3 פתרונות לתרגילים מחוברת `7 עמ 1 תרגיל חומרים מולקולריים חומרים יוניים

‫פתרונות לתרגילים מחוברת ‪3‬‬
‫עמ' ‪7‬‬
‫תרגיל ‪1‬‬
‫חומרים יוניים‬
‫חומרים מולקולריים‬
‫‪AlBr3‬‬
‫‪CS2‬‬
‫‪MgF2‬‬
‫‪H2S‬‬
‫‪CaH2‬‬
‫‪C2H6‬‬
‫‪AgF‬‬
‫‪HgO‬‬
‫‪CaSO4‬‬
‫‪Na2CO3‬‬
‫תרגיל ‪ 2‬ניסוחי המסה במים‬
‫א‪.‬‬
‫)‪AlBr3(s)→Al+3(aq) +3Br-(aq‬‬
‫)‪MgF2 (s)→Mg+2(aq‬‬
‫ב‪.‬‬
‫)‪+2F-(aq‬‬
‫ג‪.‬‬
‫)‪CaH2 (s)→Ca+2(aq) +2H-(aq‬‬
‫ד‪.‬‬
‫)‪AgF (s)→Ag+ (aq) +F-(aq‬‬
‫ה‪.‬‬
‫)‪HgO (s)→Hg+2(aq) +O-2(aq‬‬
‫ו‪.‬‬
‫)‪CaSO4 (s)→Ca+2(aq) + SO4-2(aq‬‬
‫ז‪.‬‬
‫)‪Na2CO3 (s)→2Na + (aq) + (CO3)-2(aq‬‬
‫תרגיל ‪3‬‬
‫מוצקים בבירור הם חומרים יוניים או מתכות‪.‬‬
‫חומרים יוניים‬
‫‪CaCl2‬‬
‫חומרים מולקולריים‬
‫‪ CO2‬גז‬
‫‪Ag‬‬
‫‪MgO‬‬
‫‪ I2‬מוצק (לא חייבים לזכור)‬
‫‪ Hg‬נוזל בטמפ' החדר‬
‫‪LiNO3‬‬
‫‪SO3‬‬
‫‪Al‬‬
‫‪AlPO4‬‬
‫תרגיל ‪4‬‬
‫נוסחאות החומר‬
‫מגנזיום ופלואור‬
‫נתרן וברום‬
‫סידן וגופרית‬
‫סטרונציום ויוד‬
‫‪MgF2‬‬
‫‪NaBr‬‬
‫‪CaS‬‬
‫‪SrI‬‬
‫תרגיל ‪5‬‬
‫חמצן בתרכובות יוניות ‪O-2‬‬
‫‪CaO‬‬
‫סידן‬
‫‪K2O‬‬
‫אשלגן‬
‫אלומיניום‬
‫‪Al2O3‬‬
‫‪Li2O‬‬
‫ליתיום‬
‫סטרונציום‬
‫‪SrO‬‬
‫תרגיל ‪6‬‬
‫מימן עם מתכות‪ :‬יון שלילי ‪H-‬‬
‫עם אל מתכות הוא טעון במטען חיובי כי המימן אטום פחות אלקטרושלילי ביחס לאל‪-‬מתכות‪.‬‬
‫סטרונציום‬
‫‪SrH2‬‬
‫‪KH‬‬
‫אשלגן‬
‫אלומיניום‬
‫‪AlH3‬‬
‫ליתיום‬
‫‪LiH‬‬
‫מגנזיום‬
‫‪MgH2‬‬
‫תרגיל ‪7‬‬
‫א‪ .‬נכון‪ .‬מתכות הן מוצקות בטמפ' החדר‪ .‬נתרן מתכת בטור ראשון‪ .‬למתכות מבנה ענק‬
‫שבו אטומים רבים נמשכים זה לזה‪ ,‬הרחקת האטומים זה מזה דורשת אנרגיה‪.‬‬
‫אנרגיה רבה פירושה שיש כוחות משיכה חזקים בין האטומים לבין החומר‪ .‬לכן‬
‫החומר נתרן מוצק בטמפ' החדר‪.‬‬
‫ב‪ .‬נכון‪ KBr .‬תרכובת יונית‪ ,‬מבנה ענק‪ .‬הרבה יונים חיוביים נמשכים להרבה יונים‬
‫שליליים יש להשקיע אנרגיה רבה להרחקת היונים זה מזה‪ .‬השקעת אנרגיה פירושה‬
‫העלאת טמפ' ההיתוך והרתחה‪.‬‬
‫ג‪ .‬שגוי‪ SiCl 4.‬מולקולרי (קשרים קוולנטיים)‬
‫ד‪ .‬שגוי‪ .‬מימן‪ H‬הוא אל מתכתי ‪.‬‬
‫ה‪ .‬שגוי‪ IBr .‬חומר מולקולרי ומצב צבירה שלו יכול להיות נוזל‪/‬מוצק או גז ‪ .‬אם אין לנו‬
‫נתונים על טמפ' היתוך או טמפ' רתיחה של החומר לא נוכל לדעת בוודאות את מצב‬
‫הצבירה של החומר‪.‬‬
‫עמ' ‪8‬‬
‫תרגיל ‪1‬‬
‫היון‬
‫‪Al+3‬‬
‫‪Ca+2‬‬
‫‪H4+‬‬
‫‪Na +‬‬
‫‪)NO3)-1‬‬
‫‪Al (NO3)3‬‬
‫‪Ca(NO3)2‬‬
‫‪H NO3‬‬
‫‪NaNO3‬‬
‫‪)SO4( -2‬‬
‫‪Al2)SO4(3‬‬
‫(‪Ca)SO4‬‬
‫‪2SO4H‬‬
‫‪(Na)2SO4‬‬
‫‪)PO4)-3‬‬
‫‪AlPO4‬‬
‫‪Ca3 (PO4)2‬‬
‫‪) H( 3PO4‬‬
‫‪(Na)3PO4‬‬
‫‪Ca(OH)2‬‬
‫‪HOH‬‬
‫‪NaOH‬‬
‫‪)OH) -1‬‬
‫‪Al(OH)3‬‬
‫תרגיל ‪2‬‬
‫‪.1‬‬
‫‪KOH‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪Mg(NO3)2‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪Li3PO4‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪Ca SO3‬‬
‫‪.5‬‬
‫‪) NH4( 2CO3‬‬
‫‪.6‬‬
‫‪Al2)CO3( 3‬‬
‫‪.7‬‬
‫‪K2CO3‬‬
‫‪.8‬‬
‫‪Rb NO3‬‬
‫תרגיל ‪3‬‬
‫)‪NaCl→Na + (aq) + (Cl)- (aq‬‬
‫)‪NaCl2→Na +2 (aq) + 2(Cl)- (aq‬‬
‫)‪Na2SO4→2Na + (aq) + (SO4)-2 (aq‬‬
‫)‪K3PO4→3K + (aq) + (PO4)-3 (aq‬‬
‫)‪(NH4)2CO3→2 NH4 + (aq) + (CO3)-2 (aq‬‬
‫פיתרונות לתרגילים בעמוד ‪27‬‬
‫‪ .1‬נתונות המולקולות הבאות‪:‬‬
‫‪(6) N2‬‬
‫‪(5) CO2‬‬
‫‪(3) O2‬‬
‫‪(4) HCl‬‬
‫‪(1) F2‬‬
‫‪(2) H2O‬‬
‫‪ .1‬רשמו נוסחאות ייצוג אלקטרונים עבור החומרים הנתונים‪ .‬הקפידו על רישום זוגות לא‬
‫קושרים‪.‬‬
‫‪(5) CO2‬‬
‫‪(3) O2‬‬
‫‪(4) HCl‬‬
‫‪(1) F2‬‬
‫‪(2) H2O‬‬
‫‪(6) N2‬‬
‫‪ .2‬באילו מולקולות יש קשר כפול? ‪O2 , CO2‬‬
‫‪ .3‬באיזו מולקולה יש קשר משולש? ‪N2‬‬
‫נתונים ערכי אלקטרושליליות עבור היסודות הבאים‪:‬‬
