מפתח תשובות · יחידה 6

תמיסות.

שאלות התרגול של כל שיעור, התשובות הנכונות שלהן והטעויות שהן מזהות. תשובות שנקראות מהסצנה משתמשות באותה הגדרה שהלומדים רואים.

קטלוג הטעויות הנפוצות

מפתח תשובות 4

שיעור 1 מתוך 4 · כ־20 דקות

המסה

מה קורה למלח שנעלם במים: ממס ומומס, יונים עטופים במולקולות מים, מסה שנשמרת, ומה מבדיל תמיסה מסתם תערובת.

לפתוח את השיעור

4 השלבים והתשובות שלהם

שלב 1 מתוך 4
לפתוח את השלב
לאן הוא הלך
תרגול · בחרו
השאלה
10 g מלח נזרקו ל־100 g מים, ואחרי דקה כבר אי אפשר לראות אותם. איפה המלח?

התשובה הנכונה
- נכונה מפוזר בכל המים כיונים בודדים, קטנים מכדי שנראה אותם
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
מלח שנוסף
10 g
טמפרטורת המים
293 K
ערבוב
כבויברירת מחדל
כוס כימית / חלקיקים
כוס כימית
האפשרויות
מוצגות בסדר אקראי.
- נכונה מפוזר בכל המים כיונים בודדים, קטנים מכדי שנראה אותם
- שגויה הוא נעלם
  טעות נפוצה: Thinks a dissolved substance has disappeared, so its mass is lost.
  משוב מהקטלוג
  מלח שהתמוסס לא נעלם: היונים שלו, $\mathrm{Na^+}$ ⁠ ו־ $\mathrm{Cl^-}$ ⁠, מפוזרים בין מולקולות המים, קטנים מכדי שנראה אותם. המסה נשמרת: 100 g מים ועוד 20 g מלח שוקלים 120 g גם אחרי שהמלח התמוסס. ואם מאדים את המים, המלח חוזר.
- שגויה הוא נמס והפך לנוזל
  טעות נפוצה: Calls dissolving melting.
  משוב מהקטלוג
  היתוך הוא מעבר של חומר אחד ממוצק לנוזל בחום, ומלח נמס רק ב־801 °C. בהמסה שני חומרים מתערבבים: המים מושכים את היונים מהגביש ומקיפים כל אחד מהם. זה קורה גם במים קרים.
- שגויה הוא שקע לקרקעית כאבקה דקה
  משוב
  אבקה הייתה מעכירה את המים ושוקעת לאט. מים מלוחים צלולים לגמרי, וכל טיפה מהם מלוחה באותה מידה.
משוב לתשובה נכונה
המלח התמוסס: מולקולות המים שלפו את היונים מהגביש, אחד אחד, והם מפוזרים עכשיו בכל המים. אפשר להוכיח שהוא שם: טועמים, או מאדים את המים והמלח חוזר.

פתרון מלא
1. מלח הוא תרכובת יונית: גביש של יוני $\mathrm{Na^+}$ ⁠ ו־ $\mathrm{Cl^-}$ ⁠.
2. במים כל יון נמשך למולקולות המים ומשתחרר מהגביש.
3. היונים מתפזרים בכל הנוזל, והתמיסה נשארת צלולה ואחידה.
המלח לא נמס: היתוך של מלח קורה רק ב־801 °C.
שלב 2 מתוך 4
לפתוח את השלב
בתוך המים
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
השאלה
מבט פנימה יחשוף את מה שיש במים. מה תראו?

התשובה הנכונה
- נכונה יוני $\mathrm{Na^+}$ ⁠ ו־ $\mathrm{Cl^-}$ ⁠ נפרדים, כל אחד מוקף מולקולות מים
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
מלח שנוסף
10 g
טמפרטורת המים
293 K
ערבוב
כבויברירת מחדל
כוס כימית / חלקיקים
כוס כימיתקבוע
האפשרויות
- נכונה יוני $\mathrm{Na^+}$ ⁠ ו־ $\mathrm{Cl^-}$ ⁠ נפרדים, כל אחד מוקף מולקולות מים
- שגויה גרגירי מלח זעירים שצפים במים
  משוב
  גרגיר זעיר הוא עדיין גביש של מיליארדי יונים, והוא היה מפזר אור ומעכיר את המים. בתמיסה הגביש מתפרק עד היון האחרון.
- שגויה מולקולות $\mathrm{NaCl}$ ⁠ שלמות
  משוב
  במלח אין מולקולות: יש סריג של יונים. במים הנתרן והכלור נפרדים זה מזה.
- שגויה רק מים
  טעות נפוצה: Thinks a dissolved substance has disappeared, so its mass is lost.
  משוב מהקטלוג
  מלח שהתמוסס לא נעלם: היונים שלו, $\mathrm{Na^+}$ ⁠ ו־ $\mathrm{Cl^-}$ ⁠, מפוזרים בין מולקולות המים, קטנים מכדי שנראה אותם. המסה נשמרת: 100 g מים ועוד 20 g מלח שוקלים 120 g גם אחרי שהמלח התמוסס. ואם מאדים את המים, המלח חוזר.
אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה
כוס כימית / חלקיקים
חלקיקיםקבוע
ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.
משוב לתשובה נכונה
כל יון עטוף במעטפת של מולקולות מים: אל $\mathrm{Na^+}$ ⁠ פונה צד החמצן, השלילי מעט, ואל $\mathrm{Cl^-}$ ⁠ פונים המימנים, החיוביים מעט. המעטפת היא מה שמחזיק את היונים בתמיסה.

