A.1.1 · מים

IB Diploma Programme · IB Diploma · Biology · SL · נושא 1

1.1

היקף ותנאי מקדימים

חומר זה מכסה נושאי SL נבחרים לקורס שנבחן לראשונה ב-2025; אינו מהווה את כל תוכנית הלימודים.

תנאי מקדימים: לקרוא את הכמויות והיחידות המצוינות, ולהשתמש באריתמטיקה ובתנאי המודל למטה.

הדוגמאות הן מקוריות ודמיוניות: הן אינן מדידות אמיתיות או חקירות תלמיד אמיתיות.

מילון מונחים אימון

English	עברית
cohesion/kəʊˈhiːʒn/	כוחות כבידה
adhesion/ədˈhiːʒn/	הידבקות

1.2

מים: סיבה מולקולרית לתכונה ביולוגית

מה would explain this observation?

טיפת מים נשאבת על עליה. התנהגותה נובעת ממינים בין-מולקולריים, ולא מעור שנוצר ממים מוצקים.

בנה את המודל

מולקולות מים הן קוטביות.
משיכה בין מימן בעל מטען חלקי חיובי של מולקולה אחת לחמצן בעל מטען חלקי שלילי של מולקולה אחרת יוצרת קשר מימן.
היצמדות היא משיכה בין מולקולות מים; הדבקה היא משיכה למשטח אחר.
היצמדות: משיכה בין מולקולות של אותה חומר.
הדבקה: משיכה בין חומרים שונים.

שלוש מולקולות מים: מימן חיובי מעט של אחת נמשך לחמצן שלילי מעט של אחרת בקשר מימן — מולקולות מים קוטביות נמשכות זו לזו באמצעות קשרי מימן

בחר עדויות שיכולות לבחון אותו

אותם אינטראקציות בין-מולקולריות עוזרים להסביר מתח פני השטח ואנרגיה הנדרשת לשינוי טמפרטורה.
חימום משנה תנועה מולקולרית ואינטראקציות; הוא אינו שובר בדרך כלל את הקשרים הקוולנטיים O–H.

במעבדה: השווה טיפות שוות על משטחים נקיים בטמפרטורה קבועה. מדוד זווית מגע או התפשטות בצורה אחידה. חומר ניקוי משנה את המערכת, כך שתעד ריכוז ולא תתייחס לכל הנוזלים כאחד.

עבוד מכמויות ידועות

נתון: 0.100 ק"ג מים התחממו ב-5.0 K; קיבול חום ספציפי הוא 4,180 J/(kg K).
Q = mcΔT = 0.100 × 4,180 × 5.0 = 2,090 J.
חישוב זה אינו כולל אנרגיה שנבלעה על ידי המיכל ואנרגיה שהתאבדה לסביבה.

תורך: השתמש ב- c = 4,180 J/(kg K). חשב את Q עבור 0.200 ק"ג מים שחימוםם עלה ב- 5.0 K.

בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה

הקשרים הידרוגניים בין המולקולות שונים מהקשרים הקוולנטיים בתוך מולקולת מים.
קוטביות לבד אינה גורמת לכל חומר להתמסח היטב במים.

לא נכון: רתיחת מים משברת בדרך כלל את הקשרים הקוולנטיים שלה. הרתיחה מפרידה מולקולות זו מזו, תוך התגברות על הקשרים ההידרוגניים הבינמולקולריים. הקשרים הקוולנטיים O-H בתוך כל מולקולה נשארים intact - הקיטור הוא עדיין H2O.

מפת מושגים:

מולקולות מים הן קוטביות.
אותם אינטראקציות בין-מולקולריות עוזרים להסביר מתח פני השטח ואנרגיה הנדרשת לשינוי טמפרטורה.
שימו לב: הקשרים ההידרוגניים בין המולקולות שונים מהקשרים הקוולנטיים בתוך מולקולת מים.