בגרות בכימיה 2017


בגרות בכימיה 2017

  1. משך הבחינה : שלוש שעות
  2. מבנה השאלון ומפתח הערכה : בשאלון זה שני פרקים.
    פרק ראשון – חובה – 40 נקודות
    פרק שני – 60 נקודות (3×20 נקודות)
    סה"כ – 100 נקודות
  3. חומר עזר מותר בשימוש : מחשבון ( כולל מחשבון גרפי).
  4. הוראות מיוחדות :
    1. שימו לב: בפרק הראשון יש 2 שאלות חובה.
      בשאלה 1 שמונה סעיפים א – ח בכל סעיף מוצגות ארבע תשובות, ומהן עליכם לבחור בתשובהה הנכונה. את התשובות הנכונות עליכם לסמן בתשובון שבסוף מחברת הבחינה (עמוד 19).
      בשאלה 2 (שאלת מאמר) יש לענות על כל הסעיפים.
    2. בפרק השני יש לענות על שלוש מבין חמש השאלות.

בהצלחה!


פרק ראשון ( 40 נקודות)

ענו על שתי השאלות 1 ו-2 (לכל שאלה – 20 נקודות)

ענו על כל הסעיפים א – ח (לכל סעיף – 2.5 נקודות)
לכל סעיף מוצעות ארבע תשובות 1 – 4.
לפני שתענו קראו את כל התשובות המוצעות, ובחרו בתשובה המתאימה ביותר.

  • את התשובה שבחרתם סמנו בתשובון שבכריכה הפנימית בסוף מחברת הבחינה (עמוד 19).
  • בכל שאלה סמנו בעט X במשבצת שמתחת למספר (1-4) המייצג את התשובה הנכונה.
  • בכל שאלה יש לסמן X אחד בלבד.
  • כדי למחוק סימון יש למלא את כל המשבצת כך: ■
  • אסור למחוק בטיפקס.
  • שימו לב: כדאי להימנע ככל האפשר ממחיקות בתשובון, לכן מומלץ לסמן את התשובות הנכונות קודם בשאלון עצמו, ורק אחר כך לסמן אותו בתשובון.
  1. האותיות c , b , a הן סמלים שרירותיים המייצגים שלושה יסודות בטבלה המחזורית.
    לפניך נוסחאות ייצוג אלקטרוניות של אטומי היסודות c , b , a.
    ייצוג אלקטרוניבין שניים מבין היסודות האלה יכולה להתקיים תגובה שבה תתקבל תרכובות יונית.
    מהי הנוסחא האמפירית הנכונה של תרכובת זו?

    1. a5b2
    2. a2b3
    3. ac
    4. ac3
  2. בעת האחרונה הצליחו מדענים ליצור באופן מלאכותי ארבעה יסודות חדשים שהמספרים האטומיים שלהם: 113 , 115 , 117 ו- 118.
    היסוד שמספרו 118 נמצא בטבלה המחזורית מתחת ליסוד ראדון, _{ 86 }^{  }{ Rn }.
    לפניך ארבעה היגדים 1 – 4. מהו ההיגד הלא נכון?

    1. ארבעת היסודות החדשים נמצאים באותו טור בטבלה המחזורית.
    2. לאטומים של ארבעת היסודות החדשים יש מספר שווה של רמות אנרגייה מאוכלסות.
    3. לאטום של היסוד שמספרו האטומי 118, יש 8 אלקטרונים ברמת האנרגייה הגבוהה ביותר.
    4. ארבעת היסודות החדשים נמצאים באותה שורה בטבלה המחזורית.
  3. בטבלה שלפניך מידע על המוליכות החשמלית של ארבעה חומרים מוצקים.
    רק חלק מהמידע הוא נכון.

    החומר מוליכות חשמלית
    במצב מוצק
    מוליכות חשמלית
    במצב נוזל
    רובידיום, Rb(s)  + +
    רובידים ברומי, RbBr(s) +
    גרפיט, Cגרפיט(s) +
    צורן דו-חמצני SiO2(s)

    מה הם החומרים שעבורם המידע שבטבלה הוא נכון?

