INSTYTUT NAUK CHEMICZNYCH

Etap II – rozwiązanie problemu badawczego:

W popularnym sklepie zakupiono napoje gazowane o nazwach: Muszynianka, Oaza, Kinley, Polaris. Każdy z napojów wlano do oddzielnej szklanki i pozostawiono na 24 godziny w temperaturze pokojowej do całkowitego odgazowania. Do piątej szklanki wlano wodę zdemineralizowaną i postawiono ją wśród szklanek z napojami, zapominając o oznakowaniu ich zawartości. Szklanki były identyczne i zawierały taką samą ilość cieczy.
Jak zidentyfikować zawartość każdej szklanki nie przeprowadzając prób organoleptycznych (smakowania i wąchania)?

Zadanie polega na opracowaniu teoretycznym problemu oraz zaprojektowaniu eksperymentów weryfikujących postawione hipotezy. W ocenie wykonania zadania Jury konkursu będzie brało pod uwagę zarówno poprawność i oryginalność opisu teoretycznego i doświadczalnego, jak też stopień skomplikowania aparatury oraz czasochłonność i materiałochłonność (koszt) zaproponowanego rozwiązania.

Termin nadsyłania rozwiązań drogą mailową upłynie 10.02.24 r. Ogłoszenie wyników II etapu nastąpi 19.02.24 r.
Wszyscy uczestnicy II etapu dostaną certyfikaty, a sześcioro laureatów zostanie zaproszonych do udziału w etapie III - Finale.

Do I etapu II Wielkiego Konkursu Chemicznego przystąpiły 83 osoby. Średni wynik to niecałe 50% poprawnych odpowiedzi.
Test okazał się dosyć trudny, dlatego do II etapu zapraszamy osoby, które zdobyły ponad 31 punktów (poniżej grafika ze statystyką odpowiedzi).

Pytania, które sprawiły najwięcej problemów to:

• 1 mol wody w warunkach normalnych
  - waży 36g (5 odpowiedzi, 6%)
  - zajmuje objętość 22,4m³ (55 odpowiedzi, 66,3%)
  - zawiera ok 1,8 kwadryliona atomów (23 odpowiedzi, 27,7%)
  1 mol wody waży 18g. W warunkach normalnych woda jest cieczą o gęstości 1g/cm3, czyli zajmuje objętość 18 cm3. 1 mol cząsteczek wody zawiera 3 mole atomów, czyli 3x6,02*10²³=18,06*10²³=1,8*10²⁴=1,8 kwadryliona atomów
• Według teorii protonowej jon węglanowy może być
  - tylko kwasem (28 odpowiedzi, 33,7%)
  - tylko zasadą (28 odpowiedzi, 33,7%)
  - zasadą lub kwasem (27 odpowiedzi, 32,5%)
  Jon węglanowy CO₃^2- nie zawiera protonów (jonów wodorowych), które mógłby oddać, nie może zatem być kwasem.
• Pierścionek zaręczynowy z 18-karatowego złota z 1-karatowym brylantem waży 4,58g. w pierścionku tym
  - liczba atomów złota jest 18 razy większa od liczby atomów węgla (24 odpowiedzi, 34,9%)
  - atomów złota jest prawie tyle samo co atomów węgla (15 odpowiedzi, 18,1%)
  - masa złota wynosi 4,3g a węgla ok 0,24g (39 odpowiedzi, 47%)
  1-karatowy brylant (diament) waży 0,2 g, czyli zawiera 0,0167mola atomów węgla. Masa 18-karatowego złota wynosi zatem 4,38g. Złoto 18-karatowe jest stopem zawierającym 18/24, czyli 75% czystego złota. Masa czystego złota to 0,75x4,38=3,285 g, co stanowi 0,0167 mola atomów złota.
• Tlenek chloru (III) jest bezwodnikiem kwasu
  - triksochlorowego (27 odpowiedzi, 32,5%)
  - chlorowego (V) (29 odpowiedzi, 34,9%)
  - dioksychlorowego (27 odpowiedzi, 32,5%)
  Tlenek chloru(III) jest bezwodnikiem kwasu chlorowego(III), czyli dioksochlorowego HClO₂.
  Cl₂O₃ + H₂O → 2HClO₂
• Jeżeli sól kwasu nieorganicznego słabo rozpuszcza się w wodzie, to
  - dobrze rozpuszcza się w alkoholu (35 odpowiedzi, 42,2%)
  - lepiej rozpuszcza się w benzynie (27 odpowiedzi, 32,5%)
  - nie rozpuszcza się w benzynie (21 odpowiedzi, 25,3%)
  Sole są związkami jonowymi. Jeśli słabo rozpuszczają się w rozpuszczalniku polarnym, jakim jest woda, to tym bardziej nie będą się rozpuszczać w rozpuszczalnikach mniej polarnych lub niepolarnych.
• Węglan wapnia wchodzi w skład minerału o nazwie
  - gips (53 odpowiedzi, 63,9%)
  - skaleń (2 odpowiedzi, 2,4%)
  - aragonit (28 odpowiedzi, 33,7%)
  Gips to uwodniony siarczan wapnia CaSO₄*2H₂O. Skalenie to glinokrzemiany potasu, sodu, wapnia lub baru.
• Dichromian potasu przechodzi w chromian
  - w wyniku redukcji chromu ze stopnia utlenienia +VII do stopnia utlenienia +VI (36 odpowiedzi, 43,4%)
  - po dodaniu roztworu wodorotlenku potasu (27 odpowiedzi, 32,5%)
  - w środowisku silnie kwasowym (20 odpowiedzi, 24,1%)
  Chromiany i dichromiany zawierają chrom na stopniu utlenienia +VI.
  K₂Cr₂O₇ + 2KOH → 2K₂CrO₄ + H₂O 
• Charakterystyczny zapach zepsutych jajek towarzyszy
  - spalaniu siarki (49 odpowiedzi, 59%)
  - reakcji pirytu z kwasem solnym (31 odpowiedzi, 37,3%)
  - ogrzewaniu wody amoniakalnej (3 odpowiedzi, 3,6%)
  Zapach zepsutych jajek to zapach siarkowodoru, który jest produktem reakcji disiarczku żelaza (pirytu) z kwasem solnym.
  FeS₂ + 2HCl → FeCl₂ + S + H₂S

