אורית מולווידזון וידידה גוטליב חומר למחשבה לכיתה י"א ייעוץ מדעי: ד"ר דבורה קצביץ' 3 יח"ל מדריך למורה - ספר תרגול בכימיה
מוציאים לאור: דוד רכגולד ושות' חברה בע"מ א"ת חולון טלפון: 03-5597060 ייעוץ מדעי לספר: אוטיליה רוזנברג וד"ר דבורה קצביץ' עריכה, עיצוב ואיור: מרב גוטליב עריכה לשונית: דפנה גול כל הזכויות שמורות תשע"ג 013 www.rachgold.co.il www.books4u.co.il
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 3 הקדמה לספר חומר למחשבה לכיתה י"א נוסף מדריך למורה. הספר נכתב במטרה לעזור לתלמידים בתרגול במהלך שנת הלימודים ולקראת בחינת הבגרות ברמה של 3 יח"ל בכימיה בתכנית החדשה. בספר שאלות פתוחות, שאלות בר רה וניתוח קטע ממאמר מדעי, מתכונות לדוגמה ובחינות בגרות. לכל השאלות פתרונות מלאים. המדריך נכתב כדי לעזור למורים במיפוי השאלות וברעיונות לדרכי פתרון במסגרת "חושבים תשובה". בכתיבת השאלות והתשובות ובכתיבת המדריך למורה התבססנו על הניסיון הרב שצברנו במשך שנות עבודה רבות בהוראת הכימיה ובהכנת התלמידים לבחינת הבגרות. את תכנית הלימודים, פורום מורים, חוזרי מפמ"ר ומידע נוסף אפשר למצוא באתר מפמ"ר כימיה: http://cms.education.gov.il/educationcms/units/mazkirut_pedagogit/chimya למדריך מצורף נספח ובו טבלאות הנדרשות במהלך הלימודים. אנחנו מקוות שהמדריך למורה יעזור למורים שמלמדים את תכנית הלימודים 3 יח"ל כימיה. ברצוננו להודות ליועצת המדעית ד"ר דבורה קצביץ' שקראה, פתרה והעירה, תיקנה, הציעה רעיונות חדשים ותרמהמניסיונההעשיר להצלחת המדריך. תודה לרבקה אוסטרבך על הרשות להשתמש בחומרים שהכינה. תודה מקרב לב למשפחותינו על העידוד ועל הסבלנות. תודה מיוחדת למרב על ההשקעה הרבה. המדריך עבר הגהות רבות, ובכל זאת אם נפלה טעות, נודה לכם אם תעירו ותאירו. אורית מולווידזון וידידה גוטליב מורות לכימיה ומדריכות
כ- 4 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה צידה לדרך לתלמיד הנבחן: מבנה הבחינה בחינת הבגרות מורכבת משמונה שאלות: שאלה - 1 חובה - הבנויה משמונה שאלות בר רה (לכל שאלה.5 נקודות); שאלה - חובה - ניתוח קטע ממאמר מדעי (0 נקודות); שאלות - 8-3 שאלות בחירה - מתוכן יש לבחור שלוש שאלות (לכל שאלה 0 נקודות). לבחינה מצורפים דף של המערכה המחזורית וטבלת אלקטרושליליות. משך הבחינה 3 שעות. כדאי להקדיש... - 30 דקות; * לשאלה 1 * לניתוח קטע ממאמר מדעי כ- 30 דקות; * לקריאת שאלות 8-3 ובחירת 3 השאלות שעליהן עונים כ- 15 דקות; * לכל שאלת בחירה כ- 30 דקות; * לבדיקת הבחינה 15 דקות. שימו לב: * בשל ניסוחים לא-מאוזנים, טעויות חישוב ואי-רישום יחידות עלולות להיגרע נקודות. * לטעות נגררת אין השפעה על הניקוד בסעיפים הבאים, בתנאי שהם מבוססים בצורה הגיונית על השגיאה. * כאשר מ ציגים חישובים בטבלה, יש לסמן חצים המראים את כיוון השגת הפת רון או לכתוב נוסחאות ולפרט את החישובים המבהירים כיצד הושג הפת רון.
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 5 פרק א' - מבנה וקישור מיפוי השאלות שבספר עמ' 10 10 11 11 11 1 1 1 13 13 13 14 14 14 15 15 16 17 18 19 0 1 שאלה מבנה האטום- א ב ג ד ה ו ז ח קישור- א ב ג ד ה ו ז ח 1 3 4 5 6 7 מבנה וקישור חלקיקים באטום, איזוטופים אנרגיית יינון נוסחה אמפירית נוסחת ייצוג אלקטרונים טבלה מחזורית רמה מיקרוסקופית חלקיקים באטום רדיואקטיביות דו-קוטב רגעי וקבוע תכונות צברים צבר מולקולרי צברים צבר מולקולרי צבר מולקולרי צבר מולקולרי צבר מולקולרי נוסחאות, קוטביות, מסיסות, טמפ' רתיחה קישור בין-מולקולרי, חומרים אטומריים טבלה מחזורית, קישור תוך ובין מולקולרי אורך ואנרגית קשר, קישור בין-מולקולרי, מיון חומרים תכונות חומרים, אלקטרושליליות, קישור בין-מולקולרי נוסחאות, אנרגיית קשר, מסיסות מיון חומרים, תכונות חומרים כללי סדרי גודל, רמה מאקרוסקופית, רמה מיקרוסקופית, איזומרים רמה מיקרוסקופית
6 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה פרק ב' - חישובים בכימיה עמ' שאלה חישובים בכימיה חמצון-חיזור כללי 46 46 47 47 47 48 48 49 50 51 5 53 54 55 א ב ג ד ה ו ז 1 3 4 5 6 7 מול מול ומספר חלקיקים ריכוז המצב הגזי ריכוז (מיהול) חישובים בגזים מול ריכוז מולרי, מסה / מסה מולרית מסה / מסה מולרית, גזים - קשר בין לחץ נפח מס' מולים ריכוז, גזים ריכוז, נתונים קבועים וספציפיים מסה / מסה מולרית, ריכוז מסה / מסה מולרית מסה / מסה מולרית, גזים (טמפ'-נפח), מס' אבוגדרו זיהוי תגובת חמצון-חיזור מחמצן-מחזר, קורוזיה חומצה-בסיס ניסוחי תגובות ניסוחי תגובות ניסוחי תגובות זיהוי תגובת חומצה-בסיס קראט פרק ג' - חמצון-חיזור עמ' שאלה מבנה וקישור חישובים בכימיה חמצון-חיזור חמצון-חיזור דרגת חמצון מזערית ומרבית פעילות מתכות מול אלקטרונים קביעת תוצר חמצון קביעת דרגות חמצון זיהוי תגובת חמצון-חיזור דרגות חמצון, מחמצן/מחזר, שורה אלקטרוכימית דרגות חמצון, מחמצן/מחזר, מול אלקטרונים דרגות חמצון, מחמצן/מחזר, מול אלקטרונים דרגות חמצון, מחמצן/מחזר, שורה אלקטרוכימית, קורוזיה שורה אלקטרוכימית, מחמצן/מחזר מחמצן-מחזר (תרכובות פחמן), מול אלקטרונים זיהוי חמצון-חיזור, מחמצן- מחזר, דרגת חמצון (תרכובות פחמן) חומצה-בסיס כללי 74 74 74 75 75 75 76 77 א ב ג ד ה ו ז 1 קישור כימי תכונות מתכות קבוצות פונקציונליות, קישור בין-מולקולרי קבוצות פונקציונליות מסה / מסה מולרית, גזים מסה / מסה מולרית, ריכוז מסה / מסה מולרית זיהוי חומצה-בסיס רמה מיקרוסקופית 78 3 79 4 80 5 81 6 8 7 83
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 7 פרק ד' - חומצות ובסיסים עמ' שאלה מבנה וקישור חישובים בכימיה חומצה-בסיס שינוי p 103 א ב קביעת תחום p 103 ג חישובים בתגובת סתירה 103 ד זיהוי חומצה/בסיס על-פי תגובה 104 ה חישובים בתגובת סתירה 104 ו זיהוי חומצה/בסיס על-פי תגובה 104 p 105 ז ניסוח תגובות, קביעת תחום,p חישובים 1 106 תכונות חומרים ניסוחי תגובות, חישובים בתגובת סתירה, p 107 אידוי מסה/מסה מולרית ניסוחי תגובה, תגובת סתירה 3 108 ניסוחי תגובות,,p חישובים בתגובת סתירה 4 109 זיהוי חומצה ובסיס בניסוח תגובה,,p חישובים בתגובת סתירה 5 110 תכונות חומרים ריכוז, מסה/מסה מולרית ניסוחי תגובה,,p חישובים בתגובת סתירה 6 111 ניסוחי תגובה,,p חישובים בתגובת סתירה 7 11
8 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה פרק ה' - טעם של כימיה שאלה א ב ג ד ה ו ז 1 3 4 5 מבנה וקישור איזומרים נוסחאות מסיסות נוסחאות, מסיסות מסיסות, נוסחאות קבוצות פונקציונליות, חומר מחליב חישובים בכימיה מסה / מסה מולרית ריכוז, יחסי מולים מול / מסה מולרית חומצה - בסיס חישובים בתגובת סתירה שומנים השוואה בין טמפרטורות התכה של חומצות שומן חומצות שומן רוויות ולא-רוויות טריגליצריד טריגליצרידים, חומצות שומן, טמפרטורת התכה, ציס/טרנס תגובת איסטור, טמפרטורת התכה, הידרוגנציה ציס/טרנס, רווי/בלתי-רווי סוכרים נוסחת הייוורת איזומרים, אנומרים, קשר גליקוזידי - עמדות, תבנית קשר, מוטרוטציה, מסיסות, רב-סוכר חלבונים זיהוי חומצות אמיניות תכונות של חומצות אמיניות ואפיונן, נוסחת מבנה של פפטיד, הידרוליזה של פפטיד הידרוליזה של חלבון כללי ערך קלורי אבות מזון, ערך קלורי עמ' 138 138 139 139 140 141 14 143 144 145 147 148 נוסחאות, קבוצות פונקציונליות קבוצות פונקציונליות, מסיסות, נוסחאות סתירה חומצות שומן, טריגליצרידים, טמפרטורת התכה, איסטור, הידרוגנציה נוסחת פישר, מצב צבירה ומסיסות של חד-סוכרים, איזומרים של גלוקוז, דו- סוכר, קשר גליקוזידי - עמדות, תבנית קשר רמה מיקרוסקופית 6 7 150 151