‫=‪N‬‬
‫;‬
‫‪C = 2.5‬‬
‫;‬
‫‪Cl = 3.0‬‬
‫;‬
‫‪O = 3.5‬‬
‫;‬
‫‪H = 2.1‬‬
‫;‬
‫‪F = 4.0‬‬
‫‪3.0‬‬
‫‪ .4‬אילו קשרים הם קשרים טהורים ואילו קשרים הם קשרים קוטביים? נמקו‪.‬‬
‫הקשרים בין האטומים בעלי אלקטרושליליות שונה הם קוטביים‪ .‬הקשרים הם‪:‬‬
‫‪ O-H‬במולקולה ‪ H-Cl , H2O‬במולקולה ‪ O=C , H-Cl‬במולקולה ‪. CO2‬‬
‫‪ .5‬איזה קשר הוא המקוטב ביותר? הסבירו‪.‬‬
‫הקשר ‪ O-H‬הוא המקוטב ביותר‪ .‬ההפרש באלטרושליליות בין שני האטומים הוא הגדול‬
‫ביותר‪ .1.4 :‬ההפרש בין ערכי האלקטרושליליות של היסודות האחרים קטן יותר‪ H-Cl :‬הוא‬
‫‪ 0.9‬ו‪ C=O -‬הוא ‪.1.0‬‬
‫‪ .2‬נתונות המולקולות הבאות‪:‬‬
‫)‪(6‬‬
‫‪PF3‬‬
‫‪(5) SiH4‬‬
‫‪(4) CF4‬‬
‫‪(3) NCl3‬‬
‫‪(2) H2S‬‬
‫‪(1) NH3‬‬
‫‪ .1‬רשמו נוסחאות ייצוג אלקטרונים עבור החומרים הנתונים‪ .‬הקפידו על רישום זוגות לא‬
‫קושרים‪.‬‬
‫‪ .2‬היעזרו באלקטרושליליות של היסודות הנתונים בשאלה ‪ 1‬ובנתונים הבאים על מנת לקבוע‬
‫אילו קשרים קוטביים ואילו קשרים טהורים במולקולות הנתונות‪ .‬נמקו את בחירתכם וסמנו‬
‫חלוקת מטען‪.‬‬
‫נתונים ערכי אלקטרושליליות‪:‬‬
‫‪P = 2.1‬‬
‫;‬
‫;‬
‫‪Si = 1.8‬‬
‫‪S = 2.5‬‬
‫תשובה לסעיפים ‪:122‬‬
‫‪(5) SiH4‬‬
‫‪(3) NCl3‬‬
‫‪(4) CF4‬‬
‫‪(1) NH3‬‬
‫‪(2) H2S‬‬
‫‪(6) PF3‬‬
‫חלוקת המטען מסומנת על הנוסחאות‪ ,‬כאשר האטום הפחות אלקטרושלילי‪ ,‬שעליו המטען‬
‫החלקי החיובי‪ ,‬מסומן ב‪-‬‬
‫מסומן ב‪- -‬‬
‫‪ ,‬והיסוד ביותר אלקטרושלילי‪ ,‬שעליו המטען החלקי השלילי‪,‬‬
‫‪.‬‬
‫הקשרים בין האטומים בעלי אלקטרושליליות שונה הם קוטביים‪ .‬הקשר היחיד שאיננו מקוטב‬
‫הוא הקשר ‪ N-Cl‬במולקולה ‪ , NCl3‬משום שליסודות ‪ N‬ו‪ Cl -‬אלקטרושליליות זהה‪ .‬קשר זה‬
‫הוא קשר טהור‪.‬‬
‫‪ .3‬היעזרו בטבלה בעמ' ‪ 132‬ורשמו את הצורה הגיאומטרית של המולקולות הנתונות‪.‬‬
‫הצורה הגיאומטרית נקבעת לפי מספר הקשרים ומספר הזוגות הלא קושרים מסביב לאטום‬
‫המרכזי במולקולה‪:‬‬
‫‪(5) SiH4‬‬
‫‪(4) CF4‬‬
‫‪(3) NCl3‬‬
‫‪(1) NH3‬‬
‫‪(2) H2S‬‬
‫‪(6) PF3‬‬
‫פירמידה‬
‫טטראדר‬
‫טטראדר‬
‫פירמידה‬
‫זוויתית‬
‫פירמידה‬
‫משולשת‬
‫משולשת‬
‫משולשת‬
‫‪ .3‬נתונות המולקולות הבאות‪:‬‬
‫‪(3) COCl2‬‬
‫‪(2) CH2O‬‬
‫‪(1) BF3‬‬
‫‪ .1‬מהו מספר האלקטרונים הערכיים של האטום המרכזי בכל אחת מהמולקולות הנתונות?‬
‫= ‪(3) COCl2 C‬‬
‫‪(2) CH2O C = 4‬‬
‫‪4‬‬
‫‪ .2‬כמה קשרים יוצר האטום המרכזי בכל אחת מהמולקולות?‬
‫‪B=3‬‬
‫‪(1) BF3‬‬
‫‪(2) CH2O C = 4‬‬
‫= ‪(3) COCl2 C‬‬
‫‪(1) BF3‬‬
‫‪B=3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪ .3‬רשמו נוסחאות ייצוג אלקטרונים עבור החומרים הנתונים‪ .‬הקפידו על רישום זוגות לא‬
‫קושרים‪.‬‬
‫‪(3) COCl2‬‬
‫‪(1) BF3‬‬
‫‪(2) CH2O‬‬
‫‪ .4‬בשתיים משלוש המולקולות הנתונות יש קשר כפול‪ .‬האם קשר זה הוא קוטבי? נמקו‪.‬‬
‫הקשר קוטבי‪ .‬לחמצן אלקטרושליליות ‪ 3.5‬ולפחמן שקשור אליו אלקטרושליליות ‪2.5.‬‬
‫‪ .5‬הצורה הגיאומטרית של המולקולות הנתונות היא משולש מישורי‪ .‬נתונה אלטרושליליות‬
‫של היסוד בור‪ . B = 2.0 :‬האם המולקולות הנתונות קוטביות? הסבירו לגבי כל אחת מהן‪.‬‬
‫המולקולה ‪ BF3‬איננה קוטבית‪ ,‬למרות שהיא מכילה ‪ 3‬קשרים קוטביים (לפלואור‬
‫אלקטרושליליות ‪ .)4.0‬צורתה היא משולש מישורי‪ ,‬ויש ביטול כוחות מלא במולקולה‪.‬‬
‫המולקולות ‪ CH2O‬ו‪ COCl2 -‬קוטביות‪ .‬הקשרים במולקולות קוטביים‪ .‬האטומים הקיצוניים‬
‫אינם זהים‪ ,‬ולכן אין ביטול כוחות‪.‬‬
‫‪ .4‬נתונות המולקולות‪:‬‬
‫‪(3) PF3‬‬
‫‪(4) PH3‬‬
‫‪(2) NCl3‬‬
‫‪(1) NH3‬‬
‫צורת המולקולות הנתונות היא פירמידה משולשת‪.‬‬
‫‪ .1‬היעזרו בערכי האלקטרושליליות בשאלות ‪ 1‬ו‪ 2-‬וסמנו את הקשרים הקוטביים במולקולות‬
‫הנתונות‪.‬‬