פתרון מלא
1. מולקולת מים קוטבית: החמצן שלילי מעט והמימנים חיוביים מעט.
2. המשיכה בין המטענים האלה ליונים חזקה מספיק כדי לשלוף אותם מהגביש.
3. לכן בתמיסה כל יון בודד, ומולקולות מים מסודרות סביבו.
שלב 3 מתוך 4
לפתוח את השלב
המסה נשמרת
תרגול · חשבו
השאלה
על משקל כוס ובה 100 g מים. מוסיפים 20 g מלח, ומחכים עד שהוא מתמוסס כולו. מה המסה של התמיסה?

התשובה הנכונה
120 g ± 0.5 g
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
מלח שנוסף
20 g
טמפרטורת המים
293 K
ערבוב
כבויברירת מחדל
כוס כימית / חלקיקים
כוס כימית
מתקבלת בטווח
± 0.5 g
ערך קבוע בשאלה
כל יחידה של אותו גודל מתקבלת; התשובה מומרת לפני הבדיקה.
תשובות שגויות שהשאלה מזהה
- 100 g ± 0.5 g
  טעות נפוצה: Thinks a dissolved substance has disappeared, so its mass is lost.
  משוב מהקטלוג
  מלח שהתמוסס לא נעלם: היונים שלו, $\mathrm{Na^+}$ ⁠ ו־ $\mathrm{Cl^-}$ ⁠, מפוזרים בין מולקולות המים, קטנים מכדי שנראה אותם. המסה נשמרת: 100 g מים ועוד 20 g מלח שוקלים 120 g גם אחרי שהמלח התמוסס. ואם מאדים את המים, המלח חוזר.
משוב לתשובה נכונה
120 g: מסת המים ועוד מסת המלח. בהמסה שום חלקיק לא נוצר ושום חלקיק לא נעלם, ולכן המסה נשמרת.

פתרון מלא
1. מסת הממס: 100 g. מסת המומס: 20 g.
2. כל היונים של המלח עדיין בכוס, רק מפוזרים.
3. מסת התמיסה: $100 + 20 = 120$ ⁠.
4. התשובה: 120 g.
אם עניתם 100 g, חשבתם שהמלח שהתמוסס כבר לא שוקל כלום.
שלב 4 מתוך 4
לפתוח את השלב
תמיסה או תערובת
תרגול · בחרו
השאלה
איזו מהתערובות היא תמיסה?

התשובה הנכונה
- נכונה סוכר במים, אחרי ערבוב
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
מלח שנוסף
10 g
טמפרטורת המים
293 K
ערבוב
כבויברירת מחדל
כוס כימית / חלקיקים
חלקיקים
האפשרויות
מוצגות בסדר אקראי.
- נכונה סוכר במים, אחרי ערבוב
- שגויה חול במים
  משוב
  חול לא מתמוסס: הגרגירים שוקעים, ואפשר לסנן אותם. זו תערובת, אבל לא תמיסה.
- שגויה שמן ומים, אחרי ניעור
  משוב
  השמן נשאר טיפות נפרדות, ותוך דקות נפרד לשכבה. תמיסה נשארת אחידה תמיד.
- שגויה בוץ
  משוב
  בוץ עכור: חלקיקי אדמה מוצקים מפוזרים במים ושוקעים בהדרגה.
משוב לתשובה נכונה
תמיסה היא תערובת אחידה שבה המומס מפוזר בממס ברמת המולקולות או היונים: היא צלולה, לא שוקעת, ועוברת דרך מסנן. סוכר במים מתאים לכל אלה.

פתרון מלא
1. בתמיסה המומס מתפרק לחלקיקים בודדים בתוך הממס.
2. לכן תמיסה צלולה, אחידה, ולא נפרדת עם הזמן.
3. חול ובוץ שוקעים, ושמן נפרד לשכבה: הם תערובות לא אחידות.
4. רק הסוכר מתמוסס: מולקולות הסוכר מתפזרות בין מולקולות המים.

שיעור 2 מתוך 4 · כ־25 דקות

מסיסות

כמה מלח המים יכולים להחזיק: תמיסה רוויה, מסיסות בגרמים ל־100 גרם מים, מה עושים ערבוב וחום, ולמה דווקא גזים מתמוססים פחות במים חמים.

לפתוח את השיעור

5 השלבים והתשובות שלהם

שלב 1 מתוך 5
לפתוח את השלב
תמיסה רוויה
תרגול · חשבו
השאלה
בסצנה, 100 g מים ב־20 °C מחזיקים לכל היותר 36.4 g מלח. הוסיפו 50 g. כמה גרם מלח נשארים על הקרקעית?

התשובה הנכונה
13.6 g ± 0.1 g
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
מלח שנוסף
50 gקבוע
טמפרטורת המים
293 Kקבוע
ערבוב
כבויברירת מחדל
כוס כימית / חלקיקים
כוס כימית
מתקבלת בטווח
± 0.1 g
מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
Solute left as a pile on the bottom/nodes/beaker/outputs/undissolved
כל יחידה של אותו גודל מתקבלת; התשובה מומרת לפני הבדיקה.
תשובות שגויות שהשאלה מזהה
- 0 g ± 0.1 g
  טעות נפוצה: Thinks any amount of solid will dissolve if you wait or stir long enough.
  משוב מהקטלוג
  לכמות שמים יכולים להחזיק יש גבול, המסיסות: ב־20 °C 100 g מים מחזיקים לכל היותר 36 g מלח בערך. אחרי זה התמיסה רוויה, וכל גרם נוסף נשאר על הקרקעית, לא משנה כמה מחכים או מערבבים.
משוב לתשובה נכונה
$50 - 36.4 = 13.6$ ⁠ גרם. התמיסה רוויה: היא מחזיקה את כל מה שהיא יכולה, והשאר נשאר גבישים. הערימה בסצנה לא תיעלם, גם אם תחכו שעה.

