Upload
dinhtuong
View
266
Download
7
Embed Size (px)
Citation preview
GRAAD 11 WETENSKAP VRAESTEL 2 CHEMIE
Vraestel 2 ................................................................................................................................................................. 1
Materie & materiale ........................................................................................................................................... 1
LEWIS STRUKTURE van kovalente molekule ...................................................................................... 1
Intermolekulêre kragte ................................................................................................................................. 6
Ideale gasse ..................................................................................................................................................... 8
Chemiese Verandering ...................................................................................................................................... 9
Stoigiometrie .................................................................................................................................................. 9
Entalpie .........................................................................................................................................................13
Tipes reaksies ...............................................................................................................................................20
Suur-basis reaksies .......................................................................................................................................20
Redoks reaksies ............................................................................................................................................15
Vraestel 2 MEMO/Materie & materiale/LEWIS STRUKTURE van kovalente molekule/Deel van 40% 1
Vraestel 2 MEMO
Materie & materiale LEWIS STRUKTURE van kovalente molekule
Voorbeelde Soutsuur
Water
Koolstof dioksied
Stikstof gas
Ammoniak
Metaan
Antwoorde Soutsuur
Water
Koolstofdioksied
Stikstofgas
Amoniak
Metaan
LEWIS STRUKTURE van kovalente ione
Voorbeelde • NO2
-
• PO43-
• NO+
Antwoorde Nitriet
Fosfaat
Nitrosonium
2Vraestel 2 MEMO/Materie & materiale/LEWIS STRUKTURE van kovalente molekule/Deel van 40%
LEWIS STRUKTURE van DATIEF KOVALENTE BINDINGS
Voorbeelde • CO
• NO3-
• NH3 en H+
Antwoorde Koolstofmonoksied
Nitraat
Ammoniak en waterstof ioon
.LEWIS STRUKTURE met RESONANS STRUKTURE Nitraat
Nitriet
Vraestel 2 MEMO/Materie & materiale/LEWIS STRUKTURE van kovalente molekule/Deel van 40% 3
VORMS VAN MOLEKULE
Voorbeelde Soutsuur
Water
Koolstof dioksied
Stikstof gas
Ammoniak
Metaan
Antwoorde Soutsuur = linier
Water = tetrahedries =hoekig
Koolstofdioksied = linier
Stikstofgas = linier
Amoniak =tetrahedries =trigonaal piramidaal
Metaan = tetrahedries
POLARITEITE (ERATA)
POLARITEIT van BINDINGS POLÊRE BINDING Wanneer die elektronegatiwiteitverskil NIE nul is nie NIE-POLÊRE BINDING Wanneer die elektronegatiwiteitverskil GELYK IS AAN nul
OOK
SWAK POLÊR
STERK POLÊR
IONIES
EN= 0 1 2 2.1 4
ELEKTRONEGATIWITEITSVERSKIL (EN)
Die verskil tussen die elektronegatiwiteitswaardes van twee atome wat gebind is
POLARITEIT van MOLEKULE NIE POLÊRE MOLEKUUL Wanneer die molekuul SIMMETRIES is (2 of meer simmetrie-asse) NIE-POLÊRE MOLEKUUL Wanneer die molekuul NIE-SIMMETRIES is nie (slegs 1 simmetrie-as)
