Pohjoismaiset kemiaolympialaiset ja kansainväliset kemiaolympialaiset 2024
Vuoden 2024 pohjoismaiset kemiaolympialaiset (NChO) pidettiin Oslossa, Norjassa ja kansainväliset kemiaolympialaiset (IChO) Riadissa, Saudi-Arabiassa. Suomea edusti kansainvälisissä kemiakilpailuissa nelihenkinen joukkue, johon kuuluivat Valto Daavittila ja Severi Sulander Töölön yhteiskoulun lukiosta, Eemeli Myllymäki Tampereen klassillisesta lukiosta ja Jasper Kantoluoto Lahden lyseosta.
Pohjoismaiset kemiaolympialaiset ovat Suomen, Tanskan, Norjan, Islannin ja Ruotsin edustusjoukkueille ennen IChO:a pidettävä kilpailu, jonka tarkoitus on parantaa maiden menestystä kansainvälisissä kemiaolympialaisissa. Kilpailussa jaetaan kaksi kultamitalia, neljä hopeamitalia ja kahdeksan pronssimitalia.
NChO:ssa kilpailuun kuuluivat nelituntinen kokeellinen osa ja nelituntinen teoriaosa. Kokeellisessa osassa käsiteltiin entsyymi-inhibiittorin kinetiikkaa spektrofotometrian avulla ja tehtiin kuparin jodometrinen määritys. Teoriaosassa oli sähkökemiaa, polymeerikemiaa, liuoskemiaa ja H-NMR-spektroskopiaa.
Severi Sulander ja Eemeli Myllymäki ylsivät NChO:ssa hopealle ja Jasper Kantoluoto sekä Valto Daavittila saivat pronssimitalit. Joukkue oli keskenään tasainen, sillä kaikki sijoittuivat pistemäärältään seitsemän pisteen sisälle toisistaan, kun maksimipistemäärä oli sata. Lisäksi Myllymäki, Kantoluoto ja Daavittila sijoittuivat peräkkäisille sijoille (6,7,8). Sulander ylsi koko kilpailun kolmanneksi parhaaksi ja sai korkeimman hopeamitalin.
Kilpailemisen lisäksi NChO:ssa vierailtiin Oslon Paradox-museossa ja Prison Island -pakohuonepelissä. Joukkue kävi myös katselemassa nähtävyyksiä, kuten Oslon oopperataloa ja Akershusin linnoitusta.
Oslosta matka jatkui Riadiin, jossa pidettiin kansainväliset kemiaolympialaiset. IChO on vuosittain järjestettävä lukiolaisten kemiakilpailu, joka kestää noin viikon. Kilpailuun kuuluu viisituntinen kokeellinen osa ja viisituntinen teoreettinen osa, joiden välissä on lepopäivä. Lisäksi tapahtumaan kuuluu ekskursioita tiede- ja kulttuurikohteisiin sekä hengailua kilpailijoiden kesken. Kilpailuun valitaan joka vuosi hieman erilaiset syventävät aiheet, jotka tänä vuonna olivat H-NMR -spektroskopia, molekyyliorbitaaliteoria, kiinteä tila ja polymeerikemia.
Kilpailun kokeellinen osa poikkesi tänä vuonna normaalista. Yleensä IChO:n kokeellisessa osassa on kolme tehtävää, joiden välillä pitää vuorotella ehtiäkseen tehdä kaikki tehtävät. Tällä kertaa kilpailussa kuitenkin oli kaksi tehtävää, jotka piti tehdä yksitellen. Tehtävien välissä oli tauko.
Ensimmäinen tehtävä liittyi pH-indikaattoreihin. Neljää indikaattoria piti tutkia ohutlevykromatografialla. Levyt ajettiin happamassa, neutraalissa sekä emäksisessä liuoksessa. Levyltä piti päätellä esimerkiksi se, millä indikaattorilla on jossakin liuoksista neutraali muoto. Lisäksi tehtävässä kuului päätellä kahdeksan eri koeputken sisältö. Koeputkissa oli happoja ja emäksiä, jotka piti päätellä tekemällä kokeita hyödyntäen indikaattoreja, suolahappoa ja tislattua vettä.
