Microsoft Word - chemistry-practice

תמליל

1 1

2 תוכן פרק - 1 מבנה האטום... 3 פרק - 2 קשרים כימיים וסוגי החומרים פרק 3 חישובים סטוכיומטריים פרק 4 תכונות הגזים פרק 5 תרמוכימיה

3 פרק - 1 מבנה האטום 1) מודל גרעיני של האטום : 52Te מספר מסה פרוטונים בגרעין. 127 חלקיקים בגרעין. 5 פרוטונים. 1. ליון 2. מי מהזוגות הבאים מהווים איזוטופים? H H.a He C 3 1 H He N He.b.c.d b בלב a ו-. d a ו- c. a ו- b. 3. בחר את הסעיף שבו מופיעים צורונים בעלי אותו מספר האלקטרונים כמו של אטום קריפטון,? 36Kr - Br 19K, 2 Ca, 35 - Br 34Se 2-, 2 Ca 2+, Rb +, 34 Se 2-, 38 Sr - Br 38Sr 3+, 37 Rb 2+, מהי השורה הנכונה בטבלה הבאה? סמל מספר פרוטונים מספר נויטרונים מספר אלקטרונים Se Sr 18 Ar At לאטום מיונן של יסוד מסוים, X, יש 24 אלקטרונים ו- 3 מספרו האטומי 24 ומספר המסה 54. מספרו האטומי 54 ומספר המסה 24. מספרו האטומי 56 ומספר המסה 26. מספרו האטומי 26 ומספר המסה 56. נויטרונים. 3

4 ל. 6. לפניך שלושה חלקיקים : ל Z Y X Yו- + Z הם איזוטופים של אותו יסו Y + ו- Z + ל- + Y ו- + Z ל- ה. X + ו- Z + X + ו- Y + אותו מספר אלקטרונים. אותו מספר ניוטרונים. אותו מספר ניוטרונים. הם איזוטופים של אותו יסו. מצא את המשפטים הנכונים? 7. נתונים חמישה צורונים שסומנו באופן שרירותי באותיות: X, Y, Z, W, T אילו מבין הצורונים הנתונים הם איזוטופים? לאיזה צורון מספר האלקטרונים הוא הגדול ביותר? לאיזה צורון מספר הניוטרונים הוא הגדול ביותר? 8. בטבלה הבאה מובאים נתונים אודות חמישה חלקיקים של יסודות שסומנו באותיות.E-A חלקיק מספר מספר מספר פרוטונים נויטרונים אלקטרונים מהו המטען החשמלי של כל חלקיק? A ב.האם ישנם איזוטופים בטבלה? B מהו החלקיק בעל מספר המסה הקטן ביותר? C D E פחמן (C) ישנם שלושה איזוטופים יחסית כל האיזוטופים של פחמן בעלי מטען גרעיני שווה. יציבים. מהי הקביעה הלא נכונה: באיזוטופים של פחמן מס' האלקטרונם יכול להיות שונה ממס' הפרוטונים. לכל האיזוטופים של פחמן אותו מספר מסה. לכל האיזוטופים של פחמן אותו מספר אטומי. 9 4

5 E D בטבלה הבאה נתון ההרכב הגרעיני של החלקיקים הבאים: C B - -2 A החלקיק מספר פרוטונים מספר נויטרונים התייחס לכל משפט וציין, האם הוא נכון או לא? נמק תשובתך. א) ל- E ו- A אותו מספר האלקטרונים; + - ב) ל- B ו- D אותו מספר האלקטרונים; ג) ל- E מספר המסה הגדול ביותר; 2- ד) A ו- C הם איזוטופים; ה) A ו- D הם איזוטופים. 11. נתונים החלקיקים הבאים: החלקיק -2 A + B 3+ C 3+ D ציין את ההיגד(ים) הנכון(ים): 3+ 2 א) A ו- C הם איזוטופים; ג) C ו- D הם איזוטופים; מספר המסה מס' האלקטרונים ב) מטען הגרעין של C זהה לזה של D; ד) 2- A ו- + B הם איזוטופים. 5

6 תשובות תשובה ג'. תשובה ד'. תשובה ג'. תשובה א'. תשובה ד'. תשובות ד, ה ג) Z. ;Y +2 ;X,Z א) T, ב).7.-2 : E ;-1 : D ; : C א) : B ; : A ;+2 ב) כן, C ו- E. ג) A תשובה ג'. 1. רק משפט ה' נכון. 11. תשובה ד'. 6

7 .1 2) ספקטרא אטומיים בחלקיקים חד-אלקטרוניים חשב את האנרגיה הדרושה לעירור האלקטרון באטום מימן מרמת היסוד לרמת האנרגיה? n=8 2. מהו אורך הגל של הפוטון שייפלט כשאלקטרון יורד מרמה 4=n ביון גזי? לרמת היסוד C חשב את אנרגיית היינון (ביחידות ( J/mol ממצב היסו עבור היונים הבאים:. Li 2+, He + 4. א) ביון + He מעורר האלקטרון יורד מרמת האנרגיה =n 6 לרמת היסו חשב את אורך הגל של הפוטון באנגסטרם. ב) פוטון באורך גל של A נקלט עיי' היון +.He כתוצאה מכך + He הופך ל- והאלקטרון הנפלט ממשיך לנוע. מהי האנרגיה הקינטית של האלקטרון הנפלט?, He סדרת הקווים הראשונה בתחום האינפרא- אדום בספקטרום אטומי מימן נקראת סדרת פשן (סדרה שמראה את המעברים לרמת האנרגיה השלישית מרמות גבוהות יותר). אחד הקווים של סדרה זו מופיע באורך גל של 194. nm מאיזו רמת האנרגיה בוצע המעבר? א) מהם ערכי האנרגיה עבור ארבע רמות האנרגיה הראשונות בחלקיק ב) מצא את אורך הגל המתאים לעירור של יוני 2+ Li מרמת היסוד לרמה?. n = 4 Li +2 ג) יוני +2 Li המעורים ל- = 4 n (1 (2 דועכים לרמות האנרגיה נמוכות יותר תוך פליטת כמה קווים ספקטראליים מתקבלים בדעיכה? פוטונים. איזה קו ספקטראלי (מאלו שצוינו בסעיף הקודם) בעל אורך הגל הקצר ביותר? האם העין תוכל להבחין באור שנפלט, אם נתון שאורכי גל הנמצאים בתחום של האור הנראה הם בטווח של 3nm-7nm. אטום מימן ברמת היסוד בולע פוטון בעל אורך הגל של 97.2 nm ואח"כ פולט פוטון בעל אורך הגל. 486nm מהי מס' רמת האנרגיה הסופית בה נמצא האלקטרון?.6.7 חלקיק דמוי מימן במצב היסוד בולע פוטונים באורכי גל הבאים :(nm) 1.8.,4.8,2.54 נתון שרק פוטון אחד מבין הפוטונים הנ"ל גרם לעירורו, ואילו שאר הפוטונים גרמו לפליטת האלקטרון מהיון הזה. אחד מן הפוטונים שגרם לפליטת האלקטרון הקנה לו מהירות מסוימת, ואילו הפוטון השני הביא לעקירת האלקטרון בלב א) איזה פוטון גרם לעירור האלקטרון? נמק. ב) 1) איזה פוטון גרם לעקירת האלקטרון? נמק. 2) מהו מטען היון שהתקבל כתוצאה מעקירת האלקטרון? ג) חשב את מהירות תנועת האלקטרון עקב בליעת הפוטון המתאים..8 7

8 Li נתון יון דמוי מימן שהאלקטרון שלו מצוי ברמה מעוררת n. אנרגיית היינון של היון מן הרמה המעוררת היא ev הקרנה באור בעל תדירות של 6.65 x 1 14 Hz גורמת למעבר לרמה המעוררת 1+n. חשב מהי הרמה n ומיהו היון מתוך היונים הבאים: או +?He 1. פוטונים שנפלטים מאדי כספית בעלי אורך הגל של 313. A Li + 2 ( g ) הפוטונים פוגעים בשפופרת המכילה גז של יוני במצב היסו + 2 ( g ) האם תתכן פליטת האלקטרונים מיוני? Li במידה וכן, הסבר. במידה ולא, חשב באיזו Li להימצא כדי לקבל פליטת האלקטרונים מהם. + 2 ( g ) רמה מעוררת חייבים יוני 8

9 תשובות ev nm x 1 4 J/mol; x 1 4 J/mol.3.4 א) ;234 A ב) 4.2 x 1-19 J.n=6.5.6 א) ev, , ,, ב),1.81nm ג) i) ששה קוים. (ii הקו לא נראה לעין..n=2.7.8 א) ;4.8 nm ב) 1 ) ;2.54 nm ;+5 (2 ג) 8.45 x 1 6 m/s.li 2+,n= לא תתכן פליטת האלקטרונים. האלקטרון צריך להימצא ברמת האנרגיה מס' 6. 9

