13.11.0114 מכינת כימיה פתרון - `3 בוחן מס ) נקודות 3 (0 1 שאלה :) תרכובות
Transcription
13.11.0114 מכינת כימיה פתרון - `3 בוחן מס ) נקודות 3 (0 1 שאלה :) תרכובות
13.11.0114 מכינת כימיה בוחן מס' - 3פתרון שאלה 30( 1נקודות) נתונה טבלה ובה נתונים של שלושה פלואורידים (תרכובות עם פלואור): התרכובת HF BF3 SiF4 טמפ' רתיחה ()°C 00 -000 - 68 א .מהן הסיבות להבדלים בטמפרטורות הרתיחה של שלושת החומרים? הסבירו 05( .נקודות) * ל HF-נק' רתיחה הגבוהה ביותר בשל קשרי יימן הפועלים בין המולקולות .אלה הם הקשרים הבין- מולקולוריים החזקים ביותר ,לכן יש להשקיע יחסית הרבה אנרגיה ע"מ להתגבר עליהם ולהרחיק בין המולוקלות. * ל SiF4-ול BF3-נק' רתיחה נמוכות מזו של HFכי פועלים בים קשרי ו.ד.ו בלבד .אלה הם קשרים בין-מולקולריים חלשים יותר מקשרי מיימן. * ל SiF4-נק' רתיחה גבוהה מזו של BF3בשל ענן אל' גדול יותר ( 50אל' לעומת 30אל') .מאחר ושתי המולקולות אינן קוטביות (טטרהדר ומשולש מישורי) ,ענן אל' גדול יותר מאפשר הווצרות של מוקדים רבים יותר של דו-קוטב רגעי במקרה של .SiF4 ב .רק אחד משלושת הפלואורידים הנתונים מתמוסס במים. ( )0זהו אותו ,והסבירו מדוע הוא מתמוסס במים 7( .נקודות) - HFהיחיד מבין שלושת החומרים אשר מסיס במים בגין קיום קשרי המיימן בין מולקולות ה .HF-היות וגם בין מולקולות המים מתקיימים קשרי מיימן ,בעת ההמסה של HFנוצרות אינטרקציות דומות בין HF למולקולות מים .עובדה זו הופכת את תהליך ההמסה ל"כדאי" מבחינה אנרגתית. ( )0הסבירו מדוע שני הפלואורידים האחרים לא מתמוססים במים 6( .נקודות) בפלואוריד הסיליקון ופלואוריד הבורון פועלים קשרי ו.ד.ו .לעומת זאת ,במים פועלים קשרי מיימן .החומרים הנ"ל אינם מסיסים במים בשל אי-היכולת ליצור קשרי מיימן עם מולקולות המים – מה שהופך את תהליך המסתם ללא רווחי מבחינה אנרגתית. שאלה 30( 0נקודות) הסבירו את העובדות שבסעיפים א' ,ב' ו -ג' שלפניכם. א .טמפרטורת הרתיחה של H2O2גבוהה מזו של 00( .H2Oנקודות) במי-חמצן מספר קשרי המיימן גדול מזה שבמים ,לכן יש להתגבר על יותר כוחות בין-מולקולריים ,מכאן נק' הרתיחה גבוהה יותר. ב .טמפרטורת הרתיחה של H2Oגבוהה מזו של ,H2Sאך נמוכה מזו של 00( .PBr3נקודות) )Tb(PBr3) > Tb(H2O) > Tb(H2S קשרי ו.ד.ו. קשרי מיימן קשרי ו.ד.ו ,ענן אל' גדול מזה של מים ג .החומר H2O2מתמוסס מצויין במים ,אך אינו מתמוסס בהקסאן 00( .C6H14(l) ,נקודות) קשרי מיימן בשני החומרים ,לכן ההמסה קשרי ו.ד.ו .חלשים ,אין קשרי מיימן אפשרית ורווחית אנרגתית. לכן ההמסה במים אינה אפשרית. שאלה 38( 3נקודות) א. 86גרם של אמון פחמתי ,(NH4)2CO3 ,פורקו בשלמות על-ידי חימום .נוצרו: ) H2O(g) ,CO2(gו. NH3(g)- רשמו ניסוח מאוזן של התהליך וקבעו כמה מולים של ) NH3(gנוצרו בו .פרטו חישוביכם. ( 06נקודות) 0.05 .1מול 0.5 .0מול 0 .3מול 0 .4מול 1 mol 48 g m 68 g/mol Mw 0.5 mol n ב .