امتحان بجروت في الكيمياء 2017

3. مبنى الذرّة وصفات الموادّ

يتناول السؤال عنصر الهيدروجين وبعضًا من استعمالاته.

1. لعنصر الهيدروجين ثلاثة نظائر طبيعيّة ولها أسماء مختلفة: هيدروجين، H وديوتريوم، D ، وتريتيوم، T . رمز ذرّة الهيدروجين هو ${}_1{}^1\mathrm{H}$.
   ذرّة D أثقل بمرّتين من ذرّة H ، بينما ذرّة T أثقل بِ 3 مرّات من ذرّة H.
   1. اكتب رمز ذرّة D وذرّة T.
      ${}_1{}^3\mathrm{T} {}_1{}^2\mathrm{D}$
   2. أحد النظائر الثلاثة H وَ D وَ T فقط، يُطلِق أشعّة ذات نشاط إشعاعيّ.
      نشير إلى هذا النظير بالحرف X.
      أمامك معادلة العمليّة التي يُطلِق فيها النظير X أشعّة ذات نشاط إشعاعيّ. $\mathrm{X}\to {}_2{}^3\mathrm{He}+\mathrm{\beta }$

      حدِّد ما هو نظير عنصر الهيدروجين المُشار إليه بالحرف X. علّل.
      האיזוטופ הוא ${}_{\mathbf{1}}{}^{\mathbf{3}}\mathbf{T}$.
      בקרינת β המספר האטומי גדל ב-1 ומספר המסה אינו משתנה ולכן לאיזטופ X היה תיאור ${}_{\mathbf{1}}{}^{\mathbf{3}}\mathbf{X}$.

2. درجة حرارة غليان، T_b، للهيدروجين السائليّ، H_2(ℓ)، هي منخفضة جدًّا،, T_b=20K. فسّر لماذا.
   בין מולקולות המימן יש רק אינטראקציות ואן דר ואלס. ענן האלקטרונים של מולקולות המימן קטן מאוד (2 אלקטרונים), ולכן אינטראקציות הואן דר ואלס בין המולקולות חלשות מאוד ונדרשת אנרגיה קטנה מאוד לניתוק אינטראקציות אלה וטמפרטורת הרתיחה של המימן נמוכה מאוד.
3. يستعملون غاز الهيدروجين، H_2(g)، من أجل منع انطلاق مركَّبات كبريت سامّة إلى الهواء أثناء حرق الموادّ الوقوديّة التي تُستخرَج من النفط الخام.
   توجد في هذه الموادّ الوقوديّة مركَّبات كبريت، مثل پنتان-ثيول، CH₃(CH₂)₃CH₂SH_(ℓ). في شروط ملائمة، يتفاعل الهيدروجين مع پنتان-ثيول.
   ناتِجا التفاعل هما كبريتيد الهيدروجين، H₂S_(g)، وپنتان، CH₃(CH₂)₃CH_3(ℓ).
   1. اكتب معادلة موازَنة للتفاعل بين H_2(g) وَ CH₃(CH₂)₃CH₂SH_(ℓ).
      CH₃(CH₂)₃CH₂SH_(ℓ) + H_2(g) → CH₃(CH₂)₃CH_3(ℓ)+H₂S_(g)
   2. حدِّد إذا كان H_2(g) في هذا التفاعل يتفاعل كمؤكسِد أم كمختزِل. علّل.
      ${\mathbf{CH}}_{\mathbf{3}}{\mathbf{\left(}{\mathbf{CH}}_{\mathbf{2}}\mathbf{\right)}}_{\mathbf{3}}{\mathbf{CH}}_{\mathbf{2}}{\mathbf{SH}}_{\left(\mathcal{l}\right)}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }\underset{\overline{)\mathbf{0}}}{{\mathbf{H}}_{\mathbf{2}\mathbf{\left(}\mathbf{g}\mathbf{\right)}}}\mathbf{ }\stackrel{}{\mathbf{\to }}\mathbf{ }{\mathbf{CH}}_{\mathbf{3}}{\mathbf{\left(}{\mathbf{CH}}_{\mathbf{2}}\mathbf{\right)}}_{\mathbf{3}}{\mathbf{CH}}_{\mathbf{2}\mathbf{\left(}\mathbf{g}\mathbf{\right)}}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }\underset{\overline{)\mathbf{+}\mathbf{1}}}{{\mathbf{H}}_{\mathbf{2}}}{\mathbf{S}}_{\left(g\right)}$

      המימן עולה בדרגת החמצון מ- 0 ל- 1+ ולכן מוסר אלקטרונים הוא עובר תהליך חמצון והוא מגיב כמחזר.

