Đề thi Icho tiếng việt 2021 Nhật bản

Đề thi Icho tiếng việt 2021 Nhật bảnĐề thi Icho tiếng việt 2021 Nhật bảnĐề thi Icho tiếng việt 2021 Nhật bảnĐề thi Icho tiếng việt 2021 Nhật bảnĐề thi Icho tiếng việt 2021 Nhật bảnĐề thi Icho tiếng việt 2021 Nhật bảnĐề thi Icho tiếng việt 2021 Nhật bảnĐề thi Icho tiếng việt 2021 Nhật bảnĐề thi Icho tiếng việt 2021 Nhật bảnĐề thi Icho tiếng việt 2021 Nhật bảnĐề thi Icho tiếng việt 2021 Nhật bảnĐề thi Icho tiếng việt 2021 Nhật bảnĐề thi Icho tiếng việt 2021 Nhật bảnĐề thi Icho tiếng việt 2021 Nhật bảnĐề thi Icho tiếng việt 2021 Nhật bảnĐề thi Icho tiếng việt 2021 Nhật bảnĐề thi Icho tiếng việt 2021 Nhật bản

VNM-1 C-0 C-1 VNM-1 C-0 C Anh Nguyen IChO General instructions Cover sheet Please return this cover sheet together with all the related question sheets IChO VNM-1 C-0 G-1 International Chemistry Olympiad 2021 Japan 53rd IChO2021 Japan 25th July – 2nd August, 2021 https://www.icho2021.org G0-1 Vietnamese (Vietnam) IChO VNM-1 C-0 G-2 G0-2 Vietnamese (Vietnam) Hướng dẫn chung • Thí sinh sử dụng bút màu để viết câu trả lời • Máy tính khơng có chức lập trình • Bài thi có câu • Thí sinh làm câu khơng theo thứ tự • Thí sinh có để làm • Thí sinh bắt đầu làm có lệnh START • Tất phần trả lời phải viết vào ô trả lời tương ứng tờ làm bút cho Nếu cần giấy nháp, thí sinh sử dụng mặt sau tờ câu hỏi Chú ý câu trả lời viết ngồi trả lời khơng chấm điểm • Trình bày tính tốn có liên quan trả lời Điểm tối đa cho làm trình bày đầy đủ • Giám thị thơng báo 30-phút trước có lệnh STOP • Thí sinh phải dừng làm có lệnh STOP Nếu thí sinh khơng dừng viết thời gian kết thúc thi khơng chấm điểm • Bản thức tiếng Anh thi cung cấp cho thí sinh cần làm rõ câu hỏi • Thí sinh khơng phép khỏi vị trí khơng có cho phép giám thị Nếu thí sinh cần hỗ trợ (máy tính hỏng, vệ sinh, v.v ), thí sinh giơ tay xin phép đợi đến giám thị đến CHÚC MAY MẮN! Câu hỏi Thang điểm Tiêu đề Điểm tổng Phần trăm Hydrogen bề mặt kim loại 24 11 Viên nang đồng vị 35 11 Định luật Lambert–Beer 22 Hoá học oxi hoá khử Zinc 32 11 Silicon huyền bí 60 12 Hố học chất rắn kim loại chuyển tiếp 45 13 ”Chơi đùa” với hệ thơm không benzen 36 13 Động lực học phân tử hữu tính khơng trùng vật ảnh chúng 26 11 Giống không giống viên nang 23 10 Tổng 100 IChO VNM-1 C-0 G-3 G0-3 Vietnamese (Vietnam) Hằng số vật lý Phương trình Hằng số Tốc độ ánh sáng chân khơng 𝑐 = 2.99792458 × 