Upload
others
View
7
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
0עמוד 7102יולי , "זתשע קיץמועד – מיה כללית ואורגניתכי מבחן פתרון ל
כימיה כללית ואורגניתב_פתרון מוצע לבחינה
7102 שנהיולי חודש, ז"תשע קיץ מועד 87409, 81979מספר שאלון:
מחברים : כימיה כללית גב' קלאודיה אלזהולץ , מכללת אורט בראודה
כימיה אורגנית: ד"ר אמונה אבו יונס, גב' קטרין רוט
חלק א: כימיה כללית
1שאלה
1.1
כוןלא נ היגד נכון
X מערכה המחזורית: ככל שהמספר לאורך השורה ב
רדיוס של האטום גדל.ההאטומי של יסוד עולה,
ככל שמספר האטומי של היסוד עולה, המטען נימוק:הגרעיני עולה וכתוצאה מכך המשיכה כלפי
האלקטרונים חזקה יותר והרדיוס קטן
א
X
-ודות שהם אליש יותר יסודות שהם מתכות מאשר יס מתכות
מהיסודות הם מתכות נימוק: שני שליש
ב
X תר יושנייה של יסוד תמיד גדולה האנרגיית היינון
מאשר אנרגיית היינון הראשונה של אותו יסוד.
כאשר הוסר אלקטאון מהאטום, האיזון בין כוחות נימוק:המשיכה ודחייה הופר, המשיכה גוברת וכתוצאה מכך
אנרגיה להוצאה אלקטרון אחר.יש להשקיע יותר
ג
X
יותר משלוש דרגות חמצון שונות. בעליישנם יסודות
דוגמה לכך מתכות מעבר, יסודות שיש להם נימוק: dאלקטאונים באורבלי
ד
X איזוטופים של היסודות הם יציבים.ה כל
לא כולם, איזוטופים לא יציבים מתפרקים נימוק:
Pbשהופך ל Uחרים כגון מעצמם והופכים לאטומים א
ה
X על פי מקום היסוד בטבלה המחזורית ניתן לדעת חלק
מהתכונות המאפיינות אותו.
סידור היסודות בטבלה מחזורית על פי מספר נימוק:
האטומי מייצר שורות )מחזור( וטורים )משפחות כימיות( שבהן היסודות בעלי אותן תכונות כימיות והפיזיקליות
דרגהמשתנים בה
ו
7עמוד 7102יולי , "זתשע קיץמועד – מיה כללית ואורגניתכי מבחן פתרון ל
1.1 Co+2 = [Ar] 3d7
Zr+4 = [Kr] 0.1
A B
S8 F2
m (g) 5 2.964
Mw (g/mole) 256 38
n molecules (mole) 0.0195 (x8) 0.078 (X2)
n atoms (mole) 0.156 0.156
NA 6.02 X 1023 6.02 X 1023
N atom 9.39 X 1022 9.39 X 1022
0.4
מריוט –בטמפרטורה קבועה חוק בויל נתונים:
מצב התחלתי מצב סופיP1 = 131 atm
P1 = 1 atm
V1 = ? L V1 = 50 L
P1 . V1 = P2 . V2
V2 = 0.367 L
1שאלה א. 2.1
C Cl F
m (g) 18.06 53.35 28.59
Mw (g/mole) 12 35.45 19
n molecules (mole) 1.5 1.5 1.5
1 1 1 יחס
C F Clנוסחה אמפירית
ב.
t = 22 0C = 295.15 K d = 5.488 g/m”l
P = 1 atm
Mw = ?