4Vraestel 2 MEMO/Materie & materiale/LEWIS STRUKTURE van kovalente molekule/Deel van 40%
.BESPREEK DIE POLARITEITE VAN MOLEKULE
Voorbeelde Soutsuur
Water
Koolstof dioksied
Stikstof gas
Ammoniak
Metaan
Antwoorde Soutsuur (Swak) polere binding want EN=3.0-2.1=0.9≠0 H is gedeeltelik positief Cl is gedeeltelik negatief Dipool moment(e):
Polere molekuul want die molekuul is nie-simmetries Netto dipool moment:
Water (Sterk) polere bindings want EN=3.5-2.1=1.4≠0 H is gedeeltelik positief O is gedeeltelik negatief Dipool moment(e):
Polere molekuul want die molekuul is nie-simmetries Netto dipool moment:
Koolstofdioksied (Swak) polere bindings want EN=3.5-2.5=1≠0 C is gedeeltelik positief O is gedeeltelik negatief Dipool moment(e):
Nie-polere molekuul want die molekuul is simmetries Geen netto dipool moment
Stikstofgas Nie-polere bindings want EN=3.0-3.0=0 Geen dipool moment(e):
Nie-polere molekuul want die molekuul is simmetries Geen netto dipool moment
Ammoniak (Swak) polere bindings want EN=3.0-2.1=0.9≠0 H is gedeeltelik positief N is gedeeltelik negatief Dipool moment(e):
Polere molekuul want die molekuul is nie-simmetries Netto dipool moment:
Metaan (Swak) polere bindings want EN=2.5-2.1=0.4≠0 H is gedeeltelik positief C is gedeeltelik negatief
Nie-polere molekuul want die molekuul is simmetries Geen netto dipool moment
Vraestel 2 MEMO/Materie & materiale/LEWIS STRUKTURE van kovalente molekule/Deel van 40% 5
IONIESE BINDINGS
Voorbeelde tafelsout
kalsium en chloor
aluminium en suurstof
yster(III) en suurstof
Voorbeelde tafelsout
kalsium en chloor
aluminium en suurstof
yster(III) en suurstof
6 Vraestel 2 MEMO/Materie & materiale/Intermolekulêre kragte/Deel van 40%
Intermolekulêre kragte Deel van 40%
VRAE OOR KOOK & SMELTPUNTE
Voorbeeld
Die grafiek hierbo toon die kookpunte van die
hidriede van groep VI in die periodieke tabel
teenoor hulle relatiewe molekulere massas
Uit die grafiek, lei die naam van die hidried af en
skryf die neer
ma
et die swakste intermolekulere kragte
met waterstofbindings tussen die molekule
wat die meeste energie benodig om 'n
faseverandering te ondergaan
Verwys na intermolekulere kragte en
energie en gee 'n
b
c
d
rede waarom een van
die hidriede van groep VI afwyk van die
neiging in kookpunt waargeneem vir die
ander
Voorbeeld
o o
4 3
2 6 2 5
4 10 4 9
5 12 5 11
6 14 6 113
Formule Naam Formule NaamKookpunt ( ) Kookpunt ( )
metaan 161 metanol 65
etaan 88.5 etanol 79
butaan 1 butanol 97
pentaan 34 pentanol 117
heksaan 68.7 heksanol 156
C C
CH CH OH
C H C H OH
C H C H OH
C H C H OH
C H C H OH
Die tabel toon die kookpunte van die eerste ses
alkane en die eerste ses alkohole
Watter tendens in kookpunt van die alkane
kan uit die tabel waargeneem word?
Verstrek 'n rede vir die tendens genoem i
a
b
n
die vorige vraag deur na die tipe
intermolekulêre kragte te verwys
Verduidelik, deur na die tipes
intermolekulêre kragte te verwys, hoekom
die kookpunte van alkohole hoër is as die
kookpunte van alka
c
ne.
Antwoord
2
2
2
2 2
H
Van der Waalskragte neem toe met toename in
molere massa, wat verduidelik waarom die kook-
punte van (klein massa) tot H (groot massa)
toeneem.
Volgens die tendens sou mens voorspel d
a S
b H O
c H O
d
H S Te
at water
(met die kleinste molere massa) dus die laagste
kookpunt sal he, maar omdat daar waterstofbindings
tussen die water molekule voorkom, is hierdie
intermolekulere kragte sterker as die van die Waals
kragte tussen die res van die hidriede.