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 9 פרק ו' - ניתוח קטע ממאמר מדעי עמ' 17 174 176 178 180 שאלה 1 3 4 5 מבנה וקישור תכונות ומבנה מתכות, תכונות גזים אצילים, ניסוח תגובות, תהליך המראה איזוטופים רדיואקטיביים, תהליכים רדיואקטיביים מתכות/סגסוגות ניסוחי תגובה, נוסחת מבנה / ייצוג אלקטרוני, קוטביות מולקולה, מסיסות, ניסוח תהליכי המסה ניסוח תהליכים, התכה חישובים בכימיה מסה / מסה מולרית מסה / מסה מולרית, נפח גזי ם מסה / מסה מולרית, גזים חמצון-חיזור חמצון-חיזור קורוזיה - יצירה/מניעה, מחמצן-מחזר, מול אלקטרונים זיהוי תגובת חמצון-חיזור חומצה- בסיס ניסוחי תגובות שומנים סוכרים כללי מעגל חשמלי זמן מחצית חיים, ניתוח גרף תהליכי שרפה מסיסות חד/דו/רב-סוכרים מסה / מסה מולרית, נפח גזים, תכונות גזים דרגות חמצון, מול אלקטרונים הידרוליזה של טריגליצרידים קשר גליקוזידי, הידרוליזה, נוסחת הייוורת, רב-סוכרים ניתוח גרף ניתוח גרף 6 7 18 184
10 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה פרק ז' - מתכונת 1 שאלה עמ' מבנה וקישור חלקיקים באטום טבלה מחזורית חישובים בכימיה חמצון-חיזור חומצה- בסיס שומנים חלבונים כללי 1 א ב 0 03 ג ד ה ו ז ח, תכונות צברים קישור בין-מולקולרי, נוסחאות תכונות צברים המסת חומר יוני תכונות חומרים והסבר ברמה המיקרוסקופית. קישור בין-מולקולרי מסיסות וטמפרטורת רתיחה מסיסות ריכוזים מסה / מסה מולרית, ריכוזים מסה / מסה מולרית, ריכוזים פעילות מתכות קביעת מחמצן-מחזר זיהוי חמצון- חיזור, ניבוי תוצר אפשרי, מול אלקטרונים זיהוי חמצון -חיזור, אנטיאוקסידנטים שינויים ב- p בתגובות תגובת סתירה זיהוי חומצה או בסיס אינדיקטורים, זיהוי חומצה/בסיס, סתירה, p חומצות שומן הידרוליזה של טריגליצרידים, נוסחאות הידרוגנציה פפטיד, זיהוי חומצות אמיניות, מסיסות חומצות אמיניות,נוסחת מבנה ב- = 7 p נתונים קבועים וספציפיים ניתוח גרף רמות הבנה 3 4 5 6 7 8 03 04 04 05 05 06 07 10 10 11 1 13 15
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 11 מתכונת שאלה עמ' 1 א ב ג ד ה ו ז ח 3 4 5 6 7 8 מבנה וקישור אנרגיית יינון, טבלה מחזורית מסיסות במים חלקיקים קישור בין- מולקולרי, מסיסות, נוסחאות נוסחאות, חוזק קשר, קבוצות פונקציונליות, ייצוג של קשרי מימן נוסחאות, מסיסות ניסוחי תגובות מסיסות נוסחאות, מסיסות חישובים בכימיה מסה / מסה מולרית מסה / מסה מולרית, נפח גזים, מספר חלקיקים מסה / מסה מולרית, ריכוזים מסה / מסה מולרית, ריכוזים מסה / מסה מולרית, ריכוזים חמצון-חיזור אנטיאוקסידנטים אנטיאוקסידנטים זיהוי תגובת חמצון-חיזור, מול אלקטרונים חומצה- בסיס חומצה חד- פרוטית / דו-פרוטית ניסוחי תגובה, p זיהוי תגובת חומצה- בסיס ניסוחי תגובות, חישובים בתגובת סתירה, מיהול, p שומנים הרכב חומצות שומן נוסחאות, יצירת טריגליצריד, טמפרטורת התכה של טריגליצריד חלבונים חומצות אמיניות, מטען של חומצה אמינית, דו-פפטיד כללי ניתוח גרף תגובת איסטור ניתוח גרף השוואת p 36 36 37 38 38 39 39 40 41 43 44 45 46 48 49
1 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה מתכונת 3 שאלה עמ' 1 א ב ג ד ה ו מבנה וקישור תיאור תגובה ברמה מיקרוסקופית תכונות צברים קישור בין-מולקולרי - השוואה בין טמפרטורות רתיחה חישובים בכימיה ריכוזים חמצון- חיזור חמצון-חיזור, דרגות חמצון חומצה- בסיס תגובת חומצה-בסיס שומנים חלבונים כללי תחושת טעם 70 71 71 71 7 7 ז ח נוסחאות, חוזק קשר, קוטביות קשר, קישור בין-מולקולרי, ניסוחי תגובות קישור-בין מולקולרי, טמפרטורת רתיחה ריכוזים ניסוחי תגובות ניסוחי תגובות,,p קשר בין p למוליכות p של חומצות אמיניות 3 73 73 74 76 נוסחאות, קוטביות קשר, חוזק קשר, אורך קשר, רדיוס אטומי, קישור בין- מולקולרי, טמפרטורת רתיחה, ייצוג של קשרי מימן ניסוחי תגובות, רדיוס יוני מסה / מסה מולרית ריכוזים, 4 5 77 78 מסה / מסה מולרית, נפח גזים מסה / מסה מולרית ריכוזים, נוסחאות, מבנה מרחבי של מולקולות - קוטביות ניסוחי תגובות, נוסחאות זיהוי תגובת חמצון-חיזור, מול אלקטרונים ניסוחי תגובות, p סרטוט גרף 6 7 79 80 שומן רווי/לא-רווי ערך קלורי של מזון 8 8
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 13 פרק ח' - בחינת בגרות תשס"ז, 007 מבנה וקישור איזומרים חישובים בכימיה ריכוזים חמצון-חיזור דרגת חמצון של אטום פחמן חומצה -בסיס שומנים חלבונים כללי שאלה 1 א ב ג ד עמ' 304 304 304 305 ה ו קישור בין- מולקולרי, נוסחאות, מסיסות קוטביות קשר, נוסחאות, מסיסות, ניסוחי תגובות, ייצוג של קשרי מימן, חוזק קשר ניסוחי תגובות מסה / מסה מולרית מסה / מסה מולרית ריכוזים, מסה / מסה מולרית, ריכוזים זיהוי תגובת חמצון-חיזור, דרגות חמצון, אנטיאוקסידנטים, ניבוי תוצר אפשרי תגובת - חומצה בסיס זיהוי תגובת חומצה- בסיס מבנה חומצה אמינית ב- = 7 p קריאת טבלה ניתוח גרף נתונים ספציפיים וקבועים בתגובה 3 4 5 305 306 307 310 311 31 נוסחאות, טריגליצריד, טמפרטורת התכה, חומצת שומן חיונית, חומצות שומן, מסיסות 6 313
14 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה בחינת בגרות תשס"ח, 008 שאלה 1 א ב ג ד ה ו 3 4 5 6 מבנה וקישור טבלה מחזורית קשרים קישור בין-מולקולרי מיון צברים - תכונות, קישור בין-מולקולרי, אנרגיית קשר, רדיוס אטומי ניסוח תגובות המסה מסיסות חישובים בכימיה ריכוזים מסה / מסה מולרית מסה / מסה מולרית, ריכוז חומצה-בסיס ניסוח תגובה של בסיס עם מים השוואה בין בסיסים על-פי תכונות ניסוח תגובה ניסוחי תגובות,,p מוליכות, סתירה שומנים נוסחאות רוויות/לא-רוויות, טמפרטורת התכה רוויות/לא-רוויות, חומצות שומן טרנס, טריגליצרידים, טמפ' התכה כללי קריאת טבלה מודלים קריאת טבלה עמ' 38 38 39 39 330 330 331 333 334 335 336
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 15 בחינת בגרות תשס"ט, 009 מבנה וקישור טבלה מחזורית מסיסות חומר יוני - רמה מיקרוסקופית דו-קוטב קבוע, קישור בין-מולקולרי קישור בין-מולקולרי (טמפרטורת רתיחה) קישור בין-מולקולרי, מסיסות, נוסחאות, ניסוח תגובות המסה, אנרגיית קשר, זיהוי חומר יוני תגובות המסה ייצוג אלקטרוני, אורך קשר, קישור בין-מולקולרי נוסחאות חישובים בכימיה מספר מולים, מספר חלקיקים ריכוז, מסה / מסה מולרית מסה / מסה מולרית, ריכוז מסה / מסה מולרית, ריכוז, גזים: תלות נפח- טמפ' חמצון-חיזור דרגת חמצון מחמצן/מחזר, חמצון/חיזור חמצון/חיזור, מחמצן/מחזר, דרגות חמצון שורה אלקטרוכימית, מחמצן/מחזר, מול אלקטרונים חמצון/חיזור, דרגות חמצון, מול אלקטרונים אנטיאוקסידנטים שומנים חוזק אינטראקציות בחומצות שומן חומצות שומן רוויות/לא- רוויות, טריגליצרידים, הידרוגנציה, טמפרטורת התכה, נוסחאות כללי ניתוח גרף קריאת טבלה שאלה 1 א ב ג ד ה ו 3 4 5 6 7 עמ' 351 35 353 353 354 354 355 357 358 360 361 36
16 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה בחינת בגרות תש"ע, 010 שאלה עמ' 1 א ב ג מבנה וקישור איזוטופים, אנרגיית יינון, רדיוס אטומי דו-קוטב קבוע חישובים בכימיה מסה / מסה מולרית חמצון- חיזור חומצה- בסיס סוכרים חלבונים כללי 380 381 381 ד ה מחמצן/מחזר מחמצן/מחזר, דרגת חמצון 38 383 ו ז קישור בין-מולקולרי (מסיסות במים) תגובות המסה, מסיסות, ייצוג אלקטרוני, קוטביות מולקולה ריכוז, גזים, מיהולים, מספר מרבית / מזערית אנטיאוקסידנט מוטרוטציה, הידרוליזה, קשר גליקוזידי רמה מיקרוסקופית / מאקרוסקופית 3 383 383 384 385 387 מסה / מסה מולרית, גזים איזון תגובה 4 מול אטומים קישור בין-מולקולרי 5 388 (טמפרטורת התכה), נוסחאות מחמצן/מחזר, מול אלקטרונים חומצות אמיניות, דו-יון, קשר פפטידי, חומצה אמינית חיונית 6 389 קבוצות פונקציונליות מיהולים ניסוח תגובות, p 7 390 קישור בין-מולקולרי (מסיסות) קשר גליקוזידי (עמדות, תבנית קשר), מסיסות חד/דו/רב- סוכרים
