Олимпиада Innocentive

здесь можно обсудить кошечек и ёжиков
Аватара пользователя
carlsten
Сообщения: 172
Зарегистрирован: Пт ноя 14, 2003 12:40 pm

Олимпиада Innocentive

Сообщение carlsten » Вс ноя 30, 2003 10:47 am

komu-nibud' udalos' skachat' zadanie?

Аватара пользователя
Satyros
Сообщения: 1934
Зарегистрирован: Чт мар 06, 2003 11:06 am

Сообщение Satyros » Вс ноя 30, 2003 11:19 am

Неа. Сидим, ждем...
Те, кто уцелеют, расскажут, как всё было замечательно.

Goodfellow
donator
Сообщения: 949
Зарегистрирован: Чт мар 06, 2003 4:40 pm

Сообщение Goodfellow » Вс ноя 30, 2003 12:22 pm

На сервере "Олимпиады" возникли некоторые проблемы: "Уважаемые участники Олимпиады. Приносим вам свои извинения за технические проблемы, с которыми вы столкнулись. Это вызвано тем, что хакеры искусственно перегрузили сервер "левыми" запросами. Интернет - не без уродов. Это - первая интернет-олимпиада такого уровня, которую мы проводим, поэтому к атаке хакеров мы оказались не готовы. В будущем все варианты развития событий будут предусмотрены, и мы обещаем, что сбоев больше не будет. Надеемся, что вы получите удовольствие от решения задач. Желаем успеха и еще раз приносим свои извинения. Время приема решений продлено до 17.00 мск."
На данный момент лично у меня задания олимпиады не качаются.

Goodfellow
donator
Сообщения: 949
Зарегистрирован: Чт мар 06, 2003 4:40 pm

Сообщение Goodfellow » Вс ноя 30, 2003 12:31 pm

На данный момент с сайта "Олимпиады" смог получить только задание по аналитической химии.

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Для разделения изотопно замещенных молекул бензойной кислоты C6H5C16O16OH (HA16) и C6H5C18O18OH (HA18) использованы методы высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) и капиллярного электрофореза.

Условия хроматографического разделения: неподвижная фаза – силикагель-C18, подвижная фаза – 20% метанол, 0,05 М ацетатный буфер, рН 4,83, 30 oС.

Условия электрофоретического разделения: напряжение 40 кВ, общая длина капилляра L = 750 мм, длина капилляра до детектора l = 500 мм, 0,05 М ацетатный буфер, рН 4,00.

1. Какая разновидность ВЭЖХ использована в данном процессе?

2. Напишите выражение зависимости коэффициента емкости k’ слабой одноосновной кислоты HA от концентрации H+ в подвижной фазе. Коэффициенты емкости для недиссоциированной и анионной форм кислоты равны k’HA и k’A, соответственно. Константа кислотной диссоциации HA равна Ka.

3. Рассчитайте мольную долю бензойной кислоты HA16 (в условиях эксперимента), находящуюся в форме аниона A–. Значение Ka для HA16 равно 3,63Ч10–5.

4. При хроматографировании смеси HA16 и HA18 коэффициент селективности α составил 1,012 (HA18 удерживается сильнее, чем HA16). Принимая для обеих кислот k’HA = 2,646 и k’A = 0,128, рассчитайте Ka для HA18.

5. Сколько теоретических тарелок необходимо, чтобы в указанных условиях хроматографического эксперимента полностью разрешить пики HA16 и HA18 (Rs = 1,5)?

6. Рассчитайте значение рН, при котором достигается наибольшая селективность хроматографического разделения HA16 и HA18.

7. Наилучшее хроматографическое разрешение пиков HA16 и HA18 достигается:
(1) при том же значении рН, что и наибольшая селективность
(2) при более высоком рН
(3) при более низком рН
Выберите правильный ответ и обоснуйте его.

8. Какой способ детектирования пиков бензойной кислоты в указанных условиях хроматографического разделения вам представляется наилучшим: кондуктометрический, амперометрический, фотометрический, рефрактометрический, флуориметрический? Обоснуйте свой выбор.

9. Оцените время миграции бензойной кислоты HA16 в условиях электрофоретического эксперимента, исходя из следующих данных: предельная эквивалентная электропроводность бензоат-иона l∞ = 3,24.10–3 м2.Ом–1.моль–1, константа кислотной диссоциации бензойной кислоты Ka = 6,46.10–5, время миграции бензилового спирта teof = 15,6 мин.