פתרון מלא
1. המסיסות ב־20 °C: 36.4 g ל־100 g מים.
2. הוספנו 50 g, יותר מהמסיסות, ולכן מתמוססים רק 36.4 g.
3. נשאר: $50 - 36.4 = 13.6$ ⁠.
4. התשובה: 13.6 g.
שלב 2 מתוך 5
לפתוח את השלב
ערבוב
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
השאלה
על הקרקעית ערימה של מלח שלא התמוסס. מה יקרה לערימה כשתפעילו ערבוב?

התשובה הנכונה
- נכונה היא תישאר באותו גודל
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
מלח שנוסף
50 gקבוע
טמפרטורת המים
293 Kקבוע
ערבוב
כבויקבוע
כוס כימית / חלקיקים
כוס כימית
האפשרויות
- נכונה היא תישאר באותו גודל
- שגויה היא תתמוסס, לאט או מהר
  טעות נפוצה: Thinks stirring raises how much can dissolve, not just how fast.
  משוב מהקטלוג
  ערבוב מזרז את ההמסה: הוא מרחיק מהגביש את המים שכבר רוו מלח ומביא מים טריים. אבל הוא לא משנה את המסיסות. בתמיסה רוויה, ערבוב לא ימיס עוד אף גרם.
- שגויה היא תגדל, כי הערבוב מוציא מלח מהמים
  משוב
  ערבוב לא משנה כמה מלח המים מחזיקים, לא כלפי מעלה ולא כלפי מטה.
אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה
ערבוב
פועלקבוע
ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.
משוב לתשובה נכונה
הערימה נשארת. ערבוב מזרז המסה כשהתמיסה עוד לא רוויה, אבל הוא לא מעלה את המסיסות. רק שינוי בטמפרטורה, או עוד מים, יכולים להמיס עוד.

פתרון מלא
1. המים כבר מחזיקים את כל המלח שהם יכולים: התמיסה רוויה.
2. ערבוב מביא מים טריים לגביש, וזה עוזר רק כשיש מים שעוד יכולים לקבל מלח.
3. כאן אין כאלה, ולכן הערימה לא משתנה.
שלב 3 מתוך 5
לפתוח את השלב
מים חמים
תרגול · נבאו, ואז הסתכלו
השאלה
ב־20 °C התמוססו 36.4 g מתוך 50 g. כמה גרם מלח יתמוססו כשתחממו את המים ל־100 °C?

התשובה הנכונה
39.2 g ± 1 g
ניבוי מספרי נחשב נכון בטווח ± 1 g
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
מלח שנוסף
50 gקבוע
טמפרטורת המים
293 Kקבוע
ערבוב
כבויברירת מחדל
כוס כימית / חלקיקים
כוס כימית
אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה
טמפרטורת המים
373 Kקבוע
ואז הסצנה מראה: 39.2 g · Solute dissolved in the 100 g of water/nodes/beaker/outputs/dissolved
ניבוי אף פעם לא נחשב כישלון: בכל מקרה הלומדים רואים את התוצאה ואת ההסבר.
משוב לתשובה נכונה
רק 39.2 g: פחות משלושה גרמים יותר. מלח שולחן הוא חריג: המסיסות שלו כמעט לא תלויה בטמפרטורה. סוכר, לעומתו, מתמוסס פי שניים וחצי יותר במים רותחים מאשר בקרים.

פתרון מלא
1. המסיסות של $\mathrm{NaCl}$ ⁠: 35.7 g ב־0 °C ו־39.2 g ב־100 °C ל־100 g מים.
2. ב־100 °C יתמוססו אפוא 39.2 g, ו־10.8 g יישארו.
אם ניחשתם שהכול יתמוסס, הנחתם שחום מגדיל את המסיסות של כל חומר הרבה. אצל רוב המוצקים זה נכון, אבל לא אצל מלח שולחן.
שלב 4 מתוך 5
לפתוח את השלב
לחמם עד שהכול מתמוסס
תרגול · הגיעו למטרה
השאלה
בכוס 38 g מלח, 1.6 g מהם על הקרקעית. מלח שנוסף קבוע. שנו את טמפרטורת המים עד שכל המלח יתמוסס, ולחצו על בדיקה.

המטרה
- 0 kg ± 0.00001 kg
  בתחילת השלב: 0.0016 kg
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
מלח שנוסף
38 gקבוע
טמפרטורת המים
293 K
ערבוב
כבויקבוע
כוס כימית / חלקיקים
כוס כימית
נקרא מהסצנה בנקודה
Solute left as a pile on the bottom/nodes/beaker/outputs/undissolved
הגדרה אחת שמגיעה למטרה
טמפרטורת המים
339 K
משוב לתשובה נכונה
מעל 339 K בערך, 66 °C, כל 38 g מתמוססים. היה צריך לחמם בכמעט 50 מעלות כדי להמיס עוד 1.6 g בלבד.

משוב לתשובה שגויה
עוד לא. חממו עוד: $35.7 + 0.035\,(T - 273)$ ⁠ צריך להגיע ל־38.

רמז
המסיסות עולה ב־0.035 g בלבד לכל מעלה.

פתרון מלא
1. המסיסות בסצנה: $35.7 + 0.035\,(T - 273)$ ⁠ גרם ל־100 g מים.
2. רוצים שתהיה לפחות 38 g: $0.035\,(T - 273) \ge 2.3$ ⁠.
3. $T - 273 \ge 66$ ⁠, כלומר $T \ge 339\ \mathrm{K}$ ⁠.
4. קבעו את טמפרטורת המים על 340 K או יותר.
שלב 5 מתוך 5
לפתוח את השלב
גזים
תרגול · בחרו
השאלה
בקבוק משקה מוגז שנשאר בשמש מאבד את הבועות שלו מהר יותר מבקבוק מהמקרר. למה?

