Απαντήσεις από τον 32ο ΠΜΔΧ 2018

Επίσημες απαντήσεις από την Ένωση Ελλήνων Χημικών για τον 32ο Πανελλήνιο Μαθητικό Διαγωνισμό Χημείας

Γ΄ Λυκείου

Β΄ Λυκείου

Α΄ Λυκείου

Θέματα 32ου Πανελλήνιου Μαθητικού Διαγωνισμού Χημείας

Ανακοίνωση ΕΕΧ: Η Ένωση Ελλήνων Χημικών (ΕΕΧ) διοργανώνει κάθε χρόνο, υπό την αιγίδα του ΥΠΠΕΘ, τον ΠΜΔΧ μέσω του οποίου επιλέγονται οι μαθητές που εκπροσωπούν την Ελλάδα στην Διεθνή Ολυμπιάδα Χημείας.

Η ΕΕΧ θέλοντας να διασφαλίσει την διακριτική ικανότητα των θεμάτων, την αξιοπιστία του ΠΜΔΧ και την αξιοκρατική επιλογή των μαθητών που εκπροσωπούν τη χώρα, έχει ψηφίσει στο Ανώτατο Όργανο Διοίκησης, τη Συνέλευση των Αντιπροσώπων (ΣΤΑ), αυστηρό πρωτόκολλο –κανονισμό για την πραγματοποίηση του ΠΜΔΧ με βάση τον οποίο γίνεται η επιλογή των θεμάτων και η βαθμολόγηση των γραπτών.

                                                         

Σήμερα, 17-03-2018, πραγματοποιήθηκε ο 32ος ΠΜΔΧ με τη βοήθεια συναδέλφων καθηγητών της Δευτεροβάθμιας, αλλά και Πανεπιστημιακών, μελών των Περιφερειακών Τμημάτων της ΕΕΧ, καθώς και μεταπτυχιακών και προπτυχιακών φοιτητών, οι οποίοι προσέφεραν εθελοντικά τις υπηρεσίες τους.

Σύμφωνα με τις πρώτες εκτιμήσεις ο διαγωνισμός πραγματοποιήθηκε χωρίς σημαντικά προβλήματα και η συμμετοχή ήταν μεγάλη.

Στην ιστοσελίδα της ΕΕΧ θα βρίσκονται αναρτημένα τα θέματα του 32ου ΠΜΔΧ, καθώς και ο πλήρης φάκελος του ΠΜΔΧ, ο οποίος περιλαμβάνει το σύνολο των θεμάτων μεταξύ των οποίων έγινε η επιλογή, καθώς και την ταυτότητα των επιτροπών. Ο φάκελος και τα θέματα θα είναι αναρτημένα στο τμήμα: «ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΙ»- «ΤΜΗΜΑ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΧΗΜΙΚΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ», ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως τράπεζα θεμάτων.

Οι λύσεις των θεμάτων θα αναρτηθούν μετά την παραλαβή του συνόλου των γραπτών, προς το τέλος της επόμενης εβδομάδας.

Η ΕΕΧ ευχαριστεί θερμά όλους τους μαθητές που μετείχαν στον 32ο ΠΜΔΧ, επενδύοντας χρόνο και κόπο για να εκφράσουν την αγάπη τους για την Επιστήμη της Χημείας.

Επίσης, ευχαριστεί τους φοιτητές, τους συναδέλφους καθηγητές, τα μέλη των Περιφερειακών Τμημάτων που συμμετείχαν, την Οργανωτική και την Επιστημονική επιτροπή του διαγωνισμού, χωρίς την εθελοντική προσφορά των οποίων η πραγματοποίηση του ΠΜΔΧ θα ήταν αδύνατη.

Θέματα Γ Λυκείου: ΕΔΩ

Θέματα Β΄Λυκείου: ΕΔΩ

Θέματα Α΄Λυκείου: ΕΔΩ

Γ΄ Λυκείου: Επανάληψη (ασκήσεις-θεωρία): Νο11

Μία κορεσμένη μονοσθενής αλκοόλη Α αντιδρά με I2  και ΝaOH οπότε παράγεται κίτρινο ίζημα και 2,4 g της οργανικής ένωσης Β. Όλη η ποσότητα της Β διαλύεται στο νερό και προκύπτει διάλυμα (Χ)  όγκου 250 mL με pH=9. Σε 125 mL του διαλύματος (Χ) προσθέτουμε (χωρίς μεταβολή του όγκου του διαλύματος) την απαιτούμενη ποσότητα  HCl που χρειάζεται για να αντιδράσει όλη η ποσότητα της Β, οπότε προκύπτει διάλυμα με pH=3. 

