A 2017 májusi emelt szintű kémia érettségi feladatsorának elemzése

Durkó Gáborkémiaérettségi.hu
2017. május 25.

A diákok két leggyakoribb kérdése a kémia érettségi után, hogy milyen nehéz volt a feladatsor a korábbi évekhez képest, illetve volt-e benne esetleg hibás, vagy többféleképp értelmezhető kérdés. Ezért górcső alá vettük az idei emelt szintű feladatsort, egyesével végignéztük a feladatokat, a problémás kérdések kapcsán az Oktatási Hivatal állásfoglalását is kértük. Annak ellenére, hogy a kapott válasz nem minden esetben volt megnyugtató, összességében mégis azt lehet mondani, hogy a felmerült problémák nem nagy jelentőségűek, a vitatható kérdések csupán néhány pontot érintenek. Korrekt módon, a követelményeknek megfelelően összeállított feladatsort kaptak a vizsgázók, amely nehézségében a tavaly májusihoz hasonló.

Minden májusban újra meg újra „érettségizek” kémiából: amint felkerül az internetre a feladatsor, megoldom a feladatokat és az általam helyesnek vélt megoldásokat összevetem a hivatalos javítási útmutatóval. Közben mindig felmerül néhány érdekes probléma: van, hogy csak a javítókulcsból derül ki, pontosan mire gondolt a feladatíró, előfordulnak szövegértelmezési gondok, és persze a tananyaggal kapcsolatos „elvi” kérdések is felvetődnek. Ezeket szedtem most össze ebben az elemzésben. A feladatsor összeállítását az Oktatási Hivatal által megbízott Kémia Tételkészítő Bizottság végzi, amely idén is készségesen válaszolt a felvetéseimre, még ha nem is mindenben sikerült egyetértésre jutnunk. Következzen tehát az elemzés a 2017 májusi emelt szintű kémia írásbeli feladatairól.

A feladatlap egy táblázatos kérdéssel kezdődik, témája a kénsav és a hidrogén-klorid összehasonlítása. Az első kérdés, amin el kellett gondolkodnom, hogy a HCl oldódásánál a kémcső fala vajon lehűl vagy felmelegszik? A kénsavval ellentétben ez nem annyira közismert, de a válasz szerencsére mindkét függvénytáblázatban megtalálható: a hidrogén-klorid oldáshője negatív, tehát hőfejlődést tapasztalhatunk.

Mi történik a cinkkel tömény kénsavban?

A táblázat 14-15. kérdésénél azokat a fémeket kellett megjelölni a Fe, Al, Cu és Zn közül, amelyek tömény kénsavban feloldódnak, megadva egy választható reakcióegyenletet is. A vas és az alumínium közismerten passziválódik, a réz és a cink viszont oldódik, tehát a reakcióegyenlet felírásához ezen két fém közül kell választanunk. A réz, mint pozitív standardpotenciálú fém az egyszerűbb eset: itt egyértelmű, hogy kén-dioxid fejlődik. A cink standardpotenciálja viszont negatív, így az képes hidrogént is fejleszteni a kénsavoldatból. Híg kénsavból biztosan H2 fejlődik, töményebb oldat esetén már előtérbe kerül a kénsav oxidáló hatása, és SO2 is keletkezik – de vajon igaz lenne az, hogy egy bizonyos töménység felett már hidrogén egyáltalán nem képződik? A megoldás a cinknél ugyanis csak a kén-dioxiddal felírt egyenletet jelöli elfogadhatóként.

01_cink_megoldas.PNG
Az 1. feladat 15. kérdésének hivatalos megoldása

Megkérdeztem az Oktatási Hivatalt, hogy ők mit gondolnak erről – ragaszkodtak hozzá, hogy hidrogén biztosan nem keletkezik, a cink hiába negatív standardpotenciálú, a Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 egyenlet nem fogadható el.

Ezt kérdeztük: “Az 1. táblázatos feladat 15. kérdésénél egy olyan reakció egyenletét kell megadni, amely réz vagy cink tömény kénsavban való oldásakor lejátszódik. A javítási útmutató mindkét fémnél a kén-dioxid képződésével járó oxidáció egyenletét adja meg. A cink esetén elfogadható a hidrogén keletkezését leíró egyenlet (tekintve, hogy negatív standardpotenciálú fémről van szó)?”

A tételkészítő bizottság válasza: “Reakció lejátszódása esetén, a tömény kénsav a pozitív, illetve negatív standardpotenciálú fémeket is kén-dioxid keletkezése közben oldja. Hidrogéngáz nem keletkezik. A reakcióegyenlet nem fogadható el.”

