3. számmal jelölt anyagok egy-egy köznapi felhasználási módját!

1. ...........................................................................................

3. ...........................................................................................

2. A következő ábrán összeállított kísérletet végezzük el. Az égő metán égéstermékeit átvezetjük jeges vízbe merített U csövön, majd a maradék gázt átbuborékoltatjuk meszes vízen.

Írd fel a metán égésének kémiai egyenletét!

.......................................................................................................................................................................................................

Mi az a folyadék, amelyet az U csőben találunk a kísérlet végén?

.......................................................................................................................................................................................................

Mit fogunk tapasztalni a színtelen meszes vizes oldatban a folyamat végén?

.......................................................................................................................................................................................................

Írd fel a meszes vízben lejátszódó folyamat kémiai egyenletét!

.......................................................................................................................................................................................................

1.

2.

3.

4.

+ HŐ

+

+ CO2

kalcium-karbonát

kalcium-hidroxid

.........................................................

.....................

.........................................................

meszes vízCa(OH)2

jeges víz

69

3. Két „buborékos” vízmintánk van. Az egyik szénsavas ásványvíz, a másik pedig oxigéngázzal dúsított víz. Írj legalább két módszert arra, miként különböztetnéd meg a két mintát!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

4. A tojáshéj 95%-ban CaCO3-ot tartalmaz. Ha a tojáshéjat a gázlángba tartva kihevítjük, először a szerves anyagok égnek le róla, majd további átalakulás történik.

Ha ezt a kiégetett tojáshéjat fenolft aleines vízbe dobjuk, akkor az oldat rózsaszínűvé válik.

Írd fel a kiégetett tojáshéj és a víz reakciójának kémiai egyenletét!

.......................................................................................................................................................................................................

Milyen anyag jelenléte okozta az indikátor színváltozását?

.......................................................................................................................................................................................................

5. 500 kg mészkőből kell oltott meszet előállítani. Számítsd ki, hány kilogramm oltott mész keletkezhet belőle!

70

A kémiai egyensúlyKétirányú forgalom 7.

1. Az ammónium-bikromát [(NH4)2Cr2O7] zárt edénybe helyezve és hevítve vízgőzre, ammóniára és Cr(III)-oxidra bomlik. Egy idő múlva beáll az egyensúly. Írd fel a kémiai egyensúly reakcióegyenletét!

.......................................................................................................................................................................................................

2. Írd fel a következő egyensúlyi reakciókra a tömeghatás törvényét!

a) 2 H2O2 (g) 2 H2O (g) + O2 (g)

.......................................................................................................................................................................................................

b) PCl3 (g) + Cl2 (g) PCl5 (g)

.......................................................................................................................................................................................................

c) 3 O2 (g) 2 O3 (g)

.......................................................................................................................................................................................................

d) H2 (g) + CO2 (g) CO (g) + H2O (g)

.......................................................................................................................................................................................................

e) H2 (g) + I2 (g) 2 HI (g)

.......................................................................................................................................................................................................

3. Egy 1 dm3-es edényben 800 K-on a következő egyensúlyi folyamat játszódik le:

CO (g) + Cl2 (g) COCl2 (g)

Az egyensúlyi elegy 3,00 mol CO-ot, 2,00 mol Cl2-gázt és 9,00 mol COCl2-ot tartalmaz. Számítsd ki az egyensúlyi állandó értékét!

71

4. Egy zárt tartályban a következő, egyensúlyra vezető reakció játszódik le:

N2 (g) + O2 (g) 2 NO (g)

Az alábbi ábra egy pillanatfelvétel az egyensúlyi elegyről:

Mekkora az egyensúlyi állandó értéke?

.......................................................................................................................................................................................................

5. Az A2 + B2 2 AB reakció egyensúlyi állandójáról azt tudjuk, hogy 0,1 < K < 100.

Számítsd ki, melyik ábra mutatja be ezt az egyensúlyi állapotot!

A) B) C) D) E)

72

A kémiai egyensúly befolyásolásaMészkőbarlangok és cseppkőképződés8.

1. Töltsd ki a táblázat hiányzó adatait!

CH4 (g) + 2 H2S (g) CS2 (g) + 4 H2 (g)

Az egyensúly eltolódásának iránya A CS2 mennyiségének változása

H2S-koncentráció növelése

H2-koncentráció növelése

CH4-koncentráció növelése

Nyomás csökkentése

2. Töltsd ki a táblázat hiányzó adatait!

2 SO3 (g) 2 SO2 (g) + O2 (g) ΔrH = +62 kJ/mol

Az egyensúly eltolódásának iránya A SO2 mennyiségének változása

O2-koncentráció növelése

SO3-ot távolítunk el a rendszerből

Hőmérséklet növelése

Nyomás csökkentése

3. Töltsd ki a táblázat hiányzó adatait!

2 HgO (sz) Hg (f) + O2 (g) ΔrH = +54 kJ/mol

Az egyensúly eltolódásának iránya Az O2 mennyiségének változása

O2-koncentráció növelése

Hg-t távolítunk el a rendszerből

HgO-ot viszünk a rendszerbe

Nyomás csökkentése

73

6. Adott az alábbi egyensúlyi folyamat:

I2 (g) + Cl2 (g) 2 ICl (g) ΔrH = –100 kJ/mol

A rendszeren a grafi konok fölötti változást hajtjuk végre. Húzd át azt a grafi kont, amely a változás eredményeként beálló állapotot rosszul tünteti fel!

5. Az alábbi egyensúlyi folyamat

A (g) + B (g) C (g) ΔrH = –45kJ/mol

esetén a rendszer egyensúlyát megzavarjuk azzal, hogy az 1. időpillanatban a hőmérsékletet megemeljük. Raj-zold be a grafi konba, miként változik a három anyag koncentrációja ezt követően!

4. Az A B egyensúlyi reakcióelegybe még A anyagot adagolunk be. Melyik görbe írja le helyesen ekkor a B anyag koncentrációjának változását?

...............................................................................................

A B

időA adagolása a rendszerbe

1

2

3

4

[B]

4

3

2

1

1 2 3 4 idő

6

5 [C]

[B]

[A]

idő

I2

ICl

idő

I2

ICl

idő

I2

ICl

idő

I2

ICl

Jód adagolása a rendszerbe

Térfogat növelése

Hőmérséklet emelése

Klórgáz kivonása a rendszerből

konc

entr

áció

mol

dm3

(

(

konc

entr

áció

mol

dm3

(

(

konc

entr

áció

mol

dm3

(

(

konc

entr

áció

mol

dm3

(

(

konc

entr

áció

mol

dm3

(

(

74

A zöld kémia alapjaiÚt a jövőbe9.

Atomhatékonyság% = · 100A reakcióban keletkező számunkra hasznos anyagok tömege

Az összes kiindulási anyag tömege

Mészégetés atomhatékonyság%-a = · 100 = 56%56 g

100 g

Az égetett mész előállításának atomhatékonyságát a következő módon számíthatjuk ki:

Felírjuk a vizsgálandó kémiai folyamatot:

CaCO3 → CaO + CO2

Kiszámítjuk a résztvevők moláris tömegét:

Mkalcium-karbonát = 100 g/mol Mkalcium-oxid = 56 g/mol Mszén-dioxid = 44 g/mol

Az atomhatékonyság kiszámításához tudnunk kell, hogy a keletkező termékek közül számunkra melyek a fontosak. A reakciótermékek közül csak a CaO-ot tudjuk hasznosítani. A reakcióban 1 mol CaO keletkezik csupán, így annak tömegét elosztjuk a kiindulási anyagok tömegével, jelen esetben 1 molnyi CaCO3 tömegével:

1. A vasgyártás egyenlete a következő:

2 Fe2O3 + 3 C → 4 Fe + 3 CO2

Mekkora a folyamat atomhatékonyság-százaléka?

Mvas(III)-oxid = 159,7 g/mol

MC = 12,0 g/mol

MFe = 55,8 g/mol

Mszén-dioxid = 44,0 g/mol

75

2. A titán előállítására kétféle folyamat is létezik. Számítsd ki (vagy indokold meg), melyik folyamat a „zöldebb”!

Magnéziumos redukcióval Elektrolízissel

TiO2 + 2 Mg → Ti + 2 MgO TiO2 → Ti + O2

3. Pár mondatban magyarázd el, hogy miért fontos az atomhatékonyság-százalék számértéke annak eldöntésében, hogy mennyire környezetbarát a folyamat!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

4. A metanol (CH3OH) lehet a benzint váltó új üzemanyag. Számítások elvégzése nélkül mit tudsz mondani a folya-mat atomhatékonyságáról?

CO + 2 H2 CH3OH

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

76

Összefoglalás

Ismeretek

1. Hogyan szól a tömegmegmaradás törvénye?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

2. Mit mond ki az atomok megmaradásának törvénye?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

3. Mi történik a bomlási folyamatban?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

4. Milyen folyamat elnevezése a szintézis?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

5. Mit jelent a meghatározó reagens kifejezés?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

6. Sorolj fel két lassú és két gyors reakciót!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

77

7. Mik az enzimek?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

8. Sorolj fel fosszilis energiahordozókat!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

9. Melyik exoterm folyamat?

A) víz bomlása elemeire

B) víz keletkezése elemeiből

10. Mi a mészégetés alapanyaga, és mi keletkezik belőle a folyamat végén?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

11. Mikor beszélünk dinamikus egyensúlyról?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

12. Mit mond ki a Le Chatelier–Braun-elv?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Az ismeretek alkalmazása1. Keress példát a mindennapokból nyitott, zárt és izolált rendszerre!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

2. Mi a különbség a disszociáció és a bomlás között?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

78

3. Sorolj fel olyan kémiai reakciókat, amelyek a konyhában mennek végbe!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

4. Keresd meg a meghatározó reagenst a következő esetekben!

A szabadban felejtett csavarkulcs rozsdásodni kezd.