Να βρεθούν οι Σ.Τ. των Α και Β.    Ar: C=12, H=1, O=16, Na=23.

 Για το νερό στους 25οC: Κw=10-14.

(Aπ: Α: 2-βουτανόλη)

Γ΄Λυκείου: Επανάληψη (ασκήσεις-θεωρία): Νο10

                                                    

7,8 g ισομοριακού μείγματος των ενώσεων CvH2v+2O (A) και  CkH2k+2O (B)  με  v<k, χωρίζονται σε δύο ίσα μέρη.
Το 1ο μέρος με πλήρη οξείδωση δίνει 1,12L αερίου (σε STP) που θολώνει το ασβεστόνερο.
Με επίδραση περίσσειας μεταλλικού Νa στο 2ο μέρος ελευθερώνονται 0,56 L αερίου (σε STP).
α) Να βρεθούν οι Σ.Τ. των Α και Β και η σύσταση του μείγματος σε mol.
β) Σε 1,6 g της Α προσθέτουμε  2,3 g  Νa και στη συνέχεια με την προσθήκη περίσσειας νερού παρασκευάζουμε 100 mL διαλύματος Χ. Να βρεθεί το pH του διαλύματος Χ στους 25οC.
Αr:  C=12, H=1, O=16, Νa=23   Kw=10-14.
(Aπ: α) 0,1 mol A -0,1 mol B,  β) pH=14)

Ρυθμιστικά διαλύματα στο αίμα μας

Υπάρχουν ρυθμιστικά διαλύματα στο αίμα μας;

Η παρουσία ρυθμιστικών διαλυμάτων στο αίμα, καθώς και σε άλλα υγρά του οργανισμού μας, έχει θεμελιώδη σημασία. Αυτό συμβαίνει κυρίως γιατί οι διάφορες βιολογικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στον οργανισμό μας, γίνονται παρουσία ενζύμων, που ως γνωστό η δράση τους επηρεάζεται σε σημαντικό βαθμό από το pH. Η κανονική τιμή του pH του πλάσματος του αίματος του ανθρώπου είναι μεταξύ 7.35 –7.45. Μικρές αλλαγές στην τιμή του pH της τάξεως του δέκατου της μονάδος μπορούν να προκαλέσουν σοβαρές ασθένειες ή ακόμα το θάνατο.

Τι γίνεται αν το pH του αίματος μειωθεί;
Όταν η τιμή του pH πέσει κάτω από την κανονική τιμή π.χ. γίνει 7,2 έχουμε οξέωση. Αυτό μπορεί να προέλθει από καρδιακή ή νεφρική ανεπάρκεια, από παρατεταμένη διάρροια ή ακόμα από εξαντλητική γυμναστική κ.λ.π. Συνέπεια αυτού είναι ο ασθενής να περιέλθει σε κωματώδη κατάσταση. Με άλλα λόγια αυτή η ελάχιστη μεταβολή στο pH, που αντιστοιχεί σε αύξηση της [Η3Ο+] της τάξεως του 4 10-8 Μ, μπορεί να φέρει ένα υγιή άνθρωπο κοντά στο θάνατο.

Τι γίνεται αν το pH του αίματος αυξηθεί;
Αν το pH του αίματος υπερβεί την τιμή 7,6 έχουμε αλκάλωση και αυτό συνοδεύεται με μυϊκή ακαμψία. Αξίζει να σημειώσουμε ότι οι ορειβάτες που σκαρφαλώνουν σε μεγάλα ύψη, π.χ. στην κορυφή του Έβερεστ (8848 m), παρουσιάζουν υψηλές τιμές pH στο αίμα τους (π.χ. 7.7-7.8), λόγω της ταχύπνοιας που παρουσιάζουν εξ’ αιτίας της πολύ χαμηλής πίεσης του οξυγόνου.

