Czy na finale Olimpiady Chemicznej były błędy?

Otrzymałem ostatnią ciekawą wiadomość od jednego z uczestników Olimpiady Chemicznej. Zgodził się na to, aby udostępnić na stronie jego wiadomość, ponieważ czuje się rozgoryczony tegorocznym finałem. W jego ocenie zadania zawierały błędy merytoryczne.

Jeden z błędów jest ewidentny i rażący, a mianowicie zła masa molowa związku K w zadaniu 4, który nie został skorygowany podczas zawodów. Było to jedyne ,,normalne” zadanie pod kątem trudności typowej dla finału Olimpiady Chemicznej, a taki błąd wszystko niszczy. Jeśli masa molowa nie pasuje do struktury, którą ustalimy w trakcie zadania, to zaczynamy wszystko zmieniać, ponieważ na pewno mamy źle. Szczerze mówiąc nie wiem jakie może być rozwiązanie tej sytuacji, bo po prostu nie istnieje żadne sensowne rozwiązanie.

Nawet bezprecedensowe anulowanie tego zadania (co notabene znacznie obniżyłoby próg na laureata, bo było to jedyne względnie łatwe zadanie) i tak w mojej ocenie nie rozwiązuje niczego, bo wielu zawodników z pewnością zmarnowało znaczną część cennego czasu na dociekanie, co jest źle w ich rozwiązaniu, że ta masa się nie zgadza.

Pamiętam jak na 63 edycji, I etapie, w zadaniu 5 była błędna masa molowa waniliny podana w zadaniu (wciąż taka figuruje) :

Używając mas molowych, które zostały określone w treści zadania, ta masa wychodzi 152,16. Ktoś, kto lubi podejście matematyczne, mógł zatem najpierw napisać układ równań, zakładając wzór ogólny związku B jako C_xH_yO_z :

\(\begin{cases} 152,15 = 12,01x + 1,01y + 16z \\ x + y = 15 \end{cases} \)

Drugie równanie bierze się z faktu, że tlen ma masę całkowitą, więc na resztę po przecinku (15) składa się tylko wodór i węgiel. To drobny błąd, ponieważ i tak zadanie można bez problemu rozwiązać w oparciu o inne informacje, ale wciąż błąd. Jestem przekonany, że autor zadania nie przeliczył samodzielnie masy molowej, tylko wziął ją z Internetu :

Bo faktycznie masa molowa waniliny taka jest, tylko liczona na innych dokładnościach, a w zadaniu zostały podane inne liczby. Nawet wtedy napisałem do ,,Olimpiady” , że jest błąd w zadaniu, ale nie zostało to zaakceptowane jako błąd (wiadomość została odczytana, ale zignorowana).

To i tak nic w porównaniu do tegorocznej gafy z masą molową.

Przede wszystkim, jestem wielce zaniepokojony tym, że autorzy zadań nie znają zadań z poprzednich Olimpiad, nawet ze swojej działki! Bo jeżeli ktoś w zadaniu z chemii fizycznej podaje na I etapie wzór na entalpię swobodną, który przewija się w poprzednich edycjach tak często, że nie da się go nie znać, to jest to dziwne. Przynajmniej byłoby te kilka punktów, które zróżnicowałyby na I etapie nowicjuszy (uczących się tylko /głównie z Folderu Wstępnego) od osób bardziej doświadczonych (szykujący się do Olimpiady Chemicznej na poważnie).

Tu też oczywiście nie chodzi o to, aby to był festiwal znajomości wzorów chemicznych na pamięć, ale naprawdę, entalpia swobodna to jest klasyk… Ale nie, po prostu z tej fizycznej zadanie na zawodach musi być kalką 1 : 1 z folderu…

To samo teraz na finale, podawanie równania Nernsta finalistom też jest śmieszne, chociaż to wyglądało jak taki zapełniacz treści, żeby po prostu jej w zadaniu było więcej (żeby zadanie ,,napuchło objętościowo” albo w ogóle udawało chemię fizyczną, którą nie było).

