Сборник содержит более 500 нестандартных задач по неорганической, органической и физической химии. Задачи разделены на несколько уровней сложности, ко всем задачам даны ответы и/или указания. Сборник предназначен в первую очередь для подготовки к олимпиадам и для дополнительных занятий по химии в школе: элективных курсов, школьных кружков. Однако он будет интересен не только школьникам и учителям, но и студентам, преподавателям, научным работникам — всем, кто связан с химией и интересуется красивыми и необычными химическими структурами и превращениями.

Оглавление

От редактора

Перед вами - совершенно уникальная книга. На первый взгляд это обычный сборник задач, в котором к тому же нет ни примеров, ни подробных решений, а есть лишь условия и краткие ответы. Но как только вы начнёте решать эти задачи, вы поймёте, что всё очень необычно и вы попали в мир высокого химического интеллекта, созданный авторами. При решении задач вы испытаете множество сильных эмоций - бессилие и отчаяние в первые моменты, острое желание заглянуть в ответ и узнать, что же такое авторы задумали, затем - высокое интеллектуальное напряжение и, наконец (в удачном случае), - восторг от правильного решения. Эта книга гарантирует вам интеллектуальное удовольствие и массу впечатлений. Всё это от того, что она написана с любовью - любовью к химии и к интеллектуальному труду, и вы это почувствуете, работая с книгой.

Уникальность книги - в том, что в ней нет не только типовых задач, но и вообще нет двух задач, похожих друг на друга. Приёмы и идеи, найденные вами для одной задачи, не будут работать для другой. Каждый раз при решении вам надо будет придумывать что-то новое. Вам придётся очень крепко подумать и как следует поработать с источниками химической информации, но в результате вы узнаете очень много нового и интересного о химических структурах и превращениях, а иногда по-новому взглянете на то, что уже знаете. Работая с книгой, вы сильно вырастете как химик - и не только в плане конкретных знаний, но и в умении применять общие законы и принципы химии. Условие только одно - придётся очень много трудиться: в этих задачах на поверхности не лежит ничего.

Несколько простых советов по работе с книгой (разумеется, вы не обязаны им следовать).

1. Старайтесь не заглядывать в ответы, разве что в самом крайнем случае, - иначе вы лишите себя большого удовольствия от само стоятельного решения.
2. Не старайтесь решать много задач сразу - трёх-четырёх в день более чем достаточно, иначе «вынос мозга» гарантирован, так как задачи интеллектуально очень насыщенны.
3. Не зацикливайтесь на нерешённых задачах, их в любом случае будет довольно много. Не получается одна задача - переходите к другой, из другой темы, другого уровня. Нет глубокого смысла решать задачи подряд.
4. Не стесняйтесь и не расстраивайтесь, если некоторые задачи не решаются. Ведь они могут быть основаны на фактах или идеях, которых вы пока ещё не знаете. Если совсем не получается и зашли в полный тупик - пишите автору или редактору (vadimPeduc.chem.msu.ru), мы постараемся помочь.
5. Если удалось решить задачу - запишите решение и сохраните его, иначе через какое-то время забудете и придётся решать по-новой.

Желаю вам увлекательной и плодотворной работы.

В заключение хочу поблагодарить Алексея Зейфмана за возможность поработать с таким интересным текстом. Низкий поклон и светлая память Александру Зосимовичу Лисицыну, создавшему эти замечательные задачи!

Вадим Ерёмин,
профессор химического факультета МГУ

Предисловие

В этой книге собраны задачи, сочинённые моим учителем Александром Зосимовичем Лисицыным. Он воспитал не одно поколение лицеистов¹, многие из которых успешно выступали на российских и международных олимпиадах и, что не менее важно, выбрали химию в качестве своей профессии. Уже несколько лет Александра Зосимовича нет с нами, поэтому я посчитал своим долгом сделать всё, чтобы эта сторона его многогранной учительской деятельности не осталась забытой, а приносила пользу (и удовольствие) школьникам и всем тем, кто любит необычные задачи по химии.

Александр Зосимович был необыкновенным человеком; уникальны и эти задачи. Сначала при подготовке этой книги я пытался подробно описывать ход решения каждой задачи, но очень быстро понял, что почти во всех случаях решение неформализуемо и не может быть изложено шаг за шагом. В каждой задаче (даже в задачах первого уровня) есть изюминка (а в некоторых - даже не одна), не поняв которую решение не найти. Однако если вы поняли суть задачи, заглядывать в ответы скорее всего не придётся - решение само сложится в цельную картину, как паззл, и вы поймёте, что оно правильное.

Большинство задач в этом сборнике - так называемые «угадайки». Несмотря на обилие количественных данных в некоторых задачах, не нужно решать их простым перебором. Приведу пример - одну из задач (неорганическая химия, уровень 3, задача 20) мы решали наперегонки с коллегой, он написал специальную программу для автоматического перебора вариантов, а я искал решение из общехимических соображений. В результате я нашёл ответ достаточно быстро, а в его программу (на написание которой пришлось потратить немало времени) закралась ошибка, которая не позволила найти правильное решение. Поэтому перед тем, как браться за калькулятор, попытайтесь понять химию задачи, построить гипотезу, качественно объясняющую все процессы, описанные в ней, и лишь затем переходите к расчётам.

Не сомневаюсь, что, решив все задачи из этого сборника, вы без труда справитесь с любой олимпиадной задачей по химии. Интересного и занимательного чтения!

Если у вас появятся замечания, предложения или вопросы по задачам - пишите по адресу: azeif@mai1.ru.

Алексей Зейфман,
ученик Александра Зосимовича,
двукратный абсолютный победитель
Международной химической олимпиады,
канд. хим. наук

Благодарности

Я хочу выразить благодарность Артёму Жирнову и Игорю Новожилову за помощь в решении задач по физической химии, Вадиму Владимировичу Ерёмину - за решение задач по неорганической и физической химии и помощь в подготовке книги к печати.

Прочитайте перед решением!

Если в условиях задачи не сказано иное:
- атомные массы всех элементов округляйте до целых чисел, атомную массу хлора считайте равной 35,5 ² ;
- выпадают полностью и не содержат остатков растворителя;
- содержание элементов дано в массовых процентах.

¹ Учеников Вологодского государственного естественно-математического лицея, ВГЕМЛ, сейчас - ВМЛ.

² Конечно, согласно правилам округления, если массовая доля в условии указана с четырьмя значащими цифрами, то атомные массы необходимо тоже использовать с четырьмя значащими цифрами; тем не менее, это неудобно, так как целые атомные массы помнят почти все, а два знака после запятой можно посмотреть только в таблице Менделеева; можно было бы округлить массовые доли в условии до двух значащих цифр, но это бы существенно усложнило решение задачи.