בגרות 2014 כיתה י"א

‫בחינת בגרות תשע"ד‪505  2014 ,‬‬
‫בחינת בגרות תשע"ד‪2014 ,‬‬
‫כל הזכויות שמורות למפמ"ר כימיה ולאגף הבחינות‪ ,‬משרד החינוך‪ ,‬מדינת ישראל‬
‫השאלות‬
‫פרק ראשון )‪ 40‬נקודות(‬
‫ענו על שתי השאלות ‪ 1‬ו‪) 2 -‬לכל שאלה ‪ 20 -‬נקודות(‪.‬‬
‫‪ .1‬ענו על כל הסעיפים א‪-‬ח בגיליון התשובות המצורף )לכל סעיף ‪ 2.5 -‬נקודות(‪.‬‬
‫בכל סעיף הקיפו במעגל את הספרה המציינת את התשובה הנכונה‪.‬‬
‫לפני שתענו‪ ,‬קראו את כל התשובות המוצגות‪.‬‬
‫א‪ .‬האותיות ‪ d ,c ,b ,a‬מסמלות אטומים של ארבעה יסודות הנמצאים באותה שורה בטבלה‬
‫המחזורית‪.‬‬
‫בטבלה שלפניכם מוצג מספר אלקטרוני הערכיות באטומים אלה‪.‬‬
‫האטום‬
‫מספר אלקטרוני הערכיות‬
‫‪a‬‬
‫‪1‬‬
‫‪b‬‬
‫‪2‬‬
‫‪c‬‬
‫‪6‬‬
‫‪d‬‬
‫‪7‬‬
‫מהי הקביעה הנכונה?‬
‫‪.1‬‬
‫הרדיוס של אטום ‪ a‬גדול מהרדיוס של אטום ‪.b‬‬
‫‪.2‬‬
‫אטום ‪ b‬יכול להתקשר לאטום ‪ c‬בקשר קוולנטי כפול‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫אנרגיית היינון של אטום ‪ c‬גבוהה מאנרגיית היינון של אטום ‪.d‬‬
‫‪.4‬‬
‫היערכות האלקטרונים באטום ‪ d‬היא ‪.2 , 5‬‬
‫‪  506‬בחינת בגרות תשע"ד‪2014 ,‬‬
‫ב‪ .‬לפניכם ארבעה היגדים הנוגעים לקשרים קוולנטיים‪.‬‬
‫מהו ההיגד הנכון?‬
‫‪.1‬‬
‫אורך הקשר ‪ C = C‬שווה לאורך הקשר ‪. C = O‬‬
‫‪.2‬‬
‫אורך הקשר ‪ C - H‬שווה לאורך הקשר ‪. N - H‬‬
‫‪.3‬‬
‫אנרגיית הקשר ‪ C = C‬גדולה מאנרגיית הקשר ‪. C - C‬‬
‫‪.4‬‬
‫אנרגיית הקשר ‪ C º C‬גדולה מאנרגיית הקשר ‪. C º N‬‬
‫ג‪ .‬למולקולה של מתאנאל‪ , CH 2O ,‬צורה מישורית משולשת‪.‬‬
‫לפניכם שלושה היגדים‪:III - I ,‬‬
‫‪.I‬‬
‫דרגת החמצון של אטום הפחמן במולקולה ‪ CH 2O‬היא אפס‪.‬‬
‫‪ .II‬במולקולה ‪ CH 2O‬יש דו‪-‬קוטב קבוע‪.‬‬
‫‪ .III‬בחומר )‪ CH 2O( ‬יש קשרי מימן בין המולקולות‪.‬‬
‫מה הם ההיגדים הנכונים?‬
‫ד‪.‬‬
‫‪.1‬‬
‫‪ I‬ו‪ II -‬בלבד‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪ I‬ו‪ III -‬בלבד‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪ II‬ו‪ III -‬בלבד‪.‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪ II ,I‬ו‪.III -‬‬
‫במעבדה ובתעשייה מפיקים ברום‪ , Br2(  ) ,‬על‪-‬פי התגובה‪:‬‬
‫¾¾ )‪2Br-(aq) + C 2(g‬‬
‫) ‪ 2C-(aq) + Br2(‬‬
‫לתוך ‪ 200‬מ"ל תמיסה מימית שהכלה יוני ברום‪ , Br-(aq) ,‬הזרימו ‪ 500‬מ"ל גז כלור‪. C 2(g) ,‬‬
‫החומרים הגיבו בשלמות‪ .‬בתנאי התגובה הנפח של ‪ 1‬מול גז היה ‪ 25‬ליטר‪.‬‬
‫מהו הריכוז של יוני )‪ C-(aq‬בתום התגובה?‬
‫‪.1‬‬
‫‪0.02M‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪0.0285M‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪0.1M‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪0. 2M‬‬
‫בחינת בגרות תשע"ד‪507  2014 ,‬‬
‫ה‪ 60 .‬מ"ל אמוניה‪ , NH3(g) ,‬הגיבו בשלמות עם ‪ 60‬מ"ל חמצן‪. O 2(g) ,‬‬
‫התקבלו ‪ 90‬מ"ל אדי מים‪ , H 2O(g) ,‬ו‪ 30 -‬מ"ל של גז נוסף‪.‬‬
‫כל הנפחים נמדדו באותם תנאים של טמפרטורה ולחץ‪.‬‬
‫מהו הגז הנוסף שהתקבל בתגובה?‬
‫ו‪.‬‬
‫‪.1‬‬
‫)‪N 2(g‬‬
‫‪.2‬‬
‫)‪N 2O(g‬‬
‫‪.3‬‬
‫)‪NO(g‬‬
‫‪.4‬‬
‫)‪NO 2(g‬‬
‫נתונות ארבע מתכות המדורגות לפי הכושר היחסי שלהן לחזר‪:‬‬
‫)‪Cd (s) > Ni(s) > Pb(s) > Ag (s‬‬
‫בטבלה שלפניכם מידע על ארבעה ניסויים‪ ,d-a ,‬שבוצעו במעבדה‪.‬‬
‫בכל ניסוי טבלו פס מתכת בתמיסה מימית שהכילה יוני מתכת‪.‬‬
‫המתכת‬
‫יוני המתכת‬
‫)‪Ag+(aq‬‬
‫)‪Ag(s‬‬
‫)‪Pb(s‬‬
‫‪a‬‬
‫)‪Pb 2+(aq‬‬
‫‪b‬‬
‫)‪Ni 2+(aq‬‬
‫)‪Cd 2+(aq‬‬
‫באילו מהניסויים התרחשה תגובה?‬
‫‪.1‬‬
‫‪ a‬ו‪ b -‬בלבד‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪ b‬ו‪ c -‬בלבד‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫‪ b‬ו‪ d -‬בלבד‪.‬‬
‫‪.4‬‬
‫‪ a‬ו‪ c -‬בלבד‪.‬‬
‫)‪Ni (s‬‬
‫)‪Cd(s‬‬
‫‪c‬‬
‫‪d‬‬
‫‪  508‬בחינת בגרות תשע"ד‪2014 ,‬‬
‫ז‪ .‬לפניכם ניסוחים של שלוש תגובות )‪:(3) - (1‬‬
‫¾¾ ) ‪(1) Na (s) + H 2O(‬‬
‫)‪ Na +(aq) + 12 H 2(g) + OH-(aq‬‬
‫¾¾ ) ‪(2) K 2CO3(s) + H 2O(‬‬
‫)‪ 2K +(aq) + HCO3-(aq) + OH-(aq‬‬
‫¾¾ )‪(3) CO 2(g) + Ca 2(aq) + 2OH-(aq‬‬
‫) ‪ CaCO3(s) + H 2O( ‬‬
‫מהי הקביעה הנכונה?‬
‫‪.1‬‬
‫בתגובה )‪ (1‬מגיב ) ‪ H 2O(‬כחומצה‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫בתגובה )‪ (2‬מגיב ) ‪ H 2O(‬כבסיס‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫כאשר מכניסים למים )‪ , K 2CO3(s‬מתקבלת תמיסה שה‪ pH -‬שלה קטן מ‪.7 -‬‬
‫‪.4‬‬
‫כאשר מזרימים )‪ CO 2(g‬לתוך תמיסת סידן הידרוקסידי‪ , Ca(OH) 2(aq) ,‬ה‪ pH -‬של‬
‫התמיסה יורד‪.‬‬
‫ח‪ .‬לפניכם ייצוג מקוצר לנוסחת המבנה של חומצה גלוטמית‪.‬‬
‫‪O‬‬
‫‪OH‬‬
‫‪O‬‬
‫‪HO‬‬
‫‪NH 2‬‬
‫מה הוא המשפט הנכון?‬
‫‪.1‬‬
‫הנוסחה המולקולרית של חומצה גלוטמית היא ‪. C5 H 4 NO 4‬‬
‫‪.2‬‬
‫בנוסחת המבנה של חומצה גלוטמית‪ ,‬הקבוצה הצדדית‪ ,R ,‬היא ‪. -COOH‬‬
‫‪.3‬‬
‫בתמיסה מימית‪ ,‬ב‪ , pH = 7 -‬המטען הכולל על חלקיקי החומצה הגלוטמית הוא )‪.(-1‬‬
‫‪.4‬‬
‫חומצה גלוטמית היא נוזל בטמפרטורת החדר‪.‬‬
‫בחינת בגרות תשע"ד‪509  2014 ,‬‬
‫ניתוח קטע ממאמר מדעי ‪ -‬חובה‬
‫‪ .2‬קראו את הקטע שלפניכם‪ ,‬וענו על כל הסעיפים א‪-‬ד שאחריו‪.‬‬
‫"דלק ירוק" מאצות‬
‫בשרפה של דלקים כמו נפט ופחם נפלט‬
‫פחמן דו‪-‬חמצני‪ . CO 2(g) ,‬יש מדענים‬
‫הסבורים כי עלייה בריכוז )‪CO 2(g‬‬
‫באטמוספרה גורמת‪ ,‬בין היתר‪ ,‬לשינויי‬
‫אקלים ולעלייה בחומציות של מי הים‪.‬‬
‫)‪ CO 2(g‬מגיב עם מים‪ , H 2O( ) ,‬על‪-‬פי התגובה‪:‬‬
‫¾¾ ) ‪. CO 2(g) + 2H 2O( ‬‬
‫)‪ H3O+(aq) + HCO3-(aq‬‬
‫מדענים מנסים למצוא דרכים לצמצום הכמות של )‪ CO 2(g‬הנפלטת לאטמוספרה‪.‬‬
‫אחת הדרכים היא גידול אצות זעירות הקולטות )‪ CO 2(g‬ומנצלות אותו ליצירת תרכובות‬