10 3) המבנה של אטומים רב-אלקטרוניים 1. מהן הקביעות הנכונות לגבי שלושת המספרים הקוונטיים בסעיפים הבאים. תקן את הקביעות הלא נכונות. א) +1 = l n = 2, l = 1, m ב) -3 = l n = 3, l = 3, m ג) -3 = l n = 3, l = 2, m ד) = l n =, l =, m 2. רשום את הערכים החסרים עבור ארבעת המספרים הקוונטיים שבסעיפים הבאים: n =?, l = 2, m l =, m s =? n = 2, l =?, m l = -1, m s = -1/2 n = 4, l = 1, m l = 2, m s =? א) ב) ג) 3. כמה אלקטרונים של אטום אחד יכולים להיות בעלי המספרים הקוונטיים הבאים: n = 2, l = 1 א) n = 4, l = 2, m l = -2 ב) n = 2 ג) ד) - 1/2 = s n = 3, l = 2, m l = +1, m 4. איזו מתת-הרמות שלהלן יכולה להתקיים באטום: א) 2d; ב) 3f; ג) 6g; ד) 6i נתונות היערכויות האלקטרונים עבור יון X במצב היסוד: א) [Ar]3d 7 ב) [Kr]4d 7 ג) [Kr]4d 1 5s 2 ד) [Xe]4f 14 5d 1 רשום את היערכות האלקטרונים עבור יסוד. X 6. איזה צירוף של מספרים קוונטים מתאים לאלקטרון ערכיות (ברמה האחרונה) של אטום?Br m s m l l n +1/2 א 4 +1/2-1 1 ב 4-1/2 1 ג 4 ד כל הצרופים הקודמים אפשריים 1

11 7. כתוב את היערכות האלקטרונים במצב היסוד וציין את מספר האלקטרונים הלא-מזווגים עבור החלקיקים הבאים: א) + ;Ga ב) 2+ ;Cu ג) 2+ ;Pb ד) 2-.Se 8. קבע אם היערכויות האלקטרונים שלהלן מייצגות את מצב היסוד או מצב מעורר של האטום: ב) : N 1s 2s 2p x 2p y 2p z C : 1s 2s 2p א) ד) : O 1s 2s 2p x 2p y 2p z Be : 1s 2s 2p ג) 9. לפניכם כמה היערכויות אפשריות של רמת הערכיות של אטום ניטרלי מסוים. מהו היסוד ואיזו היערכות מייצגת את מצב היסוד שלו? 4s ב) 4p x ; א) 4s 4p x 4p y ד) 4s 4p x 4p y ; ג) 4s 4p x 4p y 4p z 1. נתונים ארבעה יונים בעלי הקונפיגורציות הבאות: A : [Ar]3d, X : [Ar]3d 4p, Y : [Ar]4p Z : [Ar]3d p ו- ל- א) לאילו יונים יש אותו מספר אלקטרונים בלתי מזווגים: +5 A + Y + Y +4 X +2 Z +4 X ו- +5 A ו- +2 Z ו- ב) ג) ל- ל- ד) ל- 11. נתונות ההיערכויות האלקטרוניות עבור מס' חלקיקים. קבע אילו מהם נמצאים במצב מעורר? רשום עבורם את ההערכות האלקטרונית שמתאימה למצב היסו א) ;1s 2 2s 1 2p 3 ב) ;1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d 5 ג) ;1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 3d 1 ד).1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1 3d רשום את הערכות האלקטרונים עבור: א) 2+ ;Ge ב) + ;Mn ג) 2+ ;Ba ד) + Au 11

12 13. איזו(לו) מהקונפיגורציות הבאות אינה(ן) יכולה(ות) להתקיים על פי חוק פאולי? 1s 2 2s 3 2p 3 א) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 8 ב) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 6 ג) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 4 ד) ה) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 4s 2 3d איזה היגד נכון, עבור אלקטרון שיש לו את המספרים הקוונטיים הבאים: l = 2, m l = d (בעלי אנרגיה שווה) ה"פזורים" האלקטרון חייב להימצא באורביטל 3d האלקטרון יכול להימצא באורביטל 3p האלקטרון יכול להימצא באחד מחמישה אורביטלי במרחב שמסביב לאטום. האלקטרון יכול להיות שייך לאטום סידן,. Ca [Kr] 5s 4d 15. ליסוד מסוים X יש את המערך האלקטרוני הבא: מה ניתן ללמוד מכך על היסוד? X 5p ל- X יש אורביטלי d ו- f ריקים. ליצור תרכובות יוניות עם מתכות. ביכולתו של X X שייך לגוש d מכיוון שאורביטל d מאוכלס באלקטרונים. הרמה הרביעית של X מלאה. X מערך אלקטרוני דומה למערך האלקטרוני של Kr ה. ל- "משפחה". ולכן שניהם שייכים לאותה 16. איזה מהמשפטים הבאים אינו נכון: א) מספר ערכיlהאפשריים עבור 3=n שווה ל- 3. ב) מספר האורביטלים בעלי המספרים הקוואנטים 1=l,3=n, הוא 3. ג) מספר האלקטרונים המקסימלי הניתנים לאכלוס באורביטלים המאופיינים במספרים הקוואנטים 1=l,2=n, שווה ל- 3. ד) מספר ערכי m l עבור 1=l, שווה ל

13 תשובות 1. קביעה א) נכונה. א) +/- 1/2 = s n 3; m ב) = 1 l ג) +/- 1/2 = s m l = -1,, 1; m.2.3 א) ;6 ב) 2; ג) 8; ד) תשובה ג'. [Ar]3d 7 4s 2 [Kr]4d 7 5s 2 [Kr]4d 1 5s 2 5p 2 5. א) ב) ג) ד) [Xe]4f 14 5d 1 6s 2 6. תשובה ד' :Ga אין אלקטרונים בלתי מזווגים; +2 :Cu אלקטרון אחד בלתי מזווג; +2 :Pb אין אלקטרונים בלתי מזווגים; -2 :Se אין אלקטרונים בלתי מזווגים. א) ב) ג) ד) מצב מעורר; מצב מעורר; מצב מעורר; מצב היסו.8 9. תשובה ד', יסוד.Ge 1. תשובה ב'. 13

14 11. א', ג', ב) ;[Ar]4s 1 3d 5 ג) ;[Kr]5s 2 4d 1 5p 6 ד) [Xe]5d 1.12 א) ;[Ar]4s 2 3d א', ג', ה'. 14. תשובה ג'. 15. תשובה א' ו- ג'. 16. תשובה ג'. 14

15 4) תכונות מחזוריות של אטום 1. מה לא נכון לגבי אטומי כלור וזרחן? רדיוס אטומי של כלור גדול מזה של זרחן. אנרגיית היינון הראשונה של זרחן נמוכה מזו של כלור. האטומים האלה שייכים לגוש p בטבלה המחזורית. של אטומי כלור גבוהה מזו של אטומי זרחן. אלקטרושליליות 2. מהי הקביעה הלא נכונה לגבי גודל הצורון: -2 R ( S ) > R ( Ar) +4 R ( Si ) < R ( Ar) -2-2 R ( Se ) < R ( S ) -2 R ( Se ) > R ( Ar) 3. אנרגיית היינון הראשונה של רובידיום ( Ca ) ושל סידן 43 kj/mol שווה ל- ( Rb ), 59 kj/mol לכן אנרגיית היינון הראשונה של אשלגן (K) תהיה: גבוהה מ- נמוכה מ- גבוהה מ-. 59 kj/mol. 43 kj/mol. 59 kj/mol, אך נמוכה מ- 43 kj/mol לא ניתן לקבוע לפי נתוני השאלה הסיבות להבדל בין אנרגיית היינון של Al לאנרגיית היינון של Mg היא: מספר הנויטרונים בגרעין של + +. Mg גדול יותר ממספר הנויטרונים בגרעין של Al + +. Mg גדול ממטען הגרעין של Al מטען הגרעין של יון + +. s מכיל שני אלקטרוני Al אחד בעוד ש' s מכיל אלקטרון Mg + +. Mg גדול ממספר האלקטרונים שמכיל Al מספר האלקטרונים שמכיל 5. איזו קביעה מבין הבאות מדגישה ביותר את יציבות אלקטרוני ה- : p זיקה האלקטרונית של אטומי פלואור אנרגיית יינון הראשונה של חנקן אנרגיית יינון השנייה של חמצן (F ( גבוהה מזו של אטומי חמצן (N ( גבוהה מזו של אטומי זרחן. ( O). ( P) ( F) ( O) זיקה האלקטרונית של אטומי בריליום ) ( גבוהה מזו של אטומי פלואור.. B גבוהה מזו של אטומי בור Be ( ) 15

16 6. סדר את החלקיקים הבאים לפי סדר עולה של נפחם, נמק: S, P, O, Se, As N -3, F -, O -2, Ne -3 P K +, S -2, Cl -,,C,B 7. נתונים ארבעה יסודות מהשורה השלישית במערכה המחזורית: A, רשומות אנרגיות יינון עוקבות של אטומים אלו. D. בטבלה שלפניך אנרגיית יינון E 1 E 2 E 3 E 4 E 5 A B C D א) באיזה טור נמצא כל יסוד? ב) רשום את המערך האלקטרוני עבור היסודות D. C, B, A, ג) הסבר מדוע: (D). E 1 (D)>E 1 (B); E 1 (D)>E 1 (A); E 2 (D)>E 1 (D); E 2 (B)>E 2.8 R M Q A L Z Y X E. L +2 ו- X 1) רשום את ההערכות האלקטרונית (המלאה) של 2) כמה אורביטלים מכל סוג מאוכלסים באלקטרונים (איכלום מלא או חלקי) מכיל יסוד Y? X ; X ; X ל- X מתאימים שלושה יונים יציבים : Y או? X הסבר רשום את ההערכות האלקטרונית (המלאה) עבורם. (2? E או X סדר את היונים לפי רדיוס עולה. לאיזה יסוד זיקה אלקטרונית גבוהה יותר? 1) (1 (2 16

