1 תרגיל מספר - כלליתכימיה

::::הגדרותהגדרותהגדרותהגדרות

המתקשרי� בינה� בקשרי� שוני� , אטומי�כל חומר מורכב מחלקיקי� קטני� הנקראי�

.מולקולות �ליצירת תרכובות

הנקבע לפי האותיות הראשונות בשמו , סימ� כימייש, לכל יסוד כימי המופיע בטבלה המחזורית

.הלטיני

: (carbon)משל עבור פחמ� ל, כל יסוד מתואר באופ� הבא6

12C

באטו� (הוא שווה ג� למספר האלקטרוני� , מספר הפרוטוני� שמכיל האטו�: מספר אטומי

).נייטראלי

.מספר הנויטרוני� בגרעי� האטו�+מספר הפרוטוני�: מספר מסה

.שונהא! מספר נויטרוני� , אטומי� בעלי אותו מספר פרוטוני�: איזוטופי�

6: למשל

12C ,6

13C ,6

14C ; 17

37Cl ,17

35Cl.

. אטו� הנושא מטע�:יו�

e נושא מטע� חיובי בעקבות הוצאת –קטיו� . מהאטו� הנייטרילי-

e נושא מטע� שלילי בעקבות הוספת –אניו� .אטו� הנייטריליל -

.פי שכיחות� בטבע�על, הממוצע המשוקלל של משקל האיזוטופי� השוני�: משקל אטומי

Pi שכיחות איזוטופ� ;Pi ii

N

µ∑ A.W=משקל אטומי

µi משקל איזוטופ� ;

N לגבי יסוד מסוי� ( מספר האיזוטופי� הקיימי��.(

U.M. A-Atomic Mass Unit :יחידת המידה בה נמדדו המשקלי� האטומיי�.

6 מהמשקל של אטו� פחמ� 1/12: הגדרתה

12C .6משקל אטו� פחמ� , כלומר

12C בודד הוא

12 AMU.

....XaYbZc מספר אטומי� הקשורי� יחדיו בקשרי� כימיי�: מולקולה

במולקולהZמספר הפעמי� שמופיע אטו�

סכו� המשקלי� האטומיי� של כל האטומי� המרכיבי� את המולקולה : משקל מולקולרי

(M.W).

6מספר אטומי הפחמ� : מספר אבוגדרו

12C גר� חומר בדיוק 12 � ב (NA).

NA=6.022×1023

molecules or atoms

).זהו המעבר בי� יחידות מסה אטומיות ליחידות מסה בגרמי�(

.)n (כמות החומר המכילה מספר אבוגדרו של חלקיקי�: מול

מספר מסה מספר אטומי סמל היסוד

במקרה , או המולקולרי( מול חומר שווה תמיד למשקל האטומי שלו 1משקל : מתו! ההגדרות נובע

:המבוטא בגרמי�) ומדובר במולקולה

היחס מתואר במספרי� . יחס מינימלי בי� האטומי� המרכיבי� את המולקולות: ה אמפיריתנוסח

.שלמי�

.מתארת את הרכב האטומי� המדויק במולקולה: נוסחה מולקולרית

CH �נוסחה אמפירית ; C6H6 �נוסחה מולקולרית : בנז�: לדוגמא

CH2 �פירית נוסחה אמ ; C2H4 �נוסחה מולקולרית : אתיל�

.CO2 �נוסחה אמפירית ; CO2 �נוסחה מולקולרית :חמצני�פחמ� דו

או (תגובה של שני אטומי� או יותר ליצירת תרכובת אחת : )משוואה כימית(ראקציה כימית

.תו! שבירת קשרי� קיימי� ויצירת קשרי� אחרי�, )יותר

Zn + S→ ZnS: לדוגמא

מספר האטומי� או המולי� במגיבי� : משוואה כימית מתארת את חוק שימור החומר והמטע�

. קוד� כל יש לאז� את המשוואה�תמיד . וכ� ג� ס! המטע� במגיבי� ובתוצרי�ובתוצרי� שווה

.למולקולהמשמאל המספר לאיזו� מוס' תמיד 2Ca + O2 → 2CaO: לדוגמא

:)O2ראקציה בנוכחות חמצ� (ציית שריפה ראק: דוגמא לאיזו� משוואה

C4H10 (g) + O2 (g) → CO2 (g) + H2O (g): הראקציה ללא איזו�

, מומל) להתחיל את האיזו� מהאטומי� המופיעי� בכמה שפחות מגיבי� וכמה שפחות תוצרי�

.ורק בסו' לאז� את החמצ�, כ! שבדוגמא נית� להתחיל מהמימ� או הפחמ�

O 2H + 2 CO4 →2 O+ 10 H4C. 1 :שלבי האיזו�

O2H5 + 2 CO4 →2 O+ 10 H4C. 2

10 H4C13

2 + O2H5 + 2 CO4 →2 O . 3

2× ⇓

O2H10 + 2CO8 →2 O13+ 10 H4C2 . 4

לאחר .ולכ� הוא יקבע למעשה את כמות התוצר המתקבל, המגיב שיגמר ראשו�– גור� מגביל

.איזו� המשוואה יש לאתר את הגור� המגביל

.או במשוואה, היחס בי� היסודות בתרכובת מסוימת: סטוכיומטריה

100⋅=אחוז נפחי tot

i

m

m100⋅= משקליאחוז

tot

i

V

V

) או המולקולות(האטומי� ' מס אבוגדרו' מס

= )גר� ( )מול/גר�(

משקל החומר מולי�' מס = )או מולקולרי(משקל אטומי

�תוצרי מגיבי�

תרגיליםתרגיליםתרגיליםתרגילים

:השל� את הטבלה הבאה. 1

אלקטרוני�' מס נויטרוני�' מס פרוטוני�' מס האטו�

47

107Ag

Ag+1

26

56Fe

Fe+3

29

67Cu

Cu+2

35 מהאטומי� ה� 75.53%באנליזה של כלור טבעי התקבל כי . 2Cl (A.W=34.968 amu) ו �

37 ה� 24.47%Cl (36.956 amu) .חשב את המשקל האטומי של כלור טבעי.

10×2.57 �כמה אטומי מימ� יש ב . 3 .A.W(H)=1.01 gr/mol: נתו�? מימ�' גר6-

, בהנחה כי עופרת העפרו� מכילה פחמ� טהור בלבד. ג" מ1.0משקלה , חתימה ממוצעת בעפרו�. 4

?כמה אטומי� בחתימה

? יחידFשל אטו� ) בגרמי�(ו מהו משקל. 5

10×1.87דוגמת חמצ� מכילה . 6 ?מה משקל הדוגמא. אטומי חמצ�22

?Al2(SO4)3מה� האחוזי� המשקליי� של כל אחד מהאטומי� המרכיבי� את המולקולה . 7

):באחוזי� משקליי�(באנליזה של קפאי� מתקבל שהרכב החומר הוא . 8

N=28.58% , H=5.19% , C=49.48% , O=16.48%

.מצא את הנוסחה האמפירית של החומר. א

?מהי הנוסחה המולקולרית . gr/mol 194המשקל המולקולרי של קפאי� הוא . ב

:אז� את המשואות הבאות. 9

1. CuO + NH3 ⇒ Cu + H2O + N2

2. NH3 + O2 ⇒ NO + H2O

3. NaOH + H2SO4 ⇒ Na2SO4 + H2O

4. HCl + CaCO3 ⇒ CaCl2 + H2O + CO2

5. Ni(NO3)2 + NaOH ⇒ Ni(OH)2 + NaNO3

.NO2 :NO2(g)+H2O(l)→HNO3(l)+NO(g) �נתונה התגובה ליצירת חומצה חנקתית מ . 10

.אז� את המשוואה. א

וכמה , מי מהמגיבי� הוא הגור� המגביל. NO2 מול 5 � ו H2O מול 2נניח כי מסופקי� לתגובה . ב

?יישאר מהשני בעוד'

.CO(g)+O2(g) →CO2(g): נה המשוואה הכימית הבאהנתו. 11

.אז� את המשוואה. א

.(O2) ובכמות בלתי מוגבלת של חמצ� CO' גר12 �משתמשי� ב . ב

I . כמהCO2נקבל ?

II . כמהO2צרי! כדי לקבל שריפה מלאה ?

:אז� את משוואת הראקציה הבאה. 12

O2 + Ag + H2S → Ag2S + H2O

Ag2S �מהו משקל ה . O2' גרH2S ,3.00' גרAg ,5.6' גר38.2ל נלקחו "לביצוע התגובה הנ

?שיווצר בתגובה

�היוד הופ! לגמרי ל ). גר� מכל אחד5.0 ((I2) ויוד (Zn)מערבבי� משקלי� שווי� של אב) . 13

ZnI2 .מהו משקל האב) הנותר?

CO2: התוצרי� שהתקבלו ה�. י זר� של אויר"רגני נשרפה עשל דוגמת חומר או' גר1.367. 14

(3.002 gr) ו � H2O (1.640 gr) .מהי נוסחתו . פחמ�, מימ�, החומר מכיל את היסודות חמצ�

?האמפירית

. (S) לכל שלושה אטומי� של גפרית (Al)עבור תגובה כימית נדרשי� שני אטומי אלומיניו� . 15

, S ,32 amu, משקל אטומי של גופרית(? גר� גפרית1.0ובה ע� כמה גר� אלומיניו� נדרשי� לתג

).Al ,27 amu,של אלומיניו�

:(C3H8) אז� את משואת השריפה של פרופא� �א. 16

C3H8 + O2 ⇒ CO2 + H2O

. גר� פרופא�100.0 הנוצר בשריפה של CO2 חשב את המסה של � ב

1.0ג חמצ� נוזלי יש לספק לבעירה מושלמת של " קכמה. משמש דלק לטילי�(C4H10)הבוטא� . 17

?ג בוטא�"ק

:י המשוואה הבאה" מתוארת עHxCySzראקציית השריפה של החומר האורגני . 18

a HxCySz + b O2 → c SO2 + d CO2 + e H2O

.H2O' גר0.844 � ו CO2' גרSO2 ,1.375' גר1.000בסיו� הראקציה נוצרו

). הקטני� ביותרבמספרי� שלמי� (c,d,eמה� הערכי� של המקדמי� . א

? של החומר האורגניהאמפיריתמהי הנוסחה . ב

. תו! שימוש בנוסחא האמפיריתאז� את המשוואה. ג

י "מתוארת ע, ה� מספרי� שלמי� x, y, z כאשר HxCyNzראקצית השריפה של החומר . 19

:המשואה

__ HxCyNz + __O2 ⇒ __H2O + __NO2 + __CO2

.NO2 מול 2 � ו CO2 מול 18, גר� מי�234.6בסיו� התהלי! נוצרו

? שנשר'HxCyNzשל ) בגרמי�( מהי כמות החומר �א

?HxCyNz של האמפירית מהי הנוסחה �ב

י מימ� לקבלת נחושת "מחוזרת ע' גר1.0 שמשקלה Cu2O � ו CuOתערובת של התחמוצות . 20

:באותמתכתית ומי� לפי המשוואות ה

CuO + H2 → Cu + H2O

Cu2O + H2 → 2Cu + H2O

. גר�0.839משקל המתכת לאחר התגובה הוא

. בתערובת המקוריתCuOחשב את משקל

. H2O � ו CO2 �נשרפה בחמצ� ל ' גר2 השוקלת (C2H2) ואצטיל� (C3H8)תערובת של פרופא� . 21

.H2Oלי� של מאשר מספר המו1.5 שהתקבלו הינו פי CO2מספר המולי� של

. רשו� משואות שריפה מאוזנות נפרדות עבור פרופא� ואצטיל��א

. חשב את משקל הפרופא� והאצטיל� בתערובת המקורית�ב

�לKClO3 � גר� חוממה עד לפירוק מלא של כל ה3.00 השוקלת KCl � וKClO3תערובת של . 22

KCl(s)ו � O2(g) .משקל ה, לאחר קירור התוצר� Kcl גר�2.3היה .

.KClO3 רשו� ואז� את משוואת הפירוק של �א

? בתערובת המקורית KCl � מה היה משקל ה�ב

Mבעלות קטיו� חד ערכי זהה , MI, ומלח יודיד, MCl, נתונה תערובת של מלח כלוריד. 23משקל . +

.' גר2.083התערובת היבשה הינו

. AgNO3 תמיסת באמצעותAgI � ו AgClממיסי� את התערובת בתמיסה מימית ומשקעי�

.' גר3.781נמצא שמשקלו , לאחר הפרדה וייבוש המשקע

:הגז ממיר את מלח היודיד למלח כלוריד בתהלי! הבא. מביאי� את המשקע למגע ע� גז כלור

2AgI(s) + Cl2 (g) → 2AgCl(s) + I2 (g)

.' גר2.866הינו , הור טAgCl, בסיו� התהלי! נמצא שמשקל המוצק

?מהו האחוז המשקלי של אניו� היודיד בתערובת המקורית. א

M,זהה את הקטיו� . ב .פי משקלו המולקולרי�על ,+

. תו! שימוש בנוסחא האמפירית אז� את המשואה�ג

1

1פתרונות דף תרגילים מספר 1 .

האטום פרוטונים' מס נויטרונים' מס אלקטרונים' מס47 60 47 47

107Ag 46 60 47 Ag+1 26 30 26 26

56Fe 23 30 26 Fe+3 29 38 29 29

67Cu 27 38 29 Cu+2

לפי הממוצע המשוקלל של משקל האיזוטופים המשקל האטומי של כ לור טבעי מחושב . 2

:מכאן A.W.=∑Piµi: השונים

A.W.(Cl)= 0.7553*34.968+0.2447*36.956=35.454 amu

: ' גר 10-6*2.57נחשב את מספר מולי המימן שיש ב . 3

n = = 2.544*10-6 mol

:אבוגדרו ש ל אטומים ולכן' בכל מול יש מס

1 mol 6.022*1023 atoms

2.544*10-6 mol X atoms

X =

נ חשב את 1mg=1*10-3gr: משקל החתימה. gr/mol 12.01 –המשקל האטומי של פחמן הינו . 4

mol 12.01gr 1: הפחמן בחתימהמולי' מס

X 1*10-3 gr

X =338.*5-10 : מכאן :נחשב את מספר אטו מי הפחמן בחתימה, לפי מספר המולים

1 mol 6.022*1023 atoms

8.33*10-5 mol X

atoms1910*.025= X : מכאן

:אנו יודעים מהטבלה המחזורית את מש קלו האטומי של אטום פלואור. 5

1 mol F 18.998 gr

mol 6.022*1023 atoms 1: כמו כן ידוע

atoms F 18.998 gr 1023*6.022: מכאן

1.01gr/molgr 10*2.57 -6

atoms 10*1.53 1mol

mol 10*2.544 * atoms10*6.022 18-623

=

2

1 atom F X

gr 23-10*.1553= X

:מת החמצןמשקל דוג. 6

1 mol O 6.022*1023 atoms O 15.9994 gr

1.87*1022 atoms X

X = 0.497 gr : מכאן

:Al2(SO4)3המשקל המולקולרי של . 7

A.W(Al) = 26.98 gr/mol ; A.W(S) = 32.06 gr/mol ; A.W(O) = 15.9994 gr/mol

M.W (Al2(SO4)3) = 2* 26.98 + 3* 32.06 + 12*15.9994 = 342.13 gr/mol

: חומרבמולנחשב כמה שוקל כל אחד מהחומרים

Al: 2*26.98 = 53.96 gr

S: 3*32.06 = 96.18 gr

O: 12*15.9994 = 191.99 gr :האחוזים המשקליים

Al:

S:

O:

n = W (gr)/ A.W(gr/mol)ולים יש מכל מרכיב כמה מ, קפאין' גר100נחשב עבור . א. 8

:O חמצן :C פחמן

:N חנקן :H מימן

של החמצן1.03: המולים הקטן ביותר' לקים במסלקבלת הנוסחה האמפירית מח חמצן:חנקן :מימן :פחמן :

]n]O2N5H4C: הנוסחה האמפירית מורכבת מיחסי המולים השלמים הפשוטים ביותר

molemolegrgr 12.4

/01.1248.49

= molemolegrgr 03.1

/1648.16

=

molemolegrgr 14.5

/01.119.5

= molemolegr

gr 04.2/0067.14

58.28=

103.103.1

= 203.104.2

= 99.403.114.5

= 403.112.4

=

%77.15100*13.342

96.53=

%11.28100*13.342

18.96=

%12.56100*13.34299.191

=

3

מנת לדעת את הנוסחה המולקולרית של קפאין נשתמש בנתון שמשקלו המולקולרי הוא על. ב

mol/gr194 ונמצא את n :gr1 97=n

n=? 194 gr

2=n2: מכאן שהנוסחה המולקולריתO4N10H8C

:ן משוואותאיזו. 9

(1) 3 CuO + 2 NH3 3 Cu + 3 H2O +N2

(2) 4 NH3 + 5 O2 4 NO + 6 H2O

(3) 2 NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2 H2O

(4) 2 HCl + CaCO3 CaCl2 + H2O + CO2

(5) Ni(NO3) 2 + 2 NaOH Ni(OH)2 + 2 NaNO3

3NO2(g) + H2O(l) 2HNO3(l) + NO(g): איזון המשוואה. א. 10

ולכן בשביל תגובה שלמה היינו צריכים על כל NO2 : H2O 3 : 1: יחס הואלפי המשוואה ה. ב

.חומר זה מהווה את הגורם המגביל, NO2(g) מול 5 מאחר ונתון שיש רק NO2(g) מול 6 מול מים 2

n(NO2) = 5 mol

3 mol NO2 1 mol H2O

5 mol NO2 X mol H2O

X = 1.667 mol H2O

.O2H מול 0.333ישאר בעודף

2CO(g) + O2(g) 2CO2(g): איזון המשוואה. א. 11

CO(g) :1mol (CO) = 12.01+15.99 = 28.00gr/mol נחשב משקל מולקולרי של I. ב

1 mol 28.00gr

X mol 12gr

X = 0.428 mol

: שהםCO2(g) מול 0.428 ולכן נקבל גם 1:1 הוא CO2(g) -ל CO(g)היחס בין

0.428 mol*44.01 gr/mol = 18.836 gr

IIיחס המולים בין החמצן וחד תחמוצת הפחמן הוא: לקבלת שריפה מלאה :: CO = 1 : 2 O2

: המולים של החמצן ' לכן מס

n(O2) =

2gr O.8376= mol /gr.95 31* mol .2140 : שהם בגרמים

O2 + 4Ag + 2H2S 2Ag2S + 2H2O: איזון המשוואה. 12

molemole 0214.02

428.0=

4

' גר3.00' גר38.2' גר5.6

n(O2) = 0.094 mol; n(Ag) = 0.354 mol; n(H2S) = 0.164 mol : המולים של המגיבים' מס

. מהווה גורם מגבילS 2H: Ag : 2 O , S2H = 1 : 4 :2: מכיוון שיחס המולים הוא

בתום הריאקציה . O2 - 0.082 mol; Ag – 0.328 mol; H2S – 0.164 mol: הכמויות שהגיבו

.בכלי הריאקציה Ag -ו O2ישארו בעודף

מול 0.164 כלומר יתקבל 1 : 1 הוא H2S : Ag2Sרואים שהיחס , לפי משוואת הראקציה המאוזנת

S2Agשמשקלם : gr.63840) = mol/gr.0632+ mol /gr8.86107*2*(mol.1640

Zn + I2 ZnI2 :התהליך. 13

1 mol (Zn) 65.38gr

X mol 5 gr X = 0.0765 mol (Zn)

1 mol (I2) 253.809gr

Y mol 5 gr Y = 0.0197mol (I2)

אבץ עם 0.0197molמגיב עד הסוף ולכן מגיבים Zn : I2 , I2 = 1:1יחס התגובה הוא

0.0197mol0.0765: נשארים. יוד mol - 0.0197mol = 0.0568 mol Zn

gr Zn.7133= mol /gr.38 65* mol .0568 0: שהם

O,H,C + O2 CO2 + H2O: התגובה הכימית. 14

1.367gr 3.002gr 1.640gr נחשב כמה מולים תוצרים התקבלו

n(CO2) =

n(H2O) =

: מולי הפחמן בתרכובת' מ קורו בפחמן שבחומר האורגני ולכן מס, CO2כל הפחמן שבמולקולה

n(C) = n(CO2) = 0.068 mol

:מולי המימן בתרכובת' מקורו בחומר האורגני ולכן מס, H2Oמן שבמולקולה כל המי

n(H) = 2*n(H2O) = 0.182 mol נחשב את משקל הפחמן והמימן בתרכובת ונחסיר מהמשקל , מולי החמצן' על מנת למצא את מס

gr.3680) = 1*.1820(-).01112*.0680 (–.367 1: ההתחלתי

= n(O) : מכאן

C : H : O = 0.068 : 0.182 : 0.023: יחס המולים בתרכובת

n[C3H8O]: ומקבלים את הנוסחה האמפירית) 0.023(מחלקים במספר המולים הקטן ביותר

molemolegrgr 068.0

/44002.3

=

molemolegrgr 091.0

/18640.1

=

molemolegrgr 023.0

/16368.0

=

5

:גופרית' גר1.0נחשב כמה מול יש ב , Al : S = 2:3 יתאלומניום גופר היחס. 15

1 mol S 32 gr

X 1 gr X = 0.03125 mol S

3 mol S 2 mol Al

0.03125 mol Y Y = 0.0208 mol Al

gr Al.5625 0 = mol/ gr27 * mol.02080: משקל האלומיניום הנדרש לתגובה

C3H8 + 5 O2 3 CO2 + 4 H2O : איזון המשוואה. א. 16

: פרופאן' גר100 –נחשב כמה מולים יש ב . ב

1 mol 44 gr

X 100 gr X = 2.273 mol

: שמשקלם 2CO מול 2732.* 3 =8196. ולכן נוצרו 1:3הוא 2CO: 8 H3 Cהיחס

gr300 = mol /gr 44*mol.819 6

C4H10 + 13/2 O2 4 CO2 + 5 H2O: משוואת השריפה. 17 : ג בוטאן"נחשב כמה מול יש בק

1 mol 58 gr

X 1000gr X = 17.24 mol

mol O2 112.07 = 13/2 *17.24 ולכן נצטרך 1:13/2הוא C4H10 : O2 היחס

: שמשקלם

1 mol O2 32 gr

112.07 mol Y Y = 3586.2 gr = 3.5862 Kg O2

מספר המולים של התוצריםתחילה מוצאים את . א. 18

n(SO2) =

n(CO2) =

n(H2O) =

, כדי למצוא את יחס המולים0.0156 –מחלקים במספר המולים הקטן ביותר

e = 3, d = 2, c = 1: ומקבלים

Z = 1מקורם בחומר האורגני ולכן SO2 בתרכובת S –כל אטומי הגופרית . ב

Y = 2מקורם בחומר האורגני ולכן CO2 בתרכובת C – כל אטומי הפחמן

molmolgr

gr 0156.0/06.64

1=

molmolgr

gr 0312.0/011.44

375.1=

molmolgrgr 0468.0

/18844.0

=

6

X = 2*e = 6מקורם בחומר האורגני ולכן H2O בתרכובת H – כל אטומי המימן

H6C2S: הנוסחה האמפירית, מכאן

H6C2S + 9/2 O2 SO2 + 2 CO2 + 3 H2O : איזון המשוואה. ג

H6C2S + 9 O2 2 SO2 + 4 CO2 + 6 H2O 2: לקבל מספרים שלמים כדי 2מכפילים פי

:נחשב כמה מולים של מים התקבלו בשריפה. א. 19

1 mol 18 gr

X 234.6gr X = 13.03 mol

gr 26.32 = 1.01*26.06: שמשקלםמימן mol 26.06 = 2*13.03: החומר שנשרף הכיל

gr 216.18 = 12.01*18: מול פחמן שמשקלם18

gr 28.0134 = 14.0067*2: מול חנקן שמשקלם2

gr.51270= .0134 28+.18216+ .32 26 : כמות החומר שנשרף : חילוק במספר המולים הקטן ביותר של מרכיבי החומר יתן את היחסים ביניהם. ב