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 17 בחינת בגרות תשע"א, 011 שאלה עמ' 1 א ב ג ד מבנה וקישור טבלה מחזורית אורך קשר חישובים בכימיה מספר חלקיקים מסה / חמצון-חיזור חומצה- בסיס שומנים חלבונים כללי ניתוח גרף 406 407 407 408 ה ו ז ח תכונות צברים, נוסחאות, חוזק קשר, ניסוחי תגובות נוסחאות, קוטביות מולקולה, קישור בין- מולקולרי, קוטביות קשר, אורך קשר, איזומרים, מסיסות, ניסוח תגובת המסה מתכות, יוני מתכות מסה מולרית מסה / מסה מולרית ריכוזים, מסה / מסה מולרית ריכוזים, שורה אלקטרוכימית דרגות חמצון, חמצון/חיזור תגובת חומצה במים - רמה מיקרוסקופית השוואה בין חומצות על-פי תכונות ניסוחי תגובות נוסחת מבנה ב- = 7 p הידרוליזה של קשר פפטידי, פפטידים ניתוח גרף רמה מיקרוסקופית 3 4 5 408 409 410 410 411 414 415 416 נוסחאות, קישור בין- מולקולרי, מסיסות מסה / מסה מולרית ריכוזים, דרגות חמצון, קורוזיה (יצירה, מניעה, הגנה), פעילות מתכות, מול אלקטרונים ניסוחי תגובות,,p חד/דו- פרוטי נוסחאות, השוואה בין חומצות שומן שונות, יצירת טריגליצריד סבון 6 7 8 417 418 40
18 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה בחינת בגרות תשע"ב, 01 שאלה עמ' מבנה וקישור חישובים בכימיה חמצון- חיזור חומצה-בסיס שומנים סוכרים כללי 1 439 439 440 440 440 441 44 א ב ג ד ה ו ז טבלה מחזורית, נוסחאות מולקולריות ואמפיריות אנרגיית יינון נוסחת ייצוג אלקטרונים זיהוי צברים, מוליכות ריכוזים דרגות חמצון,p ריכוז יוני - O 44 ח מוטרוטציה ניתוח גרף 443 נוסחאות, קישור בין- מולקולרי מסה / מסה מולרית ריכוזים, ניתוח גרף p נוסחאות, קישור בין-מולקולרי (טמפרטורת רתיחה, מצב צבירה, מסיסות) נוסחאות, מבנה מרחבי, קוטביות, ניסוחי תגובות ניסוחי תגובות נוסחאות, קישור בין-מולקולרי גזים (לחץ, נפח, טמפרטורה), מסה / מסה מולרית / נפח מולרי, ריכוזים, מיהולים מסה / מסה מולרית ריכוזים, מסה / מסה מולרית / נפח מולרי דרגות חמצון, מחזר/מחמצן ניסוחי תגובות, חד/דו- פרוטי, סתירה ניסוחי תגובות,,p סתירה, מוליכות נוסחאות, טמפרטורת התכה, הידרוגנציה איזומרים, קשר גליקוזידי - קשרעמדות ותבנית, מוטרוטציה, נוסחת פישר רמה מיקרוסקופית מודלים, רמה מיקרוסקופית ניתוח גרף רמה מאקרוסקופית רמה מיקרוסקופית 3 4 5 6 7 8 445 446 447 448 449 450
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 19 בחינת בגרות תשע"ג, 013 שאלה עמ' מבנה וקישור טבלה מחזורית, רדיוס אטומי כוחות בין- מולקולריים מסיסות חישובים בכימיה גזים (לחץ / נפח), מסה /מסה מולרית מסה / מסה מולרית, מול, מספר חלקיקים חמצון-חיזור דרגות חמצון, מחמצן/מחזר אנטיאוקסידנטים חומצה-בסיס חלבונים זיהוי חומצה אמינית, תכונות חומצה אמינית כללי ניתוח גרף,p אינדיקטורים חישובים בתגובת סתירה נוסחאות מבנה, מצב צבירה, חלקיקי הגרעין, איזוטופים, היערכות אלקטרונים, נוסחת ייצוג אלקטרונית, מטען חלקי, חוזק קשר, אורך קשר, השוואת טמפ' רתיחה תכונות מתכת, תכונות חומר יוני, סגסוגת נוסחאות, איזומרים, השוואת טמפ' רתיחה, מסיסות השוואת טמפ' התכה מסה / מסה מולרית, מספר חלקיקים נפח גז, מסה / מסה מולרית לחץ / נפח / מספר חלקיקים, ריכוזים דרגת חמצון, חמצון/חיזור זיהוי תגובות דרגת חמצון של אטום פחמן דרגות חמצון, דרגת חמצון מזערית / מרבית, מחמצן/מחזר, מול אלקטרונים,p תגובת חומצה- בסיס ניסוח תגובות זיהוי תגובות,p ניסוח תגובה הידרוליזה של קשר פפטידי, נוסחאות של חומצות אמינית, חד-סוכרים, היוורת, פישר, מאפייני רב- סוכרים ניתוח גרף רמה מאקרוסקופית רמה מיקרוסקופית רמה מיקרוסקופית 1 א ב ג ד ה ו ז ח 3 4 5 6 7 8 467 468 468 469 469 470 470 471 47 474 475 476 477 478 479
0 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה תכנים מבנה וקישור יש להיעזר בתכנית הלימודים המפורטת באתר המפמ"ר. מבנה האטום חלקיקים באטום מספר אטומי מספר מסה איזוטופים רדיואקטיביות סוגי קרינה זמן מחצית חיים חוק קולון אנרגיית יינון ראשונה רדיוס אטומי קרינת אלפא, קרינת ביתא, קרינת גאמא קישור קשר קוולנטי המולקולה צברים אלקטרושליליות קשר קוטבי / קשר טהור חוזק קשר / אנרגיית קשר אורך קשר צורות ייצוג מבנה מרחבי קוטביות מולקולרי אטומרי מתכתי יוני נוסחה מולקולרית נוסחת מבנה מלאה נוסחת מבנה מקוצרת נוסחת ייצוג אלקטרונים קווי, זוויתי, משולש מישורי, פירמידה משולשת, טטראדר קשרים בין- מולקולריים תכונות הצבר ניסוח תהליכי המסה והתכה מבנה הצבר תכונות הצבר מבנה הצבר תכונות הצבר מבנה הצבר תכונות הצבר נוסחה אמפירית ניסוח תהליכי המסה והתכה אינטראקציות ון-דר-ולס קשרי מימן השוואת חוזק אינטראקציות
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 1 דגשים אורך הקשר הקוולנטי (r) הוא המרחק בין הגרעינים של האטומים הקשורים, r והוא תלוי בחוזק כוחות המשיכה שפועלים בין האטומים. כוחות אלה נובעים ממשיכה חשמלית בין אלקטרוני הקשר לבין הגרעינים ובין דו-קטבים מנוגדים הנוצרים בקשר קוולנטי קוטבי. בנוסחת ייצוג אלקטרונים יש להקפיד ולרשום את כל האלקטרונים במולקולה, כולל אלקטרונים לא קושרים. בסרטוט נוסחאות מבנה אפשר לרשום אלקטרונים לא-קושרים, אבל אין חובה לעשות זאת. התלמידים צריכים להכיר את המבנים המרחביים של המולקולות, אך לא לקבּוע אותם בעצמם. המבנה המרחבי של המולקולה יהיה נתון בשאלה. השוואה בין טמפרטורות התכה או רתיחה תיעשה רק בין חומרים מולקולריים. כאשר בשאלה יש התייחסות לגורמים המשפיעים בכיוונים מנוגדים, יש לבקש מהתלמידים להסביר עובדה נתונה, ולא לקבּוע בעצמם לאיזה גורם השפעה מכרעת. כאשר התלמידים מתבקשים לתאר קשרי מימן ברמה המיקרוסקופית, עליהם להתייחס לנקודות הבאות: 1. במולקולה אחת יש אטום (או אטומי) מימן הקשור לאטום בעל אלקטרושליליות גבוהה, לכן אטום המימן "חשוף" מאלקטרונים;. במולקולה אחרת (מאותו סוג או מסוג שונה) יש אטום בעל אלקטרושליליות גבוהה עם זוג או עם זוגות של אלקטרונים לא-קושרים. 3. שלושת האטומים המשתתפים בקשר המימני נמצאים על קו ישר. כאשר התלמידים מתבקשים לתאר ברמה המיקרוסקופית, עליהם להתייחס לנקודות הבאות: סוג החלקיקים, אינטראקציות בין החלקיקים, אופני התנועה של החלקיקים. באתר המפמ"ר יש מסמך הבהרה העוסק בנושא זה..1..3.4.5.6.7
.1..3 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה חושבים תשובה כיצד כותבים תשובה מלאה לשאלה שעוסקת בהשוואה של חוזק קשר? בשאלות העוסקות בחוזק קשר, התלמידים מתבקשים לערוך השוואה. את התשובה לשאלה נכתוב בשלושה שלבים. נרשום את שלושת הגורמים המשפיעים על חוזק קשר (רדיוס האטומים, סדר הקשר ומידת קוטביות הקשר). נזהה את הגורמים המשפיעים על ההבדל בחוזק הקשרים שנשאלנו עליהם, ונערוך השוואה. מומלץ לעשות זאת בעזרת טבלה (ראו דוגמאות). נסביר כיצד הגורמים שזיהינו משפיעים על חוזק הקשר. בשלב זה יש להתייחס למידת המשיכה החשמלית בין החלקיקים המשתתפים בקשר. נסיק מסקנה, ונכתוב תשובה סופית. בספר "חומר למחשבה" יש הסבר מלא לשאלות העוסקות בחוזק קשר. על-פי הסילבוס לשנת תשע"ד, התלמיד נדרש לציין מהם הגורמים המשפיעים במקרה הנתון בשאלה, ולא להסביר.. Br Br דוגמה א' אנרגיית הקשר גבוהה מאנרגיית הקשר Br הסבירו את עובדה זו. על-פי חוק קולון, עוצמת המשיכה החשמלית בין מטענים מנוגדים תלויה בגודל המטענים ובמרחק ביניהם. חוזק הקשר הקוולנטי תלוי בחוזק כוחות המשיכה החשמליים שפועלים בין אלקטרוני הקשר לבין גרעיני האטומים הקשורים, ובחוזק כוחות המשיכה החשמליים הפועלים בין המטענים החלקיים המנוגדים שנוצרים על האטומים הקשורים בקשר קוולנטי קוטבי. בטבלה שלהלן מפורטים הגורמים העיקריים המשפיעים על חוזק הקשר הקוולנטי, ומצוין כיצד הם באים לידי ביטוי בשאלה שנשאלה. הגורם רדיוס האטומים (המרחק בין הגרעינים לאלקטרוני הקשר) סדר הקשר (מספר זוגות האלקטרונים המשתתפים בקשר) מידת קוטביות הקשר (הפער באלקטרושליליות בין האטומים המשתתפים בקשר) השוואה בין הקשר Br לקשר Br Br רדיוס אטום Br גדול מרדיוס אטום Br Br קשר יחיד קשר יחיד Br Br Br קשר קוולנטי טהור קשר קוולנטי קוטבי Br. 1 טבלת השוואה הקדמה כללית (בטבלה מסומנים באפור הגורמים המשפיעים על חוזק הקשר במקרה זה.)