17 9. השאלה דנה ביסודות הבאים: מגנזיום,(Mg) בריום,(Ba) זרחן (P), חמצן (O), גופרית (S), פחמן (C) וחנקן (N). בטבלה שלפניך מובא רדיוס של שבע יסודות שסומנו באופן שרירותי באותיות: X יסוד Y Z W R L M 1.36 רדיוס [Å] התאם את היסודות לאותיות. סדר את היסודות על פי אנרגיית היינון שנייה. הסבר את שיקולך. לאיזה יסוד זיקה אלקטרונית נמוכה יותר? הסבר. 1) גופרית או זרחן. 2) חנקן או פחמן..1 ששה יסודות בעלי מספרים אטומיים עוקבים, סומנו באופן שרירותי באותיות. ליסוד U המספר האטומי הקטן ביותר וליסוד Z הגדול ביותר. U, V, W, X, Y, Z לפניך הטבלה, בה מובאים אנרגיות היינון הראשונות של היסודות X W, ו Y: אנרגיית היינון הראשונה kj mole יסוד W X Y קבע לאיזה טור במערכה המחזורית שייך כל אחד מהיסודות מ- U עד Z. 1) האם אנרגיית היינון של Z תהיה גבוהה מזו של Y או נמוכה ממנה? נמק. 2) האם אנרגיית היינון הראשונה של U תהיה גבוהה מזו של V או נמוכה ממנה? נמק. סדר את היסודות סדר את היסודות לפי אנרגית יינון שנייה. U, V, W, X, Y, Z,,,,, U V W X Y Z לפי נפח אטומי עולה. 17

18 תשובות D טור.2 C טור ;4 1. תשובה א'. 2. תשובה ג'. 3. תשובה ג'. 4. תשובות ב' ו- ג'. 5. תשובה ג'..6 א) ;O < S < P < Se < As ב) 3- ;Ne < F - < O 2- < N ג) 3-.K + < Cl - < S 2- < P.7 א) A טור ;3 B טור ;1 ב) A: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 B: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 C: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 D: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 L 2+ : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 2.8 א) (1 X: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 4p 3.s 4; p 8; d 5 ( 2 ב) (1 1 X 5+ : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d X 3+ : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 X 3- : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 1 4p 6 X 5+ < X 3+ < X 3- ( 2.9 א) X Mg; Y P; Z Ba; M C; L N; W O; R S ב) Ba < Mg < P < S < C < N < O ג) (1 ;S.C (2 Z טור.2 Y טור ;1 X טור ;8.1 א) U טור ;5 V טור ;6 W טור ;7 ב) (1 ;Z 2) גבוהה. ג) ;Z < U < W < V < X < Y ד).X < W <V <U <Z < Y 18

19 פרק - 2 קשרים כימיים וסוגי החומרים 1) קשרים יוניים 1. ליסוד M סדר אנרגיות יינון עוקבות הוא (ב- :(ev נוסחת התחמוצת (תרכובת עם חמצן) של מתכת M הסבירה ביותר היא: MO 2.98, 1.42, 2.2, 9.3, 1.2, 12.1 M2O3 M3O2 M 2O 2. בטבלה שלפניך נתונים ערכי אנרגיות היינון הראשונות של חמישה יסודות עוקבים בטבלה מחזורית. היסודות סומנו באופן שרירותי באותיות : E A היסוד אנרגיית היינון הראשונה A 1 B 125 C 152 D 42 E 59 ד).BO 2 איזו מבין הנוסחאות שלפניך היא הנכונה? א) DO ; ב) EO ; ג) ;A 2 O 3 3. לתחמוצת של מתכת X נוסחה. X2O3 לפי נתון זה נצפה עבור מתכת X להפרש הגדול ביותר בין אנרגיית יינון ה לאנרגיית יינון ה. ראשונה, שנייה. שנייה, שלישית. ג שלישית, רביעית. רביעית חמישית. 4. הדירוג עבור ארבעת החומרים היוניים על פי סדר עולה של נקודת ההיתוך הוא: MgO > KCl > RbBr > RbI MgO > RbI> KCl > RbBr RbBr > RbI > MgO > KCl ד KCl > RbBr > RbI > MgO.5 נתונות שתי תרכובות יוניות שנוסחתן היא: ) 2 6 a) Na(MnO 4 ), b) Ca 3 (CoF 19

20 סמן את התשובה הנכונה המתייחסת למטען היונים המוקפים בסוגריים: ;MnO - 4, CoF 2-6 ;MnO 2-4, CoF 2+ 6 ;MnO - 4, CoF 3-6 ;MnO 3+ 4, CoF נתונה התרכובת היונית.AB 3 ידוע שהרדיוס האטומי של A הוא.97Å, ואילו הרדיוס היוני שלו הוא 1.12Å. הרדיוס האטומי של B הוא.89Å והרדיוס היוני שלו.75Å. מהו מטענו של האניון בתרכובת הזו? היסודות בטבלת אנרגיות היינון הבאה לקוחים מהשורה השלישית של המערכה המחזורית. זהה את היסודות בטבלה. פרט שיקוליך. זהה את היסוד B שבתרכובת. אנרגיות ינון (kj/mol) יסוד 1 יסוד 2 יסוד 3 E E E E E 5 7. נתון: נקודת היתוך מסיסות במים זניחה זניחה גבוהה גבוהה חומר BaS MgS RbCl RbI מהי נקודת ההיתוך (ב- ( C המתאימה ביותר ל MgS ו-? RbI MgS ל- ל- MgS ל- MgS 25 ול-.64 RbI 15 ול-.64 RbI 25 ול-.85 RbI ל- 15 MgS ול-.85 RbI 8. מהי הקביעה הלא נכונה: 2

21 כאשר מוספים תמיסת כאשר מוספים תמיסת כאשר מוספים תמיסת לתמיסה של BaS לא מבחנים במשקע. Rb2CO3 לתמיסה של RbI לא מבחנים במשקע. Rb2S Rb2CO3 לתמיסה של RbI לא מבחנים במשקע. כאשר מוספים תמיסת RbCl לתמיסה של RbI לא מבחנים במשקע. 9. מהי הנוסחה האמפירית של התרכובות הבאות: ה. ו. מגנסיום ארסני; אינדיום גופרי; אלומיניום הידרידי; הידרוקסיד של ביסמות (3); סידן חנקתי; סידן זרחתי. 21

22 תשובות 1. תשובה ב'. 2. תשובה ב'. 3. תשובה ג'. 4. תשובה א'. 5. תשובה ג'..6 א) ;-3.Na B ;Al 3 ;Si 2 ב) 1 ;Na 7. תשובה א'. 8. תשובה א'..9 א) ;Mg 3 As 2 ב) ;In 2 S 3 ג) ;AlH 3 ד) ;Bi(OH) 3 ה) ) 2 3 ;Ca(NO ו) ) 2 4.Ca 3 (PO 22

23 2) קשרים קוולנטיים.1 רשום את נוסחאות לואיס עבור: CH 3 SH, BeCl 2, SbCl 5, AsOCl 3, OCCl 2 2. רשום את מבנה לואיס עבור החלקיקים הבאים וציין את המבנים הרזונטיביים: CH 3 CO - 2, PO 3-4, NCO - -., NO 3.ICl 5, I נתונים החלקיקים הבאים:, PCl 3, SnH 4, NOCl, C 2 F 4, ICl 2 3 לגבי כל חלקיק קבע: א) את סוג ההכלאה של האטום המרכזי; ב) את המבנה המרחבי; ג) האם החלקיק בעל דו-קוטב קבוע? 4. א) הצע מבנה לואיס היציב ביותר לצורנים הבאים: + PSCl 3, SCl 5 ב) קבע את ההכלאה של האטום המרכזי בכל אחד מהצורנים? ג) מהי הצורה הגיאומטרית של כל צורון? : 5. נתונים מספר מבנים רזונטיביים עבור התרכובת H2CSO H C S&& O&& : H C&& S&& O&& : H C = S&& O&& : H C&& S&& = O&& H C = S&& = O&& && && && && && && A B C D E פחמן, C 2.5 גופרית, S 2.5 כל אחד מהמבנים סומן באותיות E. A- כמו כן נתונים ערכי אלקטרושליליות: חמצן, O אטום אלקטרושליליות 3.5 א) סדר את המבנים הנ"ל לפי יציבותם, מהנמוכה לגבוהה יותר. ב) התייחס למבנה היציב ביותר הגיאומטרית סביבו. וקבע את ההכלאה של כל אטום מרכזי ואת הצורה 6. הערך את זוויות הקשרים שהאטום המרכזי מעורב בהם בחלקיקים הבאים: ; SeCl 2 - ;N 3 א) ;O 3 ב) ג) - ד).NO 2 23

