GRAAD 12 NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRAAD 11 - PDF Free Download
Author: Phillip Porter
0 downloads 135 Views 744KB Size
FISIESE WETENSKAPPE: CHEMIE (V2) NOVEMBER 2014 PUNTE: 150 TYD: 3 uur
Hierdie vraestel bestaan uit 14 bladsye en 2 gegewensblaaie.
2 KABV – Graad 11
Skryf jou naam in die toepaslike spasie op die ANTWOORDEBOEK.
Hierdie vraestel bestaan uit ELF vrae. Beantwoord AL die vrae in die ANTWOORDEBOEK.
Begin ELKE vraag op 'n NUWE bladsy in die ANTWOORDEBOEK.
Laat EEN reël oop tussen twee subvrae, byvoorbeeld tussen VRAAG 2.1 en VRAAG 2.2.
Jy mag 'n nieprogrammeerbare sakrekenaar gebruik.
DAAR WORD AANBEVEEL DAT JY DIE AANGEHEGTE GEGEWENSBLAAIE GEBRUIK.
Toon ALLE formules en substitusies in ALLE berekeninge.
Rond jou FINALE numeriese antwoorde tot 'n minimum van TWEE desimale plekke af.
Gee kort motiverings, besprekings, ensovoorts waar dit vereis word.
3 KABV – Graad 11
VRAAG 1: MEERVOUDIGEKEUSE-VRAE Vier opsies word as moontlike antwoorde op die volgende vrae gegee. Elke vraag het slegs EEN korrekte antwoord. Skryf slegs die letter (A–D) langs die vraagnommer (1.1–1.10) in die ANTWOORDEBOEK. 1.1
'n Stof wat gedurende 'n chemiese reaksie elektrone skenk, is 'n … A
Watter EEN van die volgende spesies bevat 'n datief kovalente binding? A
Watter EEN van die volgende verbindings het dipool-dipoolkragte tussen hulle molekule? A
Oorweeg die volgende chemiese reaksie: HCO 3− + HC 2 O −4 ⇌ H 2 CO 3 + C 2 O 24− Watter EEN van die volgende identifiseer die volgorde van Lowry-Brönstedsure en -basisse in die reaksie hierbo KORREK? A
Basis, suur, suur, basis
Suur, basis, basis, suur
Suur, basis, suur, basis
Basis, suur, basis, suur
(2) Blaai om asseblief
4 KABV – Graad 11
Watter EEN van die volgende verteenwoordig die grootste massa? A
Een mol chloor
Een gram chloor
Oorweeg die Lewisstruktuur van 'n verbinding hieronder:
Watter EEN van die volgende is KORREK?
Naam van element X Chloor
Naam van element Y Suurstof
Molekulêre vorm van verbinding Hoekig
Oorweeg die reaksie wat deur die vergelyking hieronder verteenwoordig word: 2Fe(s) + 3CO 2 (g) → Fe 2 O 3 (s) + 2CO(g)
ΔH = + 53,2 kJ
Watter EEN van die volgende stellings is WAAR? Vir elke mol Fe wat reageer, word ... A
26,6 kJ energie vrygestel.
26,6 kJ energie geabsorbeer.
53,2 kJ energie vrygestel.
53,2 kJ energie geabsorbeer.
5 KABV – Graad 11
In watter EEN van die volgende grafieke stel die stippellyn die afwyking van 'n ware gas van idealegas-gedrag KORREK voor? A
10 mol waterstofgas (H 2 ) en 2,5 mol stikstofgas (N 2 ) word gemeng en toegelaat om te reageer om ammoniak (NH 3 ) te vorm volgens die volgende gebalanseerde vergelyking: 3H 2 (g) + N 2 (g) → 2NH 3 (g) Indien 4 mol NH 3 (g) gedurende die reaksie gevorm word, is die aantal mol H 2 (g) en N 2 (g) wat oorbly in die houer onderskeidelik: Mol H 2 (g)
Mol N 2 (g)
6 KABV – Graad 11
Twee gasspuite, X en Y, bevat elk dieselfde gas by STD. Die volume van spuit X is 10 cm3 en dié van spuit Y is 20 cm3, soos hieronder aangetoon. Aanvaar idealegas-gedrag.
Watter EEN van die volgende stellings is KORREK? A
Die gemiddelde kinetiese energie van die molekule in X is minder as dié van die molekule in Y.
Die totale kinetiese energie van die molekule in X is minder as dié van die molekule in Y.
Die getal gasmolekule in X is gelyk aan die getal gasmolekule in Y.
Die produk pV in X is gelyk aan die produk pV in Y.
7 KABV – Graad 11
VRAAG 2 (Begin op 'n nuwe bladsy.)