H: C: N = 26: 18: 2 = 13: 9:1

N9C13H: הנוסחה הפשוטה ביותר

H13C9N + 53/2 O2 13 H2O + 18 CO2 + 2 NO2 2 :איזון המשוואה

2NO4 + 2 CO36 + O 2H 26 2 O53 + N 9C13H4

:פתרון מורכב משתי משוואות עם שני נעלמיםה. 20

x mol CuO + y mol Cu2O (x + 2y) mol Cu

I. (x + 2y)*63.546 = 0.839 gr Cu

x + 2y = 0.0132

x = 0.0132 – 2y

II. x mol(63.546gr/mol+16gr/mol) + y mol(2*63.546gr/mol +16gr/mol) = 1.0 gr

79.546x+ 143.092y = 1.0 gr mix

79.546(0.0132-2y) + 143.092y = 1gr

1.05-159.092y + 143.092y = 1gr

0.05 = 16y

y = 3.125*10-3 mol Cu2O

x = 6.95*10-3 mol CuO

: בתערובת המקוריתCuOמשקל

gr 0.553= mol / gr79.546* mol 3-10*.956) = CuO(Mw* x mol

7

C3H8 + 5 O2 3 CO2 + 4 H2O של פרופאן :משוואות שריפה. א. 21

C2H2 + 5/2 O2 2 CO2 + H2O של אצטילן

:משקל הפרופאן והאצטילן בתערובת המקורית. ב

X C3H8 + Y C2H2 CO2 + H2O

2gr 3X+2Y mol 4X+Y mol :פותרים בעזרת שתי משוואות עם שני נעלמים

(1) X mol C3H8 (12gr/mol*3+8*1 gr/mol) + Y mol C2H2 (12 gr/mol *2+2*1 gr/mol) = 2gr

(2) 3X+2Y mol = 1.5 (4X+Y mol) 6X = Y

, X = 0.01 mol C3H8 Y = 0.06 mol C2H2משתי המשוואות מוצאים כי

gr.440= mol /gr 44 * mol.010 : משקל הפרופאן

gr.561= mol /gr 26 * mol.060 : משקל האצטילן

KClO3 2 KCl + 3 O2 2: משוואת הפירוק. א. 22

X KClO3 + Y KCl (X+Y) KCl : בתערובת המקוריתKClמשקל . ב :פותרים בעזרת שתי משוואות עם שני נעלמים

:חישוב משקל התערובת

(1) X mol (39.1 gr/mol +35.5 gr/mol +3*16 gr/mol) + Y mol (39.1 gr/mol +35.5 gr/mol) = 3gr

(2) (X+Y) mol (39.1+35.5)gr/ mol = 2.3gr :חישוב משקל התוצר

X = 0.0146 mol KClO3

Y = 0.016 mol KCl

gr.2061) = .535+.139(.016 0: בתערובת המקוריתKClמשקל

:התהליכים שמתרחשים. 23

MCl + MI המסה ותגובה AgCl + AgI תגובה AgCl

x MCl + y MI x AgCl + y AgI (x+y) AgCl :האחוז המשקלי של אניון היודיד בתערובת המקורית. א

:' גר3.781 הינו AgCl + AgIנתון שהמשקל של תערובת

x mol * Mw. (AgCl) + y mol * Mw. (AgI) = 3.781gr

(1) x mol(107.868 + 35.453) gr/mol + y mol(107.868 + 126.9045)gr/mol = 3.781 gr

Aw(Ag) Aw(Cl) Aw(Ag) Aw(I) :' גר2.866 הטהור הינו AgClנתון שמשקל המוצק

⎯→⎯ 2O

X מספר המולים של C3H8 Y מספר המולים של C2H2

⎯⎯ →⎯ 3AgNO ⎯→⎯ 2Cl

x – מספר מולים של MCly – מספר מולים של MI

8

(x mol + y mol) * Mw. (AgCl) = 2.866 gr

(2) (x +y) (107.868 + 35.453) = 2.866 gr

x = 0.01 mol, y = 0.01 mol: וצאים כימ) 2 (–ו ) 1(ממשוואות האחוז המשקלי של אניון היודיד

0.01 mol * 126.9045 gr/mol(I של היודיד) = 1.269 gr משקל היודיד : : אחוז משקלי

:+Mזיהוי הקטיון . ב

:מכאן, מול 0.01מספר מול כלוריד

2.083gr = 0.01 mol (M + 35.453) gr/mol + 0.01 mol (M + 126.9045) gr/mol

Aw(Cl) Aw(I)

M =23gr/mol , הנתון מתאים ליון הנתרןNa+

%92.60100*083.2269.1

=

ספקטרום אטומי מודל בוהר

הדואליות של האור-גלים וקרינה

:כאשר, ν, י התדירות"או ע, λ, י אורך הגל שלה"קרינה אלקטרומגנטית מאופיינת ע, בתיאוריה הקלאסית

λν c

=

λ –המרחק בין שני שיאים, אורך גל ] .m [

ν –התנודות ביחידת זמןמספר, תדירות ] .sec-1 [ או ]Hz[

c-מהירות האור . C = 3 ⋅ 1010 cm/sec = 3 ⋅ 108m/sec

1)1( -מספר הגל mλ

ν =

:האנרגיה של גל אלקטרומגנטי

Ε = =h h cνλ

h -קבוע פלנק .h = 6.626 ⋅ 10-27erg⋅sec = 6.626⋅ 10-34J⋅sec

.כלומר אור בעל צבע אחד, אור באורך גל אחד בלבד-אור מונוכרומטי

פוטואלקטרי האפקט ה

הסתבר כי פ ליטת אלקטרונים . אלקטרונים נפלטים מהמשטח, בהקרנת קרינה אלקטרומגנטית על משטח מתכת

האנרגיה הקינטית של האלקטרונים הנפלטים וכי , מסוימתמתקבלת רק כאשר האור הוא מעל תדירות סף

. עולה ככל שתדירות הקרינה עולה

חלקיקים אלו . פוטונים הנקראים חלקיקיםמתארים קרינה אלקטרומגנטית כאוסף של לכן בתורת הקוונטים

. חסרי מסה הנעים במהירות האור

אנרגית הסף הדרו שה: פונקצית העבו ד ה )φנקראת גם (לשחר ור אלקטרו ן

האנרגיה הקינטית של 0.5mv2= הפוטואלקטרונים

Ε = +E Ek0hν, אנרגיית הפוטון

מודל האטום של בוהר

אטומים בעלי אלקטרון בודד -(....,++He+, Li אטום מימן ואטומים דמויי מימן עבור נכון :חשוב

.בלבד) בקליפת הגרעין

:מבוסס על שלוש הנחות

ובעלי בעלי רדיוס קבוע בדידיםיכול לנוע סביב הגרעין במסלולים מעגלייםבאטום האלקטרון .1

.של אנרגיית האלקטרון) מנה-quanta (קוונטיזציה כלומר ישנה.אנרגיה הספציפית לאותו מסלול

o n- מתאר את הרמה האנרגטית בה האלקטרון נמצא.המספר הקוונטי הראשי .

o רמות אנרגיה - n = 1,2,3,...

o מצב היסוד - n = 1

o מצבים מעוררים - n = 2,3,4...

o רדיוס הרמה ה- -n

z -םהפרוטונים בגרעין האטו' מס.

a0-

K = 8.98 ⋅ 109 Nm2/c2 -קבוע

m = 9.1⋅ 10-31 Kg -מסת האלקטרון

e = 1.6 ⋅ 10-19 c -מטען האלקטרון

o אנרגית הרמה ה- n :

RH - קבוע רידברג

RH =2.18x10-18 Jaule = 2.18x10-11 erg = 109678 cm-1 = 3.29 x1015 sec-1 = 13.6 ev

כאשר האלקטרון עובר ממסלול למסלול הדבר מערב קליטה או פליטה של קרינה אלקטרומגנטית .2

. Ei < Ef וקליטת אנרגיה כאשר Ei > Efפליטת קרינה כאשר : )פוטון(

o משוואת רידברג-הפרש אנרגיה בין שתי רמות

)11( 222

fiHif nn

zRh −=Ε−Ε==∆Ε ν

i = intial; f = final

לא נפלטת , כ לומר. אופייניספקטרום פליטה אטומיהיא שלכל יסוד יש , התוצאה של קוונטיזציה זו

.אלא רק פסים דקים המתאימים להפרש האנרגיה בין הרמות השונות, אנרגיה באורכי גל רציפים

0

2

az

nrn =

Α≅== 5.005292.04 2

2

0 nmkmeha

π

2

2

nZRE Hn −=

o במעבר האלקטרוןהפוטון המעורבתדירות :

ν = = −∆Εh

Rh

zn n

H

i f

22 2

1 1( )

o האנרגיה המושקעת בהוצאה של האלקטרון מהאטום והפיכתו ליון-נרגית יוניזציהא .

⇐ nf = ∞ Ε I Hi

Hi

R zn

R zn

= −∞

= 22 2

22

1 1 1( )

המסלולים המותרים עבור האלקטרון הם אלו שעבורם התנע הזויתי של האלקטרון מהווה כפולה .3

שלמה של π2h:

π2nhmVr =

m –סת האלקטרון מ

V –מהירות זוויתית

r –רדיוס המסלול ה -n

...הדואליות של החומר

כמו , ברולי הציע שהדבר נכון גם עבור חלקיקים קטנים אחרים-דה. ראינו שהאור מתנהג גם כחלקיק וגם כגל

).תכונה חלקיקית(למסה ) תכונה גלית(אלקטרונים וקישר בין אורך הגל

-ברולי-אורך גל דה

vmh

ph

e

==λ

p –תנע זויתי .

me -מסת האלקטרון

v –החלקיק מהירות

אלקטרון יכול להתקיים במסלול אשר אורכו הוא : הנחה זו מסבירה את ההנחה השלישית של מודל בוהר

.מכפלה של אורך הגל שלו

:השונותרמות האנרגיה באטום מימן וסדרות הפליטה

. כלומר נפלטים אורכי גל בדידים ספציפיים, מתקבל ספקטרום פליטה אשר אינו רציף, בהקרנת גז מימן

, כל המעברים הקשורים לרמת הבסיס: אורכי הגל השונים המתקבלים מקובצים לפי הרמה הנמוכה המעורבת

n=1 , קווי ' נקראיםLyman ,'אלה הקשורים ל- n=2 - ' קוויBalmer 'שורים לואלה הק- n=3 - ' קווי

Paschen' .

שאלות

(Å)? מהו אורך הגל . sec -1 1014 · 5תדירות קרינה מסויימת היא .1

? מהו אורך הגל המקסימלי של קרינה שתגרום ליינון . מול/ל” קק118פונקציית העבודה של נתרן היא .2

(Å)

. א-מהי האנרגיה של אור זה ב. 4300Åאירות באורך גל של לפנסי תאורה בכבישים נורות כספית המ .3

erg/photonב .Kcal/molג .ev?

, Csי את תדירות האור המינימלית הדרושה ליינון /חשב. מול/ל” קק89.7 היא Csאנרגית היוניזציה של .4

.(Å)ואת אורך הגל המתאים

ינטית של הפוטואלקטרונים של כסף מהי האנרגיה הק. erg 10-12 ·7.521אנרגית הסף של כסף היא .5

?מהי המהירות שלהם ? 360Åשהוקרן באולטרא סגול באורך גל של

. עבור מימןPaschenי את אורך הגל של הקו הראשון של סידרת /חשב .6

בכדי שיעבור לרמה , בו נמצא האלקטרון ברמה שניה,באיזו תדירות יש להקרין אטום מימן מעורר .7

? רביעית

? מהי תדירות האור . באטום מימן2 לרמה 3גיה המשתחררת במעבר אלקטרון מרמה י את האנר/חשב .8

?הגל’ ומהו מס

.י את אנרגית היוניזציה של אטום מימן/חשב .9

.ev 13.6י את אורך הגל של אלקטרון בעל אנרגיה קינטית של / חשב .10

מכך עולה כתוצאה. 94.92nmאטום מימן בו האלקטרון נמצא ברמת היסוד מוקרן באורך גל של .11

והאלקטרון מגיע , sec-1 1014 ·2.34לאחר מכן חלה פליטת אור בעל תדירות . aהאלקטרון לרמה מעוררת

.bלרמה

?ev - ובerg - בb - וaמה הפרש האנרגיה בין שתי הרמות . א

.b - וa את הרמות nזהה לפי המספר הקוונטי הראשי . ב

? שייך האור הנפלט (Lyman, balmer, paschen)לאיזו סידרה . ג

).לפי בוהר (b - וaקבע את רדיוסי המסלול של הרמות . ד

קרינה אלקטרומגנטית בתדירות . nליון של אטום דמוי מימן מסוים יש אלקטרון יחיד המצוי ברמה מעוררת . 12

מת גורsec-1 1015×1.89קרינה אלקטרומגנטית בתדירות של . גורמת ליינון האטוםsec-1 1015×3.29של

.למעבר אלקטרון לרמה אחת גבוהה יותר מזו בה הוא מצוי

.וזהה את היסוד, בה היה האלקטרוןnחשב מהי הרמה . א

?sec-1 1015×2.00מה יקרה לאטום אם נקרין אותו בקרינה אלקטרומגנטית בתדירות של . ב

מעוררים את האלקטרון . ודברמת היס, אלקטרון יחיד בלבדB - ו Aלשני היסודות או היונים דמויי המימן . 13

לאלקטרון . וגורם ליינונוA -וכאשר האלקטרון חוזר לרמת היסוד נפלט פוטון הפוגע ב, n=2 - לBבאטום

והפוטון n=3 - ל B -בניסיון זהה מעוררים אלקטרון ב. erg 10-10×1.258 אנרגיה קינטית של A -הנפלט מ

.erg 10-10×1.53 בעל אנרגיה קינטית של A -הנפלט מ

.B - וAזהה את

:חשב את שינוי האנרגיה בתהליך הבא, בהסתמך על מודל בוהר לאטומים דמויי מימן. 14

Li2+ + He2+ → Li3+ + He+

או ) קולטת אנרגיה(ציין האם התגובה אנדותרמית . הנח כי כ ל יו ן במגיבים ובתוצרים במצב היסוד

).פולטת אנרגיה(אקסותרמית

והשתחרר +He-התרחשה יוניזציה של ה, λכתוצאה מבליעת פוטון בעל אורך גל . סודנמצא ברמת הי +Heיון . 15

פי מודל -פתור את השאלה על? של הפוטון שנבלעλמהו אורך הגל . eV 5אלקטרון עם אנרגיה קינטית של

.(Bohr model)בוהר

ון מיון זה נדרשת קרינה האלקטראתעל מנת לשחרר . מימן של אטום נתון נמצא ברמת היסוד-יון דמוי. 16

פי מודל -יש לפתור את השאלה על? מיהו האטום . nm 5.7אלקטרומגנטית בעלת אורך גל מקסימלי של

.(Bohr model)בוהר

אנרגיית היינון של . דאוטריום וטריטיום הנם איזוטופים של מימן בעלי נויטרון אחד ושני נויטרונים בהתאמה. 17

n=2מה תהיה אנרגיית היינון של טריטיום הנמצא ברמה מעוררת . eV 13.6יא מימן הנמצא ברמת היסוד ה

?

eV 30.6 .א

eV 27.2 .ב

eV 13.6 .ג

eV 6.8 .ד

eV 3.4 .ה

חלקיק בתיבה חד מימדית

כשלונות מודל בוהר

הוא עדיין אינו , בעוד שמודל בוהר היווה התקדמות גדולה בדרך להבנת התיאוריה הקוונטית של האטום

: מספיקתיאור מדויק

אינו מסביר מדוע קווי פלי טה מסויימים בעלי עוצמה רבה -הסתברות המעבר בין רמות האנרגיה

.יותר מאחרים

לכת זעיר בעל רדיוס - הוודאות של הייזנברג בהתייחסו לאלקטרון כמעין כוכב- סותר את עקרון אי

.ותנע ידועים

מודל בוהר הינו קירוב פשוט ביותר של ". יםמכניקת הקוונט"תיאוריה מדוייקת יותר עבור האטום נקראת

.מכניקת הקוונטים

מודל חלקיק בתיבה

. ψי פונקצית גל "המיוצג ע, במכניקת הקוונטים ההתייחסות לאלקטרון היא כאל גל

, אשר אמורה, אשר הינה משוואת גלים, משוואת שרדינגראת פונקציית הגל מוצאים באמצעות

.עתידית של מערכת דינאמית באופן הסתברותיההתנהגות האת לחזות , בעיקרון

2|ψ|-צפיפות ההסתברות למצוא אלקטרון ביחידת נפח .

הינו תיאור של מערכת תיאורתית מימדית-חלקיק בתיבה חדמודל

. פשוטה ביותר עבורה ניתן לפתור בקלות את משוואת שרדינגרה

בעל )םשאינו מושפע מכוחות חיצוניי (במודל זה מתואר חלקיק חופשי

כאשר בתוך התיבה , L מימדית באורך -הכלוא בתיבה חד, mמסה

.ובקצוות אינסופי, 0הפוטנציאל הוא

o המתאימה לתיאור המערכתפונקציות הגל:

n = 1,2,3…

=Ψ

Lxn

Lxn

πsin2)(

L –אורך התיבה ,x –המיקום בתיבה

o רמות האנרגיה:

E h nmLn =2 2

28

o ההפרש בין רמות אנרגיה:

( )∆Ε Ε Ε= − = −f i f ihmL

n n2

22 2

8

שאלות

1. מהו הפרש האנרגיה בין המצב היסודי למצב המעורר הראשון עבור אלקטרון הכלוא בתיבה .א

? 1Åשאורכה ?ל "נמהו אורך הגל של הקרינה הנפלטת כתוצאה מן המעבר בין שני המצבים ה .ב

.cm 10-8⋅1י את האנרגיה הנמוכה ביותר האפשרית לאלקטרון בתיבה באורך של /חשב .2

מהו . L=0.30 nmאורך התיבה הוא . מימדית-אלקטרון במולקולה נתונה מתנהג כחלקיק בתיבה חד .3

? n=5ברולי של האלקטרון כשהוא נמצא ברמה מעוררת -אורך גל דה

n=3במעבר מרמה מעוררת . מימדית-מתנהג כחלקיק בקופסא חדנתונה אלקטרון קשור במולקולה קווית .4

?מהו אורך המולקולה . nm 645לרמת היסוד נפלט אור אדום בעל אורך גל

מימדית בה יכולים - כתיבה חד CH2=CH-CH=CH2: בקרוב גס ניתן לתאר מערכת מולקולרית כמו .5

Å 1.4.הינו ממוצע C-Cנתון כי אורך הקשר . לנוע חלק מהאלקטרונים

).nכפונקציה של (חשב את כמות האנרגיה של האלקטרון במולקולה . א

מהי האנרגיה המינימלית בה ניתן . n=2נתון שהאלקטרון האנרגטי ביותר במולקולה נמצא ברמה . ב

?לעורר אותו

ם י את אורך התיבה המינימלי והמקסימלי שיש לבנות כך שתפלט קרינה אלקטרומגנטית בתחו/חשב. ג

.כתוצאה ממעבר אלקטרון מרמת האנרגיה השניה לראשונה, (λ = 400 - 700 nm) הנראה

1

מודל בוהר, ספקטרום אטומי– 3פתרון תרגיל

:התדירות הנתונה .1

ν = 5*1014 s-1

:אורך הגל

o

Acms

scmc 6000106105

103 5114

110

=×=×

⋅×== −

−

−

νλ

}1Å =10-8 cm = 10-10 m : תזכורת{

:האפקט הפוטואלקטרי .2

0EEE K +=

:אורך גל מקסימלי יתן אנרגיה מינימלית

JEE molKcal 19

0 102.8118 −×===

11534

17

10238.110626.6102.8 −

−

−

×=⋅×

×== s

sJJ

hEν

oAm

ssmc 242410424.2

10238.1103 7

15

8

1

1

=×=×

⋅×== −

−

−

−

νλ

:נחשב את התדירות של הגל הנתון .3

11410

18

1098.6104300

103 −−

−

×=×

⋅×== s

msmc

λν

:האנרגיה של הגל הנתון

JssjhE 1911434 106.41098.610626.6 −−− ×=××⋅×== ν

:נעביר יחידות

eVergJE molKcal 87.224.66101.1106.4106.4 121219 ==×=×=×= −−−

2

:Csתדירות האור המינימלית ליינון .4

11434

21

104.910626.6

1095.67.89−

−

−

×=⋅×

××== s

sJ

J

hE mol

KcalmolKcal

Iν

:Csנון אורך הגל המקסימלי ליי

oAm

ssmc 31901019.3

104.9103 7

14

8

1

1

=×=×

⋅×== −

−

−

−

νλ

:האפקט הפוטואלקטרי .5

2v2

00mEEEE k +=+=

: האנרגיה הקינטית של האלקטרונים הנפלטים בתהליך

JJm

smsj

EhcEEEk

181910

1834

00

1077.410521.710360

10310626.6 −−−

−−

×=×−×

⋅××⋅×=

=+=−=λ

:מהירות האלקטרונים הנפלטים בתהליך

1631

18

1024.3101.9

1077.422v −−

−

⋅×=×

××== sm

KgJ

mE

: בדיקת יחידות

sm

KgsmKg

KgJ

=⋅⋅

=−22

):Paschen) nf = 3 , ni = 4 של קו הפליטה הראשון בסדרת האנרגיה .6

JJnn

zREEEfi

Hif19

22218

222 1006.1

31

4111018.211 −− ×−=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ −×××=⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=−=Δ

:אורך הגל

mJ

smsJE

hc 619

1834

10875.11006.1

10310626.6 −−

−−

×=×

⋅××⋅×=

Δ=λ

: 4 לרמה 2התדירות בה יש להקרין אטום מימן כדי להעביר אלקטרון מרמה .7

3

11422

234

18

222 1017.6

41

211

10626.61018.211 −

−

−

×=−××⋅×

×=−=

Δ= s

sJJ

nnz

hR

hE

fi

Hν

: מימן באטום2 לרמה 3האנרגיה המשתחררת במעבר אלקטרון מרמה .8

JJnn

zREEEfi

Hif19

22218

222 1003.3

21

3111018.211 −− ×−=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ −×××=⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=−=Δ

:תדירות האור הנפלט

11434

19

1057.410626.61003.3 −

−

−

×=⋅×

×=

Δ= s

sJJ

hE

ν

:הגל' מס

1618

114

1052.1103

1057.4 −−

−

×=⋅×

×== m

sms

cνν

:ארנגית היוניזציה של אטום מימן .9

eVJRRn

zRE HHi

HI 6.131018.21111 182

22

2 =×==== −

יש להניח שהאטום אינו מעורר והרמה , ni, אם לא נתונה הרמה ההתחלתית: הערה

במקרה של (לקטרון היא הרמה המאוכלסת הגבוהה ביותר ההתחלתית ממנה יוצא הא

) 1רמה : אטום מימן

:נמצא את הקשר בין אנרגיה קינטית ותנע .10

KK Empm

pm

mmE 222

v)(2v 222

=⇒===

:eV 13.6 בעל אנרגיה קינטית של אלקטרוןאורך הגל של

o

AJKg

sJEm

hph

Ke

26.31018.2101.92

10626.62 1831

34

=××××

⋅×===

−−

−

λ

4

:תאור התהליכים .11

:b – ו aגיה בין הפרש האנר .א

ΔE2 = hν2 = 6.626*10-27 erg*sec*2.34*1014 sec-1 = 1.55*10-12 erg = 0.967ev

:a , bמציאת . ב

:ΔE1 :z = 1 ,ni = 1, nf = aעבור

2.09*10-11 erg = 2.18*10-11 erg(1-1/a2) 1-1/a2 = 0.959 a = 4.94 5

Paschen (nf = 3)הסדרה אליה שייך האור היא . ג

: לפי בוהריםהרדיוס. ד

oo

AAazara 25.1353.0

15

2

2

02

2

=⋅=⋅=

oo

AAazbrb 77.453.0

13

2

2

02

2

=⋅=⋅=

:תאור התהליכים .12

ergcm

cmerghcE 117

1027

1 1009.21092.94

sec/103sec10626.6 −−

−

×=×

××⋅×==Δ

λ

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=Δ 22

21

11

fiH nn

zRE

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −×=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ −×=×=Δ −−−

211

221112

21

2511018.2111018.21055.1

bbaergergE

3~071.02511

2 =⇒=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ − bb

=~

ΔE1

ΔE2

λ1=94.92 nm

υ2=2.34*1014 s-1

n=1

n=a

n=b

n=a

hυ1

hυ2 n

∞

n+1

5

:שתי משוואות .א

2222

1

122

)1(11)2(

1)1(

ν

ν

hnn

zRE

hn

zRE

Hnn

HI

=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

−=Δ

==

+→

).האטום (z, ) הרמה (n: שני נעלמים

1

2

2

22

1)1(

11

:)1()2(

νν

=+−

n

nn

1

22

2

)1(1

νν

=+

−n

n

425.01029.31089.111

1 15

15

1

22

=××

−=−=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

+ νν

nn

3265.0

1≈=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

+nn

2=⇒n

41018.2

41029.310626.6:)1( 18

11534212 ≅

××××⋅×

== −

−− ssJR

nhzH

ν

2=⇒ z

.2והאלקטרון היה ברמה , +Heהאטום הוא

1151089.1אנו יודעים שקרינה של −× s גורמת למעבר n → n+1 . הקרינה הנתונה היא

. תגרום למעבר לרמה יותר גבוהה ← אנרגיה יותר גבוהה ←לת תדירות יותר גבוהה בע

:n → n+2נבדוק מהי תדירות המעבר

11522

234

18422 1047.2

41

212

10626.61018.2 −

−

−→+→ ×=−××

⋅××

=Δ

=Δ

= ssJ

Jh

Eh

E nnν

n → n+1 אך גדולה מדי למעבר +2n → nקיבלנו שהתדירות הנתונה קטנה מדי למעבר

.לא תתרחש בליעה !האטום אינו יכול לבלוע תדירות זו

6

:תאור התהליכים .13

n = 2 EK = 1.258*10-10 erg

n = ∞Δ

ΔE1

n = 1 n = 1

B A

n = 3 EK = 1.53*10-10 erg

n = ∞Δ

ΔE2

n = 1 n = 1

B A

ΔE1⎟ = E0(A) + 1.258*10-10 erg ⎟) 1(משוואה

⎟ ΔE1⎟ = RH * zB2 ⎟ ¼ - 1⎟ = 1.635*10-11 zB

2

E0(A) = RH * zA2

ΔE2⎟ = E0(A) + 1.53*10-10 erg ⎟) 2(משוואה

⎟ ΔE2⎟ = RH * zB2 ⎟ 1/9 - 1⎟ = 1.938*10-11 zB

2

E0(A) = RH * zA2

:נחסר משוואות

(2) – (1) = ΔE2 – ΔE1 = (1.938 – 1.635) 10-11 zB2 = (1.53 – 1.258) 10-10

zB = 3

zAנציב באחת המשוואות למציאת

1.635*10-11 * 9 = 2.18*10-11 erg zA2 zA = 1

+B = Li2 –ו A = H מכאן

:ניתן לחלק את התהליך לשתי תהליכי יינון של אטומים דמויי מימן .14

-z = 3 : 1) Li+2 Li+3 + e עם (Li+2)יינון אטום דמוי מימן

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

211

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

211

7

+z = 2 : 2) He+2 + e- He עם (+He)תהליך הפוך ליינון אטום דמוי מימן

EI = RH * z2 = RH * z2: לפי מודל בוהר EIנחשב את

EI ( He+) = 2.18 * 10-11 erg * 4 = 8.72 * 10-11 erg

EI (Li+2 ) = 2.18 * 10-11 erg * 9 = 1.962 * 10-10 erg

erg10-10* .054 1= erg 11-10* .72 8– erg 10-10* .962 1 : שינוי האנרגיה בתהליך

דורש יותר 3+יינון הליתיום שהמטען הגרעיני שלו הוא . ( מושקעת אנרגיה– התהליך אנדותרמי

)He+2 -אנרגיה מזו המתקבלת מקישור אלקטרון ל

, מביאה ליינון האטום ולהקניית אנרגיה קינטית לאלקטרון הנפלטאנרגיית הפוטון הפוגע .15

:כלומר

KIphoton EEchE +=⋅=λ

:נתונים

Z(He)=2

EK=5 eV :קבועים

h= 6.63·10-34 J·sec

RH=13.6 eV

C=3·108 m/sec

nmm

eVeV

m

eVE

eVJ

eVJh

eVeVn

zRE

photon

HI

9.201009.2

54.54sec103

sec10137.4

sec10137.41024.6sec1063.6

4.541126.131

8

8

15

151834

22

22

=⋅=

+=⋅

×⋅⋅=

⋅⋅=⋅×⋅⋅=

=××==

−

−

−−

λ

λ

λ=?