Az egyik, gyakran használt tankönyvben (Villányi: Kémia összefoglaló középiskolásoknak) valóban az szerepel, hogy a cinkcsoport fémeit tömény kénsavban oldva SO2 keletkezik, az viszont nincs ott, hogy hidrogén nem. Az általam kézbe vett egyetemi szervetlen kémia tankönyvek erről a reakcióról egyenletet nem közölnek, egy angol nyelvű szakkönyvben (J. C. Bailar: Comprehensive Inorganic Chemistry) viszont az áll, hogy a cink töményebb oxidáló savakban való oldásakor több minden is keletkezik: kénsavban ZnO, S, kén-hidrogén, kén-dioxid és hidrogén, salétromsavban a koncentrációtól függően nitrogén-monoxid, nitrogén, de még ammónia képződését is leírták. Egyszóval a helyzet nem olyan egyértelmű, mint ahogy azt a tételkészítő bizottság állítja.

02_cink_angol.PNG
Cink reakciója savakkal egy szervetlen kémiai szakkönyv szerint. Hidrogéngáz tömény kénsavval is keletkezik. (Forrás: J. C. Bailar: Comprehensive Inorganic Chemistry, 3. kötet, 199. oldal; Pergamon Press, 1973)

Természetesen az érettségiző diáktól csak annak az ismeretét lehet elvárni, ami a tankönyvben, illetve a vizsgakövetelményekben szerepel. Azonban a középiskolás tankönyvben kétségtelenül benne van, hogy a cink, mint negatív standardpotenciálú fém, savakból hidrogént fejleszt. Eközben az oldatban levő hidrogénionokkal reagál, amelyek természetesen nemcsak a híg, hanem a tömény oldatban is megtalálhatók. A szakirodalom szerint a hidrogénfejlődés – egyéb más reakciók mellett – a tömény kénsavban is lejátszódik, tehát ezt a választ is ugyanúgy el kellene fogadni, mint ha valaki kén-dioxiddal írja fel a reakcióegyenletet.

Nevezd meg az okát – de ne csak egyet

A második feladat egy esettanulmány az orvosi gyakorlatban általános érzéstelenítésre, altatásra használt vegyületekről. A kémiából emelt szinten érettségizők jó része egészségügyi pályára készül, ezért jó ötlet volt egy ilyen olvasmányt betenni, ami az orvostudomány és a kémia kapcsolatáról szól. A feladat meglehetősen komplex, a szöveg tele van vegyületnevekkel, adatokkal, a vizsgázók számára ismeretlen fogalmakkal – könnyűnek semmiképp sem mondanám. Ez természetesen nem baj, sőt pont ez a feladat lényege, hogy a vizsgázó meglévő ismeretei alapján tudjon értelmezni egy szakmai szöveget.

A b) kérdésnél azt kell megindokolni, miért előnyösebb érzéstelenítő a dezflurán, mint a kloroform, azonban a feladat szövegében nincs benne, hogy pontosan hány indokot is várt a kérdező.

03_dezfluran.PNG
Dezflurán és kloroform

A megoldókulcsból kiderül, hogy kettőt, és a rutinosabb feladatmegoldó már tudja, hogy ilyenkor az összes létező indokot érdemes felsorolni. A kémia érettségin nem szokás megadni ilyen feladatoknál, hogy hány választ várunk, pedig – az egyértelműség kedvéért – érdemes lenne. Hiszen valójában egyetlen komoly előny (például a kisebb toxicitás) már indokolttá teheti a dezflurán alkalmazását a kloroformmal szemben, azonban ha a vizsgázó csak egy okot említ, a kettőből csak egy pontot kap.

Mitől jó a lipidoldékonysága valaminek?

Az e) alkérdés sem teljesen egyértelmű – itt meg kell indokolni, miért oldódik jobban a ciklopropán hexánban, mint a xenon. A hivatalos megoldás szerint a táblázatban található MAC értékekre (minimális alveoláris koncentráció) kell hivatkozni, amely a szöveg szerint a lipidoldékonysággal függ össze: a ciklopropánnak kisebb a MAC értéke, ami nagyobb lipidoldékonyságra utal, így az apoláris hexánban is feltehetőleg jobban fog oldódni. Itt azonban egyszerűbb, “kémiaibb” magyarázatot is lehetne adni: a ciklopropán és a hexán hasonló szerkezetűek (mindkettő szénhidrogén), ezért könnyen be tudnak épülni egymás diszperziós kötésrendszerébe. A bizottság sajnos megint csak másképp gondolja, szerintük mivel mind a ciklopropán, mind a xenon apoláris, a MAC érték nélkül nem dönthető el, hogy melyik oldódik jobban a hexánban.