10. Как объяснить различие в величинах констант кислотной диссоциации HA16, приведенных в условиях вопросов 3 и 9?

11. Как изменятся (увеличатся, уменьшатся, останутся без изменения):
(1) времена миграции HA16 и HA18
(2) число теоретических тарелок
при введении в раствор 0,1% гидроксипропилцеллюлозы (ГПЦ)? Объясните ваш ответ.

12. К какому электроду (катоду, аноду) движутся анионы бензойной кислоты:
(1) в присутствии ГПЦ;
(2) в отсутствие ГПЦ? Объясните ваш ответ.

Так-с, теперь и органическая химия.

ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Три изомерных углеводорода A, B, C проявляют свойства диенов в реакции Дильса-Альдера. При этом, А – активнейший диен, реагирующий практически с любыми диенофилами (вследствие этого A весьма неустойчив и подвергается быстрой и необратимой димеризации даже при низких температурах с образованием димера A2). При облучении ультрафиолетом (длина волны >300 нм) A переходит в B.

B охотно реагирует с многими диенофилами только при нагревании до 200°С. При высокотемпературном флэш-пиролизе B образуется С.

Углеводород С реагирует только с достаточно активными диенофилами, например, с п-бензохиноном при кипячении в ксилоле, образуя ярко-желтый продукт CQA.
Все три углеводорода и их многочисленные производные находят широкое применение в химии и технологии полимеров. Особенно интересен в этом отношении B – как его гомополимер, так и сополимеры с участием фрагментов B обладают рядом уникальных свойств, обусловливающих их применение в различных областях, например, микроэлектронике, медицине, технологии полимерных композиций, отверждающихся при высокой температуре, и т.п. Аддукт B и фуллерена C60 используется для получения сополимеров, содержащих фуллереновые фрагменты.

Одно из простых производных B (соединение BK) легко получается при действии амида натрия в жидком аммиаке на смесь бромбензола и диэтилацеталя кетена с последующей обработкой продукта реакции разбавленной водной кислотой. Реакция BK с 2 экв. NBS в присутствии перекиси бензоила в CCl4 дает дибромид BKBr2, который при обработке 50%-ной серной кислотой переходит в соединение BDK. Действие водной щелочи на BDK с последующим подкислением дает хорошо известный продукт, 3-гидроксифталид, с количественным выходом. Фотолиз BDK (УФ l = 290 нм) дает неустойчивое высокореакционноспособное соединение BBK, которое является эффективным перехватчиком монооксида азота (реакция в сухом бензоле дает N-гидроксифталимид, хорошо известный инициатор радикальных реакций), а в присутствии п-хинонов дает производные хинизарина. Восстановление BDK борогидридом натрия с последующей обработкой продукта восстановления триметилхлорсиланом дает продукт BDH-TMS, бесцветный ниже 0°С, желтый при комнатной температуре, причем желтая окраска немедленно пропадает при добавлении олефинов или других непредельных соединений. BDH-TMS представляет собой рацемическую смесь, которую невозможно расщепить на энантиомеры из-за очень быстрой рацемизации. Это соединение легко реагирует с бензальдегидом c образованием соединения BDHA, которое легко гидролизуется водными растворами кислоты с образованием вицинального трео-диола threo-DH. Последний расщепляется периодатом натрия с образованием эквимольной смеси бензальдегида и фталевого диальдегида.

Соединение BK реагирует c литийорганическим производным углеводорода C с образованием продукта BKA, который при восстановлении по Клемменсену дает то же соединение, что можно легко получить при реакции Дильса-Альдера B + C.

Задания.
1. Нарисуйте формулы упомянутых в тексте (зашифрованных латинскими буквами жирным шрифтом) соединений. Для BDH-TMS, BDHA, threo-DH укажите стереохимию.
2. Напишите схемы всех упомянутых реакций.
3. Предложите механизм рацемизации энантиомеров BDH-TMS и объясните, почему не это соединение не теряет диастереомерную чистоту.
4. Предложите механизмы для следующих превращений: а) синтез BK; б) действие щелочи на BDK; в) превращение BDH-TMS в BDHA; г) превращение BK в BKA.
5. Нарисуйте структурную единицу гомополимеров An, Bn и Cn. Какой тип инициирования можно применять для полимеризации B? На какой реакции может быть основана способность полимеров, содержащих структурные фрагменты B, отверждаться при нагревании?