Πως το αίμα διατηρεί σχετικά σταθερό το pH του;
Το πλάσμα του αίματος διατηρείται σε σχεδόν σταθερή τιμή pH με τη βοήθεια ρυθμιστικών διαλυμάτων, όπως ανθρακικών, φωσφορικών αλάτων και πρωτεϊνών. Απ΄ αυτά ίσως σημαντικότερο είναι το σύστημα H2CO3 / HCO3– , του οποίου η ρυθμιστική δράση στηρίζεται στην ισορροπία:
                                        H2CO3  + H2O <=> HCO3–  +  H3O+
Το CO2 εισέρχεται στο αίμα, σε μορφή H2CO3, κατά τη διάρκεια της λειτουργίας αναπνοής (το CO2 ανταλλάσσεται με το Ο2 στους πνεύμονες). Η περιεκτικότητα του αίματος σε H2CO3 καθορίζεται από το ποσό του CO2 που εκπνέουμε, το οποίο συσχετίζεται με την ταχύτητα και το βάθος εισπνοής. Η κανονική γραμμομοριακή σχέση HCO3– / H2CO3 στο αίμα είναι 20/1. Αν η συγκέντρωση του HCO3–  αυξηθεί σε σχέση με αυτή του H2CO3, τότε το pH του αίματος αυξάνεται (αλκάλωση).  Αν η συγκέντρωση του H2CO3 αυξηθεί σε σχέση με αυτή του HCO3–, τότε το pH του αίματος μειώνεται (οξέωση).

Ρυθμιστική ικανότητα του αίματος
Για να αντιληφθείτε την υψηλή ρυθμιστική ικανότητα του αίματος, ας υποθέσουμε ότι προσθέτουμε 0.01 mol HCl σε 1 L αίματος. Τότε, το pH του αίματος μεταβάλλεται από 7.4 σε 7.2. Αν κάνουμε το ίδιο πείραμα, προσθέτοντας 0.01 mol HCl σε 1 L αλατόνερου (που είναι ισοτονικό προς το αίμα), το pH θα μεταβληθεί από 7.0 σε 2.0!
Πηγή: www.sciencelab.gr

17 Μαρτίου 2018 Πανελλήνιος Μαθητικός Διαγωνισμός Χημείας

11η Μαρτίου 2018 Πανελλήνια ημέρα Χημείας – Η Χημεία παράθυρο στη ζωή και για την ζωή

Η Ένωση Ελλήνων Χημικών έρχεται για μία ακόμη χρονιά να υπενθυμίσει ότι η 11Η Μαρτίου έχει καθιερωθεί από το 1995 ως Πανελλήνια Ημέρα Χημείας, με στόχο να ενημερώνει τον πολίτη ότι η Χημεία είναι η βασική επιστήμη, η οποία μπορεί να διατυπώσει τα ερωτήματα, αλλά κυρίως να παράσχει και τις απαντήσεις. Ξεκινώντας από τα φιλοσοφικά ερωτήματα της ύπαρξης, και φθάνοντας σε απλά καθημερινά ερωτήματα που αφορούν στην υγεία, στην ποιότητα της ζωής, στον τρόπο που λειτουργούν οι οργανισμοί, στην εξοικονόμηση φυσικών πόρων, στην παραγωγή και την χρήση καινοτόμων υλικών, η Χημεία είναι η επιστήμη που βρίσκεται στον πυρήνα της απάντησης.

Πολλές φορές η «Χημεία» και τα «χημικά» αναφέρονται με την αποστροφή που προκαλεί κάτι που δεν είναι φυσικό και φορτώνονται με την ενοχή για τα δεινά αυτού του κόσμου.

Πόσο άδικες και πόσο αντιεπιστημονικές είναι αυτές οι αναφορές! Άδικες, γιατί η ζωή είναι Χημεία. Μικρές «εκρήξεις» νευροδιαβιβαστών, δηλαδή των χημικών ουσιών - αγγελιοφόρων των εγκεφαλικών μηνυμάτων  στα εγκεφαλικά κύτταρα είναι υπεύθυνες για τα συναισθήματα και τις συμπεριφορές μας. Όταν η χημική ουσία ντοπαμίνη πλημυρίζει τα εγκεφαλικά κύτταρα ο άνθρωπος θέτει στόχους και γεμίζει από ευχαρίστηση όταν τους επιτυγχάνει, ενώ η έκρηξη της ωκυτοκίνης, της ορμόνης της αγκαλιάς, τον γεμίζει με τρυφερότητα και αισθήματα εμπιστοσύνης. Είναι μια άλλη χημική ουσία, η σεροτονίνη, που εμποδίζει την κατάθλιψη και μία άλλη το κολλαγόνο που επιτρέπει στο δέρμα να είναι ελαστικό.