Zadania z chemii organicznej były trudne. Ale trudne zadania każdy potrafi wymyślić, naprawdę. Bo wystarczy skopiować syntezę z dowolnego artykułu naukowego i gotowe. Mamy dużo strasznych skrótów, ale one i tak na finalistach nie robią już wrażenia. Tylko że w zadaniach olimpijskich chodzi o to, aby wiedzę połączyć z kombinowaniem. Tworzenie zadań olimpijskich to proces trudny i wielogodzinny, ponieważ trzeba tak dobrać wskazówki, aby uczeń w kluczowych, najtrudniejszych momentach mógł sobie poradzić łącząc wiedzę ze wskazówkami. W zadaniu 3. natomiast od trzeciego etapu syntezy jesteśmy pozostawieni sami sobie, nie mając żadnego koła ratunkowego.

To zadanie może robi wrażenie na osobach, które zaczynają swoją przygodę z Olimpiadą, bo widzą bardzo trudne związki nad strzałkami, ale dla osób, które się tym trochę zajmują jest ono po prostu słabe, czytaj : ,,nieolimpijskie”. Nie taka jest moim zdaniem idea Olimpiady Chemicznej.

Idąc dalej, zadanie z chemii nieorganicznej na każdym etapie było beznadziejne. Każdy chyba już ma odruch wymiotny słysząc ,,krystalografia”. Do znudzenia, na każdym Folderze Wstępnym i potem na zawodach zadania są zdominowane tym działem (i to już trwa nieprzerwanie od 58 edycji, więc prawie dekadę). Czemu nie może to być bardziej wyważone, jak np. na 58 II etapie (zadanie 2 – krystalografia za 4 pkt) , czy ewentualnie na 65 II etapie (zadanie 2 – krystalografia za około 6,5 pkt) ?

I w ogóle, skoro już jesteśmy przy 65 edycji. Błagam, błagam na kolanach, niech wróci autor zadania drugiego z chemii nieorganicznej (legendarne zadanie z borem). To jest niemalże idealne zadanie olimpijskie (tylko pytanie o rodzaj centrowania był nie na miejscu, ponieważ do tamtej pory nawet na finale było tylko centrowanie ścienne i zawsze reguły były tam podawane!). Ale pomijając to, mamy tam perfekcyjną mieszankę zadania łączącego wiedzę chemiczną z umiejętnościami obliczeniowymi, przyprószoną wiedzą z krystalografii. Idealnie wyważone zadanie, stopniowane trudnością, z pojawieniem się egzotycznego związku boru (I), który nie wymagało wiedzy stricte o takich związkach, tylko wszystko było do wykombinowania. Niemalże perfekcja!

Natomiast ta nieorganiczna, która wydarzyła się na tegorocznej edycji to jest katastrofa. Na drugim etapie jedynym kryterium różnicującym azydek od CaCN₂ było to, że jeden z nich był nawozem x lat temu. No rewelacja. Na pierwszym etapie to samo, połowa zawodników nie pamięta, która saletra to która czy jest tam sód czy potas, kto trafi ten szczęściarz.

Olimpiada potrzebuje gruntownych zmian, ponieważ się zatraca. Zadania stają się byle jakie, robione pospiesznie (błędy w masie molowej!?), nie ma żadnego pomysłu na chemię fizyczną czy analityczną. Organiczna staje się zadaniem na wiedzę zamiast na kombinowanie, dzięki któremu tak wiele osób ją uwielbia (uwielbiało…), folder wstępny dominuje dalej w zadaniach na zawodach, a Polska staje się fabryką ,,olimpijczyków”, którzy bardzo dobrze opracowali folder, zamiast przygotować się z chemii, do Olimpiady Chemicznej (oczywiście to nie dotyczy wszystkich).

Zachęcam do dyskusji, ponieważ to bardzo ważny temat !