.......................................................................................................................................................................................................

Faágak égnek a tábortűzben.

.......................................................................................................................................................................................................

Az ezüst ékszeren a levegő kén-hidrogénjének hatására fekete foltok jelennek meg.

.......................................................................................................................................................................................................

5. Modellezd egy szál gyufával és a gyufásdobozzal, hogy melyek a reakciók végbemenetelének feltételei! (A részecs-kék ütközése megfelelő térhelyzetben és megfelelő energiával.)

6. Mit jelent kémiai fogalmakkal kifejezve a „kalóriaszegény táplálkozás”?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

7. Az autókarosszériások szerint jobban rozsdásodik az autó a lepattant fényezésnél a nyári zivatarok után, mint télen a latyakos időben. Mi lehet az oka?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

79

IV.Csoportosítsuka kémiai reakciókat!

80

Savak és bázisokMit kell tenni szúnyogcsípés esetén?1.

1. Milyen tulajdonságúak a savak és a bázisok?

Savak Bázisok

Milyen érzést keltenek a bőrre kerülve?

Milyen az ízük? (Kóstold meg a citromlevet és a sütőport!)

Milyen anyagokkal lépnek reakcióba? (Írj egy példát!)

Vizes oldataikban milyen típusú ionokat találunk?

Milyen színű az univerzál indikátor-papír az oldataikban?

Egy példa rá, amelyet a háztartásban is használunk.

Mire használjuk a háztartásban?

2. Egészítsd ki a mondatokat a kipontozott helyeken!

Savak azok a vegyületek, amelyek vizes oldatban megnövelik a ............................................-koncentrációt. Vízbe

kerülve ugyanis szétbomlanak ............................................ionra és .............................................ionra.

Bázisok azok a vegyületek, amelyek vizes oldatban megnövelik a ............................................-koncentrációt. Vízbe

kerülve ugyanis szétbomlanak ............................................ionra és .............................................ionra.

3. Döntsd el az alábbi anyagokról, hogy savak, bázisok vagy sók! Írd a vegyület képlete alá!

KOH Fe(OH)2 KCl HBr Al(OH)3 HClO

HFO4 HCN H2 Se NaCl Mg(OH)2 H3PO4

81

4. Milyen sók keletkeznek a következő közömbösítési folyamatokban? Fejezd be az egyenleteket!

HNO3 + KOH → ......................................................................................................................................................................

Ba(OH)2 + HF → ......................................................................................................................................................................

Al(OH)3 + H2SO4 → .................................................................................................................................................................

Ca(OH)2 + H3PO4 → .............................................................................................................................................................

5. Írj néhány példát a felsorolt anyagokra!

erős savak: ..................................................................................................................................................................................

gyenge savak: .............................................................................................................................................................................

erős bázisok: ...............................................................................................................................................................................

gyenge bázisok: ..........................................................................................................................................................................

6. Töltsd ki a táblázatot a keletkező sók képleteivel, ahogy azt elkezdtük!

HCl HNO3 H2SO4 H2CO3 H2S

NaOH NaCl

KOH

Ca(OH)2

Al(OH)3

NH3 · H2O (NH4OH)

7. A következő sók az alábbi savakból és bázisokból származtathatók:

Só Sav Bázis

MgCO3

Zn(NO3)2

KCN

NH4I

NaOCl

82

A kémhatás és a pHValóban semleges a pH 5,5?2.

1. A desztillált vízben a H+- vagy a OH–-ionokból van több? .................................................................................................

Savasnak nevezünk egy oldatot, ha benne a ................................ koncentrációja nagyobb, mint a ................................

koncentrációja. A lúgos kémhatású oldatokban ellenben a ......................................... koncentrációja nagyobb, mint

a ..................................

2. Tegyél jelet az állítás melletti kis négyzetbe, ha igaz, jelet, ha hamis az állítás!

A desztillált vízben a vízmolekulák fele H+-ionra, a másik fele OH–-ionra bomlik.

A savas oldatok csak H+-iont tartalmaznak.

A sók vizes oldata mindig semleges kémhatású.

A víz pH-ja 7.

A savas oldatokban az univerzális indikátor színe a pirostól a zöldessárgáig terjed.

3. A következő feladatban segít az indikátorok színét bemutató táblázat.

Indikátor Savas közegben Semleges közegben Lúgos közegben

Metilnarancs piros sárga sárga

Fenolft alein színtelen színtelen piros

Lakmusz piros lila kék

Töltsd ki a táblázatot! Az üres helyekre az indikátor színét kell beírnod az adott oldatban!

Fenolft alein Metilnarancs Lakmusz

HCl

NaOH

Ecet

Citromlé

Tűzhelytisztító oldat

Ammóniaoldat

Asztali só oldata

83

Válaszolj az ábra alapján a következő kérdésekre!

Melyik a nagyobb pH-jú oldat, a 10–6 vagy a 10–8 mol/dm3 H+-ion-koncentrációjú oldat?

.......................................................................................................................................................................................................

Igaz-e az az állítás, hogy két oldat közül a kisebb pH-júhoz tartozik a nagyobb savkoncentráció?

.......................................................................................................................................................................................................

A pH-skála legsavasabb értéke: ..............................................................................................................................................

Ha összeöntenénk 1 dm3 4-es pH-jú HCl-oldatot 1 dm3 10-es pH-jú NaOH-oldattal, akkor a keletkező oldat pH-ja valószínűleg:

.......................................................................................................................................................................................................

5. Töltsd ki a táblázatot!

H+-ion-koncentráció pH Kémhatás

1 · 10–5

7

1 · 10–9

0

12

1 · 10–10

6. Helyezd el az értékeket a pH-skálán! Az állítás sorszámát írd rá! (Az 5. állítás esetén tippeld meg, hová eshet!)

1. 2. 3. 4. 5.

1 mol/dm3 töménységű sósav.

A háztartási ecet pH-ja 2,4.

A csapvíz c(H+)-ja 1 · 10–8 mol/dm3.

Az ablaktisztító spray pH-ja 12.

Az eső c(H+)-ja 2,5 · 10–6 mol/dm3.

4. Az ábra téglalapjaiba írd be a tartományok neveit!pH

0

100

1

10–1

2

10–2

3

10–3

4

10–4

5

10–5

6

10–6

7

10–7

8

10–8

9

10–9

10

10–10

11

10–11

12

10–12

13

10–13

14

10–14

pH

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

84

A sav-bázis reakcióMiért lúgos kémhatású a szódabikarbóna oldata?3.

1. Sorold be az alábbi kémiai részecskéket aszerint, hogy a Brønsted-féle sav-bázis elmélet értelmében savként, bá-zisként vagy amfoter anyagként viselkedhet-e egy reakcióban!

H2O CO3 2– NH3 NH4 + NH2 – OH–

2. A következő kémiai részecskék egy adott reakcióban savként viselkednek. Milyen bázis keletkezik belőlük?

HCO3 – NH4 + H2O HClO4

3. Az alábbi kémiai részecskék egy adott reakcióban bázisként viselkednek. Milyen sav keletkezik belőlük?

HCO3 – SO4 2– H2O CN–

4. Az alábbi reakcióegyenletekben a megfelelő kémiai részecske alatt jelöld S vagy B betűvel, hogy az adott reakció-ban az adott kémiai részecske milyen szerepet (sav vagy bázis) játszik!

HCO3 – + NH3 CO3 2– + NH4 +

HCl + H2O H3O+ + Cl–

HOCl + NH3 NH4 + + ClO–

H2SO4 + OH– HSO4 – + H2O

NH4 + + OH– NH3 + H2O

OH– + H3O+ H2O + H2O

HCN + H2O CN– + H3O+

85

5. Egészítsd ki a következő kémiai egyenleteket a megoldott mintájára!

HF + H2O H3O+ + F–

sav1 bázis2 sav2 bázis1

PO4 3– + HNO3

F– + H2O

HSO4 – + H2O sav

HPO4 2– + H2O bázis

6. Egészítsd ki a táblázatot a már kitöltött sor mintájára!

sav1 bázis2 sav2 bázis1 Reakcióegyenlet

H2O F– HF OH– H2O + F– HF + OH–

NH3 + HCN NH4 + + CN–

HSO4 – PO4 3–

H2O ClO3 –

S2– H2O

7. Döntsd el az alábbi sókról, hogy milyen a vizes oldatuk kémhatása!

Só A bázis, amelyből keletkezett

A bázis erőssége

A sav, amelyből keletkezett

A sav erőssége

A só vizes oldatának kémhatása

KCl

NaNO3

Na3PO4

(NH4)2SO4

K2CO3

NaHCO3

86

RedoxireakciókMiért hasznos a vákuumos vagy védőgázos csomagolás?4.

1. Egészítsd ki a mondatokat!

Oxidáció során valamely anyag ................................................... vesz fel. Az anyag, amely ezt szolgáltatta a reakcióban,

az ............................................... . Ez az anyag a reakcióban ................................................-szer.