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 3. הסבר מדעי 1. טבלת השוואה הקדמה כללית. הסבר מדעי 3. מסקנה כאשר משווים בין חוזק הקשר, הגורמים הרלוונטיים Br לבין חוזק הקשר Br Br המשפיעים במקרה זה הם רדיוס האטומים וקוטביות הקשר. לאטום Br רדיוס גדול מלאטום, ולכן המשיכה החשמלית בין הגרעינים לאלקטרוני הקשר בקשר הקשר Br Br חלשה יותר. נוסף על כך, Br הוא קשר קוטבי, ולכן קיימת משיכה חשמלית נוספת בין המטענים החלקיים של האטומים המשתתפים בקשר. בקשר Br יפעלו כוחות משיכה רבים וחזקים יותר. שני הגורמים האלה, רדיוס האטומים ומידת הקוטביות, תורמים לכך שהקשר מן הקשר דוגמה ב' איזה קשר חזק יותר: Br? C C. Br Br C או C חזק על-פי חוק קולון, עוצמת המשיכה החשמלית בין מטענים מנוגדים תלויה בגודל המטענים ובמרחק ביניהם. חוזק הקשר הקוולנטי תלוי בחוזק כוחות המשיכה החשמליים שפועלים בין אלקטרוני הקשר לבין גרעיני האטומים הקשורים, ובחוזק כוחות המשיכה החשמליים הפועלים בין המטענים החלקיים המנוגדים שנוצרים על האטומים הקשורים בקשר קוולנטי קוטבי. בטבלה שלהלן מפורטים הגורמים העיקריים המשפיעים על חוזק הקשר הקוולנטי, ומצוין כיצד הם באים לידי ביטוי בשאלה שנשאלה. הגורם רדיוס האטומים (המרחק בין הגרעינים לאלקטרוני הקשר) סדר הקשר (מספר זוגות האלקטרונים המשתתפים בקשר) מידת קוטביות הקשר (הפער באלקטרושליליות בין האטומים המשתתפים בקשר) השוואה בין הקשר גודל האטומים זהה C C לקשר C C C קשר יחיד C C C קשר כפול קשרים קוולנטיים טהורים (בטבלה מסומנים באפור הגורמים המשפיעים על חוזק הקשר במקרה זה.) כאשר משווים בין חוזק הקשר במקרה זה הוא סדר הקשר. בקשר האטומים הקשורים (קשר כפול). בקשר, C הגורם הרלוונטי המשפיע C לבין חוזק הקשר C C לגרעינים של האטומים הקשורים (קשר יחיד). בקשר C C יש שני זוגות אלקטרוני קשר הנמשכים לגרעינים של C יש רק זוג אחד של אלקטרוני קשר אשר נמשך C C C יפעלו כוחות משיכה רבים יותר.. C C הקשר C C חזק מן הקשר 3. מסקנה
4 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה חושבים תשובה כיצד כותבים תשובה מלאה לשאלה שעוסקת בקביעת סוג הדו-קוטב במולקולה (רגעי או קבוע)? בשאלות העוסקות בקביעת סוג הדו-קוטב במולקולה, התלמידים מתבקשים לסרטט נוסחת מבנה למולקולה בתוך כדי שימוש במבנה המרחבי הנתון בשאלה. את התשובה לשאלה נכתוב בארבעה שלבים. ניעזר במבנה המרחבי הנתון של המולקולות, ונסרטט נוסחת מבנה מתאימה לכל מולקולה. יש להקפיד לכלול את זוגות האלקטרונים הבלתי-קושרים. נקבע מטען חלקי על האטומים בקשרים הקוטביים בעזרת טבלת אלקטרושליליות, ונסרטט חץמ- ל- בכל קשר קוטבי. נבדוק אם פיזור המטען החשמלי במולקולות אחיד (סימטרי), ונקבע את סוג הדו-קוטב: אם פיזור המטען החשמלי אחיד, למולקולה דו קוטב רגעי בלבד; אם פיזור המטען החשמלי אינו אחיד, למולקולה דו-קוטב קבוע (המולקולה קוטבית). נסיק מסקנה, ונכתוב תשובה סופית..1..3.4 דוגמה בטבלה שלפניכם מוצג מידע על ארבע מולקולות. BF 3 NF 3 CF 4 CF המולקולה המבנה המרחבי של המולקולה קווית טטראהדר פירמידה משולשת מישורית משולשת לאיזו/לאילו מבין המולקולות הנתונות יש דו-קוטב קבוע? N F Cº C F F F F F B F F F F C F F 1. סרטוט נוסחת מבנה
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 5 הערה: התלמידים לא נדרשים לסרטט מבנה מרחבי נכון למולקולות. נוסחת המולקולה מבנה מרחבי פירמידה משולשת קווי טטראדר F N F F פיזור מטען על- פני המולקולה פיזור המטען על-פני המולקולה אינו סימטרי פיזור המטען על-פני המולקולה סימטרי פיזור המטען על-פני המולקולה סימטרי F F B F Cº C F F F C F F F מסקנה דו-קוטב קבוע דו-קוטב רגעי בלבד דו-קוטב רגעי בלבד NF 3 CF CF 4. סימון מטען חלקי וחצים מתאימים. 3 קביעת סוג הדו-קוטב מישורי משולש פיזור המטען על-פני המולקולה סימטרי דו-קוטב רגעי בלבד BF 3 למולקולות NF 3 יש דו-קוטב קבוע, כי פיזור המטען החשמלי במולקולה אינו אחיד. 4. מסקנה
6 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה חושבים תשובה כיצד נדע לאיזה משני חומרים מולקולריים טמפרטורת רתיחה גבוהה יותר? נבדוק את סוג האינטראקציות בין המולקולות בכל אחד מן החומרים. נבחן את הגורמים המשפיעים על חוזק האינטראקציות בין המולקולות של כל אחד מן החומרים, ונקבע מהם הגורמים הרלוונטיים. נסביר כיצד משפיעים גורמים אלו על חוזק האינטראקציות בין המולקולות. נקבע למי מהחומרים אינטראקציות בין-מולקולריות חזקות יותר. נסיק כי האנרגיה הדרושה לניתוק האינטראקציות בין המולקולות באחד החומרים גדולה יותר מאשרבחומר האחר. נסכם: לחומר שהאינטראקציות הבין-מולקולריות שלו חזקות יותר, תהיה טמפרטורת רתיחה גבוהה יותר. כיצד נדע אם שני חומרים מולקולריים מתמוססים זה בזה? נבדוק את סוג האינטראקציות הקיימות בין מולקולות המומס לבין מולקולות הממס. נבחן אילו אינטראקציות יכולות להיווצר בין מולקולות המומס לבין מולקולות הממס. נסביר כיצד עשויות מולקולות המומס להתקשר למולקולות הממס, או מדוע אין אפשרות להיווצרות אינטראקציות בין מולקולות המומס לבין מולקולות הממס. נסיק: החומרים מתמוססים / אינם מתמוססים זה בזה.