Toinen tehtävistä oli massatitraus. Tyypillisesti titraukset tehdään käyttämällä analyyttisia tilavuudenmittausvälineitä, kuten täyspipettiä ja byrettiä. Massatitrauksessa kaikki aineet mitattiin kuitenkin analyysivaa’an avulla. Titranttia lisättiin titrausastiaan muovisilla Pasteur-pipeteillä, ja titrausastioinakin toimivat yhtä titrausta lukuun ottamatta muoviset kertakäyttömukit. Titrantin kulutus saatiin selville punnitsemalla titranttiastia pipetteineen ennen ja jälkeen titrauksen: massojen erotus oli titrausastiaan päätyneen titrantin massa.
Tehtävän aiheena oli jodidi-ionin redox-reaktiot eri pH-olosuhteissa. Titrauksia oli neljä: kaliumpermanganaattiliuoksen määritys jodometrisesti, jodidin titraus kaliumpermanganaatilla vahvasti happamissa olosuhteissa, kaliumpermanganaatin titraus formiaatilla emäksisissä olosuhteissa sekä jodidin titraus emäksisissä olosuhteissa lisäämällä ensin ylimäärä kaliumpermanganaattia ja takaisintitraamalla formiaatilla. Kaksi viimeistä titrausta olivat erityisen haastavia, koska titrausastiaan muodostui musta bariummanganaattisaostuma, ja ekvivalenttikohta havaittiin kaliumpermanganaatin tummanvioletin värin häviämisenä mustan värin seasta. Titraustehtävissä määritetään usein tuntemattoman näytteen koostumusta, mutta ensimmäistä titrausta lukuun ottamatta tässä tehtävässä määritettiin redox-reaktioiden stoikiometriaa.
Teoriakokeessa oli yhdeksän tehtävää. Tehtävissä oli muun muassa kaasuseosten tasapainolaskuja, kiinteää tilaa, entsyymikinetiikkaa, epäorgaanista liuoskemiaa, orgaanisen kemian synteesireittejä, polymeerikemiaa sekä metallikomplekseja. Teoriakoe oli vaikea. Vaikein tehtävä oli tehtävä 5, jossa piti päätellä seitsemän tuntematonta yhdistettä. Tehtävässä kuvailtiin pitkä litania epäorgaanisia reaktioita ja niihin liittyviä lukuarvoja. Tehtävä oli niin monimutkainen, että sitä ei ollut järkevää edes yrittää kunnolla.
Kilpailemisen lisäksi IChO:ssa käytiin muun muassa historiallisesti merkittävässä Diriyahissa, E-sports-maailmanmestaruuskilpailuissa, perinteisillä markkinoilla, SABIC-petrokemikaaliyhtiön tehdaskierroksella sekä katsomassa arabihevosia.
Suomalaiset pärjäsivät hyvin kilpailussa. Valto Daavittila, Severi Sulander ja Jasper Kantoluoto saivat pronssimitalit ja Eemeli Myllymäki kunniamaininnan.
Kilpailijoiden kokemuksia
Valto Daavittila:
Matka oli kiva, oli mahtavaa tutustua kisaajiin ympäri maailmaa. NChO:ssa oli kiva päästä tutustumaan pohjoismaiden joukkueisiin. Saudi-Arabiassa paikalliset olivat vieraanvaraisia ja oli jännittävää olla erilaisessa maassa ja kaupungissa. Kuumuus vaati totuttelua. Olen kiinnostunut kielistä, joten koetin opetella lukemaan arabialaisia kirjaimia ja numeroita.
Kansainvälisiin kemiaolympialaisiin olin harjoitellut säännöllisesti ja valmennus oli laadukasta. Oli jännittävää tehdä kokeellinen osuus vieraassa laboratoriossa, mutta se meni hyvin. Erityisesti titraus sujui todella hyvin. Teoriakokeen tehtävät olivat vaikeita, jäi hyvä fiilis kun muutama meni hyvin. Tehtävät eivät ihan täsmänneet preparatiivisiin tehtäviin.
IChO:n mitaliseremonia oli kisan kohokohta. Pronssimitali tuli hieman yllätyksenä.