Potensiële energie kJ·mol-1
Die grafiek hieronder toon die verandering in energie aan wat plaasvind wanneer 'n waterstofatoom (H) 'n broomatoom (Br) nader.
600 Afstand tussen kerne (pm)
-100 -200 -300 E -400
Definieer die term bindingslengte.
Uit die grafiek, skryf neer die:
Bindingslengte, in pm, van die H-Br-binding
Energie, in kJ·mol-1, wat nodig is om die H-Br-binding te breek
Naam van die potensiële energie wat deur E verteenwoordig word
Hoe sal die bindingslengte van 'n H-F-binding met dié van die H-Br- binding vergelyk? Skryf neer GELYK AAN, KORTER AS of LANGER AS. Gee 'n rede vir die antwoord.
8 KABV – Graad 11
VRAAG 3 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Beide aluminiumfluoried (AℓF 3 ) en fosfortrifluoried (PF 3 ) bevat fluoor. Aluminiumfluoried is 'n kleurlose vaste stof wat in die vervaardiging van aluminium gebruik word, terwyl fosfortrifluoried 'n giftige, kleurlose gas is. 3.1
Verduidelik die verskil tussen 'n kovalente binding en 'n ioniese binding.
Noem die tipe chemiese binding tussen deeltjies in:
Teken die Lewisstrukture vir: 3.3.1
Skryf die molekulêre vorm van PF 3 neer.
Die smeltpunt van AℓF 3 is 1 291 °C en dié van PF 3 is -151 °C.
Verduidelik volledig hierdie verskil in smeltpunt.
9 KABV – Graad 11
VRAAG 4 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Die kookpunte van vier verbindings van waterstof, verteenwoordig deur die letters P, Q, R en S, word in die tabel hieronder gegee. Formule P Q R S
CH 4 NH 3 H2O SiH 4
Kookpunt (°C) -164 -33 100 -112
Definieer die term kookpunt.
Verduidelik volledig die verskil in kookpunt tussen verbinding P en:
Verduidelik hoekom die kookpunte van verbinding Q en R verskil deur na ELEKTRONEGATIWITEIT en GRAAD VAN POLARITEIT te verwys.
Skryf die letter uit die tabel neer wat die volgende verteenwoordig: 4.4.1
EEN polêre verbinding
EEN nie-polêre verbinding
10 KABV – Graad 11
VRAAG 5 (Begin op 'n nuwe bladsy.) 5.1
Verduidelik wat met die term temperatuur van 'n gas bedoel word.
Twee leerders ondersoek die verwantskap tussen die temperatuur en die druk van 'n ingeslote gas. Die leerders gebruik verskillende monsters van dieselfde gas in twee identiese houers met vaste volumes.
Grafiek P en Grafiek Q hieronder verteenwoordig die resultate wat die leerders verkry het.
298 X Temperatuur (K)
Stel Guy Lussac se wet in woorde.
Gebruik die wet in VRAAG 5.2.1 om die waarde van temperatuur X, wat op die grafiek getoon word, in °C te bepaal.
Verduidelik, met gebruik van die toepaslike formules, hoekom grafiek Q 'n kleiner gradiënt as grafiek P het.
'n Sekere gas met 'n massa van 2,2 g beslaan 'n volume van 0,831 dm3 by 27 °C en druk 150 kPa. 5.3.1 5.3.2
Bereken die molêre massa van die gas. Aanvaar dat die gas idealegas-gedrag toon. Skryf die MOLEKULÊRE FORMULE of NAAM van die gas in VRAAG 5.3.1 neer.
(6) (1) 
11 KABV – Graad 11
VRAAG 6 (Begin op 'n nuwe bladsy.) 6.1
Definieer die term molêre massa van 'n stof.
Bereken die getal mol water in 100 g water.
Metielbensoaat is 'n verbinding wat in die vervaardiging van parfuum gebruik word. Daar is gevind dat 'n 5,325 g-monster metielbensoaat, 3,758 g koolstof, 0,316 g waterstof en 1,251 g suurstof bevat. 6.3.1
Definieer die term empiriese formule.
Bepaal die empiriese formule van metielbensoaat.
As die molêre massa van metielbensoaat 136 g⋅mol-1 is, wat is die molekulêre formule daarvan?
Definieer die term beperkende reaktans.
Yster (Fe) reageer met swawel (S) om ystersulfied (FeS) te vorm volgens die volgende gebalanseerde vergelyking:
Fe(s) + S(s) → FeS 7.2.1 7.2.2 7.3
Bereken watter van die twee stowwe volledig opgebruik sal word indien 20 g Fe en 10 g S gemeng en verhit word.
Hoeveel gram van die ander stof is in oormaat?