‫הקשרים הקוטביים הם‪ P-F :‬במולקולה ‪ PF3‬ו‪ N-H -‬במולקולה ‪. NH3‬‬
‫‪ .2‬אילו מולקולות קוטביות ואילו אינן קוטביות? הסבירו‪.‬‬
‫לכל המולקולות צורה של פירמידה משולשת‪ ,‬שאיננה מאפשרת ביטול כוחות‪ .‬המולקולות‬
‫‪NH3‬ו‪ PF3 -‬מכילות קשרים קוטביים‪ ,‬ולכן תהיינה קוטביות‪ .‬המולקולות ‪ NCl3‬ו‪ PH3 -‬אינן‬
‫קוטביות‪ ,‬משום שהקשרים בהן טהורים ( ליסודות ‪ N‬ו‪ Cl -‬אלקטרושליליות זהה‪.3.0 ,‬‬
‫ליסודות ‪ P‬ו‪ H-‬גם כן אלקטרושליליות זהה‪.)2.1 ,‬‬
‫‪ .5‬נתונות המולקולות‪(4) CF4 :‬‬
‫‪(3) CH2F2‬‬
‫צורת המולקולות הנתונות היא טטראדר‪.‬‬
‫‪(2) CHCl3‬‬
‫‪(1) CCl4‬‬
‫‪ .1‬רשמו נוסחאות ייצוג אלקטרונים עבור החומרים הנתונים‪ .‬הקפידו על רישום זוגות לא‬
‫קושרים‪.‬‬
‫‪ .2‬היעזרו בערכי האלקטרושליליות בשאלות ‪ 1‬ו‪ 2-‬וסמנו את הקשרים הקוטביים במולקולות‬
‫הנתונות‪.‬‬
‫‪(3) CH2F2‬‬
‫)‪(4‬‬
‫‪(2) CHCl3‬‬
‫‪(1) CCl4‬‬
‫‪CF4‬‬
‫‪ .3‬אילו מולקולות קוטביות ואילו אינן קוטביות? הסבירו‪.‬‬
‫הקשרים בין האטומים השונים בכל אחת מהמולקולות הם קשרים קוטביים‪ ,‬משום שיש‬
‫ליסודות אלקטרושליליות שונה‪.‬‬
‫לכל המולקולות צורת טטראדר‪ ,‬שמאפשרת ביטול כוחות כאשר כל האטומים מסביב לאטום‬
‫המרכזי זהים באלקטרושליליות שלהם‪ .‬כאשר האלקטרושליליות שונה‪ ,‬אין אפשרות לביטול‬
‫כוחות‪ .‬המולקולות הקוטביות הן ‪ CHCl3‬ו‪ , CH2F2 -‬משום שהאטומים שקשורים לאטום‬
‫המרכזי אינם זהים‪ ,‬ואין בהן ביטול כוחות‪.‬‬
‫המולקולות שאינן קוטביות הן ‪ CCl4‬ו‪ , CF4 -‬משום שהאטומים שקשורים לאטום המרכזי‬
‫זהים‪ ,‬ויש בהן ביטול כוחות‪.‬‬
‫פיתרונות לתרגילים בעמוד ‪ 37‬ובעמוד ‪ 38‬בחוברת מספר ‪3‬‬
‫חומרים מולקולריים –פתרונות לתרגיל ‪ -‬כוחות בין מולקולריים‬
‫‪ .1‬נתונות טמפרטורות הרתיחה של היסודות ממשפחת ההלוגנים ‪:‬‬
‫‪I2: 184.30c‬‬
‫‪Br2: 58.80C‬‬
‫‪Cl2 : -3.50c‬‬
‫‪F2 : -1880C‬‬
‫מהו ההסבר הנכון להבדלים בין טמפרטורות הרתיחה של ההלוגנים?‬
‫א‪ .‬ביסודות ההלוגנים הללו קוטביות הקשר הולכת וגדלה ככל שיורדים בטור‪.‬‬
‫ב‪ .‬עם הירידה בטור גדלה הקוטביות הקבועה של המולקולות וכתוצאה מכך כוחות ו‪.‬ד‪.‬ו‪.‬‬
‫חזקים יותר ולכן נק' רתיחה עולה‪.‬‬
‫ג‪ .‬עם הירידה בטור מס' האלקטרונים במולקולה גדל‪ ,‬וכתוצאה מכך כוחות ו‪.‬ד‪.‬ו‪ .‬חזקים‬
‫יותר וטמפ' הרתיחה גבוהה יותר‪.‬‬
‫ד‪ .‬הפלואור והכלור הם גזים‪ ,‬הברום נוזלי‪ ,‬והיוד מוצק בטמפרטורת החדר‪.‬‬
‫‪ .2‬הסבירו כל אחת מהעובדות הבאות תוך התייחסות לכוחות הבין מולקולריים שקיימים‬
‫בין מולקולות החומרים הנתונים‪:‬‬
‫‪ .1‬טמפ' הרתיחה של ‪ -Xe‬קסנון הינה ‪ –1080c‬בעוד טמפ' הרתיחה של ‪ – I2‬יוד הינה‬
‫‪. 184.30c‬‬
‫שני החומרים הנתונים הם חומרים מולקולריים‪ .‬טמפרטורת הרתיחה היא מדד לחוזק‬
‫הכוחות בין המולקולות‪ .‬לפי הנתונים‪,‬‬
‫ל‪ - I2 -‬טמפרטורת רתיחה גבוהה יותר‪ .‬הכוחות הבין‪-‬מולקולריים בין המולקולות בשני‬
‫החומרים הנתונים הם‬
‫אינטרקציות ואן‪-‬דר‪-‬ולס‪ .‬ענן האלקטרונים של יוד (‪ 106‬אלקטרונים) גדול מענן‬
‫האלקטרונים של ‪( Xe‬‬
‫אלקטרונים)‪.‬‬
‫ככל שענן שאלקטרונים גדול יותר כך אינטרקציות ואן‪-‬דר‪-‬ולס חזקות יותר‪ .‬יש יותר סיכוי‬
‫להיווצרות דו‪-‬קוטב רגעי באזורים שונים במולקולה ולאינטרקציות בין המולקולות‪.‬‬
‫‪ .2‬טמפרטורת הרתיחה של אתאנול ‪ , C2H5OH ,‬גבוהה מזו של מתאנול ‪. CH3OH ,‬‬
‫שני החומרים הנתונים הם חומרים מולקולריים‪.‬‬
‫הכוחות הבין‪-‬מולקולריים בין המולקולות של החומר אתאנול ‪ C2H5OH‬ובין המולקולות‬
‫של החומר מתאנול הם כוחות ואן‪-‬דר‪-‬ולס באזור הפחמני של המולקולה וקשרי מימן‬
‫באזור קבוצת ה‪. -OH -‬‬
‫ל‪ -‬אתאנול ענן אלקטרונים גדול בהרבה מענן האלקטרונים של מתאנול –‪ .‬לכן הכוחות‬