24 7. א) כתוב את היערכות אורביטלי הערכיות המולקולריים ב: 2-.O 2 (3 + ;O 2 (2 - ;O 2 (1 ב) מהו סדר הקשר בכל צורון שרשמת? ג) האם הצורונים הנ"ל הם פאראמגנטיים או דיאמגנטיים? 8. א) סדר את החלקיקים שלהלן בסדר עולה לפי אורך הקשר F C- ב) האם החלקיקים האלה הם פאראמגנטיים או דיאמגנטיים?.CF -, CF, CF + :.9 נתונים החלקיקים הבאים:.He 2, He + 2, H 2 א) היעזר בהיערכות האלקטרונים באורביטלים המולקולריים, והשווה את החלקיקים הנ"ל לפי יציבותם. ב) האם אפשרי קיומם של חלקיקים אלה בתנאים תקניים? במידה ולא, האם ניתן להכינם בתנאים מיוחדים? 1. איזו מהמולקולות שלהלן בעלת קשר החזק ביותר (היעזר במערך האלקטרונים באורביטלים המולקולריים):.B 2, C 2 24

25 תשובות.... :O=C Cl: '' :Cl: ''.. :Cl:.... :O=As Cl: '' :Cl: '' :Cl-As-O-Cl : '' '' '' :Cl: ''.... :Cl-Be-Cl : '' '' H.. H-C-S-H '' H.. :Cl '' Sb.. Cl: '' :Cl: :Cl : :Cl: '' '' ''.... :O N=O:.. : O:.... H O:.. H C C O:.. H.. O :.... : O P O:.. :O: : N= C O: 25

26 2,SP :C 2 F 4 משולש מישורי, לא קוטבי; 3,SP :SnH 4 טטרהדר, לא קוטבי; -,SP 3 d :I 3 קווי, לא קוטבי; 3 +,SP :ICl 2 זוויתי, קוטבי; 2,SP :NOCl זוויתי, קוטבי; 3,SP פירמידה משולשת, קוטבי; :PCl 3,SP 3 d 2 :ICl 5 פירמידה מרובעת, קוטבי..3 3,SP טטרהדר. :PSCl 3 דו- פירמידה משולשת;,SP 3 + d :SCl א) B < D < A = C < E ב) 2,SP משולש מישורי וזוויתי. ב) 18; ד) >.12.6 א) > ;12 ג) > ;18 *3 4 ;O - 2 : σ 2 1s σ *2 1s σ 2 2s σ *2 2s σ 2 2p π פאראמגנטי, BO = 1.5 2p π 2p.7 *1 4 ;O + 2 : σ 2 1s σ *2 1s σ 2 2s σ *2 2s σ 2 2p π פאראמגנטי, BO = 2.5 2p π 2p *4 4 ;O 2-2 : σ 2 1s σ *2 1s σ 2 2s σ *2 2s σ 2 2p π דיאמגנטי, BO = 1 2p π 2p - CF פאראמגנטיים..8 א) - CF CF + < CF < + ב) CF דיאמגנטי;,CF He 2 < He 2 + < H 2 ב) He 2 קיים רק במצב מעורר. 9. א).1.C 2 26

27 3) סוגי החומרים 1. בכל אחד מהזוגות שלהלן, קבע איזה משני החומרים הוא בעל טמפ' ההיתוך גבוהה יותר?נמק. 1) PH 3, NH 3 ; 2) HCl, KCl; 3) C 2 H 5 OH, CH 3 OH; 4) CHCl 3, HF; 5) SiO 2, CO 2 ; 6) I 2, Br 2 ; 7) CH 3 O-CH 2 CH 3, CH 3 (CH 2 ) 2 OH.HOCH 2 CH 2 OH 2. הסבר את התופעות הבאות: נקודת הרתיחה של נקודת הרתיחה של CCl 4.HCl גבוהה מזו של HF גבוהה מזו של. H 2 S נקודת הרתיחה של CH 3 F נקודת הרתיחה של CH 3 CH 2 OH גבוהה מזו של.CO 2 נמוכה מזו של 3. אילו מהמולקולות שלהלן נוטות ליצור קשרי מימן: א) ;H 2 S ב) ;CH 4 ג) ;CH 3 CH 2 OH ה).CH 3 NH 2 ד) ;CH 3 CHO ד) 4. הסבר כל אחת מהעובדות הבאות: א) לגופרית ) 8 S) נק' רתיחה גבוהה מזו של הברום ) 2 ;(Br ב) גופרית נמסה היטב ב- CS 2 ואינה נמסה במים; ג) אשלגן מוצק מוליך חשמל, אבל K 2 S מוצק אינו מוליך חשמל; CH 3 NH 2 ו- CH 3 OH נמסים היטב במים. 5. השאלה דנה בשתי התרכובות הבאות: CH 3 NH 2 ו-.C 3 H 6 מהי הקביעה הנכונה? א) ב) ג) ד) ל- C 3 H 6 טמפרטורת הרתיחה גבוהה יותר, כיוון שבמולקולות קיים קשר כפול; ל- CHטמפרטורת 3 NH 2 הרתיחה גבוהה יותר, כיוון שהמולקולות בעלות דו-קוטב קבוע; NH 2 ל- CH 3 טמפרטורת הרתיחה גבוהה יותר, כיוון שהקשרים הבין-מולקולריים חזקים יותר. לשתי התרכובות טמפרטורות הרתיחה קרובות בערכן, כיוון שלשתי התרכובות מולקולות הדומות במבנה ובגודל ענן האלקטרונים. 27

28 6. בין אילו מולקולות לא יכולים להתפתח קשרי מימן: כאשר מכניסים די מתיל אתר, כאשר מכניסים טרי מתיל אמין, כאשר מכניסים טרי מתיל אמין, ) 3 O( CH לתוך מים. 2 N( CH 3 ) 3 לתוך אתאנול,.CH3OH N( CH 3 ) 3 N CH 3 כאשר מכניסים טרי מתיל אמין 3 לתוך די מתיל אתר, O( CH 3 ). 2 ( ) לתוך מים. 7. איזו קביעה אינה נכונה עבור נקודת ההיתוך או הרתיחה. נקודת היתוך של Na גבוהה מזו של. Mg.SO 2 נקודת היתוך של MgS גבוהה מזו של. O 3 SO 3 גבוהה מזו של נקודת הרתיחה של. נמוכה מזו של H2SO3 SO 3 נקודת הרתיחה של 8. נתונים שלושת החומרים: A, B ו- C בעלי מסה מולרית דומה. אילו היגדים נכונים עבור חומרים אלה? H H C C C OH H H H H H H H C C C H H O H H H H C O C C A B C H H H H H H מבין שלושת החומרים, ל- A יש את נקודת הרתיחה הגבוהה ביותר; A ו- B יכולים ליצור קשרי מימן עם מולקולות מים; בכל שלושת החומרים יש קיטוב (דיפול) קבוע; מולקולות של C יוצרות קשרי מימן בינן לבין עצמן. 9. נתונים ארבעה חומרים ונקודות רתיחה (נתונות ב- K). מהו הדרוג הנכון? Cl ClNO N CCl

29 נתונים חמישה חומרים: O CH 3 C H CF 4 N 2 H 4 I 2 CH 3 OH מהם שני ההיגדים הנכונים? ה. בין חומר 1 לחומר 5 יתכנו קשרי מימן ; מולקולות 2 ו- 4 הן קוטביות; בין חומר 1 לחומר 2 יתכנו קשרי מימן ; מולקולות של חומר 1 יוצרות קשרי מימן בינן לבין עצמן; מולקולות של חומר 3 יוצרות קשרי מימן בינן לבין עצמן. 11. לפניכם טבלה ובה נתונים על שבעה חומרים המסומנים סימון שרירותי באותיות G: - A החומר מסיסות במים מסיסות ב 2 CS ב מסיסות מוליכות במצב מוצק מוליכות במצב נוזל CHCl מוגבלת מוגבלת מוגבלת A B C D E F G זהו את החומרים מתוך הרשימה הבאה: HCN, C 2 H 4, AgCl, Cu, N 2 H 4, SiO 2, NaCl, K סדרו את החומרים המולקולריים לפי נקודת הרתיחה עולה. נמק. הסבירו את העובדות הבאות: (1 ) 4 Tb) Tb(NH 3 ) < Tb(N 2 H 4 ) < Tb(P טמפרטורת רתיחה). 2) חומר G מוליך זרם חשמלי במצב מוצק ונוזל וחומר A מוליך במצב נוזל בלב 29

30 תשובות ;CHCl 3 (4 ;C 2 H 5 OH (3 ;KCl (2 (1 ;NH 3.1.CH 3 (CH 2 ) 2 OH (7 ;I 2 (6 ;SiO 2 (5 2. א) קשרי מימן; ב) כוחות לונדון; ג) כוחות דיפול-דיפול; ד) קשרי מימן. 3. תשובות ג, ה. 4. א) חוזק כוחות לונדון; ב) יכולת ליצור קשרי לונדון עם CS 2 ואי- יכולת ליצור קשרי מימן עם מים.; ג) בגלל נוכחות אלקטרונים חופשיים במוצק מתכתי וחוסר יונים חופשיים במוצק יוני; ד) יכולת היווצרות קשרי מימן. 5. תשובה ג'. 6. תשובה ג'. 7. תשובה א'. 8. תשובות א, ב, ג'. 9. תשובה ב'. 1. תשובות א, ה..11 א).A NaCl; B K; C C 2 H 4 ; D N 2 H 4 ; E HCN; F AgCl; G Cu ב).C 2 H 4 < HCN < N 2 H 4 ג) 1) הסיבות הן: חוזק קשרי לונדון וקשרי מימן; 2) הסיבות הן: נוכחות אלקטרונים חופשיים בחומר מתכתי, ונוכחות יונים חופשיים בנוזל יוני. 3