Instytut Nauk Chemicznych oraz Koło Naukowe Chemików „Spectrum” zapraszają uczniów szkół ponadpodstawowych do udziału w II Wielkim Konkursie Chemicznym Konkurs będzie się składał z trzech etapów:
Etap I – test obejmujący 50 pytań, udostępniany za pomocą formularza: strona z formularzem, oraz na Facebooku (facebook.com/INCUWS). Formularz będzie dostępny od 18.12.23 do 08.01.24 dla wszystkich zainteresowanych, a w celu identyfikacji trzeba będzie podać adres e-mail. Wyniki I etapu zostaną ogłoszone 10.01.24 r. Uczestnicy, którzy udzielą więcej niż 90% poprawnych odpowiedzi zostaną zaproszeni do udziału w II etapie.
Etap II – rozwiązanie problemu badawczego, który zostanie sformułowany i udostępniony wraz z wynikami I etapu. Zadanie będzie polegało na opracowaniu teoretycznym problemu oraz zaprojektowaniu eksperymentów weryfikujących postawione hipotezy. W ocenie wykonania zadania Jury konkursu będzie brało pod uwagę zarówno poprawność i oryginalność opisu teoretycznego i doświadczalnego, jak też stopień skomplikowania aparatury oraz czasochłonność i materiałochłonność (koszt) zaproponowanego rozwiązania. Termin nadsyłania rozwiązań drogą mailową upłynie 10.02.24 r. Ogłoszenie wyników II etapu nastąpi 19.02.24 r. Wszyscy uczestnicy II etapu dostaną certyfikaty, a sześcioro laureatów zostanie zaproszonych do udziału w etapie III.
Etap III – rozegra się w laboratorium Instytutu Nauk Chemicznych (ul. 3 Maja 54 w Siedlcach) w dniu 20.03.24 r. Sześcioro uczestników, wyposażonych przez organizatorów w środki ochrony osobistej, sprzęt laboratoryjny oraz niezbędne odczynniki, wykona praktycznie swoje zadanie z etapu II, a następnie dwa nowe zadania doświadczalne. Jedno z zadań będzie wymagało zaprojektowania i przeprowadzenia niezbędnych eksperymentów oraz ich opisu w postaci obserwacji i wniosków, a drugie będzie polegało na precyzyjnym wykonaniu doświadczenia (związanego z pomiarem) opisanego w dostarczonej instrukcji. Jury konkursu uwzględni w ocenie zarówno wyniki zadań eksperymentalnych, jak też poprawność i dokładność ich opisu. Laureatami konkursu zostanie troje uczestników III etapu, najwyżej ocenionych przez Jury. Dodatkowe informacje można uzyskać drogą mailową pisząc na adres: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript..

12 grudnia 2023 r. Członkowie Koła Naukowego Chemików SPECTRUM, w towarzystwie opiekuna KNCh dr Barbary Pezler i dr Waldemara Wysockiego, wybrali się na wycieczkę naukowo-dydaktyczną do warszawskich muzeów związanych z chemią.

Plan zwiedzania obejmował:

• Muzeum Geologiczne Państwowego Instytutu Geologicznego, ul. Rakowiecka 4
• Muzeum Marii Skłodowskiej-Curie w Warszawie, ul. Freta 16
• Mineral Planet, Muzeum Minerałów, ul. Piwna 3/5

W Muzeum Geologicznym dr Wysocki przeprowadził plenerowe zajęcia praktyczne z krystalochemii. Poniżej kilka zdjęć z wycieczki.