Внимание: Решения задачи должны быть записаны с использованием стандартных способов представления структурной и стереохимической информации (см. любой рецензируемый журнал по органической химии) корректными, не допускающими двусмысленного толкования формулами. Двусмысленность решения не будет толковаться в пользу соискателя, неясные решения (например, использование некорректных стереохимических формул, не позволяющих однозначно определять положения заместителей в молекуле, использование неопределенных пунктирных линий для обозначения делокализации) будет считаться ошибкой.

Goodfellow
donator
Сообщения: 949
Зарегистрирован: Чт мар 06, 2003 4:40 pm

Сообщение Goodfellow » Вс ноя 30, 2003 1:33 pm

С момента начала "Олимпиады" прошло 1 час 33 минуты... Не могу до сих пор получить квантовую химию. Все остальное есть...
P.S Биохимию опубликовать не получится - там формулы.



ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА

В 1990 году Кратчмер и его соавторы (W.Kratschmer et al, Nature,1990) сообщили, что им удалось получить несколько миллиграммов новой аллотропной формы углерода – фуллерена. Важнейшей стадией синтеза Кратчмера-Хоффмана было извлечение фуллеренов из углеродной сажи в бензольный раствор. Оказалось, что в отличие от графита, алмаза и аморфного углерода, фуллерены растворимы в ароматических растворителях. Эта растворимость служит теперь основой методов очистки и разделения фуллеренов (т.е. отделения фуллерена С60 от фуллеренов С70, С84 и т.д.).

Бакминстерфуллерен С60 обладает интересным свойством. Его растворимость в некоторых ароматических растворителях – C6H6, C6H5CH3, C6H5Br – при увеличении температуры Т (давление Р = const) проходит через острые максимумы (Тmax). С другой стороны, растворимость С60 в р-C6H4(CH3)2 с температурой плавно падает и не имеет экстремумов. Концентрация С60 в обсуждаемых насыщенных растворах составляет 10–4 – 10–5 моль/л. Молекулярная масса С60, определенная из осмотического давления толуольного раствора, равна 720 ± 30.

Вопросы.

I. Как изменяется химический потенциал вещества при его переходе из чистого твердого вещества: а) в насыщенный раствор; б) в ненасыщенный раствор?
Запишите термодинамическое уравнение, описывающее температурную зависимость растворимости химического вещества с образованием идеального и неидеального растворов. Могут ли эти уравнения объяснить падение растворимости с температурой? Могут ли они объяснить появление максимумов растворимости? Объясните.

II. Было выдвинуто несколько гипотез, объясняющих необычную температурную зависимость растворимости С60. Проанализируйте каждую из них и укажите, насколько она соответствует перечисленным в условии экспериментальным фактам:
1) Фуллерен С60 растворяется за счет образования комплексов с растворителем (явление напоминает химический транспорт); равновесная концентрация комплексов с температурой падает;
2) Фуллерен С60 образует кинетически устойчивые нанокластеры в растворе, которые с повышением температуры выше Тmax начинают разрушаться, мономеры С60 нерастворимы из-за очень высокой энергии активации этого процесса;
3) Фуллерен С60 образует соединения с растворителями в твердой фазе. Они разлагаются точно при температурах Тmax.
4) В твердом фуллерене С60 происходит фазовый переход первого рода при Т = Тmax.
5) Энтальпия растворения С60 меняет знак при температурах, близких к Тmax.

III. В вашем распоряжении появились новые экспериментальные данные:
1) УФ-спектры растворов С60 в C6H6, C6H5CH3 и р-C6H4(CH3)2 при нескольких температурах;
2) ЭПР спектры растворов С60 в C6H5Br и р-C6H4(CH3)2;
3) Данные по криоскопии растворов С60 в C6H6, C6H5CH3;
4) ПМР спектры раствора С60 в C6H5Br и системы {С60(тв) - насыщенный раствор С60 в C6H5Br} при температурах выше и ниже Тmax в этой системе;
5) Рентгенограммы твердой фазы, находящейся в равновесии с насыщенным раствором С60 в C6H6 при температурах выше и ниже Тmax в этой системе. .