    1. Rb(s) ו- RbBr(s)
    2. RbBr(s) ו- Cגרפיט(s)
    3. Rb(s) ו- Cגרפיט(s)
    4. Rb(s) ו- SiO2(s)
  4. המוצק אמוניום פחמתי, (NH4)2CO3(s) , מתפרק בחימום על פי התגובה:

    (NH4)2CO3(s) → 2NH3(g) + CO2(g) + H2O(g)

    חיממו דגימה של (NH4)2CO3(s).
    הנפחים של הגזים שהתקבלו נמדדו בתנאים שווים של טמפרטורה ולחץ.
    מהי הקביעה הנכונה בנוגע לתוצרים שהתקבלו בתגובה זו?

    1. מספר המולקולות של NH3(g) שווה למספר המולקולות של H2O(g).
    2. הנפח של NH3(g) גדול פי 2 מהנפח של  CO2(g).
    3. הנפח של H2O(g) שווה לנפח של (NH4)2CO3(s).
    4. המסה של H2O(g) שווה למסה של CO2(g).
  5. ערבבו 400 מ"ל תמיסת 0.4M KCℓ(aq) עם 400 מ"ל תמיסת 0.8M MgCℓ2(aq).
    מהי הקביעה הנכונה בנוגע לריכוז של יוני Cℓ‾(aq) בתמיסה שהתקבלה?

    1. 0.6M, כי נפח התמיסה גדל פי 2 ולכן ריכוז יוני Cℓ‾(aq) קטן פי 2.
    2. 0.8M, כי בתמיסה שהתקבלה יש 0.8 מול יוני Cℓ‾(aq).
    3. 1.0M, כי בתמיסה שהתקבלה יש 0.8 מול יוני Cℓ‾(aq).
    4. 1.0M, כי נפח התמיסה גדל פי 2 ומספר המולים הכולל של יוני Cℓ‾(aq) הוא 2 מול.
  6. בתוך כלי העשוי מן המתכת כסף, Ag(s) , ערבבו שתי תמיסות:
    תמיסת כסף חנקתי AgNO3(aq), ותמיסת מגנזיום חנקתי, Mg(NO3)2(aq).
    נתון: יוני  { Ag }_{ (aq) }^{ + } הם מחמצן חזק יותר מיוני { Mg }_{ (aq) }^{ 2+ }.
    מהי הקביעה הנכונה?

    1. יוני { Ag }_{ (aq) }^{ + } מחמצנים את יוני { Mg }_{ (aq) }^{ 2+ }.
    2. יוני { Mg }_{ (aq) }^{ 2+ } מחמצנים את יוני { Ag }_{ (aq) }^{ + }.
    3. יוני { Mg }_{ (aq) }^{ 2+ } מחמצנים את המתכת Ag(s).
    4. אפשר לאחסן את שתי התמיסות בכלי שעשוי מתכת כסף, Ag(s).
  7. הכינו 50 מ"ל של כל אחת מן התמיסות: { Ca(OH) }_{ 2(aq) }{ HNO }_{ 3(aq) }{ Ca({ NO }_{ 3 }) }_{ 2(aq) } ומדדו pH שלהם.
    לכל אחת מן התמיסות הוסיפו 50 מ"ל של מים.
    איזו מן השורות 1 – 4 בטבלה שלפניך מציגה נכון את השינוי שחל ב- pH של כל אחת מן התמיסות?

    { Ca(OH) }_{ 2(aq) } { HNO }_{ 3(aq) } { Ca({ NO }_{ 3 }) }_{ 2(aq) }
    1  עלה ירד לא השתנה
    2 ירד עלה לא השתנה
    3 עלה ירד ירד
    4 ירד עלה עלה
  8. מתכת אבץ Zn(s) , מגיבה עם תמיסה חומצית על פי התגובה:

    Zn(s) + 2H3O+(aq) → Zn2+(aq) + H2(g) + 2H2O(ℓ)

    לתוך כלי זכוכית המכיל 50 מ"ל של תמיסה חומצית מימן כלורי, HCℓ(aq) , בריכוז 1.0M , הכניסו פס אסץ שמסתו 3 גרם. בעבות זאת התרחשה תגובה שבמהלכה נפלט גז, והמסה של פס האבץ ירדה.
    מהי הדרך המתאימה שיותר כדי להגדיל את קצב התגובה?