‫פחמן‪ .‬שיטה זו מכונה ביוקונברסיה‪.‬‬
‫בספרד פועל מתקן ניסיוני שמזרימים בו )‪ CO 2(g‬שנפלט מארובות של מפעל מלט‪ ,‬לתוך‬
‫צינורות זכוכית המכילים מים ואצות זעירות‪ .‬בהשפעתה של קרינת השמש האצות‬
‫מתרבות במהירות‪ ,‬ומפיקים מהן תערובת של תרכובות פחמן הדומה בתכונות הבערה שלה‬
‫לנפט‪ .‬תערובת זו היא "דלק ירוק"‪ ,‬מכיוון שבעת שרפתה לא נפלטים לאוויר חומרים‬
‫מזהמים כמו אלה הנפלטים בשרפת נפט או פחם‪ .‬התערובת נוצרת במתקן הניסיוני בתוך‬
‫‪ 48‬שעות‪ ,‬לעומת הנפט בטבע שהיווצרותו נמשכת מיליוני שנים‪.‬‬
‫גם בישראל הוקם מתקן הפועל בשיטת הביוקונברסיה‪ .‬המתקן נמצא באשקלון‪ ,‬ליד תחנת‬
‫הכוח להפקת חשמל המופעל על‪-‬ידי שרפת פחם‪. C(s) ,‬‬
‫במתקן זה מזרימים את ה‪ CO 2(g) -‬שנוצר בשרפת הפחם לתוך ברכות מי ים שבהן אצות‬
‫זעירות‪ .‬האצות קולטות )‪ CO 2(g‬ומתרבות במהירות‪ .‬מאצות אלה מפיקים חומצות שומן‬
‫מסוג אומגה ‪ ,3‬ומהן מכינים תוסף תזונה‪.‬‬
‫בישראל מקווים שבעתיד יהיה אפשר לייצר בשיטת הביוקונברסיה גם "דלק ירוק"‪.‬‬
‫)מעובד על‪-‬פי‪ :‬מרלן גרינפטר‪" ,‬פתרון למחסור בנפט ולבעיית שינוי האקלים"‪ ,‬אפוק טיימס ישראל‪ ,‬מאי ‪(2011‬‬
‫‪  510‬בחינת בגרות תשע"ד‪2014 ,‬‬
‫א‪.‬‬
‫הניחו שבתחנות הכוח בישראל המופעלות על‪-‬ידי פחם נשרפים בכל שעה ‪ 1620‬טון פחם‪, C(s) ,‬‬
‫בחמצן‪ , O 2(g) ,‬שבאוויר‪.‬‬
‫‪i‬‬
‫נסחו את תגובת השרפה של פחם‪.‬‬
‫‪ii‬‬
‫ב‪ 1 -‬טון יש ‪ 1,000,000‬גרם ) ‪ 1⋅106‬גרם(‪.‬‬
‫כמה מול פחם נשרף בכל שעה בתחנות הכוח האלה? פרטו את חישוביכם‪.‬‬
‫‪iii‬‬
‫מהי המסה של )‪ CO 2(g‬שנפלטת לאטמוספרה בכל שעה מתחנות הכוח האלה?‬
‫פרטו את חישוביכם‪.‬‬
‫ב‪.‬‬
‫על‪-‬פי המידע שבקטע‪ ,‬ציינו שני יתרונות לשימוש בשיטת הביוקונברסיה‪.‬‬
‫ג‪.‬‬
‫ברכות‪ ,‬שהכילו אותו נפח של מי ים‪ ,‬הזרימו )‪ CO 2(g‬באותו קצב‪ .‬רק באחת מהברכות‬
‫לשתי ֵ‬
‫היו אצות‪ .‬שאר התנאים זהים‪.‬‬
‫איזה מהגרפים ‪ III - I‬שלפניכם מתאר את שינוי ה‪ pH -‬של מי הים עם הזמן‪ ,‬בכל אחת‬
‫מהברכות? נמקו‪.‬‬
‫‪pH‬‬
‫‪pH‬‬
‫ללא אצות‬
‫עם אצות‬
‫‪7.6‬‬
‫ללא אצות‬
‫‪7.0‬‬
‫זמן‬
‫‪I‬‬
‫ד‪.‬‬
‫‪i‬‬
‫‪pH‬‬
‫עם אצות‬
‫‪7.6‬‬
‫עם אצות‬
‫‪7.0‬‬
‫זמן‬
‫‪II‬‬
‫ללא אצות‬
‫‪7.6‬‬
‫‪7.0‬‬
‫זמן‬
‫‪III‬‬
‫במולקולה של אחת מחומצות השומן מסוג אומגה ‪ 3‬המופקות מאצות יש ‪ 20‬אטומי פחמן‬
‫ו‪ 5 -‬קשרים כפולים‪ ,‬כולם במבנה ציס‪ .‬כתבו רישום מקוצר לחומצת שומן זו‪.‬‬
‫‪ii‬‬
‫באחד השלבים בתהליך הפקת חומצות השומן מן האצות משתמשים בממס‪ .‬איזה מן‬
‫הממסים ‪ -‬מים‪ , H 2O( ) ,‬או הקסאן‪ - C6 H14( ) ,‬מתאים להמסת חומצות השומן?‬
‫הסבירו‪.‬‬
‫בחינת בגרות תשע"ד‪511  2014 ,‬‬
‫פרק שני )‪ 60‬נקודות(‬
‫ענו על שלוש מהשאלות ‪) 8-3‬לכל שאלה ‪ 20 -‬נקודות(‪.‬‬
‫מבנה האטום‪ ,‬קישור ותכונות של חומרים‬
‫‪.3‬‬
‫תירוקסין הוא הורמון המופרש על‪-‬ידי בלוטת התריס‪ ,‬ותפקידו לווסת קצב חילוף חומרים בגוף‪.‬‬
‫א‪.‬‬
‫לפניכם ייצוג מקוצר לנוסחת המבנה של תירוקסין‪.‬‬
‫‪O‬‬
‫‪OH‬‬
‫‪NH 2‬‬
‫‪I‬‬
‫‪I‬‬
‫‪HO‬‬
‫‪O‬‬
‫‪I‬‬
‫‪I‬‬
‫במולקולה של תירוקסין יש ‪ 4‬אטומי חמצן‪ ,O ,‬בקבוצות פונקציונליות שונות‪ .‬רשמו את‬
‫הנוסחה של כל אחת מן הקבוצות הפונקציונליות האלה‪ ,‬וציינו את השם של כל קבוצה‪.‬‬
‫ב‪.‬‬
‫ברפואה מאבחנים בעיות בפעילות של בלוטת התריס באמצעות יוד רדיואקטיבי‪.‬‬
‫‪i‬‬
‫בטבלה שלפניכם מידע חלקי על שני איזוטופים רדיואקטיביים של יוד‪.I ,‬‬
‫העתיקו את הטבלה למחברת הבחינה והשלימו אותה‪.‬‬
‫סמל‬
‫האיזוטופ‬
‫‪I‬‬
‫מספר‬
‫אטומי‬
‫מספר‬
‫מסה‬
‫מספר‬
‫פרוטונים‬
‫מספר‬
‫אלקטרונים‬
‫מספר‬
‫נויטרונים‬
‫‪131‬‬
‫‪70‬‬
‫‪ii‬‬
‫איזוטופ ‪ 131 I‬פולט קרינה רדיואקטיבית והופך ל‪. 131 Xe -‬‬
‫מהו סוג הקרינה הרדיואקטיבית הנפלטת‪ α ,‬או ‪ ?β‬נמקו‪.‬‬
‫‪  512‬בחינת בגרות תשע"ד‪2014 ,‬‬
‫ג‪.‬‬
‫בתנאי החדר היסוד יוד‪ , I 2(s) ,‬הוא מוצק שצבעו סגול אפור‪.‬‬
‫בניסוי שבוצע במעבדה הכניסו לכל אחת משתי מבחנות )‪ (2) - (1‬גבישים של )‪. I 2(s‬‬
‫למבחנה )‪ (1‬הוסיפו ‪-1‬פרופאנול‪. C3H 7 OH ( ) ,‬‬
‫למבחנה )‪ (2‬הוסיפו מים‪. H 2O( ) ,‬‬
‫רק באחת משתי המבחנות התקבלה תערובת הומוגנית‪.‬‬
‫ד‪.‬‬
‫‪i‬‬
‫קבעו באיזו מבחנה‪ (1) ,‬או )‪ ,(2‬התקבלה תערובת הומוגנית‪.‬‬
‫‪ii‬‬
‫תארו ברמה מיקרוסקופית את התערובת ההומוגנית שהתקבלה‪.‬‬
‫‪iii‬‬
‫נסחו את התהליך לקבלת התערובת ההומוגנית‪.‬‬
‫בטבלה שלפניכם מוצגים נתונים על ‪-1‬פרופאנול ואצטון‪.‬‬
‫הנוסחה‬
‫המולקולרית‬
‫נוסחת המבנה‬
‫טמפרטורת‬
‫הרתיחה )‪(C‬‬
‫החומר‬
‫‪-1‬פרופאנול‬
‫‪C3 H 8 O‬‬
‫‪CH3 - CH 2 - CH 2 - OH‬‬
‫‪97‬‬
‫אצטון‬
‫‪C3 H 6 O‬‬
‫?‬
‫‪57‬‬
‫נתונות שתי נוסחאות מבנה‪ A ,‬ו‪.B -‬‬
‫‪O‬‬
‫||‬
‫‪CH3 - C- CH3‬‬
‫‪CH 2 = CH - CH 2 - OH‬‬
‫‪A‬‬
‫‪B‬‬
‫קבעו איזו מהנוסחאות‪ A ,‬או ‪ ,B‬היא נוסחת המבנה של אצטון‪.‬‬
‫הסבירו מדוע פסלתם את הנוסחה האחרת‪.‬‬
‫בחינת בגרות תשע"ד‪513  2014 ,‬‬
‫מבנה‪ ,‬קישור ותכונות של חומרים‬
‫‪ .4‬לפניכם ארבעה איורים‪ ,d - a ,‬המתארים בצורה סכמטית את המבנה של ארבעה מוצקים‪:‬‬
‫מגנזיום‪ ; Mg (s) ,‬אשלגן כלורי‪ ; KC (s) ,‬יוד‪ ; I 2(s) ,‬יהלום‪. C(s) ,‬‬
‫‪+‬‬
‫–‬
‫‪+‬‬
‫–‬
‫‪+‬‬
‫–‬
‫‪+‬‬
‫–‬
‫‪+‬‬
‫–‬
‫‪+‬‬
‫–‬
‫‪+‬‬
‫–‬
‫‪+‬‬
‫–‬
‫‪+‬‬
‫–‬
‫‪+‬‬
‫–‬
‫‪+‬‬
‫–‬
‫‪+‬‬
‫–‬
‫‪+‬‬
‫‪b‬‬
‫‪a‬‬
‫ ‪- - -‬‬‫‪+2 +2 +2 +2 +2‬‬
‫ ‪- - - -‬‬‫‪+2 +2 +2 +2 +2‬‬
‫ ‪- - - -‬‬‫‬‫‪+2 +2 +2 +2 +2‬‬
‫ ‪- - - - -‬‬‫‪+2 +2 +2 +2 +2‬‬
‫ ‪- - -‬‬‫‪d‬‬
‫‪c‬‬
‫א‪.‬‬
‫העתיקו את הטבלה שלפניכם למחברת הבחינה‪ ,‬והשלימו אותה‪.‬‬
‫האיור‬
‫‪a‬‬
‫‪b‬‬
‫‪c‬‬
‫‪d‬‬
‫נוסחת המוצק‬
‫המתואר באיור‬
‫סוגי החלקיקים במוצק‬
‫סוג הקשרים בין‬
‫החלקיקים במוצק‬
‫‪  514‬בחינת בגרות תשע"ד‪2014 ,‬‬
‫ב‪.‬‬