Могут ли эти новые результаты помочь подтвердить или опровергнуть какую-либо из гипотез (1-5) из пункта II? Дайте свои комментарии по поводу возможностей каждого из методов (1-5) в пункте III.

IV. В дальнейшем были сняты кривые нагревания систем {С60(тв) – насыщенный раствор С60 в C6H5CH3} и {С60(тв) – насыщенный раствор С60 в p-C6H4(CH3)2} в дифференциальном сканирующем калориметре. При температуре максимума растворимости С60 в C6H5CH3 был обнаружен эндо-эффект (поглощение тепла). В системе с пара-ксилолом никаких эффектов нет.
а) Какая из первоначальных гипотез (1-5) пункта II становится теперь наиболее правдоподобной? Напишите термодинамические уравнения, объясняющие появление максимумов растворимости по температуре.
б) Нарисуйте схематически диаграмму состояния (T - x) системы С60 – C6H5Br (T < 450 К), где при температуре 350 К наблюдается максимум растворимости. Диаграмма должна объяснять на качественном уровне причину появления максимума.

Аватара пользователя
Satyros
Сообщения: 1934
Зарегистрирован: Чт мар 06, 2003 11:06 am

Сообщение Satyros » Вс ноя 30, 2003 1:38 pm

Квантовая химия есть, но ее тоже не выложишь, там график и аццкие формулы. Кроме того, ее всерно никто не решит.

А вообще, что и требовалось доказать - говно ваша олимпиада. Только проснулся зря рано утром.
Те, кто уцелеют, расскажут, как всё было замечательно.

Аватара пользователя
ИСН
Робин Гуд
Сообщения: 8532
Зарегистрирован: Пт окт 10, 2003 5:32 pm
Контактная информация:

Сообщение ИСН » Вс ноя 30, 2003 2:26 pm

Как мило, это моя родная тема (про фуллерен). Позвольте представиться: живой классик. Кристаллосольваты рулят!

Аватара пользователя
carlsten
Сообщения: 172
Зарегистрирован: Пт ноя 14, 2003 12:40 pm

Сообщение carlsten » Вс ноя 30, 2003 4:59 pm

nu chto gospoda, kak Vam tasks?

organica bila uboynaya

Aly
Сообщения: 2
Зарегистрирован: Чт ноя 20, 2003 1:43 pm

пена №1

Сообщение Aly » Пн дек 01, 2003 12:10 am

"почему не это соединение не теряет диастереомерную чистоту"
а какое?

Аватара пользователя
Himera
Сообщения: 3454
Зарегистрирован: Ср мар 05, 2003 5:38 pm
Контактная информация:

Сообщение Himera » Пн дек 01, 2003 8:39 am

Мда - несработавший будильник меня спас; :wink: химической термодинамикой я позанимался дома, а остальное - гори огнём. :twisted:

Самое забавное состоит в том, что в субботу вечером я был полностью уверен именно в таком развитии событий (в смысле неработающего сайта и прочих "прелестей" плохой организации).

Andrew
Сообщения: 82
Зарегистрирован: Пт апр 18, 2003 5:40 pm

Сообщение Andrew » Пн дек 01, 2003 9:57 am

Охохох, сейчас проверять начнем... 750 участников... Так что к вопросу о том, "что сейчас слушает химфак": в данный момент - "Болеро" Равеля!

Аватара пользователя
Satyros
Сообщения: 1934
Зарегистрирован: Чт мар 06, 2003 11:06 am

Сообщение Satyros » Пн дек 01, 2003 10:10 am

Хех... Командор танцует танго &copy;
Те, кто уцелеют, расскажут, как всё было замечательно.

Аватара пользователя
ИСН
Робин Гуд
Сообщения: 8532
Зарегистрирован: Пт окт 10, 2003 5:32 pm
Контактная информация:

Сообщение ИСН » Пн дек 01, 2003 11:38 am

Кто-нибудь даст мне прочитать, что там было по квантам?

Аватара пользователя
Satyros
Сообщения: 1934
Зарегистрирован: Чт мар 06, 2003 11:06 am

Сообщение Satyros » Пн дек 01, 2003 11:45 am

На форум его не выложишь (формулы), а мэйл тебе не посылается...
Те, кто уцелеют, расскажут, как всё было замечательно.