A teraz przesyłam Wam treść wiadomości od jednego z uczestników tegorocznego, 67. finału Olimpiady Chemicznej.

ZADANIE 1

Zadanie to opierało się na związkach krzemu. Czystą formę tego pierwiastka w zadaniu oznaczono literą X, mimo to substancja (czy jak to zostało nazwane – „materiał”) C, która powstaje w wyniku reakcji Mg₂Si z tlenem również jest krzemem. Jest to bardzo mylące dla rozwiązującego zadanie, ja sam zapisałem poprawną reakcję w brudnopisie, gdzie powstaje krzem, ale zrezygnowałem z tego pomysłu, ponieważ pierwiastek ten ma już przecież inne oznaczenie w zadaniu. Co więcej, czytając opis reakcji mieszaniny faz A i B dowiadujemy się, że
„Otrzymany produkt zadano (…)” co w oczywisty sposób sugeruje powstanie jednego związku, podczas gdy z odpowiedzi wynika, że w reakcji powstają dwa produkty (Si oraz MgO).
Największy problem z tymi błędami jest taki, że podważają one cały tok rozumowania zawodnika, ponieważ skoro reakcje i związki nie pasują do treści zadania to znaczy, że robi coś źle. Mimo, że mógł on poprawnie zidentyfikować związki (jak w odpowiedzi) to odrzucał swoje pomysły, co
uniemożliwiało rozwiązanie innych podpunktów.
Innym niedociągnięciem w odpowiedziach jest podpunkt „c”. Zgodnie z oficjalnym rozwiązaniem poprawne produkty uboczne to disilan, trisilan oraz wodór (należało podać dwa z nich), ale poprawną odpowiedzią byłoby również uwzględnienie SiO₂. W czasie reakcji Mg₂Si z kwasem solnym (czyli środowisko wodne) powstający monosilan częściowo hydrolizuje czego produktem jest H₂ i SiO₂ .

ZADANIE 2

Z treści wskazówki w podpunkcie „b” zawodnik dowiaduje się, że w strukturze polianiliny A występują dwa nierównocenne pozycje jąder atomów azotu. Natomiast, gdy sprawdzi się modelową odpowiedź to okazuje się, że polianilina A ma następującą strukturę:

Problem polega na tym, że cała ta cząsteczka to rozległy układ zdelokalizowanych elektronów z orbitali pi (z resztą z tego wynikają właściwości przewodzące tego polimeru), przez co wszystkie atomy azotu będą równocenne, poza terminalnymi na końcu łańcucha polimeru. Łatwo można też to zauważyć rysując struktury rezonansowe powyższej struktury.
Podobnie jak w zadaniu 1, odgadnięcie tej struktury dawało bezcenne wskazówki do rozwiązania reszty zadania, więc nienarysowanie tego z powodu błędu w zadaniu jest praktycznie równoznaczne z utratą 14 z 30 marek.

ZADANIE 3

W podpunkcie „a” zawodnik powinien udowodnić, że 2-chloropentanon w środowisku zasady nie ulega przegrupowaniu Faworskiego i nie powstaje pochodna cyklobutanu. Poprawną odpowiedzią do tego podpunktu jest wskazanie na to, że aby zajście przegrupowania było możliwe, konieczne jest utworzenie silnie naprężonego i wysokoenergetycznego związku pośredniego (skondensowane pierścienie cztero- oraz trójczłonowy). Ze względu na to, produkt przegrupowania nie powstaje, co implikuje, że produkt pośredni również nie powstaje.

Następnie w podpunkcie „b”, zawodnik ma za zadnie podać strukturę formy dipolowej powstającej z formy bicyklicznej. Problem polega na tym, że z podpunktu „a” wynika, że forma bicykliczna nie powstaje, przez co nie może powstać z niej forma dipolowa.