Meer energie is dus nodig om die intermolekulere
kragte tussen water deeltjies te breek en daarom is
water se kookpunt die hoogste van die reeks
Antwoord
Die tabel toon die kookpunte van die eerste ses
alkane en die eerste ses alkohole
Alkane se kookpunte neem toe soos die
molere massa toeneem
Van der Waalskragte neem toe met molere
massas, daarom is me
a
b
er energie nodig om die
swaarder molekule se intermolekulere bindings
te breek en daarom is hulle kookpunte hoer
Alkane het slegs (swak) van der Waalskragte,
so min energie is nodig om die bindings te b
c
reek
en daarom is hulle kookpunte laag
Alkohole het (sterk) waterstofbindings,
so baie energie is nodig om die bindings te breek
en daarom is hulle kookpunte hoog
Vraestel 2 MEMO/Materie & materiale/Intermolekulêre kragte/Deel van 40% 7
EIENSKAPPE VAN WATER
8 Vraestel 2 MEMO/Materie & materiale/Ideale gasse/Deel van 40%
Ideale gasse Deel van 40%
VRAE OOR DIE ALGEMENE GASVERGELYKING
Voorbeeld
3
Die volgende data is van toepassing op ‘n vliegtiug
se wiel terwyl dit in die lug is: Volume 150dm ,
temperatuur 12°C, druk 440kPa.
Die maksimum druk wat die band kan weerstaan
is 600 kPa. Tydens ‘n n
3
oodlanding neem die
temperatuur van die band toe tot 18°C & die
volume tot 120dm . Sal die band bars?
Antwoord
1 2
1 2
1 2
1 1 2 2
1
3
2
2
2
3
440 ?
440 150 120
285 291
561.6
N
kPa
150dm 120d
ee dit sal nie bars ni
m
12°C=285K 18°C=2 1K
e
9
p p
V V
T T
p V p V
T T
p
p kPa
VRAE OOR DIE IDEALE GASVERGELYKING
Voorbeeld
Twee mol heliumgas word in ‘n houer verseël.
Aanvaar dat helium soos ‘n ideale gas optree
& voltooi die onderstaande grafiek:
Bereken die waarde in SI-eenhede waarby
die grafiek die -as sal sny by 2
a
b
y 73 K
Antwoord
2 1
2 1
3
(2) 8.31 16.62
016.62
273 0
4537.26 .
pV nRT
y mx
helling nR
y ym
x x
y
y pa m
pV
0 273 T
(K)
Vraestel 2 MEMO/Chemiese Verandering/Stoigiometrie/Deel van 47% 9
Voorbeeld
o
'n Ballon word gevul met 264.4g suurstof
by 'n druk van 9.11kPa en temperatuur
van 56 C.
Wat is die diameter van die ballon?
Antwoord
3
23
2
3
3
3
3
o
3
264.49.11 10
?
22.4
6.02 10
8.31
264.4
2 16
8.2625
9.11 10 8.2625 8.31 329
2.4796
4 (sal vir jou gegee word)
3
42.4796=
3
0.5919
0.83956
1.6
56 C
8
329 m
A
mp pa
MV
VT
Nn
R
mn
M
mol O
pV nRT
V
V m
V r
r
r
r m
d m
Chemiese Verandering Stoigiometrie Deel van 47%
EENVOUDIGE STOIGIOMETRIE
Voorbeeld
4 2 2 2
4
Beskou die volgende verbrandings reaksie.
As 16 g CH gebruik word, hoeveel
water sal vorm?
CH O CO H O
Antwoord
4 2 2 2
4
4 2
2
2
2 2
16
12 4 1
1 CH
:
1: 2
1 :
2 H
22 1 16
36
CH O CO H O
mn
M
mol
CH H O
mol x
x mol O
mn
M
m
m g H O
①②
③
④
⑤
⑤
⑥
⑥
.
10 Vraestel 2 MEMO/Chemiese Verandering/Stoigiometrie/Deel van 47%
Voorbeeld
2 4 4 2 2
4 3
Die aantal koper in ‘n sekere allooi word
bepaal deur die koper met swawelsuur te
reageer,
Cu + 2H SO CuSO + SO + 2H O
En dan die CuI met ‘n KI oplossing te
presipiteer
2CuSO + 5KI 2CuI + KI +
2 42K SO
Watter massa koper is teenwoordig as
4.86 g CuI verhaal word?