    1. לבצע את התגובה בכלי שנפחו גדול יותר.
    2. לבצע את התגובה בכלי סגור החובר למזרק.
    3. להגדיל ל- 100 מ"ל את הנפח של תמיסת HCℓ(aq).
    4. להכניס לתוך הכלי 3 גרם של אבקת אבץ במקום פס האבץ.

ניתוח קטע ממאמר מדעי – חובה

  1. קרא את הקטע שלפניך, וענה על כל הסעיפים א-ה שאחריו (שאלת חובה – 20 נקודות).

גילוי הגז הטבעי – הזדמנות היסטורית

בתחילת המאה ה- 21 התגלה מאגר גדול של גז טבעי במים הכלכליים של ישראל. הגז הטבעי שהתגלה מכיל 99% מתאן, CH4(g).

כיום, הגז הטבעי משמש בעיקר חומר דלק להפקת חשמל בתחנות כוח, המקום פחם, C(s), וחומרי דלק שמקורם בנפט. הנפט הוא תערובת של פחמימנים (תרכובת של פחמן ומימן). בתגובת שרפה מגיבים הפחמימנים עם חמצן, O2(g). נוצרים פחמן דו-חמצני, CO2(g) ומים H2O(ℓ) , ונפלטת אנרגייה המנוצלת להפקת חשמל. תגובה 1 היא תגובת השרפה של מתאן.

(1) CH4(g) + O2(g) → CO2(g) + 2H2O(ℓ)   ΔH0=-890kJ

כאשר אותה כמות אנרגייה נפלטת בשרפה של פחמימנים שונים, יש יתרון למתאן, מכיוון שנפח ה- CO2(g) שנוצר בשריפתו הוא הקטן ביותר. CO2(g) הוא גז התורם להגברת אפקט החממה ולכן המעבר לשימוש בגז טבעי כחומר דלק מפחית את הפליטה של CO2(g) לאטמוספרה.

המתאן שמקורו בגז טבעי יכול לשמש לא רק חומר דלק, אלא גם חומר מוצא בתעשייה הכימית להפקת מימן, H2(g), ומתאנול CH3OH(ℓ).

מתאן מגיב עם קיטור, H2O(aq) , על-פי תגובה (2):

(2) CH4(g) + H2O(g) → CO(g) + 3H2(g)

תערובת הגזים CO2(g) ו- H2(g)  שמתקבלת בתגובה (2) מכונה סינגז (syngas), והיא מקור למימן בתעשייה הכימית.

המימן מנוצל בין השאר להפקת אמוניה, NH3(g), שהיא חומר מוצא בתעשיית הדשנים.

מסינגז אפק להפיק גם מתאנול CH3OH(ℓ), על פי תגובה (3):

(3) CO(g) + H2(g) → CH3OH(ℓ)

ממתאנול אפשר להפיק חומרים המשמשים חומרי גלם בתעשיית הפלסטיקה, הטקסטיל, הצבעים והתרופות.

ממתאנול אפשר להפיק גם דו-מתיל אתר, CH3OCH3(g), על פי תגובה (4):

(4) 2CH3OH(ℓ)→ CH3OCH3(g) + H2O(ℓ)

דו מתיל אתר עציד לשמש דלק חלופי למנועי דיזל בכלי תחבורה כבדים ובתעשייה.

גילוי הגז הטבעי מאפשר להקטין את התלות של מדינת ישראל ביבוא פחם ונפט גולמי ממדינות אחרות ויוצר הזדמנות לפיתוח חברה מדעית-טכנולוגית מתקדמת.

מקורות:

http://www.ynet.co.il/articles/0.7340.L-4386628.11.html

טישלר, א' הרט, ד' (2012) מפעל לייצור מתאנול מגז טבעי ברמת חובבף תקציר מנהלים.

