Matej Škubla

Slovensko na 56. Medzinárodnej chemickej olympiáde v Rijáde získalo ďalšie zlato

V dňoch 21. až 30. júla 2024 hostila Univerzita kráľa Saúda v Rijáde 56. ročník Medzinárodnej chemickej olympiády (MChO). Slovenskú republiku na tejto prestížnej udalosti reprezentovali štyria nadaní gymnazisti, ktorí v konkurencii 327 súťažiacich z 89 krajín sveta (87 + Rusko a Bielorusko) získali všetci medaily:

  • Klaudia Sýkorová (Gymnázium, Poštová 9, Košice): bronzová medaila
  • Hugo Letavay (Gymnázium V. B. Nedožerského, Prievidza): bronzová medaila
  • Matej Škubla (Gymnázium, Grösslingová 18, Bratislava): strieborná medaila
  • Martin Pistovčák (Gymnázium, Grösslingová 18, Bratislava): zlatá medaila

V neoficiálnom rebríčku úspešnosti podľa medailí sa Slovenská republika umiestnila na vynikajúcom 15.-19. mieste spomedzi všetkých 87 zúčastnených krajín. V rámci Európy na skvelom 4.-7. mieste.

MChO je najprestížnejšia súťaž pre stredoškolákov v oblasti chémie na celosvetovej úrovni. Hoci sa zameriava na študentov stredných škôl, jej úlohy často výrazne prekračujú úroveň stredoškolskej chémie v náročnosti aj rozsahu.

Slovenská delegácia na 56. MChO (zľava): Peter Troška, Hugo Letavay s Eliškou, Martin Pistovčák, Klaudia Sýkorová, Matej Škubla s Prajdou, Tibor Dubaj a Samuel Andrejčák.
Slovenská delegácia na 56. MChO (zľava): Peter Troška, Hugo Letavay s Eliškou, Martin Pistovčák, Klaudia Sýkorová, Matej Škubla s Prajdou, Tibor Dubaj a Samuel Andrejčák.
Časť slovenskej delegácie na 56. MChO v tradičnom miestnom oblečení (zľava): Klaudia Sýkorová s Eliškou, Hugo Letavay, Peter Troška, Martin Pistovčák a Samuel Andrejčák.
Časť slovenskej delegácie na 56. MChO v tradičnom miestnom oblečení (zľava): Klaudia Sýkorová s Eliškou, Hugo Letavay, Peter Troška, Martin Pistovčák a Samuel Andrejčák.

Štvorčlenné družstvo Slovenskej republiky na MChO je vyberané z najúspešnejších účastníkov republikového kola ChO v kategórii A. Títo študenti absolvujú náročnú prípravu na špecializovaných výberových sústredeniach, ktoré organizuje SK ChO a NIVaM v spolupráci s Prírodovedeckou fakultou Univerzity Komenského v Bratislave, Fakultou chemickej a potravinárskej technológie STU v Bratislave a Prírodovedeckou fakultou Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach. Vďaka vysokej úrovni domácej ChO a špecializovanej príprave sa Slovensko na MChO dlhodobo veľmi dobre prezentuje, pričom naše reprezentačné družstvo sa tradične umiestňuje v prvej tretine až polovici poradia zúčastnených krajín.

Naši študenti súťažili v riešení teoretických a praktických úloh z rôznych oblastí chémie. Na riešenie každej časti mali k dispozícii 5 hodín.

 

Teoretické úlohy:

1. Výroba amoniaku a katalýza: Táto úloha sa zameriava na Haberov-Boschov proces syntézy amoniaku, pričom sa riešia výpočty rovnováhy, termodynamika reakcií a účinnosť katalyzátorov.

2. Elektronický nos: Táto úloha skúma princípy plynových senzorov s použitím polovodičových oxidov kovov, pričom sú potrebné výpočty týkajúce sa štruktúry spinelu, vodivosti a reakcií na signál pri detekcii rôznych plynov.