‫הבין‪-‬מולקולריים חזקים יותר בין המולקולות של אתאנול ‪ ,‬וטמפרטורת הרתיחה של‬
‫אתאנול גבוהה מטמפרטורת הרתיחה של מתאנול ‪.‬‬
‫‪ .3‬פרופאן (גז בישול)‪ , C3H8 ,‬הוא גז בטמפרטורת החדר ואוקטאן‪ , C8H18 ,‬הוא נוזל‪.‬‬
‫שני החומרים הנתונים הם חומרים מולקולריים‪ .‬טמפרטורת הרתיחה היא מדד לחוזק‬
‫הכוחות בין המולקולות‪ .‬לפי הנתונים‪ ,‬לאוקטאן טמפרטורת רתיחה גבוהה יותר‪.‬‬
‫הכוחות הבין‪-‬מולקולריים בין המולקולות בשני החומרים הנתונים הם אינטרקציות ואן‪-‬‬
‫דר‪-‬ולס‪ .‬ענן האלקטרונים של אוקטאן גדול מענן האלקטרונים של פרופאן‪ .‬ככל שענן‬
‫שאלקטרונים גדול יותר כך אינטרקציות ואן‪-‬דר‪-‬ולס חזקות יותר‪ .‬יש יותר סיכוי‬
‫להיווצרות דו‪-‬קוטב רגעי באזורים שונים במולקולה ולאינטרקציות בין המולקולות‪.‬‬
‫‪ .3‬נתונות המולקולות הבאות והצורות הגיאומטריות שלהן‪:‬‬
‫(‪CH2F2 )1‬‬
‫(‪PH3 )2‬‬
‫(‪NH3 )3‬‬
‫(‪H2O2 )4‬‬
‫(‪CH2O )5‬‬
‫(‪C2H5OH )6‬‬
‫טטראדר פירמידה משולשת פירמידה משולשת‬
‫טטראדר‪+‬זויתי‬
‫‪ .1‬אילו מהמולקולות הנתונות קוטביות? הסבירו‪.‬‬
‫המולקולות הקוטביות הן‪. 6 ,5 ,4 ,3 ,1 :‬‬
‫זוויתית‬
‫משולש מישורי‬
‫‪ .2‬באילו חומרים מבין החומרים הנתונים קיימים קשרי מימן בין המולקולות? הסבירו‪.‬‬
‫קישרי מימן קיימים בין המולקולות‪.6 ,4 ,3:‬‬
‫‪ .3‬לאיזה חומר עשויה להיות טמפרטורת רתיחה גבוהה יותר ‪ CH2F2 -‬או ‪? PH3‬‬
‫הסבירו‪.‬‬
‫בין המולקולות של ‪ CH2F2‬ובין המולקולות של ‪ PH3‬יש כוחות ואן‪-‬דר‪-‬ולס‪ .‬ההבדל בין‬
‫גודל ענן האלקטרונים של שתי המולקולות איננו גדול מאד – ‪ 26‬אלקטרונים ב‪CH2F2 -‬‬
‫ו‪ 18-‬אלקטרונים ב‪. PH3 -‬‬
‫בין מולקולות ‪ CH2F2‬הקוטביות קיימים כוחות ואן‪-‬דר‪-‬ולס חזקים יותר מאשר בין‬
‫מולקולות ‪ ,PH3‬ולכן טמפרטורת הרתיחה של ‪ CH2F2‬גבוהה מטמפרטורת הרתיחה של‬
‫‪. PH3‬‬
‫‪ .4‬לאיזה חומר עשויה להיות טמפרטורת רתיחה גבוהה יותר – ‪ NH3‬או ‪ ? PH3‬הסבירו‪.‬‬
‫בין המולקולות של ‪ NH3‬יש בעיקר קשרי מימן‪ .‬בין המולקולות של ‪ PH3‬יש כוחות ואן‪-‬דר‪-‬‬
‫ולס‪ .‬ההבדל בין גודל ענן האלקטרונים של שתי המולקולות איננו גדול מאד – ‪10‬‬
‫אלקטרונים ב‪NH3 -‬‬
‫ו‪ 18-‬אלקטרונים ב‪ . PH3 -‬קשרי המימן חזקים הרבה יותר מכוחות ואן‪-‬דר‪-‬ולס‪ ,‬ולכן‬
‫טמפרטורת הרתיחה של ‪ NH3‬גבוהה מטמפרטורת הרתיחה של ‪. PH3‬‬
‫‪ .5‬לאיזה חומר עשויה להיות טמפרטורת רתיחה גבוהה יותר – ‪ H2O2‬או ‪?C2H5OH‬‬
‫הסבירו‪.‬‬
‫שני החומרים הנתונים הם חומרים מולקולריים‪ .‬טמפרטורת הרתיחה היא מדד לחוזק‬
‫הכוחות בין המולקולות‪ .‬ל‪ H2O2 -‬טמפרטורת רתיחה גבוהה יותר‪ .‬הכוחות הבין‬
‫מולקולריים בשני החומרים הם בעיקר קשרי מימן‪ .‬מספר קשרי המימן האפשריים‬
‫למולקולה בחומר ‪ H2O2‬גדול יותר ממספר קשרי המימן האפשריים למולקולה ‪C2H5OH‬‬
‫‪ .‬בנוסף‪ ,‬ענן האלקטרונים של המולקולה ‪ 34( H2O2‬אלקטרונים) שווה לענן האלקטרונים‬
‫של ‪ 34( C2H5OH‬אלקטרונים)‪ ,‬ולכן האינטרקציות בין מולקולות מי החמצן ‪ H2O2‬חזקות‬
‫יותר מאשר בין מולקולות ‪ ,C2H5OH‬טמפרטורת הרתיחה של ‪ H2O2‬גבוהה יותר‪.‬‬
‫‪ .4‬נתונות מספר תרכובות מולקולריות וצורותיהן הגיאומטריות ‪( N2H4 :‬פירמידה‬
‫משולשת כפולה) ‪( ClOH ,‬זויתית) ‪( CCI2F2 ,‬טטראדר) ‪( HCN ,‬קווית) ‪,‬‬
‫(משולש מישורי)‪.‬‬
‫‪ .1‬רשמו נוסחת ייצוג אלקטרונית לכל אחת מהמולקולות‪.‬‬
‫נתונים ערכי אלקטרושיליות עבור היסודות‪:‬‬
‫‪F = 4 ; N = 3 ; H = 2.1 ; B = 2 ; C = 2.5 ; Cl = 3 ; O = 3.5‬‬
‫‪ .2‬ציינו לגבי כל אחת מהתרכובות האם היא קוטבית או לא קוטבית ‪.‬‬
‫מולקולה קוטבית‬
‫מולקולה לא קוטבית‬
‫‪BH3‬‬
‫‪N2H4 ClOH ,‬‬
‫‪HCN , CCI2F2 ,‬‬
‫אין‬
‫‪BH3‬‬
‫‪ .3‬באילו חומרים קיימים כוחות ואן‪-‬דר‪-‬ולס בין המולקולות? באיזה מקרה קיימים קשרי‬