Antwoord
4 3 2 4
4
4
2 4 4 2 2
4
4
2CuSO + 5KI 2CuI + KI + 2K SO
4.86
63.5 127
0.0255 C
CuSO : CuI
2 : 2
: 0.0255
0.0255 CuSO
Cu + 2H SO CuSO + SO + 2H O
nie nodig - reeds in mol: 0.0255 CuSO
: CuSO
1:1
mn
M
mol uI
x mol
x mol
mol
Cu
①②
③
④
⑤
⑤
⑥
③
④
⑤
: 0.0255
0.0255 Cu
0.025563.5
1.62
x mol
x mol
mn
M
m
m g Cu
⑤
⑥
⑥
BEPERKTE REAKTANTE
Voorbeeld
2 4
2 4
2 4 2 4
‘n Brandstof mengsel van hidrasien N H
en distikstof tetraoksied N O brand
om stikstof gas en waterdamp te vorm.
Hoeveel gram stikstof gas vorm wanneer
100.0 g N H en 200.0 g N O gemeng is?
Antwoord
2 4 2 4 2 2
2 4 2 4
2 4 2 4
2 4
2 4 2 4
2 3 4
100 200
2 14 4 1 2 14 4 16
3.125 2.1739
:
2 :1
3.125 :
1.5625
1.56mol N is nodig vir al die N om te reageer,
maar ons het 2.17mol
N H N O N H O
m mn n
M M
mol N H mol N O
N H N O
mol x
x mol N O
O H
①②
③
④a
④b
④b
④c
2 4 2 4
2 4
2 4 2 4 2 2
2 4
2 4 2
2
2
N , dus is N in oormaat
en N H is dus die beperkte reaktant
2 3 4
3.125
:
2 : 3
3.125 :
4.687
4.6872 14
131.25 N
O O
N H N O N H O
n mol N H
N H N
mol x
x mol N
mn
M
m
g
⑤
①②
③
④
⑤
⑤
Vraestel 2 MEMO/Chemiese Verandering/Stoigiometrie/Deel van 47% 11
Voorbeeld
2
‘n Mengsel van 12.2 g kalium en 22.2 g
Broom, Br , word verhit totdat die
reaksie voltooi is. Watter massa KBr sal vorm?
Antwoord
2
2
2
2
‘n Mengsel van 12.2 g kalium en 22.2 g
Broom, Br , word verhit totdat die
reaksie voltooi is. Watter massa KBr sal vorm?
2 2
12.2 22.2
39 2 80
0.3128 0.13875
:
2 :1
0.3
K Br KBr
m mn n
M M
mol K mol Br
K Br
①②
③
④a
④b
④b
2
2
2 2
2
2
2
128 :
0.1564
0.156mol is nodig vir al die om te reageer,
maar ons het net 0.1387mol , dus is
die beperkte reaktant
2 2
0.13875
:
1: 2
0.138 :
0.2
mol x
x mol Br
Br K
Br Br
K Br KBr
n mol Br
Br KBr
mol x
x
④c
⑤
①②
③
④
⑤
⑤
775
0.13839 80
33.02
mol KBr
mn
M
m
g KBr
12 Vraestel 2 MEMO/Chemiese Verandering/Stoigiometrie/Deel van 47%
PERSENTASIE OPBRENGS/SUIWERHEID
Voorbeeld
3
9gram van ‘n stukkie erts wat Zn bevat
reageer met soutsuur om die suiwerheid
van die Zn in die erts te bepaal. Daar
word waterstof vrygestel.