Redukció során az egyik reakciópartner ................................................ ad le. Amely reakciópartner ezt felveszi

a reakció során, az ............................................... .

2. Egy kémiai reakció során a vegyület a következővé alakult át. Döntsd el, hogy a kiindulási anyag oxidálódott vagy redukálódott a folyamatban!

CaO → Ca

.....................................

NH3 → NO2

.....................................

HClO4 → HCl

.....................................

P2O5 → P4H10

.....................................

MnO2 → Mn2O3

.....................................

CH3CHO → CH3COOH

.....................................

3. Rendezd a következő kémiai egyenleteket, és aláhúzással jelöld az oxidálószert!

S + O2 → SO2

Al + O2 → Al2O3

Fe + V2O3 → Fe2O3 + VO

Na + H2O → NaOH + H2

87

4. Egészítsd ki a vas rozsdásodásának kémiai egyenletét!

Fe + O2 → ..............................................................................................................................................................................

A folyamatban a vassal történő reakció: ...............................................................................................................................

A rozsdás vasból a tiszta vas előállítása szénnel történik. Egészítsd ki a kémiai egyenletet!

Fe2O3 + C → .........................................................................................................................................................................

A folyamatban a vas-oxiddal történő reakció: .....................................................................................................................

Írd fel az alumínium-oxid → alumínium és oxigéngáz reakciót!

.......................................................................................................................................................................................................

A folyamatban az alumínium-oxiddal történt: .....................................................................................................................

A szénelektród felületén a keletkező oxigén reagál az elektród anyagával. Írd fel ezt a reakciót is kémiai egyenlettel!

.......................................................................................................................................................................................................

A folyamatban a szénnel történt: ............................................................................................................................................

5. Az alumíniumot olvadt alumínium-oxidból állítják elő, elektromos árammal történő redukcióval. Az ábra az elő-állítás körülményeit mutatja be.

szénelektród

olvadt Al2O3

CO2-gáz

olvadt fém alumínium

88

A redoxireakció mint elektronátmenetÉgés oxigén nélkül?5.

1. Egészítsd ki a mondatokat!

Oxidáció történik, amikor egy anyag elektront ...................................................................................................................

Redukció történik, amikor egy anyag ....................................................................................................................................

A redukálószerek a folyamat során ........................................................................................................................................

Az oxidálószerek a folyamat során .........................................................................................................................................

2. Egészítsd ki a folyamatot a felvett vagy leadott elektronokkal, illetve ahol szükséges, az együtthatókkal! A reakció végén jelöld, hogy redukció vagy oxidáció történt a felírt folyamatban!

Reakció Oxidáció vagy redukció?

Na → Na+

Mg2+ → Mg

Fe → Fe3+

Cl– → Cl2

K → K+

O2 → O2–

F– → F2

Cu2+ → Cu

S → S2–

H2 → H+

3. Az egyenletekben keresd meg a táblázat által kért adatokat!

a) Cu2+ + Zn → Cu + Zn2+

Oxidálódott anyag: Redukálódott anyag:

Oxidálószer: Redukálószer: b) Cl2 + 2 Na → 2 Na+ + 2 Cl–

Oxidálódott anyag: Redukálódott anyag:

Oxidálószer: Redukálószer:

89

4. Az alábbi rendezett redoxiegyenletekben keresd meg az oxidáció és a redukció folyamatát!

Az első kémiai egyenletben ezt megmutatjuk:

Fe2+ + Co → Co2+ + Fe

Oxidációs folyamat: Co → Co2+ + 2 e–

Redukciós folyamat: Fe2+ + 2 e– → Fe

3 Ag+ + Ni → Ni3+ + 3 Ag

Oxidációs folyamat: ..............................................................................................................................................................

Redukciós folyamat: ..............................................................................................................................................................

Cu2+ + Pb → Pb2+ + Cu

Oxidációs folyamat: ..............................................................................................................................................................

Redukciós folyamat: ..............................................................................................................................................................

O2 + 2 Sn → 2 O2– + 2 Sn2+

Oxidációs folyamat: ..............................................................................................................................................................

Redukciós folyamat: ..............................................................................................................................................................

Co2+ + 2 F– → Co + F2

Oxidációs folyamat: ..............................................................................................................................................................

Redukciós folyamat: ..............................................................................................................................................................

5. Fejezd be és rendezd a kémiai egyenleteket! Írd alá az oxidációs és a redukciós folyamatot!

O2– + F2 →

Oxidációs folyamat: ..............................................................................................................................................................

Redukciós folyamat: ..............................................................................................................................................................

Al + O2 →

Oxidációs folyamat: ..............................................................................................................................................................

Redukciós folyamat: ..............................................................................................................................................................

K + Zn2+ →

Oxidációs folyamat: ..............................................................................................................................................................

Redukciós folyamat: ..............................................................................................................................................................

90

Írd fel a katódon végbemenő folyamat kémiai egyenletét!

.......................................................................................................................................................................................................

Írd fel az anódon végbemenő folyamat kémiai egyenletét!

.......................................................................................................................................................................................................

3. Az ábrán egy fémbevonásra használatos cellát látsz. Válaszd ki a helyes választ!

A bevonandó fémet

A) az A-val jelölt elektródához kell kapcsolni, mert itt játszódik le az oxidáció.

B) a B-vel jelölt elektródához kell kapcsolni, mert itt játszódik le a redukció.

C) az A-val jelölt elektródához kell kapcsolni, mert itt játszódik le a redukció.

D) a B-vel jelölt elektródához kell kapcsolni, mert itt játszódik le az oxidáció.

Melyik betűvel jelölt elektród a katód? .....................................

Az elektrokémia alapjaiMennyire „zöld” autó a hibrid autó?6.

1. Egészítsd ki a mondatokat!

Mikor elektromos áram hatására jön létre a kémiai reakció, azt nevezzük ...................................... . Ilyenkor azt az

elektródot, ahol elektronfelvétel megy végbe, ..............................-nak, azt pedig, ahol elektronleadás történik,

..........................-nak nevezzük. Az anódon .......................................... történik, míg a katódon ..................................... .

2. A nátrium előállítása a NaCl 810 °C-os olvadékának elektrolízisével történik. Az ábra az elektrolizáló cellában végbemenő történéseket mutatja.

fém Na keletkezik

nátriumatom

a katódhoz érkező Na+ elektront vesz

fel a katódtól a Cl–-ionok az anódhoz mozognak

a Na+-ionok a katódhoz mozognak

gáz-halmazállapotú klór keletkezik

klóratom

a Cl–-ion elektront ad át az anódnak

katód anód

Cl–Cl–

Cl

ClCl

Na+

Na+

Na

NaNa Na

Na

Miért kell megolvasztani a NaCl-ot az elektrolízis előtt?

..................................................................

..................................................................

..................................................................

..................................................................

..................................................................

..................................................................

telep

fémionok ésanionok oldata

A B

91

4. Egy villát szeretnénk bevonni ezüsttel a képen látható módon.

Melyik kémiai egyenlet írja le a villán lejátszódó folyamatot?

A) Ag+ + NO3 – → AgNO3

B) AgNO3 → Ag+ + NO3 –

C) Ag+ + e– → Ag

D) Ag → Ag+ + e–

6. Egy kulcsot szeretnénk bevonni rézzel, és az alábbi összeállításunk van ehhez:

5. Az alábbi fémbevonó egységet állítjuk össze:

Milyen töltésű, és mi a szerepe a folyamatban az Sn-lemeznek?

A) pozitív töltésű és anód

B) negatív töltésű és katód

C) pozitív töltésű és katód

D) pozitív töltésű és anód

A következő reakció megy végbe az egyik elektródon:

Cu2+ + 2 e– → Cu

Válaszd ki a helyes mondatot!

Ez a reakció

A) az A elektródon fi gyelhető meg, mert ez az anód.

B) az A elektródon fi gyelhető meg, mert ez a katód.

C) a B elektródon fi gyelhető meg, mert ez az anód.

D) a B elektródon fi gyelhető meg, mert ez a katód.

telep

telep

ezüsttel bevonandó villa

+ –

AgNO3-oldat (Ag+-tartalmú)

Ag

A B

Sn-lemez

Cu-lemez

Sn2+-tartalmú oldat

telep

A

B

CuSO4-oldat

rézelektród

92

GalvánelemekPótolható a lemerült ceruzaelem citrommal is?7.

1. Egy galvánelem két cellájában a következő két reakció játszódik le:

Mg → Mg2+ + 2 e– Cu2+ + 2 e– → Cu

Melyik elektród lehet közülük az anód? ................................................................................................................................

Írd fel a galvánelem kémiai jelölését! .....................................................................................................................................

2. Egy galvánelemben a következő összesített folyamat játszódik le:

3 Pb2+ + 2 Cr → 3 Pb + 2 Cr3+

Milyen folyamat megy végbe az anódon, és milyen a katódon?

anódon: .......................................................................................................................................................................................

katódon: .......................................................................................................................................................................................

3. A következő kérdések az alábbi galvánelemre vonatkoznak:

Al | Al3+ Pb2+ | Pb

Melyik elektród az anód és a katód?

.......................................................................................................................................................................................................

Írd mellé a polaritásukat is!

Írd fel az egyes cellákban lejátszódó folyamatok kémiai egyenletét!

anódon: ......................................................................................................................................................................................

katódon: ......................................................................................................................................................................................

Mekkora lehet ennek a galvánelemnek (standard körülmények között) az elektromotoros ereje?

.......................................................................................................................................................................................................