התשובה הנכונה
- נכונה גזים מתמוססים פחות במים חמים
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
מלח שנוסף
10 g
טמפרטורת המים
293 K
ערבוב
כבויברירת מחדל
כוס כימית / חלקיקים
חלקיקים
האפשרויות
מוצגות בסדר אקראי.
- נכונה גזים מתמוססים פחות במים חמים
- שגויה במים חמים הכול מתמוסס יותר, ולכן הגז נבלע בנוזל
  טעות נפוצה: Thinks hotter water always dissolves much more of anything.
  משוב מהקטלוג
  זה תלוי בחומר. מסיסות של רוב המוצקים עולה עם הטמפרטורה, אבל של מלח שולחן כמעט לא: 36 g ב־20 °C ו־39 g ב־100 °C. ומסיסות של גזים יורדת בחום: לכן משקה מוגז חם מאבד את הבועות מהר.
- שגויה המשקה מתחיל לרתוח
  משוב
  ב־35 °C מים רחוקים מרתיחה. הבועות הן $\mathrm{CO_2}$ ⁠ שיוצא מהתמיסה, לא אדי מים.
משוב לתשובה נכונה
מסיסות של גז יורדת עם הטמפרטורה: במולקולות גז מהירות קל יותר לברוח מהנוזל. מים קרים מחזיקים כמעט פי שניים $\mathrm{CO_2}$ ⁠ ממים חמים, ולכן משקה קר שומר על הבועות.

פתרון מלא
1. הבועות במשקה הן פחמן דו־חמצני שהיה מומס בו.
2. בחום המולקולות נעות מהר יותר, ומולקולות הגז בורחות מהנוזל בקלות רבה יותר.
3. לכן במשקה חם פחות גז נשאר מומס, והשאר יוצא בבועות.

שיעור 3 מתוך 4 · כ־30 דקות

ריכוז

כמה מומס יש בכל ליטר: ריכוז בגרם לליטר ובמול לליטר, איך מכינים תמיסה בריכוז נתון, ולמה המלח שעל הקרקעית לא נספר.

לפתוח את השיעור

5 השלבים והתשובות שלהם

שלב 1 מתוך 5
לפתוח את השלב
גרם לליטר
תרגול · חשבו
השאלה
בכוס 10 g מלח מומס ב־100 mL מים. מה הריכוז בגרם לליטר? הניחו שנפח התמיסה 100 mL.

התשובה הנכונה
100 ± 1%
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
מלח שנוסף
10 gקבוע
טמפרטורת המים
293 K
ערבוב
כבויברירת מחדל
כוס כימית / חלקיקים
כוס כימית
מתקבלת בטווח
± 1%
ערך קבוע בשאלה
תשובות שגויות שהשאלה מזהה
- 0.1 ± 1%
  טעות נפוצה: Divides by the volume in millilitres when the concentration is per litre.
  משוב מהקטלוג
  ריכוז נמדד לליטר. 100 mL הם 0.1 L, ולכן מחלקים ב־0.1, לא ב־100. מי שמחלק ב־100 מקבל תשובה קטנה פי אלף.
משוב לתשובה נכונה
$\dfrac{10\ \mathrm{g}}{0.1\ \mathrm{L}} = 100\ \mathrm{g/L}$ ⁠. ליטר של התמיסה הזאת היה מכיל 100 g מלח. מי ים מכילים כ־35 g/L.

רמז
100 mL = 0.1 L.

פתרון מלא
1. ריכוז בגרם לליטר: $c = \dfrac{m}{V}$ ⁠.
2. $m = 10\ \mathrm{g}$ ⁠, $V = 100\ \mathrm{mL} = 0.1\ \mathrm{L}$ ⁠.
3. $c = \dfrac{10}{0.1} = 100$ ⁠.
4. התשובה: 100 g/L.
אם יצא 0.1, חילקתם ב־100 מיליליטר: זה ריכוז בגרם למיליליטר.
שלב 2 מתוך 5
לפתוח את השלב
מול לליטר
תרגול · חשבו
השאלה
בכוס 11.7 g $\mathrm{NaCl}$ ⁠ (מסה מולרית 58.44 g/mol) מומסים ב־100 mL. מה הריכוז?

התשובה הנכונה
2.002 mol/L ± 2%
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
מלח שנוסף
11.7 gקבוע
טמפרטורת המים
293 K
ערבוב
כבויברירת מחדל
כוס כימית / חלקיקים
כוס כימית
מתקבלת בטווח
± 2%
מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
Dissolved solute: its moles over the 0.1 L (10⁻⁴ m³) of water/nodes/beaker/outputs/concentration
כל יחידה של אותו גודל מתקבלת; התשובה מומרת לפני הבדיקה.
תשובות שגויות שהשאלה מזהה
- 0.2 mol/L ± 2%
  טעות נפוצה: Divides by the volume in millilitres when the concentration is per litre.
  משוב מהקטלוג
  ריכוז נמדד לליטר. 100 mL הם 0.1 L, ולכן מחלקים ב־0.1, לא ב־100. מי שמחלק ב־100 מקבל תשובה קטנה פי אלף.
- 117 mol/L ± 2%
  טעות נפוצה: Divides grams by litres and calls the result mol/L.
  משוב מהקטלוג
  ריכוז מולרי הוא מולים לליטר, $c = \dfrac{n}{V}$ ⁠. קודם הופכים גרמים למולים בעזרת המסה המולרית, $n = \dfrac{m}{M}$ ⁠; גרמים לליטר הם יחידה אחרת. ל־ $\mathrm{NaCl}$ ⁠, $M = 58.44\ \mathrm{g/mol}$ ⁠.
משוב לתשובה נכונה
$n = \dfrac{11.7}{58.44} = 0.200$ ⁠ מול, ו־ $c = \dfrac{0.200}{0.1} = 2.00\ \mathrm{mol/L}$ ⁠. כותבים גם 2.00 M, „שתיים מולר”.