108 m s−1 Hằng số Planck ℎ = 6.62607015 × 10−34 J s Điện tích nguyên tố 𝑒 = 1.602176634 × 10−19 C Khối lượng electron 𝑚e = 9.10938370 × 10−31 kg Hằng số điện (khả cho phép chân không) 𝜀0 = 8.85418781 × 10−12 F m−1 Hằng số Avogadro 𝑁A = 6.02214076 × 1023 mol−1 Hằng số Boltzmann 𝑘B = 1.380649 × 10−23 J K−1 Hằng số Faraday 𝐹 = 𝑁A × 𝑒 = 9.64853321233100184 × 104 C mol−1 Hằng số khí 𝑅 = 𝑁A × 𝑘B = 8.31446261815324 J K−1 mol−1 = 8.2057366081 × 10−2 L atm K−1 mol−1 Đơn vị khối lượng nguyên tử thống 𝑢 = Da = 1.66053907 × 10−27 kg Áp suất tiêu chuẩn 𝑝 = bar = 105 Pa Áp suất khí 𝑝atm = 1.01325 × 105 Pa Nhiệt độ khơng ∘ C = 273.15 K Ångstrom Å = 10−10 m Picometer pm = 10−12 m Electronvolt eV = 1.602176634 × 10−19 J Part-per-million ppm = 10−6 Part-per-billion ppb = 10−9 Part-per-trillion ppt = 10−12 pi 𝜋 = 3.141592653589793 Cơ số logarit tự nhiên (số Euler’s) 𝑒 = 2.718281828459045 IChO VNM-1 C-0 G-4 G0-4 Vietnamese (Vietnam) Phương trình Định luật khí lí tưởng Định luật Coulomb’s 𝑃 𝑉 = 𝑛𝑅𝑇 , với 𝑃 áp suất, 𝑉 thể tích, 𝑛 số mol chất, 𝑇 nhiệt độ tuyệt đối khí lí tưởng 𝑞 𝑞 𝐹 = 𝑘e 2 𝑟 , với 𝐹 lực tĩnh điện, 𝑘e (≃ 9.0 × 109 N m2 C−2 ) số Coulomb’s, 𝑞1 𝑞2 giá trị điện tích, 𝑟 khoảng cách điện tích Nguyên lý thứ nhiệt động lực học Δ𝑈 = 𝑞 + 𝑤 , với Δ𝑈 biến thiên nội năng, 𝑞 nhiệt cung cấp, 𝑤 công thực Enthalpy 𝐻 𝐻 = 𝑈 + 𝑃𝑉 Entropy 𝑆 theo nguyên lý Boltzmann’s 𝑆 = 𝑘B ln 𝑊 , với 𝑊 số trạng thái vi mô 𝑞 Δ𝑆 = rev 𝑇 , với 𝑞rev nhiệt trình thuận nghịch Biến thiên entropy Δ𝑆 Năng lượng tự Gibbs 𝐺 𝐺 = 𝐻 − 𝑇𝑆 Δr 𝐺∘ = −𝑅𝑇 ln 𝐾 = −𝑧𝐹 𝐸 ∘ , với 𝐾 số cân bằng, 𝑧 số electron, 𝐸 ∘ điện cực tiêu chuẩn Chỉ số phản ứng 𝑄 Δr 𝐺 = Δr 𝐺∘ + 𝑅𝑇 ln 𝑄 Cho phản ứng 𝑎A + 𝑏B ⇌ 𝑐C + 𝑑D 𝑐 𝑑 [C] [D] 𝑄= 𝑎 𝑏 [A] [B] , với [A] nồng độ A IChO VNM-1 C-0 G-5 Biến thiên nhiệt Δ𝑞 Phương trình Nernst cho phản ứng oxi hoá khử G0-5 Vietnamese (Vietnam) Δ𝑞 = 𝑛𝑐m Δ𝑇 , với 𝑐m nhiệt dung mol không phụ thuộc vào nhiệt độ 𝐶 𝑅𝑇 ln ox 𝐸 = 𝐸∘ + 𝑧𝐹 𝐶red , với 𝐶ox nồng độ chất oxi hố, 𝐶red nồng độ chất khử Phương trình Arrhenius 𝐸𝑎 ) 𝑅𝑇 , với 𝑘 số tốc độ, 𝐴 hệ số trước mũ, 𝐸𝑎 lượng hoạt hố exp(𝑥) = 𝑒𝑥 Phương trình Lambert– Beer 𝐴 = 𝜀𝑙𝑐 , với 𝐴 độ hấp thụ quang, 𝜀 hệ số hấp thụ mol phân tử, 𝑙 độ dài truyền quang, 𝑐 nồng độ chất Phương trình Henderson–Hasselbalch Đối với cân HA ⇌ H+ + A− , với số cân 𝐾a , [A− ] pH = p𝐾a + log ( ) [HA] 𝑐 𝐸 = ℎ𝜈 = ℎ 𝜆 , với 𝜈 tần số, 𝜆 bước sóng ánh sáng Năng lượng photon 