Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

VIII Всероссийская Интернет - олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в будущее"

Всероссийская Интернет-олимпиада школьников, студентов, аспирантов и молодых ученых в области наносистем, наноматериалов и нанотехнологий "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!"

Химия (7-11 класс), ответы: 10. Холмс и наночастицы

Какое вещество и в каком количестве было внесено в яйцо?

Так как соль неизвестного металла подвергалась электролизу, то она растворима. Это отметает варианты внесения нерастворимых сульфидов и селенидов кадмия. Был внесён нитрат или ацетат кадмия. Анион определяется из двух качественных наблюдений. Первое: барий показывает отсутствие карбонатов, сульфатов, фторидов и фосфатов. Второе – графики электролиза нитрата серебра и жижи, обработанной нитратом серебра, имеет одинаковый начальный отрезок. Это указывает на присутствие серебра в ионном виде, то есть отсутствие ионов-осадителей. Растворимыми являются нитрат серебра, серебряные соли органических кислот.

Неизвестный металл и его количество определяются из данных электролиза. Разницы в массе почти точно в два раза для электролиза серебра и неизвестного металла (на отрезках до первого излома, то есть примерно по 190 секунд каждый) указывает на различие либо атомных масс в два раза (при одинаковой валентности), либо валентности в два раза (при одинаковой или близкой атомной массе). В первом случае подходящих элементов нет. Во втором – подходят кадмий и палладий.

Количество кадмия рассчитывается из данных второго графика. Начальный отрезок (до 181 секунды) соответствует электролизу серебра, взятого в избытке. Отрезок от 181 до 567,5 секунды – электролизу кадмия. Проведём расчёт

m = Mr*I*t/2*F = 112*0,5*386,5/2*96484 = 0,112 г (металла)

или 0,001 моль соли

Если соль – нитрат, то её масса равна 0,236 г

Если соль – ацетат, то её масса равна 0,230 г

Принимаются и другие ответы, если они удовлетворяют растворимости соответствующих солей кадмия и серебра.

Опишите процессы, происходившие в яйце. Приведите уравнения реакций.

В яйце началось гниение белка и начал выделяться сероводород. Сероводород реагировал с ионами кадмия, образуя коллоидный сульфид кадмия, стабилизированный белком (как за счёт тиольных групп, так и за счёт вязкости раствора белка) При добавлении нитрата серебра или соли меди образовывались сульфид серебра и меди соответственно. (так как они существенно менее растворимы чем сульфид кадмия). Жижа приобретала чёрный цвет. Цинк и барий не вытесняют кадмий из его солей. Барий, помимо прочего, свидетельствует об отсутствии карбонатов и сульфатов (а также фосфатов, фторидов и силикатов)

Белок -> сероводород (приведшие реакцию распада цистеина получают дополнительный балл)

H2S + Cd2+ => CdS + 2H+

CdS + CuSO4 => CuS + CdSO4

CdS + 2AgNO3 => Ag2S + Cd(NO3)2

Почему жижа светилась под действием ультрафиолета?

Частицы сульфида кадмия – квантовые точки, способны флуоресцировать под действием ультрафиолетового излучения. Поэтому полученный раствор светился.

Насколько однородны частицы, ответственные за свечение? Как они называются? Ответ поясните.

Частицы называются квантовые точки. В данном случае, они скорее всего достаточно крупные и однородные. Связано это с тем, что в процессе гниения сероводород выделяется очень медленно. Поэтому вероятнее не образование новых частиц, а рост уже зародившихся. От агрегации и оседания их защищает белок яйца, содержащий множество тиольных групп.

Удалась бы затея Мориарти, если бы он использовал соли ртути? Ответ поясните.

Скорее всего, удалась бы. Соли ртути очень сильные консерванты и яйцо не испортится. Хотя ионы ртути прочно связываются яичным белком (сырое яйцо – первое средство при попадании солей ртути в желудок), при переваривании последнего ферментами они освободятся.

 

Прикрепленные файлы:
Chem-10.pdf (103.87 Кб.)

 



Исходное задание

Ёлки-палки!
Ёлки-палки!

Дистанционный лекторий ФНМ МГУ
Опубликованы приглашения на 4 интересные лекции онлайн лектория проекта дистанционного образования факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова на ближайшую неделю.

Евгений Кац: Перовскит, загадка названия и история открытия
28 мая 2020 г. в 18:00 мск. в рамках развития дистанционного образования ФНМ МГУ имени М.В.Ломоносова состоялась онлайн лекция известного ученого, профессора Евгения Каца (Ben-Gurion University of the Negev) "Перовскит, загадка названия и история открытия", который известен не только своими выдающимися научными достижениями в области химии твердого тела, углеродных наноматериалов, перовскитной фотовольтаики, но и большим вкладом в популяризацию науки.

М.Гретцель "The stunning rise of perovskite solar cells"
28 мая 2020 г. в 19:00 мск. в рамках развития дистанционного образования ФНМ МГУ имени М.В.Ломоносова состоялась онлайн лекция всемирно известного ученого, профессора М.Гретцеля (Федеральная политехническая школа Лозанны) "The stunning rise of perovskite solar cells".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии
Гудилин Е.А., Горбунова Ю.Г., Калмыков С.Н.
Отделение химии и наук о материалах РАН, а также химический факультет и факультет наук о материалах МГУ инициируют реализацию открытого образовательного проекта «Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии». В рамках проекта ведущие ученые, члены Российской и международных Академий, видные представители вузовской науки прочитают тематические образовательные лекции по химии, науках о материалах, современным подходам в биологии и медицине. Видеозаписи лекций будут размещены в открытом доступе и могут быть использованы ВУЗами в основной и дополнительной образовательных программах, а также для самоподготовки и мотивации студентов и аспирантов на будущие научные достижения.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.