P . V = n . R .T
P . V = m/Mw .R .T
Mw = d . R .T /P
Mw = 5.488g/m"l x 0.082 L x atm x mole-1 x K
-1/ 1 atm
Mw = 132.82 g/mole
)C F Cl) x = Mw
1עמוד 7102יולי , "זתשע קיץמועד – מיה כללית ואורגניתכי מבחן פתרון ל
(12 + 19 +35.45) x = 132.82 X = 2 C2 F2 Cl2 נוסחה מולקולרית
א. 1.1
Ca(s) + 2 H 2O (l) --> H 2(g) + Ca+2
(aq) + 2 OH- (aq)
Be(s) + 2 H 2O (l) --> H 2(g) + Be+2
(aq) + 2 OH- (aq)
ב. על פי היחס המולים
nCa = nH 2
nBe = nH 2
ניתן לחשב את המולים הסה"כ של מימן שהתקבל בתגובה
P . V = n . R . T
n = P . V / R . T
n = 750 mm Hg . 2.328 L / 62.36 mmHg. L . mole-1
. K-1
. 300 K
n H2 = 0.0933 mole
בתערובת
m Ca + mBe = 2 gr
nCa .Mw Ca + nBe . Mw Be = 2 gr
nCa + nBe = nH2
nCa + nBe = 0.0933
שתי משוואות עם שני נעלמים
nCa = 0.0933 - nBe
(0.0933 - nBe).40 + nBe . 9 = 2
3.732 - 40 nBe + 9 nBe = 2
1.732 = 31 nBe
nBe = 0.0558 mole
m Be = nBe . Mw e
m Be = 0.0558 mole . 9 gr/mole
m Be = 0.503 gr
4עמוד 7102יולי , "זתשע קיץמועד – מיה כללית ואורגניתכי מבחן פתרון ל
%Be = 100 x mBe / m taarobet
%Be = 100 x 0.503 gr /2 gr
%Be = 25.14%
3שאלה
3.1
FeCl 2 + KMnO 4 + HCl --> FeCl 3 + MnCl 2 + KCl + H 2O
+2 -1 +1 +7 -2 +1 -1 +3 -1 +2 -1 +1 -1 +1 -2
חצי תגובה חיזור 5e- + Mn
+7 --> Mn
+2
חצי תגובה חימצון (Fe+2
--> Fe+3
+ 1 e- ) .5
5 Fe+2
+ Mn+7
--> 5 Fe+3
+ Mn+2
5 FeCl2 + KMnO4 + 8 HCl --> 5 FeCl3 + MnCl2 + KCl + 4 H2O
3.1
FeCl2
m (g) 2.22
Mw (g/mole) 126.75
n (mole) 0.0175
V (L) 0.25
CM (M) 0.07
3.3
5 FeCl2 + KMnO4 + 8 HCl --> 5 FeCl3 + MnCl2 + KCl + 4 H2O
יחס
5 1
n (mole) 1.722x10-3 3.444x10-4
V (liter) 2.46 x 10-2 1.64 x 10-2
CM (M) 0.07 0.021 3.3
א.
חצי תגובה חיזור )קטודה( 2 (MnO 4
- + 8 H
+ + 5e --> Mn
+2 + 4 H 2O)
חצי תגובה חימצון )אנודה( 5 (2 H2O --> H 2O2 + 2H+ + 2e)
E0 = E0c - E0a = 1.51V - 1.78V = - 0.27V
התהליך לא ספונטני
5עמוד 7102יולי , "זתשע קיץמועד – מיה כללית ואורגניתכי מבחן פתרון ל
ב.
חצי תגובה חימצון )אנודה( 2 (Mn+2
+ 4 H 2O --> MnO 4
- + 8 H
+ + 5e )
חצי תגובה חיזור )קטודה( 5 (H2O2 + 2H+ + 2e --> 2 H 2O)
E0 = E0c - E0a = 1.29V - 1.50V = 0.27V
התהליך ספונטני
ג.
חצי תגובה חיזור )קטודה( 5 (H2O2 + 2H+ + 2e --> 2 H 2O)
חצי תגובה חיזור )קטודה( 2 (MnO 4
- + 8 H
+ + 5e --> Mn
+2 + 4 H 2O)
אין תגובה חימצון –תהליך לא אפשרי
3שאלה 3.1
Aתמיסה Bתמיסה Cתמיסה Dתמיסה pOH = 8.15
pH = 14 - pOH = 5.85
[OH-] = 6.0 x 10
-10
pOH = -log 6.0 x 10-10
pOH = 9.22
pH = 14 - pOH = 4.78
[H3o+] = 3.5 x 10
-5 M
pH = -log 3.5 x 10-5
pH = 4.455
pH = 6.50
A < D < C < B
חומצי ביותר
3.1 א.
HCOONa
m (g) 1.701
Mw (g/mole) 68
n (mole) 0.025
V (L) 0.25
CM (M) 0.1
HCOONa(s) --> Na+(aq) + HCOO
-(aq)
HCOO-(aq) + H 2O(l) --> HCOOH (aq) + OH
-(aq)
1 : 1 : 1
0.1 0.1 0.1
C 0 0 0.1 התחלה
X +X +X- השינוי
C ש"מ 0.1-X X X
Kb = Kw / Ka
Kb = 1 x 10-14
/ 1.8 x 10-4
= 5.56 x 10-11
Kb = [HCOOH] . [OH-] /[HCOO
-] = X 2 /0.1 -X
6עמוד 7102יולי , "זתשע קיץמועד – מיה כללית ואורגניתכי מבחן פתרון ל
[OH-] =X= 2.35 x 10-6 M pOH = -log 2.35 x 10-6 = 5.63
pH = 14 – pOH = 8.37
ב. HCOONa + HNO3 --> HCOOH + NaNO3
התחלה n 1x10-2 0 0
שינוי n - 4 x 10-3 4x10-3 + 4 x10-3
ש"מ n 6 x10-3 4 x10-3
כולל V 0.12 0.12
CM 0.05 0.033
pKa = -log Ka = 3.74
pH = pKa + log
pH = 3.92
ג.
