ЗАДАНИЕ
1-ой Российской дистанционной олимпиады студентов по химии
Прием ответов завершен 15.12.01

  1. Большинство химических соединений имеют четное количество электронов в молекуле. Вместе с тем существует некоторое количество химических соединений с нечетным количеством электронов. Приведите примеры известных Вам химических соединений с нечетным количеством электронов. Какова природа химической связи в этих соединениях?
  2. Константа диссоциации фторуксусной кислоты в водном растворе больше константы диссоциации уксусной кислоты в воде. Вместе с тем в газовой фазе протон легче отрывается от молекулы уксусной кислоты, иными словами она является более сильной кислотой. Почему же в водном растворе все наоборот? Выскажите свои соображения о диссоциации уксусной и фторуксусной кислот в различных неводных растворителях.
  3. Определите геометрию молекул ClF3 и SF4 и представьте Ваше объяснение полученным структурам.
  4. Скорость реакций бимолекулярного нуклеофильного замещения при переходе от водных растворов к диметилформамидным увеличивается в миллионы раз. В чем причина такого увеличения? Дайте объяснение этому факту.
  5. Приведенные ниже величины стандартных электродных потенциалов при 298,15 К

    О2 + 2 Н2О + 4 е- = 4 ОН- ; Ео = 0,403 В ;
    О2 + 4 Н+ + 4 е- = 2 Н2О ; Ео = 1,229 В ;
    Au+ + e- = Au; Ео = 1,680 В ;

    показывают, что ни в кислых, ни в щелочных растворах золото не должно окисляться кислородом воздуха. Почему же тогда золото растворяется в водных растворах цианидов при интенсивном перемешивании? Дайте свой вариант объяснения данному факту и подтвердите Ваши выводы расчетами.

  6. Определите название лекарственного препарата, если известно, что его получают из паранитротолуола. При взаимодействии 16,50 г этого препарата с молем-эквивалентов хлороводорода получается 20,15 г соли, а при нагревании того же количества рассматриваемого препарата с водным раствором едкого натра или едкого кали образуется предельный спирт и 15,9 или 17,5 г соответствующей соли. Все упомянутые реакции протекают со 100 % выходом. Приведите расчеты, на основании которых Вы получили ответ.
  7. К 12,5 мл 0,05 М раствора KIO3 небольшими порциями добавили 32 мл 0,04 М раствора KI, который содержал избыток ацетона и разбавленной серной кислоты. Определить:
    - какие реакции будут протекать в полученном растворе;
    - рассчитайте концентрации (моль/л) продуктов реакции (плотность раствора принять равной единице);
    - какой объем 0,05 М раствора KIO3 необходимо было бы взять, чтобы в полученном растворе оказался только один продукт реакции, содержащий йод.
  8. Растворимость большинства солей (более 90%) в воде повышается с ростом температуры независимо от знака D Но(растворения). Предложите Ваше объяснение причины "нарушения" принципа Ле-Шателье.
  9. Для иллюстрации возрастания химической активности щелочных металлов при переходе от лития к цезию обычно используют взаимодействие этих металлов с водой. Изменение же энергии Гиббса взаимодействия металлов с водой свидетельствуют об обратной тенденции. Литий должен более интенсивно реагировать с водой(DGо298 = -201,8 кДж/моль), чем цезий (DGо298 = -117,5 кДж/моль). Объясните причину данного факта.
  10. Повышение температуры приводит к возрастанию ионного произведения воды Кw. Однако в области высоких температур (порядка 250-270оС) наблюдается максимум и при дальнейшем увеличении температуры происходит снижение Кw. Предложите Ваш вариант объяснения данному феномену.

 

ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ РЕШЕНИЙ И ИХ ОТПРАВКИ В ОРГКОМИТЕТ

  1. Текст ответов на задание олимпиады набирается в редакторе Word 95/97 и посылается по электронной почте прикрепленным файлом по адресу olimp2@muctr.edu.ru . Имя файла составляется из латинских букв, включающих инициалы и начало фамилии автора, например, dimendel.doc (письмо от Дмитрия Ивановича Менделеева). В теме письма указать: olimpiada.
  2. В начале листа ответов укажите свою фамилию, имя, отчество, курс, учебное заведение, город, республику и электронный адрес, по которому будет направлено подтверждение о получении Вашего решения.
  3. Решения задач оформляются в строго определенном порядке с проставлением номера задания. Переписывать задание не следует.
  4. Объем ответа на каждое задание не лимитируется, но предпочтение будет отдаваться четким и кратким ответам.
  5. Если какое-либо задание не решено, то в общем порядке ответов ставится его номер и текст "Ответа нет".
  6. После ответа на десятое задание оцените, пожалуйста, степень трудности предложенного варианта заданий и Ваше мнение о его содержании (например, 1-3 задания очень простые, 4-6 -нормальные, 7-10 очень трудные, интересные задания 5 и 6, остальные нет).
  7. Каждое задание оценивается максимально в 10 баллов. Максимальная оценка, таким образом, составляет 100 баллов.
  8. Оргкомитет олимпиады будет Вам благодарен, если Вы пришлете составленные Вами интересные задания для следующих туров дистанционных олимпиад студентов по химии по адресу olimp3@muctr.edu.ru (в этом адресе использована цифра 3).

ЖЕЛАЕМ ВАМ УСПЕХОВ В РЕШЕНИИ ЗАДАНИЙ ОЛИМПИАДЫ!