Bepaal die persentasie suiwerheid van die
Zn a
2,
5
s:
dm
2 22Zn HC ZnC H
Antwoord
2
2
2
2
2.5
22.4
0.1116 H
:
1:1
: 0.1116
0.1116 Zn
0.111665
2
teoriese waarde%suiwerheid 100%
werklike waarde
7.25100%
9
80.6%
7.25
m
Vn
V
mol
H
x mol
x mol
mn
M
m
m
Zn
g Zn
HC ZnC H
Zn
①②
③
④
⑤
⑤
⑥
⑥
PERSENTASIE SAMESTELLING
Voorbeeld Kopersulfaat kristalle is grys-wit, maar
wanneer hulle met lug in aanraking kom
verander hulle in 'n helder blou kleur
omdat die vog in die lug met die krsitalle
bind. Vind die persentasie water in
hi 4 2erdie kristalle CuSO .7H O
Antwoord
2
1
4 2
1
2
2
4 2
7H O 7 2 1 16
126 .
CuSO .7H O 63.5 32 4 16 7 2 1 16
285.5
M% 100%
126100%
285.5
.
H OH O
CuSO
4
.7
%
H O
4.1
M
g mol
M
g m l
M
o
①
②
③
Vraestel 2 MEMO/Chemiese Verandering//Deel van 47% 13
EMPIRIESE & MOLEKULÊRE FORMULE
Voorbeeld Daar word gevind dat ‘n sekere verbinding
67.6% C, 22.5% O, en 9.9% H bevat.
ˆDie molekulere massa van die verbinding
is ongeveer 142 g/mol. Bepaal die korrekte
ˆmolekulere formule van die verbinding
Antwoord
4 7
1
4 1 7
8 2 14
in 100g is 67.6 ; 22.5 & 9.9
67.6 ; 22.5 9.9
12 16 1
5.633 9.91.406
: :
5.6 :1.4 : 9.9
4.01:1: 7.04
4 12 16 7 1 71 .
1422
:
71
g C g O g H
n n n
mol molmol
C
mn
M
O H
M g mol
x
c
①
②
③
③
④
⑤ C OH
⑥a C OH
⑥b
⑥ C O H
Entalpie
Deel van 47%
Voorbeeld
4 2 2 2CH HCl H CH Cl
Antwoord
4 2 2 22 2CH HCl H CH Cl
produkte reaktante
Reaktante Produkte
4C-H: 4(413)=1652 2H-H: 2(436)=872
2H-Cl: 2(432)=864 2C-Cl: 2(330)=660
2516 2C-H: 2 413 826
2358
2358 2516
158 .
Eksotermies
H H H
H kJ mol
14 Vraestel 2 MEMO/Chemiese Verandering/Tipes reaksies/Deel van 47%
Tipes reaksies Deel van 47%
Suur-basis reaksies KONSENTRASIE
Voorbeeld
3Hoeveel gram HNO is nodig om 'n
500ml oplossing met konsentrasie
0.6M te maak?
Antwoord
3
3
3
3
3
HNO HNO
0.6 .
500 0.5
?
0.30.61 14 3 160.5
0.3 18.9
Prose
HNO
dure:
Plaas 18.9g in 'n maatbeker
Voeg genoeg water by om tot by 500ml te kom
c mol dm
n
V ml dm
m
M
n mc n
V M
mn
n mol m g
VERDUNNING
Voorbeeld
-3
-3
-3
3
Die leerder verdun nou 'n bietjie van die
6 mol.dm -swawelsuuroplossing in die
fles tot 0,1 mol.dm . Bereken die volume
van die 6 mol.dm -swawelsuuroplossing
wat nodig is om 1 dm van die verdunde
suur te berei.
Antwoord
1 1 1 2 2
1 1
32
1
2
6 c
V ? 6 0.1 1
0.1 0.017
V 1
c V c V
V
c V dm
GRAAD 11 STOIGIOMETRIE
Voorbeeld
-3
'n Leerder mors per ongeluk 'n bietjie swawelsuur, met
konsentrasie 6 mol.dm , uit 'n fles op die
laboratoriumbank. Haar onderwyser vra haar om
die suur wat gemors het, te neutraliseer deur
natriumwa
2 4 3 2 4 2 2
2 4
terstofkarbonaatpoeier daarop te strooi.
Die reaksie wat plaasvind, is:
H SO +2NaHCO Na SO +2H O+2CO
Aanvaar dat die H SO volledig ioniseer.