היא בעלת האנרגיה המינימלית הדרושה קרינה אלקטרומגנטית בעלת אורך גל מקסימלי .16

.ליינון היון

416

1049.3111018.21

1049.3107.5

sec103

sec1063.6

107.5

2

172

2182

2

179

8

34min

9max

=⇒=

⋅=××⋅==

⋅=⋅

⋅×⋅⋅=

⋅=

−−

−−

−

−

ZZ

JZJn

zRE

Jm

m

JE

m

HI

λ

.Beהאטום בו מדובר הוא

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

2

1n

8

, ר איזוטופים שונים של אותו איזוטופאנרגיית היינון אינה משתנה עבו, לפי מודל בוהר .17

. אינו משתנה בין איזוטופיםzשכן

eVeVn

zRE

Zn

HI 4.32116.131

12

22

22 =××==

==

פתרון-חלקיק בתיבה חד מימדית

1. L=1*10-10m

.א

ΔE = h2/8meL2 (n2f-n2

i)

ΔE =( 6.626*10-34J*sec )2*(4-1) / 8*9.1*10-31

kg *(1*10-10m)2= 1.8*10-17J

.ב

λ =hC/E = 6.626*10-34J*sec 3*108

m/sec /1.8*10-17J = 1.104*10-8m

2.

JmKg

JmL

nhE 1821031

234

2

22

10*6)10(10*1.9*81*sec)*10*626.6(

8)1( −

−−

−

===

3.

Ph

=λ

nmmmKg

J

mKgJKgP

JmKg

JmL

nhE

EmPm

EvvmE

vmP

K

KK

K

12.010*2.1

sec*10*5.5

sec*10*63.6sec

*10*5.510*67.1*10*1.9*2

10*67.1)3(*10*1.9*85*sec)*10*626.6(

8)5(

**22*2*

*

10

24

34

241731

1721031

2234

2

22

2

===

==

===

=⇒=⇒=

=

−

−

−

−−−

−−−

−

λ

9

4. :נתונים

ni=3, nf=1

λ=645*10-9m

nmL

JmKg

mJL

mcnnh

LmL

nnhch

mLnnh

E

chE

fifi

fi

25.1

10*56.1

sec10*3*10*1.9*8

)13(*10*645sec**10*626.68

)(8

)(*

8)(

)13(

)13(

18

831

229342

222

2

222

2

222

=

=−

=

−=⇒

−=

−=→Δ

=→Δ

−

−

−−

λλ

λ

L=?

5. 00 .א 2.44.1*3 AAL ==

.ב

)400nmתיפלט אנרגיה של (ימלי אורך התיבה המינ .ג

)700nmתיפלט אנרגיה של ( אורך התיבה המכסימלי

ergncmg

nergmL

nhnE 2122828

2227

2

22

10*42.3)10*2.4(10*1.9*8

*sec)*10*626.6(8

)( −−−

−

===

ergmLhE 1122

2

2

10*709.1)23(8

−=−=Δ

JhcE 1910*97.4 −==Δλ

02

2

6)14(8

ALmLhE =⇒−=Δ

JhcE 1910*84.2 −==Δλ

02

2

99.7)14(8

ALmLhE =⇒−=Δ

המבנה האלקטרוני של האטום - 4' תרגיל מס

. מספרים קוונטים3-פתרון של משוואת שרדינגר נותן תלות ב. פונקציית הגל המתארת אלקטרון באטום נקראת אורביטל

.המספר הקוונטי הרביעי המאפיין אלקטרון נובע מסיבובו סביב צירו

n-מאפיין את הנפח האפקטיבי של האורביטל . האלקטרוןמתאר את הרמה האנרגטית שבה נמצא, מספר קוונטי ראשי

זהו המספר , עבור אטום מימן או דמוי מימן . ( ......,n=1,2,3. יכול לקבל ערכים שלמים וחיוביים. סביב הגרעין

.) מנוונים≡ הינם שווי אנרגיה nכלומר אורביטלים בעלי אותו , היחידי שקובע את האנרגיה

l-יכול לקבל ערכים. מתאר את צורת האורביטל במרחב. קובע את התנע הזוויתי של האלקטרון, מספר קוונטי משני :

l= 0 , 1 , 2 , 3 ,.......(n-1)

f d p sסוג האורביטל

יכים לאותה שי l ושל nכל האורביטלים בעלי ערכים זהים של , עבור אטום רב אלקטרוני גם ערך זה משפיע על האנרגיה

px , py , pz: אלא שכיוונם במרחב שונה, מנוונים≡הינם שווי אנרגיה תת קליפה ו

lm -מתאר את הכיווניות המרחבית של , נובע מהוצרות אפקט מגנטי כתוצאה מתנועת האלקטרון, מספר קוונטי מגנטי

l, ...,0, ...+l ml- =:יכול לקבל ערכים של. האורביטל האטומי

. ערכים אפשריים2l+1כ "בסה

. אורביטלים בכל קליפה אלקטרוניתn2כ "יש בסה

sm -יכול לקבל שני ערכים הוא . צירוסביב מתנהג כאילו הוא מסתובב האלקטרון בשדה מגנטי , פר קוונטי של ספיןס מ

רים הקוונטים מכיוון שערך זה אינו מתקבל מפתרון משוואת שרדינגר הוא אינו תלוי במספ ms= 1/2- ,1/2+ : בלבד

.האחרים

:כללים לאכלוס אלקטרונים

שאורביטל המוגדר , מכאן. לא יתכנו שני אלקטרונים באותו אטום בעלי אותו סט של מספרים קוונטים זהים: עקרון פאולי

.1/2- ,1/2+ : יכול להכיל לכל היותר שני אלקטרונים בעלי ספינים הפוכיםn, l, mlי "ע

הם יכנסו קודם כל כבודדים בעלי ספינים , כאשר מאכלסים אלקטרונים באורביטלים מנוונים: )ל האוטובוסכל(כלל הונד

.ורק אחר כך מתחילים לזווג אותם, )אותו מספר ספין(מקבילים

.2n2 הוא n של אלקטרונים ברמה קוונטית ראשית המספר המירבי

אם הסכום הזה . n+lהאלקטרונים ימולאו בסדר עולה של הסכום : n+lכלל : סדר מילוי האורביטלים -עקרון אופבאו

. נמוך יותרnממלאים ראשית את האורביטל בעל , שווה עבור שני אורביטלים שונים

שהינם יוצאי דופן הודות לכך שתת קליפה , Cu- וCrדוגמא לכך הם . בהם סדר המילוי הוא שונה, ישנם מקרים חריגים

.יציבות מיוחדתמלאה או חצי מלאה מקנה

1s 2s 3s 4s 5s 6s

3p 4p 5p 6p 2p

3d 4d 5d 6d

4f 5f 6f

5g 6g

ביצירת קטיונים סדר הוצאת האלקטרונים הוא הפוך מסדר האכלוס . ביצירת אניונים ממשיכים לאכלס על פ הכללים

. שלהם

. תאור חלוקת האלקטרונים בין האורביטלים השונים– יגורציה אלקטרוניתקונפ

תאו בצורה גראפי, C: 1s22s22p2לכן נכתוב , אלקטרונים6בפחמן : דוגמא

1s 2s 2p

.ניתן לכתוב בצורה מקוצרת תוך שימוש בגאז האציל שבשורה מעל

. Na: [Ne]3s1 או בקיצור Na: 1s22s22p63s1לכן נכתוב , אלקטרונים11לנתרן : דוגמא

:תכונות מגנטיות של חומר

. מעט למגנטנמשך. חומר בעל אלקטרונים בלתי מזווגים: פאראמגנטי

.לא נמשך למגנט. חומר שבו כל האלקטרונים מזווגים: דיאמגנטי

תרגילים

: האפשרייםmlואת ערכי , l, האורביטלי, n, רשום את ערכו של המספר הקוונטי הראשי, עבור האורביטלים השונים. 1

m l n 2s 2d 3p 5d 6f ?איזה אורביטל זה? ות מתארת אלקטרון באטום מימןאיזו מהקומבינציות הבא. 2

ms ml l n

a -1/2 1 0 3

b 1/2 0 2 2

c -1/2 -4 3 4

d 1/2 2 2 5

e -3/2 -2 2 3

את , פרט את תת הרמות הקיימות? n=3 ?n=4כמה אלקטרונים ניתן לאכלס באורביטלים השייכים למספר הקוונטי . 3

.מספר האורביטלים ואת שמותיהם

).z=24 (Crהאלקטרוני עבור ) הקונפיגורציה(רשום את המבנה . 4

:קבע אילו מהאורביטלים הבאים אינו אפשרי על סמך חוקי המכניקה הקוונטית. 5

1s , 2d , 1p , 3p , 4d , 3f , 5p , 2f

בצורה זו . גבוה יותראטום במצבו היסודי יכול לקלוט קוונטה של אנרגיה ולהעלות אלקטרון אחד או יותר לאורביטל. 6

ציין ליד המערכים האלקטרוניים הבאים מדוע הם מציינים מצבים מעוררים ורשום את . הופך האטום להיות מעורר

. 1s22s12p1 ; 3s23p23d2 ; 3d104s14p3: המצבים היסודיים המקוריים

?םיונים הם דיאמגנטיי/אילו אטומים? יון מהרשימה הוא הכי פאראמגנטי/איזה אטום. 7

Mg+2 (z=12) ; Sc+3 (z=21) ; F (z=9) ; N (z=7) ; S-2 (z=16)

?יונים הם דיאמגנטיים/אילו אטומים? יון מהרשימה הוא הכי פאראמגנטי/איזה אטום. 8

O-2 (z=8) ; K (z=19) ; Li+ (z=3) ; Cl- (z=17) ; Ne (z=10)

M אלקטרוני 7 -ו ) n=2 (L אלקטרוני 8, )K) n=1ם לאטום נייטרלי של יסוד כימי במצב היסוד יש שני אלקטרוני. 9

)n=3 .(מספר כללי , מסה אטומית, מספר אטומי: רשום את הגדלים הבאים עבור האטום, בהסתמך על נתונים אלו בלבד

, במידה ואינך יכול לקבוע גודל מסוים( .dמספר כללי של אלקטרוני , pמספר כללי של אלקטרוני , sשל אלקטרוני

).ם הנתונים החסרים לשם כךרשום מה

. באטוםp3להלן חמש קונפיגורציות של איכלוס שני אלקטרונים באורביטלי . 10

? מהי הקונפיגורציה בעלת האנרגיה הנמוכה ביותר

. א

.ב

.ג

.ד

.ה

? באטום 3pעבור אלקטרון mlמהם הערכים האפשריים של המספר הקוונטי המגנטי . 11 2 ,1 ,0 .א

-1, 0, +1 .ב

-1/2 ,1/2+ .ג

3 ,2 ,1 .ד

'ד-'אף אחת מהתשובות א .ה

פתרונות לתרגילים במבנה אלקטרוני 1 .

n l ml

2s 2 0 0

3d 3 2 -2,-1,0,1,2

3p 3 1 -1,0,1

5d 5 2 -2,-1,0,1,2

6f 6 3 -3,-2,-1,0,1,2,3

ml = -l,...+l. 1 לא יהיה ml 0 הוא lאם : a לא יכול להיות .2

.2ל להיות ולכן לא יכוn-1 עד 0 – מקבל ערכים מ b :L לא יכול להיות

).ml = -l, ...+l. (4– לא יהיה ml 3 הוא lאם : c לא יכול להיות

.e :ms = +-1\2 לא יכול להיות

).5d) l=2 ,n=5האורביטל הוא : dהקומבינציה היא

:n=3 שניתן לאכלס באורביטלים -e - מספר ה .3

2n2 = 18 e- : 3s 3p 3d

2e- 6e- 10 e-

l = 0 1 2

ml = 0 -1,0,+1 -2,-1,0,+1,+2

:n=4 שניתן לאכלס באורביטלים -e - מספר ה

2n2 = 32 e- : 4s 4p 4d 4f

2e- 6e- 10 e- 14 e-

l = 0 1 2 3

ml = 0 -1,0,+1 -2,-1,0,+1,+2 -3, -2,-1,0,+1,+2,+3

Cr) 24 (1S2 2S2 2p6 3S2 3p6 3d5 4S1 רשום מבנה אלקטרוני של .4

:האורביטלים שאינם אפשריים על סמך חוקי המכניקה הקוונטלית. 5

1s 2d 1p 3p 4d 3f 5p 2f אפשרי תשובה: אינו אינו אפשרי

אפשרי

אפשרי אפשרי אינו

אפשריאינו אפשרי

אפשרי

n = 2, l ≠ 2 n = 1, l ≠ 1 הסבר: n=3, l ≠3 n=2, l≠ 3

1s2 2s2 לאחר הערור 1s2 2s12p1 : מצב יסוד.6

3s2 3p23d2 לאחר הערור 3s23p4 :מצב יסוד

3d104s14p3 לאחר הערור 3d104s24p4 : מצב היסוד

:יונים/נכתוב קונפיגורציה אלקטרונים עבור כל אחד מהאטומים .7

הערכות האלקטרונים מספר האלקטרונים יון/האטום

Mg2+ (12)

10e- [Ne] אין אלקטרונים בלתי

מזווגים

Sc3+ (21)

18e- [Ar] אין אלקטרונים בלתי

מזווגים

F (9)

9e- 1s2 2s2 2p5 אלקטרון אחד

N (7)

7e- 1s2 2s2 2p3 שלושה אלקטרונים

S2- (16)

18e- [Ar] אין אלקטרונים בלתי

מזווגים

.הפאראמגנטיות הכי גדולההוא האטום בעל ) N(חנקן

Mg+2 ,Sc+3ו -S-2הם דיאמגנטיים .

:יונים/נכתוב קונפיגורציה אלקטרונים עבור כל אחד מהאטומים .8

הערכות האלקטרונים וניםמספר האלקטר יון/האטום

O-2 (z=8) 10e- [Ne] אין אלקטרונים בלתי

מזווגים

K (z=19) 19e- [Ne]3s1 אלקטרון אחד

Li+ (z=3) 2e- [He] אין אלקטרונים בלתי

מזווגים

Cl- (z=17) 18e- [Ar] אין אלקטרונים בלתי

מזווגים

Ne (z=10) 10e- [Ne] אין אלקטרונים בלתי

מזווגים

Kהפאראמגנטיות הכי גדולהוא בעל ה.

O-2 ,Li+, Cl-ו - Neהם דיאמגנטיים .

.17=2+8+7: כ האלקטרונים"סה: אטומי' מס.9

.אי אפשר לדעת חסרים מספר נויטרונים וסוג איזוטופ: מסה אטומית

.1s22s22p63s23p5: הקונפיגורציה האלקטרונית

.s :6eאלקטרוני ' מס

.p :11eאלקטרוני ' מס

.d :0אלקטרוני ' מס

)מקסימום ספינים מקבילים. ('תשובה ה. 10

: אומר לנו לגבי המספרים הקוונטים ש3p: 'תשובה ב .11

n=3

l=1

ml=-1,0,1

המערכה המחזורית - 5תרגיל מספר

היסודות מסודרים על פי מספר אטומי הולך ועולה החל מהפינה השמאלית העליונה לאורך

. השורות הטורים. קטרונית חדשה עוברים לשורה חדשהשבמעבר למילוי קליפה אל, ודרות כך מסהשורות

תכונות דומות נובעות .מסודרים כך שכל היסודות בעלי תכונות דומות נמצאים באותו טור

.מקונפיגורציה אלקטרונית דומה של אלקטרוני הערכיות

.ניתן לבדוק השתנות של תכונות לאורך השורה או במורד הטור

:מיסוך

מטען הגרעין האפקטיבי שמרגישים האלקטרונים החיצוניים קטן בעקבות נוכחות אלקטרונים

. כי נוספות קליפות אלקטרוניות, ההשפעה של המיסוך היא משמעותי בעת ירידה בטור. פנימיים

לעומת זאת בשורה למיסוך אין השפעה ניכרת כי מאכלסים רמות אלקטרונית בעלות אותו מרחק

.מהגרעין

:רדיוס אטומי

רדיוס היון החיובי> רדיוס האטום > רדיוס היון השלילי

I 01 I

I I

II

IV

V VI

VII

2 3 4 5 6 ∗ 7 ∗ לנטנידים •

• אקטינידים

רדיוס קטן עקב מטעןאפקטיבי חזק יותר

רדיוס גדל עקב הוספת קליפות

אלקטרוניות

ככל שהמטען הגרעיני גדול , )בעלי אותו מספר אלקטרונים(יונים איזואלקטרוניים /יםעבור אטומ

.יותר כך הרדיוס קטן יותר

:יוניזציה) פוטינציאל(אנרגיית

+M(g) → M :התהליך. האנרגיה הדרושה על מנת להוציא אלקטרון מאטום ניטראלי(g) + e-

לכן היא גדלה עם , קטרוסטטית בין האלקטרון לגרעיןאנרגיית היוניזציה צריכה להתגבר על משיכה אל

.עליית המטען האפקטיבי של הגרעין וירידת המרחק בין האלקטרון לגרעין

.ת יציבות מיוחדתו בעל קליפה מלאה או חצי מלאה הן–מקרים יוצאי דופן

: אלקטרונית)אפיניות(זיקה

−X(g) + e- → X :התהליך. טראליהאנרגיה המשתחררת כשמוסיפים אלקטרון לאטום ני(g)

. שיקולים דומים לאלו עבור אנרגיית היינון

תרגילים

.-Mg+2, Na+, Ne, F: סדר את האטומים והיונים הבאים לפי רדיוס עולה. 1

?מי מהיונים והאטומים בעל הרדיוס הגדול ביותר. 2

EI גדלה עקב מטען אפקטיבי גדול ורדיוס קטן

EI קטנה עקב רדיוס

ומיסוך רבאטומי עולה

אלקטרון יותר של ה

Eaעולה )בערכה המוחלט(

Eaיורדת )בערכה המוחלט(

S-2. א

-Cl. ב

Ar. ג

+K . ד

Ca+2. ה

3 .

,101.4ev, 19.1ev, 9.8ev: אנרגיות היוניזציה הראשונה השניה והשלישית של יסוד מסויים הן. 4

. בהתאמה ?לאיזו קבוצת יסודות של המערכה המחזורית שייך היסוד . א ? איך ישתנה הרדיוס שלו כתוצאה מהינון . ב ? מהו אורך הגל של הקרינה הדרושה ליינן את האלקטרון השלישי .ג

לאו דוקא בסדר( שהם בעלי מספרים אטומים עוקבים A ,B ,Cידוע כי עבור שלושת היסודות . 5

:אנרגיות היינון מדורגות באופן הבא) הרשום לעיל

EI (C) >> EI (A) > EI (B)

EI (B+) > EI (C+) >> EI (A+)

EI (A++) > EI (B++) > EI(C++) .תן דוגמאות אופיניות לשלושת היסודות

.אולם לאו דוקא לפי הסדר הרשום, הינם בעלי מספרים אטומים עוקביםA, B, Cהאטומים . 6

הינו Cפוטנציאל היוניזציה הראשון של . מתכות- הינם אלC - וA הינו גז אציל ואילו Bהאטום

.A, B, Cזהה את היסודות . Aכמו כן גדול מזה של ו, Cהגדול בקבוצה אליה משתייך

: הן כדלקמןSr ושל Rbשל , EII, והשניה, EI, אנרגית הינון הראשונה. 7

Atom EI (KJ/mole) EII (KJ/mole)

Rb 402.9 2653

Sr 548.8 1064.2

:הסבר באופן איכותי ומתומצת

?EII (Rb) > EII (Sr)ומדוע EI (Rb) < EI (Sr)מדוע . א

?EI(Rb) < EII(Sr)מדוע . ב

: עבור האטומים.8

O N C )ev(אנרגית היוניזציה 11.26 14.53 13.62

EI (C) < EI (N) < EI (O): מדוע סדר אנרגיות היוניזציה אינו

: מדורגות לפיZ = 17, 18, 19 אנרגיית היוניזציה של היסודות בעלי המספר האטומי .9

EI(18) > EI(17) > EI (19). .י/הסבר

?Al - וNa גדולה מזו של Mg מדוע אנרגיית היוניזציה של .10

הינן נכונות מבחינת גודלה של אנרגיית ' ואיזו שורה מסעיף ב' סמן איזו שורה מסעיף א. 11

האנרגיה הדרושה להוציא אלקטרון נוסף מיון חיובי או אלקטרון ראשון מאטום (היוניזציה

אנרגיה נמוכה→אנרגיה גבוהה : רלפי הסד) נטראלי

Ar, Ne, He (1. א

2) He, Ar, Ne

3) He, Ne, Ar

Li+, Be+2, He (1. ב

2) He, Li+, Be+2

3) He, Be+2, Li+

12 .