‫הסבירו מדוע מגנזיום‪ , Mg (s) ,‬מוליך חשמל ואילו יהלום‪ , C(s) ,‬אינו מוליך חשמל‪ .‬בתשובתכם‬
‫התייחסו למבנה החומרים‪.‬‬
‫ג‪.‬‬
‫ד‪.‬‬
‫אשלגן כלורי‪ , KC (s) ,‬מופק בישראל ממי ים המלח‪.‬‬
‫‪i‬‬
‫אשלגן כלורי מתמוסס היטב במים‪ .‬נסחו את תהליך ההמסה במים של )‪. KC (s‬‬
‫‪ii‬‬
‫תארו ברמה מיקרוסקופית תמיסה מימית של אשלגן כלורי‪.‬‬
‫ההיגדים ‪ ii - i‬שלפניכם עוסקים בשתי תרכובות של יוד‪ :‬מימן יודי‪ , HI(g) ,‬ויוד ברומי‪. IBr(s) ,‬‬
‫קבעו עבור כל אחד מההיגדים ‪ ii - i‬אם הוא נכון או לא נכון‪ .‬נמקו כל קביעה‪.‬‬
‫‪i‬‬
‫המטען החלקי על אטומי יוד‪ ,I ,‬הוא חיובי‪ ,‬גם במולקולה ‪ HI‬וגם במולקולה ‪.IBr‬‬
‫‪ii‬‬
‫בטמפרטורת החדר יוד ברומי הוא מוצק ואילו מימן יודי הוא גז‪ ,‬זאת בשל ההבדל בחוזק‬
‫הקשרים הקוולנטיים ‪ I - Br‬ו‪. H - I -‬‬
‫בחינת בגרות תשע"ד‪515  2014 ,‬‬
‫סטויכיומטריה‬
‫‪ .5‬השאלה עוסקת באמוניום ברומי‪ , NH 4 Br(s) ,‬המשמש חומר מעכב בערה למוצרי עץ‪.‬‬
‫אפשר להפיק )‪ NH 4 Br(s‬מאמוניה‪. NH3(g) ,‬‬
‫א‪.‬‬
‫אמוניה‪ , NH3(g) ,‬מגיבה עם מימן ברומי‪ , HBr(g) ,‬על‪-‬פי תגובה )‪:(1‬‬
‫¾¾ )‪(1) NH3(g) + HBr(g‬‬
‫)‪ NH 4 Br(s‬‬
‫חשבו את המסה של )‪ NH 4 Br(s‬שתתקבל בתגובה בין ‪ 336‬מ"ל )‪ NH3(g‬ובין נפח מתאים של‬
‫)‪ . HBr(g‬בתנאי התגובה הנפח של ‪ 1‬מול גז הוא ‪ 22.4‬ליטר‪ .‬פרטו את חישוביכם‪.‬‬
‫ב‪.‬‬
‫אמוניה‪ , NH3(g) ,‬מגיבה עם ברום‪ , Br2(g) ,‬על‪-‬פי תגובה )‪.(2‬‬
‫לפניכם ניסוח לא מאוזן של תגובה )‪:(2‬‬
‫¾¾ )‪(2) 8NH3(g) + __ Br2(g‬‬
‫)‪ __ NH 4 Br(s) + __ N 2(g‬‬
‫לכלי סגור הכניסו ‪ 240‬מ"ל )‪ Br2(g‬ונפח מתאים של )‪ . NH3(g‬הגזים הגיבו בשלמות‪.‬‬
‫נוצרו ‪ 80‬מ"ל חנקן‪ , N 2(g) ,‬וכמות מסוימת של )‪. NH 4 Br(s‬‬
‫הנפחים של כל הגזים נמדדו באותם תנאים של טמפרטורה ולחץ‪.‬‬
‫‪i‬‬
‫היעזרו בנתונים ורשמו ניסוח מאוזן לתגובה )‪.(2‬‬
‫הסבירו כיצד קבעתם את המקדמים בניסוח התגובה‪.‬‬
‫‪ii‬‬
‫מהו הנפח של )‪ NH3(g‬שהגיב בתגובה זו? פרטו את חישוביכם‪.‬‬
‫‪iii‬‬
‫קבעו אם במהלך התגובה הלחץ בכלי עלה‪ ,‬ירד או לא השתנה‪ .‬נמקו‪.‬‬
‫‪iv‬‬
‫האם על‪-‬פי הנתונים אפשר לחשב את מסת המוצק שהתקבל בתגובה )‪?(2‬‬
‫אם כן‪ ,‬חשבו את מסת המוצק‪ .‬אם לא‪ ,‬הסבירו מדוע‪.‬‬
‫ג‪.‬‬
‫לפניכם ניסוח תהליך ההמסה במים של )‪: NH 4 Br(s‬‬
‫‪HO‬‬
‫)‪2 (‬‬
‫¾¾ )‪(3) NH 4 Br(s‬‬
‫)‪¾ NH 4+(aq) + Br-(aq‬‬
‫במעבדה הכינו ‪ 300‬מ"ל תמיסה‪ ,‬על‪-‬ידי המסת )‪ NH 4 Br(s‬במים‪.‬‬
‫לתמיסה זו הוסיפו ‪ 120‬מ"ל תמיסת כסף חנקתי‪ , AgNO3(aq) ,‬בריכוז ‪.0.8M‬‬
‫התרחשה תגובה )‪.(4‬‬
‫¾¾ )‪(4) Ag +(aq) + Br-(aq‬‬
‫)‪ AgBr(s‬‬
‫יוני )‪ Ag+(aq‬ויוני )‪ Br-(aq‬הגיבו בשלמות‪.‬‬
‫‪i‬‬
‫כמה מול יוני )‪ Br-(aq‬הגיבו עם יוני )‪ ? Ag+(aq‬פרטו את חישוביכם‪.‬‬
‫‪ii‬‬
‫מהו הריכוז המולרי של תמיסת )‪ NH 4 Br(aq‬שהכינו במעבדה? פרטו את חישוביכם‪.‬‬
‫‪  516‬בחינת בגרות תשע"ד‪2014 ,‬‬
‫חמצון‪ ,‬חיזור וסטויכיומטריה‬
‫‪ .6‬תרכובות המכילות יוני כרומט‪ , CrO 4 2- ,‬משמשות בתעשיית הציפויים של מתכות‪.‬‬
‫יוני )‪ CrO 4 2-(aq‬הם רעילים‪ ,‬ולכן שפכים תעשייתיים המכילים יוני )‪ CrO 4 2-(aq‬חייבים לעבור‬
‫טיפול לפני הזרמתם לביוב‪.‬‬
‫במהלך הטיפול במי השפכים יוני )‪ CrO 4 2-(aq‬הופכים לחלקיקים שבהם דרגת החמצון של אטומי‬
‫‪ Cr‬היא ‪. +3‬‬
‫א‪.‬‬
‫‪i‬‬
‫האם לטיפול ביוני )‪ CrO 4 2-(aq‬דרוש חומר מחמצן או חומר מחזר? נמקו‪.‬‬
‫‪ii‬‬
‫רק אחד משני החומרים‪ ,‬יוד‪ I 2(s) ,‬או פלואור‪ , F2(g) ,‬יכול להתאים לטיפול ביוני‬
‫)‪ CrO 4 2-(aq‬שבמי השפכים‪ .‬קבעו מהו החומר המתאים‪ .‬נמקו‪.‬‬
‫ב‪.‬‬
‫אחת השיטות לטיפול ביוני )‪ CrO 4 2-(aq‬שבמי השפכים היא באמצעות תגובה עם גפרית דו‪-‬‬
‫חמצנית‪. SO 2(g) ,‬‬
‫יוני )‪ CrO 4 2-(aq‬מגיבים עם )‪ SO 2(g‬על‪-‬פי תגובה )‪:(1‬‬
‫¾¾ )‪(1) 3SO 2(g) + 2CrO 4 2-(aq) + 4H3O+(aq‬‬
‫) ‪ 3SO 4 2-(aq) + 2Cr 3+(aq) + 6H 2O(‬‬
‫בתנאי התגובה הנפח של ‪ 1‬מול גז הוא ‪ 25‬ליטר‪.‬‬
‫כמה מול יוני )‪ CrO 4 2-(aq‬מגיבים עם ‪ 150‬ליטר )‪ ? SO 2(g‬פרטו את חישוביכם‪.‬‬
‫ג‪.‬‬
‫שיטה אחרת לטיפול ביוני )‪ CrO 4 2-(aq‬שבמי השפכים היא באמצעות תגובה עם ברזל‪. Fe(s) ,‬‬
‫‪i‬‬
‫קבעו איזה מבין שני הניסוחים )‪ (3) - (2‬שלפניכם הוא הניסוח הנכון של התגובה בין יוני‬
‫)‪ CrO 4 2-(aq‬ל‪ . Fe(s) -‬נמקו‪.‬‬
‫¾¾ )‪(2) 2CrO 4 2-(aq) + Fe(s) + 4H3O+(aq‬‬
‫) ‪ 2CrO3(s) + Fe3+(aq) + 6H 2O(‬‬
‫¾¾ )‪(3) CrO 42-(aq) + Fe(s) + 8H3O+(aq‬‬
‫) ‪ Cr 3+(aq) + Fe3+(aq) + 12H 2O(‬‬
‫‪ii‬‬
‫על‪-‬פי ניסוח התגובה שבחרתם בתשובתכם לתת‪-‬סעיף ג ‪ ,i‬חשבו כמה מול אלקטרונים‬
‫עוברים בתגובה שבה מגיב ‪ 101‬גרם )‪ . Fe(s‬פרטו את חישוביכם‪.‬‬
‫ד‪.‬‬
‫פלדות אל‪-‬חלד הן סגסוגות של ברזל‪ , Fe(s) ,‬המכילות לפחות ‪ 11.5%‬כרום‪. Cr(s) ,‬‬
‫‪i‬‬
‫מהי דרגת החמצון של אטומי כרום בפלדת אל‪-‬חלד? נמקו‪.‬‬
‫‪ii‬‬
‫הכרום שבפלדת אל‪-‬חלד מגיב עם חמצן‪ , O 2(g) ,‬המצוי באוויר‪ .‬על פני הסגסוגת נוצרת‬
‫שכבה דקה של התחמוצת )‪ , Cr2 O3(s‬המקנה לסגסוגת עמידות בפני קורוזיה‪.‬‬
‫קבעו אם בתהליך היווצרות התחמוצת‪ ,‬הכרום מגיב כמחזר או כמחמצן‪ .‬נמקו‪.‬‬
‫בחינת בגרות תשע"ד‪517  2014 ,‬‬
‫חומצות ובסיסים וסטויכיומטריה‬
‫‪ .7‬בטבלה שלפניכם מוצגים נתונים על ארבע תמיסות מימיות )‪.(4) - (1‬‬
‫א‪.‬‬
‫התמיסה‬
‫נוסחת החומר שהוכנס למים‬
‫נפח התמיסה )מ"ל(‬
‫ריכוז התמיסה )‪(M‬‬
‫)‪(1‬‬
‫)‪HBr(g‬‬
‫‪300‬‬
‫‪0.03‬‬
‫)‪(2‬‬
‫) ‪H 2SO 4(‬‬
‫‪200‬‬
‫‪0.02‬‬
‫)‪(3‬‬
‫)‪NaOH (s‬‬
‫‪300‬‬
‫‪0.03‬‬
‫)‪(4‬‬
‫)‪HI(g‬‬
‫‪200‬‬
‫?‬
‫‪i‬‬
‫נסחו את התהליך שמתרחש כאשר מכניסים למים כל אחד משלושת החומרים‪:‬‬
‫)‪. NaOH (s) , H 2SO 4( ) , HBr(g‬‬
‫‪ii‬‬
‫דרגו את שלוש התמיסות )‪ (3) - (1‬לפי ה‪ ,pH -‬מהנמוך לגבוה‪.‬‬