93

4. Az egyik főzőpohárban krómlemezünk és króm(III)-só-oldatunk van, a másik főzőpohárban aranylemez talál ható arany(III)-só oldatában.

Add meg a galvánelem kémiai jelölését!

.......................................................................................................................................................................................................

Írd fölé, melyik elektród az anód, és melyik a katód!

Írd fel az anódon, illetve a katódon lejátszódó folyamat kémiai egyenletét!

anódfolyamat: ............................................................................................................................................................................

katódfolyamat: ...........................................................................................................................................................................

Melyik elektród tömege fog csökkenni a galvánelem működése során?

.......................................................................................................................................................................................................

A két elektródot összekötő vezetékben milyen irányba fognak az elektronok áramlani? (Au vagy Cr irányba?)

.......................................................................................................................................................................................................

A két főzőpoharat összekötő sóhídban merre fognak vándorolni a kationok? (Au vagy Cr irányba?)

.......................................................................................................................................................................................................

Mekkora lehet ennek a galvánelemnek (standard körülmények között) az elektromotoros ereje?

.......................................................................................................................................................................................................

5. A képen látható összeállításban a bal oldali főzőpohárban egy ismeretlen fém merül a fém háromszoros pozitív ionját tartalmazó sóoldatba. A másik főzőpohárban ónlemez található ónsó oldatában. Minden oldat 1 mol/dm3 koncentrációjú, és standard körülmények jellemzők. A galvánelem működése során azt tapasztaljuk, hogy az ón-lemez tömege növekszik, és a feszültségmérő műszerünk 0,6 V feszültséget mutat.

Mi lehet az X-szel jelölt fém?

..............................................................................................................

Írd fel a galvánelemben lejátszódó összesített folyamat kémiai egyenletét!

..............................................................................................................

..............................................................................................................

X X3+ Sn2+

2 Na+

Sn

SO4 2–SO4 2–

SO4 2–

94

Primer elemek és akkumulátorokMiért lyukad ki a használt elemek fala? 8.

1. Miért tilos a már kimerült elemeket a tűzbe dobni?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

2. Két egyforma méretű ceruzaelem közül az egyik a hagyományos szén-cink, a másik pedig alkáli elem. Hogyan lehet megkülönböztetni egymástól a kettőt, ha a feliratuk nem utal erre?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

3. Két, citromból készült elemet az ábrán látható módon kapcsolunk össze.

Miért érdemes így kapcsolni a két gyümölcs-galvánelemet?

...............................................................................................

...............................................................................................

Hogyan lehetne ugyanezt megvalósítani egy citrommal?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

4. A 9 V-os elemet szétszedve azt tapasztaljuk, hogy több szögletesre préselt szén-cink elemből áll.

Hány darabból épül fel? ...........................................................................................................................................................

5. A pacemakerekben gyakran alkalmaznak lítium-ezüst gombelemet. Az ilyen elemek összesített reakcióegyenlete a következő:

2 Li + Ag2CrO4 → Li2CrO4 + 2 Ag

Az elemben az egyik elektród a fém lítium. Ez a pozitív vagy a negatív pólusa az elemnek?

.......................................................................................................................................................................................................

Mekkora a standard körülmények között mérhető elektromotoros ereje az ilyen elemnek?

.......................................................................................................................................................................................................

Vajon nagyobb lehet-e a feszültsége, ha a pacemakerrel együtt bekerül az ember szervezetébe? Miért?

.......................................................................................................................................................................................................

95

Használatára javasolt eszköz például

Használatára nem javasolt eszköz például

Alkáli elem

Tölthető NiMH akkumulátor

a) Mi lehet az egyik oka, hogy a hibrid autók nem a hagyományos ólomakkumulátort használják?

................................................................................

................................................................................

................................................................................

................................................................................

................................................................................

................................................................................

................................................................................

6. A diagram azt mutatja be, hogy az adott áramforrás egy kilogrammja mekkora mennyiségű energiát termel. Az utolsó két oszlop a nem tölthető feszültségforrás.

b) Miért használják mégis az autókban? Melyek az előnyei?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

c) Milyen eszközben ajánlanád a Li-ion-akkumulátor használatát, és milyenben a lítiumelemet?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

7. Az alábbi két grafi kon egy alkáli elem és egy ugyanolyan méretű, tölthető NiMH akkumulátor kimerítési diagram-ját mutatja be. Milyen eszközökben használnád, és milyen eszközben nem javasolt ezeket a feszültségforrásokat használni? A görbe letöréseire koncentrálj!

ólom-akkumulátor

NiMH Li-ion-akkumulátor

alkálielem

lítium-elem

0

50

150

100

200

250

300

Wh/

kg

alkáli elem tölthető NiMH akkumulátor

elem

kap

ocsfe

szül

tség

e

elem

kap

ocsfe

szül

tség

e

idő idő

96

1. Töltsd ki a táblázat celláit! Az ábrán látható eszközöket a háztartásban a következő módokon sterilezhetjük:

FertőtlenítőszerekMiért ezüstedényben tárolták az ivóvizet a föníciaiak? 9.

KNO3 NaOCl NaCl H2O2 KMnO4 O3 C6H12O6

Sterilezés forró vízzel Sterilezés gőzzel Sterilezés oxidálószerrel

5 percig forrásban lévő vízben tartjuk az eszközöket.

A párolófeltétre helyezett eszközöket 5 percig forró gőzben tartjuk.

A fertőtlenítőszert tartalmazó oldat-ban tartjuk az eszközöket egy órán át.

Milyen típusú változás következik be ennek hatására a fertőző anyagokban?

Előnye: Előnye:

Hátránya: Hátránya:

2. Néhány vegyszer csomagolásán ezt a veszélyre fi gyelmeztető jelet találjuk.

a) Mit jelenthet a fi gyelmeztetés?

.......................................................................................................................................................................................................

b) Jelöld -val azokat az anyagokat, amelyek csomagolásán szerepeltetni kell ezt a jelet!

97

c) Miért tilos ezeket a vegyszereket benzin vagy gázolaj közelében tárolni?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

3. A műtőkben, orvosi helyiségekben éjszaka egy kékeslila színű lámpa – germicid lámpa – működik. A lámpa nagy energiájú UV fényt bocsát ki (és egy kevés kékes fényt, ami látszik).

a) Hogyan fertőtlenít az ilyen lámpa?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

b) A nagy energiájú UV fény hatására lejátszódik a 3 O2 2 O3 reakció is a levegőben lévő oxigénmolekulák között.Hogyan történik a fertőtlenítés további fázisa a reakció ismeretében?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

c) Milyen hátrányai lehetnek az ilyen fertőtlenítésnek?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

4. A borászat a SO2-ot, vagyis annak vizes oldatát, a kénessavat (H2SO3) használja a borokban a káros oxidatív folya-matok megakadályozására.

a) Oxidatív vagy reduktív módon pusztítja el a káros mikroorganizmusokat?

.......................................................................................................................................................................................................

b) A „kénezés” kénlap elégetésével történik a hordóban. Ezután a vörösborok színe egy kicsit halványabbá válik. Miért?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

c) Hol lehet felhasználni a kénessav ez utóbbi tulajdonságát?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

98

Összefoglalás

Ismeretek

1. Nevezz meg három olyan anyagot, amely vízben savként viselkedik!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

2. Nevezz meg három olyan anyagot, amely vízben bázisként viselkedik!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

3. Milyen lehet egy oldat kémhatása?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

4. Jellemezd a semleges kémhatást!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

5. Mely anyagokat nevezzük amfoter anyagoknak?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

6. Mit nevezünk oxidálószernek?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

99

7. Hogyan értelmezzük az oxidációt mint

– oxigénatom-átmenetet;

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

– elektronátmenetet?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

8. Mit nevezünk elektrolízisnek?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

9. Milyen berendezések a galvánelemek?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

10. Mik az akkumulátorok?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Az ismeretek alkalmazása1. Milyen sav és milyen bázis közötti közömbösítési reakcióban képződhetnek a következő sók: KCl, Ca(NO3)2,

Na3PO4?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

2. Hogyan (savként vagy bázisként) viselkedik a vízmolekula – a HCl-molekulával szemben?

.......................................................................................................................................................................................................

100

– az NH3-molekulával szemben?

.......................................................................................................................................................................................................

– az NH4 +-ionnal szemben?

.......................................................................................................................................................................................................

3. Melyik redoxireakció játszódik le? Írd fel annak a kémiai egyenletét, amelyik lejátszódik!

Vasszöget teszünk ezüst-nitrát-oldatba.

.......................................................................................................................................................................................................

Rezet teszünk cink-szulfát-oldatba.

.......................................................................................................................................................................................................

Klórgázt vezetünk kálium-bromid-oldatba.

.......................................................................................................................................................................................................

Ezüstöt teszünk sósavba.

.......................................................................................................................................................................................................

Rézérmét helyezünk higany-nitrát-oldatba.

.......................................................................................................................................................................................................

4. Egy osztálytársad azt állítja, hogy az alábbi kémiai egyenlet rendezett, hiszen a vas és a nátrium is ugyanolyan számú az egyenlet mindkét oldalán:

Fe2+ + Na → Fe + Na+

Miért nem igaz ez az okoskodás?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

5. A kicsi ceruzaelem (AAA) és a ceruzaelem (AA) is egyaránt 1,5 V feszültségű, holott az utóbbiban több az elekt-rolit, és nagyobbak az elektródok is. Hogyan lehetséges ez?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

6. A kimerült szén-cink elemet érdemes-e beletenni a töltőbe?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

101

V.Kémiai folyamatok a környezetünkben

102

A hidrogénVíz hatására felfújódó mentőcsónak és mentőmellény? 1.