‫מימן בין המולקולות? הסבירו‪.‬‬
‫קישרי מימן‬
‫כוחות ו‪.‬ד‪.‬ו‬
‫‪( ClOH ,‬זויתית) ‪CCI2F2 ,‬‬
‫(טטראדר) ‪( HCN ,‬קווית) ‪,‬‬
‫‪(N2H4‬פירמידה משולשת כפולה)‬
‫‪BH3‬‬
‫(משולש מישורי)‪.‬‬
‫‪ .4‬הסבירו את העובדות הבאות תוך התייחסות לסוג הכוחות הבין מולקולריים הקיימים‬
‫בין המולקולות של כל אחד מהחומרים ולגורמים המשפיעים על חוזקם‪:‬‬
‫(א) לתרכובת ‪ BH3‬נקודת רתיחה נמוכה מזו של ‪ CCl2F2‬הסבירו‪.‬‬
‫‪BH3 , CCl2F2‬‬
‫האינטרקציות הבין מולקולריות בשני חומרים אלה היא כוחות ואן‪-‬‬
‫דר‪-‬ואלס‪.‬‬
‫נתון‪Tb(BH3) < Tb(CCl2F2 ) :‬‬
‫‪ .‬ענן האלקטרונים בשתי המולקולות זהה‪ .‬המולקולה‬
‫‪ CCl2F2‬קוטבית ואילו המולקולה ‪ BH3‬איננה קוטבית‪ .‬לכן האינטרקציות בין מולקולות‬
‫‪ CCl2F2‬חזקות יותר וטמפ' הרתיחה שלהם גבוהה יותר‪.‬‬
‫(ב) לתרכובת ‪ CCl2F2‬נקודת רתיחה דומה לזו של ‪ N2H4‬הסבירו‪.‬‬
‫הכוחות הבין מולקולריים בין המולקולות של ‪ CCl2F2‬הם כוחות ו‪.‬ד‪.‬ו‪ .‬הכוחות הבין‬
‫מולקולריים ‪.‬גודל ענן האלקטרונים הוא ‪ 58‬אלקטרונים ‪ .‬הכוחות הבין מולקולריים בין‬
‫המולקולות של ‪ N2H4‬הם קשרי מימן‪ :‬במולקולה יש אטומי מימן חשופים מאלקטרונים‬
‫שיכולים ליצור קשר מימני עם זוג האלקטרונים הלא קושר על אטומי החנקן של‬
‫מולקולות סמוכות‪ .‬ענן האלקטרונים של ‪ N2H4‬מעט קטן מזה של ‪ ,CCl2F2‬בערך ‪18‬‬
‫אלקטרונים‪ .‬מצד אחד מולקולות קטנות וכוחות משיכה חזקים ומצד שני מולקולות‬
‫גדולות וכתוצאה גם בהן כוחות משיכה מתחזקים ‪,‬ולכן הכוחות בין המולקולות דומים‪.‬‬
‫‪ .5‬הגרפים הבאים מתארים את טמפ' הרתיחה של ההידרידים (תרכובות של יסודות עם‬
‫מימן) של יסודות הטור הרביעי עד הטור השביעי‪:‬‬
‫טור ‪4‬‬
‫נקודות רתיחה של הידרידים‬
‫טור ‪5‬‬
‫טור ‪7‬‬
‫‪100‬‬
‫‪50‬‬
‫‪0‬‬
‫‪-50‬‬
‫‪-100‬‬
‫‪-150‬‬
‫טמפרטורת רתיחה (צלזיוס)‬
‫טור ‪6‬‬
‫‪150‬‬
‫‪-200‬‬
‫‪6‬‬
‫‪5‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫מספר שורה‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪ .1‬הסבירו את השתנות טמפרטורות הרתיחה של ההידרידים של יסודות טור ‪.4‬‬
‫טור ‪: IV‬‬
‫נוסחת החומר‬
‫‪CH4‬‬
‫‪SiH4‬‬
‫‪GeH4‬‬
‫‪SnH4‬‬
‫מס' ‪ e-‬בענן‬
‫האלקטרונים‬
‫טמפרטורת רתיחה‬
‫)‪(°C‬‬
‫‪16‬‬
‫‪-164‬‬
‫‪-112‬‬
‫טמפרטורת הרתיחה עולה כאשר ענן האלקטרונים גדל‪.‬‬
‫‪-88.5‬‬
‫‪-52‬‬
‫האינטרקציות הבין מולקולריות בחומרים הנתונים היא כוחות ואן‪-‬דר‪-‬ואלס‪ .‬כוחות אלה‬
‫הם תוצאה של קיטוב רגעי או קבוע על המולקולה‪ .‬ככל שענן האלקטרונים גדול יותר‬
‫הסיכוי להיווצרות קיטוב רגעי עולה‪ ,‬וכוחות המשיכה בין המולקולות מתחזקים‪.‬‬
‫‪ .2‬הסבירו מדוע טמפרטורת הרתיחה של התרכובת ‪( NH3‬ההידריד של היסוד בשורה ‪)2‬‬
‫גבוהה מטמפרטורת הרתיחה של ההידריד ‪( PH3‬ההידריד של היסוד הבא בטור ‪.)5‬‬
‫טור ‪: V‬‬
‫נוסחת החומר‬
‫מס' ‪ e-‬בענן‬
‫האלקטרונים‬
‫טמפרטורת רתיחה‬
‫)‪(°C‬‬
‫‪NH3‬‬
‫‪PH3‬‬
‫‪10‬‬
‫‪18‬‬
‫‪-33.3‬‬
‫‪-87.4‬‬
‫למולקולות ‪ NH3‬טמפרטורת רתיחה גבוהה יותר מטמפרטורת הרתיחה של מולקולות‬
‫בעלות ענן אלקטרונים גדול יותר ‪. PH3-‬‬
‫המולקולות ‪ NH3‬יוצאות מן הכלל‪ .‬בין מולקולות אלה קיימים כוחות חזקים יותר – קשרי‬
‫מימן‪ .‬קשרי מימן הם אינטרקציות בין מולקולריות שנובעות מקשר קוולנטי קוטבי במיוחד‬
‫במולקולות בין אטום מימן לאטום מאד אלקטרושלילי אליו הוא קשור‪ .‬הסיכוי למצוא את‬
‫זוג אלקטרוני הקשר בקרבת אטום המימן נמוך מאד‪ ,‬ומתקבל אזור בעל מטען חיובי‬
‫חלקי באזור המימן ואזור בעל מטען שלילי בקרבת האטום הסמוך לו‪ .‬אזור חיובי זה‬
‫במולקולה אחת נמשך אל אזור בעל מטען שלילי במולקולה סמוכה‪ .‬וכך למרות‬