4. يمكن أن يُستعمَل غاز الهيدروجين، H_2(g)، أيضًا كمادّة وقوديّة للسيّارات.
   يمكن إنتاج H_2(g) في تفاعل بين هيدريد المغنيسيوم، MgH_2(s)، والماء، H₂O_(ℓ).
   حسب التفاعل (1).

   (1) MgH_2(s) + H₂O_(ℓ) → Mg(OH)_2(s) + 2H_2(g)

   1. حدِّد إذا حدث انتقال إلكترونات في التفاعل (1). علّل.
      $\underset{\overline{)\mathbf{+}\mathbf{2}}}{\mathbf{Mg}}\underset{\overline{)\mathbf{–}\mathbf{1}}}{{\mathbf{H}}_{\mathbf{2}\left(s\right)}}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }\underset{\overline{)\mathbf{+}\mathbf{1}}}{{\mathbf{H}}_{\mathbf{2}}}\underset{\overline{)\mathbf{–}\mathbf{2}}}{{\mathbf{O}}_{\left(\ell \right)}}\mathbf{ }\mathbf{ }\stackrel{}{\mathbf{\to }}\mathbf{ }\underset{\overline{)\mathbf{+}\mathbf{2}}}{\mathbf{Mg}}{\mathbf{\left(}\underset{\overline{)\mathbf{–}\mathbf{2}}}{\mathbf{O}}\underset{\overline{)\mathbf{+}\mathbf{1}}}{\mathbf{H}}\mathbf{\right)}}_{\mathbf{2}\left(s\right)}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }\mathbf{2}\underset{\overline{)\mathbf{0}}}{{\mathbf{H}}_{\mathbf{2}\left(g\right)}}$

      ניתן לראות על פי הניסוח שאטומי המימן משנים את דרגות החמצון שלהם ולכן יש מעברי אלקטרונים בתגובה.

   2. يقترح العلماء استعمال MgH_2(s) “مادّة خزن” يُنتَج منها الهيدروجين.
      احسب كتلة MgH_2(s) הاللازمة لإنتاج 10,000 لتر H_2(g). فصّل حساباتك.
      معطى أنّه: في شروط التفاعل حجم 1 مول غاز هو 25 لترًا.

      MgH2(s)		H2(g)
      1	:	2	יחס מולים
      		10,000	V (ליטר)
      		25	Vm (ליטר/מול)
      200	$\stackrel{\times \frac{1}{1}}{\to }$	$\mathrm{n}=\frac{\mathrm{V}}{\mathrm{Vm}}=400$	n (מול)
      26.31			Mw (גרם/מול)
      m=n× Mw=5262			m (גרם)

      המסה של של MgH_2(s) הדרושה לקבלת 10,000 ליטר H_2(g) היא 5262 גרם.

4. כימיה של מזון

يوصي خبراء التغذية بتناول الجوز كلّ يوم، لأنّه غنيّ، من ضمن موادّ أخرى، بالأحماضالدهنيّة المتعدّدة غير المشبعة التي تساعد على منع الأمراض.

1. أمامك تمثيل مختصر للصيغتين البنائيّتين لحامضين دهنيّين، I وَ II.
   