‫‪iii‬‬
‫ה‪ pH -‬של תמיסה )‪ (4‬שווה ל‪ pH -‬של תמיסה )‪.(2‬‬
‫קבעו מהו הריכוז של תמיסה )‪ .(4‬נמקו‪.‬‬
‫ב‪.‬‬
‫‪i‬‬
‫ערבבו ‪ 200‬מ"ל תמיסה )‪ (1‬עם ‪ 100‬מ"ל תמיסה )‪.(3‬‬
‫ציינו את כל סוגי היונים בתמיסה שהתקבלה לאחר הערבוב‪ .‬נמקו‪.‬‬
‫‪ii‬‬
‫ל‪ 100 -‬מ"ל של תמיסה )‪ (1‬הוסיפו תמיסת )‪. NaBr(aq‬‬
‫ה‪ pH -‬של התמיסה שהתקבלה היה גבוה מה‪ pH -‬של תמיסה )‪ .(1‬הסבירו מדוע‪.‬‬
‫ג‪.‬‬
‫נוגדי חומצה משמשים תרופות הסותרות עודף חומציות בקיבה‪.‬‬
‫טבלייה אחת של נוגד חומצה מסוים מכילה ‪ 0.2‬גרם מגנזיום הידרוקסידי‪, Mg(OH) 2(s) ,‬‬
‫ו‪ 0.2 -‬גרם אלומיניום הידרוקסידי‪. A(OH)3(s) ,‬‬
‫כאשר נוגד חומצה זה בא במגע עם הסביבה החומצית שבקיבה מתרחשות התגובות )‪ (1‬ו‪:(2) -‬‬
‫¾¾ )‪(1) Mg(OH) 2(s) + 2H3O+(aq‬‬
‫) ‪ Mg 2+(aq) + 4H 2O(‬‬
‫¾¾ )‪(2) A(OH)3(s) + 3H3O+(aq‬‬
‫) ‪ A3+(aq) + 6H 2O( ‬‬
‫חשבו את המספר הכולל של מול יוני )‪ H3O+(aq‬המגיבים עם טבלייה אחת של נוגד חומצה זה‪.‬‬
‫פרטו את חישוביכם‪.‬‬
‫‪  518‬בחינת בגרות תשע"ד‪2014 ,‬‬
‫כימיה של מזון‬
‫‪ .8‬שמן זית הוא אחד משמני המאכל הנפוצים ביותר בעולם‪ ,‬ובמיוחד באזור הים התיכון‪.‬‬
‫מרבית חומצות השומן שבשמן זית נמצאות בטריגליצרידים‪ ,‬ומקצתן מצויות כחומצות שומן‬
‫חופשיות‪.‬‬
‫בטבלה שלפניכם מוצגות חומצות השומן העיקריות המצויות בשמן זית‪.‬‬
‫חומצת השומן‬
‫רישום מקוצר של חומצת השומן‬
‫חומצה פלמיטית‬
‫‪C16 : 0‬‬
‫חומצה סטארית‬
‫‪C18 : 0‬‬
‫חומצה אולאית‬
‫‪C18 :1w9, cis‬‬
‫חומצה לינולאית‬
‫‪C18 : 2w6, cis, cis‬‬
‫א‪.‬‬
‫טמפרטורת ההיתוך של חומצה לינולאית נמוכה מטמפרטורת ההיתוך של חומצה אולאית‪.‬‬
‫הסבירו מדוע‪.‬‬
‫ב‪.‬‬
‫לפניכם ייצוג מקוצר לנוסחת המבנה של טריגליצריד המצוי בשמן זית‪.‬‬
‫‪O‬‬
‫‪O O‬‬
‫‪O O‬‬
‫‪O‬‬
‫היעזרו בנתונים שבטבלה וקבעו מאילו חומצות שומן מורכב טריגליצריד זה‪.‬‬
‫ג‪.‬‬
‫שמן זית מכיל גם ויטמינים‪ .‬לפניכם שתי נוסחאות מבנה‪ ,II - I ,‬של שני ויטמינים‪.‬‬
‫‪OH‬‬
‫‪H‬‬
‫‪N‬‬
‫‪OH‬‬
‫‪O‬‬
‫‪O‬‬
‫‪HO‬‬
‫‪O‬‬
‫‪O‬‬
‫‪I‬‬
‫‪II‬‬
‫קבעו איזו מהנוסחאות‪ I ,‬או ‪ ,II‬מתאימה לוויטמין המצוי בשמן זית‪ .‬נמקו‪.‬‬
‫בחינת בגרות תשע"ד‪519  2014 ,‬‬
‫ד‪.‬‬
‫לקחו דגימה של ‪ 20‬גרם שמן זית והמיסו אותה בכוהל מתאים‪ .‬לתמיסה זו הוסיפו תמיסת‬
‫אשלגן הידרוקסידי‪. KOH (aq) ,‬‬
‫חומצות השומן החופשיות בשמן הזית הגיבו על‪-‬פי התגובה‪:‬‬
‫¾¾ )‪ ) + OH-(aq‬כוהל ( ‪R - COOH‬‬
‫) ‪ ) + H 2O(‬כוהל(‪ R - COO-‬‬
‫‪ R‬מסמל את השרשרת הפחמימנית במולקולה של חומצת השומן‪.‬‬
‫נדרשו ‪ 8.5‬מ"ל תמיסת )‪ KOH (aq‬בריכוז ‪ 0.1M‬לסתירה מלאה של חומצות השומן החופשיות‬
‫בדגימת השמן‪.‬‬
‫‪i‬‬
‫מהו מספר המולים של יוני )‪ OH-(aq‬שהגיבו? פרטו את חישוביכם‪.‬‬
‫‪ii‬‬
‫הניחו כי חומצת השומן החופשית העיקרית בשמן הזית היא חומצה אולאית‪.‬‬
‫המסה המולרית של חומצה אולאית היא ‪ 282‬גרם למול‪.‬‬
‫חשבו את המסה של החומצה האולאית בדגימה‪ .‬פרטו את חישוביכם‪.‬‬
‫‪iii‬‬
‫אחד המדדים לאיכות של שמן זית הוא אחוז החומציות‪.‬‬
‫מחשבים את אחוז החומציות על‪-‬פי הנוסחה‪:‬‬
‫‪⋅100%‬‬
‫מסת חומצה אולאית בדגימה )גרם(‬
‫מסת הדגימה )גרם(‬
‫= אחוז החומציות‬
‫על‪-‬פי התקן הישראלי‪ ,‬אחוז החומציות המרבי בשמן זית באיכות גבוהה )כתית מעולה(‬
‫הוא ‪.0.8%‬‬
‫קבעו אם שמן הזית שבדגימה הוא שמן באיכות גבוהה‪ .‬פרטו את חישוביכם ונמקו‪.‬‬
‫‪  520‬בחינת בגרות תשע"ד‪2014 ,‬‬
‫פתרונות‬
‫שאלה ‪1‬‬
‫א ב ג‬
‫ד ה ו‬
‫ז ח‬
‫‪3 4 2 2 4 1 3 1‬‬
‫א ‪.1 .‬‬
‫האטום‬
‫מספר אלקטרוני הערכיות‬
‫מספר הטור במערכה המחזורית‬
‫‪a‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪b‬‬
‫‪6‬‬
‫‪2‬‬
‫‪c‬‬
‫‪6‬‬
‫‪6‬‬
‫‪d‬‬
‫‪7‬‬
‫‪7‬‬
‫היסודות נמצאים באותה שורה במערכה המחזורית‪ .‬אלקטרוני הערכיות של אטומי היסודות נמצאים‬
‫באותה רמת אנרגיה‪ ,‬והמטען הגרעיני גדל מ‪ a -‬ל‪ .d -‬לכן המשיכה החשמלית בין הגרעין לאלקטרוני‬
‫הערכיות גדלה לאורך השורה‪ ,‬ורדיוס האטומים קטן לאורך השורה‪.‬‬
‫תשובות שגויות‬
‫‪.2‬‬
‫אטום ‪ b‬מסמל מתכת ולכן הוא אינו יוצר קשרים קוולנטיים‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫אנרגיית היינון של אטום ‪ c‬קטנה מאנרגיית היינון של אטום ‪ ,d‬כי המטען הגרעיני של ‪ c‬קטן‬
‫יותר מהמטען הגרעיני של ‪.d‬‬
‫‪.4‬‬
‫אי‪-‬אפשר לקבוע מהי היערכות האלקטרונים באטום ‪ ,d‬כי לא ידוע באיזו שורה נמצאים‬
‫היסודות‪ .‬אפשר לומר שלאטום ‪ d‬יש שבעה אלקטרונים ערכיים‪.‬‬
‫ב‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫אנרגיית הקשר ‪ C = C‬גדולה מאנרגיית הקשר ‪ , C - C‬כי בקשר ‪ C = C‬יש שני זוגות‬
‫אלקטרונים שנמשכים לשני גרעיני האטומים הקשורים‪.‬‬
‫תשובות שגויות‬
‫‪.1‬‬
‫אורך הקשר ‪ C = C‬גדול יותר מאורך הקשר ‪ , C = O‬הקשר ‪ C = O‬קוטבי‪ ,‬והקשר ‪C = C‬‬
‫טהור‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫אורך הקשר ‪ C - H‬גדול יותר מאורך הקשר ‪ , N - H‬כי הקשר ‪ N - H‬קוטבי יותר‪.‬‬
‫‪.4‬‬
‫אנרגיית הקשר ‪ C º C‬קטנה מאנרגיית הקשר ‪ , C º N‬מכיוון שהקשר ‪ C º C‬טהור‪ ,‬והקשר‬
‫‪ C º N‬קוטבי‪.‬‬
‫בחינת בגרות תשע"ד‪521  2014 ,‬‬
‫ג‪.‬‬
‫‪.1‬‬
‫ד‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫ה‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫‪O‬‬
‫|| ‪d+‬‬
‫‪CH 2O‬‬
‫‪+1 -2‬‬
‫‪d-‬‬
‫‪C‬‬
‫‪0‬‬
‫‪H‬‬
‫‪d‬‬‫‪d+‬‬
‫למולקולות דו‪-‬קוטב קבוע‪.‬‬
‫‪H‬‬
‫היגד ‪ III‬לא‪-‬נכון‪ .‬בין מולקולות )‪ CH 2O( ‬יש אינטראקציות ון‪-‬דר‪-‬ולס בלבד‪ ,‬היות‬
‫שבמולקולות ‪ CH 2O‬אין אטומי מימן חשופים מאלקטרונים‪.‬‬
‫‪V = 500 ml = 0.5liter‬‬
‫‪VM = 25liter / mol‬‬
‫‪V‬‬
‫‪0.5‬‬
‫=‬
‫‪= 0.02 mol‬‬
‫‪VM‬‬
‫‪25‬‬
‫=‪n‬‬