Είναι η ανάπτυξη της επιστήμης της Χημείας που βελτίωσε την υγεία, επέκτεινε το προσδόκιμο της ζωής, επέτρεψε με τα νέα υλικά που κατασκεύασε την έκρηξη της τεχνολογίας, μείωσε την πείνα, έκανε την ζωή πιο καθαρή, πιο ασφαλή και πιο έγχρωμη, μια που και η παλέτα των χρωμάτων από την οποία σήμερα με ευκολία διαλέγουμε δεν είναι παρά λίγο περισσότερο από 100 χρόνων επίτευγμα της Χημείας.

Έχει και προβλήματα η ανάπτυξη της Χημείας, ατυχήματα, υπερκατανάλωση  φυσικών πόρων, κακές πρακτικές, αστοχίες στην παραγωγή προϊόντων, διαχείριση επικίνδυνων ουσιών, αλλά είναι αντιεπιστημονικό να επιρρίπτουμε την ευθύνη στην Επιστήμη.

Δεν υπάρχει κακή επιστήμη, όπως δεν υπάρχουν και κακές ανακαλύψεις ή κακά προϊόντα. Υπάρχουν κακές πρακτικές και κακή χρήση και αυτές συνδέονται με την έλλειψη γνώσης και την ανεπαρκή εκπαίδευση.

Σήμερα που διανύουμε το πρώτο μισό του 21ου αιώνα, ενός αιώνα που θα χαρακτηριστεί από την έκρηξη της τεχνολογίας και την εξέλιξη της 4ης Βιομηχανικής Επανάστασης ασφαλής πολίτης θα είναι ο εκπαιδευμένος να αναγνωρίζει, να αξιολογεί, να σκέφτεται, να κρίνει, να επηρεάζει και να αποφασίζει πολίτης.

Σε αυτό το πολύπτυχο η οργανωμένη και με συνοχή μελέτη της Χημείας στο πλαίσιο του εκπαιδευτικού συστήματος θα μπορούσε να εφοδιάσει τον πολίτη, αλλά και τον μελλοντικό επιστήμονα όχι μόνο με γνώσεις, αλλά κυρίως με ένα οργανωμένο, ορθολογικό και τεκμηριωμένο σύστημα σκέψης που θα αποτελέσει την πλατφόρμα της θεμελιώδους γνώσης πάνω στην οποία θα στηριχτεί σταθερά η οποιαδήποτε νέα.

Η αναβάθμιση της Χημείας στο εκπαιδευτικό σύστημα είναι μια επένδυση στην κοινωνία της γνώσης και συνδέεται άρρηκτα, όχι μόνο με την προετοιμασία του πολίτη, αλλά κυρίως με την δημιουργία προϋποθέσεων βιώσιμης οικονομικής και τεχνολογικής ανάπτυξης στηριγμένης σε σύγχρονη πρωτογενή και δευτερογενή παραγωγή και υπηρεσίες υψηλής προστιθέμενης αξίας.

Ας είναι η Πανελλήνια ημέρα Χημείας 2018 το έναυσμα για να δούμε τον σύγχρονο κόσμο και τις προοπτικές που υπάρχουν μέσα από το παράθυρο που η Χημεία μας ανοίγει με στόχο την οικοδόμηση ενός μέλλοντος στο οποίο οι καλές πρακτικές θα είναι περισσότερες από τις κακές, η ευημερία θα στηρίζεται στην συνέπεια, την επιμονή και την σκληρή εργασία, η ανάπτυξη θα στηρίζεται στην επιστήμη και στην παραγωγή και θα αφορά περισσότερους, και ο σεβασμός στον άνθρωπο και στο περιβάλλον θα είναι απαραίτητες προϋποθέσεις.

Ένωση Ελλήνων Χημικών

Πρόταση επαναπροσδιορισμού του mole από την IUPAC

Αναγκαία η ενημέρωση των εγχειριδίων μετά την αλλαγή του ορισμού

«Ένα mole περιέχει τόσες στοιχειώδεις οντότητες όσα και τα υπάρχοντα άτομα σε 12g άνθρακα-12» είναι αυτό που πολλοί χημικοί- και μαθητές - θα απαντούσαν εάν τους ζητούνταν να ορίσουν το ένα mole. 