.1..3 חושבים תשובה חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 7 כיצד כותבים תשובה מלאה לשאלה העוסקת בהבדל בטמפרטורת הרתיחה של חומרים מולקולריים? בשאלות העוסקות בהשוואה בין טמפרטורות התכה או רתיחה התלמידים מתבקשים לערוך השוואה. את התשובה לשאלה נכתוב בשלושה שלבים. נזהה את סוג האינטראקציות בין המולקולות, ובהתאם לכך נקבעאילו גורמים משפיעים על חוזק האינטראקציות. מומלץ לסדר את המידע בטבלה. נסביר כיצד גורמים אלה משפיעים על חוזק האינטראקציות בין המולקולות, בתוך כדי ציון החלקיקים הנמשכים זה לזה באינטראקציות אלו. נקשר בין חוזק האינטראקציות לבין האנרגיה הדרושה למעבר מצב צבירה ולטמפרטורת ההתכה או לטמפרטורת הרתיחה. נסיק מסקנה, ונכתוב תשובה סופית. דוגמה א' למי טמפרטורת רתיחה גבוהה יותר: ל- ) CCF ) או ל-? CC F( ) CC F( ) CCF ( ) סוג האינטראקציות בין המולקולות גודל ענן אלקטרונים אינטראקציות ון-דר-ולס אינטראקציות ון-דר-ולס 58 מולקולה קוטבית 4 1. טבלת השוואה קוטביות (דו-קוטב קבוע) מולקולה קוטבית מוקדים ליצירת קשרי מימן במולקולה אין אין. הסבר מדעי ככל שמספר האלקטרונים גדול יותר, נוצרים דו-קטבים רגעיים רבים יותר, כוחות המשיכה החשמליים בין הדו-קטבים הרגעיים חזקים יותר, ואינטראקציות ון-דר-ולס חזקות יותר. כאשר המשיכה החשמלית בין המולקולות חזקה יותר, דרושה יותר אנרגיה כדי להפריד בין המולקולות, מה שמתבטא בטמפרטורת רתיחה גבוהה יותר.. CCF ( ) ל- CC טמפרטורת רתיחה גבוהה יותר מאשר ל- F( ) 3. מסקנה
8 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה דוגמה ב' למי טמפרטורת רתיחה גבוהה יותר: ל-( C3OC )3 או ל-?C3C O( ) סוג האינטראקציות בין המולקולות גודל ענן אלקטרונים קוטביות (דו-קוטב קבוע) מוקדים ליצירת קשרי מימן במולקולה בין המולקולות של C 3 C O ( ) C3OC 3( ) אינטראקציות ון-דר-ולס 4 מולקולה קוטבית אינטראקציות ון-דר-ולס וקשרי מימן 4 זוגות אלקטרונים לא-קושרים על אטום O אין אטומי מימן "חשופים" מאלקטרונים מולקולה קוטבית זוגות אלקטרונים לא-קושרים על אטום O אטום מימן אחד "חשוף" מאלקטרונים ) C3C O( פועלים קשרי מימן כתוצאה ממשיכה חשמלית בין אטום מימן "חשוף" מאלקטרונים במולקולה אחת לבין זוג אלקטרונים לא-קושר על אטום חמצן במולקולה אחרת. בין מולקולות ) C3OC3( לא קיימים קשרי מימן. אינטראקציות ון-דר- ולס בין המולקולות של שני החומרים דומות, מפני שענן האלקטרונים זהה בגודלו. כוחות המשיכה שפועלים בין מולקולות ) C3C O( חזקים יותר מאשר כוחות המשיכה 1. טבלת השוואה. הסבר מדעי שפועלים בין מולקולות ). C3OC )3 כאשר המשיכה החשמלית חזקה יותר, דרושה יותר אנרגיה כדי להפריד בין המולקולות. ברמה המאקרוסקופית הדבר מתבטא בטמפרטורת רתיחה גבוהה יותר..3 מסקנה ל-( C3C O( טמפרטורת רתיחה גבוהה יותר מאשר ל- ). C3OC 3(
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 9 הערה: כאשר כותבים שאלה שיש בה גורמים המשפיעים בכיוונים מנוגדים על חוזק הכוחות שפועלים בין המולקולות, יש לבקש מהתלמידים להסביר עובדה נתונה, ולא לקבוע בעצמם למי טמפרטורת רתיחה גבוהה יותר. דוגמה ג' טמפרטורת הרתיחה של טמפרטורת הרתיחה של. 100C היא O ( ) C3C O( ) הסבירו מדוע טמפרטורת הרתיחה של היא. C3C O( ). 78C ) O ( גבוהה מטמפרטורת הרתיחה של C 3 C O ( ) O ( ) סוג האינטראקציות בין המולקולות גודל ענן אלקטרונים קוטביות (דו-קוטב קבוע) מוקדים ליצירת קשרי מימן במולקולה אינטראקציות ון-דר-ולס וקשרי מימן 10 מולקולה קוטבית אינטראקציות ון-דר-ולס וקשרי מימן 4 זוגות אלקטרונים לא-קושרים אטומי מימן חשופים מאלקטרונים בשאלה זו יש שני גורמים המשפיעים בכיוונים מנוגדים. 1. טבלת השוואה. הסבר מדעי מולקולה קוטבית זוגות אלקטרונים לא-קושרים אטום מימן אחד חשוף מאלקטרונים א. גודל ענן האלקטרונים: ככל שמספר האלקטרונים גדול יותר, נוצר דו קוטב רגעי משמעותי יותר, מספר הדו-קטבים הרגעיים גדול יותר, וכוחות המשיכה בין הדו-קטבים הרגעיים חזקים יותר, ואינטראקציות ון-דר-ולס חזקות יותר. ב. מספר המוקדים ליצירת קשרי מימן: ככל שמספר המוקדים ליצירת קשרי מימן גדול יותר, הסיכוי להיווצרות קשרי מימן בין אטומי מימן חשופים מאלקטרונים לבין אלקטרונים על אטומים עם אלקטרושליליות גבוהה גדול יותר. על-פי הנתון, טמפרטורת הרתיחה של מים גבוהה יותר, ולכן ההשפעה של מספר המוקדים ליצירת קשרי מימן גדולה יותר מההשפעה של חוזק אינטראקציות ון-דר-ולס. כאשר המשיכה החשמלית בין המולקולות חזקה יותר, דרושה יותר אנרגיה כדי להפריד בין המולקולות, מה שמתבטא בטמפרטורת רתיחה גבוהה יותר..3 מסקנה טמפרטורת הרתיחה של ) O ( גבוהה מטמפרטורת הרתיחה של ), C3C O( מפני שקשרי המימן בין מולקולות ) O ( רבים יותר.
30 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה סיכום נושא: צברים נוח לסכם את נושא הצברים בתרשימי זרימה ולהראות בהם את סוגי החלקיקים, את סוגי הקשרים ואת התכונות. צברים - מבני ענק צברים מולקולריים צברים אטומרים צברים מתכתיים צברים יוניים סוג החלקיקים מולקולות אטומים יונים חיוביים, ביניהם נעים אלקטרונים חופשיים יונים חיוביים ויונים שליליים סוג האינטראקציות בין החלקיקים אינטראקציות ון-דר-ולס / קשרי מימן קשרים קוולנטיים קשרים מתכתיים קשרים יוניים דוגמאות NaC (s) Mg(NO ) N C 3 (s) 4 (s) A Na (s) (s) g ( ) C (s) יהלום, גרפיט SiO(s) S (g) O ( ) S 8(s)
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 31 צברים - תכונות צברים מולקולריים צברים אטומרים צברים מתכתיים צברים יוניים מצב צבירה בטמפרטורת החדר מוצק, נוזל וגז מוצק בדרך כלל מוצק מוצק מוליכות חשמלית אין מוליכות חשמלית. אין מוליכות חשמלית (מלבד גרפיט, שמוליכה במוצק). יש מוליכות חשמלית במוצק ובנוזל. אין מוליכות חשמלית במוצק, יש מוליכות חשמלית בנוזל. מסיסות במים חלק מסיסים במים, כאשר יש מוקדים ליצירת קשרי מימן לא מסיסים לא-מסיסים, אך חלק מן המתכות מגיבות עם מים חלק מסיסים (קלי תמס) וחלק לא מסיסים (קשי תמס) (המידע בטבלת מסיסות) מסיסות בממ סים הידרופוביים חלק מסיסים לא-מסיסים לא-מסיסים לא-מסיסים
3 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה תכנים חישובים בכימיה יש להיעזר בתכנית הלימודים המפורטת באתר המפמ"ר. המול מסה מולרית מסה מספר אבוגדרו מספר חלקיקים נפח מולרי נפח גז ריכוז נפח תמיסה חישובים בתגובות יחס מולים בתגובה המצב הגזי הקשר בין נפח, לחץ, טמפרטורה ומספר המולים בגז השערת אבוגדרו דגשים בנושא חישובים מומלץ להתחיל בתרגול בסיסי ורק מאוחר יותר לעבור לתרגילים מהספר, שהם תרגילים ברמה של בחינת בגרות. כדי להעמיק את הבנת התלמידים בנושא החישובים, כדאי לעבוד תחילה בשיטת הערך המשולש (ראו דוגמאות), ורק אחרי תרגול אפשר ליישם את הערך המשולש בעזרת הנוסחאות המקובלות. מומלץ להראות שיטות שונות לפתרון התרגילים כדי לאפשר לתלמידים לפתח מיומנויות חשיבה שונות ובהמשך לבחור את השיטה הנוחה להם, למשל: טבלה עם חיצים, חישובים בנוסחאות, חישובים בעזרת ערך משולש. בחישובים בתגובות יש להדגיש שקיים יחס קבוע בתגובה רק בין מספר המולים של המגיבים ומספר המולים של התוצרים, ולא, לדוגמה, בין המסות של המגיבים והתוצרים. התלמידים לא נדרשים לחישובים שבהן קיים גורם מגביל (כלומר עודף של אחד המגיבים). כדאי לתרגל חישובים מתמטיים שכוללים חזקות..1..3.4.5.6
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 33 המול - עד כמה הוא גדול? מחשב מודרני המסוגל לבצע 10 מיליון מניות בשנייה, היה זקוק לכמעט מיליון שנה כדי למנות עד 6.0x10 3 אילו היו לכם 6.0x10 3 דולרים, הייתם יכולים לבזבז מיליארד דולר בכל שנייה, ועדיין היו נותרים לכם יותר מ- 99.9% מכספכם להעביר ליורשים שלכם אחרי 10 חבילה של 6.0x10 3 דפים הייתה גבוהה כל-כך... היא הייתה מגיעה מכאן ועד לשמש מיליון פעמים! 6.0x10 3 זרימת 6.0x10 3 טיפות מים במפלי הניאגרה הייתה נמשכת יותר מ- 100,000 שנים. 6.0x10 3 כדורי טניס היו מכסים את פני כדור הארץ בעובי של יותר מ- 160 ק"מ. 6.0x10 3 שניות הן זמן הארוך פי ארבעה מיליון מגיל כדור הארץ בשנים (על-פי חלק מהתיאוריות).
34 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה הגדרות מול כמות חומר המכילה וכדומה). 6.0 x 10 3 6.0 x 10 3 נקרא מספר אבוגדרו. מסה מולרית ) W M) המסה של מול חלקיקים. יחידותיה: גרם למול. חלקיקים (אטומים, מולקולות, יונים, אלקטרונים, מחברות מסה מולרית אטומית המסה של מול אחד של אטומים של יסוד מסוים (נקבעת על-פי הממוצע המשוקלל של האיזוטופים השונים של האטום). נתונה במערכה המחזורית. מסה מולרית של חומר מולקולרי המסה של מול אחד של מולקולות. אפשר לחשב את המסה המולרית של חומר מולקולרי על-ידי חיבור המסות המולריות של האטומים במולקולה. N n 6.0 10 n m M W 3 חישובים בעזרת המסה המולרית ומספר אבוגדרו נסמן: - m מסה בגרמים; - n מספר מולים; M W מסה מולרית; N מספר חלקיקים.