31 פרק 3 חישובים סטוכיומטריים מעברים בין שיטות שונות של הבעת כמות החומר: מסה, מס' המולים, מס' החלקיקים (1? 1. א) מסה של.227 מול XOF 3 היא.236 גרם. מהי מסה אטומית יחסית של X ב) חשב את אחוז החמצן ב-. UO 2 (NO 3 ) 2 ג) כמה מולקולות של גופרית דו חמצנית ) 2 ( SO נמצאים ב- 1.5 ק"ג של תרכובת זו? א) כמה אטומי זרחן נמצאים במיליגרם אחד של ב) כמה אטומים בסה"כ ג) כמה אטומי חמצן ישנם בקילוגרם אוזון? Ni 3 (PO 4 ) 2 (מימן וחמצן) ישנם ב- 1 גרם מים?H 2 O? O א) חשב את מספר אטומי חמצן (O) בגרם אחד של H. 2 SO 4 ב) חשב את מספר היונים ב- 1.5 מול של. Al 2 (SO 4 ) 3 4. מה מכיל יותר חלקיקים? א) 5 גר' של H 2 או 5 גר' של ;O 2 ב) 2 גר' H 2 או 2 גר' של ;Mg CO 2 ג) מול או מול.CO 5. מהו(הם) המשפט(ים) הנכון(ים): א) מספר האטומים ב- 18 גרם מים גדול מזה שב- 44 גרם ;CO 2 ב) מסתן של 2 מולקולות O 2 שווה למסתן של 2 מולקולות ;N 2 ג) מסת 2 מולי O 2 קטנה מזו של 2 מולי פחמן; ד) מספר האטומים ב- 36 גרם של מים קטן מזה שב- 36 גרם של ;CO 2 ה) מס' המולקולות ב- 44 גרם של CO 2 קטן ממספר המולקולות ב- 44 גרם של מים. 6. כמה גרם אטומי חנקן (N) נמצאים ב-: א) 5 גר' ;NH 3 ב) 5 גר'.NH 4 NO 3 7. באיזו כמות?H 2 SO 3 (ב- ( g של H 2 SO 4 נמצאת אותה כמות של אטומי חמצן כמו ב- 41 גרם של 31

32 תשובות 1. א) 31 גרם/מול; ב) ;32.48 % ג) מולקולות..2 א) אטומי זרחן. ב) אטומים. ג) אטומי חמצן..3 א) אטומי חמצן; ב) יונים..4 א) 5 גרם של ;H 2 ב) 2 גרם של H; 2 ג) מס' החלקיקים שווה. 5. תשובה ה'. 6. א) גרם; ב) 1.75 גרם גרם. 32

33 2) קביעת נוסחה אמפירית ומולקולרית של החומר 1. קבע את הנוסחה האמפירית של תרכובת בעלת ההרכב הבא (באחוזים משקליים) : אשלגן (K) % מנגן (Mn) 27.9%- חמצן (O) 32.5%- 2. נתון הרכב משקלי של תרכובת אורגנית קורטיזון: % של פחמן C),( % 7.83 של מימן H),( % של חמצן (O ). ידוע שמסתה המולרית של התרכובת היא 36 גרם למול. מהי נוסחתה המולקולרית של קורטיזון? א) ;C 35 H 5 O 11 ב) ;C 15 H 2 O 1 ג) ;C 2 H 4 O 5 ד).C 21 H 28 O 5 3. דוגמת תרכובת במשקל 1.66 גרם המכילה פחמן, מימן וחנקן, נשרפה בחמצן והתקבלו 4.63 גרם CO 2 ו-.928 גרם H 2 O ועוד תוצר שמכיל חנקן בלב מצא את הנוסחה האמפירית של החומר. N 2 4. אחרי תגובת 1 מול של תרכובת אורגנית עם 3 מול NaOBr קיבלו 3 מול,NaBr שני מול מים, 1 מול ו- 1 מול.CO 2 קבע את הנוסחה המולקולרית של התרכובת האורגנית. 5. בשריפה מלאה של תרכובת שמורכבת מפחמן וגופרית התקבלו 1.42 גרם של פחמן דו חמצני.175, ( CO 2 ) גרם של מים ו-.331 גרם של גופרית דו חמצנית. ( SO 2 ) א) ב) ג) ד) מצא את הנוסחה האמפירית של התרכובת. חשב את אחוז המשקלי של גופרית בתרכובת. חשב את המסה של חמצן שדרוש לתגובת שריפה שהתרחשה. בתגובה זו הגיבו (1 (2 מולים של התרכובת. חשב את המסה המולרית שלה. מהי הנוסחה המולקולארית של התרכובת? 6. דוגמה של.26 ג' של תרכובת אורגנית נתנה בשריפה מלאה.494 ג' CO 2 ו.111 ג' מים. קבע את הנוסחה האמפירית והמולקולרית של התרכובת, אם המשקל המולקולרי הוא 11 י.מ. 33

34 תשובות.K 2 MnO תשובה ד'..C 5 H 5 N.3.CH 4 ON א) ;C 5 S ב) ;34.78 % ג) 1.6 גרם; ד) 1) גרם/מול;.C 1 S 2 (2.6.C 6 H 6 O 2 34

35 3) חישובים סטוכיומטריים לפי משוואה כימית N2O5 NO 2 וחמצן גזי. כמה מולים של חמצן מתקבלים בפירוק מלא של 1. ניתן לפרק גזי ל- 54. גרם של : N2O נתונה התגובה הבאה: (g). 4NH 3(g) + 5O 2(g) 6H 2 O (l) + 4NO א) ב) ג) ד) לכלי התגובה הוכנסו 12 מול של NH 3 ו- 14 מולים של חמצן. בחר את התשובה הלא נכונה: מספר המולים של חנקן חמצני (NO) שמתקבלים שווה למספר המולים של אמוניה ) 3 (NH שהגיבה. בתום התהליך נשארים בעודף.8 מולים של.NH 3 בתום התגובה ישנם סה"כ בעודף). בתום התהליך מתקבלים 16.8 מולים של מים. 3. נתונה התגובה הבאה: 26 מולים של המרכיבים (תוצרים, ואחד מהמגיבים שנשאר. Fe O + 3CO 2Fe + 3CO 2 3(s) (g) (g) 2(g) בחר את התשובה שבה פחמן חמצני CO) ( יישאר בעודף: Fe2O3(s) ו- 8.4 גרם פחמן חמצני. א) אם לכלי התגובה מכנסים 16. גרם של ב) אם לכלי התגובה מכנסים 16. גרם של מוצק. Fe2O3(s) ג) ד) ובסוף התגובה מקבלים 5.6 גרם ברזל אם לכלי התגובה מכנסים 8.4 גרם של פחמן חמצני ומקבלים 11.2 גרם ברזל מוצק. אם לכלי התגובה מכנסים 16. גרם של Fe2O3(s) ו גרם פחמן חמצני. 2C + O 2CO (s) 2(g) (g) 3CO +Fe O 2Fe + 3CO (g) 2 3(s) (s) 2(g) 4. ברזל (Fe) מופק בתהליכים הבאים: 18 מהי המסה המרבית של ברזל ניתן להפיק מתגובה בין 36 ק"ג פחמן לבין ק"ג של Fe 2 O 3 וכמות מספקת של חמצן? 168 ק" 112 ק" 126 ק" 42 ק" 35

36 2MnO + 4KOH + O 2K MnO + H O 2( s) ( aq) 2( g ) 2 4( aq) 2 ( l ) 5. נתונה התגובה הבאה : (s, MnO2( 4 גרם של אשלגן הידרוקסידי, לתוך כלי התגובה הוכנסו 2 גרם של מנגן חמצני,, ו- 1 גרם של חמצן. KOH כמה גרם של K2MnO4 ושל מים מתקבלים בתגובה זו? אלו חומרים נשארו בעודף ובאיזו כמות? נתונה תערובת של Rb 2 S ו- Na 2 S מסתה שוהה ל-.238 גרם. לתערובת נוספה כמות מספקת גרם. חשב את מסתם של Rb 2 S ו- Na 2 S של כסף חנקתי ) 3 (AgNO. כתוצאה מכך התרחשו התגובות הבאות: Na 2 S + AgNO 3 NaNO 3 + Ag 2 S Rb 2 S + AgNO 3 Ag 22 S + RbNO 3 המסה הכוללת של Ag 2 S שהתקבל הייתה.432 בתערובת..6 36