3. Enzým tyrozináza: Úloha sa zaoberá enzýmom tyrozín 3-monooxygenázou, pričom sa zameriava na kinetiku enzýmov, rýchlostné rovnice a mechanizmy inhibície enzýmu na základe experimentálnych údajov.

4. Chémia draslíka: Táto úloha skúma históriu a chemické vlastnosti draslíka, vrátane jeho elektrolytickej a chemickej výroby, ako aj identifikáciu komplexnej soli s unikátnou štruktúrou a kyslými vlastnosťami.

5. Analýza neznámej látky: Študenti majú za úlohu určiť zloženie a rozklad neznámej soli obsahujúcej kov prostredníctvom série titrácií a termickej analýzy.

6. Syntéza penicilínu: Úloha sa venuje stereochémii a syntetickým postupom vedúcim k výrobe Penicilínu VK, pričom zahŕňa rôzne organické reakcie a identifikáciu medziproduktov.

7. SABIC a chémia polymérov: Táto úloha sa zameriava na katalytickú oligomerizáciu eténu na výrobu lineárnych alfa-olefínov a chémiu vitrimérov, vrátane štrukturálnej analýzy a mechanizmov reakcií.

8. Látky v šafráne: Úloha zahŕňa celkovú syntézu kempferolu a unikátneho indolového alkaloidu serotobenínu, s dôrazom na kreslenie chemických štruktúr a pochopenie reakčných sekvencií.

9. Komplexy porfyrínu: Táto úloha skúma chémiu porfyrínových komplexov, vrátane komplexov s kovmi a nekovmi, ako aj analýzu väzby kov–kov v porfyrínových diméroch.

Praktické úlohy:

1. Indikátory: Táto úloha zahŕňa identifikáciu acidobázických indikátorov na základe ich správania pri rôznych hodnotách pH. Účastníci vykonávajú tenkovrstvovú chromatografiu (TLC) s použitím štyroch indikátorov na určenie ich prechodných hodnôt pH. Následne tieto indikátory používajú na identifikáciu pH ôsmich neznámych roztokov pozorovaním zmien farby a vykonávaním série identifikačných experimentov.

2. Titrácia na váhe: V tejto úlohe študenti skúmajú redoxné reakcie manganistanových iónov pri rôznom pH (kyslé, neutrálne a zásadité) vykonávaním titrácií, pričom na meranie hmotnosti reaktantov používajú váhu namiesto objemového vybavenia. Titrácie zahŕňajú reakcie s jodidovými aniónmi a inými látkami na určenie stechiometrie a oxidačných stavov produktov vznikajúcich za rôznych podmienok.

Členmi medzinárodnej poroty, ktorá sa podieľala na preklade a oprave úloh a riešení, boli Ing. Tibor Dubaj, PhD. (vedúci delegácie, Slovenská technická univerzita v Bratislave), Mgr. Samuel Andrejčák (Univerzita Komenského v Bratislave) a RNDr. Peter Troška, PhD. (Univerzita Komenského v Bratislave). Pri preklade úloh v online režime pomáhali doc. RNDr. Martin Putala, PhD. (Univerzita Komenského v Bratislave) a Mgr. Jela Nociarová, PhD. (Univerzita Mateja Bela v Banskej Bystrici).

Za úspechy našich reprezentantov na MChO vďačíme ich talentu a usilovnosti, ako aj učiteľom na gymnáziách, ktorí ich podporovali a usmerňovali (prof. A. Ihnatková, Košice; prof. M. Kozák, Prievidza; prof. T. Jajcaj, Bratislava) a pedagógom z Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave, Fakulty chemickej a potravinárskej technológie Slovenskej technickej univerzity v Bratislave a Ústavu polymérov SAV, ktorí ich na súťaž pripravovali.