Prawda jest taka, że w podpunkcie „a” jest mowa jedynie o nie tworzeniu się pochodnej cyklobutanu, więc ktoś mógłby powiedzieć, że nie implikuje to niepowstawania formy bicyklicznej.
Jeśli tak jest rzeczywiście (powstaje bicyklo, ale nie produkt przegrupowania) to zaproponowana odpowiedź w rozwiązaniach jest nieprawidłowa, ponieważ podaje argumenty dlaczego nie powinna powstać forma bicykliczna, a nie dlaczego forma bicykliczna nie przekształca się w produkt przegrupowania.

Nawet pomijając wszystko, co zostało wymienione powyżej, napisanie, że forma dipolowa powstaje z formy bicyklicznej i tak nie ma sensu, ponieważ już 2-chloropentanon (substrat reakcji) może tworzyć tą formę bez cyklizacji do wysokoenergetycznego produktu pośredniego, co z pewnością jest o wiele szybszym procesem. Co więcej, sugeruje się alternatywny mechanizm przegrupowania Faworskiego (jest on przedstawiony w III cześci Claydena w rozdziale „Przegrupowania”), gdzie najpierw powstaje forma dipolowa, potem elektrocykliczna cyklizacja do związku bicyklicznego i wtedy następuje atak nukleofila na węgiel karbonylowy.

Przez ten brak spójności już w pierwszych dwóch podpunktów, zawodnik tracił dużo energii, czasu i motywacji do rozwiązywania dalszej części zadania. Po co rozwiązywać dalej skoro już początku się nie umie, a jeszcze te podpunkty miały być „wskazówką” do rozwiązania syntezy…

ZADANIE 4

Tutaj błąd jest bardzo prosty, masa molowa związku K z rozwiązań nie zgadza się z masą molową podaną w treści zadania (w zadaniu: 190,2 g/mol, w odpowiedziach: 206 g/mol). Uniemożliwiało to poprawną identyfikację związku Y i w konsekwencji pozostałych trzech związków (K, L, M) oraz podanie poprawnej odpowiedzi do podpunktu „g”.

Nie można oczekiwać, że błąd w jednej części zadania nie ma wpływu na to jak należy rozwiązać resztę podpunktów. Jeśli moja propozycja związku Y pasuje do związków L i M, ale nie do K to taką propozycję należy odrzucić. Jeśli jakaś teoria fizyczna poprawnie przewiduje 2/3 wyników doświadczeń to najlepsze co można zrobić z taką teorią to wyrzucić ją do kosza.

Jeśli rozpoznało się w zadaniu 1 krzem, ale ta odpowiedź nie pasuje do innych związków (jak C) to zaczyna się kwestionować czy rzeczywiście badane substancje to związki krzemu itd.

Osobisty komentarz (nadesłany przez ucznia) do zadań :
Zadanie 1 mogło być naprawdę świetnym zadaniem, ale zostało one źle zaprojektowane. Podpunkt „a” zajmuje bardzo dużo obliczeń, jeśli ktoś próbował rozwiązać je w sposób ogólny i taki, jaki został podany w folderze wstępnym. W rozwiązaniach tego zadania przyjęto, że refleksy
pochodzą od najmniejszych możliwych sum kwadratów wskaźników (hkl) – dozwolonych przy danym typie komórki. Założenie takie uchodzi tutaj płazem, ale gdyby ktoś zastosował to samo w zadaniu z tegorocznego folderu wstępnego (!!!) to otrzymałby błędne wyniki, ponieważ: „Warto
zauważyć, że na dyfraktogramie nie pojawił się refleks 200 który nie musi być wygaszony w ogólnym przypadku sieci ściennie centrowanej, jednak w przypadku związku B jest on wygaszony z powodu obecności w strukturze krystalicznej dodatkowych elementów symetrii”.

Nic w treści zadania nie sugeruje, aby można było zastosować powyższe uproszczenie, które znacznie redukuje ilość potrzebnych obliczeń. Innym błędem przy projektowaniu zadania jest niepodanie typu komórek jakimi są NaCl oraz antyfluoryt. Jeśli ktoś nie pamiętał, że obie z nich są typu fcc to miał od razu 6 marek straconych, mimo że o wiele ważniejsze jest wykonanie obliczeń w krystalografii niż pamiętanie, jaki minerał ma, jaki typ centrowania.