רמז
קודם מולים, $n = \dfrac{m}{M}$ ⁠; אחר כך $c = \dfrac{n}{V}$ ⁠, עם $V$ ⁠ בליטרים.

פתרון מלא
1. מולים: $n = \dfrac{m}{M} = \dfrac{11.7}{58.44} = 0.200\ \mathrm{mol}$ ⁠.
2. נפח בליטרים: $V = 0.1\ \mathrm{L}$ ⁠.
3. ריכוז: $c = \dfrac{n}{V} = \dfrac{0.200}{0.1} = 2.00$ ⁠.
4. התשובה: 2.00 mol/L.
אם יצא 0.2, שכחתם לחלק בנפח, או חילקתם ב־1 L. אם יצא 117, חילקתם גרמים בנפח בלי להפוך אותם למולים.
שלב 3 מתוך 5
לפתוח את השלב
להכין תמיסה
תרגול · הגיעו למטרה
השאלה
שנו את מלח שנוסף עד שריכוז התמיסה יהיה 0.50 mol/L, ולחצו על בדיקה.

המטרה
- 0.5 mol/L ± 0.01 mol/L
  בתחילת השלב: 1.711 mol/L
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
מלח שנוסף
10 g
טמפרטורת המים
293 Kקבוע
ערבוב
כבויקבוע
כוס כימית / חלקיקים
כוס כימית
נקרא מהסצנה בנקודה
Dissolved solute: its moles over the 0.1 L (10⁻⁴ m³) of water/nodes/beaker/outputs/concentration
הגדרה אחת שמגיעה למטרה
מלח שנוסף
2.9 g
משוב לתשובה נכונה
כ־2.9 g: $0.5 \times 0.1 = 0.05$ ⁠ מול, ו־ $0.05 \times 58.44 \approx 2.92$ ⁠ גרם.

משוב לתשובה שגויה
עוד לא. $m = cVM$ ⁠.

רמז
כמה מולים צריך ב־0.1 L, וכמה גרמים הם?

פתרון מלא
1. מולים שצריך: $n = cV = 0.5 \times 0.1 = 0.05\ \mathrm{mol}$ ⁠.
2. גרמים: $m = nM = 0.05 \times 58.44 = 2.92\ \mathrm{g}$ ⁠.
3. קבעו את מלח שנוסף על 2.9 g.
שלב 4 מתוך 5
לפתוח את השלב
במעבדה
תרגול · חשבו
השאלה
כמה גרם $\mathrm{NaCl}$ ⁠ (58.44 g/mol) צריך כדי להכין 250 mL של תמיסה בריכוז 0.40 mol/L?

התשובה הנכונה
5.84 g ± 0.05 g
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
מלח שנוסף
10 gברירת מחדל
טמפרטורת המים
293 Kברירת מחדל
ערבוב
כבויברירת מחדל
כוס כימית / חלקיקים
כוס כימיתברירת מחדל
מתקבלת בטווח
± 0.05 g
ערך קבוע בשאלה
כל יחידה של אותו גודל מתקבלת; התשובה מומרת לפני הבדיקה.
תשובות שגויות שהשאלה מזהה
- 23.4 g ± 0.1 g
  טעות נפוצה: Treats a concentration as an amount, forgetting to multiply by the volume.
  משוב מהקטלוג
  ריכוז הוא כמות לכל ליטר, לא כמות. כדי לדעת כמה מומס יש בתמיסה, כופלים בנפח: $n = cV$ ⁠. ב־250 mL של תמיסה 0.4 mol/L יש $0.4 \times 0.25 = 0.1$ ⁠ מול, לא 0.4.
משוב לתשובה נכונה
$n = 0.40 \times 0.250 = 0.100$ ⁠ מול, ו־ $m = 0.100 \times 58.44 = 5.84$ ⁠ גרם. במעבדה שוקלים את המלח, ממיסים אותו ומשלימים מים עד הסימון של 250 mL בבקבוק מדידה.

רמז
$n = cV$ ⁠, עם $V$ ⁠ בליטרים.

פתרון מלא
1. מולים: $n = cV = 0.40 \times 0.250 = 0.100\ \mathrm{mol}$ ⁠.
2. גרמים: $m = nM = 0.100 \times 58.44 = 5.84$ ⁠.
3. התשובה: 5.84 g.
אם יצא 23.4 g, חישבתם כאילו הריכוז הוא כמות: זה המלח לליטר שלם, לא ל־250 mL.
שלב 5 מתוך 5
לפתוח את השלב
רק מה שהתמוסס
תרגול · חשבו
השאלה
בכוס 45 g מלח ב־100 mL מים ב־20 °C, וחלק מהם על הקרקעית. מה ריכוז התמיסה?