   1. اكتب كتابة مختصرة لكلّ واحد من الحامضين الدهنيّين I وَ II.
      C18:3ω3 all cis .I
      C18:2ω6 all cis .II
   2. الصيغتان I وَ II هما تمثيل مختصر للصيغتين البنائيّتين لحامضين دهنيّين موجودَيْن في الجوز: حامض لينولييك وحامض ألفا-لينولينيك.
      درجة حرارة انصهار حامضألفا-لينولينيك هي أقلّ من درجة حرارة انصهار حامض لينولييك.
      حدِّد أيّة صيغة من الصيغتين، I أم II ، هي تمثيل مختصر للصيغة البنائيّة لحامض ألفا-لينولينيك. علّل تحديدك.
      החומצה האלפא-לינולנית היא I כי במבנה המולקולה ישנם יותר קשרים כפולים. נוצרים במולקולה יותר אזורים מכופפים ולכן האריזה במצב מוצק פחות צפופה. אינטראקציות הואן דר ואלס בין המולקולות שלה חלשות יותר נדרשת פחות אנרגיה לניתוק אינטראקציות הואן דר ואלס בין המולוקלות ולכם טמפרטורת ההיתוך שלה נמוכה יותר.
2. حدِّد بالنسبة لكلّ واحد من القولين i وَ ii اللذين أمامك إذا كان صحيحًا أم غير صحيح. علّل كلّ تحديد.
   
   1. حامض ألفا-لينولينيك هو إيزومير لحامض لينولييك.
      ההיגד אינו נכון. החומצות אינן איזומרים כי יש להן הרכב כימי שונה (נוסחה מולקולרית שונה).
   2. يمكن الحصول على حامضلينولييك من حامضألفا-لينولينيك في عمليّة هدرجة مراقَبة (ضمّ إضافة) هيدروجين.
      ההיגד נכון. בהידרוגנציה מבוקרת ניתן לפרק רק את הקשר הכפול הראשון בין אטומי פחמן 3 ל-4 ועל ידי כך לקבל את החומצה הלינולאית.
3. الجدول الذي أمامك يعرض معلومات عن كتلة الأحماض الدهنيّة الأساسيّة في 100 غرام جوز من ثلاثة أنواع: الجوز البرازيليّ والجوز الشائع والفستق.
   

   نوع الجوز	كتلة الأحماضالدهنيّة (غرام)
   	حامض ألفا-لينولينيك	حامض لينولييك	حامض الأولييك
   الجوز البرازيليّ	0.04	20.5	24.2
   الجوز الشائع	9.1	38.1	8.8
   الفستق	0.003	15.7	24.0

   الكتابة المختصرة لحامضالأولييك هي: C18:1ω9cis.
   أيّ نوع من ثلاثة أنواع الجوز هو الأغنى بأحماضدهنيّة متعدّدة غير مشبعة؟
   فصّل حساباتك وعلّل.

   אגוזי אדמה (בוטנים)	אגוזי מלך	אגוזי ברזיל
   15.703	47.2	20.54	מסה כוללת של חומצות שומן רב-בלתי-רוויות (גרם)
   נחשב את אחוז חומצות השומן הרב-בלתי-רוויות בעזרת הנוסחה:
   15.703%	47.2%	20.54%	אחוז חומצות שומן רב-בלתי-רוויות

   אגוזי מלך הם העשירים ביותר בחומצות שומן רב-בלתי-רוויות.

4. الجوز غنيّ أيضًا بمضادّات أكسدة (أنتي أكسيدينتات) مثل ڤيتامين E.
   من بين الأقوال 1-4 التي أمامك، اذكر ما هي الأقوال الملائمة لوصف نشاط ڤيتامين E كمضادّ أكسدة.
   ڤيتامين E:
   1. يتفاعل كمؤكسِد في عمليّات الأكسدة-الاختزال.
   2. يُبطِل النشاط الضارّ للراديكالات الحرّة.
   3. يمرّ بأكسدة خلال نشاطه.
   4. يمنع عمليّات أكسدة غير مرغوب فيها في الجسم.
      ההיגדים המתאימים הם 2,3 ו-4.

5. المبنى والترابط وحالة الغاز

الغازان إيثان، C₂H_6(g)، والميثانال، H₂CO_(g)، يُستعمَلان مادّتين متفاعِلتين أوّليّتين في صناعة الموادّ البلاستيكيّة.

1. اذكر مميّزين في المستوى الميكروسكوبيّ للغاز الموجود في وعاء مغلق.
   מאפיין ראשון: צפיפות נמוכה.(אפשר גם כוחות בין מולקולרים חלשים/מרחק גדול בין המולקולות יחסית לגודל המולקולות)
   מאפיין שני: תנועת מעתק, סיבוב, תנודה.
   מאפיין נוסף: המולקולות מתנגשות בינן לבין עצמן ובדפנות הכלי
   מאפיין נוסף: הגז מורכב ממולקולות
2. الميثانال، H₂CO_(g)، يذوب في الماء، H₂O_(ℓ) ، وفي البنزين أيضًا، C₆H_6(ℓ).
   