Die opbruising, as gevolg van die vorming van
koolstofdioksied, stop nadat die leerder 27 g
natriumwaterstofkarbonaat by die gemorste suur
gevoeg het.
Bereken die volume van die swawelsuur wat
gemors is. Aanvaar dat al die natriumwaterstof-
karbonaat met al die suur reageer.
Antwoord
3
22 4 4
3
270.321
84
uit gebalanseerde vergelyking:
:
1 : 2
: 0.321
0.3211 0.16
2
herlei mol na volume
H SO
c
0.166
0.160.027
6
NaHCO
mn mol
M
H SO
x
x mol
n
V
V
V dm
Vraestel 2 MEMO/Chemiese Verandering/Redoks reaksies/Deel van 47% 15
Redoks reaksies
Voorbeeld
2 2 7
2
4
4 3
+
4
Bepaal die oksidasie getal van
elke atoom in die volgende
verbindings
K Cr O
SO
NH NO
NH
Voorbeeld
2 2 7
1 6 2
2
4
6 2
4 3
1 1 2
+
4
3 1
K Cr O
2 2 7 0
2 1 2 7 21 0
2 12
6
SO
4 2
4 2 2
6
NH NO
4 3 0
4 1 3 2 0
2 2
1
NH
4 1
4 1 1
3
K Cr O
Cr
Cr
Cr K Cr O
S O
S
S S O
N H N O
N N
N
N N H O
N H
N
N N H
16 Vraestel 2 MEMO/Chemiese Verandering/Redoks reaksies/Deel van 47%
REDOKS REAKSIE SOMME
Voorbeeld
Vir elk van die volgende reaksies, bepaal
identifiseer die oksidasie reaksie en skryf dit neer
identifiseer die reduksie reaksie en skryf dit neer.
Skryf die netto vergelyking neer
Skryf die ioon ve
a
b
c
d
3 4 (g) 2
2 1 2 22 5
rgelyking neer
(indien toeskouer ione teenwoordig is)
Skryf die formule vergelyking neer
Wie is die reduseermiddel en wie is die
oksideermiddel?
CuS + HNO Cu SO + NO + H O1
S
e
f
Cu H CuN O
2 2 1 2
2 5 6 2
2 2 5 2 2 6
2
5 2
6
2
2 2 1
6
N
1 2 :
Vir : 3 0 Vir : 4 2
1 3 2 0 4 2 2
5 6
.... 3
.... 8
: 3 8 3 8
: 3Cu 3 8 8H 24 3C
S
u 3 2
3
4
1 :2
8 8
8
O O H O
H N O S O
N S
N S
NETTO S N S N
ioon S
S
O
N O S O N H
N
R rx N N
x S S e
e
r
3 4 (g) 2
2
5
: 3CuS + 8HNO 3Cu SO + 8NO + 4H O
**hierdie ioon vergelyking is moeilik, so doen EERS die formule vergelyking en gaan
terug na die ioon v
is die reduseeermidd
erge
el
is die ok
lyki
s
ng
idN
Fo mule
S
r
4 2 2 4
2 6 2 2 1 2 2 1 6 2
(s) 2(g)
CuSO + 2NaOH Cu(OH) + Na SO3
geen ladings verskil, daarom is hierdie slegs 'n ioonuitruilingsreaksie en NIE
'n redo
eermidd
ks reaksie nie
2AgC
el
l H 2HC4
Cu S O Na O H Cu O H Na S O
1
(aq) (s)
1 1 0
1
1 1
2
1
0
1
1
2
0 1
2
0
2
1
2
1
2
1
1 2 : 1
is die
l 2Ag
.... 2
: 2 2 2
: 2 2 2 2 2
: 2 2 2
1 : 2 22
is die red
ok
useermidde
s
l
i
Cl Cl
NETTO H Ag H Ag
ioon H Ag Cl H Cl Ag
Formule H AgCl HCl
Ag Ag
R rx
H H
O rx H H e
Ag e Ag
H
Ag
Ag
deermiddel