𝑘 = 𝐴 exp (− Tổng chuỗi hình học Khi 𝑥 ≠ 1, Phương trình gần để giải tập Khi 𝑥 ≪ 1, ≃1+𝑥 1−𝑥 𝑛 + 𝑥 + 𝑥2 + ⋯ + 𝑥𝑛 = ∑𝑖=0 𝑥𝑖 = − 𝑥𝑛+1 1−𝑥 IChO VNM-1 C-0 G-6 Bảng hệ thống tuần hoàn nguyên tố G0-6 Vietnamese (Vietnam) IChO VNM-1 C-0 G-7 Độ chuyển dịch hoá học H NMR G0-7 Vietnamese (Vietnam) IChO VNM-1 C-0 G-8 Δ𝛿 cho nhóm alkyl : ca +0.4 ppm G0-8 Vietnamese (Vietnam) VNM-1 C-1 C-1 VNM-1 C-1 C Anh Nguyen IChO Problem Cover sheet Please return this cover sheet together with all the related question sheets IChO VNM-1 C-8 Q-2 Q8-2 Vietnamese (Vietnam) Lưu ý: Đối với tất Câu hỏi 8, thí sinh phải vẽ liên kết đơn liên kết đôi liên hợp câu trả lời giống hình thí dụ carbohelicene Khơng vẽ vịng trịn cho hệ thống 𝜋 liên hợp A.1 Vẽ cấu trúc A – C Phải xác định rõ đồng phân lập thể 9pt A.2 Nỗ lực tổng hợp [5]carbohelicene từ muối photphonium hợp chất ban đầu thích hợp hình thành lượng vết [5]carbohelicene, thay vào tạo sản phẩm D có khối lượng phân tử thấp Da so với [5]carbohelicene Độ chuyển dịch hóa học H -NMR D liệt kê Vẽ cấu trúc D [D (𝛿, ppm in CS2 , r.t.), 8.85 (2H), 8.23 (2H), 8.07 (2H), 8.01 (2H), 7.97 (2H), 7.91 (2H)] 3pt [5]- [n]carbohelicene lớn có tính bất đối xứng xoắn Sự chuyển qua lại đối quang helicene diễn chậm nhiệt độ phịng Cấu hình bất đối [n]cacbohelicene định nghĩa (M) (P) hình Các [n]carbohelicene với n lớn phân tách đối quang sắc ký cột bất đối Phương pháp phát triển Giáo sư Yoshio Okamoto Ảnh tư liệu: The Japan Prize Foundation IChO VNM-1 C-8 Q-3 Q8-3 Vietnamese (Vietnam) Đa-helicene phân tử có chứa hai nhiều cấu trúc giống helicene Nếu xét đặc tính bất đối xứng xoắn nó, có nhiều đồng phân lập thể tương ứng với với đa-helicene Thí dụ, hợp chất E chứa ba [5]carbohelicene phân tử Một đồng phân lập thể mô tả (P, P, P) hình A.3 Quá trình trime hóa 1,2-đibromobenzene xúc tiến niken tạo triphenylene Khi cho phản ứng tương tự với đồng phân đối quang F, (P) -F, thu đa-helicene G (C66 H36 ) ) Cho chuyển qua lại đồng phân lập thể không xảy phản ứng, xác định tất đồng phân lập thể có khơng trùng G Lưu ý, phải vẽ đồng phân với cấu hình bất đối đầy đủ hình thí dụ trên; đồng phân lập thể khác cần liệt kê cách sử dụng M P Thí dụ, đồng phân lập thể khác E liệt kê sau (1, 2, 3) = (P, M, P), (P, M, M), (P, P, M), (M, M, M), (M, M, P), (M, P, P), and (M, P, M) 7pt IChO VNM-1 C-8 Q-4 Q8-4 Vietnamese (Vietnam) Phần B Sumanene hydrocacbon hình