המצב הגזי חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 35 גז הוא אוסף של הרבה מאוד מולקולות שרחוקות זו מזו ונמצאות בתנועה מתמדת. המולקולות נעות בתנועה אקראית בקווים ישרים ובמהירות גבוהה בגבולות נפח הכלי שהן נמצאות בו. בתוך כדי תנועה המולקולות מתנגשות זו בזו ובדופנות הכלי. ההתנגשויות בדופנות הכלי מפעילות כוח על דופנות הכלי. לחץ הוא הכוח המופעל על יחידת שטח של דופנות הכלי. לחץ (P) מוגדר כמספר התנגשויות של מולקולות הגז בדופנות הכלי ביחידת זמן. הלחץ שגז מפעיל, אינו תלוי בסוג המולקולות של הגז. הלחץ שמפעיל הגז תלוי בגורמים האלה: ; P n בין המולים ללחץ קיים יחס ישר: - (n) מספר המולים של הגז ; P T בין הטמפרטורה ללחץ קיים יחס ישר: - (T) טמפרטורה נפח הכלי שהגז מצוי בו (V) - בין הנפח ללחץ קיים יחס הפוך:. P 1 V יחידות: נפח (V) ליטר לחץ (P) אטמוספרה (1 אטמוספרה = 760 מ"מ כספית) מספר מולים (n) טמפרטורה (T) מעלות קלווין + 73 C) T(K) = T( 0 נפח מולרי ) M V) הנפח בליטרים שתופס מול מולקולות של כל גז בתנאי לחץ וטמפרטורה מסוימים. בתנאי ששווה ל- Pressure) (1Atm, 0 0 C) (Standard Temperature and כל מול גז תופס נפח קבוע. V M S.T.P.4liter/mol בתנאי חדר ) C (1Atm, 5 0 כל מול גז תופס נפח קבוע ששווה ל-. V M 5liter/mol השערת אבוגדרו נפחים שווים של גזים שונים הנמצאים באותם תנאים של טמפרטורה ולחץ, מכילים מספר שווה של מולים (או מספר שווה של חלקיקים). או אם מספר המולים של גזים מסוגים שונים הנמצאים באותם תנאי לחץ וטמפרטורה שווה, הנפח שלהם שווה. לכן יחס המולים של גזים שווה ליחס הנפחים, כאשר הגזים נמצאים באותם תנאי לחץ וטמפרטורה. V n V M חישובים בעזרת הנפח המולרי של גז נסמן: V נפח הגז (ליטר); - n מספר המולים; V M נפח מולרי (ליטר/מול).
36 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה תמיסות ריכוז מבטא את היחס בין כמות המומס לבין הכמות הכוללת של התמיסה (מומס+ממס). אפשר למדוד ריכוז בגדלים שונים: אחוזים, גרם מומס ב- 100 מ"ל תמיסה, מולים של מומס בנפח נתון של תמיסה ועוד. ריכוז מולרי מספר המולים של המומס בליטר אחד של תמיסה. נסמן: - n מספר המולים של המומס; - V נפח התמיסה (ליטרים); - C הריכוז המולרי של המומס בתמיסה. (יחידת הריכוז היא M (מולר), שפירושה מספר מולי המומס בתוך 1 ליטר תמיסה.) nvc
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 37 חושבים תשובה שימוש בערך משולש או בנוסחה כדרך לפתרון בחישובים בסיסיים את התשובה לשאלה נכתוב בארבעה שלבים. נרשום את הנתונים. נציב ערך משולש (שלושה נתונים ונעלם) באמצעות שני משפטים פשוטים. או: ניעזרבנוסחה מתאימה. נחשב את הנעלם על-ידי כפל באלכסון והצבה במשוואה. נסכם על-ידי כתיבת תשובה מלאה לשאלה..1..3.4 דוגמה א' כמה מול מולקולות? O ( ) יש ב- 0.9 גרם O נראה כיצד לפתור דוגמה זו בשתי שיטות: חישוב בעזרת ערך משולש וחישוב בעזרת נוסחאות. מומלץ לחשוף את התלמידים לשיטות השונות כדי לאפשר לכל תלמיד לבחור את הדרך הנוחה לו. שיטה 1: חישוב בעזרת ערך משולש ( O ( ) ) נתונים: MW m 0.9gr 18gr/mol 1. רישום נתונים יש יש מול 1 מולקולות. O מול n מולקולות. O 10.9 n18 0.9 n 0.05mol 18 O ( ) O ( ) ב- 18 גרם ב- 0.9 גרם נכפול באלכסון:. 3 חישוב. הצבה.4 סיכום ב- 0.9 גרם ) O ( יש 0.05 מול מולקולות. O
38 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה דוגמה א' כמה מול מולקולות? O ( ) יש ב- 0.9 גרם O שיטה : חישוב בעזרת נוסחה ( O ( ) ) נתונים: MW m 0.9gr 18gr/mol 1. רישום נתונים m 0.9 n 0.05mol M 18 W. הצבה בנוסחה.4 סיכום ב- 0.9 גרם ) O ( יש 0.05 מול מולקולות. O דוגמה ב' בשימוש בשקית אבקת אפייה אחת נפלטים 0.013 מולים של CO (g). בהכנת עוגה נפלטו 0.039 מולים של. (g) CO בכמה שקיות אבקת אפייה השתמשו להכנת העוגה? CO (g). 1. רישום נתונים נתון: בשימוש בשקית אבקת אפייה אחת נפלטים 0.013 מולים של CO (g). CO (g). בשימוש ב- 1 שקית אבקת אפייה בשימוש ב- x שקיות אבקת אפייה נכפול באלכסון: נפלטים נפלטים 0.013 מולים של 0.039 מולים של 1 0.039 x 0.013 0.039 x 3 0.013. 3 חישוב. הצבה 4. סיכום להכנת העוגה השתמשו בשלוש שקיות אבקת אפייה.
חושבים תשובה חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 39 כיצד כותבים תשובה מלאה לשאלה העוסקת בחישובים בתגובות כימיות?.0.3M בריכוז, KCO 3(aq) דוגמה הוסיפו מהו ריכוז יוני 50 מ"ל מים ל- 100 מ"ל תמיסת אשלגן פחמתי, K (aq) בתמיסה לאחר הוספת המים? נראה כיצד לפתור דוגמה זו בשלוש שיטות: טבלה עם חיצים, חישוב בעזרת נוסחאות וחישוב בעזרת ערך משולש. מומלץ לחשוף את התלמידים לשיטות השונות כדי לאפשר לכל תלמיד לבחור את הדרך הנוחה לו. שיטה 1: טבלה עם חיצים נארגן בטבלה את נתוני השאלה ואת תהליך החישוב עד לתשובה הסופית. 1. נרשום ניסוח מאוזן לתגובה בטבלה. מתחת למגיבים ולתוצרים נרשום את יחס המולים. O ( ) 3(s) (aq) 3 (aq) KCO K CO יחס מולים 1 : : 1. נרשום את הנתונים המספריים מתחת לחומר המתאים בטבלה. O ( ) 3(s) (aq) 3 (aq) KCO K CO 1 : : 1 0.1liter 0.3M יחס מולים נפח התחלתי ריכוז התחלתי (V 1) (C 1) נחשב את מספר המולים של (s)3, KCO ונוסיף אותו מתחת לנתונים. בעזרת חץ נראה את כיוון החישוב..3 O ( ) 3(s) (aq) 3 (aq) KCO K CO 1 : : 1 0.1liter 0.3M 0.03mol יחס מולים נפח התחלתי ריכוז התחלתי (V 1) מספר מולים (n) (C 1)
40 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה נמצא על-פי יחס המולים את מספר המולים של היון המבוקש. נסמן חץ הקושר בין ערכי המולים על-פי יחס המולים..4 O ( ) 3(s) (aq) 3 (aq) KCO K CO 1 : : 1 0.1liter 0.3M (V 1) (C 1) יחס מולים נפח התחלתי ריכוז התחלתי 0.03mol 0.06mol מספר מולים (n) נחשב את ריכוז יוני (aq) K לאחר הוספת המים בעזרת נוסחה..5 n 0.06 C 0.4M V 0.15 6. נסכם על-ידי כתיבת תשובה מילולית. הריכוז של יוני (aq) K לאחר הוספת המים הוא 0.4M.
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 41.0.3M בריכוז, KCO 3(aq) דוגמה הוסיפו מהו ריכוז יוני 50 מ"ל מים ל- 100 מ"ל תמיסת אשלגן פחמתי, (aq) K בתמיסה לאחר הוספת המים? שיטה : חישובים בעזרת נוסחאות V1 V 0.1liter C 0.3M 1 0.05liter נרשום את הנתונים בשאלה. נפח התמיסה המקורית: ריכוז התמיסה המקורית: נפח המים שהוספו: נרשום ניסוח מאוזן לתגובה..1. O ( ) 3(s) (aq) 3 (aq) KCO K CO נחשב את מספר המולים של 3(aq) KCO בתמיסה המקורית. n C1V 10.30.10.03mol K (aq) נבדוק מהו יחס המולים בין 3(aq) KCO יחס המולים הוא: לבין בתגובה. n :n 1: KCO 3(s) K (aq).3.4 נחשב את מספר המולים של (aq) K בתמיסה המקורית:.5 n 0.03 0.06 mol K (aq) V V1V 0.10.05 0.15liter 6. נחשב את נפח התמיסה לאחר הוספת המים: נחשב את ריכוז יוני (aq) K בתמיסה החדשה:.7 n 0.06 V 0.15 K (aq) C 0.4M
4 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה.0.3M בריכוז, KCO 3(aq) דוגמה הוסיפו מהו ריכוז יוני 50 מ"ל מים ל- 100 מ"ל תמיסת אשלגן פחמתי, (aq) K בתמיסה לאחר הוספת המים? שיטה 3: חישובים בעזרת ערך משולש V1 V 0.1liter C 0.3M 1 0.05liter נרשום את הנתונים בשאלה. נפח התמיסה המקורית: ריכוז התמיסה המקורית: נפח המים שהוספו: נרשום ניסוח מאוזן לתגובה..1. O ( ) 3(s) (aq) 3 (aq) KCO K CO נחשב את מספר המולים של 3(aq) KCO בתמיסה המקורית..3. KCO 3(aq). KCO 3(aq) ב- 1 ליטר תמיסה מקורית יש 0.3 מול ב- 0.1 ליטר תמיסה מקורית יש n מול n 0.30.1 0.03mol K (aq) נבדוק מהו יחס המולים בין 3(aq) KCO יחס המולים הוא: לבין בתגובה. n :n 1: KCO 3(s) K (aq).4 נחשב את מספר המולים של (aq) K בתמיסה המקורית:.5 n 0.03 0.06 mol K (aq) V V1V 0.10.05 0.15liter 6. נחשב את נפח התמיסה לאחר הוספת המים:
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 43 נחשב את מספר המולים של יוני (aq) K בליטר תמיסה:.7 ב- 0.15 ליטר תמיסה יש 0.06 מול יוני (aq). K ב- 1 ליטר תמיסה יש n מול יוני (aq). K 0.061 n 0.4mol 0.15 נקבע את ריכוז יוני (aq) K בתמיסה:.8 K (aq) לכן ריכוז יוני, K (aq) בתמיסה החדשה הוא 0.4M. ב- 1 ליטר תמיסה יש 0.4 מול יוני
44 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה תכנים חמצון-חיזור יש להיעזר בתכנית הלימודים המפורטת באתר המפמ"ר. חמצון- חיזור תגובה של יוני מתכת עם מתכת שורה אלקטרוכימית קורוזיה קביעת דרגת חמצון דרגת חמצון מרבית ומזערית איזון תגובות חמצון-חיזור מספר מולי אלקטרונים אנטיאוקסידנטים דגשים יש להסביר ברמה המיקרוסקופית את התגובה בין מתכת לבין יוני מתכת אחרת. יש לקשור בין המושג "דרגת חמצון" לבין המושג "אלקטרושליליות". יש להסביר את הקשר בין דרגת חמצון של אטום בחומר מולקולרי לבין המטען החלקי של אותו אטום..1..3 הגדרות תגובת חמצון-חיזור תגובה בה יש מעבר אלקטרונים בין חלקיקים; תגובה בה יש שינוי בדרגת החמצון. מחמצן האטום המושך אלקטרון (או אלקטרונים). מחזר האטום שנלקח ממנו אלקטרון (או נלקחים אלקטרונים). חיזור קבלת אלקטרונים על-ידי המחמצן. חמצון לקיחת אלקטרונים של מהמחזר. המחזר עובר חמצון, ודרגת החמצון שלו עולה. המחמצן עובר חיזור, ודרגת החמצון שלו יורדת.