Jasper Kantoluoto:
Teoriakoe oli IChO:ssa vahvuuteni. Tavoittelin kilpailussa pronssimitalia ja olin tehnyt kovasti töitä sen eteen. Luin noin 500 sivua orgaanista kemiaa yliopistotason kurssikirjasta, koska koin orgaanisen kemian suurimmaksi heikkoudeksi joukkuevalinnan jälkeen. Työ tuotti tulosta, koska sain orgaanisen kemian tehtävistä hyvät pisteet IChO:ssa ja ne tuntuivat teoriakokeessa hyvin loogisilta. Kirjojen lukemisen lisäksi tein paljon vanhoja IChO-tehtäviä. Niistä sai hyvää laskurutiinia ja se oli mielestäni ratkaiseva tekijä teoriakokeessa. Orgaanisen kemian tehtävien lisäksi entsyymikinetiikan tehtävä sujui hyvin: sain siitä 90 prosenttia maksimipisteistä.
Kokeellinen osa sujui mielestäni aika keskinkertaisesti tai vähän kehnostikin. Sain titrauksesta ihan kohtuulliset pisteet, koska ehdin tehdä kaikki titraukset ja kaksi viimeistä sujuivatkin ihan hyvin. Kahdessa ensimmäisessä tarkkuus oli todella huono, joten parantamisen varaa olisi ollut. Huonommin kuitenkin meni kvalitatiivinen analyysi. En tajunnut heti testata indikaattoreja vesiliuoksissa. Niiden ominaisuuksien tunteminen olisi auttanut merkittävästi kokeiden suunnittelussa. Sain vain karkeasti eroteltua hapot ja emäkset toisistaan, sillä havaitsin yhden indikaattorin muistuttavan pH-papereissa käytettäviä indikaattoreja.
NChO:n tehtävät liittyivät aiheisiin, joita olin harjoitellut vähemmän, minkä takia teoriakoe ei mennyt erityisen hyvin. Kokeellinen osa NChO:ssa oli hyvin helppo. Erityisesti titraus oli mielestäni helpompi kuin yksikään kansallisissa kisoissa tai valmennusleireillä tehty titraus.
Matkaan tietenkin liittyi paljon muutakin kuin kokeiden tekemistä. Saudi-Arabiassa käytännön asioissa ekskursioiden järjestämisessä oli valitettavasti puutteita, joten odottamista oli aika paljon. Hyvässä seurassa aika kuitenkin käy nopeasti. Suomen joukkueella oli tiivis yhteishenki, ja muiden maiden kilpailijoihin oli hieno tutustua. Erityisen paljon olimme tekemisissä Norjan ja Islannin joukkueiden kanssa, sillä pelasimme heidän kanssaan kortti- ja lautapelejä.
Kemian olympiavalmennus
Kemian olympiavalmennukseen valitaan vuosittain noin 20 parasta kilpailijaa syksyllä pidettävästä Neljän tieteen kisojen kemiakilpailun avoimesta sarjasta. Valmennus alkaa joulukuussa valmennusleirillä ja jatkuu harjoitustehtävien tekemisellä. Harjoitustehtävien perusteella valitaan osallistujat joukkueenvalintaleirille, jonka päätteeksi neljä joukkueenvalintakilpailussa parhaiten menestynyttä valitaan edustusjoukkueeseen. Edustusjoukkueelle järjestetään vielä kolmas leiri kesällä.
Kemian valmennusta koordinoidaan Helsingin yliopistolta. Valmennusryhmään kuuluvat yliopisto-opettajat Kjell Knapas ja Juulia Talvitie sekä yliopistonlehtori Miia Mäntymäki kemian laitokselta. Kaikki valmentajat toimivat laboratoriokurssien vastuuopettajina yliopistolla.
Muut Dimension kisa-aiheiset artikkelit: https://dimensiolehti.fi/tag/neljan-tieteen-kisat/
Neljän tieteen kisat MAOLin verkkosivuilla: https://maol.fi/neljan-tieteen-kisat/
Tilaa Dimension uutiskirje – saat sähköpostiisi aina kuunvaihteessa koosteen tuoreimmista artikkeleista