Významnú úlohu v rozvoji talentovaných chemikov zohráva aj každoročne organizovaná Letná škola chémie, ktorú podporuje najmä Slovnaft, a.s., a jej „predvoj“, Letná škola mladých chemikov, spolu s nadstavbovým pokračovaním Letnej školy chémie ako vyvrcholenie korešpondenčného seminára, ktorý podporuje Prírodovedecká fakulta UK.

Text a foto: Mgr. Samuel Andrejčák

Slovensko na 56. Medzinárodnej chemickej olympiáde v Rijáde získalo ďalšie zlato Read More »

Po troch rokoch opäť naživo – úspech Slovenska na 55. Medzinárodnej chemickej olympiáde v Zürichu

Po troch rokoch medzinárodných olympiád v dištančnom móde sme sa opäť dočkali súťaže naživo. V dňoch 16.-25. júla 2023 sa vo Švajčiarsku konal 55. ročník Medzinárodnej chemickej olympiády, ktorú tentokrát hostila popredná Spolková vysoká technická škola ETH v Zürichu. Slovenskú republiku reprezentovali štyria talentovaní gymnazisti a v konkurencii 348 súťažiacich z 89 krajín sveta získali všetci štyria medaily:

  • Richard Grešák (Evanjelické Gymnázium Jána Amosa Komenského v Košiciach): strieborná medaila
  • Tomáš Iliaš (Gymnázium V. B. Nedožerského, Prievidza): strieborná medaila
  • Matej Škubla (striebro, Gymnázium Grösslingová 18, Bratislava): strieborná medaila
  • Adam Benjamin Plšek (Gymnázium V. B. Nedožerského, Prievidza): bronzová medaila

V neoficiálnom poradí medailovej úspešnosti sa tak Slovenská republika umiestnila na výbornom 22.-24. mieste spomedzi všetkých 89 krajín.

Medzinárodná chemická olympiáda je najprestížnejšia celosvetová súťaž stredoškolákov v chémii. Aj keď sa táto súťaž upriamuje na žiakov stredných škôl, súťažné úlohy svojou náročnosťou a rozsahom výrazne prekračujú úroveň stredoškolskej chémie.

Štvorčlenné súťažné družstvo SR sa na MChO vyberá z najúspešnejších účastníkov republikového kola ChO v kategórii A, ktorí absolvujú náročnú špecializovanú prípravu na prípravných výberových sústredeniach, organizovaných SK ChO a NIVAM-om v odbornej spolupráci s Prírodovedeckou fakultou Univerzity Komenského v Bratislave, Fakultou chemickej a potravinárskej technológie STU v Bratislave a Prírodovedeckou fakultou Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach. Vďaka vysokej úrovni domácej ChO a systému špecializovanej prípravy sa Slovensko na MChO dlhoročne veľmi dobre prezentuje a naše reprezentačné družstvo sa už tradične umiestňuje v prvej tretine až polovici poradia zúčastnených krajín.

Slovenská delegácia na 55. Medzinárodnej chemickej olympiáde
Účastníci 55. MChO v Zürichu, zľava: Tomáš Iliaš, Martin Putala, Matej Škubla, Tibor Dubaj, Adam Benjamín Plšek, Richard Grešák a Rastislav Serbin.
Slovenský preklad zadaní teoreticých úloh IChO 2023
Slovenský preklad zadaní teoretických úloh IChO 2023 - brožúra vo formáte PDF sa otvorí po kliknutí na obrázok.

Naši žiaci súťažili v riešení teoretických a praktických úloh z rôznych oblastí chémie. Na riešenie každej časti mali k dispozícii 5 hodín.

