כימיה תיכונית›חמצון-חיזור›מחמצן, מחזר ופעילות יחסית של מתכות
שאלה מתוך המבחן הרשמי — כימיה 5 יח״ל — שאלון 37381 · מבחן 2023 · קיץ מועד א · שאלה 13

חמצון־חיזור, מבנה וקישור וחישובים

השאלה עוסקת במתכת טיטניום, , ובסגסוגות שלה. למתכת זו ולסגסוגות שלה יש שימושים רבים בתעשייה, בין היתר בתעשיית התעופה והחלל. להפקת טיטניום משתמשים במחצבים שמכילים טיטניום חמצני, . הפקת המתכת טיטניום מתבצעת בשני שלבים:

שלב ראשון בשלב זה טיטניום חמצני, , מגיב עם פחמן, , ועם גז כלור, . אחד התוצרים הוא הנוזל, , על פי תגובה (1). (1)

שלב שני התרכובת הנוזלית טיטניום ארבע כלורי, , שנוצרה בתגובה (1), מגיבה עם מגנזיום מתכתי, , על פי תגובה (2). (2)

נתון: אלקטרשליליות של טיטניום, – 1.54.

סעיף א

קבעו מי החומר המחמצן ומי החומר המחזר בכל אחת מן התגובות

(1) ו־(2). נמקו את קביעתכם.

סעיף ב

איזו מתכת מחזרת טובה יותר – מגנזיום או טיטניום? נמקו את תשובתכם.

סעיף ג

כמה טון טיטניום חמצני, , דרושים כדי להפיק טון אחד של המתכת טיטניום, ? פרטו את חישוביכם. נתון: 1 טון = גרם

סעיף ד

אחת הסגסוגות השימושיות בתעשיית החלל והתעופה נוצרת מעיבוד של המתכות טיטניום, , ונדיום, , ואלומיניום, . בכל 100 גרם סגסוגת כזאת, יש 90 גרם טיטניום, 4 גרם ונדיום והשאר אלומיניום. i. לפניכם רשימה של סוגי חלקיקים: אטומים, מולקולות, יונים, יונים ניידים, אלקטרונים ניידים. אילו סוגי חלקיקים מרשימה זו מרכיבים את הסגסוגת? ii. כמה מול אלומיניום יש ב־1 ק"ג סגסוגת זו? פרטו את חישוביכם.

סעיף ה

כאשר מכינים סגסוגות של טיטניום צריך להתיך אותו. טיטניום מותך יכול להגיב עם גזים שבאוויר.

סעיף ה. בתגובה בין טיטניום מותך ובין גז חנקן, , שבאוויר נוצרת התרכובת טיטניום חנקני, . נסחו ואזנו את התגובה.

סעיף ו

מעבדים את הטיטניום המותך בסביבה של גז ארגון, . הסבירו מדוע.

סעיף ז

בסעיפי השאלה הוזכרו החומרים: , , , . קבעו באיזה מן החומרים האלה הטיטניום יכול להגיב רק כמחזר.

שאלות ותגובות על השאלה

🎓 לא הבנתם משהו? קבלו הסבר נוסף ממרצה

שאלו כאן — ותקבלו מענה מוסמך.

🎓 מרצה עונה כאן — תקבלו מענה מקצועי