   1. حدِّد أيّ رسم توضيحيّ من الرسوم التوضيحيّة III-I التي أمامك هو وصف تخطيطيّ صحيح للأربطة الهيدروجينيّة التي يمكن أن تتكوّن بين جزيء الميثانال وجزيئات الماء.
      فسّر لماذا دحضتَ الرسمين التوضيحيّين الآخرين.
      האיור הנכון הוא איור II.
      איור I אינו נכון כי מצויר קשר בין זוגות אלקטרונים לא קושרים.
      איור III אינו נכון כי אטומי המימן בחומר H₂CO_(g) אינם חשופים מאלקטרונים ואינם יכולים ליצור קשרי מימן. 
   2. اكتب معادلة عمليّة إذابة الميثانال في البنزين.
      ${\mathrm{H}}_2{\mathrm{CO}}_{\left(\mathrm{g}\right)}\stackrel{{\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_6}{\to }{\mathrm{H}}_2{\mathrm{CO}}_{\left({\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_6\right)}$
3. يُبرِّدون تدريجيًّا الغازَيْن C₂H_6(g) وَ H₂CO_(g)، كلّ غاز في وعاء آخر.
   الغاز الأوّل الذي يتكاثف (يتحوّل إلى سائل) هو الميثانال، H₂CO_(g).
   فسّر لماذا يتكاثف الغاز H₂CO_(g) أوّلاً.
   H₂CO_(g) הוא חומר מולקולרי שבין המולקולות שלו אינטראקציות ואן דר ואלס חזקות מאינטראקציות הואן דר ואלס שקיימות בין מולקולות C₂H_6(g) ולכן טמפרטורת הרתיחה שלו גבוהה יותר והוא מתעבה ראשון.

الإيثان، C₂H_6(g)، يتفاعل مع الأوكسجين، O_2(g), ، حسب التفاعل:

2C₂H_6ׂׂ(g) + 7O_2(g) → 4CO_2(g) + 6H₂O_(g)

أجروا تجربتين. في كلّ واحدة من التجربتين أدخلوا إلى وعاء عيّنة من C₂H_6(g) وكمّيّة ملائمة من O_2(g) وأشعلوا خليط الغازَيْن.

4. في التجربة الأولى أجروا التفاعل في وعاء مغلق حجمه ثابت. خلال التجربة حافظوا على درجة حرارة ثابتة وقاسوا ضغط الغاز داخل الوعاء.
   حدِّد أيّ رسم بيانيّ من الرسوم البيانيّة III – I التي أمامك يصف صحيحًا تغيُّر ضغط الغاز داخل الوعاء. علّل.
   הגרף המתאים הוא גרף III. כי על פי הניסוח הנתון חלה עליה במספר המולים של בגז בכלי (על פי המקדמים של התגובה) ולכן הלחץ גדל.
5. في التجربة الثانية أجروا التفاعل في وعاء مغلق شكله محقنة.
   أدخلوا إلى الوعاء 0.02 مول C₂H_6(g) وكمّيّة ملائمة من O_2(g) ، وأشعلوا خليط الغازَيْن. تفاعل الغازان بالكامل.
   خلال التجربة حافظوا على ضغط ثابت وعلى درجة حرارة ثابتة.
   في نهاية التفاعل قاسوا حجم الوعاء.
   في شروط التجربة، حجم 1 مول غاز هو 30 لترًا.
   1. احسب حجم الأوكسجين الذي تفاعل. فصّل حساباتك.
      

      O2(g)		C2H6(g)
      7	:	2	יחס מולים
      0.07	$\stackrel{\times \frac{7}{2}}{\to }$	0.02	n (מול)
      30			Vm (ליטר/מול)
      V=n×Vm=2.1			V (ליטר)

      נפח החמצן,  O_2(g), שיגיב הוא 2.1 ליטר.

   2. ما هو حجم الوعاء الذي قيس في نهاية التجربة؟ فصّل حساباتك وفسّر.
      

