химиядан олимпиадалык тексттик суроолорду түзүп бер

Кыскача жооп: даяр комплект (текст + 5 суроо)

Текст. Суутектин пероксиди H₂O₂

H₂O₂ — курамында кычкылтеги −1 даражада болгон бирикме. Медицинада анын 3 % эритмеси («перекись») колдонулат. Ал жарыктын жана болот, жез иондорунун эң кичине изинин таасиринен акырындап ажырайт:

\[2H_2O_2 \rightarrow 2H_2O + O_2\uparrow\]

MnO₂ же фермент каталаза кошулганда ажыроо кескин тездейт. 90 % H₂O₂ ракета кыймылдаткычтарында кычкылдандыргыч катары колдонулат. Лабораторияда H₂O₂ нын концентрациясын перманганатометрия менен аныкташат: кычкылдуу чөйрөдө KMnO₄ менен титрлеп, эритменин кызгылт түсү жоголбой калганча кошобуз:

\[5H_2O_2 + 2KMnO_4 + 3H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 8H_2O + 5O_2\uparrow\]

Суроолор

1. (түшүнүү) H₂O₂ дагы кычкылтектин кычкылдануу даражасы кандай? Эмне үчүн H₂O₂ бир эле учурда кычкылдандыргыч да, калыбына келтиргич да боло алат? Жарым реакциялар менен ырастаңыз.
2. (эсептөө) 100 г 3 % эритме толук ажыраганда н.ш. кандай көлөмдө O₂ бөлүнөт? Эритменин массасы канчага азаят?
3. (эсептөө) 10,00 см³ пероксид эритмесин титрлөөгө 0,1000 М KMnO₄ эритмесинин 35,3 см³ кетти. H₂O₂ нын массалык үлүшүн (%) табыңыз (ρ ≈ 1,00 г/см³).
4. (эксперимент) Эмне үчүн H₂O₂ ны караңгы идиште сакташат? MnO₂ катализатор экенин тажрыйба жүзүндө кантип далилдейсиз? Эмне үчүн MnO₂ титрлөө жүргүзгөн идишке түшпөшү керек?
5. (изилдөө) Сизде тек 3 % жана 30 % эритмелер бар. 500 г 5 % эритме даярдоо үчүн ар биринен канча грамм алуу керек?

Түзүүнүн принциби (кийинкисин өзүңүз ушундай түзөсүз)

1. Бир объект тандаңыз — реалдуу зат же процесс (H₂O₂, озон, аммиак, күкүрт кислотасынын өндүрүшү). Текстте 3–4 факт болсун: касиет + теңдөө + практикалык колдонуу + бир сандык маалымат.
2. Суроолорду деңгээл боюнча тизиңиз: түшүнүү → теңдөө/баланс → эсептөө → эксперимент → изилдөө. Олимпиадалык суроо текстен көчүрүлбөйт, текстти колдонот.
3. Бардык сандар жетиштүү жана так болсун — жетишпеген маалымат калтырбаңыз, бирок «ашыкча» сан да керек эмес.
4. Бир «тоскун» кошуңуз — кадимки эсеп эмес, ойлонууну талап кылган жери (мисалы, 2-суроодо масса 3 г эмес, бөлүнгөн O₂ нын массасына азаят).

Жооптор жана текшерүү

1. Кычкылтек −1 (аралык абал: −2 менен 0 дын ортосунда). Кычкылдандыргыч: \(H_2O_2 + 2H^+ + 2e^- \rightarrow 2H_2O\) (O: −1 → −2), мисалы \(2KI + H_2O_2 + H_2SO_4 \rightarrow I_2 + K_2SO_4 + 2H_2O\). Калбына келтиргич: \(H_2O_2 \rightarrow O_2 + 2H^+ + 2e^-\) (O: −1 → 0), мисалы 3-суроодогу KMnO₄ менен реакция. Ошондуктан диспропорциялануу мүмкүн: \(2H_2O_2 \rightarrow 2H_2O + O_2\).

2. \(m(H_2O_2)=3\) г, \(n=3/34=0{,}0882\) моль; \(n(O_2)=\tfrac{1}{2}n(H_2O_2)=0{,}0441\) моль. \(V=0{,}0441\cdot22{,}4=0{,}99\) дм³. Массага текшерүү: \(m(O_2)=0{,}0441\cdot32=1{,}41\) г → эритме 1,41 г га азаят (3 г эмес!).

3. \(n(KMnO_4)=0{,}1000\cdot0{,}0353=3{,}53\cdot10^{-3}\) моль. Коэффициенттер боюнча \(n(H_2O_2)=\tfrac{5}{2}\cdot3{,}53\cdot10^{-3}=8{,}83\cdot10^{-3}\) моль. \(m=8{,}83\cdot10^{-3}\cdot34=0{,}300\) г; \(\omega=\dfrac{0{,}300}{10{,}00}\cdot100\%=3{,}0\%\) — дарыканалык «перекись» менен дал келет. ✔

4. Жарык жана металл иондорунун изи ажыроону катализдейт → караңгы айнек идиш, кээде стабилизатор. MnO₂ нын катализатор экенин тажрыйбага чейин жана андан кийин өлчөө менен текшеребиз: массасы өзгөрбөйт, ал эми бөлүнгөн O₂ нын көлөмү бир нече эсе чоңоёт. Титрлөө идишинде MnO₂ H₂O₂ ны алдын ала ажыратып, жыйынтык төмөн чыгат.

5. Крест эрежеси: \(0{,}30x+0{,}03(500-x)=25\) → \(0{,}27x=10\) → \(x=37{,}0\) г (30 %), \(500-37{,}0=463{,}0\) г (3 %). Текшерүү: \(11{,}1+13{,}9=25{,}0\) г = 500 г дын 5 %. ✔