Problem z tym zadaniem pojawia się również w części, gdzie należy wydedukować strukturę formy II związku BaX₂. Ponieważ warstwy krzemu przyjmują konformację krzesełkową, a nie płaską, zorientowanie się, że struktura tego związku jest niemal identyczna do struktury MgB₂
(olchem 66, folder wstępny, zadanie B2) było niezwykle trudne.

Dodatkowo ze względu na błędy w poprzedniej części zadania i bardzo wymagającą krystalografię, zmęczenie i czas jeszcze bardziej utrudniały zadanie. Poza tym, samo zrozumienie jak wygląda struktura tego związku nie kończy tej części zadania, ponieważ należy jeszcze policzyć długość wiązania Si-Si na podstawie parametrów komórki.

Myślę, że bez dobrego rysunku jest to bardzo niełatwe zadanie, a łącząc to z problemami i błędami w poprzednich częściach, staje się to absurdalnie trudne.

W zadaniu 2 zdecydowanie brakowało (poprawnych) wskazówek co do struktury polimeru. Dobrze by było również lepiej zaznaczyć w folderze wstępnym, które tematy powinny zgłębić osoby przygotowujące się do olimpiady. W tym przypadku elektrochemia z folderu zupełnie nie wskazywała na możliwość wystąpienia poważnego zadania z tego działu i była zdecydowanie przytłoczona przez inne zadania takie jak te z teorii orbitali molekularnych.

Znam wiele osób, które świetnie umieją chemię organiczną i były z niej doskonale przygotowane. Większość z nich wykonywała zadania z organiki z poprzednich edycji oraz etapów praktycznie bezbłędnie. Te osoby w zadaniu 3 zatrzymywały się na związku B lub C i nie były w stanie iść dalej.

Cała pierwsza część zadania, razem z jej błędami powodowały ogromny spadek energii i morale oraz deficyt czasowy. Rozumiem, że to zadanie nie było niewykonalne, ale na pewno miało się nijak do folderu, poprzednich edycji, czy jakichkolwiek zadań z przegrupowań z Claydena czy Moloney’a. Było tam zdecydowanie za mało wskazówek. Zawodnicy nawet nie mieli jak się do czegoś takiego przygotować. Proszę mi wierzyć, widok nierozwiązanego nawet nie w połowie zadania z chemii organicznej, dla osoby która poświęciła na to prawie 3 lata nauki i była w nich świetna, może złamać niejednego zawodnika.

Zadanie 4 trzymało pożądany poziom finału (może nawet było za proste), ale błąd z masą molową w drugiej części zadania wyssał kolejne dawki energii oraz zabrał czas potrzebny na rozwiązanie zadania 5 na odpowiednim poziomie.

Myślę, że finał pozostawił wiele osób załamanych, nieusatysfakcjonowanych i zdemotywowanych do dalszej pracy. Szczególnie dotknięci mogą się poczuć maturzyści, którzy stanowili 60%
finalistów.

Większość osób, która dostaje się do finału to prawdziwi pasjonaci chemii, którzy traktują olimpiadę bardzo poważnie i poświęcili na przygotowanie do niej większość swojego czasu w liceum.

To co się stało w tym roku jest po prostu dla mnie wielkim rozczarowaniem.

---

Po pojawieniu się tego postu, spływają do mnie kolejne opinie. Publikuję zatem kolejną :

Hej, ja chciałbym się podzielić moimi refleksjami nt. komentarza na stronce („Czy na finale były błędy?”). Muszę przyznać, że podzielam te opinie. Zadania były po prostu moim zdaniem beznadziejne.