      H2O(g)		CO2(g)		O2(g)
      6	:	4	:	7	יחס מולים / נפחים
      1.8	$\stackrel{\times \frac{6}{4}}{\to }$	1.2	$\stackrel{\times \frac{7}{4}}{\to }$	2.1	נפח (ליטר)

      הנפח הנמדד הוא: 3 ליטר שהוא סכום הנפחים: 1.2+1.8.

6. الأكسدة -الاختزال والأحماض والقواعد والحسابات الكيميائيّة

يتناول السؤال تفاعلات لمادّتين: أمونيا، NH_3(g)، وحامضالنيتريك، HNO_3(ℓ). تُستعمَل هاتان المادّتان في الصناعة الكيميائيّة، وبضمن ذلك لإنتاج الأسمدة.

1. في شروط معيّنة، تتفاعل الأمونيا، NH_3(g)، مع محلول يحوي أيونات بيكربونات، HCO₃‾_(aq)، حسب التفاعل (1):
   (1) NH_3(g) + HCO₃‾_(aq)→NH₄⁺_(aq) + CO₃^2-_(aq)
   1. التفاعل (1) هو تفاعل حامض- قاعدة. فسّر لماذا.
      התגובה היא תגובת חומצה-בסיס כי יש מעבר פרוטון בתגובה. האמוניה מקבלת פרוטון והיון מימן פחמתי מוסר פרוטון.
   2. تفاعلت 750 ملل من NH_3(g) הגיבו עם 150مع 150 ملل من محلول بيكربونات الصوديوم، NaHCO_3(aq), تفاعلت الموادّ المتفاعِلة بالكامل.
      في شروط التفاعل، حجم 1 مول من الغاز هو 25 لترًا.
      احسب التركيز المولاريّ لأيونات HCO₃‾_(aq) في المحلول. فصّل حساباتك.

      HCO3‾(aq)		NH3(g)
      1	:	1	יחס מולים
      		0.75	V (ליטר) גז
      		25	Vm (ליטר/מול)
      0.03	$\stackrel{\times \frac{1}{1}}{\to }$	$\mathrm{n}=\frac{\mathrm{V}}{\mathrm{Vm}}=0.03$	n (מול)
      0.15			V (ליטר) תמיסה
      $\mathrm{C}=\frac{\mathrm{n}}{\mathrm{V}}=0.2$			C (מול/ליטר)

      ריכוז היון מימן פחמתי בתמיסה הוא 0.2M.

2. المادّتان، NH_3(g) وَ HNO_3(ℓ)، تتفاعلان بتفاعلات أكسدة – اختزال.
   
