Задачи очного тура Открытого V турнира юных химиков Новосибирской областиЗадача № 1 «Плохой бензин»
«-Мы забрали автомобиль из страховой компании и обнаружили там это… -Что это Хосе? -Это кристаллический протеон – добавляешь его в бензобак и мотор «не тянет». Все довольно безобидно, пока он находится в бензобаке, однако стоит машине перевернуться… -И что тогда? -Взрыв…» Несмотря на то, что химического соединения под таким названием не существует, сама идея устранения конкурента порчей его машины в автоспорте далеко не нова. Какие химические вещества или их комбинации могут использоваться беспринципными гонщиками в ситуациях, напоминающих эту сцену из фильма. Возможно ли подобрать вещества, действующие на различные свойства бензина и которые очень трудно обнаружить.
Задача № 2 «Fireball»
Задача № 3 «Магическое зелье»
Задача № 4 «Светочувствительные материалы»
Задача № 5 «Лунные руны»
Фильм “Человек-амфибия” (Ленфильм, 1961) являлся первым фильмом в СССР, в котором осуществлялись подводные съемки. Более того, в нем есть момент, во время которого человек идет под водой вдоль скалы, освещая при этом себе путь горящим факелом. Предположите устройство такого факела, какое вещество или вещества могли составить его основу, за счет чего факел способен гореть под водой? Для того, чтобы Ваш факел можно было использовать, он должен быть: а) безопасным б) легким в использовании и в) должен обеспечивать максимально долгое горение под водой.
Задача № 7 «Опыт Шерлока Холмса»
Какой реактив (или смесь реактивов) мог бы использовать великий сыщик? С чем именно идет реакция в гемоглобине? Возможна ли описанная реакция в предложенных соотношениях и с подобным визуальным эффектом? Будет ли идти реакция не с кровью, а с описанными в фильме вариантами веществ, которые якобы можно найти на одежде подозреваемого: ржавчина, фруктовый сок, краска (иными словами, насколько «качественна» будет реакция на кровь)? Задача № 8 «Синтетическая кожа»
Задача № 9 «Лак»
Предложите несколько компонентов, которые могут входить в состав лака, чтобы для изменения его цвета достаточно было нанести бесцветное вещество. Предложите состав лака, который может менять цвет при разном типе освещения (искусственное и естественное) и разной температуре.
Задача № 10 «Нюхач»
Задача № 11 «4 8 15 16 23 42»
Задача № 12 «Бодроперцовое зелье»
Предложите безопасный для человека состав микстуры, которая могла бы его согреть, рассмотрите вариант из одного или двух компонентов, то есть сначала выпиваем первый компонент, потом запиваем вторым (не ограничивайтесь только жидким состоянием компонентов). Рассчитайте, на сколько градусов можно поднять температуру тела (удельную теплоёмкость и массу 14-ти летнего волшебника оцените сами) и не лучше ли просто выпить две чашки теплого чая. Что за дым мог идти из носа и ушей пациента?
Задача № 13 «Спецэффекты»
Как вы думаете, можно ли повторить подобные эффекты, только используя химические реактивы? Необходимо создать чернила, чтобы при опрыскивании каким-то одним веществом (или не взаимодействующей между собой смесью) проявилась разноцветная надпись, содержащая все семь цветов радуги. Реактивы должны быть устойчивы в растворе хотя бы в течение суток. Можно ли смешивать представленные цвета? Предложите технологию подобного смешивания.
Во многих фантастических книгах и фильмах часто упоминаются неутомимые стражи или сильные существа Гаргульи. При желании они могут превращать часть своего тела в камень, что делает их неуязвимыми для атак врага. Предложите механизм данных превращений. На чем он основан. Обратим ли предложенный вами вариант?
Задача № 15 «Айсберг»
|
В фильме «Мишель Вальян: Жажда скорости», один из отрицательных персонажей довольно банально расправляется со своим конкурентом – гонщиком на трассе – добавляя ему в бензобак «вещество», называемое «кристаллический протеон».
Во многих фантастических фильмах можно увидеть фантастический вид оружия: огненный шар, который горит на руке, не обжигая её, но взрывается при ударе о препятствие. Такое оружие называют «Fireball». Реально ли создать такое оружие при помощи современных достижений химии или других смежных наук? Предложите свои варианты устройства такого оружия, чтобы оно отвечало всем описанным свойствам. На каких физико-химических процессах будет основана его работа?