.Al, Cl, P, Si, S? למי מהיסודות הבאים האפיניות האלקטרונית הגדולה ביותר . 13

5פיתרון תרגיל

1s2 2s2 2p6: אלקטרונים והקונפיגורציה 10 במקרה זה לכולם .1

.מה שיקבע את הרדיוס יהיה המטען האפקטיבי

ביותר הקטןZ ביותר ומי שיש לו הקטן ביותר יהיה בעל הרדיוס הגדולZמי שיש לו

. ביותרהגדוליהיה בעל הרדיוס

Mg+2: Z =12

Na+ : Z = 11

Ne : Z =10 R (Mg+2) < R (Na+) < R (Ne) < R (F-)

F- : Z =9 א .2

ככל שהמטען הגרעיני קטן . ולכן מה שיקבע הוא המטען הגרעיני, 18e יונים איזואלקטרונים

.הרדיוס גדול יותר, יותר

א. 3

:נכתוב את הקונפיגורציה האלקטרונית

Na+ : [Ne]

Cl-: [Ar]

K+: [Ar]

Se-2: [Kr]

S-2: [Ar]

+Na-ולכן ל, ככל שיורדים בטור הרדיוס גדל. בכל המקרים מדובר בקונפיגורציה של גז אציל

. יהיה הרדיוס הקטן ביותרNeשהוא בקונפיגורציה של

4. EI (I) = 9.8 EI (II) = 19.1 EI (III) = 161.4

. נמצא בקונפיגורציה של גז אציל++Xכלומר , אנרגיית היוניזציה השלישית גבוהה מאוד .א

אלקאליות – II יסוד מקבוצה ←אנרגיות יוניזציה ראשונה ושניה נמוכות יחסית

.עפרוריות

.רדיוס האטום< רדיוס חד ערכי < רדיוס יון דו ערכי .ב

E = 161.4 ev = 2.586 * 10 –10 erg .ג

0

710

sec1027

8.761068.710586.2

103sec10626.6 Acmerg

ergEhchchE

cm=⋅=

⋅⋅⋅⋅⋅

=

=→==

−−

−

λ

λλ

υ

5.

E1 (C) >> EI (a) > E2 (B)

↵ גז אציל

E1 (B+) > E1 (C+) >>E1 (A+)

. בקונפיגורצית גז אציל ++A לאחר הוצאת האלקטרון יהיה ↵

E1 (A++) > E1 (B++) > E1 (C++)

נמצא בקונפיגורציה של גז אציל↵

C = Ne A= Mg B= Na: דוגמא

6. B -גז אציל

Aו - Cהלוגן וחומר מהטור של החמצן

. כולם באותה שורה

EI (A) < EI (C) כלומר Cהלוגן- קרוב יותר לגז אציל .

EI (C) הגדול בקבוצה אליה הוא משתייך כלומר מהשורה הראשונה של קבוצתו .

Cלומר פלואורכ, הוא ההלוגן הראשון ,F.

Aכלומר חמצן , הוא משמאלוO.

Bכלומר ניאון , הוא גז אציל מימינוNe.

. א.7

Rb : Z =37 [Kr] 5s1

Sr : Z =38 [Kr] 5s2

EI (Rb) < EI (Sr) 5 המטען האפקטיבי של האלקטרונים ברמהs של Sr גדול יותר

37 לעומת Sr - פרוטונים בRb) 38 של5sמהמטען האפקטיבי של האלקטרון ברמה

תביא Rb -הוצאת אלקטרון מ. Rb של 5s -ולכן קל יותר להוציא אלקטרון מ) Rb -ב

.אותו לקונפיגורציה של גז אציל

Rb+ : ne- =36 [Kr]

Sr+ : ne- =37 [Kr] 5s1

EII (Rb) < EII (Sr) Rb+כל הרמות מלאות ויהיה . הוא בקונפיגורציה של גז אציל

.אוד להציא אלקטרון נוסףקשה מ

+Sr -אבל ב) 37(אלקטרונים ' לשני האטומים אותו מסEI (Rb) < EII (Sr) . ב

.המטען האפקטיבי גדול יותר ולכן קשה יותר להוציא ממנו אלקטרון

Rb : p=37 ne- =37 [Kr] 5s1

Sr+ : p=38 ne- =37 [Kr] 5s1

EI (C) < EI (O) < EI (N) : הואסדר אנרגיית היוניזציה .8

:הסיבה לכך נעוצה בקונפיגורציה האלקטרונית שלהם

C: 1s2 2s2 2p2

N: 1s2 2s2 2p3

O: 1s2 2s2 2p4

9. 17 18 19

Cl Ar K

[Ne] 3s2 3p5 [Ne] 3s2 3p6 [Ne] 3s2 3p6 4s1

EI (Ar) > EI (Cl) > EI (K)

נמוכהEI -מתכת אלקלית

יציב של גז אציללאחר הוצאת האלקטרון יגיע למבנה

גבוההEI - כל הרמות מלאות-גז אציל

10 .

EI (Na) < EI (Mg) < EI (Al) :לפי הטבלה היינו מצפים

EI (Na) < EI (Al) < EI (Mg) : בפועל

Na: [Ne] 3s1

Mg: [Ne] 3s2

Al [Ne] 3s2 3p1

. א.11. Ar, Ne, He 1

.ב

2. He, Li+, Be+2

, ככל שהמטען הגרעיני גבוה יותר. ולכן מה שיקבע הוא המטען הגרעיני, -2eלקטרונים יונים איזוא

EI גבוה יותר .

ג.12

.טרונית להוצאת האלקטרון הרביעיקנכתוב קונפיגורציה אל

Ne+3 : [He] 2s22p3

תת רמה מלאה ולכן יציב במיוחד

. חצי מלאה מצב יציב ולכן קשה יותר להוציא אלקטרוןpרמה

Mg+3 : [He] 2s22p5

Al+3 : [Ne]

Si+3 : [Ne] 3s1

Ar+3 : [Ne] 3s23p3

n = 2-לכן אנרגיית יוניזציה להוצאת אלקטרון מ, ה ככל שיורדים בטוראנרגיית היינון קטנ

Al+3 -כך של, וככל שהולכים ימינה בשורה אנרגיית היוניזציה עולה, תהיה גדולה יותר

.אנרגיית היוניזציה הגבוהה ביותר

.לקבל אלקטרון" רוצה" עד כמה אטום –אפיניות אלקטרונית . 13

Al [Ne] 3s2 3p1

Cl [Ne] 3s2 3p5

P [Ne] 3s2 3p3

Si [Ne] 3s2 3p2

S [Ne] 3s2 3p4

כי כך יגיע לקונפיגורציה , הכי גדולהCl עולה משמאל לימין ולכן של -eאפיניות , באופן כללי

.Arשל

הקשר הכימי - 6+7' תרגיל מס .סו גי הקשרים האפשריים הם קשר יוני וקשר קוולנטי. האלקטרונים הוו לנטים הם היוצר ים את הקשרים בין האטומים

:קשר יוני

אלו נוצרים בעקבות מעבר אלקטרונים מקליפת הערכיות . ה אלקט רוסטטית בין קטיון ואניוןאינטראקציקשר הנוצר מ

:ול כן התהליך מורכ ב משלושה שלב ים, כך ששניהם מגיעים לקונפיגורציה של גאז אציל, האניוןשל הקטיון לזו של

M M+ + e- EI יצירת הקטיון

X + e- X- EA יצירת האניון

M+ + X- MX kq1q2/r k = 14.4 eV·Å משיכה אלקטרו סטטית

M + X MX E= EI+EA+ kq1q2/r כ "סה

:eV-לחישוב המשיכ ה האלקטרוססטית ב

( ) ( )XofradiusanionicMofradiuscationic

Xon charge negative ofnumber Mon charge positive ofnumber 4.1421

+⋅⋅

=rqkq

סמל י לואיסנייצג עם M + X [M]+[ X ]-

מתכת אלקלית או אלקלית , כדי שהתהליך יהיה משתלם אנרגתית הקטיון צריך להיות בע ל אנרגיית יינון נמוכה

החומר המתקבל מורכב ממספ ר רב של אניונים . אל מתכת, והאניון בעל זיקה אלק טרונים לא נמוכ ה מידי, עפרורית

.טא את היחס הנמוך ביותר בין האניונים והקט יוניםהנוסחא הכימית תב. כ נייטרלי"אך הוא סה, וקטיונים

:קשר קוולנטי

דרושי ם. ששני בני הזוג ב קשר מגיעים לקונפיגורציה של ג אז אציל כך , קשר הנוצר משיתוף אלקטרונים בין אטומים

נטים מספר אטומים אל מתכתיים הקשורים בקשרים קוול. שנמצאים בין שני הגרעינים, שני אלקטרונים ליצירת קשר

. הנקראות מולקולות, יוצרים יחידות דיסקרטיות

ClH

בעוד שהאט ו ם , שבו אטום א חד תורם את שניה אלקטרונים הדרושים לקישור, קשר קוולנטי– קשר קו אורדינטיבי

. השני אינו תורם כלום

N H

H

H

H

גדלה בהליכ ה האלקטרושליליו ת. ולת של אטום במולקול ה להתחרות על ז וג אלקטרונים היכ– אלקטרושליליות

. ימינה בטור וקטנה בירידה בטור

נוצרת . אלקטרונים מוסטים ממרכז הקשרכך ש, שיתוף אלקטרונים בין שני יסודות אינו במידה שווה – קשר פולרי

והאטום ה שני , נושא מטען חלקי שלילי,ר אלקטרושליליזה היות, כך שהאטום אליו נוטים האלקטרונים, הפרדת מטען

.מצב של מטענים מנוגדים זה ליד זה נקרא מומנט דיפול. נושא מטען חלקי חיובי

ClHδ−δ+

.גדול יותר כך הקשר פולארי יותרהפרש הא לקטרושליליות בין האטומים ככל ש

.דת הקוטביות של הקשר גודל שמודד את מי– מומנט דיפול

µ = δ d

µ – 1 מומנט דיפולD = 10-18esu·cm

d – 1 המרחק בין האטומיםÅ = 10-8cm

δ – 1 עודף המטען של אטום אחד ביחס לשניC = 3·109esu

. אלא משהו ביניהם, קוולנטי טהור או יוני טהורקשר כימי אינו – אחוז הקשר היו ני

)D(מומנט דיפול מדוד )esu·cm(מומנט דיפול מדוד הקשר היוני= %

4.8(D/Å) · d(Å) · 100 =

4.8·10-10(esu) · d(cm) · 100

:לואיס מבנה

כקו ומסומן, ק שר והמהו אלק טרונים זוג. הא טומים של הערכיות אלקטרוני את המתארת, מול קולות לציור שיטה

.ג ל מוד זוג הוא קשר יוצר שאינו זוג. הרלוונטיים הא טו מים את המחבר

.וסימטרי קומפקטי מבנה מעדיפות מולקולות, פרט למולקולות אורגניות שרשרתיות

שכל כך, ב ספירה בו להתחשב יש מטען נוש את שהמולקולה במקרה. במו לקולה וולנטים -e כ"סה ספירת .1

צריך -e כמה מע קב לבצע יאפשר הדבר .-e ה ח סרת משמעותו חיו בי מט ען וכל, -e תוספת המ הו ו שלילי מטען

.למקם עוד

. במרכז אלקטרוחיובי ה כי האטום מיקום .2

.-2e רק להכיל יכול הוא כי, טרמינלי תמיד מימן •

.OH קבוצת מועדפת מימןגם יש כאשר. טרמינלי תמיד כמע ט חמצן •

. המרכ זי לאטום בקשר הנותרים האטומים חיבור .3

של יורד אלקטרושליליות סדר לפי -e-ה את נפזר. ההיקפי ים לאטומים) ולנטיים -8e (אוקטט השלמת .4

6 (משולשיםאו ) אלקטרונים4 (כפולים קשרים נוסיף אוקטט הושלם לא להם אט ומיםלו, האטומים

.ג למודים זוגותב שימוש י"ע )אלקטרונים

בקש רים נעזר או קטט השלים לא ז ה אטום אם. המר כ זי האטום ע ל) כאלה יש א ם (הנותרים -e-ה מיקום .5

.יכילו פחות מאוקטט הם –הם יוצאי דופן Al-ו Be ,B האטומים. משולשים/כפולים

. האטומי ם בין -e-ה של החלוקה מידת את מראה הפורמלי המטען . האטומים של הפורמלי המטען קביעת .6

שייכים גלמודים וזוגות, בקשר השותפים בי ן בשווה שווה כמתחלקים קשר לאלקטרוני מתייח סים בחישובו

.יושבים הם עליו לאטום רק

½ + - =

.היו ן למטען שווה הו א וביון 0 הוא נייטרלית במול קולה הפורמליים המטענים סכום •

. מהאטומים אחד כל על פורמלי מטען למ ינימום היא השאיפה •

.אל קטרושליליים הפחות על וחיובי אלק טרושליליים אטומים על שלילי פורמלי למטען עדיפות יש •

.לקשר מזיקה דחייה ביניהם תהיה – שכנים אטו מים על יהיהלא סימן באותו פורמלי שמטען עדיף •

רזונטיביים מ בניםכל ה. שונה האלקטרונים מיקו ם אך, זהה האטומים מיקום מבנים בהם – רזונטיביים מבנים

.המולק ולה של הנכון לתאור תורמים

:VSEPRתאוריית

. לכן הם יסתדרו סביב האטום במרחק מקסימלי זה מזה, זוגות אלקטרוני ם דוחים זה את ז ה

זווית אידיאלית מספר זוגות גאומטריה מולקולרית

גלמודיםהמבנה של קבוצות האלקטרונים

קבוצות' מסאלקטרונים

2 לינארי 0 לינארי 180

0 משולש מישורי

120

1 זוויתי

3 משולש מישורי

0 טטרהדר

פירמידה משולשת 1 109.5

2 זוויתי

4 טטרהדר

.נקבע את הגאומ טריה סביב כל א חד מהםכאשר יש מספר אטומים מרכזיים

מטען פורמלי

טרונים מספר אלק קושרים

מספר אלקטרונים לא קושרים

מספר אלקטרוני ערכיות באטום החופשי

מספר האלקטרונים במולקולה השייכים לאטום

:מספר גורמים יובילו לסטייה מה ז ויות האידיאליות

. זוג ג למוד תופס יותר מקום מזוג קושר .א

. ומשולש יותר מכפול, קשר כפול תופס יותר מקום מקשר בודד .ב

).זוג ג למוד תופס יותר מכפול אך פחות ממשולש(

. ס פחות מקוםככל שהמתמיר יותר אלקטרושלילי כך הוא תופ .ג

משולש קשר > כפול קשר > קשר בודד :אורכי קשרים

שאלות

וייצ ג של החומרי ם היוני ם הנוצרים מה םהנוס חא רשום את , זה ה א לו יו נים יוצרי ם ה א טומים הב אים. 1

:י סמלי לואיס"אותם ע

אשלגן וכלור .א

מגנזיום ויוד .ב

ןמצסידן וח .ג

2 .

3 .

:נתון. LiFהופכים לצמד יונים F ואטום Li שבו אטום את כמות האנרגיה הנפלטת בתהליךחשבו . 4

אנרגית יינון אפיניות אלקטרונית יונירדיוס

Li 0.76 Å - 5.392 eV

F 1.33 Å 3.45 eV -

: נתון .CaF2 -הופכים ל F ושני אטומי Ca שבו אטום חשבו את כמות האנרגיה הנפלטת בתהליך. 5

גית יינוןאנר אפיניות אלקטרונית יונירדיוס

Ca 0.97 Å - EI

1 = 140.9 Kcal/mol

EI2 = 273.8 Kcal/mol

F 1.33 Å 3.45 eV -

. זה מזה180º-הניחו כי שני יוני הפלואור נמצאים משני צידי יון הסידן ב

מ הו האופי היופי . D 4.20ומומנט ה דיפול שלה הו א , nm 0.204 הואIFאורך הקשר של המולקול ה . 6

?) באחוזים(היוני של הקש ר

35. %א

43. %ב

55. %ג

22. %ד

70. %ה

אטומיות הבאו ת אופי הקשר הוא -באי זו מולקולה מהמ ולקולות הדו, על סמ ך ה אלקטרושליליו ת בלבד. 7

?הקוולנטי ביותר

BeO .א

ClF .ב

CO .ג

NO .ד

IF .ה

? אופי ה קשר יותר יונימי מהמולקול ות בזוגות הבאים יהי הב, בלבדקטרושליליותעל בסיס ה הבדל באל. 8

H2S , H2O ; F2O , N2O ; PH3 , NH3 ; NF3 , NH3

.Å 2.17 והמרחק בין הגרעינים הינו D 8.60 בפאזה הגזית הינו KFמומנט הדיפול של . 9

? היוני של הקשר מהו אחוז האופי. א

, יה יה גדולHBrהא ם מומנט הדיפול של . Å 1.51 הינו HBr -המרחק ב ין מרכזי האטומ י ם ב . ב

!נמקו ? KFשווה לזה של קטן או

: וקבע מהו המטען הפורמלי של כל אטוםרשום מבנה לואיס למולק ולות הבאות. 10

BCl3, CO, PH4+, HCN, ICl2

+, BeCl2, CH2, NH3, COCl2, CH3I

רשום את כל המבני ם ה רזונטיביים הא פשריים עבור המולקולות הב אות וקבע מהו המטען הפורמל י . 11

O3, HCO3 :של כל אטום-, NO2

-, CO3-2

. אטום מימן קשור לא טום חמצן אחד ;אטום החנקן קשור לשלושה אטומ י חמצן : HNO3במולקולה . 12

חמצן ונמצא כי שני קשרים הי נם באורך זה ה -זי נמדדו אורכי הקשר חנקן במצב גHNO3למולקולה

י אחת "ע ובדות אלו נית נות להסבר ע. pm 140בעוד שאורך הקש ר השלישי הוא , pm 121של

:מהטענות הבאות

;חמצן בודד-הקשר הארוך מייצג קשר חנקן; י שני מבני לואיס רזונטיביים"המולקולה מיוצגת ע .א

.צרים מייצגי ם מצב שהוא בין קשר בודד לכפולשני הקשרים ה ק

;חמצן כפול-הקשר ה ארוך מייצג קש ר חנקן; י שני מב ני לואיס רזונטי ביים"המולקולה מיוצ גת ע .ב

.שני הקשרים ה קצרים מיצגים מצב שהוא בין קשר כפול למשולש

חמצן -ה קשר הארוך מיצג קשר חנקן; י שלושה מבני לואיס רזונטיביים"המולקולה מיוצגת ע .ג

. שני הקשרים הקצרים מ יצגים מצב ש הוא בין קשר כפול למשולש ;כפול

;חמצן בודד-הקשר הארוך הינו קשר חנקו; י מבנה לואיס בודד"המולקולה מיוצ גת ע .ד

.הקשרים הקצרים הינ ם שני ק שרים הכפולים

.מבנה לואיס של המולקולה אינו מקיים את כלל האוקטט .ה

. וציין את זויות הקשרים9' ל המולקולות משאלה מס קבע מהו המבנה המרחבי ש. 13

14 .

וקבע את CHCCCH, CHCCHCH2 ,CH3CHCH2 המ ולקולות הבאותאת המבנה שלצייר . 15

. הגאומטריה סב יב כל אטום פח מן

. יש מומנט דיפול10' קבע לאילו מן המולקולות בשאלה מס . 16

לאי זו משתי המולקולות מומנט . NH3 -ב N-H ל מזה שלגדוNF3 במולקולה N-Fאורך הקשר . 17

? מהו כיוון הדיפול?דיפול גבוה יותר

והזווית , ℓ = 0.958 Åאורכם , %33.27 אופי יוני של H–Oלקשרים , H2O, במולקולת מים. 18

HOH היא o104.5.

.)Debyeביחידות ( של כל קשרµהדיפול חשב את מומנט . 1

טב וקאטומים נמ צא ה/על אי זה אט וםחיוב י וה ה חשמלי טבוקים נ מצא האטומ/על א יזה א טום. 2

?שלי ליה החשמלי

?ה מומנט דיפול מולקו להאם ל. 3

.יש. 3 ; שלילי–חמצן , חיובי–מימן . D 1.53; 2. 1 .א

.יש. 3 ; חיובי–חמצן , שלילי–מימן . D 1.43; 2. 1 . ב

.אין. 3 ; שלילי –חמצן , חיובי–מימן . D 1.53; 2. 1 . ג

.אין. 3 ; שלילי –חמצן , חיובי–מימן . D 1.30; 2. 1 . ד

.יש. 3 ; חיובי–חמצן , שלילי–מימן . D 1.53; 2. 1 . ה

תשובות–הקשר הכימי

פחות מספר הטור 8אל מתכות יוצרות אניונים לפי . מתכות יוצרות קטיונים לפי מספר הטור שלהן. 1

.המלח המתקבל צריך להיות נייטרלי. שלהן

.KCl= המלח . -Cl= כלור , +K= אשלגן .א

.MgCl2= המלח . -I= יוד , Mg+2= מגנזיום .ב

.CaO =המלח . O-2= חמצן , Ca+2= סידן .ג

מכיוון . X+3 צריך לתת קטיון של X יהיה נייטרלי X2O3-לכן כדי ש, O-2אניון החמצן הוא - ג. 2

.XCl3 הרי שהמלח המתקבל הוא -Clשכלור הוא

ולכן הוא יוצר , שכן הקפיצה הגדולה היא באנרגיית היינון השלישית, הוא מטור שניXאטום - ב . 3

שכן הקפיצה הגדולה היא באנרגיית , הוא מטור ראשוןYאטום . XCl2 ומלח כלוריד X+2קטיון

.YClומלח כלוריד +Yייצור קטיון ולכן הוא , היינון השנייה

4.

EI(Li)=5.392 eV

EA(F)=-3.45 eV

ΔE=EI+EA+Kq1q2/r

ΔE=5.392+(-3.45)+(-6.89)=-4.95 eV 5.

EI(Ca)=140.9+273.8=414.7 Kcal/mol = 17.98 eV

: לכן לוקחים פעמיים את האפיניות האלקטרונית, י פלואור מקבלים כל אחד אלקטרוןשני אטומ

EA(F)=2x(-3.45)= -6.9 eV

התרומה למשיכה האלקטרוסטטית נובעת מפעמיים משיכה בין אטום סידן לפלואור ודחייה בין שני אטומי

פעמיים המרחק בין פלואור לכן המרחק ביניהם הוא, אטומי הפלואור נמצאים משני צידי הסידן.פלואור

.לסידן

ΔE=17.98+(-6.9)+(-21.91)=-10.83 eV

eV6.891.33)(0.76

1)(1)(14.4rqKq 21 −=

+−×+×

=

eV91.121.33)(0.972

1)(1)(14.41.33)(0.97

1)(2)(14.42rqKq 21 −=

+×−×+×

++

−×+××=

17

ב. 6

dipole moment (measured) = 4.2 D

d= 0.204 nm = 2.04 Å

.ככל שהפרש האלקטרושליליות קטן יותר כך הקשר יותר קוולנטי - ד .7

ΔEN(Be-O)= 3.44-1.57= 1.87

ΔEN(Cl-F)= 3.98-3.16= 0.82

ΔEN(C-O)= 3.44-2.55= 0.89

ΔEN(N-O)= 3.44-3.04= 0.4

ΔEN(I-F)= 3.98-2.66= 1.32

:δ לשם כך נחשב את . ממטען אלקטרון1/4חוסר של / על כל אטום קיים עודף–ב . 8

Cm

mCDd

2010

30

10410

1034.32.1 Å1

2.1 −−

−

⋅=⋅⋅⋅

===μδ

:למציאת החלק היחסי של מטען האלקטרון . 10-19C·1.67מטען של אלקטרון הוא

1 electron 1.67·10-19C

X electron 4·10-20C

:נשתמש בנוסחה. א. 9

dipole moment (measured) = 8.6 D

d= 2.17 Å

=×d: מומנט הדיפול .ב δμ

, KFל יהיה קטן משHBr של δאם גם . KF- הוא קטן יותר מאשר בHBr-המרחק בין האטומים ב

ככל שההפרש – תלוי בהפרש האלקטרושליליות δ. יהיה קטן יותרHBrאזי מומנט הדיפול של

. גדול יותרδגדול יותר כך

:הפרשים באלקטרושליליות

4.8d(measured)moment dipoleionic%

×=

42.89%1004.82.04

4.2ionic% =××

=

4.8d(measured)moment dipoleionic%

×=

82.56%1004.82.17

8.6ionic% =××

=

electronC

electronCX 24.01067.1

110419

20

=⋅⋅⋅

= −

−

17

δ קטן יותר עבור HBr , לכן בסיכום הגורמים מומנט הדיפול שלHBr קטן מזה של KF.

10.

BClCl

Cl0 00

0

C O-1 +1

PH

HH

H

+1

0

00

0

H C N000

I

ClCl

0

0

+1

Cl Be Cl

0 0 0

CH

H0 0

0

NH

HH

0 00

0

CO

Cl

Cl0 0 0

0

CH

HH

I

0

0

00

0

11 .

OO O

OO O0 0

-1 -1+1 +1

CO

O

O0 0

0H0

CO

O

O

0

0

0H0

-1

-1

60.72.202.96:HBr3.160.823.98:KF=−=−

18

NO O

NO O

-10 0-1

CO

O

O0 0

-1

CO

O

O

-1

0

-1

-1

0CO

O

O

-1

0

0-1

-2 -2 -2

א. 12

: נכתוב מבנה לואיס עבור המולקולהN

O O

OH

NO O

OH

-1 -1

ושני הקשרים הקצרים הם לשני החמצנים , הקשר הארוך הוא הקשר הבודד לחמצן אליו קשור מימן

. לקשר כפולקשר שאורכו בין קשר בודד, האחרים

13 .