   1. تطرّق إلى ذرّات N ، وحدِّد أيّة مادّة من المادّتين يمكنها أن تتفاعل كمختزِل فقط. علّل.
      אטומי החנקן בחומר NH_3(g) הם בעלי דרגת חמצון 3- $\underset{\overline{)\mathbf{–}\mathbf{3}}}{\mathbf{N}}\underset{\overline{)\mathbf{+}\mathbf{1}}}{{\mathbf{H}}_{\mathbf{3}}}$ היות וזו דרגת החמצון המינימלית של החנקן הוא יכול רק למסור אלקטרונים ולשמש במחזר בלבד (בחומר השני דרגת החמצון של החנקן היא 5+ ולכן הוא יכול רק לקבל אלקטרונים ולתפקד כמחמצן).
   2. تتفاعل الأمونيا، NH_3(g)، مع محلول فوق أكسيد الهيدروجين، H₂O_2(g).
      حدِّد أيّة مادّة يمكنها أن تكون أحد نواتج التفاعل: O_2(g) أم H₂O_(ℓ) علّل.
      החומר הוא H₂O_2(ℓ) כי אטומי החנקן יכולים לשמש רק כמחזר כפי שהסברנו בתת סעיף הקודם. לכן אטומי החמצן בחומר H₂O_2(ℓ) שדרגת החמצון שלהם היא 1- יקבלו אלקטרון וישמשו כמחמצן ויהפכו לאטומי חמצן בעלי דרגת חמצון 2- כמו במולקולת המים.
   3. يتفاعل محلول HNO_3(aq) מمع الكربون، C_(s)، حسب التفاعل (2):
      (2) 4H₃O⁺_(aq) + 4NO₃‾_(aq) + 3C_(s) → 4NO_(g) + 3CO_2(g) + 6H₂O_(ℓ)
      1. حدِّد كم مول إلكترونات تمرّ في التفاعل الذي يتفاعل فيه 0.15 مول C_(s). فصّل حساباتك.
      $$\begin{gathered} \mathbf{4}{\mathbf{H}}_{\mathbf{3}}{\mathbf{O}}_{\left(\mathrm{aq}\right)}^{\mathbf{+}}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }\mathbf{4}{\mathbf{NO}}_{\mathbf{3}\mathbf{\left(}\mathbf{aq}\mathbf{\right)}}^{\mathbf{–}}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }\mathbf{3}\underset{\overline{)\mathbf{0}}}{{\mathbf{C}}_{\left(s\right)}}\mathbf{ }\stackrel{}{\mathbf{\to }}\mathbf{ }\mathbf{4}{\mathbf{NO}}_{\left(g\right)}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }\mathbf{3}\underset{\overline{)\mathbf{+}\mathbf{4}}}{\mathbf{C}}\underset{\overline{)\mathbf{–}\mathbf{2}}}{{\mathbf{O}}_{\mathbf{2}\mathbf{\left(}\mathbf{g}\mathbf{\right)}}}\mathbf{ }\mathbf{+}\mathbf{ }\mathbf{6}{\mathbf{H}}_{\mathbf{2}}{\mathbf{O}}_{\left(\ell \right)} \\ \underset{\mathbf{–}\mathbf{4}{\mathbf{e}}^{\mathbf{–}}\mathbf{ }\mathbf{/}\mathbf{ }\mathbf{\times }\mathbf{3}}{\underset{\mathbf{⏝}}{\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }\mathbf{ }}} \end{gathered}$$

      e‾		C(s)
      12	:	3	יחס מולים
      0.6	$\stackrel{\times \frac{12}{3}}{\to }$	0.15	n (מול)

      בתגובה עוברים 0.6 מול אלקטרונים.

3. يتفاعل محلول HNO_3(aq) مع أكسيد المغنيسيوم، MgO_(s)، حسب التفاعل (3).
   (3) MgO_(s) + 2H₃O⁺_(aq) + 2NO₃‾_(aq) → Mg²⁺_(aq) + 2NO_3(g) + 3H₂O_(ℓ) 
   في كلّ واحد من الوعاءين A وَ B يوجد 200 ملل من محلول HNO_3(aq) بتركيز 0.5M.
   إلى الوعاء A أدخلوا 1.0 غرام MgO_(s).
   إلى الوعاء B أدخلوا 1.5 غرامMgO_(s).
   في نهاية التفاعل، pH المحلول في كلّ واحد من الوعاءين A وَ B ما زال حامضيًّا.
   حدِّد في أيّ وعاء من الوعاءين— A أم B—ال pH في نهاية التفاعل كان أقلّ. علّل تحديدك.
   היות ובכלי A הגיבו פחות מולים של MgO_(s) כי המסה שלו קטנה יותר, אז הגיבו גם פחות מולים של יוני H₃O⁺_(aq) ולכן נותרה בתמיסה כמות גדולה יותר של מולים של יוני H₃O⁺_(aq). ריכוזם גדול יותר ולכן ה- pH של תמיסה זו קטן יותר.

7. المبنى والترابط والطاقة

يتناول السؤال جوانب طاقويّة تتعلّق بعناصر من عائلة الهالوجينات.

1. قيمة إنتالبيا التبخير، ΔH⁰_V، للبروم، Br_2(ℓ)، في درجة حرارة الغليان, هي:
   $∆{\mathrm{H}}_{\mathrm{V}}^0=30.0\frac{kJ}{mol}$

   .حدِّد أيّ وصف بيانيّ من الأوصاف البيانيّة الثلاثة III-I التي أمامك يمثّل صحيحًا تغيُّر الإنتالبيا في عمليّة تبخير  Br_2(ℓ). علّل تحديدك.
   
   גרף III הוא הגרף הנכון כי הוא מתאר תהליך אידוי שבו לתוצרים אנרגיה פנימית גבוהה יותר כי במעבר מברום נוזל לברום גז יש להשקיע אנרגיה לפירוק האינטראקציות הבין מולקולוריות.