‫¾¾ )‪2Br-(aq) + C 2(g‬‬
‫) ‪ 2C-(aq) + Br2(‬‬
‫יחס מולים‬
‫‪2‬‬
‫‪: 1‬‬
‫‪:‬‬
‫‪2‬‬
‫‪: 1‬‬
‫‪0.02mol  0.04mol‬‬
‫מספר מולים )‪(n‬‬
‫נפח התמיסה ‪ 200‬מיליליטר‪ ,‬לכן ריכוז יוני )‪ C-(aq‬יהיה ‪.0.2M‬‬
‫‪n = 0.04 mol‬‬
‫‪V = 0.2 liter‬‬
‫‪n 0.04‬‬
‫= =‪C‬‬
‫‪= 0.2M‬‬
‫‪V‬‬
‫‪0.2‬‬
‫על‪-‬פי השערת אבוגדרו‪ ,‬היחסים בין נפחים של גזים שונים באותם תנאי לחץ וטמפרטורה שווים‬
‫ליחסי המולים‪ .‬ניעזר בניסוח‪ ,‬בהשערת אבוגדרו ובחוק שימור החומר כדי למצוא את נוסחת‬
‫הגז הנוסף‪.‬‬
‫¾¾ )‪NH3(g) + O 2(g‬‬
‫? ‪ H 2O(g) +‬‬
‫נפחים‬
‫‪30ml‬‬
‫יחס נפחים‬
‫ניסוח מאוזן‬
‫מספר אטומים מכל סוג‬
‫לפי חוק שימור החומר‬
‫‪: 1‬‬
‫‪90ml‬‬
‫‪3‬‬
‫‪60ml‬‬
‫‪:‬‬
‫‪2‬‬
‫‪60ml‬‬
‫‪:‬‬
‫‪2‬‬
‫¾¾ )‪2NH3(g) + 2O 2(g‬‬
‫? ‪ 3H 2O(g) +‬‬
‫?‬
‫‪H-6,O-3‬‬
‫‪O-4‬‬
‫‪N -2 , H - 6‬‬
‫מספר האטומים מכל סוג במגיבים ובתוצרים שווה‪ ,‬לכן במולקולת החומר הנעלם יהיו שני‬
‫אטומי ‪ N‬ואטום ‪ O‬אחד‪ ,‬כלומר נוסחת החומר היא )‪. N 2O(g‬‬
‫‪  522‬בחינת בגרות תשע"ד‪2014 ,‬‬
‫ו‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫היונים החיוביים בתמיסה מתחרים עם היונים החיוביים שבמתכת על האלקטרונים‪.‬‬
‫היונים שמצליחים למשוך אליהם את האלקטרונים הם מחמצנים טובים יותר‪.‬‬
‫ניעזר בשורת המתכות הנתונה ונרשום את היונים על פי יכולתם להיות מחמצנים‪:‬‬
‫‪. Ag + > Pb 2+ > Ni 2+ > Cd 2+‬‬
‫תגובה ‪ c‬מתרחשת‪ ,‬כי יוני ניקל בתמיסה מחמצנים טובים יותר מיוני עופרת במתכת‪.‬‬
‫תגובה ‪ b‬מתרחשת‪ ,‬כי יוני עופרת בתמיסה מחמצנים טובים יותר מיוני ניקל במתכת‪.‬‬
‫תשובות שגויות‬
‫תגובה ‪ d‬לא תתרחש‪ ,‬כי יוני עופרת במתכת מחמצנים טובים יותר מיוני קדמיום בתמיסה‪.‬‬
‫בתגובה ‪ a‬יש )‪ Ag (s‬ויוני )‪ , Ag+(aq‬לכן אין תגובה‪.‬‬
‫ז‪.‬‬
‫‪.4‬‬
‫תמיסת )‪ Ca(OH) 2(aq‬בסיסית‪.‬‬
‫תמיסה מימית המכילה ‪ CO 2‬היא חומצית‪.‬‬
‫)‪ CO 2(g‬מגיב עם יוני )‪ OH (aq‬בתגובה )‪ ,(3‬כמות המולים של )‪ OH (aq‬פוחתת‪ ,‬ריכוזם קטן‬
‫וה‪ pH -‬יורד‪.‬‬
‫תשובות שגויות‬
‫‪.1‬‬
‫בתגובה )‪ (1‬מים‪ , H 2O( ) ,‬מגיבים כמחמצן‪.‬‬
‫‪.2‬‬
‫בתגובה )‪ (2‬מים‪ , H 2O( ) ,‬מגיבים כחומצה‪.‬‬
‫‪.3‬‬
‫כאשר מכניסים )‪ K 2 CO3(s‬למים‪ ,‬מתקבלת תמיסה בסיסית‪ ,‬לכן ‪. pH  7‬‬
‫‪H‬‬
‫ח ‪.3 .‬‬
‫בתמיסה מימית ב‪ pH  7 -‬המטען הכולל‬
‫|‬
‫‪H 3 N  C  COO ‬‬
‫|‬
‫של חומצה גלוטאמית הוא )‪) (-1‬ראו סרטוט(‪.‬‬
‫‪CH 2‬‬
‫|‬
‫תשובות שגויות‬
‫‪CH 2‬‬
‫‪‬‬
‫|‬
‫‪COO‬‬
‫‪.1‬‬
‫הנוסחה המולקולרית של חומצה גלוטאמית היא ‪. C5H9 NO 4‬‬
‫‪.2‬‬
‫בנוסחת המבנה של חומצה גלוטאמית‪ ,‬הקבוצה הצדדית‪ ,R ,‬היא ‪. CH 2  CH 2  COOH‬‬
‫‪.3‬‬
‫חומצה גלוטאמית היא מוצק בטמפרטורת החדר‪ ,‬כי לחומצות אמיניות מבנה של חומר יוני‪.‬‬
‫בחינת בגרות תשע"ד‪523  2014 ,‬‬
‫שאלה ‪2‬‬
‫א‪.‬‬
‫‪C(s)  O 2(g) ‬‬
‫)‪ CO 2(g‬‬
‫‪i‬‬
‫‪ii‬‬
‫נחשב כמה מולים פחם נשרפו‪.‬‬
‫‪ 1, 620 1, 000, 000‬גרם = ‪ 1,620‬טונות‬
‫‪C(s)  O 2(g) ‬‬
‫)‪ CO 2(g‬‬
‫יחס מולים‬
‫‪1‬‬
‫‪:‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1,620,000,000gr‬‬
‫מסה )‪(m‬‬
‫‪12gr/mol‬‬
‫מסה מולרית )‪(MW‬‬
‫מספר מולים )‪(n‬‬
‫‪:‬‬
‫‪1‬‬
‫‪135,000,000mol  135,000,000mol‬‬
‫‪ 135‬מיליון מול פחם נשרפים בכל שעה בתחנות הכוח בישראל‪.‬‬
‫‪iii‬‬
‫על‪-‬פי יחס המולים מתקבלים ‪ 135‬מיליון מול )‪ CO 2(g‬בתהליך השרפה‪.‬‬
‫נחשב את המסה של )‪ , CO 2(g‬שנפלטת לאטמוספרה‪.‬‬
‫‪m(CO 2(g) )  n  M w  135, 000, 000  44  5,940, 000, 000 gr  5,940 ton‬‬
‫המסה של )‪ , CO 2(g‬הנפלטת לאטמוספרה‪ ,‬היא ‪ 5,940‬טונות בכל שעה‪.‬‬
‫ב‪.‬‬
‫יש לציין שניים מן היתרונות שכאן לשימוש בשיטת הביוקונברסיה‪.‬‬
‫)‪ (1‬האצות קולטות חלק מן הפחמן הדו‪-‬חמצני שנפלט מתחנת הכוח לאטמוספרה‪ ,‬לפיכך פחות‬
‫)‪ CO 2(g‬נפלט לאטמוספרה‪.‬‬
‫)‪ (2‬מן האצות מפיקים "דלק ירוק" בזמן קצר‪.‬‬
‫)‪ (3‬בשרפת הדלק הירוק לא נפלטים לאוויר חומרים מזהמים‪.‬‬
‫)‪ (4‬מן האצות אפשר להפיק חומצות שומן מסוג אומגה ‪ ,3‬החשובות לתזונה‪.‬‬
‫ג‪.‬‬
‫‪. CO 2(g)  2H 2 O( ) ‬‬
‫)‪ CO 2(g‬מגיב עם מי הים על‪-‬פי התגובה )‪ H3O  (aq)  HCO3 (aq‬‬
‫בתגובה זו ריכוז )‪ H3O  (aq‬עולה ולכן ה‪ pH -‬יורד‪.‬‬
‫בברכה שאין בה אצות‪,‬‬
‫הברכות‪ֵ .‬‬
‫גרף ‪ I‬הוא הגרף המתאר נכון את שינוי ה‪ pH -‬עם הזמן בשתי ֵ‬
‫)‪ CO 2(g‬מגיב עם המים‪ .‬ריכוז )‪ H3O  (aq‬עולה‪ ,‬וה‪ pH -‬יורד‪.‬‬
‫‪  524‬בחינת בגרות תשע"ד‪2014 ,‬‬
‫בברכה שיש בה אצות‪ ,‬האצות קולטות את ה‪ . CO 2(g) -‬התגובה של )‪ CO 2(g‬עם מים כמעט לא‬
‫ֵ‬
‫תתרחש וה‪ pH -‬לא ישתנה‪.‬‬
‫ד‪.‬‬
‫‪C20 : 53 cis, cis, cis, cis, cis‬‬
‫‪i‬‬
‫הרישום המקוצר‪:‬‬
‫‪ii‬‬
‫הממס הקסאן מתאים להמסת חומצות שומן‪.‬‬
‫סוג האיזומר‬
‫הגאומטרי‬
‫מספר מספר אטומי הפחמן‬
‫מיקום הקשר‬
‫הכפול הראשון הקשרים‬
‫הכפולים‬
‫האינטראקציות העיקריות בין מולקולות חומצות שומן הן אינטראקציות ון‪-‬דר‪-‬ולס‪.‬‬
‫האינטראקציות העיקריות בין מולקולות הקסאן הן אינטראקציות ון‪-‬דר‪-‬ולס‪.‬‬
‫לפיכך מולקולות חומצות השומן יכולות ליצור אינטראקציות ון‪-‬דר‪-‬ולס עם מולקולות הקסאן‪,‬‬
‫המולקולות של שני החומרים יתערבבו‪ ,‬ותיווצר תמיסה‪.‬‬
‫מספר המוקדים ליצירת קשרי מימן במולקולות חומצות השומן קטן מאוד‪ .‬בין מולקולות המים‬
‫למולקולות חומצות השומן לא נוצרים מספיק קשרי מימן‪ ,‬כי אינטראקציות ון‪-‬דר‪-‬ולס בין‬
‫מולקולות חומצות השומן חזקות‪ ,‬וקשרי המימן בין מולקולות המים חזקים‪ .‬לפיכך לא נוצרות‬
‫כמעט אינטראקציות בין המולקולות השונות ומים אינם מתאימים להמסת חומצות שומן‪.‬‬
‫שאלה ‪3‬‬
‫‪O‬‬
‫‪O‬‬
‫||‬
‫א‪.‬‬
‫‪OH‬‬
‫‪ C O  H‬‬
‫קרבוקסיל‬
‫‪O  H‬‬
‫הידרוקסיל‬
‫‪O ‬‬
‫קבוצה אתרית‬
‫‪NH 2‬‬
‫‪I‬‬