BCl

Cl

Cl

120

C O

P

H

H

HH

109

משולש מישורי לינארי טטרהדר

H C N180

I

ClCl

<109

Cl Be Cl

180

רי זוויתי לינארי לינא

CH

H<120

NH

HH

<109

COCl

Cl

>120<120

משולש מישורי פירמידלי זוויתי

19

CH

HH

I<109

>109

טטרהדרלי

ב. 14

BF

F

F

N

H HH B N

F

HF

H

F

H

15 .

H C C C C H C C

H

HC

H

C

H

C C

H

HC

H

H

HH

נסתכל על מבנה המולקולה ונבדוק האם השקול של הדיפולים של הקשרים השונים הוא אפס. 16

BCl3 - μ = 0, CO - μ ≠ 0, PH4+ - μ = 0, HCN- μ ≠ 0, ICl2 - μ ≠ 0,

BeCl2 - μ = 0, CH2 - μ ≠ 0, NH3 - μ ≠ 0, COCl2 - μ ≠ 0, CH3I - μ ≠ 0

. N-H לעומת הקשר N-Fנבדוק תחילה את הדיפול של הקשר . 17

ΔEN(N-F) = 3.98-3.04 = 0.94 ΔEN(N-H) = 3.04-2.1 = 0.94

ΔEN(N-F) = ΔEN(N-H) d(N-F) > d(N-H)

δ(N-F) > δ(N-H)

כעת צריך לבדוק את השקול הוקטורי של . NH3 -יותר פולאריים מאלו בNF3 -כלומר הקשרים ב

אטומים יותר אלקטרושליליים דוחים (NF3 - הזוית גדולה יותר מבNH3במולקולה . הקשרים

מכאן מומנט הדיפול יהיה . NF3 -ותר בולכן ההיטל בכיוון הדיפול של המולקולה יהיה גדול י, )פחות

.NF3 -גדול יותר בN

H HH N

F FF

לינארי

משולש משולש מישורי

מישורי

טטרהדר כל הפחמנים לינאריים

20

אך מימן פחות , כי פלואור יותר אלקטרושלילי מחנקן, כיוון הדיפול הוא הפוך בין המולקולות

.אלקטרושלילי מחנקן

א. 18

%ionic = 33.27%

d= 0.958 Å

δ = 1.53D

.לכן הקוטב השלילי על החמצן והחיובי על המימן, רושלילי ממימןחמצן הוא יותר אלקט

יש –לכן השקול של הדיפולים של הקשרים שונה מאפס , המבנה של המולקולה הוא זוויתי

.למולקולה מומנט דיפול

4.8d(mesured)moment dipolionic%

×=

%27.331004.8958.0

ionic% =××

=δ

1

היברידיזציה- 8' תרגיל מס

. קשר קוולנטי נוצר מחפיפה של אורביטלים אטומים חצי מלאים המתאימים מבחינה מרחבית

:לדוגמה

s: H - עקב חפיפה של אורביטלי ה σ נוצר קשר H2 - ב H

p: Cl - עקב חפיפה של אורביטלי ה σ נוצר קשרCl2 - ב Cl

p: ClH ואורביטל sעקב חפיפה של אורביטל σ נוצר קשר HCl - ב

ליצור שני היה אמור ,אלקטרונית המתוארת באיורפחמן בעל הקונפיגורציה ה

קשרים 4פחמן נוטה ליצור , אך. האחד ביחס לשני°90קשרים הנמצאים בזוית של

.109.5° בין הקשרים היא תזווישה

ערבוב של אורביטלים אטומים לקבלת אורביטלים ) הכלאה (ברידיזציהיה – המסבירה את התופעה היא ההתיאורי

. אטומים חדשים הנקראים אורביטלים הברידים

. רביטליםלכן ניתן לבצע אליהם מניפולציות אלגבריות ליצירת סט חדש של או, אורביטלים הם פונקציות מתמטיות

. האורביטלים החדשים שיתקבלו יהיו זהים בצורתם ובאנרגיה שלהם

. אחדs ואורביטל pאורביטלי ערבוב של שלושה -sp3הברידיזציה של בעל פחמן הקשור לארבעה אטומים במרחב

ם ההברידים בין האורביטלית בטטראדר ולכן הזווי– במרחב יהאורביטלים ההברידים מסודרים במרחק אופטימאל

. 109.5°היא

: לסיכום

. spלקבלת שני אורביטלי , pואורביטל s ערבוב של אורביטל :spהכלאת

2p

2sE

2 p

2 s E E

sp3

הברידיזציה

בשתי spשני אורביטלי מערכות צירים שונות

באותה spשני אורביטלי מערכת צירים

2

לכן מתקבלת , המשתתף בהיברידיזציהp- הכיווניות נקבעת על ידי אורביטל ה

שלא השתתפו בהיברידיזציה נותרו ללא p-שני אורביטלי ה. תליניארי הגיאומטרי

.שינוי

. sp2 אורביטלי 3לקבלת , p עם שני אורביטלי sערבוב אורביטל : sp2הכלאת

שלא השתתף pואורביטל , האורביטלים ההיברידים נמצאים במישור אחד

.ניצב למישור זה, בהברידיזציה נותר ללא שינוי

אורביטלי 4לקבלת , p עם שלושה אורביטלי sערבוב אורביטל : sp3הכלאת

sp3 .האורביטלים ההיברידים מפוזרים בצורה מקסימאלית במרחב ליצירת טטרהדר .

: טבלה מסכמת

: קשרים מרובים

, VSEPRכצפוי לפי , 120º- של כקשר זוויות ,H2C=CH2מולקולה ב: קשר כפול

ניתן להסביר את המבנה . VSEPRדבר שלא ניתן לצפות לפי , מישוריתאך היא

כך שנשאר אורביטל , sp2כל פחמן הוא בהיברידיזציית : י הברידיזציה"המישורי ע

pרון אחדקט ניצב למישור ובו אל:

E

2p 2p

2s

sp2

3

לחפוף האורביטלים הללו בכדי . כך יתקבל קשר כפול, המלאים חלקית יחפפו זה עם זה ליצירת קשרp-אורביטלי ה

:צריכים להיות מקבילים זה לזה

. ניצב למישור המשולש שסביב הפחמן מתקבלת מולקולה מישוריתp-מכיוון שכל אחד מאורביטלי ה

תרו ושני אלקטרונים שנוsp -לכל פחמן שני אורביטלים הברידים, היא לינאריתHC≡CHהמולקולה :קשר משולש

. pבאורביטלי

. נוצר בין האורביטלים ההיברידיים. קשר בו צפיפות האלקטרונים הגבוהה ביותר היא בין הגרעינים– σקשר

נוצר בין .ור העובר בין הגרעיניםישביותר היא מעל ומתחת למר בו צפיפות האלקטרונים הגבוהה ש ק– πקשר

. שלא משתתפים בהכלאהpאורביטלי

σ= קשר בודד

σ + π= קשר כפול

σ + π + π= קשר משולש

).זוגות גלמודים מוחזקים בתוך אורביטלים היברידיים(

: טבלה מסכמת

קישור : רקשרים שיכולים להיווצ :הברידיזציה

sp3 4רי קש σ 4זוגות גלמודים/ קשרים בודדים

sp2 3 קשרי σ וקשר π 2זוגות גלמודים וקשר כפול אחד/ קשרים בודדים

sp 2 קשרי σקשרי 2 - ו π זוג גלמוד וקשר משולש אחד או שני קשרים כפולים / אחד קשר בודד

swf.18hybrv/flash/essentialchemistry/chemistry/physsci/com.mhhe.www://http

html.hybrids/120chem/Chemistry/edu.wellesley.www://http

אין חפיפה יש חפיפה

E

2p 2p

2s

sp

4

:שאלות

. CH2CH2, HCN, NF3, BeCl2, CH3I, COCl2, CH3CN: נתונות המולקולות הבאות. 1

:מולקולה עבור כל

).כפול או משולש, יחיד(י את הקשרים הכימים /צייר. א

.י סוגי היברידיזציה של האטום או שני האטומים המרכזיים/ציין. ב

.י מבנה מרחבי/רשום. ג

?האם קיים מומנט דיפול. ד

? במולקולה הבאהN, C, O, H ההיברדיזציה בכל אחד מהאטומים מהי. 2

. BeF2, BF3, CF4, CH3F: נבא את הזוית בין האטומים במולקולות. 3

.,-CCl2CCl2, NCCN, F3CCN, SCN ? ומי מישוריתמי מהמולקולות הבאות לינארית. 4

?O3מהי ההכלאה של האטום המרכזי במולקולת האוזון . 5

.PCl3, CS2, C2H2F2, N2H2, H2S, C2HF: ונות המולקולות הבאותנת. 6

.שרטט את כל האיזומרים האפשריים? מה המבנה המרחבי של המולקולות. א

?מהי ההכלאה של האטום המרכזי. ב

?האם למולקולות ממונט דיפול. ג

. כל אטום פחמןאת סוג ההכלאה של HCCCCH, HCCCHCH2 , CH3CHCH2צייר עבור המולקולות הבאות. 7

בשתי ? HCCNH2 ובמולקולה H2CCNHבמולקולה π קשרים מסוגמהו מספר ה, בהסתמך על מבני לואיס. 8

. המולקולות שני אטומי הפחמן ואטום החנקן קשורים זה לזה בשורה בסדר הרשום HCCNH2 : 2 , H2CCNH : 2 .א

HCCNH2 : 1 , H2CCNH : 2 .ב

HCCNH2 : 3 , H2CCNH : 4 .ג

HCCNH2 : 2 , H2CCNH : 1 .ד

HCCNH2 : 0 , H2CCNH : 2 .ה

N

CN

C

CC

H

O

NH2

H

H

5

בחר מבין התשובות הרשומות מטה את , על בסיס הנלמד לגבי הקשר הכימי. H2C=C=CH2: נתונה המולקולה. 9

:התשובה הנכונה

. נמצאות במישורים מקביליםCH2 -שתי קבוצות ה. א

.כים נמצאות במישורים מאונCH2 -שתי קבוצות ה. ב

.45° נמצאות במישורים שהזוית ביניהם היא CH2 -שתי קבוצות ה. ג

.120° נמצאות במישורים שהזוית ביניהם היא CH2 -שתי קבוצות ה. ד

.CH2 -לא ניתן לקבוע את הזוית שבין המישורים שבהן נמצאות שתי קבוצות ה. ה

:ת התשובה הנכונהבחר מבין התשובות הרשומות מטה א. CH2CCl2נתונה המולקולה . 10

. spההברידיזציה של שני אטומי הפחמן היא מסוג . נמצאות במישור משותףCCl2 - וCH2הקבוצה . א

.sp2ההברידיזציה של שני אטומי הפחמן היא מסוג . נמצאות במישור משותףCCl2 - וCH2הקבוצה . ב

.spני אטומי הפחמן היא מסוג ההברידיזציה של ש. נמצאות במישורים מאונכיםCCl2 - וCH2הקבוצה . ג

.sp2ההברידיזציה של שני אטומי הפחמן היא מסוג . נמצאות במישורים מאונכיםCCl2 - וCH2הקבוצה . ד

ושל spההברידיזציה של אחד מאטומי הפחמן היא מסוג . נמצאות במישורים מאונכיםCCl2 - וCH2הקבוצה . ה

.sp2אטום הפחמן האחר היא מסוג

:הבאה המולקולה עבור נכונה טענה איזה. 11

).סיגמא (σ קשרי 14 הכל בסך מכילה המולקולה .א

.sp היא 1 פחמן הכלאת .ב

).פי (π קשרי 4 הכל בסך מכילה המולקולה . ג

.2sp היא 3 פחמן הכלאת . ד

.במישור נמצאים 3 לפחמן הקשורים האטומים ארבעת .ה

לאטום, H לאטום קשור) 1 באינדקס המסומן השמאלי הפחמן אטום (C(1) אטום, 3HC(1)OC(2)H במולקולה. 12

O ,ולאטום C(2) מקבוצת C(2)H3 ) אטום C(2) 2 באינדקס המסומן הימני הפחמן אטום הינו .(

.המולקולה את נכונה המייצגת התשובה את מטה הרשומות התשובות מבין בחר

2(C)1(C(H הקשר זוית HC)1(C)2( הקשר זוית C )1( האטום של ההיברידיזציה

109.5o -כ 120o - כ sp2 .א

120o -כ 120o - כ sp2 .ב

120o -כ 109.5o - כ sp3 .ג

90o -כ 109.5o - כ sp2 .ד

109.5o -כ 120o - כ sp3 .ה

C2C1

C

C C

C3

HH

H

H

H

H

HH

1

: הברידיזציה-8פתרון דף תרגילים

:1שאלה

: 2שאלה

מומנט דיפול מבנה מרחבי ציור והברידיזציה : המולקולה

CH2CH2 C C

H

H

H

Hsp2

sp2

μ=0 מישורית

HCN C N

sp spH

μ≠0 קווית

NF3 N

F

FF

sp3

μ≠0 פירמידה משולשת

BeCl2 spCl Be Cl

μ=0 קווית

CH3I C

H

HH

Isp3

μ≠0 טטראדר מעוות

COCl2 sp2O C

Cl

Cl

μ≠0 משולש מישורי מעוות

CH3CN C NC

H

HH sp3 sp sp

μ≠0 טטראדר מעוות

sp2

sp2sp2

sp2

N

C

N

C

C

C

H

O

NH2

H

H

sp2

sp3

sp3

2

: 3שאלה

: 4אלה ש

. sp2בכל מבנה ההברידיזציה של אטום החמצן המרכזי היא , י רזוננס"את האוזון ניתן לייצג ע: 5שאלה

sp2 sp2OO

O OO

O

הזוית בין האטומים מבנה מרחבי ציור : המולקולה

BeF2 F Be F 180° קווית

BF3 F B

F

F

120° משולש מישורי

CF4 C

F

FF

F

109.5° טטראדר

CH3F C

H

HH

F

C טטראדר מעוות

H

F

<109.5o

C

H

H

>109.5o

מישורית תליניארי ציור : המולקולה

CCl2CCl2 C CCl

Cl Cl

Cl

כן לא

NCCN C C NN כן כן

F3CCN C NC

F

FF

לא לא

SCN- S C N כן כן

3

:6שאלה

מומנט דיפול מבנה מרחבי ציור : המולקולה

PCl3 PCl

Cl

Clsp2

μ≠0 פירמידה משולשת

CS2 S C Ssp

μ=0 לינארי

N N

H

H sp2 sp2

trans

μ=0 מישורי

N2H2

N N

H Hsp2 sp2

cis

μ≠0 מישורי

C C

H

F H

F sp2 sp2

μ≠0 מישורי

C C

H

H Ftrans

F sp2 sp2

μ=0 C2H2F2 מישורי

C CH

F F

H

cis

sp2 sp2

μ≠0 מישורי

H2S

H

S Hsp3

μ≠0 זויתי

C2HF C C HF sp sp

μ≠0 קווית

4

:'א: 8שאלה

'ב: 9שאלה

ניתן לראות כי הפחמנים , מהמבנה של המולקולה

1Cו -C3 של בהיברידיזציה sp2 ואילו פחמן C2

נמצא במרכז של C1 פחמן .sp של בהיברידיזציה

מכיוון שהוא נוצר (xzבמישור ימשולש מישור

הניצב למישור Pyואורביטל ) Pz- וPxמאורביטלי

אורביטל C2עבור פחמן . C2עם פחמן πיוצר קשר

Px משתתף בהיברידיזציה ואורביטל Py משמש

C2 שיוצר פחמן π -כך שקשר ה( הפנוי עד כה Pz יהיה דרך אורביטל C3לכן הקישור עם , C1לקישור עם

ציור : המולקולה

HCCCCH spC C CCH Hsp sp sp

HCCCHCH2 sp spsp2

sp2

C C CH

H

C H

H

CH3CHCH2 C C

H

HC

H

H

HH

sp3

sp2sp2

: 7שאלה

πמספר קשרי איור : המולקולה

HCCNH2

CCH N

H

H

2

H2CCNH CCH

N

H

H

2

5

). C1 עם פחמן C2 שיוצר פחמן π לקשר יהיה ניצבC3עם פחמן

אורביטל שכן , xyבמישור י נמצא במרכז של משולש מישורC3פחמן

סביב CH2 -לסיכום קבוצת ה. C2עם פחמן π-הקשר את יוצר Pz-ה

C1 נמצאת במישור xz וזו סביב C3 נמצאת במישור xy , לכן שתי

. נמצאות במישורים מאונכיםCH2 -קבוצות ה

'ב: 10שאלה

: מבנה המולקולה

. לכן כל אחד מהם נמצא במרכז של משולש מישוריsp2לשני הפחמנים הברידיזציה של

.π - שלא השתתפו בהברידיזציה נמצאים מעל ומתחת למישור ויוצרים את קשר הp - אורביטלי ה

.sp2י אטומי הפחמן היא מסוג נמצאות במישור משותף וההברידיזציה של שנCCl2 - וCH2הקבוצה , לכן

: 11שאלה

).סיגמא (σ קשרי 14המולקולה מכילה בסך הכל - א

אחד (πושני קשרי ) בכל קשר יש מרכיב כזה( σקשרי 14במולקולה

. )מכל קשר כפול

: 12שאלה

.C(1) sp2 :ההיברידיזציה של האטום .א

.120o - כ : HC(1)C(2) זוית הקשר

.109.5o - כ : C(1)C(2)Hזוית הקשר

C CH

Cl H

Cl

sp2

sp2

C C

H

Cl H

Cl

sp2 =

C CH

Cl H

ClPz =

sp3

sp2

C2C1

C

C C

C3

HH

H

H

H

H

HH

σ π+σ

sp2

sp2sp2

sp3

sp3

sp2

C1 O

H

C2

H

HH 109.5o

>120o

<120o

גזים - דף סיכום

נפחים שווים של גזים מכילים אותו מספר , בתנאי לחץ וטמפרטורה שווים: עקרון אבוגדרו

.מולקולות גז אשר בו נפח החלקיקים ממנו הוא מורכב אפסי ולא מתקיימות אינטראקציות כל :גז אידאלי

.שהם בין חלקיקי הגז

:משוואת המצב של הגזים האידיאלים

P - לחץ (1 atm = 760 mm Hg)

V - נפח (1 liter = 1000 cm3)

T -במעלות קלווין , טמפרטורה(0°C = 273°k)

n -מספר מולים

R -הגזים קבוע

R = 0.082 liter atmmole k

××o .= 82.1 cm atm

mole k

3 ××o = 8.31×107 erg

mole k×o =

=1.98 calmole k×o = 8.313 joul

mole k×o = 62.33 lit mmHgmole k

××o

: צורות נוספות למשוואת הגזים

m -משקל החומר

Mw -משקל מולקולרי n = m/Mw

ρ -צפיפות ρ = m/V

P.T.S :atm 1 = P , C °0= Tתנאי

! ליטר22.4 מול של גז כלשהו יהיה 1נפח של , S.T.Pבתנאי

.אילו הוא היה לבדו בכלייה לגאז לחץ שהששווה ל, הלחץ של גאז בתערובת: לחץ חלקי

tot

ii V

RTnP =

זים הלחץ הכללי בכלי הוא סכום הלחצים החלקיים של כל הג: חוק הלחצים החלקיים של דלתון

.הנמצאים בכלי

totiitot V

RTnPP ∑=∑=

.שבר מולים= שבר לחצים החלק שכל גז תורם לתערובת נקרא

PV = nRT

PV = MwM RT

PM = ρRT

itot

i

tot

i

nn

PP

χ==

: משוואת ואן דר ולס-גזים לא אידיאליים

a -וצמת כוחות המשיכה בין המולקולותערציה המביע את קבוע הפרופו.

b - קשור למימדי המולקולה( נפח אפקטיבי של מול חומר.(

nb -י" הנפח התפוס ע nהנפח האסורנקרא , מולים של הגאז.

.גבוהה' הג כאידיאלי בלחץ נמוך ובטמפנגאז מת

:התורה הקינטית של הגזים

2: אחד של גזיםמולהאנרגיה הקינטית של

21

23 MwVRTE K ==

R -קבוע הגזים למול .

Mw - משקל מולקולרי ביחידות Kgmole.

2 : אחת של גזמולקולההאנרגיה הקינטית של

21

23 mVTKE BK ==

RN A

KB = - קבוע הגזים למולקולה- קבוע בולצמן .

m -משקל של מולקולה אחת .

.ולא בסוג הגאז, 'אם כן האנרגיה הקינטית הממוצעת תלויה רק בטמפ

: המהירות הממוצעתm

TKMRTV B

RMS33

==

.ובמשקל המולקולרי של הגאז' המהירות הממוצעת תלויה רק בטמפ

).או מריכוז גבוה לריכוז נמוך( שטף מולקולות מלחץ גבוה ללחץ נמוך – דיפוזיה

.מעבר של גאז דרך חריר קטן – אפוזיה

נים משתנות ביחס הפוך של גזים שוהאפוזיהמהירויות , בטמפרטורה ובלחץ קבועים: חוק גרהם

:לשורש הריבועי של הצפיפויות או המשקלים המולקולריים

VV

dd

MM

1

2

2

1

2

1

= =

:לשני גזים באותם תנאי לחץ וטמפרטורה אנרגיה קינטית שווהשוב ניתן לראות כי

m2V22 (P , T const) 1

2m1V1

2 = 12

(P + nV

2

2 a) (V-nb) = nRT

תרגילים-גזים

י / חשבK 273של ' ק ובטמפ" סמ250 הוכנסו לכלי ריק בעל קיבול של 2O' גר2 - וCO' גר2.8 .1

.2CO + O2 → 2CO2 הלחץ בכלי לאחר התגובה . ב. את הלחץ בכלי. א

cm3 484 ומימן בלבד תופסת נפח של וןהמכילה בור' גר0.596דוגמא של חומר גזי במישקל . 2

', גר1.17ן הפך למים שמשקלם מימכל ה. רפו את החומר בעודף חמצןש. atm 1 - ו273°K -ב

.B2O3 -וכל הבור הפך ל

? חומר ההתחלתי ומה משקלו המולקולרי מה הנוסחה האמפירית והמולקולרית של ה. א

? שנוצר B2O3 -מה משקל ה. ב

' אטמ1כשהיא מלאה באויר יבש בלחץ של . גרם37.94 גולת זכוכית ריקה בואקום שוקלת .3

מלאו את הגולה בתערובת ' באותם תנאי לחץ וטמפ. גרם38.07 - עולה משקלה ל25°Cשל ' ובטמפ

אחוזה ואת נפח הגולהמצא את . גרם38.03ואז משקלה היה , (C2H6) ואתאן (CH4)גזים מתאן

.בתערובת המתאןהמשקלי של

הוציאו חלק מהגז וגילו . mmHg 650 נמצא גז אידאלי בלחץ של V בגולה בעלת נפח בלתי ידוע . 4

. mmHg 600לחץ הגז שנשאר בגולה היה. atm 1 בלחץ של cm3 1.52כי חלק זה תופס נפח של

.חשב את נפח הגולה, קבועה' בהנחה שכל המדידות נערכו בטמפ

של ' ליטר ובטמפ20 אוקטן בנפח של -nחשב את הלחץ הנוצר בכלי בו נמצא מול אחד של . א. 5

200°c י משוואת הגזים האידאלים" עפ.

ולס -דר-לזה המתקבלת באמצעות משואת ון' השווה את התוצאה שקבלת בסעיף א. ב

(a=37.81 l2⋅atm⋅mole-2 b=0.2368 l⋅mole-1).