התשובה הנכונה
6.229 mol/L ± 2%
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
מלח שנוסף
45 gקבוע
טמפרטורת המים
293 Kקבוע
ערבוב
כבויברירת מחדל
כוס כימית / חלקיקים
כוס כימית
מתקבלת בטווח
± 2%
מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
Dissolved solute: its moles over the 0.1 L (10⁻⁴ m³) of water/nodes/beaker/outputs/concentration
כל יחידה של אותו גודל מתקבלת; התשובה מומרת לפני הבדיקה.
תשובות שגויות שהשאלה מזהה
- 7.7 mol/L ± 2%
  טעות נפוצה: Thinks any amount of solid will dissolve if you wait or stir long enough.
  משוב מהקטלוג
  לכמות שמים יכולים להחזיק יש גבול, המסיסות: ב־20 °C 100 g מים מחזיקים לכל היותר 36 g מלח בערך. אחרי זה התמיסה רוויה, וכל גרם נוסף נשאר על הקרקעית, לא משנה כמה מחכים או מערבבים.
משוב לתשובה נכונה
התמוססו רק 36.4 g, כלומר $\dfrac{36.4}{58.44} = 0.623$ ⁠ מול, ו־ $c \approx 6.23\ \mathrm{mol/L}$ ⁠. זה הריכוז הגבוה ביותר שתמיסת מלח יכולה להגיע אליו בטמפרטורה הזאת.

רמז
רק מה שהתמוסס נמצא בתמיסה. כמה התמוסס ב־20 °C?

פתרון מלא
1. המסיסות ב־20 °C היא 36.4 g ל־100 g מים, ולכן מתוך 45 g התמוססו 36.4 g.
2. מולים מומסים: $n = \dfrac{36.4}{58.44} = 0.623$ ⁠.
3. ריכוז: $c = \dfrac{0.623}{0.1} = 6.23$ ⁠.
4. התשובה: 6.23 mol/L.
אם יצא 7.7, ספרתם גם את המלח שעל הקרקעית. הוא לא בתמיסה.

שיעור 4 מתוך 4 · כ־25 דקות

מיהול והפרדה

מה משתנה כשמוסיפים מים לתמיסה ומה נשאר, ואיך מפרידים תערובת בחזרה: סינון, אידוי, התגבשות וזיקוק.

לפתוח את השיעור

6 השלבים והתשובות שלהם

שלב 1 מתוך 6
לפתוח את השלב
דוגמה
תרגול · בחרו
השאלה
בכוס 100 mL של תמיסת מלח בריכוז 2.0 mol/L. מוזגים חצי ממנה לכוס אחרת. מה הריכוז בכוס החדשה?

התשובה הנכונה
- נכונה 2.0 mol/L
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
מלח שנוסף
11.7 g
טמפרטורת המים
293 K
ערבוב
כבויברירת מחדל
כוס כימית / חלקיקים
כוס כימית
האפשרויות
מוצגות בסדר אקראי.
- נכונה 2.0 mol/L
- שגויה 1.0 mol/L
  טעות נפוצה: Thinks pouring out part of a solution lowers the concentration of what is poured or what is left.
  משוב מהקטלוג
  תמיסה אחידה: כל טיפה שלה באותו ריכוז. כשמוזגים חצי, כל חצי מכיל חצי מהמומס בחצי מהנפח, והיחס, הריכוז, לא משתנה. ריכוז משתנה רק כשמוסיפים או מוציאים ממס או מומס.
- שגויה 4.0 mol/L
  משוב
  לא הוספתם מלח ולא הוצאתם מים: היחס ביניהם לא יכול היה לגדול.
משוב לתשובה נכונה
אותו ריכוז: בחצי הנפח יש חצי מהמלח, $\dfrac{0.1\ \mathrm{mol}}{0.05\ \mathrm{L}} = 2.0\ \mathrm{mol/L}$ ⁠. לכן אפשר לקחת דוגמה קטנה מתמיסה ולמדוד בה את הריכוז של כולה.

פתרון מלא
1. בכוס המקורית: $n = 2.0 \times 0.1 = 0.2$ ⁠ מול.
2. בחצי שנמזג: $0.1$ ⁠ מול ב־0.05 L.
3. $c = \dfrac{0.1}{0.05} = 2.0$ ⁠.
4. התשובה: 2.0 mol/L.
שלב 2 מתוך 6
לפתוח את השלב
מיהול
תרגול · חשבו
השאלה
לוקחים 10 mL של תמיסה בריכוז 2.0 mol/L ומוסיפים מים עד 100 mL. מה הריכוז החדש?

התשובה הנכונה
0.2 mol/L ± 0.005 mol/L
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
מלח שנוסף
10 gברירת מחדל
טמפרטורת המים
293 Kברירת מחדל
ערבוב
כבויברירת מחדל
כוס כימית / חלקיקים
כוס כימיתברירת מחדל
מתקבלת בטווח
± 0.005 mol/L
ערך קבוע בשאלה
כל יחידה של אותו גודל מתקבלת; התשובה מומרת לפני הבדיקה.
תשובות שגויות שהשאלה מזהה
- 20 mol/L ± 0.05 mol/L
  טעות נפוצה: Turns the volume ratio upside down when diluting.
  משוב מהקטלוג
  במיהול מספר המולים של המומס לא משתנה, ולכן $c_1 V_1 = c_2 V_2$ ⁠. כשמוסיפים מים הנפח גדל, ולכן הריכוז קטן: $c_2 = c_1 \dfrac{V_1}{V_2}$ ⁠. אם יצא ריכוז גדול יותר אחרי שהוספתם מים, היחס הפוך.
משוב לתשובה נכונה
$c_2 = \dfrac{2.0 \times 10}{100} = 0.20\ \mathrm{mol/L}$ ⁠: פי עשרה נפח, עשירית הריכוז. כך מכינים במעבדה תמיסות מהולות מתמיסת מלאי מרוכזת.

רמז
$c_1 V_1 = c_2 V_2$ ⁠.