1. Jó helyre került a hidrogén a periódusos rendszerben? Milyen érvek szólnak mellette, hogy az 1. (I. A) csoportba került, és milyenek ellene?

2. Töltsd ki a táblázatot!

3. Létezhet-e a világegyetemben a hidrogénnél kisebb atomtömegű elem? Miért?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

4. Melyik az a hidrogénizotóp, amelynek szerepe van a vízhűtésű atomreaktorok működtetésében?

.......................................................................................................................................................................................................

5. Milyen kötés bomlik fel az ábrán láthatók közül, amikor vizet forralunk, és milyen, amikor a vizet elektrolizáljuk?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Melyikhez kell nagyobb energia?

.......................................................................................................................................................................................................

Mellette Ellene

Jelölése H D H+ H– H2

Protonok száma

Neutronok száma

Elektronok száma

kovalens kötéshidrogénkötés

103

6. A kálium képes reagálni a hidrogénnel, miközben egy ionos vegyület keletkezik, amelyben a hidrogén negatív töltésű ionként szerepel. Írd fel a reakció kémiai egyenletét!

.......................................................................................................................................................................................................

Ha ez a kálium-hidrid reagál vízzel, akkor hidrogéngáz keletkezik. Írd fel a kémiai egyenletet!

.......................................................................................................................................................................................................

7. A hidrogént ipari méretekben metánból állítják elő, magas hőmérsékleten, vízgőzzel történő reakcióval. A kelet-kező gáz-halmazállapotú termékek mindegyike éghető.Írd fel a reakcióegyenletet!

.......................................................................................................................................................................................................

8. A hidrogén szén-monoxiddal alkotott elegyéből, a szintézisgázból állítják elő a metil-alkoholt (CH3OH), amely egyes kutatók szerint a jövő autóinak üzemanyaga lehet. Milyen térfogatarányban van a szintézisgázban a hidrogén és a szén-monoxid ahhoz, hogy metil-alkohol képződjön?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

9. A laboratóriumban nem a víz elektrolízisével állítják elő a kísérletekhez szükséges hidrogént. Mi lehet ennek az oka?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

10. A hidrogént tartalmazó gázpalack csatlakozónyílásának csavarmenete a szokásos (jobb) csavarmenetnek éppen az ellenkezője. Vajon miért van ez a megkülönböztetés a hidrogén csatlakoztatásakor?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

11. Sorold fel a hidrogén két ipari jelentőségű felhasználását!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

104

A nitrogén és vegyületeiMi van a légzsákban? 2.

1. A jelmagyarázat mellett egészítsd ki vegyjelekkel, képletekkel és számokkal a levegő összetételét bemutató kördiag-ramot!

2. Az ábrák a levegő összetételét mutatják be különböző magasságokban. Mi lehet az oka, hogy sem a hélium, sem a hidrogén nem szerepel az alsó légkör összetételében?

...............................................................................................

...............................................................................................

...............................................................................................

...............................................................................................

Miért nincs nitrogén és oxigéngáz a felső légkörben?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

3. A nitrogén számos nyelvben (pl. francia, orosz, török) „azot”-ként szerepel. A szó eredete a nitrogén felfedezésének körülményeiből fakad, és életellenest jelent. Mi lehet az elnevezés magyarázata?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

4. Mi lehet a molekulaszerkezeti oka, hogy a nitrogén csak a villámcsapás hőmérsékletén (3000 °C körül) képes reak-cióba lépni az oxigéngázzal?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

72 km 800 km

nitrogénhidrogén

oxigén hélium

argon–szén-dioxid

105

5. A nitrogéngázt nagy mennyiségben használják inert vagy védőgázként. A nitrogénnel töltött gáztérben végezhetők el olyan műveletek, reakciók, amellyel az oxigén zavaró hatását ki lehet küszöbölni.

Írj példákat arra, ahol a nitrogént inert tulajdonsága miatt használják!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Milyen gázok használhatók fel még ugyanezen célra?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Csökkenti, növeli vagy lényegében nem változtatja a chipses zacskók tömegét, ha töltőgázként nitrogénnel töltik fel levegő helyett?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Az élelmiszerek védőgázaként gyakori a fele-fele arányú nitrogén−szén-dioxid gázelegy. Ilyenkor hogyan változik a chipses zacskó tömege a levegővel töltötthöz képest?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

6. Milyen célokra használható fel a cseppfolyós nitrogén? Írj két példát!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

7. Milyen típusú nitrogénvegyület a leggyakoribb a környezetünkben?

.......................................................................................................................................................................................................

8. Miért van szükség a nitrogéntartalmú műtrágyázásra, holott a levegő óriási mennyiségben tartalmazza a nitrogént?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

106

Az oxigén és vegyületeiAminek hiányában az agyunk is kikapcsol3.

1. Az oxigéngáz körülbelül kétszer jobban oldódik vízben, mint a nitrogéngáz. Mi történne (a víz élővilágával) akkor, ha az oxigén vízoldékonysága is csak annyi lenne, mint a nitrogéné?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

2. Az oxigénnel dúsított ásványvíznek „lágy” az íze a szódavízhez képest. Mi lehet ennek az oka?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

3. A fotoszintézis lényege, hogy klorofi ll és napfény hatására a levegő szén-dioxidjából és a talajból felszívott vízből szőlőcukor és oxigén keletkezik.

Írd fel ennek a folyamatnak a kémiai egyenletét!

.......................................................................................................................................................................................................

4. Néhány országban már nyílt „oxigénbár”, ahol a betérők maszkon keresztül tiszta oxigént szippanthatnak be pár másodpercig. Milyen esetekben lehet szerepe annak, hogy magasabb oxigénkoncentrációjú gázt szippantsunk be?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

5. Számítsd ki, hogy az óceánok tömegének közel hány százaléka lehet az oxigén!

107

Mi az oka a vízszint emelkedésének?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Mi lehetett a másik szembeötlő tapasztalat?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

7. A grafi kon a légkör oxigénkoncentrációját mutatja a Föld története során.

A földrajz és biológia tantárgyakból szerzett ismereteidre hagyatkozva keress magyarázatot arra, hogyan került 600 millió évvel ezelőtt a légkörbe az oxigén! Hol volt eredetileg?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Milyen változásokkal járna, ha a légkör oxigénkoncentrációja ma is a 300 millió évvel ezelőtti érték lenne? Tájé-kozódj az akkor élt élőlények méreteiről, élettartamáról!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

6. Az ábrán látható kísérletet állítottuk össze, majd egy hét múlva megtekintve az eredményt, egyik tapasztalatunk az volt, hogy a vízszint felemelkedett a kémcsőben.

oxig

én V V

%

1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 00

353025201510

5

napjainktól számított millió évvel ezelőtt

mosogatáshoz használt finom fémsúroló

kémcső

főzőpohárvíz

108

A szénMi van a gázálarcban?4.

1. Hasonlítsd össze a grafi t és a gyémánt szerkezetét és tulajdonságait!

Grafi t Gyémánt

Szerkezete

Az egyes szénatomok közötti kötések típusai

Keménysége

Átlátszósága

Vízoldhatósága

Olvadáspontja (magas/alacsony)

Köznapi felhasználására két példa

2. Mi a szerkezeti magyarázata, hogy a grafi t vezeti az áramot, míg a gyémánt nem?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

3. Ha alkalmas áramvezetésre, miért nem készítenek belőle vezetéket?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

109

9volt

6. Az első ábra a szén harmadik allotróp módosulatát, a fullerént, a második annak egyik végtelenített változatát, a karbon nanocső szerkezetét mutatja be.

a) A gyémánt és a grafi t áramvezetési tulajdonságaira adott válaszod alapján, a fenti két anyag kötéseit megfi gyelve, mit tudsz mondani azok áramvezetési képességeiről?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

b) Milyen (fi zikai) tulajdonságai lehetnek a nanocsőnek, amely alapján várhatóan fel lehetne használni valahol?Írd le az ötleteidet!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Mitől függ a ceruzák keménysége?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Ceruza jelölése 4H H F HB B 2B 4B 6B 8B

Grafi t 55% 63% 66% 68% 71% 74% 79% 84% 90%

Agyag 39% 31% 28% 26% 23% 20% 15% 10% 4%

Viasz 5% 5% 5% 5% 5% 5% 5% 5% 5%

4. A grafi tceruzák készítésekor grafi tot, agyagot és némi viaszt használnak fel. A táblázat néhány ceruza körülbelüli összetételét mutatja be:

5. Az ábra szerint akarsz vizet bontani elektromos árammal, és ehhez ceruza-elektródokat használsz.A fenti táblázat adatait ismerve, melyik ceruzatípust célszerű választanod?

...............................................................................................

110

A szén oxidjaiA láthatatlan gyilkos5.

1. Töltsd ki a táblázat hiányzó adatait!

CO CO2

A molekula modellje

A molekula szerkezeti képlete

A gáz színe

Szaga

Sűrűsége a levegőhöz képest

Vízoldhatósága

Éghetősége

2. A meszes vízbe (Ca(OH)2) fújt levegő segítségével mutathatjuk ki, hogy a kilélegzett levegő szén-dioxidot tartalmaz. A meszes vizes oldat ennek hatására opálossá, átlátszatlanná válik. Írd fel a leját-szódó reakció kémiai egyenletét!