? 25°c - בO2מהי המהירות הממוצעת של מולקולת חמצן . א.6

?שווה לזו של חמצן , H2, תהיה המהירות הממוצעת של מולקולת מימן' באיזו טמפ. ב

. נפח זניחבעלות נפח שווה מחוברות בניהן על ידי צינור דק בעל ) כלי זכוכית(שתי גולות .7

. oC27 ובטמפרטורה של atm 0.5בלחץ של ) H2( גז מימן mol 0.7בהתחלה הכילו שתי הגולות

כאשר , oC271 -אחר כך טבלו את אחת הגולות באמבט שמן חם והעלו את הטמפרטורה שלה ל

חשב את לחץ המערכת במצב זה וכן את מספר מולי המימן בכל . oC27 -הגולה השניה נשארת ב

.גולה

:י המשואה הבאה" ניטרו גליצרין מתפרק בהתפוצצות עפ.8

4C3H5(NO3)3 → 12CO2 + 10H2O + 6N2 + O2

איזה לחץ יווצר בכלי בן ליטר אחד בשעת . 3360°cהגזים היא ' ברגע ההתפוצצות טמפ

?ניטרוגליצין ' גר5התפוצצות של

באמצעות תגובה עם מימן גזי FeO - וFe3O4מתחמוצות הברזל , Fe, ניתן להפוך ברזל מתכתי. 9

:י הריאקציות הבאות"עפ

Fe3O4 + 3H2→ 2Fe + FeO +3H2O

FeO + H2 → Fe + H2O

לברזל Fe3O4' גר10כמה ליטרים של גז מימן בתנאים סטנדרטים דרושים לצורך פרוק מלא של

?FeOמתכתי ללא שאריות של

של חומצת מלח תוך שחרור גז מימן לפי נמסות בתמיסה מימית Zn - וMgהמתכות . 10

:המשואות הבאות

Mg + 2HCl → MgCl2 + H2

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

ליטר גז מימן 1.248 גרם הומסה בחומצה וייצרה 2.448תערובת של שתי המתכות שמשקלה היה

בתערובת Znמה היה האחוז המשקלי של . ' אטמ0.967 ובלחץ של 210C בטמפרטורה של

?יתהמקור

!)אזן(תהליך הפוטוסינטזה ניתן לסיכום באמצעות המשואה הבאה . 11

H2O + CO2 → C6H12O6 + O2

מתנהג כגז CO2 -בהנחה ש. 0.033%הינה ) באחוזי נפח(באויר CO2השכיחות הממוצעת של

?C6H12O6 דרושים ליצירת מול אחד שלSTPכמה ליטרים של אויר בתנאי , אידאלי

כ הוסיפו "אח. ' אטמ1 ומצאו כי הלחץ הוא A גרם גז 2 הכניסו 250C של' בטמפלתוך גולה. 12

לבין זה של Aמה היחס בין המשקל המולקולרי של . ' אטמ1.5והלחץ היה , B גרם גז 3לגולה גם

B?

דרושים לשריפה מלאה של ליטר 25oC ובטמפרטורה של atm 1כמה ליטרים אויר בלחץ של . 13

? מכונית אחד בנזין במנוע

C8H18(l) + O2(g) → CO2(g) + H2O(l) היא) לא מאוזנת(ריאקצית השריפה

atm 0.205 הלחץ החלקי של החמצן באויר הוא − :נתונים

.C8H18, מול אוקטן6.15 ליטר אחד בנזין מכיל −

ליטר1490 .א

ליטר733 .ב

ליטר2980 .ג

ליטר18327 .ד

ליטר9164 .ה

היא(van der Waals equation)ואלס -דר-אידיאלי בקירוב ואן-ב של גז לאמשוואת המצ. 14

(P + an2 / V2) (V − nb) = nRT .

. במשוואה bסמן את האטום בעל הערך הגבוה ביותר של הקבוע

Ar .א

He .ב

Xe .ג

Ne .ד

Kr .ה

, H2(g), ת של גז מימןלמיכל בעל נפח קבוע שנשמר בטמפרטורה קבועה הכניסו תערוב. 15

→ 3H2(g) + N2(g) בריאקציה . אטמוספירות9בלחץ כולל של , N2(g), וגז חנקן

2NH3(g) נוצר גז אמוניה כל כמות המימן וחלק מכמות החנקן בין NH3(g) . לחץ הגז

. אטמוספירות5הכללי במיכל בסוף התהליך היה

?מהו הלחץ החלקי של האמוניה בסוף התהליך

atm 3.5 .א

atm 3.0 .ב

atm 2.2 .ג

atm 4.0 .ד

atm 1.5 .ה

תשובות-גזים

1 .

V= 0.25 liter

T= 273 °K

M(CO)= 2.8 g

M(O2)= 2 g

PV=nRT ⇒

Ptot=P1 + P2=

14.55atm)

molg32

2g

molg28

2.8g(liter 0.25

k273kmolatmliter0.082

)n(nV

RT21 =+×

°×°××

=+

. ב

2CO O2 2CO2

מצב התחלתי 0 0.0625 0.1

)מולים(

מספר מולים 0.1 0.05 0.1

התקבלו/שהגיבו

שלא (0.0125 0

)הגיבו

מספר המולים 0.1

שיש בכלי

: מול ולכן0.1125: ה מספר המולים בכלי בתום התגובה"סכ

10.07atm0.25liter

k273kmolatmliter0.082�0.1125 mol

VnRTP =

°×°×××

==

2 .

V= 0.484 liter

T= 273 °K

P= 1 atm

M(B, H)= 0.596 g

M(H2O)= 1.17 g

PV=nRT ⇒

0.0216molk273kmol

literatm0.0820.484liter1atm

RTPVn =

°×°××

×==

.HXBY -נגדיר את נוסחת החומר הגזי כ

HXBY + O2 → X/2H2O + Y/2B2O3

0.13molX0.065mol

g18

1.17g2XO)n(H2 =⇒===

:מכאן' גר0.596: נתון כי משקל הדוגמא הוא

X×AW(H) + Y×AW(B) = 0.596

0.13 ×1 + Y×10.81 = 0.596 ⇒ Y=0.043

X/Y=0.13/0.043=3/1

.n[BH3]: מכאן הנוסחה האמפירית היא

:למציאת המשקל המולקולרי של החומר

MW(B,H)= 0.596 g/ 0.0216 mol = 27.6 g/mol

MW(molecular formula)MW(empiric formula)

13.8127.6

2= =

.B2H6: מכאן שהנוסחה המולקולרית היא

:התגובה המאוזנת המתרחשת. ב

B2H6 + 3O2 → 3H2O + B2O3

n(B2O3) = 0.0216 mol

M (B2O3) = 0.0216 mol × 69.92 g/mol = 1.5 g

3.

M(Flask)= 37.94 g

Flask+air ⇒

T= 298 °K

P= 1 atm

M(Flask+air)= 38.07 g

M(air)= M(Flask+air)-M(Flask)=38.07 – 37.94 = 0.13 g :מכאן ניתן לחשב את מספר מולי האוויר, חנקן80% - חמצן ו20% -אויר מורכב מ

molgrNMwOMw /8.28288.0322.0)(8.0)(2.0Mw(air) 22 =⋅+⋅=⋅+⋅=

RTm⋅=

MwPV

298082.028.8

13.01V ⋅⋅=

V=0.11 lit

Flask+compund ⇒

T= 298 °K

P= 1 atm

M(Flask+compund)= 38.03 g

M(comp.)= M(Flask+comp.)-M(Flask)=38.03 – 37.94 = 0.09 g :לחץ וטמפרטורה לגזים שונים אותו מספר מולים ולכן, לפי עיקרון אבוגדרו באותם תנאי נפח

molairMw

airm 3105.48.28

13.0)(

)(n(air)n(comp) −⋅====

).CH4( מולים של מתאן y-ו) C2H6( מולים של אתאן xנגדיר שבתערובת יש

Mw(C2H6)=30gr/mol

Mw(CH4)=16gr/mol

1) x+y = 4.5·10-3

2) x·Mw(C2H6)+y·Mw(CH4) = 30x+16y = 0.09

x = 1.3·10-3

y = 3.2·10-3

%3.4310009.0

103.130100)(

)()()%(

344

4 =⋅⋅⋅

=⋅⋅

=−

airmCHnCHMw

CHm

4 .

V=V

Pi(Flask)= 650 mmHg

Pf(Flask)= 600 mmHg

V(1 atm)= 1.52 cm3

אזי מספר x -גז שהוצא כאת מספר מולי ה, n -נגדיר את מספר מולי הגז האידיאלי בהתחלה כ

:ל"נחשב את מספרי המולים הנ. n-xמולי הגז שנותר בגולה יהיה

PV=nRT⇒

n P VR T

650760 atm V liter

0 .082 atm literm ol k T k

0 .855V0.082T

x P VR T

1atm 1.52 10 liter0 .082 atm liter

m ol k T k1 .52 10

0 .082T

(n - x) P VR T

600760 atm V liter

0 .082 atm literm ol k T

0 .789V0.082T

n (n x) x0 .855V0.082T

0.789V0.082T

1.52 100 .082T

V 0.023 liter

3 -3

-3

= =×

××° × °

=

= =× ××

×° × °=

×

= =×

××° ×

=

= − + ⇒

= +×

⇒

=

−

.א. 5

V= 20 liter

n= 1 mol

T=200 °C

PV=nRT⇒

atm9393.1liter20

k473kmolatmliter0.082mol1

VnRTP =

°×°×××

==

.ב

:' ב-ל' הסטייה בין א

.א.6

( )

( )

( )

atm1.868P

786.387632.1981.374001P

473082.012368.010281.3702

1P

nRTnbVVnP

2

2

2

2

=

=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ×+

××=×−⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛×+

=−⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛×+ a

%81.3100868.1

868.19393.1=×

−

2

2

3

secmKgJoul

sec95.481mol

Kg1032

k298kmolJoul8.3143

M3RTV

×=

=×

°×°××==

−

m

.ב

7 .

Vtot=2V ( גולה היינו נפח כל - V)

Pi= 0.5atm

n= 0.7 mol

T=27 °C :נחשב את נפח כל אחת מהגולות

PV=nRT⇒

0.5 atm 2V 0.7 mol 0.082 atm litermol k 300 k

V 17.22 liter

× = × ××° × °

⇒ =

כגולה שנותרה באותה הטמפרטורה 1נגדיר את גולה מספר , במצב של שתי טמפרטורות שונות

, כזאת שחוממה מכאן2וגולה מספר

T1= 300 °K

T2= 400 °K

PV=nRT⇒

n PVRT

PVRT

PVRT

0.7 mol

PVR

1T

1T

0.7

P atm 17.22 liter 0.082 atm liter

mol k

1300 k

1400 k

0.7 P 0.57 atm

1 2

1 2

= = + =

+⎛⎝⎜

⎞⎠⎟ =

××

×° °+

°⎛⎝⎜

⎞⎠⎟ = ⇒ =

:מספר מולי המימן בכל אחת מהגולות

n PVRT

0.57 atm 17.22 liter0.082 atm liter

mol k 300 k0.399 mol

n PVRT

0.57 atm 17.22 liter0.082 atm liter

mol k 400 k0.299 mol

1

2

= =×

××° × °

=

= =×

××° × °

=

8 .

T=3360 °C

V=1 liter

k18.625T

molKg102

kTkmolJoul8.3143

M3RTV

3

2 °=⇒×

°×°××==

−

M(nitroglicerin)= 5 g

P= ? :נחשב את מספר מולי הניטרוגליצרין המתפוצצים

n= 5 g / 227 g/mol = 0.022 mol :כמות הגזים לאחר ההתפוצצות

C3H5(NO3)3 CO2 H2O N2 O2

יחסים 0.25 1.5 2.5 3 1

סטוכיומטרים

מספר מולים 5.5×10-3 0.033 0.055 0.066 0.022

:ה מספרי מולי הגזים הנוצרים לאחר ההתפוצצות"סכ

n= 0.066 + 0.055 + 0.033 + 5.5×10-3 = 0.1595 mol

PV=nRT⇒

P nRTV

0.1595 mol 0.082 atm litermol k (3360 273) k

1 literP 47.52atm

= =× ×

×° × + °

=

9 .

M(Fe3O4)= 10 g

T=273 °K

P= 1atm

V(H2)= ?

Fe3O4 + 3H2 → 2Fe + FeO + 3H2O

FeO + H2 → Fe + H2O

Fe3O4 + 4H2 → 3Fe + 4H2O

n(Fe3O4)= 10 g / 231.541 g/mol = 0.043 mol

n(H2)= 4×n(Fe3O4)= 0.172 mol

PV=nRT⇒

V nRTP

0.172 mol 0.082 atm litermol k 273 k

1 atm3.85 liter= =

× ××° × °

=

10 .

M(Mg+Zn)= 2.448 g

T=294 °K

P= 0.967 atm

V(H2)= 1.248 liter

XMg + Yzn → (X+Y)H2

PV=nRT⇒

: משוואה מאוזנת.11

: שנפחם CO2 מול 6דרושים C6H12O6 מול 1ליצירת

T=273 °K

P= 1 atm

PV=nRT⇒

liter 316.134atm 1

k 273kmolliteratm 0.082mol 6

PnRTV =

°×°×××

==

:חמצני באויר- נפח פחמן דו

ליטר אוירCO2 ← 100 ליטר 0.033

ליטר אויר← CO2 X ליטר 134.316

. ליטר407,018.2: נפח האויר הדרוש

12.

PV=nRT⇒

2612622 6OOHC6COO6H +→+80.12%100

g 2.448mol

g 65.38mol 0.03%Zn

0.02X0.03Y

2.44865.38YY)(0.05 24.305Y0.05X

2.448 = Y[AW(Zn)] + [AW(Mg)]XY-0.05=X 0.05=Y+X

mol 0.05k 294kmol

literatm 0.082liter 1.248mol 0.967

RTPV)n(H 2

=××

=

==

=+−−=

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧

×⇒

=°×°×

××

==

:תשובה ה .13

2C8H18(l) + 25O2(g) 16CO2(g) + 18H2O(l)

6.15mol 76.875mol

PV=nRT

0.205*V=76.875*0.082*298

V=9163.5

:תשובה ג 14.

b –מדד לגודל האפקטיבי של האטום

Xeל" הוא האטום הגדול ביותר מהרשימה הנ

:תשובה ד 15.

3H2(g) + N2(g) 2NH3(g)

X X/3 2X/3

X - נניח לחץ חלקי של מימן בתערובת המקורית

Y - לחץ חלקי של חנקן בתערובת המקורית

.ידוע כי כמות המימן מהווה גורם מגביל

9בתחילת התהליך היה בכלי רק מימן וחנקן כאשר סכום הלחצים החלקיים שווה ל

ה המתחלה פחות מה שהגיב ובנוסף יש אמוניה שנוצרההתהליך יש בכלי חנקן מה שהיבסוף

5

32

3

9

=+−

=+XXY

YX

פותרים את המשוואות ומקבלים

X=6

326

MW(A)MW(B)

3MW(B)

MW(A)22

MW(B)3

MW(A)2

V0.5V

k298kmolliteratm0.082

MW(B)3V0.5

k298kmolliteratm0.082

MW(A)2V

k298kmolliteratm0.082nVatm1 A

==

×=

⇒=×

⇒°×°×××=×

°×°×××=

°×°×××=×

ךלחץ החלקי של אמוניה בסוף התהלי

43

6*2=

10' תרגיל מס

מוצקי� ודיאגרמות פאזות, נוזלי�

בי� המולקולות הנמצאות בתו� הנוזל לבי� ) מ"ש(משקל �מתקיי� שוויבכלי סגור נוזל עבור

בתהלי� אל הפאזה הגזיתאשר בורחות מהנוזל, מולקולות בעלות אנרגיה קינטית מספיק גבוהה

.וזל יתאדה כולובכלי פתוח הנ. ולכ� נוצר לח אדי� על הנוזל, האידוי

עולה שבר המולקולות בעלות אנרגיה קינטית מספיק גבוהה כדי לברוח , עולה' ככל שהטמפ

.ולכ� עולה ג� לח האדי�, מהנוזל

קלפירו��משוואת קלאוזיוס

:י המשוואה הבאה"נתונה ע' התלות בי� לח האדי� לבי� הטמפ

CRT

Hvp +

∆−=ln

∆Hv � הדרושה כדי לנד$ מול אחד של נוזליה האנרג� חו� האידוי

Rקבוע הגזי�� � R=8.314 J/mole⋅°K = 1.98 cal/ mole⋅°K.

C קבוע האופייני לכל נוזל�

.י החסרת שתי משוואות עבור שתי נקודות לח וטמפרטורה" עCנית� לבטל את הקבוע

ln ( )p

pHvR T T

1

2 2 1

1 1= −∆

).חו� ההמראה( Hs∆ �תו� שימוש ב, גז←באותה צורה נית� להתייחס למעבר מוצק

.נקודת הרתיחה היא הטמפרטורה בה לח האדי� מעל הנוזל שווה ללח החיצוני

. אטמוספירה1בלח של נקודת הרתיחה � נקודת הרתיחה הנורמלית

דיאגרמת פאזות

חומר הפאזות של(מ בי� הצורות השונות "דיאגרמה המתארת את היחסי� ההדדיי� ואת תנאי ש

.כתלות בלח ובטמפרטורה, )כלשהו

tp � מ" פאזות נמצאות בש3 � הנקודה המשולשת.

).מ נוזל ע� אדיו"ש(עקומת לח האדי� של נוזל : L-Gקו

).מ מוצק ע� נוזל"ש(עקומת נקודת ההיתו� : S-Lקו

).מ מוצק ע� אדיו"ש(עקומת לח האדי� של מוצק : S-Gקו

c � נוזל במצב קיי�אינו ה החומר מעלי� הנקודה הקריטית.

tb ת נקודת הרתיחה הנורמלי�.

בה� הצפיפות של המוצק נמוכה , כגו� מי�, פרט למקרי� יוצאי דופ�, חיוביS-Lהשיפוע של הקו

.מצפיפות הנוזל

מוצקי�

למוצק יש קשיחות ויחידת . מוצקי� מובדלי� מנוזלי� וגזי� בזה שיש לה� נפח וצורה מוגדרי�

. מבנה

הערכות זו חוזרת על עצמה . הערכות גאומטרית מוגדרת האופיינית לחומר� בנה גבישימ

. תו� יצירת חומר בעל סדר ארו� טווח, במחזוריות קבועה בשלושה מימדי�

).אספלט, זכוכית( לה� סדר קבוע � מוצקי� שאי�מוצקי� אמורפי�

לת סימטריה אופיינית בשלושה היחידה הקטנה ביותר החוזרת על עצמה בגביש ובע� תא היחידה

.הסריג הגבישייחידות אלה החוזרות על עצמ� יוצרות את . a, b, cצירי�

1

P(Atm)

T( C) tb

מוצק נוזל

גז

tp

c

LGSL

SG

: דוגמאות של תאי יחידה3 �נתייחס ל

SCקובי פשוט�

אבל כאשר הוא חוזר על עצמו במבנה הסריג כל אטו� מתחלק , אטומי� יוצרי� את תא היחידה8

כ� , נקודות כאלה8לקוביה . 1/8כל אטו� לתא היחידה הוא כ� שתרומת , תאי יחידה8בי�

1 = 1/8 * 8: כ מספר האטומי� בתא היחידה יהיה"שבסה

BCC �� קובי ממורכז גו

ועוד אחד מהאטו� המרכזי , כמו במקרה של קובי פשוט1. 2מספר האטומי� בתא היחידה יהיה

1 = 1 + 1/8 * 8. השיי� רק לתא הזה

FCC מורכז פאה קובי מ�

:כל אטו� במרכז פאה מחולק בי� שני תאי�. 4מספר האטומי� בתא היחידה יהיה

8 * 1/8 + 6 * 1/2 = 4

.החלקיק� בתא היחידה מסתדרי� כ� שהחלל הנותר ביניה� יהיה מינימלי

מתכתי מולקולרי אטומי יוני

היחידות

המרכיבות

יוני� חיוביי� בי� של מולקולות אטומי� יוני�

אלקטרוני�

כוחות

הקישור

משיכה

אלקטרוסטטית

M+-X-

�קוולנטי�

אלקטרוני�

משותפי�

ואלס �דר�וא�

דיפול�דיפול

ה משיכ

-+Mאלקטרוסטטית

e-

היתו� ' נק, קשי� תכונות

מוליכי� , גבוהה

בתמיסה

' נק, קשי� מאוד

לא , היתו� גבוהה

מוליכי�

היתו� ' נק, רכי�

מבודדי�, נמוכה

רכי� מוליכי� /קשי�

בעלי ברק , חשמל

מתכתי

SiO2 H2, H2O, CO2 Na, Cu, Fe: קוור , יהלו� KNO3, NaCl דוגמאות

3

4

43

3 2222

222

ra

rac

abac

aab

=

==

=+=

+=

ra

ar

aab

rb

8

216

4

22

222

=

=

+=

=ra 2=

b

a

c

a a

b

מעברי פאזות, מוצקי�, נוזלי�: תרגילי�

. ' אטמ0.714 הינו �70°Cוב' אטמ0.104 הינו 30°C � ב(C2H5OH)לח האדי� של כהל אתילי . 1

:חשב, הרתיחה' ועד לנק30°C �הינה קבועה מ, Hv∆, בהנחה שאנטלפיית האידוי

.Hv (J/mol)∆את אנטלפיית האידוי . א

.tb (°C)הרתיחה הנורמלית ' את טמפ. ב

, (CH3COOH)ת צייר את דיאגרמת הפאזות המקורבת של חומצה אצטי, לפי הנתוני� הבאי�. 2

:וענה על השאלות הבאות

.C° 118.1 �ב הרתיחה הנורמלית' נק� 1 : נתוני�

.C° 16.6 של 'טמפב וmmHg 9.1 נקודה משולשת בלח של � 2

.atm/°C 33ההיתו� הוא השיפוע של קו � 3

?וה לח האדי� של הנוזל לזה של המוצקוש' באיזו טמפ� 1 :שאלות

?ההיתו� הנורמלית של חומצה אצטית' מהי נק� 2

?mmHg 10 � ובC° 80 � איזו פאזה של החומצה יציבה ב� 3

?מצה מהו חו� הנידו$ של החו� 4

: לפי הנתוני� הבאי�CO2שרטט באופ� מקורב את דיאגרמת הפאזות של . 3

.atm, 31 °C 73: נקודה קריטית�א

.atm, -57 °C 5.3: נקודה משולשת�ב

.וצק צפו$ מ� הנוזל המ�ג

.C° 78- �בלח אטמוספירי ב) המראה( סובלימציה �ד

. לפני� דיאגרמת הפאזות של מי�. 4

ומה מתארות OA, OB, OCי� וומיקו� הפאזות השונות והסבר מה מתארי� הקרשו� את . א

.O � וAהנקודות

על סמ�. י המראה של המי�"כלומר ע, "יבוש בהקפאה"ייבוש קפה נמס גבישי מבוצע בשיטת . ב

. רשו� את הגבול העליו� של הטמפרטורה והלח המתאימי� לביצוע התהלי�, ל"הדיאגרמה הנ

.הסבר

:בי� הכדורי� בתא יחידה של האריזות הבאותשחשב את אחוז הנפח שתופס החלל . 5

1 � SC , קוביה פשוטה.

2 � FCC , קוביה ממורכזת פאה.

3 � BCC , $קוביה ממורכזת גו.

לתא היחידה . gr/mol 183.85 ומשקל אטומי gr/cm3 19.35צפיפות של , W, ליסוד טונגסט�. 6

.חשב את אור� הצלע של תא היחידה. BCC, מבנה קובי ממורכז גו$

צפיפות המתכת הינה . 4.079Åלזהב גבישי� קוביי� ע� תא יחידה באור� צלע של . 7

19.3gr/cm3 .איזה סוג סריג מרכיב את גביש הזהב?

. היא קוביה ממורכזת גו$ווהאריזה של, gr/cm3 0.97 וא מתכת שצפיפותוהנתר� ה. 8

? רדיוס אטו� נתר�ומה. א

?ג נתר�" כמה תאי יחידה יש במ.ב

כתוצאה ממעבר זה .למבנה קובי ממורכז גו$עובר קובי ממורכז פאה בעל מבנה חוט מתכת . 9

הנח כי השינויי� מתרחשי� רק לאורכו של ? שינוי הצפויהאחוז מהו . משתנה אורכו של החוט

.החוט

P(mmHg)

T( C)

B

0.0099

4.5790

AC

ממוק� Xכאשר , בנה קוביתא היחידה שלו בעל מ. X ,Y ,Zיסודות המוצק מסוי� מורכב מ. 10

?מהי הנוסחה האמפירית של המוצק. בכל מרכז פאהZ � במרכזו וY, בקודקודיו

מול של חומר נקי מסוי� �10תחת לח וטמפרטורה נתוני� ובמצב של שווי משקל נמצא ש. 11

. מול5 –נוזל , מול5 –מוצק : התחלקו בי� שתי פאזות כדלהל�

, מול1 –מוצק : הושג שווי משקל מחודש לפי החלוקה הבאה, רכתכתוצאה משנוי שהתרחש במע

. מול5 –גז , מול4 –נוזל

. בחר את מיקומה של המערכת בדיאגרמת הפאזות לפני השינוי ולאחר השינוי

4נקודה : אחרי, 3נקודה : לפני .א

2נקודה : אחרי, 5נקודה : לפני .ב

5נקודה : אחרי, 1נקודה : לפני .ג

5נקודה : אחרי, 4נקודה : לפני .ד

1נקודה : אחרי, 5נקודה : לפני .ה

אטומי �6 ומTiהיא בנויה מקוביה ממורכזת גו$ של אטומי . יחידת התא של גביש נתונה בציור. 12

אטומי� �4 אטומי� נמצאי� בתו� תא היחידה ו2: אטומי החמצ� מאורגני� כ�. Oחמצ�

.פיאותפני שתי �ממוקמי� על

?מהי הנוסחא האמפירית של החומר

TiO .א

TiO2 .ב

Ti2O3 .ג

Ti2O .ד

Ti3O2 .ה

. BCCהוא בעל מבנה תא היחידה של גביש מתכתי. 13

; amu 60המשקל האטומי הוא ; g/cm3 9.5 צפיפות הגביש היא

? מהו רדיוס האטו� שמרכיב את הגביש

nm 0.12 .א

nm 0.24 .ב

nm 0.09 .ג

nm 0.39 .ד

nm 12.0 .ה

מעברי פאזות , מוצקים, נוזלים

1.