פתרון מלא
1. במיהול מספר המולים לא משתנה: $c_1 V_1 = c_2 V_2$ ⁠.
2. הנתונים: $c_1 = 2.0$ ⁠, $V_1 = 10\ \mathrm{mL}$ ⁠, $V_2 = 100\ \mathrm{mL}$ ⁠.
3. $c_2 = \dfrac{2.0 \times 10}{100} = 0.20$ ⁠.
4. התשובה: 0.20 mol/L.
את הנפחים אפשר להשאיר במיליליטרים, כי היחס ביניהם לא תלוי ביחידה. אם יצא 20, הפכתם את היחס.
שלב 3 מתוך 6
לפתוח את השלב
כמה מים להוסיף
תרגול · חשבו
השאלה
יש לכם 50 mL של תמיסה 1.0 mol/L, וצריך תמיסה 0.25 mol/L. עד איזה נפח צריך למהול אותה?

התשובה הנכונה
200 mL ± 1 mL
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
מלח שנוסף
10 gברירת מחדל
טמפרטורת המים
293 Kברירת מחדל
ערבוב
כבויברירת מחדל
כוס כימית / חלקיקים
כוס כימיתברירת מחדל
מתקבלת בטווח
± 1 mL
ערך קבוע בשאלה
כל יחידה של אותו גודל מתקבלת; התשובה מומרת לפני הבדיקה.
תשובות שגויות שהשאלה מזהה
- 12.5 mL ± 0.5 mL
  טעות נפוצה: Turns the volume ratio upside down when diluting.
  משוב מהקטלוג
  במיהול מספר המולים של המומס לא משתנה, ולכן $c_1 V_1 = c_2 V_2$ ⁠. כשמוסיפים מים הנפח גדל, ולכן הריכוז קטן: $c_2 = c_1 \dfrac{V_1}{V_2}$ ⁠. אם יצא ריכוז גדול יותר אחרי שהוספתם מים, היחס הפוך.
משוב לתשובה נכונה
$V_2 = \dfrac{1.0 \times 50}{0.25} = 200\ \mathrm{mL}$ ⁠: מוסיפים 150 mL מים לתמיסה המקורית.

רמז
$V_2 = \dfrac{c_1 V_1}{c_2}$ ⁠.

פתרון מלא
1. $c_1 V_1 = c_2 V_2$ ⁠, ולכן $V_2 = \dfrac{c_1 V_1}{c_2}$ ⁠.
2. $V_2 = \dfrac{1.0 \times 50}{0.25} = 200$ ⁠.
3. התשובה: 200 mL, כלומר מוסיפים 150 mL מים.
אם יצא 12.5, הפכתם את היחס: מיהול תמיד מגדיל את הנפח.
שלב 4 מתוך 6
לפתוח את השלב
סינון
תרגול · חשבו
השאלה
בכוס 45 g מלח ב־100 g מים ב־20 °C. מסננים את התערובת, ואז מאדים את כל המים מהתסנין, הנוזל שעבר דרך המסנן. כמה גרם מלח יישארו בצלחת?

התשובה הנכונה
36.4 g ± 0.2 g
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
מלח שנוסף
45 gקבוע
טמפרטורת המים
293 Kקבוע
ערבוב
כבויברירת מחדל
כוס כימית / חלקיקים
כוס כימית
מתקבלת בטווח
± 0.2 g
מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
Solute dissolved in the 100 g of water/nodes/beaker/outputs/dissolved
כל יחידה של אותו גודל מתקבלת; התשובה מומרת לפני הבדיקה.
תשובות שגויות שהשאלה מזהה
- 0 g ± 0.2 g
  טעות נפוצה: Thinks a filter can hold back a dissolved solute.
  משוב מהקטלוג
  מסנן עוצר רק חלקיקים מוצקים גדולים מהחורים שלו, כמו גבישים או חול. מומס מפורק ליונים או למולקולות בודדות, קטנים בהרבה מהחורים, והוא עובר עם המים לתסנין. כדי להוציא אותו צריך לאדות את המים.
- 45 g ± 0.2 g
  טעות נפוצה: Thinks any amount of solid will dissolve if you wait or stir long enough.
  משוב מהקטלוג
  לכמות שמים יכולים להחזיק יש גבול, המסיסות: ב־20 °C 100 g מים מחזיקים לכל היותר 36 g מלח בערך. אחרי זה התמיסה רוויה, וכל גרם נוסף נשאר על הקרקעית, לא משנה כמה מחכים או מערבבים.
משוב לתשובה נכונה
36.4 g: כל המלח שהתמוסס עבר דרך המסנן, ונשאר כשהמים התאדו. 8.6 g הנותרים נשארו על נייר הסינון כגבישים.

פתרון מלא
1. ב־20 °C התמוססו 36.4 g, ו־8.6 g נשארו מוצקים.
2. המסנן עוצר את הגבישים, אבל היונים המומסים עוברים עם המים.
3. כשמאדים את התסנין, נשארים 36.4 g מלח.
אם עניתם 0, חשבתם שהמסנן עוצר גם מלח מומס.
שלב 5 מתוך 6
לפתוח את השלב
התגבשות
תרגול · חשבו
השאלה
39 g מלח התמוססו כולם ב־100 g מים רותחים. מקררים את התמיסה ל־20 °C. כמה גרם גבישים ישקעו?

התשובה הנכונה
2.6 g ± 0.1 g
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
מלח שנוסף
39 gקבוע
טמפרטורת המים
293 Kקבוע
ערבוב
כבויברירת מחדל
כוס כימית / חלקיקים
כוס כימית
מתקבלת בטווח
± 0.1 g
מחושבת מהסצנה בהגדרה של השלב
Solute left as a pile on the bottom/nodes/beaker/outputs/undissolved
כל יחידה של אותו גודל מתקבלת; התשובה מומרת לפני הבדיקה.
תשובות שגויות שהשאלה מזהה
- 39 g ± 0.1 g
  טעות נפוצה: Thinks hotter water always dissolves much more of anything.
  משוב מהקטלוג
  זה תלוי בחומר. מסיסות של רוב המוצקים עולה עם הטמפרטורה, אבל של מלח שולחן כמעט לא: 36 g ב־20 °C ו־39 g ב־100 °C. ומסיסות של גזים יורדת בחום: לכן משקה מוגז חם מאבד את הבועות מהר.
משוב לתשובה נכונה
רק 2.6 g: $39 - 36.4$ ⁠. זו התגבשות בקירור, והיא עובדת יפה עם חומרים שהמסיסות שלהם יורדת הרבה בקור. למלח שולחן מתאים יותר לאדות את המים, כמו בבריכות האידוי בים המלח.