  1. על פי הקטע, ציין שלושה יתרונות שיש לשימוש בגז הטבעי שהתגלה במים הכלכליים של ישראל.
  2. בעת צריכת שיא של חשמל, שורפים בתחנות הכוח גם חומרי דלק שמקורם בנפט, כמו סולר ומזוט. אחד מן המרכיבים של סולר הוא פחמימן שנוסחתו C13H28.
    לפניך ניסוח תגובת השרפה של C13H28(ℓ):

    C13H28(ℓ) + 20 O2(g) → 13CO2(g) + 14H2O(g)

    1. חשב את מספר המולים של CO2(g) שנוצרים בתגובה של C13H28(ℓ) שבה נפלטים 890kJ. פרט את חישוביך.
    2. מהו מספר המולים של CO2(g) שנוצר בתגובת השרפה של CH4(g) שבה נפלטים 890kJ.
    3. קבע אם תשובותיך לתת סעיפים i ו- ii תואמות את המידע שבקטע בנוגע לנפח CO2(g) שנוצר בתגובת השריפה של CH4(g) לעומת השרפה של פחמימנים אחרים. נמק.
  3. תערובת 15% מתאנול ו- 85% בנזין משמשת דלק איכותי למכוניות, המכונה M15.
    בנזין הוא תערובת של פחמימנים.
    הסבר מדוע מתאנול מתמוסס בבנזין.
  4. התרשים שלפניך מציג בצורה סכמטית חלק מהתהליכים המוזכרים בקטע.
    העתק את התרשים למחברתך, וכתוב בכל אחת מן המסגרות את הנוחה של החומר המתאים.

    CH3OCH3(g) CO(g)+H2(g)
  5. יש הסוברים שהגז הטבעי שהתגלה בישראל צריך לשמש רק חומר דלק בתחנות כוח ובתעשייה.
    רשום טיעון אחד התומך בדעה זו או טיעון אחד המתנגד לה. נמק.

פרק שני (60 נקודות)

ענה על שלוש מן השאלות 3 – 7 (לכל שאלה 20 נקודות)

מבנה האטום ותכונות חומרים

  1. השאלה עוסקת ביסוד מימן ובאחדים משימושיו.
    1. ליסוד מימן שלושה איזוטופים טבעיים ולהם שמות שונים: מימן , H, דאוטריום, D, וטריטיום, T. הסימול של אטום המימן הוא _{ 1 }^{ 1 }{ H }.
      אטום D כבד פי 2 מאטום H, ואילו אטום T כבד פי 3 מאטום H.

      1. רשום את הסימול של אטום D ושל אטום T.
      2. רק אחד משלושת האיזוטופים D, H ו- T פולט קרינה רדיואקטיבית.
        נסמן איזוטופ זה באות X.
        לפניך ניסוח התהליך שבו איזוטופ X פולט קרינה רדיואקטיבית.

        X\longrightarrow _{ 3 }^{ 2 }{ He } +\beta

        קבע מהו האיזוטופ של היסוד מימן המסומן באות X. נמק.

    2. טמפרטורת הרתיחה, Tb, של מימן נוזלי, H2(ℓ), היא נמוכה מאוד, Tb=20K. הסבר מדוע.
    3. משתמשים בגז מימן, H2(g), כדי למנוע פליטה לאוויר של תרכובות גפרית רעילות בעת שרפת חומרי דלק שמופקים מנפט גולמי.
      בחומרי דלק אלה יש תרכובות גופרית, כגון פנטאן-תיול, CH3(CH2)3CH2SH(ℓ). בתנאים מתאימים מימן מגיב עם פנטאן תיול.
      תוצרי התגובה הם מימן גופרי, H2S(g), ופנטאן, CH3(CH2)3CH3(ℓ).

      1. נסח ואזן את התגובה בין H2(g) לבין CH3(CH2)3CH2SH(ℓ).
      2. קבע אם בתגובה זו H2(g) מגיב כמחמצן או כמחזר. נמק.
    4. גז מימן, H2(g), יכול לשמש גם חומר דלק למכוניות.
      אפשר להפיק H2(g)  בתגובה בין מגנזיום מימני MgH2(s), לבין מים H2O(ℓ).
      על פי תגובה (1).

      (1) MgH2(s) + H2O(ℓ) → Mg(OH)2(s) + 2H2(g)

      1. קבע אם בתגובה (1) יש מעבר אלקטרונים. נמק.
      2. מדענים מציעים להשתמש ב- MgH2(s) כ"חומר אחסון" שממנו יופק מימן.
        חשב את המסה של MgH2(s) הדרושה לקבלת 10,000 ליטר H2(g). פרט את חישוביך.
        נתון: בתנאי התגובה הנפח של 1 ליטר מול גז הוא 25 ליטר.