.א

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

Δ=

122

1 11TTR

HvPP

n

11441615

3031

3431

314871401040

343707140

3033010400

22

011

moJou.Hv

.Hv

.

.kCT,.P

kCT,.Pn

=Δ⇒

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

Δ=⇒

⎪⎭

⎪⎬⎫

===

===

.ב

C.k.tT

T...

?T,atmPkCT,.P

b

n

02

222

011

1781351

30311

3148441615

11040

1303301040

===⇒

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−=

⎭⎬⎫

=====

2.

.C -רתיחה נורמלית ב' נק .1 :נתונים 01118 .

.C' מ כספית ובטמפ" מ9.1משולשת בלחץ ' נק .2 06016 .

. אטמוספירות למעלה צלזיוס33.3ע של קו ההיתוך הוא השיפו .3

?שווה לחץ האדים של המוצק לזה של הנוזל' באיזו טמפ .1 :שאלות

. מהי נקודת ההיתוך הנורמלית של חומצה אצטית .2

?mmHg10 - ובC080 -איזו פאזה של החומצה יציבה ב .3

?המהו חום הנידוף של החומצ .4

9.1

760

P(mmHg)

T( C) 16.6 118.1

מוצק נוזל

גז

שיפועחיובי

.C -בנקודה המשולשת ביהיה אדים של המוצק שווה לזה של הנוזל הלחץ .א 0616

). פאזות3קיימות (

.' אטמ1מ בין מוצק לנוזל בלחץ של " שוו-ההיתוך ' נק .ב

.C/atmשיפוע קוו ההיתוך הוא TP 0333=

ΔΔ

.

(P2=9.1mmHg=0.012atm) :ל הקונציב את הנקודה המשולשת כאחת הנקודות ע

CTTTT

PP 01

121

21 63.163.336.16

012.01=⇒=

−−

=−−

. גז–לפי הדיאגרמה .ג

. ד

1/92.410321.391

16.289

1314.8012.0

1

116.16,012.0'

1.118,1'

122

10

22

011

moJHv

Hv

TTRHv

PP

CTPמשולשתנק

CTatmPנורמליתרתיחהנק

n

n

=Δ⇒

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

Δ=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

Δ=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

⎪⎭

⎪⎬⎫

==

==

המשולשת ' של הנק' ככל שנעלה את הלחץ בטמפ, המשולשת כלומר' המוצק צפוף מן הנוזל בנק

. צריכים להישאר עם מוצק

3.

.C031 ,atm73קריטית ' נק .א

.C057− ,atm.35: משולשת' נק .ב

. המוצק צפוף מן הנוזל בנקודה המשולשת .ג

.−C078 -בלחץ אטמוספירי ב) המראה(סובלימציה .ד

4.

T( C)

מוצק נוזל

גז

-78 -57 31

5.3

7.3

1

P(atm)

P(mmHg)

T( C)

B0.0099

4.579O

AC

מוצק

נוזל

גז

).הרתיחה עם הלחץ' שינויי טמפ( נוזל –מ גז " שוו- OA .א

OB -המראה עם הלחץ' שינויי נק( מוצק –מ גז " שוו .(

OC -ההיתוך עם הלחץ' שינויי נק( נוזל –מ מוצק " שוו .(

A - ct -מעליה יש רק גז .

O -נוזל– גז –מ מוצק " שוו–משולשת ' נק .

C.Tהמשולשת ' הגבול העליון הוא הנק .ב 000990= ,mmHg.P התהליך , =5794

מר כלו, כ עוברים המראה"מתבצע על ידי הקפאה כלומר המים הופכים לקרח ואח

- BO קו –י דיאגרמת הפאזות "תהליך ההמראה עפ. הופך לאדים ומסולקרחהק

מים ←זו יהיה מעבר קרח ' מעבר לנק–המשולשת ' יכול להתבצע רק עד לגבול הנק

.גז← קרח ולאגז ←

נפח חללים= נפח תא יחידה – נפח תפוס

.5

.א

. a אורך צלע י ובעלr מכדורים זהים בעלי רדיוס בתא יחידה קובי פשוטי מורכ

והרדיוס של כל a מרכזי כדורים צמודים הוא 2בצורת אריזה זו המרחק בין

2כדור הוא a

r

a

: נפח כדור הוא

6234

34 33

3 aarV πππ =⎟⎠⎞

⎜⎝⎛==

1 :מספר הכדורים בכל תא יחידה818 =×

3a= נפח קוביה = נפח תא יחידה

.אחדנפח כדור פחות נפח קוביה : נפח החללים

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −=−

61

63

33 ππ aaa = נפח חללים

%.a

a6471006

1

3

3

=×/

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −/

π

. חללים% =

)Fec(קוביה ממורכזת פאה .ב

4 מספר הכדורים בתא היחידה 216

818 =×+×

⎟: כדורים4הנפח התפוס על ידי

⎠⎞

⎜⎝⎛ 3

344 rπ

3a: נפח תא יחידה

raar: אורך האלכסון הראשי של הפאה 4242

=⇐=

1003: אחוז הנפח החופשי44

3

33

×⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−

a

ra π חללים=%

%.a

aa

95251004

2344

3

3

3

=×/

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ /−/

=

π

a

a a

)bcc(קוביה ממורכזת גוף .ג

21מספר הכדורים בתא היחידה 818 =+×

3a: נפח תא יחידה

⎟: כדורים2נפח התפוס על ידי

⎠⎞

⎜⎝⎛ 3

342 rπ

): אורך האלכסון הראשי ) 32 22

aaa =+

arrrrra43423 =⇒=++=

3: נפח חללים

3

333

43

342

342 aara ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛⋅−=⋅− ππ

.%: אחוז החלליםa

aa9831100

43

342

3

3

3

3

=×/

/⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−/ π

a

a

a 2

אלכסון

ראשי

a

6. 21 : אטומים בתא היחידה' מס

818 =+×

: מסת תא היחידה

תאgr

אטומיםמול

mogr

תאאטומים

22

23

10105.6

10022.61

185.1832

−×=

×××

:את נפח תא היחידה נחשב מהצפיפות

cellcmacmgr

cmgr

/10155.310105.6

135.19

3233

322

3

−

−

×==×⇒

×→×

→

08 16.31016.3 Acma =×=⇒ −

7.

.gr/mol97196 :המשקל האטומי של זהב הוא

) :נפח תא היחידה ) 3233383 10786.610079.4 cmcma −− ×=×=

:מסת תא יחידה

grcm

grcm

21

323

3

1031.110786.6

3.191

−

−

×=×⇒

×→×

→

: מסת אטום זהב יחיד

gr.

..

Nw.MmA

2223 10273

10022697196 −×=×

==

4 : ם בתא יחידההאטומי' ולכן מס

1027310311

22

21

=××

= −

−

.

.אחדאטוםמשקליחידהתאמשקל

).fcc( המבנה הקובי הוא ממורכז פאה ⇐

8.

: אלכסון הקוביה

aaar 324 22 =+=

ra;ar

34

43

==

( ) mol

grNaWM 23. =

.bcc :2מספר אטומים בתא

cellgr23

23 637.710022.6223 −×=×⋅

משקל תא יחידה=

32323

3

10874.710637.7

197.0cmיחידהתאנפחV

Vgrcmgr −

−×==⇒

⎪⎭

⎪⎬⎫

→×

→

3233

3 10874.73

4 cmraV −×=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛==

08 8561108561 A.cm.r =×=⇒ −

×→×

×→− gr

atoms.gr3

23

10110023623

atoms. 1910622 ×=×⇒

:ג נתרן"כ תאי יחידה במ" אטומים ולכן סה2בכל תא יחידה יש

..תאים 19

19

103112

10622×=

×

9.

r r רדיוס החלקיק אורך תא יחידה

34

2ra =

24

1ra =

N = 2 N = 4 כמות האטומים בתא יחידה

נוצרים שני תאי FCCלכן מכל תא , BCC יש מחצית מכמות האטומים שיש בתא FCCבתא יחידה

BCC .אם החוט המקורי הכיל . משתנהבנוסף אורך הצלע של תא היחידהX תאי יחידה הרי

.2X·a2ואילו האורך של החוט החדש הוא , X·a1שאורכו היה

%1631004

23

421002

2

1 =⋅⋅⋅=⋅⋅⋅

rr

aXaX

10.

: הנוסחה האמפירית תהיה היחס בין היסודות בתא היחידה

x 1 : בקודקודים

818 =×

y 1 :במרכז

z 3 :במרכזי הפאות

216 =×

3xyz :הנוסחה ⇐

:תשובה ד11. 4לפני השינוי התקיים מצב שיווי משקל בין הנוזל והמוצק לכן מדובר בנקודה

קו שיווי המשקל מוצק נוזל שנמצאת על

5 שלושת הפאזות לכן מדובר על נקודה אחרי השינוי מתקים מצב שיווי משקל בין

.שהיא הנקודה המשולשת

:תשובה ב 12.

Ti מסודר במבנה שלBCC אטומים שלו בתא יחידה2 כלומר סך הכל .

ה חצאי אטומים סך מסודר כך שיש שני אטומים בתוך תא היחידה ועוד ארבעO -ה

אטומים בתא היחידה4הכל

4 ל 2 הוא O ל Tiיחס

2 ל 1כלומר

TiO2ולכן

:תשובה א. 13

21 : אטומים בתא היחידה' מס818 =+×

: מסת תא היחידה

תאgr

אטומיםמול

mogr

תאאטומים

22

23

1099.1

10022.61

1602

−×=

×××

:את נפח תא היחידה נחשב מהצפיפות

cellcmacmgr

cmgr

/101.21099.1

15.9

3233

322

3

−

−

×==×⇒

×→×

→

08 7.2107.2 Acma =×=⇒ −

nmAarra 117.017.14

37.24

33

4 0 ====⇒=

דף סיכום-שווי משקל כימי

בריכוזי כ אין שינוי "כך שסה, מצב שבו שתי תגובות הפוכות מתרחשות בקצב זהה–שיווי משקל

.תגובההחומרים ב

aA + bB cC + dD: אקציה בשווי משקל יעבור ר

: ריכוזיםקבוע שווי משקל לפי

[X]eq- מרכיבהמולארי של ריכוז X מ"שב M = mol/liter

:עבור הראקציה ההפוכה

):עבור אותה ראקציה (לחציםקבוע שווי לפי

PX- הלחץ החלקי של המרכיבXמ" בש.

:מעבר בין קבועי שווי המשקל

nΔ -המולים של מגיביםקדם המולים של תוצרים למקדם ההפרש בין מ .

.KcXמ החדש הוא "קבוע ש, x קבוע כאשר מכפילים את כל המקדמים של תגובה בערך

. הקבועים של התגובות שחוברומ הוא מכפלת"קבוע ש, חברים משוואותכאשר מ

כאשר מתחילים . כאשר יש בכלי רק מגיבים או רק תוצרים ברור לאיזה כיוון תתרחש הריאקציה

. Qcי חישוב "מתערובת של מגיבים ותוצרים ניתן לקבוע את כיוון התגובה ע

ib

ia

id

ic

c BADCQ

][][][][

=

מ מציבים את "אלא שבמקום להציב ריכוזי ש, Kc- משתמשים באותה משוואה כמו לQcלחישוב

.הריכוזים ההתלתיים של החומרים

במטרה לחזור מערכת בשווי משקל שמופעלת עליה הפרעה חיצונית תפעל : שטלייה-עקרון לה

.יהלשיווי משקל תוך שהיא מקטינה את ההפרעה שהופעלה על

:שווי המשקלמערכת בהשפעת גורמים חיצוניים על

להסטת תגרום )כתוצאה מהקטנת הנפח( הגדלת הלחץ, מפרטורה קבועהבט: השפעת הלחץ. א

.וזאת בכדי להוריד את הלחץ במערכת, התגובה לכיוון בו מספר המולים קטן יותר

ceqd

eqc

eqb

eqa

c KDCBAK 1

][][][][' ==

eqb

Beqa

A

eqd

Dc

eqCp PP

PPK

)()()()(

=

Kc = Kp(RT)-Δn , Kp = Kc(RT)Δn

eqb

eqa

eqd

eqc

c BADCK

][][][][

=

בלחצים החלקיים ן לירידה ולכ, בנפחתגרום לעלייה הוספה של גז אינרטי למערכת בלחץ קבוע

הוספה של גז אינרטי למערכת . ( מוליםולכן לתגובה בכיוון שבו יש יותר, של מרכיבי המערכת

.)מכיוון שהלחצים החלקיים אינם משתנים, מ"בנפח קבוע אינה מפרה את ש

.Kאך לא ישנו את ערכו של , שינויים בלחץ ובנפח יכולים להשפיע על הרכב המערכת בשווי משקל

הכוון הבולע (הראקציה תלך בכוון האנדותרמי , עם העלאת הטמפרטורה: השפעת הטמפרטורה. ב

.Kשינוי בטמפרטורה גורם לשינוי בערכו של ). חום

התגובה תפעל , אחד ממרכיבי המערכתאם מקטינים את ריכוזו : השפעת גורמים כימיים. ג

המערכת , יוצא מן המערכת כך שהוא מגיב בצורה בלתי הפיכהלדוגמא אם חומר. להגדלת ריכוזו

. Kשינוי בהרכב לא משפיע על ערכו של . תגיב בכוון של יצירת אותו מרכיב

תמס-מלחים קשי

בין המוצק משקל -רים מערכת שיוויהיוצ, מלחים בעלי מסיסות מוגבלת במים -מלחים קשי תמס

:ליונים בתמיסה

MX(s) M+(aq) + X-(aq)

:והיא למעשה ערך גבולי, Ksp = [M+][X-]: מוגדרת כךמכפלת המסיסות

ואילו בתמיסה , MXשבה לא ניתן להמיס יותר את המלח , השוויון מתקיים בתמיסה רוויה

.Ksp < [-X][+M]לעולם לא ייתכן מצב שבו . Ksp > [-X][+M] בלתי רוויה מתקיים

.אפשר להמיס בתמיסה נתונה מוגדרת ככמות החומר שהמסיסות

אם מוסיפים לתמיסה רוויה של מלח קשה תמס מלח נוסף המכיל יון – אפקט היון המשותף

).נובע ישירות מעקרון לה שטלייה (מסיסות המלח המקורי יורדת, משותף

תרגילים-שווי משקל כימי

., 445°C Kc=51 -רטורה של טמפ ב H2(g) + I2(g) 2HI(g)עבור התגובה . 1

.445°C -והכלי חומם ל, I2 מול 0.0145 - וH2 מול 0.026 ליטר הוכנסו 1לכלי שנפחו

.חשב את ריכוזי כל החומרים במצב שיווי משקל. א

?I2 מול 10-2×1.74מ יוספו "מה יהיו ריכוזי כל המרכיבים אם במצב ש. ב

הלחצים החלקיים של 0°C - ב2NO2 N2O4בשיווי משקל עבור התגובה הגזית . 2

.P(NO2)=84.66 torr, P(N2O4)=717.6 torr: המגיבים הם

חשב את הלחצים החלקיים של המרכיבים . ' אטמ0.5 - לN2O4י הורדת הלחץ של "מ זה הופר ע"ש

.'באותה טמפ, מ החדש"בש

2 בכלי שנפחו 250°Cשל ' בטמפ2NO + O2 2NO2מ של הראקציה "חשב את קבוע ש. 3

NOמ הריכוז המולארי של "ובש, מול חמצןNO ,9×10-3 מול 10-2×1.76: אליו הוכנסו, ליטר

.10-4M×8היה

.250°C - בKc=0.042M הוא PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)מ של התגובה "קבוע ש. 4

.PCl5חשב את אחוז הפירוק של . PCl5 מול 0.25 ליטרים 2בניסוי ראשון הכניסו לגולה שנפחה . א

חשב את אחוז . Cl2 מול 0.15 - וPCl5 מול 0.25 ליטרים 2בניסוי שני הכניסו לגולה שנפחה . ב

.PCl5הפירוק של

.הסבר את ההבדלים באחוזי הפירוק בשני המקרים. ג

הוכנסה N2O4דוגמת . ' אטמ0.5 הינו K500 - בN2O4 2NO2מ של הראקציה "קבוע ש. 5

.' אטמ1.2מ הינו " והלחץ הנמדד בשK500 -הכלי חומם ל. ק" סמ50לכלי שנפחו

.N2O4חשב את אחוז הפירוק של הגז . א

?מה משקל הדוגמה המקורית שהוכנסה לכלי. ב

. Cl2 - וPCl3 לגזים 70% מתפרק עד כדי PCl5הגז ', אטמ2 ובלחץ כללי של 300°Cשל ' בטמפ. 6

. נהגות אידיאלית בקרוב טובגזים אלה מראים הת

?מ"מהו הלחץ החלקי של כל אחד משלושת הגזים במצב ש. א

?Kc, י ריכוזים"עפ? Kp, מ לפי לחצים חלקיים"מהו ערכו של קבוע ש. ב

2SO2 + O2 2SO3: נתונה התגובה. 7

Kp(800K)=850.4 atm-1 Kp(1000K)=2.3 atm-1

.הסבר? האם התגובה אכסותרמית או אנדותרמית. א

. K1000 -הכלי חומם ל. SO3' גר4.8 -חמצן ו' גרSO2 ,1.6' גר3.2 ליטר הוכנסו 10.0לכלי בנפח . ב

?התגובה תלך ימינה או שמאלה

כאשר מחממים את . ' אטמ1 לחץ של K300של ' ובטמפV המצויה בכלי שנפחו H2לדוגמת גז . 8

: הבאההחלקיתכתוצאה מראקציית הפירוק . ' אטמ9.36 - עולה הלחץ לK2700 -הכלי ל

H2(g) 2H(g)

.זו' בטמפH(g)חשב את הלחץ החלקי של

9.

10.

11.

תרגילים- מלחים קשי תמס

Ksp = 3.7·10-15 :נתון , Al(OH)3 (s) Al3+(aq) + 3OH-(aq): עבור התגובה. 1.

-OH - מהו ריכוז יוני ה כדי שבתמיסהAl3+ 0.5M המקסימלי המותר בתמיסה המכילה

? Al(OH)3 זו לא ישקע

AgCl -ריכוז ה. AgCl - וכן בAgXתמס כלשהו -נתונה תמיסה רוויה במלח כסף קשה. 2.

.10-5M·1.2הוא המומס

Ksp (AgCl) = 2.8·10-10: נתון (AgXחשבו את מכפלת המסיסות של המלח .א.(

-X שני היונים , במקרה אחר.במי מהיונים . כל אחד במים0.1M מצויים בריכוז -Cl - ו

+Agישקע ראשון כאשר נוסיף ?שני לשקוע לתמיסה ומה יהיה ריכוזו כשיחל היון ה

10-8·1.8 היא PbSO4מכפלת המסיסות של . 3 M ביחידות PbSO4חשב את המסיסות של .

:תמס-קליהם ' ג-ו' הניחו כי המלחים בסעיפים ב. בתמיסות הבאות

.Na2SO4 10-3Mתמיסת . גPb(NO3)2 0.10Mתמיסת . ב. מים טהורים.א

מהי מכפלת המסיסות של . וויה מומסים בליטר מים נותנים תמיסה רAgBr מיליגרם של 0.11. 4

? זהחומר

.6.4.10-9 היא Ca(IO3)2מכפלת המסיסות של . 5

? ליטר מים0.5-כמה מחומר זה יתמוססו ב. א

?NaIO3 0.2M ליטר תמיסת 0.5-מה תהיה מכפלת המסיסות שלו ב. ב

באיטיות עד שיקוע Na2SO4 מוסיפים 0.1M Ca+2 - וBa+2 0.1Mלתמיסה המכילה . 6

Ksp (CaSO4) = 2.4.10-5: נתונים

Ksp (BaSO4) = 1.1.10-10

SO4מהו ריכוז .א ? בו החל שיקוע הקטיון הראשון2-

?מהו ריכוז הקטיון ששוקע ראשון כאשר השני מתחיל לשקוע .ב

פתרון–שיווי משקל כימי

"נעלם" מול של כל אחד מהמגיבים x- וHI מול של התוצר 2x במצב שיווי משקל נוצרים .א. 1

HI2 I2 H2

t = 0 0 0.0145 0.026

x x שינוי

2x 0.0145-x 0.026-x מ"ש

:לפי ביטוי של שיווי המשקל

[ ][ ] ( )( )xxx

IHHIKc

−−===

0145.0026.02][51

2

22

2

מולx = 0.013מתקבל ית מפתרון המשוואה הריבוע

: מ הריכוזים הינם"כלומר בש

[ ][ ][ ] MxHI

MxI

MxH

026.0210*5.10145.0

013.0026.03

2

2

===−=

=−=−

כלומר כיוון התגובה הוא , I2 מול של 1.7*10-2מ מוסיפים לכלי התגובה כמות של "בשלב הזה של ש. ב

:לכיוון התוצרים ולכן

HI2 I2 H2

0.026 0.0189= 0.0015+0.017 0.013

x x שינוי

0.026+2x 0.0189-x 0.013-x מ חדש"ש

:שוב נפתור משוואה ריבועית ונקבל

[ ][ ] ( )( )xxx

IHHIKc

−−+

===0189.0013.0

)2026.0(][512

22

2

x = 9.56 * 10 -3 mol

: הריכוזים החדשים הינם

[ ][ ][ ] MxHI

MxI

MxH

0453.02026.010*25.90189.0

10*35.3013.03

2

32

=+==−=

=−=−

−

2. N2O4 2NO2

לפי נתונים השאלהKPנחשב את

122

2

42 1.0)66.84(6.717

)()( −=== Torr

NOPONP

K p

מ נוטה ימינה"דילו בחזרה ולכן שה המערכת שואפת להגatm 0.5 ל N2O4כאשר הורידו את הלחץ של

N2O4 NO22

84.66 717.6 התחלה

x/2 + 760*0.5 84.66-x מ חדש"שינוי לש

222

42

)66.84(2

5.0*760

))(()(1.0

X

X

NOPONPKp

−

+===

x2=22.12- שמוביל ללחץ שלילי ולכן נפסל וx1=152.19פתרון משוואה ריבועית נותן

Torr 62.54 = 22.12 – 84.66 = x - 84.66 = P(NO2)

Torr 391.06 = 22.12 * 0.5 + 380 = x/2 + 760 *0.5 = P(N2O4)

3 .2NO2 O2 + 2NO][][

][

22

22

ONONOKc =

:נחשב ריכוזים התחלתיים של המגיבים

33

2

32

0

10*5.42

10*9][

10*8.8210*76.1][

−−

−−

==

==

LmolO

LmolNO

8*10-4 M = [NO]מ נתון כי "מש

Torr 760 = atm 1

Vmol

LnC ==

2NO2 O2 2NO

t=0 0 4.5*10-3M 8.8*10-3M

2x 4.5*10-3-x 8.8*10-3-2x מ"ש

10-3-2x = 8*10-4*8.8: לפי הנתון

x = 4*10-3

:מ של המגיבים והתוצר הינם"כלומר הריכוזים בזמן ש

[NO] = 8*10-4M

[O2] = 4.5*10-3-x = 5*10-4M

[NO2] = 2x = 8*10-3M

1424

23

000,200)10*5()10*8(

)10*8( −−−

−

== MK

PCl3(g) + Cl2(g) PCl5(g) . א. 4

Cl2(g) PCl3(g) PCl5(g)

t = 0 0 0 0.25/2=0.125

x x 0.125-x מ"ש

%2.43%100*125.0054.0%

054.0125.0

042.0][

]][[ 2

5

32

==

=⇒−

===

פירוק

xx

xPClPClCl

Kc

. ב

Cl2(g) PCl3(g) PCl5(g)

t = 0 0.15/2 0 0.25/2=0.125

x x 0.125 - x + 0.075 מ"ש

%7.27%100*125.0035.0%

035.0024.0125.0

)075.0(

==

=⇒=−−

=

פירוק

xxxxKc

.מ" בכלי והוא מתפרק בהתאם לקבוע ש PCl5יש רק ' בניסוי א. ג

. מתפרק פחותPCl5מ "מ להגיע לש"ולכן ע, בכלי Cl2יש , יש הפרעה כבר מההתחלה' ניסוי ב ב

x ב N2O4ק נסמן לחץ " סמ50 הוכנסה לכלי בנפח N2O4לפי הנתונים דוגמת . א. 5

.yב ושינוי בלחץ

2NO2 N2O4

t = 0 0 x

2y x - y מ"ש

x-y + 2y = 1.2 atm :ולכן' אטמ1.2הלחץ שנמדד הוא

x+y = 1.2 atm

Kp =0.5 לעומת זאת ידוע כי )(

)2(5.0][

][ 2

42

22

yxy

ONNOKp

−===

0.5x – 0.5y = 4y2

מפתרון שתי המשוואות מקבלים כי

x = 0.92, y = 0.28= <%5.30100*% ==xyפירוק

גזים , K500של ' מדברים על טמפ (–הינו גז אידיאלי N2O4 מ לדעת מה משקל הדוגמא נניח כי "ע. ב