37 תשובות 1. תשובה ב'. 2. תשובה ג'. 3. תשובה ד'. 4. תשובה ב'..5 א) : H 2 O 4.14 גרם; :K 2 MnO גרם..O 2 ב),KOH.17 גרם. :Rb 2 S גרם;.68 :Na 2 S.6 37

38 4) חישובים סטוכיומטריים בתמיסות 1. נתונות שלוש תמיסות: (1 (2.5 ליטר של..45 M NaCl 1.5 ליטר של..15 M NaOH (3 2. ליטר של..45 M NaCl מהו המשפט הלא נכון: א) ב) ג) ד) ה) תמיסות 1) ו- 2) מכילות אותו מספר המולים של המומס. תמיסה 2) היא המהולה ביותר. תמיסה 3) היא המרוכזת ביותר. תמיסה 3) מכילה את המספר הגדול ביותר של מולי מומס. בערבוב כל נפח שהוא של תמיסה 3) עם תמיסה 1) ריכוזה של התמיסה הסופית יהיה..45 M 2. ערבבו 2. מ"ל של אתאנול נוזלי OH) C) 2 H 5 בעל צפיפות.7 גרם למ"ל עם 8. מ"ל מים. ריכוז האתאנול בתמיסה שהתקבלה הוא:.3 M.2 M.15 M. 3. M 3. נתונה תמיסת NaBr בעלת ריכוז.12 מולר. ב- 2 מ"ל של תמיסה זו יש (בחר את התשובה הנכונה): א) אותה מסה של המומס, כמו ב- 4 מ"ל תמיסת NaBr בריכוז.24 M ב) ג) אותו מספר המולים, כמו ב- 4 מ"ל תמיסת NaCl בריכוז.6 M אותה מסה של המומס, כמו ב- 4 מ"ל תמיסת NaBr בריכוז.6 M.6 M בריכוז NaCl ד) אותה מסה כמו ב- 4 מ"ל תמיסת ב' ו- ג'. ה) ב' ו- א'. ו) 4. חשב את הריכוז המוללי של תמיסת חומצה אצטית COOH,CH 3 בעלת ריכוז. 2.3 M צפיפות התמיסה שווה ל- 1.17? g/ml 2.3 molal 2.52 molal 2.27 molal 1.82 molal א) ב) ג) ד) 38

39 ל. תמיסה של מים ואתאנול OH) ( C 2 H 5 מכילה 8 גרם של אתאנול ל- 3 גרם תמיסה. השבר המולי של אתאנול בתמיסה שווה ל: ה. ל. - 5 מ"ל של תמיסת מלח בריכוז משקלי 25% תמיסת מלח בריכוז משקלי 34% וצפיפות המלח בתמיסה שמתקבלת. וצפיפות 1.3 גרם לסמ"ק הוספו 2 מ"ל 1.4 גרם לסמ"ק. חשב את האחוז המשקלי של 6 HNO 3 7. נתונה תמיסה של בריכוז 16. M צפיפותה שווה ל גרם למ"ל. האחוז המשקלי של תמיסה זו שווה ל: 7%~. 48%~..~ 41.5%.~36 % ל. - 5 מ"ל תמיסה מימית של Ca(OH) 2 בריכוז.3 M הוסיפו 25 מ"ל מים. מהתמיסה שהתקבלה לקחו דגימה בנפח 1 מ"ל. מהו הריכוז המולרי של כל היונים בדגימה? א) ;.6 M 8 ב) ;.4 M ג) ;.6 M ד)..2 M 9. א) חשב את נפח תמיסת HNO 3 בריכוז 6M שדרוש עבור הכנת 5 מ"ל תמיסת.5M. HNO 3 ב) כמה מ"ל מים יש להוסיף ל- 15. מ"ל תמיסת סוכר בריכוז 1.2M כדי שריכוזה יגיע ל?.8M מ"ל תמיסת S(aq) Na2 בעלת ריכוז.12 M הוסיפו 1. מ"ל מים. ריכוז יוני נתרן 1 לאחר ההוספה שווה ל:.3 M.6 M.2 M.48 M 39

40 11. נתונה תמיסת HClO 4 בעלת אחוז משקלי 35 % חשבו את מולריות התמיסה. כמה מול HClO 4 מומסים ב- 25 מ"ל של תמיסה זו? וצפיפות גרם/מ"ל. כמה מ"ל תמיסה זו דרושים להכנת 15 מ"ל תמיסה בריכוז 2? M איזה נפח של תמיסה שהוכנה בסעיף ג', מכיל.75 מול?HClO לתוך 1 מ"ל תמיסה מימית בה ריכוז יוני +3 (aq) Fe שווה ל-.1 M הכניסו אבקת ברזל מוצק. Fe + 2Fe 3Fe ריכוז יוני (s) (aq) (aq) במסה של.4 גרם. כתוצאה מכך חלה תגובה +2 (aq) Fe בתום התגובה שווה ל: א) ;.1M ב) ;.15 M ג) ;.3 M ד)..667 M 13. כמה גרם של כסף מתכתי,,Ag דרושים על מנת להגיב עד הסוף עם 35.5 מ"ל תמיסה של יוני +3 In בריכוז.25? M משוואת התהליך היא: 3Ag (s) + In 3+ (aq) 3Ag + (aq) + In (s) 1.3 g 2.35x1 3 g 2.35 g.262 g א) ב) ג) ד) AgNO 3 נוצר משקע Na 2CrO4 14. כאשר מערבבים תמיסה מימית של עם תמיסה מימית של לפי הניסוח הבא: AgNO 3 3. Na 2CrO4 מ"ל תמיסת בריכוז לא ידוע הגיבו בשלמות מ"ל תמיסת עם 2. Na 2CrO4 בריכוז.8. M ריכוזה של תמיסת שווה ל: א).24 M ב).12 M ג).6 M ד).8 M 4

41 תשובות 1. תשובה ג'. 2. תשובה ד'. 3. תשובה ה'. 4. תשובה ג'. 5. תשובה ב' %.6 7. תשובה א'. 8. תשובה א'. 9. א) 4.17 מ"ל; ב) 75 מ"ל. 1. תשובה ד'..11 א).4.35 M ב) גרם. ג) 69 מ"ל. ד).375 ליטר. 12. תשובה ב'. 13. תשובה ג'. 14. תשובה ג'. 41

42 פרק 4 תכונות הגזים 1) חוקי הגזים וחישובים סטוכיומטריים (g)2. N ובכלי סגור 5.6 B גרם של אתן, C2H4(g).שני 1. בכלי סגור A ישנם 5.6 גרם של חנקן, הגזים נמצאים באותה טמפרטורה. לחץ בכלי A כפול מלחץ בכלי B. בהנחה והגזים הם אידיאליים, מהו המפשט הנכון? מספר המולים של חנקן בכלי A כפול ממספר המולים של אתן בכלי B. ריכוז הגז בכלי A שווה לריכוז הגז בכלי B. הנפח של כלי A גדול פי 2 מהנפח של כלי. B הנפח של כלי A קטן פי 2 מהנפח של כלי. B.2 נתונה הריאקציה 2(g).4FeS 2(s) + 11O 2(g) 2Fe 2 O 3(s) + 8SO מה יהיה הלחץ הסופי שנקבל בכלי שנפחו 3 ליטר אם מתחילים מ- 3 גרם של FeS 2 ו- 1 גרם חמצן? התגובה התרחשה ב- 25. C 1.85 atm.6.52 atm..15 atm atm 1 גרמים של הגז בוטאן C 4 H 1 נשרפו שריפה מלאה. מה יהיה הנפח של הגז CO 2.3 שהתקבל בסוף התהליך בתנאי?STP 15.4 ליטרים ליטרים..22 ליטרים. 3.9 ליטרים. תערובת של גזים מכילה 5% O 2, 25% N 2 ו-,25% Cl 2 באחוזים משקליים. בתנאי לחץ וטמפרטורה סטנדרטים, הלחץ החלקי של: החמצן שווה ל- 38 mm Hg.4 החנקן שווה ל-.25 atm הכלור גדול מ-.25 atm הכלור קטן מ-.25. atm 42

43 (g) I. 2 כמה ליטר 5. בתגובה הבאה משתמשים ב ליטר של (g) Cl 2 ובכמות מספקת של של (g) ICl 3 ניתן לקבל? (הניחו שכל הגזים מתקבלים באותם תנאי לחץ וטמפרטורה.,I 2 (g) + 3Cl 2 (g) 2ICl 3 (g) 4.2 ליטר 8.4 ליטר 18.9 ליטר 22.4 ליטר כימאית מכינה דגימת גז הליום בלחץ, בטמפ' ובנפח מסוימים, ואז מסלקת מחצית ממולקולות הגז. איזה שינוי צריך להתחולל בטמפרטורה כדי שהלחץ והנפח יישארו בלי שינוי?.6 בקבוק שנפחו 2.6 µl מכיל גז האטומים שנמצאים בבקבוק? CO 2 ב- 15. C הלחץ בבקבוק שווה ל- 2 טור. מהו מס'.7 לגליל A (עם בוכנה) שנפחו 3. ליטר, מכניסים דוגמת גז (פחמימן) שמסתה 2.55 גרם. הכלי נמצא ב- 82 C והלחץ שמפעילה הדוגמא על דפנות הכלי הוא.95 אטמוספירות..8 מהי המסה המולרית של הגז? מקררים את כלי A ל-. C מה יקרה לבוכנה? הסביר. סדר את הגזים הבאים בסדר עולה לפי צפיפותם:.NO, NH 3, N 2 הטמפרטורה והלחץ בכל הדגימות שווים..9 צפיפותה של תרכובת גזית היא.943 א) ב) מהי המסה המולרית של התרכובת? מה תהיה צפיפותה גרם/ליטר ב- 298 K וב kpa ב- 1.5 אטמ' וב-? 298 K גז N 2 O נאסף מעל מים. נפח הגז הלח היה 126 מ"ל ב- 21 C ובלחץ של 755 טור. מה היה נפחה של כמות שווה של N 2 O יבש, אילו נאסף ב- 755 טור וב- 21? C לחץ של אדי מים הוא טור ב- 21. C 12. בתגובה בין (CH 3 ) 2 N 2 H 2 מוצק ועודף של N 2 O 4 נוזלי נוצרים CO 2 גזי, חנקן גזי ואדי מים. הגזים נאספו בכלי סגור עד שהגיעו ללחץ של 2.5 אטמ' ולטמפרטורה של 4. K מה היו הלחצים החלקיים של N 2,CO 2 ו- H 2 O בתנאים אלה? 43