כימיה של מזון

  1. מומחי תזונה ממליצים על אכילת אגוזים מדי יום, מכיוון שהם עשירים בין עשירים בין השאר בחומצות שומן רב-בלתי-רוויות המסייעות במניעת מחלות.
    1. לפניך ייצוג מקוצר לנוסחאות המבנה של שתי חומצות שומן I ו- II.
      נוסחאות מבנה

      1. כתוב רישום מקוצר לכל אחת מחומצות השומן I ו- II.
      2. נוסחאות I ו- II הן ייצוג מקוצר לנוסחאות המבנה של שתי חומות שומן המצויות באגוזים" חומצה לינולאית וחומצה אלפא-לינולנית.
        טמפרטורת ההיתוך של חומצה אלפא-לינולנית נמוכה מטמפרטורת ההיתוך של חומצה לינולאית.
        קבע איזו מן הנוסחאות I או II, היא ייצוג מקוצר לנוסחת המבנה של חומצה אלפא-לינולנית. נמק את קביעתך.
    2. קבע עבור כל אחד מן ההיגדים i ו- ii שלפניך אם הוא נכון או לא נכון. נמק כל קביעה.
      1. חומצה אלפא-לינולנית היא איזומר של חומצה לינולאית.
      2. אפשר לקבל חומצה לינולאית מחומצה אלפא-לינולנית בתהליך הידרוגנציה מבוקר (סיפוח מימן).
    3. בטבלה שלפני מוצג מידע על המסה של חומצות השומן העיקריות ב- 100 גרם של אגוזים משולשה סוגים: אגוזי ברזיל, אגוזי מלך ואגוזי אדמה (בוטנים).
      סוג האגוזים המסה של חומצות השומן (גרם)
      חומצה אלפא-לינולנית חומצה לינולאית חומצה אולאית
      אגוזי ברזיל 0.04 20.5 24.2
      אגוזי מלך 9.1 38.1 8.8
      אגוזי אדמה (בוטנים) 0.003 15.7 24.0

      הרישום המקוצר של חומצה אולאית הוא: C18:1ω9cis.
      איזב מבין שלושת סוגי האגוזים הוא העשיר ביותר בחומצות שומן רב-בלתי-רוויות?
      פרט את חישוביך ונמק.

    4. האגוזים עשירים גם בנוגדי חמצון (אנטיאוקסידנטים) כגון ויטמין E.
      מבין ההיגדים 1 – 4 שלפניך, ציין מה הם ההיגדים המתאימים לתיאור פעילותו של ויטמין E כנוגד חמצון.
      ויטמין E:

      1. מגיב כמחמצן בתהליכי חמצון-חיזור.
      2. מנטרל את פעילותם המזיקה של רדיקלים חופשיים.
      3. עובר חמצון בתוך כדי פעילותו.
      4. מונע תהליכי חמצון בלתי רצויים בגוף.

מבנה וקישור ומצב גז

  1. הגזים אתאן,{ C }_{ 2 }{ H }_{ 6(g) }, ומתאנאל, { H }_{ 2 }{ CO }_{ (g) }, משמשים חומרי מוצא בתעשיית החומרים הפלסטיים.
    1. ציין שני מאפיינים ברמה המיקרוסקופית של גז הנמצא בכלי סגור.
    2. מתאנאל,{ H }_{ 2 }{ CO }_{ (g) }, מתמוסס גם במים H2O(ℓ) , וגם בבנזן,{ C }_{ 6 }{ H }_{ 6(ℓ) }.
      1. קבע איזה מן האיורים I-III שלפניך הוא תיאור סכמטי נכון של קשרי המימן שיכולים להיווצר בין מולקולה של מתאנאל ומולקולות של מים.
        הסבר מדוע פסלת את שני האיורים האחרים.
        שאלה-5
      2. נסח את תהליך ההמסה.
    3. מקררים בהדרגה את שני הגזים { C }_{ 2 }{ H }_{ 6(g) } ו- { H }_{ 2 }{ CO }_{ (g) }, כל גז בכלי אחר.
      הראשון במתעבה (הופך לנוסל) הוא מתאנאל, { C }_{ 2 }{ H }_{ 6(g) }.
      הסבר מדוע הגז { C }_{ 2 }{ H }_{ 6(g) } מתעבה ראשון.