‫‪I‬‬
‫‪I‬‬
‫‪O‬‬
‫‪HO‬‬
‫‪I‬‬
‫ב‪.‬‬
‫‪i‬‬
‫מספר‬
‫אטומי‬
‫מספר‬
‫מסה‬
‫מספר‬
‫פרוטונים‬
‫מספר‬
‫אלקטרונים‬
‫מספר‬
‫נויטרונים‬
‫סמל‬
‫האיזוטופ‬
‫‪131‬‬
‫‪53‬‬
‫‪131‬‬
‫‪53‬‬
‫‪53‬‬
‫‪78‬‬
‫‪123‬‬
‫‪53 I‬‬
‫‪53‬‬
‫‪123‬‬
‫‪53‬‬
‫‪53‬‬
‫‪70‬‬
‫‪I‬‬
‫בחינת בגרות תשע"ד‪525  2014 ,‬‬
‫‪131‬‬
‫‪‬‬
‫‪ 131‬‬
‫‪53 I ‬‬
‫‪54 Xe  e‬‬
‫‪ii‬‬
‫בתהליך הרדיואקטיבי נוסף לגרעין פרוטון ללא שינוי במספר המסה‪ .‬לפיכך בתהליך זה נפלטת‬
‫קרינת ‪) .β‬בפליטת קרינת ‪ β‬מתפרק נויטרון בגרעין‪ ,‬והוא הופך לפרוטון שנשאר בגרעין‬
‫ולאלקטרון שנפלט אל מחוץ לגרעין‪(.‬‬
‫ג‪.‬‬
‫‪i‬‬
‫במבחנה )‪ (1‬התקבלה תמיסה הומוגנית‪.‬‬
‫‪ii‬‬
‫בתערובת ההומוגנית יש מולקולות יוד שיוצרות אינטראקציות ון‪-‬דר‪-‬ולס עם מולקולות‬
‫‪-1‬פרופאנול‪ ,‬ויש מולקולות פרופאנול שיוצרות אינטראקציות ון‪-‬דר‪-‬ולס וקשרי מימן עם‬
‫מולקולות פרופאנול‪ .‬כל המולקולות נעות בתנועות תנודה וסיבוב‪.‬‬
‫כאשר קיימות אינטראקציות ון‪-‬דר‪-‬ולס קיימת משיכה חשמלית בין דו‪-‬קטבים רגעיים‬
‫במולקולות היוד לבין דו‪-‬קטבים רגעיים במולקולות הפרופאנול‪ ,‬ומשיכה חשמלית בין דו‪-‬‬
‫קטבים רגעיים במולקולות הפרופאנול לבין דו‪-‬קטבים רגעיים במולקולות פרופאנול אחרות‪.‬‬
‫קשרי המימן בין מולקולות הפרופאנול נוצרים כתוצאה ממשיכה חשמלית בין אטום מימן‬
‫חשוף מאלקטרונים‪ ,‬הקשור לאטום חמצן במולקולה אחת‪ ,‬לבין זוג אלקטרונים לא‪-‬קושר על‬
‫אטום חמצן במולקולה שנייה‪.‬‬
‫‪C H OH‬‬
‫‪3 7‬‬
‫)‪(‬‬
‫‪I2(s) ‬‬
‫) ) ‪ I2(C3H7OH( ‬‬
‫‪iii‬‬
‫ד‪.‬‬
‫על‪-‬פי הנתון בטבלה‪ ,‬לאצטון טמפרטורת רתיחה נמוכה מטמפרטורת הרתיחה של ‪-1‬פרופאנול‪.‬‬
‫כאשר טמפרטורת הרתיחה נמוכה יותר‪ ,‬האינטראקציות בין המולקולות חלשות יותר‪.‬‬
‫נשווה בין חוזקי האינטראקציות של המולקולות ‪ B ,A‬ו‪ 1 -‬פרופאנול‪.‬‬
‫‪O‬‬
‫||‬
‫‪CH3  C CH3 - A‬‬
‫‪CH2  CH  CH2OH - B‬‬
‫‪CH3  CH2  CH2  OH‬‬
‫סוג אינטראקציות‬
‫ון‪-‬דר‪-‬ולס בלבד‬
‫קשרי מימן ‪+‬‬
‫אינטראקציות ון‪-‬דר‪-‬ולס‬
‫קשרי מימן ‪+‬‬
‫אינטראקציות ון‪-‬דר‪-‬ולס‬
‫גודל ענן אלקטרונים‬
‫‪ 32‬אלקטרונים‬
‫‪ 30‬אלקטרונים‬
‫‪ 32‬אלקטרונים‬
‫חומר ‪ A‬הוא אצטון‪.‬‬
‫מולקולה ‪ B‬שונה ממולקולת ‪-1‬פרופאנול רק בגודל ענן האלקטרונים‪ .‬ענן האלקטרונים של מולקולה‬
‫‪ B‬קטן רק במעט מענן האלקטרונים של חומר ‪ ,A‬לכן אינטראקציות ון‪-‬דר‪-‬ולס בין המולקולות של‬
‫חומר ‪ B‬חלשות במעט מאינטראקציות ון‪-‬דר‪-‬ולס בין מולקולות חומר ‪.A‬‬
‫‪  526‬בחינת בגרות תשע"ד‪2014 ,‬‬
‫בין מולקולות חומר ‪ A‬לבין עצמן ובין מולקולות ‪ B‬לבין עצמן קיימים קשרי מימן דומים‪ .‬אין הבדל‬
‫גדול בחוזק האינטראקציות של מולקולות חומר ‪ B‬ושל פרופאנול‪ ,‬ולפיכך ההבדל בטמפרטורת‬
‫הרתיחה של שני החומרים צריך להיות קטן מזה הנתון בטבלה‪.‬‬
‫חומר ‪ B‬אינו אצטון‪.‬‬
‫שאלה ‪4‬‬
‫א‪.‬‬
‫ב‪.‬‬
‫האיור‬
‫נוסחת המוצק‬
‫המתואר באיור‬
‫סוגי החלקיקים במוצק‬
‫סוג הקשרים בין‬
‫החלקיקים במוצק‬
‫‪a‬‬
‫)‪KC (s‬‬
‫יוני ‪ , K ‬יוני ‪C‬‬
‫קשר יוני‬
‫‪b‬‬
‫)‪C(s‬‬
‫אטומי ‪C‬‬
‫קשר קוולנטי‬
‫‪c‬‬
‫)‪Mg(s‬‬
‫יוני ‪Mg 2‬‬
‫מוקפים בים אלקטרונים‬
‫קשר מתכתי‬
‫‪d‬‬
‫)‪I2(s‬‬
‫מולקולות ‪I2‬‬
‫אינטראקציות ון‪-‬דר‪-‬ולס‬
‫המתכת מגנזיום בנויה מיונים חיוביים‪ ,‬ביניהם נעים אלקטרונים ניידים שמקורם בים האלקטרונים‬
‫)אלקטרונים ערכיים(‪ .‬אלקטרונים אלה יכולים לנוע בתנועה מכוונת עם סגירת המעגל החשמלי‪.‬‬
‫ביהלום כל אטום ‪ C‬קשור בקשרים קוולנטיים לארבעה אטומי פחמן אחרים‪ .‬כל האלקטרונים‬
‫משתתפים בקשרים קוולנטיים‪ .‬לכן אין אלקטרונים ניידים והיהלום לא מוליך זרם חשמלי‪.‬‬
‫ג‪.‬‬
‫‪HO‬‬
‫)‪2 (‬‬
‫‪KC (s) ¾¾¾‬‬
‫)‪K +(aq) + C-(aq‬‬
‫‪i‬‬
‫‪ii‬‬
‫בתמיסה מימית יש יונים ניידים מוקפים במולקולות מים שנעים בתנועות סיבוב ובתנודות‪.‬‬
‫היונים החיוביים של אשלגן נמשכים לקוטב השלילי שבמולקולות המים‪ ,‬והיונים השליליים של‬
‫כלור נמשכים לקוטב החיובי שבמולקולות המים‪.‬‬
‫בין מולקולות המים לבין עצמן יש קשרי מימן‪ .‬כל אטום מימן "חשוף" מאלקטרונים במולקולת‬
‫מים אחת‪ ,‬נמשך לזוג אלקטרונים לא‪-‬קושר של אטום חמצן במולקולה אחרת‪.‬‬
‫ד‪.‬‬
‫‪i‬‬
‫ההיגד לא‪-‬נכון‪.‬‬
‫האלקטרושליליות של אטום ‪ I‬גדולה מהאלקטרושליליות של אטום ‪ ,H‬לכן במולקולות ‪ HI‬יש‬
‫מטען חלקי שלילי על אטום ‪ .I‬האלקטרושליליות של אטום ‪ I‬קטנה מהאלקטרושליליות של‬
‫אטום ‪ ,Br‬לכן במולקולות ‪ IBr‬יש מטען חלקי חיובי על אטום ‪.I‬‬
‫בחינת בגרות תשע"ד‪527  2014 ,‬‬
‫‪ii‬‬
‫ההיגד לא‪-‬נכון‪ .‬מצב הצבירה של חומר אינו תלוי בחוזק הקשרים הקוולנטיים בין האטומים‬
‫בתוך המולקולה‪ .‬מצב הצבירה של חומר מולקולרי תלוי בחוזק הקשרים בין המולקולות שלו‪,‬‬
‫ולכן במקרה זה בחוזק אינטראקציות ון‪-‬דר‪-‬ולס‪.‬‬
‫שאלה ‪5‬‬
‫א‪.‬‬
‫נחשב את המסה של אמוניום ברומי המתקבל בתגובה‪.‬‬
‫¾¾ )‪(1) NH3(g) + HBr(g‬‬
‫)‪ NH 4 Br(s‬‬
‫יחס מולים‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪:‬‬
‫‪1‬‬
‫‪:‬‬
‫‪336ml‬‬
‫נפח גז )‪(V‬‬
‫‪22.4 liter/mol‬‬
‫נפח מולרי )‪(VM‬‬
‫מספר מולים )‪(n‬‬
‫‪0.015 mol‬‬
‫מסה מולרית )‪(MW‬‬
‫‪98 gr/mol‬‬
‫¾¾‬
‫‪‬‬
‫‪0.015 mol‬‬
‫‪1.47 gr‬‬
‫מסה )‪(m‬‬
‫המסה של אמוניום ברומי שתתקבל היא ‪ 1.47‬גרם‪.‬‬
‫ב‪.‬‬
‫‪i‬‬
‫ניסוח לא מאוזן‬
‫נפחי גזים )‪(V‬‬
‫יחסי נפחים‬
‫¾¾ )‪(2) 8NH3(g) + __ Br2(g‬‬
‫)‪ __ NH 4 Br(s) + __ N 2(g‬‬
‫―‬
‫‪80 ml‬‬
‫‪240 ml‬‬
‫‪:‬‬
‫‪1‬‬
‫‪3‬‬
‫?‬
‫‪8‬‬
‫‪:‬‬
‫על‪-‬פי השערת אבוגדרו‪ ,‬היחסים בין נפחים של גזים שונים באותם תנאי לחץ וטמפרטורה שווים‬
‫ליחסי המולים‪ ,‬לכן אפשר לקבוע את היחסים בין הגזים‪ .‬המקדם של המוצק )‪ NH 4 Br(s‬ייקבע‬
‫לפי חוק שימור החומר‪ .‬התהליך המאוזן יהיה )‪. 8NH3(g) + 3Br2(g)  6NH 4 Br(s) + N 2(g‬‬