Ezt kérdeztük: “A 2. esettanulmány feladat e) alkérdésénél azt kell megindokolni, miért oldódik jobban a ciklopropán hexánban, mint a xenon. A javítási útmutató szerint a táblázatban található MAC értékre kell hivatkozni. Elfogadható egy olyan indoklás, amely a MAC és a lipidoldékonyság említése nélkül, a ciklopropán és a hexán hasonló kémiai szerkezetére hivatkozik (pl. mindkettő szénhidrogén, és emiatt könnyen be tudnak épülni egymás diszperziós kötésrendszerébe – “hasonló hasonlót old” elve)? Hiszen feltehetőleg ez az oka a ciklopropán nagyobb lipidoldékonyságának és az ebből következő kisebb MAC értékének is.”

A tételkészítő bizottság válasza: “Az említett indoklás nem fogadható el. A xenon is apoláris tulajdonságú, akárcsak a ciklopropán, így a MAC-érték nélkül nem eldönthető az oldékonyságok közötti különbség.”

Kérdés, hogy mi van akkor, ha gondolatban egy lépéssel tovább megyünk, és arra szeretnénk magyarázatot találni, vajon miért kisebb a MAC értéke, vagyis miért nagyobb a lipidoldékonysága a ciklopropánnak, mint a xenonnak? Vajon nem pont azért, mert szerkezetileg jobban hasonlít a számos szén-hidrogén kötést tartalmazó lipidekhez?

04_ciklopropan.PNG
Az n-hexán és a ciklopropán szerkezete. MAC értékek nélkül is egyértelműnek tűnik, hogy a ciklopropán jobban fog oldódni hexánban, mint a xenon.

Bonyolult választás

A harmadik, egyszerű választásos feladat 8. kérdésében négy vegyületet kell növekvő forráspont szerint sorrendbe állítani.

05_kerdes_3-8.PNG
A 3. feladat (Egyszerű választás) 8. kérdése

Az még talán tudható, hogy a bután és a 2-metilpropán közül az utóbbinak alacsonyabb a forráspontja, mert elágazó láncú, vagy ha ezt nem is tudjuk, analógiát lehet találni a függvénytáblázatban: az n-pentán és a 2-metilbután forráspontja a fehér függvénytáblázatban megtalálható. A propán-1-ol és az etil-metil-amin forráspontja egyértelműen magasabb, hiszen mindkettő képes hidrogénkötések kialakítására. A probléma itt van, mert a két vegyület móltömege közel azonos, mindkettő hidrogénkötéseket alakít ki, akkor vajon melyik a magasabb forráspontú? A propán-2-ol forráspontját megtalálhatjuk a függvénytáblázatban, az etil-metil-aminra vonatkozó adat azonban nem áll rendelkezésre. Jobb híján kereshetünk egy másik szekunder amint és egy vele kb. azonos tömegű alkoholt – például a dimetil-amin (fp. 7°C) és az etanol (fp. 78°C) összehasonlítása támpontot jelenthet. Azonban ez a kérdés így túl bonyolultnak tűnik, az analógiák nem biztos, hogy annyira egyértelműek. A valóságban tényleg a szekunder amin forráspontja az alacsonyabb (etil-metil-amin: 36-37 °C, propán-1-ol: 97 °C).

06_forraspont.PNG
A feladatban szereplő vegyületek szerkezete és forráspontja. Az alkohol erősebb hidrogénkötések kialakítására képes, mint a szekunder amin, ezért magasabb a forráspontja.

A tételkészítő bizottság álláspontja ebben a kérdésben az, hogy a részletes vizsgakövetelmények alapján tudni kell összehasonlítani közel azonos moláris tömegű egyértékű alkoholok és aminok forráspontját. Valójában azonban ez így, explicit módon nincs benne a vizsgakövetelményekben. Mind az alkoholoknál (42. oldal), mind az aminoknál (47. oldal) azt találjuk, hogy olvadás- és forráspontjukat az azonos molekulatömegű alkánokhoz kell tudni viszonyítani, illetve az adott vegyületcsoporton belül (pl. primer, szekunder és tercier aminok) kell tudni összehasonlítást végezni. Arról nincsen szó, hogy az alkoholokat az aminokkal tudni kellene összehasonlítani. Nem mintha ez lehetetlen lenne, de a vizsgakövetelményekben nincsen ilyen elvárás.

Polikondenzáció, ami nem polimerizáció?

Ugyanennek a feladatnak a 9. alkérdésénél szintén nem könnyű választani. Itt azt kell eldöntenünk, a felsorolt anyagok közül melyik nem “polimerizációs műanyag”, választhatunk a bakelit, a teflon, a polisztirol, a polietilén és a PVC közül.