‫שלמולקולות ‪ PH3‬ענן אלקטרוני גדול יותר ‪,‬בין המולקולות שלו כוחות משיכה חלשים‬
‫יותר‪.‬‬
‫‪ .3‬הסבירו באופן דומה את השתנות טמפרטורות הרתיחה של ההידרידים של יסודות‬
‫טור ‪.6‬‬
‫טור ‪: VI‬‬
‫נוסחת החומר‬
‫‪H2O‬‬
‫‪H2S‬‬
‫‪H2Se‬‬
‫‪H2Te‬‬
‫מס' ‪ e-‬בענן‬
‫האלקטרונים‬
‫טמפרטורת רתיחה‬
‫)‪(°C‬‬
‫‪10‬‬
‫‪18‬‬
‫‪100‬‬
‫‪-59.6‬‬
‫‪-42.5‬‬
‫‪-2‬‬
‫אותו הסבר כמו בסעיף ‪2.‬‬
‫‪ .4‬הסבירו באופן דומה את השתנות טמפרטורות הרתיחה של ההידרידים של יסודות‬
‫טור ‪.7‬‬
‫טור ‪: VII‬‬
‫נוסחת החומר‬
‫‪HF‬‬
‫‪HCl‬‬
‫‪HI‬‬
‫‪HBr‬‬
‫מס' ‪ e-‬בענן‬
‫האלקטרונים‬
‫טמפרטורת רתיחה‬
‫)‪(°C‬‬
‫‪10‬‬
‫‪18‬‬
‫‪19.6‬‬
‫‪-85‬‬
‫‪-69‬‬
‫‪-36‬‬
‫אותו הסבר כמו בסעיף ‪2‬‬
‫‪ .5‬מדוע טמפרטורת הרתיחה של ‪ H2O‬היא הגבוהה מבין התרכובות ‪? HF, H2O, NH3‬‬
‫המולקולות ‪ HF , H2O , NH3‬יוצאות מן הכלל‪ .‬בין מולקולות אלה קיימים כוחות חזקים‬
‫יותר – קשרי מימן‪ .‬קשרי מימן הם אינטרקציות בין מולקולריות שנובעות מקשר קוולנטי‬
‫קוטבי במיוחד במולקולות בין אטום מימן לאטום מאד אלקטרושלילי אליו הוא קשור‪.‬‬
‫הסיכוי למצוא את זוג אלקטרוני הקשר בקרבת אטום המימן נמוך מאד‪ ,‬ומתקבל אזור‬
‫בעל מטען חיובי חלקי באזור המימן ואזור בעל מטען שלילי בקרבת האטום הסמוך לו‪.‬‬
‫אזור חיובי זה במולקולה אחת נמשך אל אזור בעל מטען שלילי במולקולה סמוכה‪.‬‬
‫(‪ HF , H2O )1‬האינטרקציות הבין מולקולריות בשני חומרים אלה היא בעיקר קשרי מימן‪.‬‬
‫נתון‪ . Tb(HF) < Tb(H2O) :‬מספר קשרי מימן ממוצע למולקולת ‪ HF‬הוא ‪ ,2‬ואילו מספר‬
‫קשרי המימן האפשריים בין מולקולות המים הוא ‪( 4‬מספר אטומי המימן וזוגות‬
‫האלקטרונים הלא קושרים שווה‪ ,‬כך שכל קשרי המימן האפשריים יכולים להיווצר)‪.‬‬
‫למרות שהאופי היוני (מידת הקוטביות) של הקשר ‪ H-F‬גדול יותר מאשר הקשר ‪, O-H‬‬
‫מספר הקשרים הכפול האפשרי בין מולקולות המים גורם לאינטרקציות חזקות יותר בין‬
‫המולקולות של המים ולטמפרטורת רתיחה גבוהה יותר של המים‪.‬‬
‫(‪ NH3 , H2O )2‬האינטרקציות הבין מולקולריות בשני חומרים אלה היא בעיקר קשרי‬
‫מימן‪.‬‬
‫נתון‪ . Tb(NH3) < Tb(H2O) :‬מספר קשרי מימן אפשריים למולקולת ‪ NH3‬הוא ‪ .4‬מספר‬
‫אטומי המימן ומספר זוגות האלקטרונים הלא‪ -‬קושרים במולקולה אינו שווה‪ ,‬ולכן לא כל‬
‫הקשרים יכולים להיות מנוצלים בכל מולקולה‪ .‬מספר קשרי המימן האפשריים בין‬
‫מולקולות המים הוא ‪ ,4‬וכולם יכולים להיות מנוצלים‪ .‬בנוסף לכך‪ ,‬האופי היוני (מידת‬
‫הקוטביות) של הקשר ‪ O-H‬גדול יותר מאשר הקשר ‪ , H-N‬ולכן חלוקת המטען על‬
‫המולקולה חזקה יותר‪ .‬לכן האינטרקציות בין מולקולות המים חזקות יותר וטמפ'‬
‫הרתיחה שלהם גבוהה יותר‪.‬‬
‫(‪ NH3 , HF )3‬האינטרקציות הבין מולקולריות בשני חומרים אלה היא בעיקר קשרי מימן‪.‬‬
‫נתון‪ . Tb(NH3) < Tb(HF) :‬מספר קשרי מימן אפשריים למולקולת ‪ NH3‬הוא ‪ .4‬מספר‬
‫אטומי המימן ומספר זוגות האלקטרונים הלא‪ -‬קושרים במולקולה אינו שווה‪ ,‬ולכן לא כל‬
‫הקשרים יכולים להיות מנוצלים בכל מולקולה‪ .‬מספר קשרי המימן ממוצע למולקולת ‪HF‬‬
‫הוא ‪ ,2‬אך האופי היוני (הקוטביות) של הקשר ‪ H-F‬גדול יותר והמולקולה קוטבית יותר‪.‬‬
‫לכן האינטרקציות בין מולקולות ‪ HF‬חזקות יותר וטמפ' הרתיחה שלהם גבוהה יותר‪.‬‬
‫‪ .6‬הסבירו את העובדות הבאות תוך התייחסות לכוחות הבין מולקולריים הקיימים בין‬
‫המולקולות בשני החומרים הנתונים‪:‬‬
‫‪ .1‬טמפרטורת הרתיחה של ‪ CH3OH‬גבוהה מטמפרטורת הרתיחה של ‪. CH3F‬‬
‫טמפרטורת הרתיחה של מתאנול ‪ CH3OH‬גבוהה מזו של מתיל פלואורי ‪. CH3F‬‬
‫כאמור‪ ,‬הכוחות הבין‪-‬מולקולריים בין המולקולות של מתאנול ‪ CH3OH‬הם כוחות ואן‪-‬‬
‫דר‪-‬ולס באזור הפחמני של המולקולה וקשרי מימן באזור קבוצת ה‪ . -OH -‬הכוחות הבין‪-‬‬