פתרון מלא
1. ב־20 °C המים מחזיקים לכל היותר 36.4 g.
2. בתמיסה 39 g, ולכן העודף יוצא מהתמיסה: $39 - 36.4 = 2.6$ ⁠.
3. התשובה: 2.6 g.
אם עניתם 39 g, הנחתם שהמסיסות יורדת הרבה בקירור. אצל מלח שולחן היא כמעט לא משתנה.
שלב 6 מתוך 6
לפתוח את השלב
זיקוק
תרגול · בחרו
השאלה
איך מקבלים מים מתוקים, בלי מלח, ממי ים?

התשובה הנכונה
- נכונה זיקוק: מרתיחים, ומעבים את האדים בכלי נפרד
הגדרות, אפשרויות ומשוב
הסצנה בשלב הזה
מלח שנוסף
11.7 g
טמפרטורת המים
373 K
ערבוב
כבויברירת מחדל
כוס כימית / חלקיקים
כוס כימית
האפשרויות
מוצגות בסדר אקראי.
- נכונה זיקוק: מרתיחים, ומעבים את האדים בכלי נפרד
- שגויה סינון דרך נייר סינון
  טעות נפוצה: Thinks a filter can hold back a dissolved solute.
  משוב מהקטלוג
  מסנן עוצר רק חלקיקים מוצקים גדולים מהחורים שלו, כמו גבישים או חול. מומס מפורק ליונים או למולקולות בודדות, קטנים בהרבה מהחורים, והוא עובר עם המים לתסנין. כדי להוציא אותו צריך לאדות את המים.
- שגויה אידוי בצלחת פתוחה
  משוב
  אידוי משאיר את המלח בצלחת, והמים הולכים לאוויר. כדי לשמור את המים צריך לקרר את האדים ולאסוף אותם: זה זיקוק.
- שגויה להשאיר אותם לעמוד עד שהמלח ישקע
  טעות נפוצה: Thinks any amount of solid will dissolve if you wait or stir long enough.
  משוב
  מלח מומס לא שוקע לעולם: היונים מפוזרים באופן אחיד, ותנועת המולקולות שומרת אותם כך.
משוב לתשובה נכונה
בזיקוק מנצלים את ההבדל בנקודות הרתיחה: המים רותחים ב־100 °C והמלח נשאר מוצק. האדים עוברים במקרר, מתעבים, ונאספים כמים טהורים. מתקני ההתפלה בישראל עובדים בעיקר בשיטה אחרת, אוסמוזה הפוכה, שדוחפת את המים דרך קרום שהיונים לא עוברים בו.

פתרון מלא
1. המלח מומס, ולכן מסנן לא יעצור אותו ושום דבר לא ישקע.
2. ההבדל בין המים למלח הוא בנקודת הרתיחה.
3. מרתיחים: רק המים הופכים לאדים.
4. מעבים את האדים בכלי אחר: מקבלים מים טהורים, והמלח נשאר מאחור.

בכל היחידה · 11 טעויות נפוצות

קטלוג הטעויות הנפוצות

כל טעות נפוצה שהיחידה מזהה, בכמה מילים. פתחו טעות כדי לראות מה הלומדים קוראים כשהתשובה מתאימה לה, ואיפה היא נשאלת.

תוכן העניינים

המסה

לאן הוא הלך

השאלה

התשובה הנכונה

הסצנה בשלב הזה

האפשרויות

פתרון מלא

בתוך המים

השאלה

התשובה הנכונה

הסצנה בשלב הזה

האפשרויות

אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה

פתרון מלא

המסה נשמרת

השאלה

התשובה הנכונה

הסצנה בשלב הזה

תשובות שגויות שהשאלה מזהה

פתרון מלא

תמיסה או תערובת

השאלה

התשובה הנכונה

הסצנה בשלב הזה

האפשרויות

פתרון מלא

מסיסות

תמיסה רוויה

השאלה

התשובה הנכונה

הסצנה בשלב הזה

תשובות שגויות שהשאלה מזהה

פתרון מלא

ערבוב

השאלה

התשובה הנכונה

הסצנה בשלב הזה

האפשרויות

אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה

פתרון מלא

מים חמים

השאלה

התשובה הנכונה

הסצנה בשלב הזה

אחרי נעילת הניבוי הסצנה משתנה

פתרון מלא

לחמם עד שהכול מתמוסס

השאלה

המטרה

הסצנה בשלב הזה

הגדרה אחת שמגיעה למטרה

רמז

פתרון מלא

גזים

השאלה

התשובה הנכונה

הסצנה בשלב הזה

האפשרויות

פתרון מלא

ריכוז

גרם לליטר

השאלה

התשובה הנכונה

הסצנה בשלב הזה

תשובות שגויות שהשאלה מזהה

רמז

פתרון מלא

מול לליטר

השאלה

התשובה הנכונה

הסצנה בשלב הזה

תשובות שגויות שהשאלה מזהה

רמז

פתרון מלא

להכין תמיסה

השאלה

המטרה

הסצנה בשלב הזה

הגדרה אחת שמגיעה למטרה

רמז