למי מהבאים המסה הגדולה ביותר? פרטו חישוביכם 06( .נקודות) 3*1023 .0מולקולות NO2 0 .0מול CO 00.8 .3גרם NaOH. 50 .8ליטר גז חמצן בתנאי החדר m(NO2) = n×Mw = (N/NA)×Mw = 0.5mol×46g/mol = 23 g m(CO) = n×Mw = 2mol×28 g/mol = 56 g m(NaOH) = 22.4 g m(O2) = n×Mw =( V/Vm)×Mw = (50 L/ 25L/mol)×32 g/mol = 64 g שאלה 38( 4נקודות) א .חשבו את סה"כ מספר האטומים ב g 85 -של 00( .NH3נקודות) m(NH3) = 65g n(NH3) = m/Mw = 65g/17 g/mol = 3.82 mol N(NH3) = n×NA = 3.82 mol×6.02×1023 molecules/mol = 23×1023 molecules Natoms = 4×N(NH3) = 4×23×1023 = 92×1023 atoms ב. )S8(s) + H2O(g )H2S(g) + SO2(g ביצעו במעבדה את התגובה הבלתי מאוזנת שרשומה לעיל ,והתקבלו 64גרם ). S8(s בתנאי התגובה הנפח של 1מול גז הוא 60ליטר. חשבו את הנפח של ) H2S(gשהגיב עם כמות מספקת של ) . SO2(gפרטו את חישוביכם 00( .נקודות) )16H2S(g) + 8SO2(g) 3S8(s) + 16H2O(g 64 g m 256.52 g/mol Mw 0.249 mol 1.33 mol n 79.8 L V V (H2S) = n×Vm = 1.33 mol×60 L/mol = 79.8 L ג .נתונים מדגמים של גזים שונים .SO2(g), N2O5(g), CH4(g) :כל מדגם שוקל 0.5גרם .באיזה מדגם מספר המולים של מולקולות הוא גדול ביותר? נמקו 00( .נקודות) CH4 N2O5 SO2 2.5 2.5 2.5 )m (gr 16 108 64 )Mw (gr/mol 0.156 0.023 0.039 )n (mol CH4מכיל את המספר הגדול ביותר של המולקולות בשל מסה מולרית נמוכה. שאלה - 5חובה ( 38נקודות) א .בכלי סגור Aיש 6.8גרם ). H2S(g בכלי סגור Bיש 12.8גרם ). SO2(g לחץ הגז בכלי Aקטן מלחץ הגז בכלי . Bשני הכלים נמצאים באותה טמפרטורה. קבעו עבור כל אחד מההיגדים א ו -ב שלפניכם אם הוא נכון או לא נכון .נמקו כל קביעה. היגד א -המספר הכולל של האטומים בכלי Aשווה למספר הכולל של האטומים בכלי 8(. Bנקודות) B A SO2 H2S m=12.8g m=6.8g Mw=64 g/mol Mw=34 g/mol n=0.2 mol n=0.2 mol היגד א' נכון – בשני הכלים מספר זהה של אטומים ( 1.24×1023אטומים) היגד ב -הנפח של כלי Aקטן מן הנפח של כלי 8( . Bנקודות) היגד ב' לא נכון – מאחר ושני הכלים נמצאים בטמפ' זהות ומכילים מספר זהה של אטומי גז ,אך בכלי Aהלחץ נמוך מזה של כלי ,Bמשתמע מכך כי הנפח של כלי Aגדול מנפחו של כלי .Bוזאת בגלל היחס ההפוך בין לחץ לנפח של גז. ב .פרופאן C3H8נשרף בחמצן על פי התגובה הבלתי מאוזנת הבאה: )C3H8(g) + O2(g) CO2(g) + H2O(g .iחשבו כמה גרם H2Oנוצרים כאשר הגיבו 00גרם פרופאן עם 00גרם חמצן 00( .נקודות) )C3H8(g) + 5O2(g) 3CO2(g) + 4H2O(g 4.5 10 20 )m (gr 18 32 44 )Mw (gr/mol 0.31 0.45 )no (mol -0.31 -0.062 )nreacted (mol 0 0.388 )nf (mol 0.25 0.186 .iiאיזה מגיב נשאר בתום התגובה בעודף? ( 8נקודות) מאחר ו O2-הנו הגורם המגביל ,פרופאן הינו המגיב שנמצא בעודף. .iiiמהו הנפח הכולל של הגזים בכלי בתום התגובה כאשר התנאים הם שנפח 0מול גז הוא 05ליטר? ( 8נקודות) Vtotal = ntotal×Vm = (0.388+0.186+0.25)mol×25 L/mol = 20.6L