    אתאן, { C }_{ 2 }{ H }_{ 6(g) }, מגיב עם חמצן, { O }_{ 2(g) }, על פי התגובה:

    2C2H6ׂׂ(g) + 7O2(g) → 4CO2(g) + 6H2O(g)

    ביצעו שני ניסויים. בכל אחד מן הניסויים הכניסו לתוך כלי דגימה של { C }_{ 2 }{ H }_{ 6(g) } וכמות מתאימה של { O }_{ 2(g) } והדליקו את תערובת הגזים.

    1. בניסוי הראשון ביצעו את התגובה בכלי סגור שנפחו קבוע. במהלך הניסוי שמרו על טמפרטורה קבועה ומדדו את לחץ הגז בתוך הכלי.
      קבע איזה מן הגרפים IIII שלפניך מתאר נכון את השתנות לחץ הגז בתוך הכלי. נמק.
      גרפים
    2. בניסוי השני ביצעו את התגובה בכלי סגור שצורתו מזרק.
      לתוך הכלי הכניסו 0.02 מול { C }_{ 2 }{ H }_{ 6(g) } וכמות מתאימה של { O }_{ 2(g) } והדליקו את תערובת הגזים. הגזים הגיבו בשלמות.
      במהלך הניסוי שמרו על לחץ וטמפרטורה קבועים.
      בתום התגובה מדדו את נפח הכלי.
      בתנאי הניסוי, הנפח של 1 מול גז הוא 30 ליטר.

      1. חשב את נפח החמצן שהגיב. פרט את חישוביך.
      2. מהו נפח הכלי שנמדד בתום הניסוי? פרט את חישוביך והסבר.

חמצון-חיזור, חומצות ובסיסים וסטוכיומטריה

  1. השאלה עוסקת בתגובות של שני חומרים: אמוניה, { NH }_{ 3(g) }, וחומצה חנקתית, { HNO }_{ 3(ℓ) }. שני החומרים האלה משמשים בתעשייה הכימית, בין השאר לייצור דשנים.
    1. בתנאים מסויימים, אמוניה, { NH }_{ 3(g) }, מגיבה עם תמיסה המכילה יוני מימן פחמתי, { HCO }_{ 3(aq) }^{ - }, על פי תגובה (1):
      (1){ \quad NH }_{ 3(g) }+{ HCO }_{ 3(aq) }^{ - }\longrightarrow { NH }_{ 4(aq) }^{ + }+{ CO }_{ 3(aq) }^{ 2- }

      1. תגובה (1) היא תגובת חומצה-ביסי. הסבר מדוע.
      2. 750 מ"ל { NH }_{ 3(g) } הגיבו עם 150 מ"ל תמיסת נתרן מימן פחמתי, { NaHCO }_{ 3(aq) }^{ - }, המגיבים הגיבו בשלמות.
        בתנאי התגובה, הנפח של 1 מול גז הוא 25 ליטר.
        חשב את הריכוז המולרי של יוני { HCO }_{ 3(aq) }^{ - } בתמיסה. פרט את חישוביך.
    2. שני החומרים { NH }_{ 3(g) } ו- { HNO }_{ 3(l) }, מגיבים בתגובת חמצון-חיזור.
      1. התייחס לאטומי N, וקבע איזה משני החומרים יכול להגיב רק כמחזר. נמק.
      2. אמוניה, { NH }_{ 3(g) }, מגיבה עם תמיסת מימן על-חמצני, { H }_{ 2 }{ O }_{ 2(aq) }.
        קבע איזה חומר יכול להיות אחד מתוצרי התגובה: { O }_{ 2(g) } או { H }_{ 2 }{ O }_{ (l) }. נמק.
      3. תמיסת { HNO }_{ 3(aq) } מגיבה עם פחמן { C }_{ (s) }, על פי תגובה (2):
        (2)\quad { 4H }_{ 3 }{ O }_{ (aq) }^{ + }+4{ NO }_{ 3(aq) }^{ - }+3{ C }_{ (s) }\longrightarrow 4{ NO }_{ (g) }+3{ CO }_{ 2(g) }+6{ H }_{ 2 }{ O }_{ (l) }
        קבע כמה מול אלקטרונים עוברים בתגובה שבה מגיבים 0.15 מול { C }_{ (s) }. פרט את חישוביך.
    3. תמיסת { HNO }_{ 3(aq) } מגיבה עם מגנזיום חמצני { MgO}_{ (s) }, על פי תגובה (3).
      (3)\quad { MgO }_{ (s) }+{ 2H }_{ 3 }{ O }_{ (aq) }^{ + }+2{ NO }_{ 3(aq) }^{ - }\longrightarrow { Mg }_{ (aq) }^{ 2+ }+2{ NO }_{ 3(aq) }+3{ H }_{ 2 }{ O }_{ (l) }
      בכל אחד משני כלים A ו- B יש 200 מ"ל תמיסת { HNO }_{ 3(aq) } בריכוז 0.5M.
      לכלי A הכניסו 1.0 גרם { MgO}_{ (s) }.
      לכלי B הכניסו 1.5 גרם { MgO}_{ (s) }.
      בתום התגובה ה- pH של התמיסה בכל אחד מהכלים A ו- B עדיין היה חומצי.
      קבע באיזה משני הכלים – A או B – ה- pH בתום התגובה היה נמוך יותר. נמק את קביעתך.