   Br_2(ℓ) → Br_2(g)      ΔH⁰=30kJ

2. الجدول الذي أمامك يعرضقيَم ΔH⁰_V لثلاثة عناصر من عائلة الهالوجينات.
   

   היסוד	אנתלפיית אידוי ΔH0V $\left(\frac{\mathrm{kJ}}{\mathrm{mol}}\right)$
   Cℓ2(ℓ)	20.4
   Br2(ℓ)	30.0
   I2(ℓ)	41.8

   أمامك قيمتان لإنتالبيا تبخير، ΔH⁰_V: $6.6\frac{\mathrm{kJ}}{\mathrm{mol}}$ وَ $26.4\frac{\mathrm{kJ}}{\mathrm{mol}}$.
   حدِّد أيّة قيمة من هاتين القيمتين هي القيمة التي تلائم ΔH⁰_V الفلور، F_2(ℓ). علّل تحديدك.
   הערך הוא $6.6\frac{\mathrm{kJ}}{\mathrm{mol}}$ כי בין מולקולות הפלואור ישנן אינטראקציות ואן דר ואלס היות וענן האלקטרונים שלו קטן מבין כל ההלוגנים אינטראקציות הואן דר ואלס בין המולקולות שלו הם החלשות ביותר ונדרשת אנרגיה קטנה יותר לניתוק אינטראקציות אלה.

3. الجدول الذي أمامك يعرضقيَمًا لإنتالبيا الرباط.
   

   الرباط	H–Cℓ	Br–Br	H–Br	Cℓ–Cℓ
   إنتالبيا الرباط $\left(\frac{\mathrm{kJ}}{\mathrm{mol}}\right)$	431	193	366	242

   1. فسّر لماذا قيمة إنتالبيا الرباط Br–Br هي أكبر من قيمة إنتالبيا التبخير، ΔH⁰_V، للبروم، Br_2(ℓ).
      בפירוק הקשר בין אטומי הברום מפרקים קשר קוולנטי שהוא חזק יותר מאינטראקציות הואן דר ואלס שקיימות בין מולקולות הברום ומתנתקות בתהליך האידוי ולכן אנתלפיית הקשר של הברום גדולה מאנתלפיית האידוי של ברום.
   2. اذكر ما هو العامل لكون قيمة إنتالبيا الرباط Cℓ–Cℓ أكبر من قيمة إنتالبيا الرباط Br–Br.
      הרדיוס של אטומי הכלור קטן מהרדיוס של אטומי הברום.
4. ד
   
   1. الكلور، Cℓ_2(g)، يتفاعل مع بروميد الهيدروجين، HBr_(g)، حسب التفاعل (1):
      (1) Cℓ_2(g) + 2HBr_(g) → Br_2(ℓ) + 2HCℓ_(g) 
      استعن بالمعطيات التي في الجدول، واحسب قيمة ΔH⁰ للتفاعل (1).
      فصّل حساباتك.

      ΔH⁰ = ΔH⁰_{(Cℓ–Cℓ)} + 2ΔH⁰_(H–Br) – [ΔH⁰_(Br–Br) + 2ΔH⁰_(H–Cℓ)] =

      = 242+2×366-(193+2×431) = -81kJ

5. الكلور، Cℓ_2(g)، يتفاعل مع بروميد الهيدروجين، HBr_(g) حسب التفاعل (2) أيضًا:
   (2) Cℓ_2(g) + 2HBr_(g) → Br_2(ℓ) + 2HCℓ_(g)
   استعن بالمعطيات التي في السؤال، واحسب قيمة ΔH⁰ للتفاعل (2).
   فصّل حساباتك.
   נתון:
   Br_2(ℓ) → Br_2(g)      ΔH⁰=30kJ
   נהפוך את התגובה ונסכום אותה עם התגובה שחישבנו בתת סעיף הקודם:

   Br_2(g) → Br_2(ℓ)      ΔH⁰=-30kJ
   Cℓ_2(g) + 2HBr_(g) → Br_2(g) + 2HCℓ_(g)   ΔH⁰=-81kJ

   ---

   Cℓ_2(g) + 2HBr_(g) → Br_2(ℓ) + 2HCℓ_(g)   ΔH⁰=-111kJ