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 45 דרגת חמצון דרגת חמצון היא מספר שנקבע על-פי כללי הקישור וערכי אלקטרושליליות. בחומרים יוניים דרגת החמצון שווה למטען היונים. בחומרים מולקולריים דרגת החמצון שווה למטען החלקי שנוצר על האטום כתוצאה מקשרים קוולנטיים קוטביים. דרגת חמצון מרבית נקבעת לפי מספר הטור בו נמצא האטום (חוץ מאטום F ומאטום O). אטום בדרגת חמצון מרבית יכול לתפקד רק כמחמצן, דרגת החמצון שלו יכולה רק לרדת. דרגת חמצון מזערית באל מתכות דרגת החמצון המזערית נקבעת לפי מספר האלקטרונים הלא-מזווגים. אפשר להקל על התלמידים בעזרת חישוב פשוט: דרגת החמצון המזערית שווה למספר הטור פחות 8. במתכות דרגת חמצון מזערית שווה לאפס. אטום בדרגת חמצון מזערית יכול לתפקד רק כמחזר, דרגת החמצון שלו יכולה רק לעלות. כללים לאיזון תגובות חמצון-חיזור פשוטות בעזרת דרגת חמצון רושמים את דרגת החמצון של כל אטום בחומרים שמשתתפים בתגובה. מזהים את האטומים שעברו שינוי בדרגת החמצון. האטום שדרגת החמצון שלו ירדה, הוא מחמצן. האטום שדרגת החמצון שלו עלתה, הוא מחזר. קובעים כמה אלקטרונים נלקחו מהאטום שדרגת החמצון שלו עלתה, וכמה אלקטרונים נוספו לאטום שדרגת החמצון שלו ירדה. מאזנים כך שמספר האלקטרונים שנמסרו יהיה שווה למספר האלקטרונים שהתקבלו, על-ידי מציאת מכנה משותף. מאזנים את יתרמרכיבי התגובה על-פי חוק שימור החומר..1..3.4.5
46 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה א. ב. חושבים תשובה קביעת דרגת חמצון בשאלות העוסקות בחמצון-חיזור התלמידים מתבקשים לקבוע דרגת חמצון: לפי כללים; לפי מטען חלקי. דוגמה רשמו את דרגות חמצון של האטומים במולקולה. CN. CN את התשובה לשאלה נכתוב בשלושה שלבים. 1. נרשום נוסחת ייצוג אלקטרונים למולקולה C N נסמן מטען חלקי בכל קשר, בהתאם לערכי האלקטרושליליות.( N 3.0, C.5,.1). C 3+ 3- N + - נסכם את המטענים החלקיים, ונרשום את דרגת החמצון המתאימה לכל אטום. CN +1 + -3.3
דוגמה היעזרו בדרגות חמצון, ואזנו את התגובה שלפניכם. חושבים תשובה איזון תהליך חמצון-חיזור חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 47 N 4(g) NO (g) N (g) O ( ) את התשובה לשאלה נכתוב במספר שלבים. נרשום את דרגת החמצון של כל אטום בחומרים שמשתתפים בתגובה. N3(g) O(g) NO (g) O( ) -3 +1 0 + - +1 -.1 נזהה את האטומים שעברו שינוי בדרגת החמצון. החומר שמכיל את האטומים שדרגת החמצון שלהם ירדה, הוא מחמצן. החומר שמכיל את האטומים שדרגת החמצון שלהם עלתה, הוא מחזר.. N3(g) O(g) NO (g) O( ) -3 +1 0 + - +1 חיזור חמצון מחמצן מחזר - נקבע כמה אלקטרונים נלקחו מהאטום שדרגת החמצון שלו עלתה, וכמה אלקטרונים נוספו לאטום 5e שדרגת החמצון שלו ירדה..3 N3(g) O(g) NO (g) O( ) -3 +1 0 + - +1 e / -
48 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה נאזן, כך שמספר האלקטרונים שנמסרו יהיה שווה למספר האלקטרונים שהתקבלו, על-ידי מציאת 5e / 4 4N3(g) 5O(g) 4NO (g) O( ) -3 +1 0 + - +1 - מכנה משותף..4 4e / 5 נשים לב שאטומי החמצן נמצאים בשני התוצרים. 5. נאזן את מרכיבי התגובה שאינם משתתפים בתהליך חמצון-חיזור. 4N3(g) 5O(g) 4NO (g) 6 O( )
חושבים תשובה כמה מול אלקטרונים עברו בתגובה? חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 49. 4N 5O 4NO 6 O 3(g) (g) (g) ( ) דוגמה נתונה התגובה כמה מול אלקטרונים עברו בתגובה בה הגיבו 0.6 מולים של? (g)3 N את התשובה לשאלה נכתוב במספר שלבים. 1. נקבע כמה מול אלקטרונים נלקחו מהמחזר או נוספו למחמצן. 5e / 4 4N 5O 4NO O 3(g) (g) (g) ( ) -3 +1 0 + - +1-4e / 5 נרשום את תגובת החמצון או את תגובת החיזור. במקרה זה בחרנו בתגובת החמצון, כי היא פשוטה יותר.. N 3 5e NO -3 + 3. נקבע כמה מול אלקטרונים עברו על-פי יחס המולים. N NO 5e 3-3 + 1 : 1 : 5 0.6mol 3mol יחס מולים מספר מולים (n) 4. נסכם על-ידי כתיבת תשובה מילולית., עברו 3 מולים של אלקטרונים. בתגובהבה הגיבו 0.6 מולים של (g)3 N
50 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה תכנים חומצות ובסיסים יש להיעזר בתכנית הלימודים המפורטת באתר המפמ"ר. חומצות ובסיסים הגדרות תגובות חומצה-בסיס מים כבסיס וכחומצה תגובת סתירה p מוליכות חשמלית שימוש באינדיקטורים הגדרת חומצה ובסיס בתמיסה מימית לפי ארהניוס הגדרת חומצה-בסיס לפי ברנסטד-לאורי דגשים יש להיצמד לדף התגובות שנמצא בנספח. התלמידים יידרשו לנסח תגובות חומצה ובסיס רק לתגובות הדומות לאלו המוזכרות בדף. התלמידים יידרשו לקבוע על-פי ניסוח תגובה נתון, מיהו החומר המתפקד כחומצה, ומיהו החומר המתפקד כבסיס..1..3 O 3 4. התלמידים יידרשו לקבוע את השינוי ב- p של התמיסה על-פי שינויים בריכוז יוני (aq) או (aq). O התלמידים יידרשו לקבוע את תחום ה- p (גדול מ- 7, קטן מ- 7 או שווה ל- 7) בתמיסה באמצעות חישובים מתאימים. מומלץ לקשור את הפרק לנושאים מחיי היום-יום. בניסוח תגובה של חומצת חומץ עם מים ושל אמוניה או אמינים עם מים, יש לרשום חץ כפול (על-פי דף התגובות)..5.6.7
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 51 הגדרות חומצה. O 3 (aq) לפי ארהניוס, חומצה היא חומר שבתמיסתו המימית יש יוני הידרוניום, I לפי ברנסטד ולאורי, חומצה היא חומר שחלקיקיו מסוגלים לתרום פרוטון, לחלקיקי חומר אחר., לפי לואיס, חומצה היא חומר שכל חלקיק שלו יכול לקבל זוג אלקטרונים לא-קושר. (למורה בלבד) II III בסיס. O (aq) לפי ארהניוס, בסיס הוא חומר שבתמיסתו המימית יש יוני הידרוקסיד, I לפי ברנסטד ולאורי, בסיס הוא חומר שחלקיקיו מסוגלים לקלוט פרוטון, מחלקיקי חומר אחר., לפי לואיס, בסיס הוא חומר שכל חלקיק שלו יכול לתרום זוג אלקטרונים לא-קושר. (למורה בלבד) II III דוגמאות לאינדיקטורים נפוצים לחומצות ובסיסים אינדיקטור בתמיסה חומצית בתמיסה בסיסית בתמיסה ניטרלית נייר לקמוס כחול הופך לוורוד ורוד הופך לכחול אין שינוי בצבע פנולפתלאין חסר צבע הופך לוורוד סגול חסר צבע מי כרוב אדום כחול-ירוק סגול חומצות חזקות - חומצות התורמות בקלות יחסית פרוטונים למים, ולכן תגובתן עם המים מתרחשת עד תום. בתמיסה של חומצה חזקה יש רק יונים.. C, Br התלמידים יידרשו לזכור חמש חומצות חזקות:, I, NO 3, SO 4 חומצות חלשות - אינן מגיבות עם המים עד תום ו מגיעות למצב של שיווי-משקל בתמיסה מימית. בתמיסתן קיימים גם יונים ניידים וגם מולקולות ממוימות. בתמיסה של חומצה חלשה רוב החלקיקים הממוימים הם מולקולות, ולא יונים. (הנושא חומצות ובסיסים חלשים אינו בתכנית הלימודים).