07_kerdes_3-9.PNG
A 3. feladat 9. kérdése

A bakelit egyértelműen kilóg a sorból, mivel az polikondenzációval állítható elő, míg a másik négy poliaddícióval. Ha a vizsgázó emlékszik a tankönyvben olvasottakra, akkor felidézheti, hogy a “polimerizáció” ott csak “poliaddíció” értelemben szerepel. Ezzel bizonyos értelemben nincs is baj, hiszen megfelel a vizsgakövetelményeknek. Inkább az a kérdés, hogy ez vajon miért így van a tankönyvben és a vizsgakövetelményekben? A bakelit, a paraformaldehid, a poliuretánok és a többi polikondenzációs műanyag vajon nem polimerek? Ha azok, akkor a létrejöttük miért nem polimerizáció, miért csak a poliaddícióra szűkítjük le ezt a fogalmat? A kémikusok nemzetközi szervezete (IUPAC) által összeállított fogalomjegyzék (Gold Book) szerint a polimer egyszerűen makromolekulákból álló anyag, a létrejöttének módjától függetlenül. Az egyetemi oktatásban is gyűjtőfogalomként használják a poliaddícióra és a polikondenzációra. Érdemes lenne ezt a középiskolás anyagban is átvenni.

A tételkészítő bizottságnál erre a problémára hiába kérdeztem rá, csak annyit erősítettek meg, hogy a bakelit polikondenzációs műanyag (ezzel nem is vitatkoztam), de az eredeti kérdésre, hogy a polikondenzáció miért nem számít polimerizációnak, válaszukban nem tértek ki.

08_bakelit_lemez.jpg
A köznyelvben “bakelitlemeznek” nevezett hanglemezek valójában nem bakelitből, hanem többnyire PVC-ből készülnek. (A kép forrása: Max Pixel)

Ezt kérdeztük: “A polikondenzáció (pl. bakelit képződése) miért nem tekinthető polimerizációnak, amikor a szakirodalom ezt a kifejezést gyűjtőnévként használja a poliaddíciós és polikondenzációs folyamatokra? (pl. az IUPAC Gold Book-ban található definíció szerint)”

A tételkészítő bizottság válasza: “A bakelit polikondenzációs műanyag, azaz a fenol és formaldehid molekulák vízkilépéssel kapcsolódnak egymáshoz, makromolekulát létrehozva.”

Erre szokták azt mondani: elbeszéltünk egymás mellett.

A legtöbbet szidott feladat

A legtöbb kérdés, panasz a következő, kísérletelemző feladattal kapcsolatban jutott el hozzám. A feladat öt alkérdésből áll, mindegyiknél két-két szerves anyagot kell megkülönböztetni, amihez kizárólag a feladatban felsorolt reagenseket lehet használni. Az érettségi után az egyik hírportálnak nyilatkozó diák arra célzott, hogy ez a feladat szerinte nagyon rossz, és „nagy valószínűséggel hibás”. Ez aztán elterjedt a Facebookon is, hogy hibás feladat van a kémia érettségiben.

Mi tehát a helyzet, tényleg rossz ez a feladat? Tény, hogy a megfogalmazása nem a legegyértelműbb. Például az, hogy „mindig más módszert” kell megadni a vegyületpárok megkülönböztetésére, azt is jelenti, hogy minden reagenst illetve a melegítést is csak egyszer szabad használni? Feltehetőleg nem, hiszen az e) kérdésnél a szacharózt és a karbamidot hevítéssel lehet csak megkülönböztetni (a szacharóz elszenesedik, a karbamid nem), de a c)-nél a propénal és az aceton megkülönböztetésénél az ezüsttükör-próbához is melegítés kell (bár ez nem szerepel a javítókulcsban). Szintén nem egyértelmű, hogy az a) – c) kérdéseknél meg kell-e adni az eltérő tapasztalatokat, ami alapján az azonosítást elvégezzük – én a biztonság kedvéért leírtam, de mint kiderült, a javítókulcs szerint ezt nem kellett megtenni. A d)-nél (tojásfehérje- ill. keményítőoldat megkülönböztetése) a javítókulcs szerint a biuretreakciót kell választani – ugyan a CuSO4 oldat önmagában is alkalmas lenne az azonosításra, de akkor a vizsgázó „a NaOH-oldatot nem használja fel”, tehát veszít egy pontot.

Túl sok a megkötés ebben a feladatban, szerencsésebb lett volna az elérhető reagenseket megadni, és a vizsgázókra bízni a megfelelő reagensek kiválasztását minden további előírás nélkül („mindenhol más módszert kell megadni, minden reagenst fel kell használni”). Ennek ellenére hibásnak nem mondanám, a feladat megoldható volt, még ha nem is volt minden válasz kézenfekvő, talán itt kellett a legtöbbet gondolkodni.

A tételkészítő bizottságnak ezeket a kérdéseket is leírtam, válaszul megerősítették, hogy a reagenseket és a melegítést is többször lehetett használni, illetve ami sok diáknak fontos lehet: a javítókulcsban leírttól eltérő azonosítás is elfogadható ennél a feladatnál.