‫‪ii‬‬
‫על‪-‬פי יחסי המולים והשערת אבוגדרו‪ ,‬נפח )‪ NH3(g‬שהגיב הוא ‪ 640‬מיליליטר‪.‬‬
‫¾¾ )‪8NH3(g) + 3Br2(g‬‬
‫)‪ 6NH 4 Br(s) + N 2(g‬‬
‫יחס מולים‬
‫נפח גז )‪(V‬‬
‫‪iii‬‬
‫‪: 1‬‬
‫‪80 ml‬‬
‫‪6‬‬
‫‪:‬‬
‫‪: 3‬‬
‫¾¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾¬‬
‫‪8‬‬
‫‪640 ml‬‬
‫במהלך התגובה הלחץ בכלי פוחת‪ ,‬כי מכל ‪ 11‬מול גז במגיבים נוצר ‪ 1‬מול גז בתוצרים‪ .‬מספר‬
‫ההתנגשויות של מולקולות הגז בדופנות הכלי קטֵ ן‪ ,‬מה שגורם לירידה בלחץ‪.‬‬
‫‪  528‬בחינת בגרות תשע"ד‪2014 ,‬‬
‫‪iv‬‬
‫על‪-‬פי הנתונים בשאלה‪ ,‬אי‪-‬אפשר לחשב את מסת המוצק‪ .‬לא נתון הנפח המולרי של גז בתנאי‬
‫התגובה‪ ,‬לכן אי‪-‬אפשר לחשב את מספר המולים של גז שהגיבו או נוצרו‪.‬‬
‫ג‪.‬‬
‫‪i‬‬
‫נחשב את מספר המולים של ‪ AgNO3‬בתמיסה שהוסיפו‪.‬‬
‫‪C = 0.8 M‬‬
‫‪V = 120 ml = 0.12 liter‬‬
‫‪n = C ⋅ V = 0.8 ⋅ 0.12 = 0.096 mol‬‬
‫על‪-‬פי ניסוח ההמסה נחשב את מספר המולים של יוני )‪ Ag+(aq‬בתמיסה‪.‬‬
‫‪H O‬‬
‫)‪2 (‬‬
‫¾¾ )‪AgNO3(s‬‬
‫)‪¾ Ag +(aq) + NO3-(aq‬‬
‫יחס מולים‬
‫‪: 1‬‬
‫מספר מולים )‪(n‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪:‬‬
‫¾¾ ‪0.096 mol‬‬
‫‪ 0.096 mol‬‬
‫ניעזר בניסוח תגובת השיקוע )‪.(4‬‬
‫¾¾ )‪Ag +(aq) + Br-(aq‬‬
‫)‪ AgBr(s‬‬
‫יחס מולים‬
‫‪1‬‬
‫‪:‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0.096 mol  0.096 mol‬‬
‫מספר מולים )‪(n‬‬
‫הגיבו ‪ 0.096‬מול יוני ברום‪. Br-(aq) ,‬‬
‫‪ii‬‬
‫נחשב את ריכוזה של תמיסת ‪ NH 4 Br‬בעזרת ניסוח המסה )‪.(3‬‬
‫‪HO‬‬
‫)‪2 (‬‬
‫‪(3) NH 4 Br(s) ¾¾¾‬‬
‫)‪NH 4+(aq) + Br-(aq‬‬
‫יחס מולים‬
‫מספר מולים )‪(n‬‬
‫‪: 1‬‬
‫‪0.096 mol‬‬
‫‪1‬‬
‫¾ ¾¬‬
‫¾‬
‫‪:‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0.096 mol‬‬
‫נפח תמיסה )‪(V‬‬
‫‪0.3 liter‬‬
‫ריכוז )‪(C‬‬
‫‪0.32M‬‬
‫הריכוז המולרי של התמיסה הוא ‪. 0.32M‬‬
‫בחינת בגרות תשע"ד‪529  2014 ,‬‬
‫שאלה ‪6‬‬
‫א‪.‬‬
‫‪i‬‬
‫יוני )‪ , CrO 4 2(aq‬בהם דרגת החמצון של אטומי כרום היא‬
‫‪-2‬‬
‫‪+6‬‬
‫‪ ,‬הופכים ל‪ Cr -‬בעל דרגת‬
‫‪+3‬‬
‫‪+6‬‬
‫חמצון ‪ . +3‬אטומי ‪ Cr‬עוברים חיזור‪ ,‬לכן דרוש מחזר‪.‬‬
‫‪ii‬‬
‫החומר המתאים לטיפול ביוני )‪ CrO 4 2(aq‬שבמי שפכים הוא )‪ , I 2(s‬כי דרגת החמצון המרבית‬
‫של אטומי ‪ I‬היא ‪ , +7‬ודרגת החמצון המזערית היא‬
‫‪ .‬יוד‪ , I 2(s) ,‬יכול לתפקד גם כמחמצן‬
‫‪-1‬‬
‫וגם כמחזר‪ .‬דרגת החמצון המרבית של אטומי ‪ F‬היא‬
‫‪0‬‬
‫‪ ,‬ודרגת החמצון המזערית היא‬
‫‪-1‬‬
‫‪.‬‬
‫לכן פלואור‪ , F2 ,‬יכול לתפקד כמחמצן בלבד )לקבל אלקטרונים(‪ ,‬והוא אינו מתאים לתגובה עם‬
‫יוני )‪. CrO 4 2(aq‬‬
‫ב‪.‬‬
‫ניעזר בניסוח תגובה )‪ ,(1‬ונחשב כמה מול יוני )‪ CrO 4 2(aq‬הגיבו‪.‬‬
‫¾¾ )‪3SO 2(g) + 2CrO 4 2-(aq) + 4H3O+(aq‬‬
‫) ‪ 3SO 4 2-(aq) + 2Cr 3+(Aq) + 6H 2 O( ‬‬
‫יחס מולים‬
‫‪6‬‬
‫‪2‬‬
‫‪:‬‬
‫‪3‬‬
‫‪:‬‬
‫‪:‬‬
‫‪4‬‬
‫‪2‬‬
‫‪:‬‬
‫‪3‬‬
‫‪:‬‬
‫‪150 liter‬‬
‫נפח גז )‪(V‬‬
‫נפח מולרי )‪(VM‬‬
‫‪25 liter/mol‬‬
‫מספר מולים )‪(n‬‬
‫‪6 mol  4 mol‬‬
‫הגיבו ‪ 4‬מול יוני )‪. CrO 4 2(aq‬‬
‫ג‪.‬‬
‫‪i‬‬
‫נבדוק מהן דרגות החמצון של אטומי הכרום ושל אטומי הברזל בשתי התגובות‪.‬‬
‫¾¾ )‪(2) 2CrO 4 2-(aq) + Fe(s) + 4H3O+(aq‬‬
‫) ‪ 2CrO3(s) + Fe3+(aq) + 6H 2O(‬‬
‫‪+6‬‬
‫‪+3‬‬
‫‪+6‬‬
‫‪0‬‬
‫בתגובה )‪ (2‬אין שינוי בדרגת החמצון של אטומי ‪ Cr‬ויש שינוי רק בדרגת החמצון של ‪ ,Fe‬לכן‬
‫הניסוח אינו נכון‪.‬‬
‫‪3e ‬‬
‫¾¾ )‪(3) CrO 4 2-(aq) + Fe(s) + 8H3O+(aq‬‬
‫) ‪ Cr 3+(aq) + Fe3+(aq) + 12H 2 O(‬‬
‫‪+3‬‬
‫‪0‬‬
‫‪+3‬‬
‫‪3e ‬‬
‫‪+6‬‬
‫‪  530‬בחינת בגרות תשע"ד‪2014 ,‬‬
‫בתגובה )‪ (3‬יש שינוי בדרגת החמצון של אטומי ‪ ,Cr‬ויש שינוי בדרגת החמצון של אטומי ‪ ,Fe‬לכן‬
‫הניסוח נכון‪.‬‬
‫‪ii‬‬
‫נחשב כמה מול )‪ Fe(s‬הגיבו בתגובה )‪.(3‬‬
‫‪m  101gr‬‬
‫‪M W  55.8gr / mol‬‬
‫‪m‬‬
‫‪101‬‬
‫‪‬‬
‫‪ 1.81mol‬‬
‫‪M W 55.8‬‬
‫‪n‬‬
‫נרשום חצי תגובת חמצון וניעזר ביחס בין אטומי ‪ Fe‬לבין האלקטרונים העוברים‪.‬‬
‫¾¾ )‪Fe(s‬‬
‫‪ Fe3+(aq) + 3e-‬‬
‫יחס מולים‬
‫‪: 3‬‬
‫מספר מולים )‪(n‬‬
‫‪5.43 mol‬‬
‫‪1‬‬
‫¾¾‬
‫‪‬‬
‫‪1‬‬
‫‪:‬‬
‫‪1.81 mol‬‬
‫בתגובה עברו ‪ 5.43‬מול אלקטרונים‪.‬‬
‫ד‪.‬‬
‫‪i‬‬
‫לאטומי ‪ Cr‬בפלדה דרגת חמצון‬
‫‪0‬‬
‫‪ ,‬כי המתכת ‪ Cr‬בסגסוגת )תערובת מתכות( מופיעה כיסוד‪.‬‬
‫דרגת החמצון של יסוד שווה ל‪.0 -‬‬
‫‪ii‬‬
‫נרשום ניסוח תגובה מאוזן‪.‬‬
‫)חיזור( ‪2e ‬‬
‫מחזר‬
‫¾¾ )‪4Cr(s) + 3O 2(g‬‬
‫)‪ 2Cr2O3(s‬‬
‫‪-2‬‬
‫‪0‬‬
‫‪+3‬‬
‫‪0‬‬
‫)חמצון( ‪3e ‬‬
‫בתהליך היווצרות תחמוצת דרגת החמצון של אטומי ‪ Cr‬עולה מ‪-‬‬
‫אלקטרונים‪ ,‬עובר חמצון ומתפקד כמחזר‪.‬‬
‫‪0‬‬
‫ל‪ , +3 -‬לכן ‪ Cr‬מאבד‬
‫בחינת בגרות תשע"ד‪531  2014 ,‬‬
‫שאלה ‪7‬‬
‫א‪.‬‬
‫‪pH < 7‬‬
‫‪i‬‬
‫‪ii‬‬
‫¾¾ ) ‪HBr(g) + H 2O(‬‬
‫)‪ H3O+(aq) + Br-(aq‬‬
‫‪H O‬‬
‫‪pH > 7‬‬
‫)‪2 (‬‬
‫¾¾ )‪NaOH (s‬‬
‫)‪¾ Na +(aq) + OH-(aq‬‬
‫‪pH < 7‬‬
‫¾¾ ) ‪H 2SO 4( ) + 2H 2 O(‬‬
‫)‪ 2H3O+(aq) + SO 4 2-(aq‬‬
‫ה‪ pH -‬של תמיסה תלוי בריכוז יוני )‪ H3O+(aq‬או בריכוז יוני )‪. OH-(aq‬‬
‫ה‪ pH -‬של תמיסת בסיס גבוה תמיד מה‪ pH -‬של תמיסה חומצית‪.‬‬
‫נחשב את ריכוז יוני )‪ H3O+(aq‬בשתי התמיסות החומציות‪.‬‬
‫¾¾ ) ‪HBr(g) + H 2 O(‬‬
‫)‪ H3O+(aq) + Br-(aq‬‬
‫יחס מולים‬
‫‪1‬‬
‫‪: 1‬‬
‫‪:‬‬
‫‪1‬‬
‫‪: 1‬‬
‫ריכוז תמיסה )‪(C‬‬
‫‪0.03M‬‬
‫‪0.03M‬‬
‫נפח התמיסה )‪(V‬‬
‫‪0.3 liter‬‬
‫‪0.3 liter‬‬
‫מספר מולים )‪(n‬‬
‫¾¾¾ ‪0.009mol‬‬
‫‪ 0.009mol‬‬
‫¾¾ )‪H 2SO 4( ) + 2H 2O( ‬‬
‫)‪ 2H3O+(aq) + SO 4 2-(aq‬‬
‫יחס מולים‬
‫‪1‬‬
‫‪:‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪:‬‬
‫‪1‬‬
‫‪:‬‬
‫ריכוז תמיסה )‪(V‬‬
‫‪0.04M‬‬
‫‪0.02M‬‬