44 13. נתונה המערכת הבאה: A B V= 4.12 L P = 4.71 atm t = 25 C V=35.1 L בגולה A מצוי גז ניאון, (g),ne ובגולה B ישנו ריק (וקום). פותחים את הברז המחבר בין הגולות ונותנים לגז ניאון להתפשט תוך שמירה על הטמפרטורה. מהו הלחץ הסופי במערכת (הזניחו את הנפח של הצנרת המחברת בין שתי הגולות). אם במקום הניאון היה בגולה A חמצן, (g)2, O האם הלחץ הסופי במערכת היה גדול יותר, שווה, או קטן יותר מאשר הלחץ הסופי שקיבלתם בסעיף א'? נמקו. גז מסוים מסדרת הפריאונים מכיל את היסודות פחמן כלור ופלואור באחוזים המשקליים הבאים: 15.5%,C.F- 61.5%,Cl 23.% נמצא שדוגמא של גז זה במסה של 2.65 גרם תופסת נפח של 428 מ"ל ב C ולחץ של 742 מ"מ כספית..14 מהי הנוסחה האמפירית של הגז? מהי הנוסחה המולקולרית של הגז? 15. עורבבו 2 ליטר גז C 3 H 8 ו- 5 ליטר גז חמצן. הנפחים נמדדו באותם תנאי לחץ וטמפ'. הגזים הגיבו ביניהם וכתוצאה מכך נוצרו CO 2 גזי ומים נוזליים. התעלם מנפח המים הנוצרים, וקבע את הנפח הסופי של הגזים בסוף התגובה. (תנאי לחץ וטמפ' במהלך התגובה נשארו קבועים). 16. מיכל קשיח בנפח 5 ליטר מכיל.176 מול של גז NO ב K כמות של.176 מול של מוספת למיכל ומתרחשת תגובה ליצירת NO 2 גזי. חשב את הלחץ הכולל ביחידות של טור' בסיום התגובה ב K O 2 גזי 17. לצורך שריפה מלאה של תרכובת אורגנית A השתמשו ב- 5 ליטר של נוצרו 5 ליטר של וטמפרטורה. (g)2 O, וכתוצאה מכך 44 CO 2(g) ו - 5 ליטר של (g) H. 2 O כל הנפחים נמדדו באותם תנאי לחץ א) מהי הנוסחה האמפירית של תרכובת? A פרט את חישוביך. ידוע ש' 2 ליטר של תרכובת A במצב גז כבדים פי 3 מי 2 ליטר של מימן גזי (כל הנפחים נמדדו באותם תנאי לחץ וטמפרטורה). ב) קבע את הנוסחה המולקורלית של תרכובת A. פרט.

45 18. בפירוק של תחמוצת מסוימת בתנאי החדר (לחץ 1. אטמוספרה וטמפרטורה ( 298 K התקבלו 25 ליטר של חנקן גזי ו ליטר של חמצן גזי. מהי הנוסחה האמפירית של התחמוצת:.N 2 O 3. N3O2.. NO 3 N O בכלי א' נמצאים.8 גרם של גז.CH 4 בכלי ב' נמצאים 1.4 גרם של גז C. 2 H 4 הגזים נמצאים באותם תנאי לחץ וטמפרטורה. בחר את ההיגד הלא נכון: נפח של כלי א' שווה לזה של כלי ב'. מס' מולי אטומי מימן (H ( בשני כלים שווה. צפיפות של הגז בכלי א' קטנה מצפיפותו של הגז בכלי ב'. מס' מולי אטומי פחמן (C) בכלי א' שווה לזה שבכלי ב'. 2. גז ארסין,, AsH 3 נמצא במיכל שנפחו 5 מ"ל. הלחץ במיכל שווה ל- 3 טור והטמפ' בו 223. K כתוצאה מהחימום הגז שבמיכל עובר פירוק. תוצרי הפירוק הם As (s) וגז מימן. הלחץ בתום הפירוק שווה ל- 48 טור, והטמפ' לאחר הפירוק שווה ל K חשב את אחוז הארסין שהתפרק. 45

46 תשובות 1. תשובה ד'. תשובה א'. תשובה א'. תשובה ד'. תשובה ב'. ירידה פ' x 1 14 אטומים. א) 26 ג/מול; ב) תר NH 3 < N 2 < NO.9 1. א) 44 ג/מול; ב) 2.7 גרם/ליטר מ"ל..P (CO 2 ) =.55 atm; P (N 2 ) =.83 atm; P (H 2 O) = 1.11 atm אטמ'; שווה..C 2 ClF 5.C 2 ClF ליטר אטמ'..17 ;CH 2 O.C 2 H 4 O תשובה א'. 19. תשובה ד' %.2 46

47 2) תנועת המולקולות 1. לאיזה מבין הגזים הבאים (בהנחה של התנהגות אידיאלית) תהיה מהירות מולקולרית ממוצעת הנמוכה ביותר? הגז Cl 2 ב-. C הגז CF 4 ב-.1 C הגז HCl ב- 1 C-. הגז NH 3 ב-.25 C 2. פחמימן שנוסחתו האמפירית היא, C 2 H 3 עבר באפוזיה דרך פקק נקבובי ב- 349 שניות. למספר שווה של חלקיקי Ar נדרשו 21 שניות כדי לעבור באפוזיה דרך הפקק באותם תנאי לחץ וטמפ'. מהן המסה המולרית והנוסחה המולקולרית של הפחמימן? גרם זרחן ) 4 P) בערו בכלור ) 2,(Cl ותוצר התגובה היה 1.5 גרם זרחן כלורי. קצב האפוזיה של אדי התוצר היה ארוך פי המסה המולרית 1.77 מזה של כמות שווה של CO 2 באותם תנאי לחץ וטמפ'. מהן והנוסחה המולקולרית של הזרחן הכלורי? 4. סטודנט קיבל דגימה גזית של חומר לא ידוע, והשתמש במתקן אפוזיה כדי למדוד את המסה המולרית שלו. כאשר הכניס למתקן,CH 4 מצא ש-.956 גרם עברו באפוזיה במשך 2.5 שעות בטמפ' החדר. בתנאים זהים התרחשה אפוזיה של גרם של החומר הלא ידוע. מהי המסה המולרית של החומר הלא ידוע? 5. מיכל קשיח בנפח 5 ליטר מכיל 24.5 גרם של N 2 גזי ו- 28 גרם של O 2 גזי. חשב את הלחץ הכולל של תערובת הגזים שבמיכל ב-. 298K אם נוצר במיכל חריר קטנטן וחלק מתערובת הגזים יוצא דרך חריר זה, האם היחס בין המולים של N 2 / O 2 במיכל יעלה/ ירד/ לא ישתנה. 47

48 חש, 6. שלושה מיכלים, שכל אחד מהם מכיל גז אחר, נמצאים ב- 25 C ומחוברים ביניהם. יש להניח טמפ' לא משתנה ונפח הצינורות זניח. בטבלה הבאה מובאים נתונים על כל אחד מהמיכלים בנפרד: מיכל מיכל 1 מיכל 2 מיכל 3 O 2 N 2 Ar סוג הגז 1.46 atm.98 atm 2.71 atm לחץ בכלי 3 ליטר 2 ליטר 5 ליטר נפח הכלי מהו הלחץ הסופי שישרור במערכת לאחר פתיחת השסתומים שמחברים בין המיכלים? מהו הלחץ החלקי של כל אחד משלושת הגזים לאחר פתיחת השסתומים? חשב את המהירות הממוצעת של כל אחד משלושת הגזים. חשב את האנרגיה הקינטית של כל אחד משלושת הגזים. 7. קצב האפוזיה של אמוניה דרך פתח קטן במתקן זכוכית הוא מול ב- 15. דקות ב- C 2 ב את מס' מולי התרכובת שיעבור דרך אותו הפתח ב- 25. דקות ב- C 2? 48