בנקודת האקוולנטית מספר המולים זהים
nHCOO- = nHCl
C . V = C . V
0.1 M . 0.02 L = 0.081 M . V HCl
V HCl = 0.0246 L
5שאלה 5.1 א.
pH = 9.07
pOH = 14 - 9.07 = 4.93
[OH-] = 10^
-pOH = 1.17 x 10
-5 M
Fe(OH) 2(s) --> Fe+2
(aq) + 2 OH- (aq)
1 ; 1 ; 2
s : s : 2s
Ksp = [Fe+2
] x [OH-]2
Ksp = s x (2s)2 = 4 s
3
[OH-] = 2s ==> s = 5.874 x 10
-6 M
Ksp = 4 (5.874x 10-6
) 3 = 8.10 x 10
-16
2עמוד 7102יולי , "זתשע קיץמועד – מיה כללית ואורגניתכי מבחן פתרון ל
ב.
Fe(OH) 2(s) --> Fe+2
(aq) + 2 OH- (aq)
התחלה C 0 10-3
s +s + 2s השינוי
ש"מ C s 2s + 10-3
Ksp = s x (2s + 10-3
)2 2s ניתן להזניח
= 8.1 x 10-10 = s
5.2
X (g) <==> 3 Y (g) + 4 Z (g) 2 א.
ב.
2 X (g) <==> 3 Y (g) + 4 Z (g)
Kc = 3.1 x10-3 M5
ג. פנה לכיוון שיש יותר מולים, התגובה הישרה תמאפשרת לגז להתפשט, המערכת ץהקטנת הלח
גוברת ריכוז התוצרים יגדל והמגיב יקטן.
3 3 1 יחס
התחלה C 0.10 0 0
+ 1A 3 - שינוי A 3 + A
ש"מ C 0.30 0.3 0.4
pH = 11
pOH = 14 - 11 = 3
[OH-] = 10
-3
2A = 0.20
A = 0.10
3A = 0.3
4A =0.4
9עמוד 7102יולי , "זתשע קיץמועד – מיה כללית ואורגניתכי מבחן פתרון ל
חלק ב: כימיה אורגנית
1שאלה
8עמוד 7102יולי , "זתשע קיץמועד – מיה כללית ואורגניתכי מבחן פתרון ל
0שאלה מספר
2.0
2.7
01עמוד 7102יולי , "זתשע קיץמועד – מיה כללית ואורגניתכי מבחן פתרון ל
8שאלה מספר
9.0
: אפשרות לפתרון נוסף
CH3
CH3
CH3
(1R,2S)-1-(1-methyl ethyl)-2-methyl-cyclopentane
CH3CH3
CH3
CH3 CH3
CH3
4-(1.1-dimethyl ethyl) 3-methyl-heptane
CH3CH3
CH3CH3
(3Z)-3,4-dimethylhept-3-ene
.א 9.7
00עמוד 7102יולי , "זתשע קיץמועד – מיה כללית ואורגניתכי מבחן פתרון ל
ב. 9.7
תחמוצת הפחמן או התמרה -לקבלת התוצר הסופי ישנן שתי אפשרויות לפתרון: דרך גריניארד ודוCN -ב
הידרוליזה חומצית של התוצר.ו -
07עמוד 7102יולי , "זתשע קיץמועד – מיה כללית ואורגניתכי מבחן פתרון ל
8שאלה מספר
8.0
8.7
3-methyl-4-chlorohexane 3,5,6,7-tetramethylnonane
ציור
שם נכון
8.1
01עמוד 7102יולי , "זתשע קיץמועד – מיה כללית ואורגניתכי מבחן פתרון ל
01שאלה מספר
01.0
ככל שהחום ההדרוגנציה שנפלט גבוה יותר, המולקולה יציבה פחות.קשר משולש פחות יציב מקשר כפול. קשרים כפולים מצומדים יציבים יותר מבודדים
יב לפי כלל ומסמוכים עקב יצוב ריזונבטיבי. ככל שהקשר הכפול מותמר יותר הוא יותר יצ זייצב. בהתייחס לזה הסדר הוא:
c>d>b>a לc .חום ההדרוגינציה הגבוה ביותר
c > d > b > a
c.קשר משולש אין ריזוננס והקשר מאוד פעיל והכי פחות יציב : d: ,מתמיר אחד.שניהם בעלי מכילה שני קשרים כפולים מבודדים bמתמירים. 7בעל 4בעמדה : מכילה שני קשרים כפולים מבודדים, הקשר הכפול a מכילה שני קשרים כפולים מצומדים מיוצבים ע"י ריזוננס ולכן הם הכי יציבים יחסית לשאר :
המולקולות .
10.2
התוצר ד.
הסבר:
ההלוגן בסביבה בסיסית חזקה וחימום. HBrשל הדרוהלוגן המגיב עובר תגובת אלימינציה
. התוצר העיקרי שיתקבל הוא האלקן המותמר β דתופרוטון מעמ αעובר אלימינציה מעמדה
. β 7ביותר לפי כלל זייצב, אלימינציה של המימן בעמדה ביתא
10.3
04עמוד 7102יולי , "זתשע קיץמועד – מיה כללית ואורגניתכי מבחן פתרון ל
10.4