bát cơng bố lần Nhật Bản vào năm 2003 Tên ”sumanene” bắt nguồn từ từ tiếng Phạn-Hindi ”suman” có nghĩa hoa hướng dương Quá trình tổng hợp sumanne thực chuỗi phản ứng bao gồm phản ứng mở vịng đóng vịng trao đổi (ring-opening and a ring-closing metathesis) Các phản ứng metathesis tổng quát xúc tác phức (Ru *) cho B.1 Vẽ cấu tạo chất trung gian I (không phải vẽ lập thể) 3pt IChO VNM-1 C-8 Q-5 B.2 Q8-5 Vietnamese (Vietnam) Xuất phát từ tiền chất quang hoạt J, qua trình tự phản ứng tạo dẫn xuất sumanene quang hoạt K Các trung tâm lập thể J khơng bị ảnh hưởng q trình Vẽ cấu trúc lập thể K 4pt IChO A8-1 VNM-1 C-8 A-1 Vietnamese (Vietnam) Động lực học phân tử hữu tính khơng trùng vật ảnh chúng Phần A A.1 (9 pt) A (3 pt)                                   A.2 (3 pt)                                       B (3 pt)             C (3 pt)             IChO VNM-1 C-8 A-2 A.3 (7 pt)                                                                                           A8-2 Vietnamese (Vietnam) IChO VNM-1 C-8 A-3 Part B B.1 (3 pt)                                               B.2 (4 pt)                                               A8-3 Vietnamese (Vietnam) VNM-1 C-9 C-1 VNM-1 C-9 C Anh Nguyen IChO Problem Cover sheet Please return this cover sheet together with all the related question sheets Q9-1 IChO VNM-1 C-9 Q-1 Vietnamese (Vietnam) Giống không giống viên nang 10% toàn Câu hỏi A.1 A.2 A.3 A.4 A.5 Điểm tổng Điểm tối đa 13 2 3 23 Điểm chấm Những đứa trẻ ngoan không làm vậy, bạn tháo bóng tennis thành hai mảnh chữ U Dựa ý tưởng này, hợp chất tổng hợp dạng phân tử hình chữ U với kích thước khác Hợp chất điều chế để so sánh với trình bọc nang hợp chất khảo sát IChO VNM-1 C-9 Q-2 Q9-2 Vietnamese (Vietnam) Quá trình tổng hợp vẽ bên Thành phần phần trăm (%) khối lượng hợp chất 9: C 40.49%, H 1.70% O 17.98% IChO VNM-1 C-9 Q-3 A.1 Q9-3 Vietnamese (Vietnam) Vẽ cấu tạo 4–9; bỏ qua lập thể Sử dụng ”PMB” làm nhóm thay vẽ tồn cấu trúc nhóm p-methoxybenzyl hiển thị sơ đồ 13pt Trên phổ khối lượng 1, pic ion tương ứng với dimer (112 ) quan sát rõ ràng, pic ion không thấy phổ Trên phổ H NMR , tất NH proton có nguồn gốc từ tương đương mặt từ tính, độ chuyển dịch hóa học chúng khác đáng kể so với độ chuyển dịch hóa học proton NH Những liệu liên kết hydrogen hình thành nhóm NH với nguyên tử X phân tử khác tạo thành dạng viên nang lưỡng phân tử A.2 Khoanh tròn