Magnesium brand in lug om magnesiumoksied te vorm volgens die volgende gebalanseerde vergelyking: 2Mg(s) + O 2 (g) → 2MgO(s) As die persentasie opbrengs van hierdie reaksie slegs 80% is, bereken die massa magnesium wat verbrand moet word om 30 g magnesiumoksied te vorm.
12 KABV – Graad 11
VRAAG 8 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Waterstofgas en suurstofgas reageer om water te vorm volgens die volgende gebalanseerde vergelyking: 2H 2 (g) + O 2 (g) → 2H 2 O(g) + 241,8 kJ·mol-1 Die aktiveringsenergie (E A ) vir hierdie reaksie is 1 370 kJ·mol-1. 8.1
Definieer die term aktiveringsenergie.
Skets 'n grafiek van potensiële energie teenoor die reaksiekoördinaat vir die reaksie hierbo. Benoem die asse duidelik en dui die volgende op die grafiek aan: • • • •
ΔH E A vir die voorwaartse reaksie Reaktanse (R) en produkte (P) Geaktiveerde kompleks (X)
Skryf neer die waarde van die: 8.3.1
Aktiveringsenergie vir die volgende reaksie:
2H 2 O(g) → 2H 2 (g) + O 2 (g)
13 KABV – Graad 11
VRAAG 9 (Begin op 'n nuwe bladsy.) 9.1
Kalksteen, of soms as, word in put-toilette ('long drops') gebruik om suurafval te neutraliseer. Kalksteen reageer met soutsuur volgens die volgende ONGEBALANSEERDE vergelyking: CaCO 3 (s) + HCℓ(aq) → CaCℓ 2 (aq) + H 2 O(ℓ) + CO 2 (g)
Definieer 'n suur in terme van die Arrhenius-teorie.
Is as suuragtig of basies?
Herskryf die vergelyking hierbo in jou ANTWOORDEBOEK en balanseer dan die vergelyking.
Swawelsuur reageer met water in twee stappe soos deur die vergelykings hieronder voorgestel word. Vergelyking I:
H 2 SO 4 (aq) + H 2 O(ℓ) ⇌ H 3 O+(aq) + HSO −4 (aq)
HSO −4 (aq) + H 2 O(ℓ) ⇌ H 3 O+(aq) + SO 24 − (aq)
Definieer die term amfoliet.
Skryf die FORMULE van 'n spesie wat as amfoliet in die reaksies hierbo optree, neer.
Skryf die NAAM van die waterstofsulfaatioon neer.
'n Standaard natriumkarbonaat-oplossing word in 'n 250 cm3 volumetriese fles berei. Gedurende 'n titrasie neutraliseer 20 cm3 van 'n 0,1 mol·dm-3-salpetersuuroplossing 25 cm3 van die standaardoplossing hierbo volgens die volgende gebalanseerde vergelyking: 2HNO 3 (aq) + Na 2 CO 3 (aq) → 2NaNO 3 (aq) + H 2 O(ℓ) + CO 2 (g) 9.3.1 9.3.2
Skryf die NAAM van die sout neer wat in die reaksie hierbo gevorm word. Bereken die massa natriumkarbonaat wat gebruik word om die standaardoplossing in die volumetriese fles te berei.
(1) (5) 
14 KABV – Graad 11
VRAAG 10 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Salpetersuur en koper reageer volgens die volgende ongebalanseerde vergelyking: HNO 3 (aq) + Cu(s) → Cu(NO 3 ) 2 (aq) + NO 2 (g) + H 2 O(ℓ) 10.1
Definieer reduksie in terme van oksidasiegetalle.
Vir hierdie reaksie, skryf die FORMULE neer van die: 10.2.1
Stof wat geoksideer word
Reduseermiddel Ken oksidasiegetalle toe aan die toepaslike spesies en verduidelik dan die antwoord.
Oksideermiddel Verduidelik die antwoord in terme van elektronoordrag.
Balanseer die vergelyking deur die ioon-elektron-metode te gebruik. Toon die oksidasie- en reduksie-halfreaksies gedurende die balansering.
VRAAG 11 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Mynbou is die hoofdryfkrag agter die geskiedenis en ontwikkeling van Suid-Afrika. Diamant- en goudproduksie is dalk nou heelwat laer as hul hoogtepunte, alhoewel Suid-Afrika steeds nommer 5 met goud is. Dit is die wêreld se grootste vervaardiger van chroom, mangaan, platinum en vanadium, sowel as die wêreld se derde grootste uitvoerder van steenkool. In 2012 het Suid-Afrika Indië verbygesteek om die wêreld se derde grootste verskaffer van ystererts aan China, die wêreld se grootste verbruiker van ystererts te word. 11.1
Kies uit die lys hieronder die mynbouaktiwiteit wat jy bestudeer het en beantwoord dan die vrae wat volg. goud; yster; fosfaat; steenkool; diamante; koper; platinum; sink; chroom; asbes; mangaan
Wat is die ligging van die hoofmynbouaktiwiteit in Suid-Afrika?