Волшебное зелье Бабы Яги из сказки под силу сварить любому уважающему себя химику. Правда, придется постараться, чтобы добыть главные компоненты зелья. Как можно приготовить цветное зелье, из которого будет идти дым? Можно ли сделать дым цветным? Постарайтесь сделать так, чтобы напиток при этом остался не только потрясающе красивым, но и безопасным и годным к употреблению человеком.
Фотография — получение и сохранение изображения при помощи светочувствительного материала или светочувствительной матрицы в фотокамере. Исторически фотографии получали на основе галогенидов серебра и его носителя (полимерная подложка в случае фотоплёнки). Предложите свой состав и принцип действия (создание и проявление изображения) фотопленки, не используя соединения серебра.
В первой части фильма «Хоббит» гномам для того, чтобы добраться внутрь горы их древнего королевства, необходимо было прочитать послание на карте. Это послание было написано необычными рунами, которые отражали только лунный свет. Предложите варианты химических веществ, с помощью которых могли быть написаны эти руны, а также механизм их свечения.
Задача № 6 «Подводный факел»
В первой части знаменитого советского телевизионного сериала о Шерлоке Холмсе и Докторе Ватсоне «Знакомство» есть сцена с качественной реакцией на кровь, где, как говорит сам сыщик, он нашел реактив, «осаждаемый только гемоглобином крови и больше ничем». Затем на глазах гостей Холмс проводит опыт в химическом стакане: одна капля крови (1 мл), капля неизвестного реактива и большое количество воды (примерно 0,3 л). После добавления всех компонентов раствор краснеет через некоторое время.
В сериале «Визитёры», повествующем о вторжении на Землю инопланетной расы ящеров, агрессоры имеют человеческий облик, но их истинный облик абсолютно отличается от нашего. Их секрет состоит в синтетической коже, которая выглядит как настоящая, и по всем свойствам похожа на человеческую. Однако, она не может регенерировать, и ящерам, получившим ранения, приходятся обрабатывать рану бесцветным клееподобным веществом, после чего раны затягиваются. Предложите свои варианты «синтетической кожи», удовлетворяющие хотя бы двум параметрам, отвечающим обычной (цвет, тепло, изменение цвета при нагревании/охлаждении и т.д.). Также, предложите вариант клея, способного восстановить такую кожу при ранениях.
В фильме "5-ый элемент" секретарша дивным образом меняла цвет ногтей, просто проводя по ним неокрашенной кисточкой (одной и той же).
В комедии Богатенький Ричи профессор химии изобретает прибор, который способен определять все известные вещества на запах и произносить вслух их названия. В фильме это прибор спасает жизнь главным героям, вовремя "почуяв" тринитротолуол. Предположите, какие физико-химические процессы могут лежать в основе работы данного прибора. Возможно, ли создать такой прибор? Какие функциональные ограничения он будет иметь?
В сериале “Остаться в живых” герои, пережившие авиакатастрофу, начинают обживать остров, куда их выбросило. При этом они строят палатки, ищут питьевую воду, спасаются от полярных медведей (в самом деле – чем ещё заняться в тропиках?) и непонятного чёрного дыма. Однако с чем у них никак не складывается, так это с электричеством. Предложите способ выработки и/или запасания электричества химическими методами в условиях необитаемого острова. Способ должен быть технически выполнимым, то есть не включать в себя использование, к примеру, жидкого азота или сверхвысоких давлений.
В фильме “Гарри Поттер и Кубок Огня” после испытаний в Чёрном озере все замёрзшие участники получили порцию бодроперцового зелья, про которое известно, что это – “Резко согревающее зелье. Имеет небольшое побочное действие: из носа и ушей пациента часа три идёт лёгкий дым.”
В разных фильмах для быстрого изменения цвета объектов используют компьютерную графику и специальные скрипты. Используя окно скрипта, можно изменять цвет всех объектов сцены, только выделенных, тем, которым назначен определенный материал.
Задача № 14 «Гаргулья»
Человек-лёд или Айсберг – член Людей Икс. Он способен понижать температуру своего тела. Это проявляется не только внутренне, но и внешне. Он может излучать сильный холод и замораживать предметы одним прикосновением руки. Предположите несколько способов, как можно незаметно имитировать замораживание при прикосновении рукой с использованием химических или физико-химических процессов. Оцените «охлаждающую способность» вашего способа и сравните их между собой (какое количество химических веществ необходимо для этого взять).