Ezt kérdeztük: “Az 4. kísérletelemző feladatnál a feladat szövegében szereplő kitétel szerint az anyagok megkülönböztetésére mindig más módszert kell használni. Ez azt jelenti, hogy a felsorolt reagenseket és a melegítést is csak egyszer szabad alkalmazni?”

A tételkészítő bizottság válasza: “A melegítést, illetve az oldatok bármelyikét többször használhatja a vizsgázó az azonosítások során, de minden oldatot fel kell használnia. A feladatnak több megoldása is lehet, a javítási-értékelési útmutató egy lehetséges megoldást közöl. A javító tanárok fel vannak készülve a további megoldásokra és azok pontozására.”

Van-e kisebb az alumíniumionnál?

A következő ismét egy táblázatos feladat volt, ahol a tulajdonságaik leírása alapján hat különböző, egyaránt 10-10 elektronból álló részecskét kellett beazonosítani. Itt az első sor volt kissé problémás: a legkisebb méretű iont kellett megtalálni, értelemszerűen 10 elektronnal. A hivatalos válasz az alumínium(III) ion (sugara 51 pm), azonban a függvénytáblázatban ott van közvetlenül mellette a Si4+ ion is, ami szintén 10 elektronos és még kisebb (42 pm). Igaz, hogy a szilíciumra inkább jellemző a kovalens kötések kialakítása, +4-es ionja nem szerepel a tananyagban, de ha már benne van a függvénytáblázatban, akkor ezt is el kellene fogadni az alumínium mellett. Itt a bizottság megengedőbb volt: kérdésemre azt válaszolták, hogy a szilícium(IV)-iont is elfogadják a javítók.

09_ionsugar.PNG
Ionsugarak a “fehér” függvénytáblázatból. A szilíciumion kisebb, mint az alumíniumion, vegyületei viszont nem igazán ismertek.

A lángfestés magyarázata

A táblázat 14. kérdése a nátriumion lángfestésének “atomszerkezeti okát” firtatja – középiskolás szinten erre elég nehéz értelmes választ adni, azon kívül, hogy a nátrium elektronjai könnyen gerjeszthetők, ami nem egy túl konkrét válasz, de szerencsére a megoldókulcs sem kívánt ennél bővebb magyarázatot.

10_langfestes_Na.jpg
A nátrium intenzív sárga színűre festi a lángot (Kép: Søren Wedel Nielsen)

Lépésről lépésre megoldható számolások

A hatodik feladat egy egyensúlyi számítás: a ciklohexán magasabb hőmérsékleten benzolra és hidrogénre disszociál, ki kell számolnunk az átalakulás mértékét, az egyensúlyi állandót, a ciklohexán kezdeti tömegét. Ez ebben a témában egy viszonylag kellemes feladat volt, ismeretlen bevezetése nélkül is egyszerűen, néhány sorban kiszámolható. (Egyébként eléggé hasonlít a 2015. májusi idegen nyelvű feladatsor 7. feladatára, az viszont ennél valamivel nehezebb.)

A hetedik, elemző és számítási feladat, bár első olvasásra nehéznek tűnhetett (két alkoholból álló folyadékelegy reakciója kénsavval) kifejezetten könnyű volt, szinte alig kellett benne számolni. Az elegy összetételét például nem is kellett meghatározni. Egyedül a c) alkérdés nem volt teljesen egyértelmű: itt a két alkohol kénsav hatására lejátszódó eliminációs reakciójának “sztöchiometriai egyenletét” kellett felírni. A megoldókulcsban összegképlettel felírt reakcióegyenlet szerepel, de – mint az a tételkészítő bizottság válaszából kiderült – természetesen a szerkezeti képlettel felírt verzió is elfogadható.

A következő feladat egy kristályvizes számítás volt, a végén elektrokémiai feladatrésszel. Talán ez volt a feladatsor legnehezebb feladata, de az adott műfajban ez is inkább csak közepes nehézségű, különösebb ötletre nem volt szükség a feladat megoldásához. Az elektrokémiai feladatrész pedig kimondottan könnyű volt.

A kilencedik feladat újra a gyógyszerkémiai témához tért vissza, alumíniumot és egy ismeretlen fémet tartalmazó savmegkötő tabletta összetételét kellett számítással meghatározni. Ebben volt egy fogalmilag nehezebb visszaméréses titrálás a salétromsav feleslegének meghatározására, de ha ezt sikerült megfejteni, onnan a feladat már könnyen megoldható volt.

A tavalyinál nem volt nehezebb

Összességében a tavalyihoz hasonló nehézségű feladatsort kaptak az emelt szinten vizsgázók, problémamentes számolásokkal. Az alkérdések több feladatnál is lényegében lépésről lépésre végigvezették a vizsgázókat a számítási feladatokon, korábban ez inkább csak a középszintű vizsgára volt jellemző.