..................................................................................................................

3. Az ábrán látható kísérletet állítjuk össze. Először lezárjuk ujjunk-kal a B csatlakozást, és a C nyíláshoz illesztve a szánkat, egy mélyet lélegzünk be. Ekkor a levegő az A nyíláson áramlik be a rendszer-be, átbuborékolva a meszes vízen. Ezt követően azonnal kinyitjuk a B csatlakozást, és az A-t zárjuk el. Továbbra is a C nyíláson át kifújjuk a tüdőnkből a levegőt, ami most a B csatlakozáson át fog távozni a rendszerből, miután átbuborékolt a meszes vízen. Ismé-teljük meg ezt párszor!

a) Mit próbálunk ezzel a kísérleti összeállítással bizonyítani?

..................................................................................................................

..................................................................................................................

..................................................................................................................

..................................................................................................................

meszes víz

A C B

meszes víz

111

tölcsér

széndohány

szipka

tömlő

test

víztartály

víz

b) Mit várunk eredményként a két kémcső esetében?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

c) Hogyan tudnánk számszerűsíteni a kísérlet alapján, hogy mennyi szén-dioxidot tartalmazott a kifújt és a beléleg-zett levegő?

4. Ha kitöltesz egy (lehetőleg magas falú) pohárba szénsavas üdítőt vagy szénsavas ásványvizet, és beleszórsz pár szem mazsolát, egy idő múlva furcsa látványban lesz részed. Mi az oka a mozgásnak?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

5. Szén-monoxid-mérgezést nemcsak rosszul bekötött tüzelőberendezésektől, hanem a vízipipázástól is lehet kapni.

a) Miért nagyobb az esély a mérgezésre a vízipipánál, mint a cigaret-tánál?

..................................................................................................................

..................................................................................................................

..................................................................................................................

..................................................................................................................

b) A pipázók arra hivatkoznak, hogy a folyadékon történő átbuboré-koltatás kioldja a füstből a káros anyagokat. Van ennek kémiai alapja?

..................................................................................................................

..................................................................................................................

..................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

112

A kén és vegyületeiHogyan tartják meg színüket az aszalt gyümölcsök?6.

1. A kén bányászatának egyik módszere a Frasch-eljárás. Ekkor a talajba fúrt többrétegű csőrendszeren át forró vizet és sűrített levegőt nyomnak a kéntelepbe, az olvadt ként pedig kiszippantják.

a) A kén milyen tulajdonságán alapul kinyerésének a módszere?

...............................................................................................

...............................................................................................

b) Miért a külső csőben vezetik be a forró vizet, és nem a belső csőben?

...............................................................................................

...............................................................................................

...............................................................................................

...............................................................................................

2. Töltsd ki a táblázat hiányzó adatait!

SO2

A molekula modellje

A molekula szerkezeti képlete

A gáz színe

Szaga

Sűrűsége a levegőhöz képest

Vízoldhatósága

Vizes oldatának kémhatása

3. Milyen kísérlettel lehetne megállapítani, hogy egy műanyag palackba SO2- vagy HCl-gáz van töltve?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

forró sűrített levegő

nagy nyomású 100 °C fölé forrósított víz

olvadt kén és víz elegye

homok és agyag

kéntelepolvadt kén

113

4. A kén-dioxidot gyakran nem elemi kénből, hanem fém-szulfi dokból állítják elő pörköléssel. Az egyik ilyen fém-szulfi d a pirit (FeS2). A pörkölés során a pirit oxigénnel reagálva vas(III)-oxiddá és kén-dioxiddá alakul. Írd fel a folyamat kémiai egyenletét!

.......................................................................................................................................................................................................

5. A kén-trioxid gyártása egyensúlyi folyamat:

2 SO2 (g) + O2 (g) ↔ 2 SO3 (g) ΔrH = –197 kJ/mol

A reakciót vanádium-pentoxid (V2O5) katalizálja.

Hogyan tolódik el az egyensúly a következő esetekben?

Még több oxigént viszünk be a rendszerbe:

.......................................................................................................................................................................................................

Eltávolítunk a kén-trioxidból egy keveset:

.......................................................................................................................................................................................................

Lecsökkentjük a rendszerben a nyomást:

.......................................................................................................................................................................................................

Még több katalizátort szórunk a rendszerbe:

.......................................................................................................................................................................................................

Megnöveljük a rendszer hőmérsékletét:

.......................................................................................................................................................................................................

6. A kénsav sói a szulfátok. Mi a köznapi neve az alábbi szulfátoknak? Mire használják ezeket?

Képlet MgSO4 CaSO4 CuSO4

Köznapi név

Felhasználása

7. A tömény kénsav erős vízelvonó szer.

Mi történik, ha tömény kénsavat szőlőcukorra (C6H12O6) öntünk?

.......................................................................................................................................................................................................

Mi történik, ha tömény kénsavat kék színű rézgálicra (CuSO4 · 5 H2O) öntünk?

.......................................................................................................................................................................................................

114

A klór és vegyületeiMiért nem szabad hipót sósavval keverni?7.

1. A boltokban hipó néven kapható oldat nátrium-hipokloritot (NaOCl), konyhasót (NaCl), valamint kevés NaOH-ot tartalmaz. A fertőtlenítő hatásért a benne 5%-nál kisebb mennyiségben megtalálható nátrium-hipoklorit a fe-lelős. A fertőtlenítő hatásának oka, hogy a NaOCl nagyon bomlékony vegyület. Bomlását a fény is gyorsítja. A folyamat lényege: NaOCl = NaCl + ,O’A bomlás során keletkező naszcensz oxigén az, amelyik oxidatív hatása révén elpusztítja a kórokozókat, elroncsol-ja a színes szerves anyagok molekuláit.

A hipó szavatossági ideje 3 hónap. Milyen vegyületeket találnánk az egy éve lejárt szavatosságú hipóban?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Miért nem érdemes megvenni az olyan hipót, amelynek fl akonja fel van fújódva?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Mi lehet az a gáz, ami felfújta a fl akont?

.......................................................................................................................................................................................................

Hogyan mutatnánk ki?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Miért forgalmazzák a hipót fekete-szürke műanyag fl akonokban?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Miért érezzük csúszósnak a kezünket, ha ráfolyik a hipó?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Miért ajánlják a medencék „klórozását” éjszakai időpontban végezni?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Milyen biztonsági jelzésnek kell szerepelnie a hipó fl akonján?

.......................................................................................................................................................................................................

115

2. Az ábra a hidrogén-klorid laboratóriumi előállításának módszerét mu-tatja be.

Írd fel a lejátszódó folyamat egyenletét, melynek során hidrogén-klorid keletkezik!

............................................................................................................................

Vajon miért nevezhetik a hidrogén-klorid vizes oldatát sósavnak?

............................................................................................................................

............................................................................................................................

............................................................................................................................

Helyesen van-e elhelyezve (nyílásával felfelé) a gázfelfogó henger a rajzon? Mivel magyaráznád?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Honnan tudhatnánk meg, hogy a henger megtelt-e már HCl-gázzal?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

3. A két sav esetében jelöld jellel, ha igaz rá az állítás!

Kénsav Sósav

Erős sav.

Tömény oldata 98 m/m%-os.

Tömény oldata bárki által megvásárolható.

Vízelvonó szer.

Az ólomakkumulátorokban használják.

Az emésztőrendszerben is megtalálható.

Feloldja az aranyat is.

Cinkkel történő reakciójában H2-gáz keletkezik.

Hipóval keverve klórgáz keletkezik.

4. Két só mintája található egy-egy óraüvegen. Az egyik KCl, a másik NaCl. Hogyan dönthető el lángfestési próbával, hogy melyik melyik só?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

tömény kénsav

NaCl

116

A jód, a fl uor, a bróm és vegyületeikValóban jódot tartalmaz a jódozott konyhasó?8.

1. Töltsd ki a táblázatot!

Fluor Klór Bróm Jód

Molekulái közötti másodrendű kötés típusa

Halmazállapota

Színe

Szaga

Létezik-e vizes oldata?

Egészségkárosító hatása

2. A periódusos rendszered adataiból állapítsd meg, hogyan változik az olvadáspont a csoportban a fl uor → jód irányban!

Mi a változás magyarázata? .....................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Ez alapján vajon milyen halmazállapotú lenne az asztácium? ..........................................................................................

3. A bróm (Br2) és a jód-monoklorid (ICl) moláris tömege közel egyforma, de a forráspontjuk nagyon eltér egymástól. Mi a molekulaszerkezeti magyarázata az eltérésnek?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Melyik anyagnak magasabb a forráspontja?

.......................................................................................................................................................................................................

4. Amikor a klórgázt elnyeletjük hideg vízben, egy gyengén halványsárgás színű oldat, a klóros víz keletkezik. Ha ebbe az oldatba belemártunk egy darabka univerzál indikátorpapírt, az először pirosra változik, majd kifehéredik.Mi a magyarázata a piros színnek? Egyenlettel magyarázd!

.......................................................................................................................................................................................................

Miért fehéredik ki a papír?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

117

5. Amikor klóros vizet öntünk a KI sót tartalmazó oldatba, amely eredetileg színtelen, az oldat sárgás(barnás) színe-zetűvé változik. Milyen reakció játszódhatott le a klór és a kálium-jodid között?Írd fel a kémiai egyenletet!