Аватара пользователя
ИСН
Робин Гуд
Сообщения: 8532
Зарегистрирован: Пт окт 10, 2003 5:32 pm
Контактная информация:

Сообщение ИСН » Пн дек 01, 2003 12:13 pm

Это интересно. Что у меня не так, из-за чего мэйл мне не посылается, хотя он указан в профиле?
И ещё, к форуму разве нельзя аттачить файлы?

Аватара пользователя
Satyros
Сообщения: 1934
Зарегистрирован: Чт мар 06, 2003 11:06 am

Сообщение Satyros » Пн дек 01, 2003 12:20 pm

Как аттачить файлы - не знаю, а когда пытался послать мэйл мне написали, что пользователь запретил прием почты через форум.
Те, кто уцелеют, расскажут, как всё было замечательно.

Аватара пользователя
ИСН
Робин Гуд
Сообщения: 8532
Зарегистрирован: Пт окт 10, 2003 5:32 pm
Контактная информация:

Сообщение ИСН » Пт дек 05, 2003 2:08 pm

Когда результаты-то обещали?

Andrew
Сообщения: 82
Зарегистрирован: Пт апр 18, 2003 5:40 pm

Сообщение Andrew » Пт дек 05, 2003 3:23 pm

Официальные результаты будут, видимо, в понедельник. Решением задачи по аналитике (с комментариями) готов поделиться с любым желающим хоть сейчас.

Аватара пользователя
DSP
Сообщения: 84
Зарегистрирован: Вс окт 26, 2003 7:36 pm

Сообщение DSP » Пт дек 05, 2003 9:08 pm

Я так понимаю, что аналитику решил мало кто. :)
Вот у меня вопрос - а что, действительно так можно делить меченные кислоты? И почему они с водой не обмениваются кислородами?
И еще, почему из всех областей аналитики была выбрана именно хроматография? Не потому ли, что там много достаточно сложных формульных построений на которых можно завернуть задачу? :D
Yours,
DSP

Andrew
Сообщения: 82
Зарегистрирован: Пт апр 18, 2003 5:40 pm

Сообщение Andrew » Пт дек 05, 2003 10:10 pm

Я так понимаю, что аналитику решил мало кто.
Мало кто решАл. Из 148 присланных работ - только 70. А решИли (хоть что-то) - 60 из 70.
Вот у меня вопрос - а что, действительно так можно делить меченные кислоты? И почему они с водой не обмениваются кислородами?
Можно. Все данные - подлинные, взятые из

N.Tanaka, M.Araki // J. Amer. Chem. Soc. 1985. V. 107. P. 7780.
S.Terabe, T.Yashima, N.Tanaka, M.Araki // Anal. Chem. 1988. V. 60. P.1673.
K.K.-C.Yeung, C.A.Lucy //Anal.Chem. 1998. V. 70. P.3286.

либо непосредственно, либо рассчитанные из данных, имеющихся там.
И почему они с водой не обмениваются кислородами?
Карбоксильные группы - кислородами? За такое время, думаю, не успеют. Водородами - другое дело. Честно скажу, с этой точки зрения особо не вчитывался, а самих статей под руками сейчас нет. Может, там что-то и говорится на этот счет. На одной из хроматограмм (или электрофореграмм?) там, помню, имеются три пика - O18-O18, O18-O16 и O16-O16.
И еще, почему из всех областей аналитики была выбрана именно хроматография? Не потому ли, что там много достаточно сложных формульных построений на которых можно завернуть задачу?
Формульных построений можно настроить в любом методе. Те, котрые требовались здесь, были, на мой взгляд, не такими уж и сложными. Может, их было просто несколько многовато. Но это первый наш опыт такого рода, прецедентов не было. Будем итерировать.
А почему именно хроматография? Не знаю... люблю я этот метод, да и вообще он сейчас самый популярный (от 60 до 85% всех анализов в мире - с использованием хроматографии, по разным оценкам). Так что - "вовсе не затем", а "просто потому"... Кстати: а почему только хроматография? А электрофоретическая часть? Та самая, завершающаяся вопросом "к катоду или аноду движутся бензоат-анионы"?

Кто хочет ознакомиться с полным текстом решения - смотрите здесь

http://msu.strana.de/Analyt_solut.doc

и пишите письма - обсудим.

Ответить

Вернуться в «лицом к лицу»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 22 гостя