PV = nRT ).גבוהות מתנהגים כגזים אידיאלים' בטמפ

grmolgrmolwMnw

moln

n

103.092*10*12.1..*

10*12.1

500*082.0*1000

50*92.0

3

3

===

=

=

−

−

PCl3(g) + Cl2(g) PCl5(g) . א. 6

Cl2(g) PCl3(g) PCl5(g)

0.7x 0.7x x-0.7x

PCl5 מקבלים שלחץ x – ב PCl5 אם מסמנים את לחץ 70% מתפרק עד PCl5הנתונים ' בלחץ ובטמפ

0.7x – שווים ל PCl3 ,Cl2 ולחצי 0.3xלאחר הפירוק הוא

Ptot = P(PCl5) + P(PCl3) + P(Cl2)הלחץ כללי שווה לסכום הלחצים החלקיים

2 = 0.3x + 0.7x + 0.7x

x = 1.176 atm

= 0.3 * 1.176 = 0.353 atm P(PCl5)

= 0.7x = 0.823 atm P(PCl3)

= 0.823 atm P(Cl2)

atm . בPClP

ClPPClPKp 919.1

353.0)823.0(

)()(*)( 2

5

23 ===

1)12( 041.0)373*082.0(*919.1)( −−−Δ− === MRTKpKc n

2SO3 O2 + 2SO2 . א. 7

222

23

)()()(SOPOP

SOPKp =

Kp (800K) = 850.4 atm-1

Kp(1000K) = 2.3 atm-1

שני דברים מתרחשים ' קטן כלומר כאשר מעלים את הטמפKp' עם העלייה בטמפ

קטן SO3 לחץ) 1(

גדליםO2 ,SO2לחצי ) 2(

היא SO3לכיוון , תגובה לכיוון ימין, שיווי המשקל נוטה לכיוון שמאל ולכן התגובה אנדוטרמית

.קסוטרמיתא

. ב

molSOn

molOn

molSOn

06.080

8.4)(

05.032

6.1)(

05.064

2.3)(

3

2

2

==

==

==

PV = nRT <= 0.16 molכ בכלי יש "סה

atmP 31.110

1000*082.0*16.0==

Ptotnn

Pi

nn

PtotPi

tot

i

tot

i

*=

=

atmSOP

atmOP

atmSOP

492.0)(41.0)(

41.031.1*16.005.0)(

3

2

2

==

==

הינוKpמ ערך "לפני ש

12

2

512.3)41.0)(41.0(

)492.0( −== atmKp

יגדלו כלומר כיוון SO2, O2 יקטן וריכוזי SO3מ ריכוז "מ ולכן לש" בש Kp= 2.3atm-1לפי הנתון

.התגובה שמאלה

2לחץ הכללי עבור ה. ולחץ כללי nמולים ' עלינו לדעת מס H(g)מ לחשב את הלחץ החלקי של "ע. 8

:מולים' נתון לכן נחשב מס' טמפ

: בהתחלה300*

*1)( 2 RVHnnRTPV =⇒=

נחשב לחץ חלקי של כל מרכיב לפי משוואה

2H(g) H2(g)

300K 0 בהתחלה R

Vn300

=

2700K 2x בסוף x

RVn −=

300

: ולכןH מולים של x= הפכו ל H2 מולים של xמ "בזמן ש

atm

RV

RV

RV

xxR

VxP

nHnHP

RVx

xxR

VV

RnVRT

HPHPPtot

tottot

72.0.......36.9*

270036.0

300

)2700

36.0(236.9*

2300

2)()(

270036.0

2)300

(2700*36.9

)()( 2

==+

=+−

==

=

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ +−==

+=

∑

.' אטמ2נתון שלחץ התחלתי . 9

P(CO) + P(SO2) = 1.03 atm מ"בש

SO2 2CO

t = 0 0 2

x 2-x 1/2 מ"ש

2-x+0.5x=1.03

x = 1.94

P(CO) = 0.06 atmא "מ ז"בש

P(SO2) = 0.97 atm

4.269)06.0(

97.0))(())((

222 ===

COPSOPKp

תשובה א

10 .

C B A

t = 0 0 0 1

x X 1-x מ"ש

P0V = nRT0: גזים אידאליים' ולכן לפי משAבהתחלה יש רק גז

P0 = RT0

3P0V = ntotR2T0: גזים אידאליים' מ מש"בש

ntot = 3/2

ntot = 1-x+x+x = 1.5= <x = 0.5כ מולים " סה

5.0*][

]][[==== x

xxx

ACBKc

תשובה א

11.

P(A) = 7 atm ולכן Aבהתחלה רק גז

C B A

t = 0 0 0 1

x x 7-x מ"ש

P(A)+P(B)+P(C) = Ptot = 10מ "בש

7-x+x+x=10

x = 3

:ולכן

25.24

3*3)(

)()(===

APCPBPKc

פתרון–מלחים קשי תמס

3 .

4 .-Ag+ + Br AgBr

Br- Ag+ AgBr

5.8.10-7 0 0 התחלה

0 5.8.10-7 5.8.10-7 ברוויה

Ksp = [Ag+] [Br-] = (5.8.10-7)2 = 3.4.10-13

Ca+2 + 2IO3. א. 5- Ca(IO3)2

Ksp = [Ca+2] [IO3-]2 = (x/0.5) (2x/0.5)2 = 6.4.10-9

X = 5.8.10-4

S = x/0.5 = 1.7.10-3 M

. ב

92

32 10*4.6

5.01.02

5.0]][[ −−+ =⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ +⎟⎠⎞

⎜⎝⎛==

xxIOCaKsp

.ולהגיע למשוואה ממעלה ראשונה, ניתן להזניחוx<<<0.1 -מכיוון ש. משוואה ממעלה שלישית

.יך לבדוק בסוף שההזנחה מוצדקתאך צר, מאוד קטןKspניתן להזניח כאשר

x = 8.10-9 ההזנחה מוצדקת ולכן s = x/0.5 = 1.6.10-7

שלו הוא הנמוך יותרKspהקטיון שישקע ראשון הוא זה שערך . א. 6

Ba+2 + SO4-2 BaSO4

Ksp = [Ba+2] [SO4-2] = 0.1 . x = 1.1.10-10

x = 1.1.10-9

SO4בהוספת . בSO4אך ריכוז , יקטןBa+2לכן ריכוז , BaSO4 ימשיך שיקוע של 2-

יהיה גבוה מספיק2-

CaSO4ואז תתקיים מכפלת המסיסות של , Ca+2 לשיקוע

CaSO4 Ca+2 + SO4-2

Ksp = [Ca+2] [SO4-2] = 0.1 . y = 2.4.10-5

y = 2.4.10-4

עדיין מתקיימת BaSO4 אך מכפלת המסיסות של

Ksp = z . 2.4.10-4 = 1.1.10-10

z = 4.6.10-7

2IO3- Ca+2 Ca(IO3)2

2x+0.5*0.2 x 0 ברוויה

1

חומצות ובסיסים

.)ארהניוסוכן לפי ( וריאברונסטד ול לפי הגדתם של +H פרוטוניםםתורחומר ש -חומצה ♣

. חומצה שתגובת הפירוק שלה היא תגובה שהולכת עד הסוף-חומצה חזקה

HA → H+ + A- חומצה

-HCl H+ + Cl חומצת מלח: לדוגמא

.שיווי משקל חומצה שתגובת הפירוק שלה היא תגובה -הלשחומצה ח

HA H+ + A-

Ka = [H+][A-]/[HA]

Ka קבוע הפירוק של חומצה נקרא.

. גדול יותר החומצה חזקה יותרKa-ככל שה

pKa= - log (Ka)

. יותרחלשה יותר החומצה גדול pKa -מהגדרה זו נובע כי ככל שה

.ברונסטד ולוורי תם שלר לפי הגדמקבל פרוטוניםחומר אשר - בסיס ♣

-OH.יוני באופן מלא חומר שהמשחרר לפי אהרניוס - חזקבסיס

BOH → B+ + OH-

סיסב

-NaOH Na+ + OH סודה קאוסטית: לדוגמא

. שיווי משקלובת הקישור שלו עם מים היא תגובת בסיס שתג-בסיס חלש

BH + OH- B- + H2O

Kb=[BH][OH-]/[B-]

Kb בסיס של קישורקבוע ה נקרא.

. גדול יותר הבסיס חזק יותרKb-ל שהככ

2

אמוניה:דוגמא לבסיס חלש

NH3 + H2O(l) NH4+ + OH-

Kb = 1.79 x 10-5

: תקרא תגובת סתירהמלח ומיםליצירת בסיס לתגובה בין חומצה

NaOH + HCl → NaCl +H2O

KOH + HNO3 → KNO3 +H2O

: המיםיוניזציה עצמית של

מתפרקים ליוניםהמים . הם יכולים להתנהג גם כחומצה וגם כבסיס – אמפוטריהם חומר מים ה

H2O H+(aq) + OH-(aq) :באופן הבא

Kw = [H+][OH-]

:)25OC( בטמפרטורת החדר נמצא כי

[H+] = [OH-] = 10-7 M Kw =10-14

:pH -ג השמוי הגדרה של "ניתן לעבוד במספרים יותר נוחים ע

]+H[ log- = pH

:החדר עבור מים טהורים' ובטמפ

7 =+pH = -log [10-7]

:באופן דומה ניתן להגדיר

]-OH[ log- = pOH

:כמו כן תמיד יתקיים

pH + pOH = 14

:של הבסיס הצמודמעבר מקבוע הפירוק של חומצה לקבוע הפירוק

Ka·Kb = Kw

pKa + pKb = 14

3

חומצות פוליפרוטיות

החומצה הפוליפרוטית מתפרקת בשלבים כאשר עבור כל שלב . חומצות המכילות יותר מפרוטון אחד

. מוגדר קבוע פירוק משלו

:והשני חלשה יותר, הראשון נובע מהחומצה החזקה: יש שני קבועים, H2SO4עבור החומצה לדוגמא

H2SO4 H+ + HSO4- Ka1 > 103

HSO4- H+ + SO4

2- Ka2 = 1.2 x10-2

Ka1 > Ka2 > Ka3כ "בדר

טבלת חומצות ובסיסים חזקים נפוצים:

4

תרגילים : של התמיסות הבאותpH -מהו ה. 1

.HCl M0.05ל " מ100ל מים עם " מ100ערבוב של . א

. NaOH 0.2Mתמיסת . ב

? צריך כדי לסתור אותםHCl 1.0Mל תמיסת "כמה מ. ל מים" מ25 - הומסו בKOH גרם 0.7. 2

יש להוסיף לכל אחת מן התמיסות הבאות 0.15M בריכוז H2SO4ל תמיסת "כמה מ. 3

: לסתירה מוחלטת

.KOH 0.5Mל תמיסת " מ30. א

.0.05M Ba(OH)2תמיסת ל " מ300. ב

?9.5 של pH- כדי להגיע לHClO4 1.6Mל " מ300 - צריך להוסיף לNaOHכמה גרם . 4

? 0.25M (Ka = 1.8·10-5) של תמיסת חומצה אצטית pH -מהו ה. א5.

10-5 של Kb בעל BOH של תמיסת בסיס חלש pH - חשבו את ה. ב .0.7M בריכוז

?Kaמה ערכו של . 3.5 - שווה לHA 0.1M תמיסת חומצה חלשה שלpH. א. 6

?ל מאותה תמיסה" מ100 - לNaA מול מהמלח 0.02 אם מוסיפים pH -מה יהיה ה. ב

: של התמיסות הבאותpH- חשב את ה. 7

.Kb (F-) = 1.4*10-11. מימן פלואורי1.00M .א

.Kb(NH3) = 1.8*10-5. בליטר מים(NH4Cl)אמוניום כלורי ' גר9.2 .ב

HA של תמיסה מימית המכילה pH - מהו ה .Ka = 1.6×10-5 שלפרוק יש קבוע , HA, לחומצה חלשה.9

?M 0.15בריכוז של ) אלקטרוליט חזק (NaA לאחר הוספת המלח pH -ומהו ה, M 0.25בריכוז של

4.6: סופיpH ; 2.7: התחלתי pH .א

5.0: סופיpH ; 2.3: התחלתי pH .ב

4.2: סופיpH ; 2.3: התחלתי pH .ג

3.8: סופיpH ; 2.3: התחלתי pH .ד

4.2: סופיpH ; 3.1: התחלתי pH .ה

5

.Kb = 2.8×10-7 : הוא BOH של הבסיס החלשפירוקקבוע ה. 10

.KW = [H+][OH−] = 10-14 :מים הוא של ה העצמי קבוע הפירוק

:הבאות של שתי התמיסות pH -חשב את ה

. מול של הבסיס בחצי ליטר מים0.5 :'תמיסה א

. הינו אלקטרוליט חזקBCl המלח . ליטר מים2- בBCl מול של המלח 2.0 : 'תמיסה ב

10.28 – 'תמיסה ב ; 3.28 – 'תמיסה א .א

3.72 – 'תמיסה ב ;10.72 – 'תמיסה א .ב

7.15 – 'תמיסה ב ; 3.28 – 'תמיסה א .ג

6.85 – 'תמיסה ב ;10.57 – 'תמיסה א .ד

4.72 – 'תמיסה ב ;10.72 – 'תמיסה א .ה

M 0.02 בריכוז CH3COOHל תמיסת "כמה מ. ל מים" מ100- הומסו ב NaOH גרם של 0.04. 11

?צריך כדי לסתור אותם

NaOH + CH3COOH CH3COONa + H2O: תגובת הסתירה היא

.ל" מ5 .א

.ל" מ10 .ב

.ל" מ20 .ג

.ל" מ50 .ד

.ל" מ100 .ה

1

פיתרון-תרגיל חומצות ובסיסים

: הינה חומצה חזקה ולכן תגובת הפירוק שלה במים היאHCl. א )1

HCl H+(aq) + Cl-

(aq)

n(HCl) = C V = 0.05mol/lit * 0.1 lit = 5x10-3 mol

n(H+) = n(HCl) = 5x10-3 mol

[H+] = n(H+) / V = 5x10-3 mol /0.2 lit = 0.025M

.61 ) =.0250(log -] = +H[log -= pH

:הינו בסי חזק ולכן תגובת הפירוק שלו במים היא NaOH . ב

NaOH Na+(aq) + OH-

(aq)

[OH-] = [NaOH] = 0.2M

pOH = -log [OH-] = -log (0.2) = 0.7

.313= .7 0- 14= pOH -14 = pH

:תגובת סתירה בין חומצה חזקה ובסיס חזק )2

KOH + HCl KCl(s) + H2O(l)

:לפי היחסים הסטכיומטריים

n(HCl) = n(KOH) = m / M.w = 0.7gr / 56 gr/mol = 0.0125 mol

ml.5 12= lit .0125 0= lit /mol1/ mol .01250= C / n ) = HCl(v

:תגובת סתירה בין חומצה חזקה ובסיס חזק .א) 3

2KOH + H2SO4 K2 SO4 (s) + 2H2O(l)

n(KOH) = C V = 0.5mol/lit * 30/1000 lit = 0.015 mol :לפי היחסים הסטכיומטריים

n(H2SO4) = 1/2 n(KOH) = 0.015 mol / 2 = 0.0075 mol

ml50 = lit .005 0= lit /mol.150/ mol .00750= C / n ) = 4SO2H(v

2

:תגובת סתירה בין חומצה חזקה ובסיס חזק .ב

2Ba(OH)2 + H2SO4 Ba SO4 (s) + 2H2O(l)

n(Ba(OH)2 ) = C V = 0.05mol/lit * 0.3 lit = 0.015 mol :לפי היחסים הסטכיומטריים

n(H2SO4) = n(Ba(OH)2 ) = 0.015 mol

ml100 = lit .1 0= lit /mol.150/ mol .0150= C / n ) = 4SO2H(v

:תגובת סתירה בין חומצה חזקה ובסיס חזק ) 4

NaOH + HClO4 NaClO4 (s) + H2O(l)

. pH = 9.7מ ליצור "מ לסתור את כל החומצה ועוד עודף ע" עNaOHדרוש לנו מספיק

:מ לסתור את כל החומצה "נחשב את הכמות הדרושה ע

n(HClO4) = C V = 1.6 mol/lit * 0.3 lit = 0.48 mol

:לפי היחסים הסטכיומטריים

n(NaOH) = n(HClO4) = 0.48 mol

m(NaOH) = n * M.W = 0.48 mol * 40 gr/mol = 19.2 gr

:pH = 9.7מ ליצור "נחשב את הכמות הדרושה ע

pH = 9.7= <pHבסיסי

pOH = 14 - pH = 14 - 9.7 = 4.5

pOH = -log [OH-] = 4.5

[OH-] = 3.16 x 10-5

n(OH-) = C V = 3.16 x 10-5mol/lit * 0.3 lit = 9.48 x 10-6 mol

n(NaOH) = n(OH-) = 9.48 x 10-6 mol

m(NaOH) = n * M.W = 9.48 x 10-6 mol * 40 gr/mol = 0.00038 gr

gr.20038 19= gr .00038 0+gr .2 19) = aOHN(totm

3

:מ "חומצה אצטית היא חומצה חלשה ולכן תגובת הפירוק שלה הינה תגובת ש. א) 5

H3C CO

OH H3C CO

O- + H+

AcOH AcO-

5108.1][

]][[ −+−

×==AcOH

HAcOKa

+ H+AcOH AcO-

M 0.25 0 0 :בהתחלה x x 0.25 - x :מ"בש

52

108.125.0][

]][[ −+−

×=−

==x

xAcOH

HAcOKa

25.025.0נניח כי →− x:

25.01012.2

108.125.0

3

52

<<×=

×=

−

−

x

x

.672) = 3-10x .12 2(log -] = +H[log -= pH .ב

+ OH-BOH B+

M 0.7 0 0 :בהתחלה x x 0.7 - x :מ"בש

52

107.0][

]][[ −−+

=−

==x

xBOH

OHBKb

7.07.0נניח כי →− x:

7.0106.2

107.0

3

52

<<×=

=

−

−

x

x

pOH = -log [OH-] = -log (2.6 x 10-3) = 2.6

.411 = 6. 2- 14= pOH -14 = pH

4

.א) 6

+ A-HA H+

M 0.1 0 0 :בהתחלה x x 0.1 - x :מ"בש

pH = -log [H+] = 3.5

[H+] = 3.16 x 10-4 = x

64

242

100.11016.31.0

)1016.3(1.0][

]][[ −−

−+−

×=×−

×=

−==

xx

HAHAKa

.ב

+ A-HA H+

M 0 0.1 M 0.2 :בהתחלה x x 0.1 - x + 0.2 :מ"בש

71051.0

)2.0(][

]][[ −+−

×=−+

==xxx

HAHAKa

1.01.0נניח כי →− x , 2.02.0 ולכן גם →+ x:

1.0105

1051.0

)2.0(

7

7

<<×=

×=

−

−

Mx

x

.36) = 7-10x 5 (log -] = +H[log -= pH

HF . א)7

Kbמתייחס לריאקציה :↔ HF(aq) + OH-(aq) F-

(aq) + H2O

Kaמתייחס לריאקציה : HF(aq) ↔ H+(aq) + F-

(aq)

411

14

10*14.710*4.1

10*1 −−

−

==

=

a

b

wa

k

kk

k

HF(aq) ↔ H+(aq) + F-

(aq)

M 1.00 0 0 :בהתחלה x x 1 - x :מ"בש

5

422

1014.71][

]][[ −+−

×=≈−

== xx

xHA

HFKa

.571) = .0270(log -= ]+H[log-= pH

MW = 53.3 gr/mole: (NH4Cl) משקל מולקולרי של אמוניום כלוריד .ב

mole: בליטר מיםNH4Clמולי ' מס

molegr

grMClNH 172.05.53

2.9172.0][ 4 =⇐=

Kbמתייחס לריאקציה :↔ NH3(aq) + H3O+(aq) NH4

+(aq) + H2O

Kaמתייחס לריאקציה : NH3(aq) + H2O ↔ NH4+

(aq) + OH-(aq)

105

14

10*6.510*8.1

10*1 −−

−

==

=

a

b

wa

k

kk

k

↔ NH3(aq) + H3O+(aq) NH4

+(aq) + H2O

M 0.172 0 0 :בהתחלה x x 0.172 - x :מ"בש

1022

4

33 106.5172.0172.0][

]][[ −+

+

×=≈−

==x

xx

NHOHNH

Ka

.05) = 6-10 x .89(log -= ]+H[log-= pH

, אך שימו לב שריכוז החומצה קטן מאוד, ולכן ניתן להניח שמתפרקת עד תום, הנה חומצה חזקהHCl .ג

:ולכן לא ניתן להזניח את הפרוטונים שמקורם בפירוק המים

H+ + OH- KW = 1*10-14 H2O ↔

HCl ↔ H+ + Cl- Ka = גבוה

[H+]תמיסה = [H+]חומצה + [H+]10-7*1 ≈ 10-7*1 + 10-9*1 = מים

9 (

+ A-HA H+

M 0.25 0 0 :בהתחלה x x 0.25 - x :מ"בש

pH = 7

6

52

106.125.0][

]][[ −+−

×=−

==x

xHA

HAKa

25.025.0נניח כי →− x:

25.0102

106.125.0

3

52

<<×=

×=

−

−

x

x

.72) = 3-10x 2 (log -] = +H[log -= pH

: הינו אלקטרוליט חזק הרי שתגובת הפירוק שלו במים היא תגובה שהולכת עד הסוףNaA-היות ו

NaOH Na+(aq) + A-

(aq)

[OH-] = [NaOH] = 0.15M

+ A-HA H+

x 10-3+0.15 M 2 x 10-3 0.25 +2 x 10-3 = 0.248 M 2 :בהתחלה

x 2 x 10-3 -x 0.248 + x - 0.152 :מ"בש

533

106.1248.0

152.0)102(248.0

)152.0)(102(][

]][[ −−−+−

×=−×

≈+

−−×==

xx

xxHA

HAKa

15.010974.1 3 <<×= − Mx

.584) = 3-10 x .9741-3-10 x 2(log -] = +H[log -= pH

' אהתשובה הנכונה היא תשובה

7

:' תמיסה א)10

+ OH-BOH B+

mol / 0.5 lit = 1M 0.5 0 0 :בהתחלה x x 1 - x :מ"בש

72

108.21][

]][[ −−+

×=−

==x

xBOH

OHBKb

11נניח כי →− x:

1103.5

108.21

4

72

<<×=

×=

−

−

x

x

pOH = -log [OH-] = -log (5.3 x 10-4) = 3.3

.710= .3 3- 14= pOH -14 = pH

:'תמיסה ב

: תגובה שהולכת עד הסוף הינו אלקטרוליט חזק הרי שתגובת הפירוק שלו במים היאBCl-היות ו

BCl B+(aq) + Cl-

(aq)

[B+] = [BCl] = n / V= 2.0 mol / 2 lit = 1M

B+יגיב עם בתגובה הבאה :

+ H2O BOHB+ + H+

1M 0 0 :בהתחלה x x 1 - x :מ"בש

87

14

10*57.310*8.2

10*1 −−

−

==

=

a

b

wa

k

kk

k

82

1057.31][

]][[ −+

+

×=−

==x

xB

HBOHKa

11נניח כי →− x:

8

1109.1

1057.31

4

82

<<×=

×=

−

−

x

x

.723) = 4-10 x .91(log -] = +H[log -= pH

'בהתשובה הנכונה היא תשובה

NaOH + CH3COOH CH3COONa + H2O :תגובת סתירה )11

n(NaOH) = m / M.W = 0.04 gr / 40gr/mol = 10-3 mol

n(CH3COOH) = n(NaOH) = 10-3 mol

ml50= lit .050= lit /mol02.0/ mol 3-10= C / n = )COOH3CH(v

'דהתשובה הנכונה היא תשובה