‫מולקולריים בין המולקולות של ‪ CH3F‬ם כוחות ואן‪-‬דר‪-‬ולס‪.‬‬
‫קשרי מימן חזקים יותר מכוחות ואן‪-‬דר‪-‬ולס כאשר גודל ענן האלקטרונים דומה‪ .‬אמנם‬
‫ענן האלקטרונים של המולקולות של ‪ CH3F‬דומה לענן האלקטרונים של מתאנול‬
‫‪ ,CH3OH‬אך ההבדל נובע מנוכחות קישרי מימן‪.‬‬
‫‪ .2‬נקודת הרתיחה של ‪ CH3OH‬נמוכה מזו של ‪.N2H4‬‬
‫האינטרקציות הבין מולקולריות בשני חומרים אלה היא בעיקר קשרי מימן‪ .‬מספר קשרי‬
‫מימן ממוצע למולקולת ‪ CH3OH‬הוא ‪ ,3‬ואילו מספר קשרי המימן האפשריים בין‬
‫מולקולות ‪ N2H4‬הוא ‪( 6‬זהו סה"כ מספר אטומי המימן וזוגות האלקטרונים הלא קושרים‬
‫‪ ,‬כך שכל קשרי המימן האפשריים יכולים להיווצר)‪ .‬למרות שהאופי היוני (מידת‬
‫הקוטביות) של הקשר ‪ H-O‬גדול יותר מאשר הקשר ‪ , N-H‬מספר הקשרים הכפול‬
‫האפשרי בין מולקולות ה‪ N2H4 -‬גורם לאינטרקציות חזקות יותר בין המולקולות של ה‪-‬‬
‫‪ N2H4‬ולטמפרטורת רתיחה גבוהה יותר של ה‪. N2H4-‬‬
‫‪ .3‬נקודת הרתיחה של‬
‫‪ CH2F2‬נמוכה מזו של‬
‫‪.HF‬‬
‫בין המולקולות של ‪ HF‬יש בעיקר קשרי מימן‪ .‬בין המולקולות של‪ CH2F2‬יש כוחות ואן‪-‬‬
‫דר‪-‬ולס‪ .‬קיים הבדל בין גודל ענן האלקטרונים של שתי המולקולות – ‪ 10‬אלקטרונים ב‪-‬‬
‫‪ HF‬ו‪ 26-‬אלקטרונים ב‪ .CH2F2 -‬למרות ההבדל בין גודל ענן האלקטרונים קשרי המימן‬
‫חזקים יותר מכוחות ואן‪-‬דר‪-‬ולס‪ ,‬ולכן טמפרטורת הרתיחה של ‪ HF‬גבוהה מטמפרטורת‬
‫הרתיחה של ‪. CH2F2‬‬
‫‪ .4‬נקודת הרתיחה של‬
‫‪ CH2F2‬גבוהה מזו של ‪. CF4‬‬
‫האינטרקציות הבין מולקולריות בשני חומרים אלה היא כוחות ואן‪-‬דר‪-‬ואלס‪.‬‬
‫נתון‪ . Tb(CH2F2) > Tb(CF4) :‬ענן האלקטרונים בשתי המולקולות זהה‪ .‬המולקולה‬
‫‪ CH2F2‬קוטבית ואילו המולקולה ‪ CF4‬איננה קוטבית‪ .‬לכן האינטרקציות בין מולקולות‬
‫‪ CH2F2‬חזקות יותר וטמפ' הרתיחה שלהם גבוהה יותר‪.‬‬
‫‪ .5‬בטמפ' החדר ‪ H2S‬הינו גז בעוד ‪ H2O‬הינם נוזל ‪.‬‬
‫שני החומרים הנתונים הם חומרים מולקולריים‪.‬‬
‫בין המולקולות של ‪ H2O‬יש בעיקר קשרי מימן‪ .‬בין המולקולות של ‪ H2S‬יש כוחות ואן‪-‬דר‪-‬‬
‫ולס‪ .‬ההבדל בין גודל ענן האלקטרונים של שתי המולקולות איננו גדול מאד – ‪10‬‬
‫אלקטרונים ב‪ , H2O -‬ו‪ 18-‬אלקטרונים ב‪ . H2S -‬קשרי המימן חזקים הרבה יותר מכוחות‬
‫ואן‪-‬דר‪-‬ולס‪ ,‬ולכן ‪ H2O‬הם נוזל בטמפרטורת החדר ואילו בין מולקולות ‪ H2S‬אינטרקציה‬
‫חשמלית חלשה יותר ולכן כוחות משיכה חלשים יותר ולכן מופיע כגז‪.‬‬
‫‪ Br2 .6‬נמס היטב ב – )‪ , CCl4(l‬אך מסיסותו במים זניחה‪.‬‬
‫החומרים הנתונים הם חומרים מולקולריים‪ .‬על מנת שחומר אחד יתמוסס בחומר אחר‬
‫עליו להשתלב במבנה שלו וליצור אינטרקציות עם המולקולות שלו‪.‬‬
‫בין המולקולות של ברום ‪ Br2‬יש כוחות ואן‪-‬דר‪-‬ולס‪ .‬בין המולקולות של )‪ CCl4(l‬יש‬
‫כוחות ואן‪-‬דר‪-‬ולס‪ .‬המולקולות של הברום יכולות להשתלב במבנה ה‪ CCl4(l)-‬וליצור‬
‫אינטרקציות ואן‪-‬דר‪-‬ולס איתן‪ .‬לכן ברום מתמוסס ב‪. CCl4(l)-‬‬
‫בין מולקולות המים יש בעיקר קשרי מימן‪ .‬מולקולות הברום‪ ,‬שיוצרות אינטרקציות‬
‫מטיפוס ואן‪-‬דר‪ -‬ולס לא יכולות להשתלב במבנה של המים משום שאינן יכולות ליצור‬
‫קשרי מימן עם המים‪ .‬לכן ברום איננו מתמוסס במים‪.‬‬
‫‪ .7‬טמפרטורת הרתיחה של ‪ Br2‬גבוהה משל ‪.HF‬‬
‫בין המולקולות של ‪ HF‬יש בעיקר קשרי מימן‪ .‬בין המולקולות של ‪ Br2‬יש כוחות ואן‪-‬דר‪-‬‬
‫ולס‪.‬‬
‫ל‪ Br2 -‬ענן אלקטרונים גדול בהרבה מענן האלקטרונים של ‪ 70 – HF‬אלקטרונים‪ .‬לכן‬
‫הכוחות הבין‪-‬מולקולריים חזקים יותר בין המולקולות של ‪ , Br2‬וטמפרטורת הרתיחה של‬
‫‪Br2‬גבוהה מטמפרטורת הרתיחה של ‪. HF‬‬
‫‪ .8‬התרכובת ‪ CH3OH‬מתמוססת מצוין במים‪.‬‬
‫החומרים הנתונים הם חומרים מולקולריים‪.‬‬