tất (những) nguyên tử X thích hợp 2pt A.3 Hãy cho biết số liên kết hydrogen viên nang lưỡng phân tử (112 )   2pt IChO VNM-1 C-9 Q-4 Q9-4 Vietnamese (Vietnam) Viên nang lưỡng phân tử (112 ) có khơng gian bên trong, phân tử nhỏ Z thích hợp bao bọc Hiện tượng biểu thị phương trình sau: Hằng số cân đóng nang phân tử Z vào cho đây: Việc bọc phân tử vào viên nang theo dõi phổ NMR Thí dụ, 12 C6 D6 cho tín hiệu khác phổ H NMR trước sau thêm CH4   Hợp chất tạo thành viên nang bền lớn (222 ) Phổ H NMR 2 đo hỗn hợp dung môi C6 D6 , C6 D5 F C6 D6 / C6 D5 F, với tất điều kiện khác giữ không đổi Độ chuyển dịch hóa học proton Ha trong dung môi cho Khơng thấy tín hiệu khác Ha Giả sử bên viên nang chứa số lượng phân tử dung mơi lớn có thể, tín hiệu tương ứng với loại viên nang chứa đầy dung môi A.4 dung môi 𝛿 (ppm) of Ha C6 D6 4.60 C6 D5 F 4.71 C6 D6 / C6 D5 F 4.60, 4.71, 4.82 Hãy cho biết số phân tử C6 D6 C6 D5 F đóng nang 2 ứng với tín hiệu Ha 3pt IChO VNM-1 C-9 Q-5 Q9-5 Vietnamese (Vietnam) Phổ H NMR đo C6 D6 cho thấy 2 bọc phân tử acid 1-adamantanecarboxylic (AdA), số kết hợp (𝐾a ) xác định nhiệt độ khác Tương tự, giá trị 𝐾a CH4 eq (2) nhiệt độ khác C6 D6 xác định cách đo H NMR Đồ thị hai số kết hợp (như ln𝐾a so với 1/T) biểu diễn Không có phân tử C6 D6 bọc Trên đường II, biến thiên entropy (Δ𝑆) (1) biến thiên entanpi (Δ𝐻) (2), động lực cho đóng nang đường II (3) Do đó, đường I tương ứng với (4), đường II tương ứng với (5) A.5 Chọn phương án từ cột A B để điền thay vào (1) – (5) đoạn văn A B (1) dương âm (2) dương âm (3) Δ𝑆 Δ𝐻 (4) CH4 2 AdA (5) CH4 2 AdA 3pt IChO VNM-1 C-9 A-1 Giống không giống với viên nang A.1 (13 pt) (2 pt)                         (3 pt) (2 pt)                         (2 pt) (2 pt)                         (2 pt) A9-1 Vietnamese (Vietnam) IChO VNM-1 C-9 A-2 A9-2 Vietnamese (Vietnam) A.2 (2 pt) A.3 (2 pt) A.4 (3 pt) 𝛿 (ppm) of Ha Số phân tử C6 D6 Số phân tử C6 D5 F   4.60 ppm     4.71 ppm     4.82 ppm   A.5 (3 pt)   (1) ∶     (4) ∶ (2) ∶ (5) ∶ (3) ∶ .. .IChO VNM-1 C-0 G-1 International Chemistry Olympiad 2021 Japan 53rd IChO2 021 Japan 25th July – 2nd August, 2021 https://www .icho2 021.org G0-1 Vietnamese (Vietnam) IChO VNM-1 C-0... phải dừng làm có lệnh STOP Nếu thí sinh khơng dừng viết thời gian kết thúc thi khơng chấm điểm • Bản thức tiếng Anh thi cung cấp cho thí sinh cần làm rõ câu hỏi • Thí sinh khơng phép khỏi vị... ∑