5 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה p p הוא מדד לריכוז יוני הידרוניום בתמיסה. לכן הוא מבטא את מידת החומציות ( O 3 או את מידת הבסיסיות (ריכוז (aq) ( O של תמיסה. (ריכוז (aq) סקלת ה- p המקובלת היא בין 0 ל- 14. ככל שריכוז יוני O 3 גבוה יותר, ה- p של התמיסה נמוך יותר. (aq) ככל שריכוז יוני (aq) O גבוה יותר ה- p של התמיסה גבוה יותר.. p 7 3 (aq) (aq) כאשר התמיסה ניטרלית, כלומר ] [O ], O ] מתקיים בה. p 7 3 (aq) (aq) כאשר התמיסה חומצית, כלומר ] [O ], O ] מתקיים בה (aq) 7 ([O ] 10 ). p 7 3 (aq) (aq) כאשר התמיסה בסיסית, כלומר ] [O ], O ] מתקיים בה 3 (aq) 7 ([ O ] 10 ) כשמוהלים תמיסה מימית על-ידי הוספת מים או תמיסה מימית ניטרלית אחרת... O 3 ה- p של תמיסה חומצית גדל, כי ריכוז (aq) קטן, אך הוא ממשיך להיות קטן מ- 7. ה- p של תמיסה בסיסית קטן, כי ריכוז (aq) O קטן, אך הוא ממשיך להיות גדול מ- 7. סקלת p p 0 p 7 p 14 p 7 p 7 p 7 בסיסיות עולה חומציות עולה תמיסה בסיסית תמיסה ניטרלית תמיסה חומצית
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 53 ערכי p של חומרים שכיחים p.0.3.8 3.0 3.1 3.5 4. 4.6 6.5 6.5 7.0 8.5 1 החומר מיצי קיבה מיץ לימון חומץ משקאות קלים מיץ תפוחים מיץ אשכוליות מיץ עגבניות מיץ בננות מי ברז חלב מים טהורים מי ים אקונומיקה
54 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה חושבים תשובה כיצד כותבים תשובה מלאה לשאלה שעוסקת בקביעת תחום ה- p של תמיסה? C (g) דוגמה הכינו 50 מ"ל תמיסה על-ידי המסת 0.0 מול במים. הוסיפו לתמיסה 40 מ"ל תמיסת (aq) Ba(O) בריכוז 0.5M. התרחשה תגובה. האם בתום התגובה ה- p של התמיסה היה גדול מ- 7, קטן מ- 7 או שווה ל- 7? נמקו את תשובתכם. את התשובה לשאלה נכתוב בארבעה שלבים. O 3 בתמיסת C שהוכנה. (aq) 1. נחשב את מספר המולים של (aq) (g) ( ) 3 (aq) (aq) C O O C 1 : 1 : 1 : 1 יחס מולים 0.0mol 0.0mol מספר מולים (n).0.5m בריכוז Ba(O) (aq) נחשב את מספר המולים של יוני (aq) O ב- 40 מ"ל תמיסת. O ( ) (s) (aq) (aq) Ba(O) Ba O 1 : 1 : 0.04liter 0.5M 0.01mol 0.0mol יחס מולים נפח התמיסה (V) ריכוז (C) מספר מולים (n)
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 55 O 3 או 3. ננסח תגובת סתירה, ונבדוק בעזרת יחס המולים, אם לאחר התגובה נותר עודף של יוני (aq) עודף של יוני (aq). O (aq) 3 (aq) ( ) O O O 1 : 1 : 0.0 0.0 0.0 0.0 0 0 יחס מולים מספר מולים שהוכנסו מספר מולים שהגיבו מספר מולים שלא הגיבו (עודף) 4. נסכם על-ידי כתיבת תשובה מילולית. O (aq) או עודף של יוני O 3 בתום התגובה לא נותר עודף של יוני (aq) בתמיסה. ה- p של התמיסה שווה ל- 7.
56 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה דוגמה חושבים תשובה כיצד כותבים תשובה מלאה לשאלה שעוסקת בשינוי ה- p של תמיסה? קבעו אם ההיגד שלפניכם נכון או לא-נכון. נמקו את קביעתכם. KO (aq) הזרמת 3(g) N לתמיסת תגרום לעלייה ב- p של התמיסה. את התשובה לשאלה נכתוב בשלושה שלבים. ננסח את תגובת ההמסה של (s) KO במים, ונקבע את תחום ה-.p.1 O (s) (aq) (aq) ( ) KO K O p 7.p ונקבע את תחום ה-, KO (aq) ננסח את התגובה של (g)3 N עם המים שבתמיסת. N O N O 3(g) ( ) 4 (aq) (aq) p 7 נבדוק אם חל שינוי בריכוז יוני (aq), O ונסכם על-ידי כתיבת תשובה מילולית..3 ההיגד נכון. מספר המולים של O (aq) בתמיסה יגדל. נפח התמיסה לא ישתנה, כי הוסיפו אמוניה במצב צבירה גז. לכן הוספת (g)3 N לתמיסת (aq) KO תגרום לעלייה בריכוז יוני (aq) O בתמיסה ולעלייה ב- p של התמיסה.
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 57 תכנים טעם של כימיה יש להיעזר בתכנית הלימודים המפורטת באתר המפמ"ר. טעם של כימיה סוכרים שומנים ויטמינים ומינרלים ערך קלורי של מזון שומנים סוכרים חלבונים צורות ייצוג חומצות שומן טריגליצרידים חד-סוכרים דו-סוכרים רב-סוכרים ויטמינים מסיסים במים ויטמינים שאינם מסיסים במים נוסחת מבנה מלאה נוסחת מבנה מקוצרת רישום מקוצר (חומצות שומן, טריגליצרידים) חומצות שומן חיוניות חומצת שומן רוויה חומצות שומן ציס חומצת שומן לא-רוויה חומצות שומן טרנס הידרוגנציה השוואה בין טמפרטורות התכה של חומצות שומן תגובת איסטור והידרוליזה של אסטר השוואה בין שמן לבין שומן השוואה בין טמפרטורות התכה של טריגליצרידים נוסחת הייוורת של גלוקוז נוסחת פישר של גלוקוז אנומרים α ו- β ומוטרוטציה איזומרים של גלוקוז תגובת דחיסה ליצירת דו-סוכר ותגובת הידרוליזה לפירוק דו-סוכר תבנית הקשר בדו-סוכר עמילן וגליקוגן תאית קשר בין מבנה לבין תכונות של רב-סוכר
58 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה מבנה α חומצה אמינית חלבונים חומצות אמיניות דו-פפטיד ההבדלים בין α חומצות אמיניות חומצה אמינית כמונומר של חלבון קביעת מטען על חומצה אמינית בתמיסה ב- = 7 p - דו-יון חומצות אמיניות חיוניות יצירת קשר אמידי/פפטידי, הידרוליזה של קשר אמידי/פפטידי רישום נוסחת מבנה של דו-פפטיד נוסחת מבנה מקוצרת של דו-פפטיד נוסחת מבנה של דו-פפטיד בתמיסה ב- = 7 p דגשים מספור אטומי הפחמן לקביעת מיקום הקשרים הכפולים בחומצות שומן ייעשה מאטום הפחמן הרחוק מהקצה הקרבוקסילי. התלמיד ידע למספר את אטומי הפחמן במבנה הייוורת כדי לקבוע את תבנית הקשר..1. כדי למספר יש לסמן את אטום הפחמן אליו קשורה קבוצת המתילול,, CO כמספר ;5 את אטום הפחמן האחר שקשור לאטום החמצן לסמן כמספר 1; ממספרים את יתר אטומי הפחמן בטבעת בהתאם. כשנתון איור של מולקולות סוכר, יש לבדוק אם הטבעת ישרה או הפוכה. * אם מספור אטומי הפחמן הוא עם כיוון השעון, הטבעת ישרה. * אם מספור אטומי הפחמן הוא נגד כיוון השעון, הטבעת הפוכה. סוג האנומר - α או - β ייקבע על-ידי מיקום קבוצת O על אטום פחמן מספר 1 בלבד. אם הטבעת ישרה:.3.4 * האנומר הוא β כאשר קבוצת ה- O נמצאת מעל למישור הטבעת; * האנומר הוא α כאשר קבוצת ה- O נמצאת מתחת למישור הטבעת. אם הטבעת הפוכה: האנומר הוא β כאשר קבוצת ה- O נמצאת מתחת למישור הטבעת; האנומר הוא α כאשר קבוצת ה- O נמצאת מעל למישור הטבעת. * *
חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה 59 צורות ייצוג של חומצות שומן דוגמה: חומצה אולאית רישום מקוצר: C18 :19, cis C1834O נוסחה מולקולרית: C1733COO או נוסחת מבנה מקוצרת: O O נוסחת מבנה מלאה: C C C C C C C C C C C C C C C C C C O O
60 חומר למחשבה לכיתה י"א מדריך למורה חושבים תשובה כיצד כותבים תשובה מלאה לשאלה שעוסקת בהשוואה בין טמפרטורות התכה של חומצות שומן שונות? בין מולקולות של חומצות שומן מתקיימות בעיקר אינטראקציות ון-דר-ולס, ומעט קשרי מימן. אין הבדל בחוזק קשרי המימן (בחומצות שומן בעלות מספר קבוצות קרבוקסיליות זהה), לכן אינטראקציות ון-דר-ולס הן אלה המשפיעות על ערך טמפרטורות ההתכה. הגורמים המשפיעים על חוזק אינטראקציות ון-דר-ולס בין המולקולות של חומצות שומן: א. מספר אטומי הפחמן בשרשרת של חומצת השומן - גודל הענן האלקטרוני; ב. צפיפות האריזה של המולקולות, הנובעת מיכולת או מאי-יכולת של המולקולות להתארגן זו ליד זו. התלמידים נדרשים להשוות: 1. צפיפות אריזה של חומצת שומן רוויה לעומת חומצת שומן בלתי-רוויה (ציס או טרנס);. צפיפות אריזה של חומצת שומן חד לא-רוויה לעומת חומצת שומן רב לא-רוויה; 3. צפיפות אריזה של חומצת שומן ציס לעומת חומצת שומן טרנס. בשאלות העוסקות בחוזק האינטראקציות בין מולקולות של חומצות שומן התלמידים מתבקשים לערוך השוואה. את התשובה לשאלה נכתוב בשלושה שלבים. 1. נבנה טבלה, ונרשום בה את הגורמים הרלוונטיים לחומצות השומן הנתונות. חומצת השומן מספר אטומי הפחמן בשרשרת רוויה/לא-רוויה ציס/טרנס מספר קשרים כפולים נסביר כיצד הגורמים שזיהינו משפיעים על חוזק האינטראקציות. בשלב זה יש להתייחס למידת המשיכה החשמלית בין המולקולות. נסיק מסקנה, ונכתוב תשובה סופית...3