Ωστόσο, ο ορισμός αυτός των βιβλίων έχει πλέον προγραμματιστεί να ξαναγραφεί από τη Διεθνή Ένωση Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας, IUPAC. Αν και λίγα θα αλλάξουν στην πράξη, ο νέος ορισμός της IUPAC για το mole φαίνεται να κερδίζει υποστήριξη από όλες (σχεδόν) τις πλευρές. Ο νέος ορισμός, σύμφωνα με την IUPAC, βασίζεται αποκλειστικά στη σταθερή τιμή του αριθμού Avogadro και περιγράφει ότι το mole περιέχει ακριβώς 6,02214076 x 10Λ23 στοιχειώδεις οντότητες. Ο επαναπροσδιορισμός αυτός αποτελεί μέρος των προσπαθειών εκσυγχρονισμού του Διεθνούς Συστήματος Μονάδων (SI). Η κινητήρια δύναμη της αλλαγής είναι να σπάσει η σχέση μεταξύ του ενός χιλιογράμμου και της ουσίας που αυτό ορίζει. 

«Κατά τη διάρκεια διεθνούς έρευνας έγινε φανερό ότι υπάρχουν πολλοί άνθρωποι που δεν είναι ευχαριστημένοι με το σημερινό ορισμό του mole», λέει ο Juris Meija από το Εθνικό Συμβούλιο Έρευνας του Καναδά και μέλος της ομάδας εργασίας της IUPAC. 

«Ο προηγούμενος ορισμός έχει μια έμμεση λογική, καθώς το mole έχει οριστεί να έχει τόσες οντότητες όσες υπάρχουν σε μια συγκεκριμένη μάζα μιας άλλης ουσίας. Ο νέος ορισμός με τη σαφή λογική του απλά σταματάει το κυνηγητό αυτής της σκέψης». Στην πράξη, βέβαια, ο επαναπροσδιορισμός θα έχει μικρό αντίκτυπο. «Επί του παρόντος, δεν υπάρχει απολύτως κανένα τεχνολογικό όφελος που να παρέχει ο νέος ορισμός», λέει ο Meija. Αν και ο καθορισμός της σταθεράς Avogadro θα μπορούσε θεωρητικά να έχει επιπτώσεις στις μετρήσεις υψηλής ακρίβειας, ο Meija εξηγεί ότι «είμαστε σήμερα τουλάχιστον τέσσερις τάξεις μεγέθους μακριά από το να μπορούμε να επωφεληθούμε από αυτό. Αφού δεν υπάρχουν - επί του παρόντος - επιστημονικά πλεονεκτήματα, θα μπορούσαμε να αναρωτηθούμε προς τι η αλλαγή», λέει ο Meija. «Αλλά φυσικά, πρέπει επίσης να αναγνωρίσουμε την παιδαγωγική πλευρά, καθώς και τις πιθανές μελλοντικές εξελίξεις στις τεχνικές μέτρησης». 

                                      

Εκείνοι που εργάζονται στην εκπαίδευση καλωσορίζουν την αλλαγή. «Ο νέος ορισμός είναι καλά εναρμονισμένος με αυτόν που χρησιμοποιούν οι μαθητές στην πράξη», λέει ο ερευνητής της χημικής εκπαίδευσης Marcy Towns από το Πανεπιστήμιο Purdue, ΗΠΑ, μέλος της ομάδας εργασίας της IUPAC. «Δεν πρόκειται να έχει μεγάλο αντίκτυπο σε ότι κάνουν οι άνθρωποι στην τάξη», λέει. «Αν και φυσικά τα βιβλία θα πρέπει να αλλάξουν».

Ωστόσο, ορισμένες κριτικές φωνές αμφισβητούν την πρακτικότητα του νέου ορισμού. Σε μια επιστολή προς την IUPAC, η γαλλική επιτροπή χημείας έγραψε ότι αποσυνδέοντας τον ορισμό από μια μετρήσιμη μάζα, ο ορισμός του mole είναι πλέον πολύ μακριά από αυτό που ισχύει στην πράξη. Άλλωστε, οι ουσίες ζυγίζονται για να καθορίσουν την ποσότητα των περιεκτικοτήτων που περιέχουν,

υποστηρίζουν. Ο νέος ορισμός που προτείνεται από την IUPAC θα εξεταστεί από τη Γενική Διάσκεψη για τα μέτρα και τα σταθμά - το μόνο όργανο που μπορεί να κάνει αλλαγές στο SI - το Νοέμβριο του τρέχοντος έτους και αν γίνει δεκτή, θα επισημοποιηθεί το Μάιο του 2019.

Πηγή: R Marquardt et al, Pure Appl. Chem., 2018, 90, 175 (DOI:

10.1515 / pac-2017-0106)

Βλπ. περισσότερα για το mole εδώ