Zacznę może od czwartego: byłem praktycznie pewny tego, jak SO₂F₂ reaguje z różnymi związkami, niestety jeden z podpunktów mnie zmylił (masa molowa za mała o jeden atom tlenu) i zacząłem kombinować z jakimiś dziwnymi związkami w tym podpunkcie. Co za tym idzie, zadanie, fajne, finałowe, które mógłbym mieć dobrze, będę miał pewne kilka(naście?) punktów mniej (w końcu kluczowa olimpijska zasada: trzymamy się danych z zadania).

Dalej, zadanie z „elektrochemii” (jeśli to zadanie można tak nazwać), skąd mam wiedzieć, że akurat tak będzie wyglądała taka polianilina (gdyby to był polipirol, inny polimer przewodzący, to bym wiedział, ze względu na to, że sugerowali heterocykle (całe duże zadanie w folderze!)… no właśnie, gdzie te heterocykle na zawodach, poza furanem nie było niczego takiego), zero podpowiedzi. Poza tym, ta liczba nośników ładunku na mer polimeru, dalej nie wiem jak doszli w rozwiązaniach do takiego wyniku.

Następnie organiczna, zrobiłem te prostsze (pierwsze) reakcje w tej syntezie, a dalej… jakaś dziwna reakcja katalizowana jonami Cu+, niejasno wytłumaczona w „podpowiedzi”.

Nieorganiczna, no nie… człowiek się uczciwie uczy chemii (nieorganiczna, organiczna, analityczna, fizyczna) i co… na finale dostaje się coś takiego, ten materiał C mnie zmylił… myślałem, że to może być uwodniona krzemionka (SiO₂ • nH₂O), czyli „kwas krzemowy”, bo w końcu reakcja z kwasem, coś zostaje w postaci osadu, czyli jeden ze związków musiałby być krzemianem MgSiO₃, ale w rozwiązaniu dostajemy nagle niespodziankę… Materiał C to to samo, co związek X, czyli… krzem, po prostu super! Krystalografii nawet nie ma sensu komentować, jak zobaczyłem te rozwiązania, to zdecydowanie nie byłem zadowolony (bardziej wyglądało mi to na zadanie z mineralogii/geologii niż z chemii, zwłaszcza dzięki temu napompowaniu centrowaniami, strukturami krystalicznymi etc.).

Przerobiłem Hulanickiego, Galusa i co z tego… nagle dostaję jakieś kosmicznie trudne, dziwne zadania, dotyczące w sumie bardzo wąskiego obszaru chemii, myślałem, że będzie może elektrochemia połączona z analityczną, jak na starych OlChemach, może elektrody jonoselektywne, jak kiedyś na jakiś zawodach, ale nie… musieli dać mocno „napompowane” zadanie, w którym wzór Nernsta nie był w ogóle potrzebny. No nic, mam na szczęście jeszcze rok, może doczekam się powrotu pięknych zadań z nieorgany (jak słynny siarczan jodozylu), normalnej organicznej, poza tym, nie każdy ma książki typu Clayden, czy „Advanced Organic Chemistry” Careya/Sundberga (np. polskich wydań Claydena już prawie nie ma, jeśli są to kosztują 1000-1500 zł za komplet, wydania zagraniczne tanie też nie są), stare zadania można było zrobić przy pomocy łatwo dostępnego dla wszystkich Murry’ego, tylko trzeba było kombinować, myśleć.

Teraz tak naprawdę trzeba z coraz większej liczby książek korzystać, żeby coś ogarnąć dobrze, kiedyś można było opierać się na Atkinsie, Murrym, Minczewskim, czy Lipcu/Szmalu etc. i można było ruszyć do robienia zadań, teraz dostajemy związki dipolarne i ich addycję do furanu, człowiek może czuć się zniechęcony, co za tym idzie motywacja spada = niższy wynik na zawodach (mój będzie pewnie w granicach 40/140). Może coś się zmieni, bardzo się cieszę, że mam jeszcze rok, ale maturzystom szczerze współczuję

---

A na zakończenie :