Mit kellene másképp?

Az elméleti kérdések közül némelyiknél volt kisebb értelmezési nehézség vagy vitatható válasz. A cink és más negatív standardpotenciálú fémek tömény oxidáló savakkal való, nem igazán egyértelmű reakciója már korábban is volt téma itt a blogon. Az esettanulmányoknál, ha valaminek a magyarázatára, indokára kérdez rá a feladat, meg kellene adni azt is, hogy a teljes pontszámhoz hány válasz megadása szükséges. A polimerizáció – polikondenzáció témájában pedig érdemes lenne az érettségi követelményeket módosítani, hogy ezek a fogalmak a tudományban használt definíciókkal összhangban legyenek.

“A 2017 májusi emelt szintű kémia érettségi feladatsorának elemzése” bejegyzéshez 14 hozzászólás

  1. Remek elemzés, jó meglátásokkal!
    A polimerizáció, polikondenzáció fogalmakat valóban javítani kellene a követelményekben, nem is értem eddig hogy lehetett így benne…

  2. Valóban remek elemzés.
    Néhány megjegyzés:
    – Az oldhatóságot a moláris tömeg is befolyásolja, tehát pl. ezzel is értelmezhető lenne a ciklopropán jobb oldhatósága.
    – A cink és tömény kénsav reakció esetén maradjunk a tankönyvi megfogalmazásoknál. Ha ugyanis feltételezzük a hidrogénképződést is, akkor ezt miért ne tehetnénk meg a vas és a tömény kénsav kölcsönhatásában is.
    – Sajnos, a kémiában számos olyan fogalom van, amelynek szűkebb és tágabb értelmű jelentése is van (pl. koncentráció, víz, alkohol, proton stb.). Ilyen a polimerizáció is. Csak azt tehetjük, hogy ezekre felhívjuk a tanulók figyelmét mind a tanórán, mind a tankönyvekben.
    – A nátriumionnak nincs könnyen gerjeszthető elektronja. Ez bizony sok problémát okozhat – különösen a “gondolkodó” tanulók esetében. A lángfestést ugyanis nátriumsóval végezzük el. Arra a tankönyvek nem szoktak kitérni, hogy a lángban atomizációs folyamat is lejátszódik, melynek során a nátrium-kloridból nátriumatom képződik. És annak már valóban van könnyen gerjeszthető elektronja.
    – Az azonos molekulatömegű aminok és alkoholok forráspontjának összehasonlítása emelt szinten elvárható. Már csak azért is, mert – többek között – azt is tudni kell magyarázni, hogy miért gáz az ammónia, és miért folyadék a közel azonos molekulatömegű víz.
    – (Zárójeles megjegyzés: tudomásom szerint a “bakelitlemez” nem bakelitből készült.)
    Összességében nem látok olyan nagy problémát, ami miatt ennek a feladatsornak a validitását meg kellene kérdőjelezni. Talán a ciklopropán – xenon oldhatóság az egyetlen, ahol nem értek egyet a bizottság állásfoglalásával.
    Az ilyen elemzésekre pedig továbbra is szükség lesz.

    1. Két éve hívta fel egy zenész tanítványom a figyelmem, amikor tanultuk , h a bakelit hőre keményedő műanyag, h a bakelit lemezek melegben eldeformálódnak… Akkor néztem utána, h PVC-ből , ill PVC+ PVAc kopolimerből készültek a “bakelit” lemezek és bakelitből soha.

      1. köszönöm, javítottam
        a kép gyanús is volt amúgy, mert a lemezek deformáltnak látszanak, ami a hőre keményedő bakelittel valóban nem történhetne meg

    2. “Az azonos molekulatömegű aminok és alkoholok forráspontjának összehasonlítása emelt szinten elvárható.’
      Ha nem szerepel a követelményekben, akkor nem várható el. (OKTV-n igen)

      1. Ha a víz-ammónia összehasonlítás elvárható, márpedig elvárható, akkor ez is. A követelmény nem tankönyv, minden szó szerint nem szerepelhet benne.

