Задачі Х міського турніру юних хіміків (2012/2013 навчальний рік)

1. «Новітня експериментальна хімія». Шкільний курс хімії у значній мірі ілюструють дослідами, які були запропоновані багато десятиліть і навіть століть тому. Які досліди можна було б ввести у шкільний курс хімії для висвітлення досягнень хімії останніх двадцяти-тридцяти років?

2. «Складна проста речовина». Ученими синтезовано сполуку із будовою та властивостями складної речовини, що проте утворено тільки одним хімічним елементом. Це бор борид з хімічною формулою В₂₈. Які хімічні та фізичні властивості цієї речовини свідчать про те, що вона складна, хоча і утворена одним хімічним елементом? Обговоріть можливість утворення  іншими хімічними елементами таких складних речовин. Зробіть припущення щодо їхньої будови, фізичних та хімічних властивостей.

3. «Дезінфекція». Обговоріть хімічні процеси, що відбуваються при підготовці водопровідної води для постачання споживачам в оселі. Визначте критерії порівняння різних способів очищення та дезінфекції водопровідної води й оцініть за ними якість водопідготовки в різних містах. Запропонуйте найвигідніший  спосіб, що  відповідає  всім  обраним вами критеріям.

4. «Аналіз соку». На пакетах з деякими нектарами або відновленими соками можна побачити напис: «містить 35 %  натурального соку».  За  наявністю  яких  речовин  можна робити висновок про вміст у напоях натуральної сировини? Запропонуйте методику визначення вмісту дійсно природного  соку  у  комерційно  доступних  напоях,  основану  на хімічних взаємодіях.

5. «Інопланетний синтез». Обговоріть можливість виробництва конструкційних матеріалів, мінеральних добрив і кисню на будь-якій планеті Сонячної системи або великому супутнику (на власний вибір, за виключенням Землі) з місцевої сировини та з огляду на місцеві умови. Порівняйте технологічні складності кожного виробництва з аналогічним виробництвом в земних умовах.

6. «Водневий зв’язок». Тривалий час хіміки сперечаються про природу та властивості водневого зв’язку. Визначення цього поняття різноманітні і найостанніше з них стверджує, що водневий зв’язок повинен мати ознаки ковалентного. На чому ґрунтується таке твердження? Які особливості водневого зв’язку потребують постійного уточнення його визначення? Обговоріть подібності та відмінності водневого зв’язку й інших типів хімічного зв’язку, його вплив на хімічні властивості речовин.

7. «Аерогель». Серед відомих зараз матеріалів найнижчу густину мають аерогелі, в яких порожнини займають більше 99 % об’єму. Яку будову та властивості мають аерогелі? Які особливості з’єднання атомів дозволяють їм існувати? Запропонуйте речовини, що здатні утворювати аерогелі, а також можливі галузі застосування таких систем.

8. «Магма». Які речовини можуть утворюватися при електролізі рідкої магми? Оцініть доцільність практичного використання цього процесу.

9. «Царська вода». Відомо, що царська вода є занадто  агресивним середовищем і дозволяє «розчиняти» навіть благородні метали. Запропонуйте сучасну технологію, що дозволяла б «розчиняти» благородні метали в менш агресивному неводному середовищі.

10. «Молекулярна маса». Запропонуйте прилад та методику експерименту, за допомогою яких в умовах шкільної лабораторії можна було б визначити молекулярну масу речовини. Оцініть коло речовин, для яких можливе визначення молекулярної маси на цьому приладі. Які чинники та у який спосіб можуть вплинути на отриманий результат?