‫נפח התמיסה )‪(V‬‬
‫‪0.2 liter‬‬
‫‪0.2 liter‬‬
‫מספר מולים )‪(n‬‬
‫‪0.008mol‬‬
‫¾¾¾‬
‫‪‬‬
‫‪0.004mol‬‬
‫ככל שריכוז יוני )‪ H3O+(aq‬גדול יותר‪ ,‬ה‪ pH -‬נמוך יותר‪.‬‬
‫לכן הסידור לפי דירוג ‪ pH‬עולה‪. H 2SO 4(aq) < HBr(aq) < NaOH (aq) :‬‬
‫‪  532‬בחינת בגרות תשע"ד‪2014 ,‬‬
‫‪iii‬‬
‫ה‪ pH -‬בתמיסה )‪ (4‬שווה ל‪ pH -‬בתמיסה )‪ ,(2‬לכן ריכוז יוני )‪ H3O+(aq‬בשתי התמיסות שווה‪.‬‬
‫לפיכך ריכוז יוני )‪ H3O+(aq‬בתמיסה )‪ (4‬הוא ‪ .0.04M‬נחשב מהו ריכוז תמיסה )‪ (4‬בעזרת‬
‫ניסוח התגובה‪.‬‬
‫¾¾ ) ‪HI(g) + H 2O(‬‬
‫)‪ H3O+(aq) + I-(aq‬‬
‫יחס מולים‬
‫‪1‬‬
‫‪: 1‬‬
‫ב‪.‬‬
‫‪:‬‬
‫ריכוז תמיסה )‪(C‬‬
‫‪0.04M‬‬
‫‪0.04M‬‬
‫נפח התמיסה )‪(V‬‬
‫‪0.2 liter‬‬
‫‪0.2 liter‬‬
‫מספר מולים )‪(n‬‬
‫‪i‬‬
‫‪: 1‬‬
‫‪1‬‬
‫¾ ¾¬ ‪0.008mol‬‬
‫‪¾ 0.008mol‬‬
‫בערבוב בין שתי התמיסות מתרחשת תגובת סתירה‪ .‬נבדוק אילו יונים יישארו בתמיסה‬
‫בעקבות התגובה‪.‬‬
‫תמיסת )‪: NaOH (aq‬‬
‫‪C = 0.03M‬‬
‫‪V = 0.1liter‬‬
‫‪n = C ⋅ V = 0.003mol‬‬
‫‪H O‬‬
‫)‪2 (‬‬
‫¾¾ )‪(3) NaOH (s‬‬
‫)‪¾ Na +(aq) + OH-(aq‬‬
‫יחס מולים‬
‫מספר מולים )‪(n‬‬
‫‪: 1‬‬
‫‪0.003mol‬‬
‫‪1‬‬
‫‪:‬‬
‫¾ ¾ ¾¾‬
‫‪‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0.003mol‬‬
‫תמיסת )‪: HBr(aq‬‬
‫‪C = 0.03M‬‬
‫‪V = 0.2 liter‬‬
‫‪n = C ⋅ V = 0.006 mol‬‬
‫¾¾ ) ‪(1) HBr(g) + H 2O(‬‬
‫)‪ H3O+(aq) + Br-(aq‬‬
‫יחס מולים‬
‫מספר מולים )‪(n‬‬
‫‪: 1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪:‬‬
‫‪: 1‬‬
‫‪1‬‬
‫¾ ¾¾ ‪0.006mol‬‬
‫‪ 0.006mol‬‬
‫בחינת בגרות תשע"ד‪533  2014 ,‬‬
‫ניסוח נטו לסתירה‪:‬‬
‫¾¾ )‪H3O+(aq) + OH-(aq‬‬
‫) ‪ 2H 2 O(‬‬
‫‪2‬‬
‫יחס המולים‬
‫‪:‬‬
‫‪1‬‬
‫‪: 1‬‬
‫מספר המולים שהוכנס‬
‫‪0.003mol‬‬
‫‪0.006mol‬‬
‫מספר המולים שהגיבו‬
‫‪0.003mol‬‬
‫‪0.003mol‬‬
‫מספר המולים שנותרו‬
‫‪0.003mol‬‬
‫―‬
‫בתמיסה בתום התגובה יש יונים משקיפים )‪ Na +(aq‬ו‪ Br-(aq) -‬ועודף יוני )‪ H3O+(aq‬שלא‬
‫הגיבו‪.‬‬
‫‪ii‬‬
‫ה‪ pH -‬תלוי בריכוז יוני )‪ . H3O+(aq‬לפני ההוספה ה‪ pH -‬קטן מ‪ .7 -‬תמיסת ‪ NaBr‬אינה מגיבה‬
‫עם תמיסת ‪ ,HBr‬לכן מספר המולים של )‪ H3O+(aq‬אינו משתנה‪ .‬נפח התמיסה גדל‪ ,‬לכן ריכוז‬
‫יוני )‪ H3O+(aq‬בתמיסה קטן‪ ,‬וה‪ pH -‬עולה‪.‬‬
‫ג‪.‬‬
‫נחשב כמה מול יוני )‪ H3O+(aq‬מגיבים עם כל אחד מהבסיסים שבטבלייה‪.‬‬
‫¾¾ )‪(1) Mg(OH) 2(s) + 2H3O+(aq‬‬
‫) ‪ Mg 2+(aq) + 4H 2 O(‬‬
‫יחס מולים‬
‫‪4‬‬
‫‪:‬‬
‫‪1‬‬
‫‪:‬‬
‫‪2‬‬
‫‪:‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0.2 gr‬‬
‫מסה )‪(m‬‬
‫‪58 gr/mol‬‬
‫מסה מולרית )‪(MW‬‬
‫‪0.00345 mol  0.0069 mol‬‬
‫מספר מולים )‪(n‬‬
‫¾¾ )‪(2) A(OH)3(s) + 3H 3O+(aq‬‬
‫) ‪ A3+(aq) + 6H 2O(‬‬
‫יחס מולים‬
‫‪6‬‬
‫‪:‬‬
‫מסה )‪(m‬‬
‫מסה מולרית )‪(MW‬‬
‫מספר מולים )‪(n‬‬
‫‪1‬‬
‫‪:‬‬
‫‪3‬‬
‫‪:‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0.2 gr‬‬
‫‪788 gr/mol‬‬
‫‪0.00256 mol  0.00768 mol‬‬
‫המספר הכולל של מול יוני )‪ H3O+(aq‬המגיבים עם טבלייה אחת של נוגד חומצה הוא‬
‫‪. 0.0069 + 0.00768 = 0.01458 mol‬‬
‫‪  534‬בחינת בגרות תשע"ד‪2014 ,‬‬
‫שאלה ‪8‬‬
‫א‪.‬‬
‫נשווה בין המולקולות של שתי חומצות השומן‪.‬‬
‫חומצה אולאית‬
‫חומצה לינולאית‬
‫גודל ענן אלקטרונים‬
‫‪ 18‬אטומי פחמן‬
‫‪ 18‬אטומי פחמן‬
‫מספר קשרי ‪C = C‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪cis‬‬
‫‪cis, cis‬‬
‫איזומר גאומטרי‬
‫ככל שמספר הקשרים הכפולים במולקולה גדול יותר‪ ,‬כך המולקולה כפופה יותר‪.‬‬
‫ככל שהמולקולות כפופות יותר‪ ,‬הן נארזות באריזה צפופה פחות‪ ,‬ואינטראקציות ון‪-‬דר‪-‬ולס ביניהן‬
‫חלשות יותר‪.‬‬
‫לפירוק אינטראקציות ון‪-‬דר‪-‬ולס בין מולקולות החומצה הלינולאית דרושה אנרגיה פחותה‬
‫מהאנרגיה שדרושה לפירוק אינטראקציות ון‪-‬דר‪-‬ולס בין מולקולות חומצה אולאית‪ ,‬מה שיתבטא‬
‫בטמפרטורת היתוך נמוכה יותר‪.‬‬
‫ב‪.‬‬
‫הטריגליצריד מורכב מחומצה פלמיטית‪ , C16 : 0 ,‬מחומצה אולאית‪, C18 :1w9 ,‬‬
‫ומחומצה לינולאית‪. C18 : 2w6 ,‬‬
‫ג‪.‬‬
‫ויטמין המצוי בשמן זית חייב להתמוסס בו‪ .‬נוסחה ‪ II‬מתאימה לוויטמין המצוי בשמן זית‪ ,‬מכיוון‬
‫שבמולקולות שלו יש חלק הידרופובי גדול‪ ,‬שיוצר אינטראקציות ון‪-‬דר‪-‬ולס עם מולקולות‬
‫הטריגליצרידים שבשמן‪.‬‬
‫למולקולות ויטמין ‪ I‬יש מוקדים רבים ליצירת קשרי מימן‪ ,‬לכן ויטמין זה מסיס במים‪ ,‬ולא בשמן‪.‬‬
‫ד‪.‬‬
‫‪i‬‬
‫ניעזר בניסוח ההמסה של ‪ KOH‬ונחשב כמה מול יוני )‪ OH-(aq‬הגיבו עם חומצת שומן‪.‬‬
‫‪H O‬‬
‫)‪2 (‬‬
‫¾¾ )‪KOH (s‬‬
‫)‪¾ K +(aq) + OH-(aq‬‬
‫יחס מולים‬
‫‪: 1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0.1M‬‬
‫ריכוז )‪(C‬‬
‫‪0.00085 liter‬‬
‫נפח תמיסה )‪(V‬‬
‫מספר מולים )‪(n‬‬
‫‪:‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0.00085 mol‬‬
‫יגיבו ‪ 0.00085‬מול יוני )‪. OH-(aq‬‬
‫‪¾¾‬‬
‫‪0.00085 mol‬‬
‫בחינת בגרות תשע"ד‪535  2014 ,‬‬
‫‪ii‬‬
‫חומצת השומן מגיבה עם יוני )‪ OH-(aq‬ביחס ‪ 1 : 1‬לפי הניסוח שנתון בשאלה‪.‬‬
‫נחשב את המסה של חומצה אולאית בדגימה‪.‬‬
‫)‪OH-(aq‬‬
‫יחס מולים‬
‫מספר מולים )‪(n‬‬
‫‪1‬‬
‫חומצה אולאית‬
‫‪1‬‬
‫‪:‬‬
‫‪0.00085 mol ¬ 0.00085 mol‬‬
‫‪282 gr/mol‬‬
‫מסה מולרית )‪(MW‬‬
‫מסה )‪(m‬‬
‫‪0.24 gr‬‬
‫בדגימה ‪ 0.24‬גרם חומצה אולאית‪.‬‬
‫‪iii‬‬
‫ניעזר בנוסחה הנתונה‪ ,‬ונחשב מהו אחוז החומציות בשמן הזית‪.‬‬
‫‪0.24‬‬
‫‪⋅100% = 1.2%‬‬
‫‪20‬‬
‫= ‪⋅100%‬‬
‫מסת חומצה אולאית בדגימה )גרם(‬
‫מסת הדגימה )גרם(‬
‫= אחוז החומציות‬
‫על‪-‬פי התקן‪ ,‬אחוז החומציות המרבי בשמן זית באיכות גבוהה הוא ‪.0.8%‬‬
‫אחוז החומציות בדגימת שמן הזית‪ ,1.2% ,‬גבוה מהתקן‪ ,‬לכן שמן הזית שנבדק אינו באיכות‬
‫גבוהה‪.‬‬