  3. Egy korrekt feladatsor jó elemzése, amely felhívja a figyelmet azokra a problémákra amit nem kellene újra megismételni.
    A leírtakkal a polimerizáció ügyében nem tudok teljesen egyetérteni, amíg a követelményrendszer megkülönbözteti, addig világosan megkülönböztethető: a polimerek keletkezésével járó reakciókat (talán főként a technológiában és inkább régebben) több csoportba szokták sorolni, a melléktermék keletkezéssel nem járó láncreakciókat szokták (szűkebb értelemben) polimerizációnak nevezni, a kismolekulájú melléktermék kilépésével járó lépcsős polimerképződési folyamatokat hívják polikondenzációnak (a poliaddíció, mint egy másik típus a lépcsős polimerizációra a középiskolai tananyagban nem szerepel). Ez két jól elkülöníthető reakciótípus, és mindkettőben polimer keletkezik. Vagyis (a tananyag értelmezése alapján) polimer keletkezhet polimerizációban és polikondenzációban is.
    Abban egyetértek, hogy nem biztos, hogy fenn kell tartani ezt a szemléletet, de ez az értelmezés olvasható pl. a polimerizáció német Wikipédia oldalán is (ami tudom, hogy nem a IUPAC, de egészen szakszerű és a technológiában általánosan használt szemléletet tükröz).
    A cinkkel kapcsolatban teljesen egyetértek, ha egyszer keletkezik hidrogén, akkor az egyenletet el kellene fogadni, az nem érv, hogy valami hibásan szerepel a tananyagban ezért legyen úgy. Azért is mert a feladatban nem vízmentes kénsav szerepel, hanem tömény kénsav és egy 70%-os kénsav is elég tömény és bőven fejleszt is hidrogént. Nyugodtan el lehetne fogadni mindkét egyenletet.
    Egy pontozási probléma, ami persze fenntartható, de észérvekkel védeni elég nehéz : A kísérletelemző feladatban a hangyasav + bróm reakció (HCOOH + Br2 = 2HBr + H2O + CO2) nem bonthatóan 2 pontos, vagyis az is 0 pontot kap, aki lehagyja a 2 együtthatót a HBr előtt, és az is aki semmit sem ír.

  4. A HCl halmazában kialakuló legerősebb kölcsönhatásról a jobbítás szándékával:
    A régi Nyilasi-féle egyetemi jegyzetben előforduló mondat szerint:
    A HF molekulák még gázfázisban is létrehoznak hidrogénkötést,a HCl molekulák nem.”
    A tankönyv “klónozás” során-akár a pletyka- ez a mondat módosult akként,hogy a HCl nem hoz létre hidrogénkötést. (A gázfázisú hidrogénkötés még a vízmolekulák esetén sem valósul meg 80 oC felett.) A legerősebb kölcsönhatás a kondenzált fázisban (leginkább szilárd) halmazállapotban jön létre. A tankönyv szerzők átveszik rendre ezt a “pletykát”,aminek a következménye az, hogy ostobaságot tanítanak a diákoknak és ezt kérik utána számon.
    Álljon itt az,amit a N.N Grenwood A.Earnshaw :Elemek kémiája II. 1105. oldalán olvashatunk:
    “…A többi hidrogén halogenid nem képez asszociátumokatsem gáz,sem folyadék hamazállapotban,de alacsony hőmérsékleten a hidrogén klorid és a hidrogén-bromid kristályok gyenge hidrogénkötéssel cikk-cakk láncokat alkotnak,amelyek hasonlóak a hidrogén-fluoridban létrejövő szerkezethez.”
    Nincs mit hozzáfűzni
    A tanár kolléga,aki évekkel ezelőtt a tételkészítő bizottsághoz fordult azzal,hogy elfogadhassa a HCl halmazban kialakuló legerősebb kötésként a hidrogénkötést,azt a választ kapta,hogy nem fogadható el.Indok: a tankönyvek azt írják,hogy a HCl halmaza dipólus-dipólus kölcsönhatást hoz létre.Továbbá azért nem,mert a klór nagyobb méretű.(SIC!)
    Egyszóval nem az a lényeges,hogy mi a tudományos igazság,hanem az,hogy a tételkészítő bizottság mit vár el a diáktól. Azaz a tényeket felülírhatja az igazságtól függetlenül valami egészen más dolog.Számomra ez szomorú.
    Szomorú,mert azt tanítom,hogy más ezzel kapcsolatban az igazság és más,amit mondani kell.
    Úgy tűnik,-a Xenon és a ciklopropán probléma válaszát olvasva- tényszerűségtől függetlenül megfellebbezhetetlen igazságot mond a bizottság. Pedig lehet,hogy szakmailag tévedhetnek.Lehet. Az elmúlt néhány év során ritka volt az olyan felvételi feladatsor,amely nem tartalmazott szakmai hibát,megfogalmazási pontatlanságot,félreérthető mondatot.

    1. H-kötés ügyben valóban ideje lenne túllépni a FON-on. De jelenleg én is tartom magam a tankönyvi szöveghez, mert egyszerű és jól betanítható, csak hát nem annyira igaz …

  5. Gondolom, nem csak én kerültem „dzsungelkémiá”-ba az emelt érettségi 4. feladatának javítása kapcsán. Egy-két észrevételem, kérdésem lenne.

    Mit tennétek, ha a diák az ecetsavat és a hangyasavat csak ezüst-nitrát-oldat hozzáadásával és melegítéssel próbálja azonosítani? (Van ilyen.)