.......................................................................................................................................................................................................

6. KI-ot tartalmazó oldatunk és KBr-ot tartalmazó oldatunk van. Rendelkezésünkre áll klóros víz is. Hogyan dönte-nénk el, hogy melyik edényben melyik só oldata van?Milyen színváltozásokat tapasztalnánk?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

7. A képen látható kísérletet állítottuk össze. A féligáteresztő anyagból készült zacskót egy éjszakára halványsárga Lugol-oldatba helyeztük. Másnap azt tapasztaltuk, hogy a pudingpor egy része kékeslila színeződést kapott.Miért nem az oldat lett lilás színű?

...............................................................................................

...............................................................................................

...............................................................................................

...............................................................................................

Mi az oka a keményítő megszíneződésének?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

8. A táblázat élelmiszereink átlagos jódtartalmát mutatja. 12 éves kor fölött jódból a napi ajánlott mennyiség 150 μg.

Reggelire egy nagyon tartalmas szendvicset eszel: 1 szelet kenyeret (80 g), 1 főtt tojást (60 g), szalámit (20 g), egy szelet sajtot (25 g), salátalevelet (10 g), és fél liter tejet (500 g) megiszol mellé. Ekkor a napi jódszükségleted hány százalékát vitted be?

Termékek Átlagos jódtartalomμg/1 kg termék

Zöldségek 280

Hústermékek 175

Tojás 145

Tej és tejkészítmények 139

Kenyér és tészták 105

Gyümölcsök 18

Tengeri halak 540

celofánzacskó

híg Lugol-oldat

pudingpor(keményítő)

118

A légkör szennyezéseiValóban egészséges az ózondús levegő?9.

2. Sorold fel, milyen légszennyező anyagok kibocsátásával jár a közlekedés!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

3. Az autók katalizátorai milyen szennyeződéseket csökkentenek ezek közül?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

4. Miért főként az idősebb emberek a légszennyeződés szenvedő alanyai?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

1. Töltsd ki a fogalmi térkép hiányzó celláit példákkal!

A környezetben okozott kár

A levegőt szennyező anyagokat kibocsátják

Egészségügyi problémák, amelyeket

okozhatnak

LEVEGŐSZENNYEZÉS

119

5. Légszennyezés otthoni környezetben is előfordulhat. Könnyen párolgó vegyi anyagok szabadulhatnak fel a szőnye-gekből, bútorokból, tisztítószerekből, ragasztókból, nyomtatópatronokból, szövegkiemelő fi lcekből, az új autók belsejében a párolgó műanyagokból. Légszennyező, egészségre ártalmas anyagokat bocsátanak ki a falakon és a légkondicionáló berendezésekben megtelepedett penészgombák.

Töltsd ki a táblázatot az otthoni környezetben előforduló légszennyező anyagokra vonatkoztatva!

Szennyező anyag Előfordulás helye/előállító eszköz

CO

CO2

SO2

NOx

O3

Füst

6. Légszennyező anyagok találhatók a cigaretták füstjében. Sorolj fel közülük legalább kettőt!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

7. Sorolj fel három olyan tényezőt, amellyel te személyesen hozzá tudsz járulni ahhoz, hogy kisebb legyen a légszeny-nyezettség!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

8. A passzív dohányzás is ártalmas. A cigarettafüst CO-tartalma 5,5 V/V%. A füstből egy beszíváskor 0,5 liternyi standardállapotú áramlik át a csövön. Egy cigaretta elszívása 15 szippantásból történik, és még 5 szippantásnyi füst elszáll beleszívás nélkül is. Ha azt feltételezzük, hogy az összes CO a levegőbe került, és szétkeveredett egy 4 × 4 × 3 m-es szobában, mekkora ott a CO-koncentráció?

A szennyezés koncentrációját gyakorta ppm-ben adják meg. 1 ppm azt jelenti, hogy 1 liter gáz található meg 1 000 000 liternyi levegőben.

CO-tartalom (ppm) Emberi reakció

100 fejfájás, szédülés

300 ájulás

600 kóma

800 halál

120

A víz szennyezéseiMiért osztanak ivóvizet egyes településeken?10.

1. Sorolj fel három fő vízszennyező anyagot! Nevezd meg a szennyezés kiváltóját!

Vízszennyező anyag

Forrása

2. Mi az összefüggés a következő fogalmak között?

eutrofi záció, algák elszaporodása, oldott oxigén, foszfor és nitrogén

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

3. Milyen két fő problémát okozhat az eutrofi záció a vizeinkben?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

4. Magyarországon a vizek egyik szennyező anyaga a bőrgyárak által kibocsátott felületaktív anyaggal (szappannal) szennyezett víz. Milyen biológiai problémákat okozhat ez a fajta szennyezés?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

121

5. A vízszennyezés másik módja a hőszennyezés. Mit jelent ez, és milyen veszélyekkel jár?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

6. Milyen egészségügyi problémákat okozhat a nehézfémionokkal szennyezett víz fogyasztása?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

7. A képen az esővíz ihatóvá tételére szolgáló múlt századi eszköz látható. Mi az egyes szűrőrétegek szerepe a folya-matban?

8. Írj példákat, milyen módon szennyezhetik a vizet a következő tevékenységek!

Horgászat Ipari méretű halászat Kenutúra Jet-skizés

Pl.: Vízbe szakadt ólomnehezékek.Az etetéshez beszórt sok szerves anyag, beszakadt műanyag zsinórok.

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

...................................................................................................................................................

apró kavics

apróratört faszén

homok

122

TalajszennyezésVeszélyes lehet a primőrök fogyasztása? 11.

1. Töltsd ki a táblázat hiányzó adatait! Milyen tevékenység milyen szennyező anyagokat juttathat a talajba?

A tevékenység autómosás a szabadban

A talajt szennyező anyagok

növényvédő szerek olaj, gázolaj műtrágyák

A tevékenység közúti közlekedés

A talajt szennyező anyagok

műanyag csomagolóanyagok baktériumok nehézfémionok

2. A leggyakoribb nitrogéntartalmú műtrágya a pétisó, melynek hatóanyaga az ammónium-nitrát.

Milyen kémhatású az ammónium-nitrát vizes oldata?

.......................................................................................................................................................................................................

Mi történik a talajjal, ha minden évben és nagyon nagy mennyiségben használunk műtrágyát?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Miként lehet kiküszöbölni a műtrágyának ezt a hatását?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Mi történik a növények által fel nem szívott műtrágyamaradványokkal?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

123

3. Írd az ábra üres helyeire, hogy az adott tevékenység milyen talajszennyező anyagokat juttathat az ivóvízbe!

4. Az illegális szemétlerakókba került, utakon elszórt háztartási anyagok a talajba kerülve különböző idők alatt bom-lanak le. Kösd össze az egyes szennyező anyagokat a lebomlásuk várható idejével!

5. Ahol nincs csatornázás, gyakran megtörténik, hogy a szennyvíztároló tartalmát – az éjszaka leple alatt – kiszivaty-tyúzzák a talaj felszíni rétegére. Milyen talajszennyező anyagok kerülnek így a környezetbe?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

cigarettafi lter • • 3 hónap

forró italos eldobható pohár • • 2–5 hét

gyümölcslédoboz • • 1–5 év

nejlonruházat • • 1 millió év

vécépapír • • 50 év

banán- és narancshéj • • 2–5 hét

üvegpalack • • 30–40 év

a víz mozgásiránya a talajban

olajtartály

124

Fémek és ötvözetek Hogyan ismeri fel a pénzérmét az automata? 12.

1. Jelöld jellel, melyek azok a fémek, amelyek elemi állapotban is megtalálhatók a földkéregben!

alumínium vas arany cink ezüst titán réz

2. Az alumínium a földkéreg leggyakoribb féme, mégis csak az utóbbi pár száz évben használjuk. Miért?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

3. Mi lehet az oka, hogy sokkal többfajta fém van ma a birtokunkban, mint 200 évvel ezelőtt volt?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

4. Melyik lehet az ember által megismert legelső fém? Mivel indokolnád ezt?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

5. Mi lehet a magyarázata, hogy a vizet a falban rézből készült csöveken vezetik, de a fürdőszobai csapok, csaptelepek már rozsdamentes acélból készülnek, és nem rézből?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

6. A vas évszázadok óta a főzőedények alapanyaga. Írj legalább három indokot, miért alkalmas erre a célra!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

7. A réz és az arany is jól vezeti az áramot, de mi csak rézvezetékeket használunk. Mi az oka?

.......................................................................................................................................................................................................

125

8. Írj egy-egy példát a felsorolt tulajdonságokkal rendelkező fémekre!

Tulajdonság szobahőmérsékleten folyik késsel vágható a legjobb hővezető

tulajdonságúnagyon rosszul vezeti

a hőt

Példa

9. A réz érceiből való előállítása után a fi nomítás folyamata történik. A 99% tisztaságú fémet – melynek olyan szeny-nyezői vannak, mint a Zn, Fe, Ag, Au, Pt – tovább kell fi nomítani 99,95%-ra. Ennek során a szennyezett fém egy darabját réz-szulfát-oldatba merítik és anódként kapcsolják, míg katódként ebbe az oldatba egy nagyon vékony, tiszta rézlemez merül. A folyamat során az anódról Cu2+-ionok oldódnak be az oldatba, miközben a katódon az odaérkező Cu2+-ionok elektronfelvétellel fém rézzé alakulnak. A szennyeződések közül a Fe2+- és a Zn2+-ionok nem tudnak leválni, a szennyező nemesfémek pedig lehullnak az elektródról.