Praktické úlohy boli tri:

  • príprava dvoch produktov z para-metoxyacetofenónu reakciami s bielidlom pri rôznych reakčných podmienkach: syntéza, izolácia a prečistenie produktov, ich TLC analýza,
  • komplexometrické stanovenie obsahu vápnika a železa v železnej rude (reprezentovanou roztokom chloridu železitého a vápenatého v zriedenej kyseline chlorovodíkovej) priamou a spätnou titráciou s EDTA,
  • kvalitatívna analýza mokrou cestou dvoj- až trojzložkových zmesí siedmych katiónov (Na+, K+, Ag+, Ca2+, Ba2+, Mn2+, Fe3+) a siedmych aniónov (Cl, I, AcO, NO3, S2−, SO42−, PO43−) v šiestich vzorkách.

V teoretickej časti riešili súťažiaci desať úloh, a to z oblasti analytickej, anorganickej, fyzikálnej a organickej chémie. Úlohy sa týkali nasledujúcich oblastí:

  • molekulového diagnostického zobrazovania pomocou zlúčenín izotopu technécia 99Tc,
  • elektrochemickej redukcie oxidu uhličitého na etanol na elektróde pokrytej penovou zliatinou medi a striebra,
  • umelej fotosyntézy – fotochemickým štiepením vody na (salen)kobaltnatom komplexe,
  • prípravy, vlastností a priestorovej štruktúry fluórovaných hypervalentných zlúčenín telúru a jódu,
  • odsírovania palív v petrochemickom priemysle pomocou vodíkom asistovanej desulfurizácie a štúdiu procesov na katalyzátore na báze MoS2 nanesenom na SiO2,
  • priamej konverzie metánu na metanol pomocou molekulového kyslíka na meďnatom zeolite a premene metanolu na cenné alkénové produkty,
  • analýze kinetiky enzýmových reakcií prebiehajúcich podľa Michaelisovho-Mentenovej mechanizmu,
  • Nazarovovej elektrocyklizačnej reakcie využívanej pri príprave cyklopentanónov z divinylketónov,
  • využitia dekarboxylačnej elektrolýzy karboxylových kyselín v organickej syntéze,
  • a syntézy Pasireotidu ako oligopeptidového liečiva (vyvinutého farmaceutickou spoločnosťou Novartis na liečbu Cushingovho syndrómu) s využitím chrániacich skupín.
Slovenský preklad zadaní praktických úloh IChO 2023
Slovenský preklad zadaní praktických úloh IChO 2023 - brožúra vo formáte PDF sa otvorí po kliknutí na obrázok.

Členmi medzinárodnej poroty, ktorá riešila preklad a opravu úloh a riešení, boli doc. RNDr. Martin Putala, PhD. (vedúci delegácie, Univerzita Komenského v Bratislave), RNDr. Rastislav Serbin, PhD. (Univerzita Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach) a Ing. Tibor Dubaj, PhD. (Slovenská technická univerzita v Bratislave).

Za úspechy našich reprezentantov na MChO vďačíme talentu a pracovitosti súťažiacich, učiteľom na gymnáziách, ktorí ich podchytili a nasmerovali (prof. Gabriela Podracká, Košice; prof. Miroslav Kozák, prof. Viera Babišová, prof. Sylvia Martinkovičová, Prievidza; prof. Tomáš Jajcaj, prof. Eva Homolová, prof. Soňa Mikušová, Bratislava) a pedagógom z Prírodovedeckej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave, Prírodovedeckej Fakulty UPJŠ v Košiciach a Fakulty chemickej a potravinárskej technológie Slovenskej technickej univerzity v Bratislave, ktorí ich na súťaž pripravovali.

Nemalú úlohu v podchytení talentovaných chemikov má tiež každoročne organizovaná Letná škola chémie, podporovaná najmä Slovnaftom, a.s., či jej predvoj Letná škola mladých chemikov a nadstavbové pokračovanie Letnej školy chémie ako vyvrcholenie korešpondenčného seminára, podporené Prírodovedeckou fakultou UK.

Po troch rokoch opäť naživo – úspech Slovenska na 55. Medzinárodnej chemickej olympiáde v Zürichu Read More »