    Ha hihetünk az angol nyelvű wikipedia-nak, akkor van itt három standardpotenciálunk:
    HCOOH(aq) + 2 H+ + 2 e− ⇌ HCHO(aq) +  H2O −0.03 V
    CO2(g) + 2 H+ + 2 e− ⇌ HCOOH(aq) −0.11 V
    Ag+ +  e− ⇌ Ag(s) +0.7996 V
    (Forrás: https://en.wikipedia.org/wiki/Standard_electrode_potential_(data_page))

    Az adatokból nekem az következik, hogy mind a formaldehidet, mind a hangyasavat képes oxidálni az ezüstion lúgos közeg, hidroxidionok, szalmiákszesz nélkül is.
    Mivel a közeg nem lúgos, így nem kell az Ag2O leválásával számolni, ezért nincs szükség komplexképzőre sem.

    Sőt, ha a még tesz hozzá NaOH-oldatot is (ilyennel is találkoztam az érettségizők megoldásai között), akkor egészen addig működnie kell, amíg savfeleslege van és a sav egy része visszaoldja az egyébként leváló ezüst(I)-oxidot.

    Pudingnak evés, de a „mazsolás puding”-nak kísérlet a próbája:

    a) Tömény hangyasavat kb. 1:1 arányban hígítottam vízzel, majd 0,1 mol/dm3-es ezüst-nitrát-oldatot adtam hozzá (szalmiákszeszt nem!) és melegítettem.
    Tapasztalat: Elemi ezüsttől átlátszatlan sötétszürke/fekete diszperz rendszer, szén-dioxid (bocs! színtelen gáz) fejlődése még a forrás előtt. Fémesen csillogó ezüst leválása nem tapasztalható.

    b) Híg hangyasav-oldathoz 0,1 mol/dm3-es ezüst-nitrát-oldatot öntöttem (szalmiákszeszt nem!) és melegítettem.
    Tapasztalat: Elemi ezüsttől az előzőnél sokkal halványabban megbarnuló oldat.

    c) Tömény hangyasavat kb. 1:1 arányban hígítottam vízzel, majd 0,1 mol/dm3-es ezüst-nitrát-oldatot adtam hozzá és valamennyi 1 mol/dm3-es NaOH-oldatot (de úgy, hogy még hangyasav-felesleg legyen), és melegítettem.
    Tapasztalat: A NaOH hozzáöntésével az Ag2O leválik, de rögtön vissza is oldódik. Innét megegyezik az a)-val.

    d) Formalinhoz 0,1 mol/dm3-es ezüst-nitrát-oldatot adtam (szalmiákszeszt nem!) és melegítettem.
    Tapasztalat: Elemi ezüsttől megbarnuló oldat, majd fémesen tükröződő elemi ezüst kiválása.

    Kedves Kollégák!
    Valamit nem vettem észre, vagy figyelmen kívül hagytam?
    Ellenőrzést, átgondolást, megerősítést, cáfolatot vagy pontosítást kérek.

    Valakinek megvan ez a cikk vagy hozzá tud férni?
    The mechanism of the reaction of the Tollens reagent
    Authors: Benet, William E.; Lewis, Gabriella S.; Yang, Louise Z.; Hughes, Peter D. E.
    Source: Journal of Chemical Research, Volume 35, Number 12, December 2011, pp. 675-677(3)
    Publisher: Science Reviews 2000 Ltd
    http://www.ingentaconnect.com/content/stl/jcr/2011/00000035/00000012/art00001

  6. Uraim!
    Nagy élvezettel olvasom hozzászólásaitokat. Mindig tanul az ember – és ebből a szempontból én is az vagyok…
    És ha már ezüsttükörpróba, hadd osszam meg Veletek egyik legújabb “felfedezésemet”:
    Valamiért elterjedt – lásd pl. Mozaik 11-12. vagy saját Maximos feladatgyüjteményünk -, hogy az aromás aldehidek (pl. benzaldehid) nem adják az ezüsttükörpróbát. Csak az volt gyanús, hogy Furka Szerves kémia c. könyvében a Tollens-próbánál alifás és aromás aldehidekről ír, míg a Fehling-próbánál csak alifásokról.
    Kipróbáltuk és kiderült, hogy a benzaldehid bizony adja az ezüsttükörpróbát, de nem adja a Fehling-próbát.
    (És hasonlót olvastam a hangyasavról is: az ezüsttükröt adja, a Fehlinget nem…)

    1. A benzaldehid Cannizaro-reakciója gyorsabban lezajlik erősen lúgos oldatban,ezért nem adja a Tollens reakciót.Ha meg mégis,akkor a benzaldehid nem ismeri ezt a magyarázatot,vagy nem túlzottan lúgos az oldat. 🙂

A hozzászólások jelenleg nem engedélyezettek ezen a részen.