‫בין מולקולות ‪ CH3OH‬יש בעיקר קשרי מימן‪ ,‬כמו גם בין מולקולות המים‪ .‬המולקולות‬
‫משני הסוגים יכולות ליצור קשרי מימן ביניהן‪ .‬לכן מולקולות ‪ CH3OH‬יתמוססו היטב‬
‫במים‪.‬‬
‫‪ .9‬התרכובת בוטאן‪ , C4H10 ,‬איננה מתמוססת במים‪ ,‬אך מתמוססת מצוין בממס ‪. CS2‬‬
‫החומרים הנתונים הם חומרים מולקולריים‪ .‬על מנת שחומר אחד יתמוסס בחומר אחר‬
‫עליו להשתלב במבנה שלו וליצור אינטרקציות עם המולקולות שלו‪.‬‬
‫בין המולקולות של בוטאן‪ C4H10 ,‬יש כוחות ואן‪-‬דר‪-‬ולס‪ .‬בין המולקולות של ‪ CS2‬יש‬
‫כוחות ואן‪-‬דר‪-‬ולס‪ .‬המולקולות של הבוטאן יכולות להשתלב במבנה ה‪CS2 -‬וליצור‬
‫אינטרקציות ואן‪-‬דר‪-‬ולס איתן‪ .‬לכן בוטאן מתמוסס ב‪.CS2 -‬‬
‫בין מולקולות המים יש בעיקר קשרי מימן‪ .‬מולקולות הבוטאן‪ ,‬שיוצרות אינטרקציות‬
‫מטיפוס ואן‪-‬דר‪ -‬ולס לא יכולות להשתלב במבנה של המים משום שאינן יכולות ליצור‬
‫קשרי מימן עם המים‪ .‬לכן מולקולות בוטאן אינן מתמוססות במים‪.‬‬
‫‪ .10‬התרכובת בוטאנול‪ , C4H9OH ,‬מתמוססת טוב גם במים וגם בהקסאן‪. C6H14 ,‬‬
‫החומרים הנתונים הם חומרים מולקולריים‪.‬‬
‫בין מולקולות ה בוטאנול‪ C4H9OH ,‬יש קשרי מימן באזור של הקבוצה הכהלית ‪,–OH‬‬
‫כמו גם בין מולקולות המים‪ .‬המולקולות משני הסוגים יכולות ליצור קשרי מימן ביניהן‪.‬‬
‫לכן בוטאנול‪ C4H9OH ,‬יתמוסס היטב במים‪.‬‬
‫בין מולקולות ה בוטאנול‪ C4H9OH ,‬קיימים גם כוחות ואן‪-‬דר‪-‬ולס באזור הפחמני‪ .‬גם בין‬
‫המולקולות של הקסאן )‪ C6H14(l‬יש כוחות ואן‪-‬דר‪-‬ולס‪ .‬שני החומרים יכולים ליצור כוחות‬
‫ואן‪-‬דר‪-‬ולס בין המולקולות שלהם‪ .‬לכן בוטאנול‪ C4H9OH ,‬מתמוסס גם בהקסאן‪.‬‬
‫פיתרונות לעמוד ‪ 40‬תרגיל ‪13‬‬
‫סעיף ו‪ -‬סעיף ‪:2‬‬
‫מצב הצבירה (טמפ' ההיתוך והרתיחה) הוא מדד לחוזק הכוחות הבין מולקולריים‪.‬‬
‫בין המולקולות של ‪ HF‬יש בעיקר קשרי מימן‪ .‬בין המולקולות של ‪ Br2‬יש כוחות ואן‪-‬דר‪-‬ולס‪.‬‬
‫ל‪ Br2 -‬ענן אלקטרונים גדול בהרבה מענן האלקטרונים של ‪ 70 – HF‬אלקטרונים לעומת ‪10‬‬
‫ב‪ .HF -‬לכן הכוחות הבין‪-‬מולקולריים חזקים יותר בין המולקולות של ‪ , Br2‬וטמפרטורת‬
‫הרתיחה של ‪ Br2‬גבוהה מטמפרטורת הרתיחה של ‪. HF‬‬
‫סעיף ו‪ -‬סעיף ‪:3‬‬
‫שני החומרים הנתונים הם חומרים מולקולריים‪ .‬טמפרטורת הרתיחה היא מדד לחוזק‬
‫הכוחות בין המולקולות‪ .‬לפי הנתונים‪ ,‬ל‪ H2O2 -‬טמפרטורת רתיחה גבוהה יותר‪.‬‬
‫הכוחות הבין מולקולריים בשני החומרים הם בעיקר קשרי מימן‪ .‬מספר קשרי המימן‬
‫האפשריים למולקולה בחומר ‪ H2O2‬גדול יותר ממספר קשרי המימן האפשריים למולקולה‬
‫במים‪ .‬בנוסף‪ ,‬ענן האלקטרונים של המולקולה ‪ H2O2‬גדול יותר מענן האלקטרונים של המים‪,‬‬
‫ולכן האינטרקציות בין מולקולות מי החמצן ‪ H2O2‬חזקות יותר מאשר בין מולקולות המים‪,‬‬
‫טמפרטורת הרתיחה של ‪ H2O2‬גבוהה יותר‪.‬‬
‫בין המולקולות בשני החומרים הנתונים קיימים קשרי מימן‪ ,‬ומאותו סוג‪ .‬טמפ' הרתיחה של‬
‫מי‪-‬חמצן גבוהה יותר מזו של מים משום שמספר קשרי המימן למולקולה האפשריים בין‬
‫המולקולות של מי‪-‬חמצן גדול יותר (‪ )6‬ממספר קשרי המימן למולקולה האפשריים בין‬
‫המולקולות של מים (‪.)4‬‬
‫סעיף ו‪ -‬סעיף ‪4‬‬
‫(‪ NH3 , HF )3‬האינטרקציות הבין מולקולריות בשני חומרים אלה היא בעיקר קשרי מימן‪.‬‬
‫נתון‪ . Tb(NH3) < Tb(HF) :‬מספר קשרי מימן אפשריים למולקולת ‪ NH3‬הוא ‪ .4‬מספר‬
‫אטומי המימן ומספר זוגות האלקטרונים הלא‪ -‬קושרים במולקולה אינו שווה‪ ,‬ולכן לא כל‬
‫הקשרים יכולים להיות מנוצלים בכל מולקולה‪ .‬מספר קשרי המימן ממוצע למולקולת ‪ HF‬הוא‬
‫‪ ,2‬אך האופי היוני (הקוטביות) של הקשר ‪ H-F‬גדול יותר והמולקולה קוטבית יותר‪ .‬לכן‬
‫האינטרקציות בין מולקולות ‪ HF‬חזקות יותר וטמפ' הרתיחה שלהם גבוהה יותר‪.‬‬