49 מ 1 תשובות 1. תשובה א' גרם/מול,.C 8 H גרם / מול,.PCl 3 92 גרם/מול אטמ' יר אטמ';.O 2 :.179 atm; N 2 :.74 atm; Ar:.554 atm / שנייה, ארגון: מ/ שנייה..515 : N 2 : O מ/ שנייה, : O גיאול, : N גיאול, ארגון:.2.43 kj.583 mol.7 49

50 פרק 5 תרמוכימיה 1) קביעת שינוי אנתלפיית התהליך בעזרת השינויים שמתרחשים בסביבה. 1. בשרפת 1 גרם של (g) C 2 H 4 נפלטה אנרגיה שגרמה לחימום של 3 גרם של מים מ' 19 o C (c = 4.2 J/g x degree )?C. מהי אנתלפיית השריפה של 6 o 2 H 4 (g) ל- C 2. חום השריפה של פחם הוא. 6 kcal/g מהי מסת הפחם שיוכל לספק בזמן שריפתו כמות החום שתספיק כדי להפוך 2 ק"ג קרח מוצק ב- C למים במצב גזי בטמפ' 1? C נתון עבור מים: degree; H o m = 6.6 kj/mol; H o b = 4.7 kj/mol ;c = 4.2 J/g x.3 בערבוב 1 מ"ל תמיסת ) M Pb(NO עם 1 מ"ל תמיסת.8 M KI נוצר משקע והטמפ' עלתה ב C חשב H לתגובת השיקוע. קיבול חום של מים הוא 4.2 J/g x degree גרם מתאנול,,CH 3 OH קפאו, ו- 4.1 kj חום נפלטו לסביבה. מהי אנתלפיית ההיתוך של מתאנול?.4 J 5. קיבול חום של נחושת שווה כמה חום יש לספק על מנת לעלות את הטמפרטורה Kmol של 12 גרם של נחושת מ- 3 K ל- 34: K.~1844 J.~117.1 kj.~976 J.~ 2929 J נתונה התגובה הבאה:.H 2(g) + 1/2 O 2(g) H 2 O (g) H = kj/mol מהי כמות החום ב- kj שנפלטת כאשר 36 גרם של גז מימן מגיבים עם 36 גרם של גז חמצן? kj -863 kj 272 kj -188 kj 5

51 תשובות kj/mol גרם. -63 kj/mol kj/mol.4 5. תשובה א'. 6. תשובה א'. 51

52 2) קביעת שינוי אנתלפיית התהליך בעזרת חוק הס 1. נתונות התגובות הבאות: C 2 H 2 (g) + 2.5O 2 (g) 2CO 2 (g) + H 2 O(l) C 2 H 6 (g) O 2 (g) 2CO 2 (g) + 3H 2 O(l) H 2 (g) +.5O 2 (g) H 2 O(l) C 2 H 2 (g) + 2H 2 (g) C 2 H 6 (g) H o 1 = kj/mol H o 2 = kj/mol H o 3 = kj/mol חשב את חום התגובה הבאה: CO(g) 2XO(s) + CO 2 (g) X 2 O 3 (s) +.2 פתח ביטוי עבור H לתגובה הבאה: X(s) + CO 2 (g) XO(s) + CO(g) H o 1 נתון: CO(g) +.5O 2 (g) CO 2 (g) H o 2 2X(s) + 1.5O 2 (g) X 2 O 3 (s) H o 3 3. חשב את אנתלפיית התגובה: PCl 5 (g) + H 2 O(g) POCl 3 (g) + 2HCl(g) נתון: 1) 2P (s) + O 2 (g) + 3Cl 2 (g) 2POCl 3 (g); H o 1 = kcal 2) H 2 (g) + Cl 2 (g) 2HCl(g); H o 2 = kcal 3) 2P(s) + 5Cl 2 (g) 2PCl 5 (g) H o 3 = kcal 4) 2H 2 (g) + O 2 (g) 2H 2 O(g); H o 4 = kcal 4. חשב את האנתלפיה של התגובה הבאה: 2MgO(s) + Si(s) SiO 2 (s) + Mg(s) נתון:. H o f (SiO 2 (s)) = kcal/mol; H o f (MgO (s)) = kcal/mol 5. נתונים התהליכים הבאים: 1) 2H 2 (g) + O 2 (g) 2H 2 O(g) 2) 2H 2 (g) + O 2 (g) 2H 2 O(l) 3) 2H 2 (g) + 2O (g) 2H 2 O(l) 4) 2H 2 (g) + 2O (g) 2H 2 O(g ) כל התהליכים הם אקזותרמיים. איזה תהליך הוא אקזותרמי ביותר? נמק. 6. איזו משוואה מבין המשוואות הבאות מתארת תהליך היווצרות של הגז?HCl (g) H + (aq) + Cl - (aq) HCl (g) ICl 3(g) + 2H 2(g) HI (g) + 3HCl (g) NH 3(g) + Cl 2(g) NH 2 Cl (g) + HCl (g) 1/2 H 2(g) + 1/2 Cl 2(g) HCl 52

53 .H 2 O (l) ו- CO 2(g) 33 במהלך מטאבוליזם של גלוקוז 6(s) C 6 H 12 O (תגובה עם חמצן) נוצרים בזמן התהליך נפלט חום שניתן לנצלו לביצוע עבודה בשיעור של 7%. חשבו את מסת הגלוקוז שיש לשרוף כאשר אדם מטפס על הר ומשקיע לשם כך עבודה בשיעור של H f (C 6 H 12 O 6(s) ) = kj/mol H f (CO 2(g) ) = kj/mol H f (H 2 O (l) ) = kj/mol?kj נתון: 212 גרמים. 51 גרמים גרמים. 728 גרמים..7 N 2(g + 3F 2(g) 2NF 3(g) 8. נתונה התגובה הבאה: H = -264 kj מהי כמות האנרגיה המשתחררת כאשר.256 מול (g)3 NF ובטמפ'? 298 K היעזר בנתונים שבטבלה וחשב מהי אנתלפיית הקשר. F-F נוצרים מהיסודות בלחץ 1 אטמ' הקשר אנתלפיית הקשר (kj/mol) N=N F-N H c(ch 3 COCH 3(l) ) = kj/mol H c(ch 3 CH 2 CHO (l)) = kj/mol H, עבור התהליך: נתון: שינוי האנתלפייה, CH CH COH CH COCH 3 2 (l) 3 3(l) שווה ל kj/mol kj/mol 4.7 kj/mol kj/mol 53

54 1. נתונה תגובת השריפה הבאה: 4C 2 H 5 NO 2 (s) + 9O 2 (g) 8CO 2 (g) + 1H 2 O(l) + 2N 2 (g) ידוע כי חום השריפה של גליצין ) 2 (C 2 H 5 NO הוא. H c= kj/mole חשב את אנתלפית ההיווצרות של גליצין. Substance H, kj mol f 1 CO 2 (g) H 2 O (l) kj/mole kj/mole -528 kj/mole אף תשובה אינה נכונה. NH 3(g) + 3F 2(g) NF 3(g) + 3HF (g) H =-892 kj N 2(g) + 3F 2(g) 2NF 3(g)(g) H = kj 11. נתונות שתי תגובות: 2NH 3(g) + 3F 2(g) N 2(g) + 6HF (g) 1) חשב את ה- H עבור התגובה? H (NF ) f 3(g) 2) מהו, חשב את ) (NH H. f 3(g) kj H f (HF(g) )=-271 mol 3) נתון: N-H 391 F-F 158 H-F 565 נתונות אנתלפיות הקשר: קשר H D[kJ/mol]. NF 3(g) חשב את אנתלפיית הקשר הממוצעת בין חנקן לפלואור ב- H, אנתלפיית התגובה: D(C-Cl)=338kJ/mol נתון: H ו- D(C-H)=412kJ/mol CH שווה ל-: 4(g) + CCl 4(g) CH3 Cl (g) + CCl3 H (g) אפס

55 13. נתון: CH C + 4H H = + H 4(g) (g) (g) 1 C H 2C + 6H H =+H 2 6(g) (g) (g) 2.( C2H6(g) (g)4 ( CH שווה לזו שבמולקולת אתאן ) הניח שאנתלפיית הקשר C-H במולקולת מתאן ) לפי נתוני השאלה, אנתלפיית הקשר C-C במולקולת C2H6 שווה ל- (ביחידות ): kj/mol H1 H H2 H H1. H2 6 3H1 H2. 2 CH3OCH אקזותרמי יותר מתהליך השריפה 3 שריפה של די מתיל אתר גזי,, CH3CH 2OH כי (בחר את התשובה הנכונה): 14. תהליך של אתאנול גזי, בין מולקולות הכוהל קיימים קשרי מימן. נקודת הרתיחה של כוהל גבוהה מזו של אתר. יש להשקיע יותר אנרגיה לניתוק קשרים בכוהל. יש להשקיע יותר אנרגיה לניתוק קשרים באתר. 55

56 תשובות -312 kj/mol.1 H 3-2 H 1-3 H kcal/mol kcal/mol.4.5 תשובה.3 6. תשובה ד'. 7. תשובה ג'..8 ;33.79 kj kj/mol 9. תשובה ג'. 1. תשובה ג'..11 (1 kj kj ( kj/mol ( kj/mol 12. תשובה א'. 13. תשובה ד'. 14. תשובה ג'. 56