מבנה וקישור ואנרגייה

  1. השאלה דנה בהיבטים אנרגטיים הנוגעים ליסודות ממשפחת ההלוגנים.
    1. הערך של אנתלפיית האידוי, { \Delta H }_{ v }^{ 0 }, של ברום, { Br }_{ 2(l) }, בטמפרטורת הרתיחה, הוא { \Delta H }_{ v }^{ 0 }=30.0\frac { kJ }{ mol } .
      קבע איזה משלושת התיאורים הגרפיים I-III שלפניך מציג נכון את שינויי הנתלפיה בתהליך האידוי של  { Br}_{ 2(l) }. נמק את קביעתך.
      שאלה 7 גרפים
    2. בטבלה שלפניך מוצגים ערכי { \Delta H }_{ v }^{ 0 } עבור שלושה יסודות ממשפחת ההלוגנים.
      היסוד אנתלפיית אידוי { \Delta H }_{ v }^{ 0 }
      \left( \frac { kJ }{ mol }  \right)
      Cℓ2(ℓ) 20.4
      Br2(ℓ) 30.0
      I2(ℓ) 41.8

      לפניך שני ערכים של אנתלפיית אידוי, { \Delta H }_{ v }^{ 0 }:
      6.6\frac { kJ }{ mol } ו-  26.4\frac { kJ }{ mol } .
      קבע איזה משני הערכים האלה הוא הערך המתאים עבור { \Delta H }_{ v }^{ 0 } של פלואור, { F }_{ 2(l) }. נמק קביעתך.

    3. בטבלה שלפניך מוצגים ערכים של אנתלפיית קשר.
      הקשר H–Cℓ Br–Br H–Br Cℓ–Cℓ
      אנתלפיית הקשר \left( \frac { kJ }{ mol }  \right) 431 193 366 242
      1. הסבר מדוע הערך של אנתלפיית הקשר Br–Br גדול מהערך של אנתלפיית האידוי { \Delta H }_{ v }^{ 0 }, של ברום { Br }_{ 2(l) }.
      2. ציין מהו הגורם לכך שהערך של אנתלפיית הקשר Cℓ–Cℓ גדול מהערך של אנתלפיית הקשר Br–Br.
    4. סעיף ד
      1. כלור { Cl }_{ 2(g) } מגיב עם מימן ברומי { HBr }_{ (g) } על פי תגובה (1):
        (1)\quad { Cl }_{ 2(g) }+2{ HBr }_{ (g) }\longrightarrow { Br }_{ 2(g) }+{ 2HCl }_{ (g) }
        היעזר בנתונים שבטבלה וחשב את הערך של ΔH0 עבור תגובה (1).
        פרט את חישוביך.
      2. כלור { Cl }_{ 2(g) } מגיב עם מימן ברומי { HBr }_{ (g) } על פי תגובה (1):
        (2)\quad { Cl }_{ 2(g) }+2{ HBr }_{ (g) }\longrightarrow { Br }_{ 2(l) }+{ 2HCl }_{ (g) }
        היעזר בנתונים שבטבלה וחשב את הערך של ΔH0 עבור תגובה (2).
        פרט את חישוביך.