Az egyik elektród elfogy, a másik hízik. Melyikkel mi történik?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Írd fel az anódon végbemenő folyamat kémiai egyenletét! Oxidáció vagy redukció történik?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Milyen folyamat megy közben végbe a katódon? Írd fel a folyamat kémiai egyenletét!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Hogyan változik a folyamat során a CuSO4-oldat töménysége?

.......................................................................................................................................................................................................

feszültségforrás

nagy tisztaságú Cu

CuSO4-oldat

99% tisztaságú Cu

szennyeződés

126

Vízkeménység, vízlágyításMitől él tovább a mosógép?13.

1. Milyen ionokat tartalmaz többnyire az ivóvíz? Egy ásványvizes palack címkéjéről leolvashatod!

Kationok Anionok

A fenti ionokból összeállított sók közül melyek okozzák a változó keménységet?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Milyen vegyületek okozhatják az állandó keménységet?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

2. A vízforraló edényben lévő kiválás CaCO3 és MgCO3. Hogyan keletkezhet ez a változó keménységet okozó vegyü-letekből? Reakcióegyenlettel magyarázd!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

3. Hogyan lesz Ca(HCO3)2 a levegőből a talajra hulló, szén-dioxidot tartalmazó esővízből, ha átszivárog a talajon? Reakcióegyenlettel magyarázd!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

4. Várhatóan a Mátra vagy a Bükk forrásainak a vize lehet a nagyobb keménységű? Miért?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

5. A zuhanycsaptelep forró vizes csőrészének felülete a használat során mattabbá válik, mint a hideg vizes csőrész. Mi lehet ennek az oka?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

127

6. A következő szöveg egy elektromos árammal üzemelő vízkőmentesítő készülék működési elvét foglalja össze. Keress legalább egy-egy tudománytalan vagy téves dolgot a szövegrészletekben, és indoklással együtt írd a mel lette lévő cellába!

Az eredeti szöveg Hibák a szövegben

A vízkő valamennyi vízalkalmazású technológiánál létrejön, mert a víz hőmérsékletének legkisebb változására a felszabaduló CO2 beindítja a vízmolekula átalakulását. A vízben lévő oldható Ca(HCO3) átalakul a negatív töltésű „oldhatatlan” CaCO3 formába.

A vízkő, mely főleg magnézium- és kalciumsókból áll, erős felületi kötésekkel fordul elő, folyamatosan rétegződik, ezáltal hőszigetelő réteget alkot. Vizsgálatok igazolják, hogy 1 mm vízkő 8–10%-os energiaveszteséget jelent, amely a berendezések rossz hőátadó képességét eredményezi, valamint – az elektrolízis folyamata miatt – korróziónövelő hatású, és nagyobb mennyiségben a víz berendezé sek eldugulását okozza. A vízkőtelenítésre általában eddig csak agresszív, nagy költségű, környezetszennyező vegyszereket alkalmaztak.

Számos vízkezelési probléma, ezen belül a vízkő komplex megoldására ajánljuk a teljes mértékben környezetbarát készülék biztosította elektromagnetikus technológiát, ami egyszerű kémiai és fi zikai folyamatokra bízza a vízkőmentesítést! Az irányított impulzív elektromos (2–32 kHz) erőtér a dipól vízmolekulák véletlenszerű elrendezését megváltoztatja úgy, hogy azok polarizálód nak, csökken az elektronpályák mérete, a hidrogénatomok közelebb húzódnak az oxigén atomhoz. Két pozitív töltésű hidrogénatom a negatív töltésű oxigén takarására törekedik, így egy lineáris konfi guráció jön létre, ezáltal a vízmolekula negatív töltését pozitívvá változtatja.

Ez az átrendeződés csökkenti a hidrogénkötések hosszát, valamint szögét, és a hópihe formájú kar-bonátmolekulák hasáb formára rendeződnek. Az így kialakult pozitív töltésű lineáris vízmolekuláknak szétfeszítő hatásuk van, ugyanis elektronokat vonnak el a már lerakodott mészkőkristályokból, valamint hidratálják a lerakódott ásványi sókat (és az üledékeket), azaz a karbonát molekulák közötti kötések felszakításával folyamatosan feloldódik a vízkő.

A vízben levő szennyeződések és ásványi anyagok oldott állapotban maradnak – a polarizált kationok elektromosan kapcsolódnak az anionokkal, és együtt haladnak a folyó vízzel, ezáltal megszűnik a karbonát-molekulák halmozódása és kristályosodása. A kezelt víz oxigénfelvevő képessége megnövekedik, ezáltal a vízrendszerben levő levegő oxigénjét felveszi, és a ferrocsövek belső falán korróziógátló felület alakul ki [Fe(II)-ből Fe(III) lesz].

128

Hulladékkezelés és hulladékhasznosításPulóver újrahasznosított PET-palackból? 14.

1. Nézd meg a tanterem vagy a folyosó kukáját! Csoportosítsd a benne lévő tárgyakat a következő három kategória szerint!

Komposztálható Újrahasznosítható Szemétégetőbe kerülhet

2. Milyen anyagokat jelentenek a csomagolóanyagokon leggyakrabban található feliratok?

PP LDPE PET PS PAP

3. Milyen érvek szólnak amellett, hogy a PET-palackok kupakját külön gyűjtsd, és mi amellett, hogy a (zsugorított) palackra rácsavarva kell a hulladékok közé tenni?

Kupak nélkül Kupakkal

4. Milyen környezetvédelmi érvek szólnak az üvegpalack mellett és ellen, és milyenek a PET-palackok mellett és ellen?

Üvegpalack PET-palack

Mellette Ellene Mellette Ellene

129

5. Mérd le, hogy egy hét alatt mekkora mennyiségű szórólapot, reklámújságot találsz a postaládátokban!

a) Mekkora lehet az egy év alatt összegyűlő papírhulladék tömege? .....................................................................................

b) 1 tonna papír 3 tonna fa felhasználásával készül. Hány kilogramm fa feldolgozásába került a családotok ilyen tí-pusú tájékoztatása?

.......................................................................................................................................................................................................

6. Nézz utána, hová kell elhelyezni az alábbi veszélyes hulladékokat!

Hulladék Elhelyezés

Ólomakkumulátor

Lejárt szavatosságú gyógyszerek

Autó- és bicikligumi

Elektromos készülékek

Használt sütőolaj

Használt motorolaj

7. A háztartási hulladék nagy része – papír, műanyag – az otthoni vegyes tüzelésű kazánban is elégethető, és még hőt is ad. Így csak a jóval kisebb térfogatú és tömegű hamut kell elszállítani a szemeteseknek. Mi ennek a szemétke-zelési módszernek az óriási veszélye?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

130

Összefoglalás

Ismeretek

1. Mit nevezünk durranógáznak?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

2. Mennyi a levegő átlagos moláris tömege?

.......................................................................................................................................................................................................

3. Írd le a következő molekulák kémiai képletét! hidrogén, ammónia, salétromsav, ózon, hidrogén-peroxid, szén-dioxid, szénsav, metán, kén-dioxid, kénsav, klór, hidrogén-klorid

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

4. Írd le a következő anyagok kémiai képletét!

ammónium-nitrát, kálium-nitrát, konyhasó, hipó, mészkő, szódabikarbóna!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

5. Sorold fel a szén allotróp módosulatait!

.......................................................................................................................................................................................................

6. Mit nevezünk adszorpciónak?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

7. Kémiai egyenlettel írd fel, hogyan oldódik a mészkő szén-dioxid-tartalmú vízben!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

131

8. Milyen vegyületeket jelöl a CFC rövidítés?

.......................................................................................................................................................................................................

9. Sorold fel az üvegházhatást fokozó legfontosabb gázokat!

.......................................................................................................................................................................................................

10. Nevezz meg néhány olyan gázt, amely savas esőt eredményezhet!

.......................................................................................................................................................................................................

11. Mi az oka a kékcsecsemő-betegségnek?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

12. Mit nevezünk eutrofi zációnak?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

Az ismeretek alkalmazása

1. Mi a különbség a grafi t, a feketekőszén és a faszén között?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

2. Mi a különbség a szulfátok, a szulfi tok és a szulfi dok között?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

3. Mi a különbség a hidrogén-klorid és a sósav között?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

132

4. Melyek allotróp módosulatok? Húzd alá a párosítást!

mészkő és márvány deutérium és trícium oxigén és ózon magnetit és hematit

gáz és gőz rombos kén és monoklin kén

szén-monoxid és szén-dioxid bróm és jód

5. Egy cseppfolyós nitrogént szállító kamion az autópályán felborult, és a folyékony nitrogén az aszfaltra ömlött. Az esetről tudósító riporter felhívja a fi gyelmet arra, hogy az útszakaszt és környékét lezárták, mert a folyékony nitro-gén az aszfaltot alkotó szurok hidrogénjével reakcióba lépve mérgező ammóniagázzá alakult. Mi erről a véleményed?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

6. Hogyan tartalmazhat a gépjárművek kipufogógáza nitrogén-oxidokat, amikor a benzinben nincsenek nitrogéntar-talmú vegyületek?

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

7. Hasonlítsd össze az alsó légköri és a felső légköri ózon élő szervezetekre gyakorolt hatását!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

8. Hasonlítsd össze a London-típusú és a Los Angeles-típusú szmogot!

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................