Watter tipe mynbou word gebruik om die gekose mineraal te ontgin?
Mynbou het voordele en nadele. 11.2.1 11.2.2
Gee TWEE redes waarom die mynbou-industrie so belangrik vir die Suid-Afrikaanse ekonomie is.
Skryf TWEE negatiewe gevolge van mynbou op die omgewing, neer.
'n Groot neerslag van 'n waardevolle metaal is in Suid-Afrika ontdek. Skryf TWEE faktore neer wat in ag geneem moet word voordat die terrein vir mynbou ontwikkel word. TOTAAL:
(4)  150
DBE/November 2014 KABV – Graad 11
DATA FOR PHYSICAL SCIENCES GRADE 11 PAPER 2 (CHEMISTRY) GEGEWENS VIR FISIESE WETENSKAPPE GRAAD 11 VRAESTEL 2 (CHEMIE) TABLE 1: PHYSICAL CONSTANTS/TABEL 1: FISIESE KONSTANTES NAME/NAAM Avogadro's constant Avogadro-konstante Molar gas constant Molêre gaskonstante Standard pressure Standaarddruk Molar gas volume at STP Molêre gasvolume by STD Standard temperature Standaardtemperatuur
6,02 x 1023 mol-1
TABLE 2: FORMULAE/TABEL 2: FORMULES p1V1 p 2 V2 = T1 T2
m M V n= Vm
pV = nRT N NA n c= V
TABLE 3: THE PERIODIC TABLE OF ELEMENTS/TABEL 3: DIE PERIODIEKE TABEL VAN ELEMENTE 6
11 13 27 31
Approximate relative atomic mass Benaderde relatiewe atoommassa 24 25 26 27 28
9 12 1,2
PHYSICAL SCIENCES: CHEMISTRY (P2) FISIESE WETENSKAPPE: CHEMIE (V2) NOVEMBER 2014 MEMORANDUM
This memorandum consists of 14 pages./ Hierdie memorandum bestaan uit 14 bladsye.
Physical Sciences P2/Fisiese Wetenskappe V2 2 CAPS/KABV – Grade 11/Graad 11 – Memorandum
The (average) distance between nuclei of two bonded atoms in a molecule. Die (gemiddelde) afstand tussen kerne van twee gebinde atome in 'n molekuul.
Bond energy Bindingsenergie
Shorter than F atoms are smaller than Br atoms and come closer to H atom. Korter as F-atome is kleiner as Br-atome en kom nader aan H-atoom.
Physical Sciences P2/Fisiese Wetenskappe V2 3 CAPS/KABV – Grade 11/Graad 11 – Memorandum
QUESTION 3/VRAAG 3 3.1
3.2 3.2.1 3.2.2 3.3 3.3.1
A covalent bond is a sharing of electrons between two atoms whilst an ionic bond forms when electrons are transferred from one atom to another and oppositely charged ions attract each other. 'n Kovalente binding is die deling van elektrone tussen twee atome terwyl 'n ioniese binding vorm wanneer elektrone oorgedra word van een atoom na 'n ander en teenoorgesteld gelaaide ione mekaar aantrek.
Ionic bond Ioniese binding
Covalent bond Kovalente binding
Aℓ3+ 3 F
Marking criteria/Nasienriglyne: • Symbol of one Aℓ3+ ion shown – no electrons around it. Simbool van een Aℓ3+-ioon getoon – geen elektrone rondom dit. • Symbol of F- ion shown with 8 electrons around it. Simbool van F--ioon getoon met 8 elektrone rondom dit. • Three F- ions included in structure. Drie F--ione ingesluit in die struktuur.
Marking criteria/Nasienriglyne: • Symbols of one P atom and three F atoms shown with two electrons shown as dots/crosses between them. Simbole van een P-atoom en drie F-atome getoon met twee elektrone aangedui as kolle/kruise tussen hulle. • Three lone pairs placed around each F atom and one lone pair placed around P atom. Drie alleenpare geplaas rondom elke F-atoom en een alleenpaar geplaas rondom P-atoom.
Physical Sciences P2/Fisiese Wetenskappe V2 4 CAPS/KABV – Grade 11/Graad 11 – Memorandum
The ionic bonds between particles in AℓF 3 are stronger than the intermolecular forces/Van der Waals forces/dipole-dipole forces between molecules in PF 3 . Die ioniese bindings tussen deeltjies in AℓF 3 is sterker as die intermoleklêre kragte/Van der Waalskragte/dipool-dipoolkragte tussen molekule in PF 3 . More energy needed to overcome ionic bonds in AℓF 3 than the intermolecular forces/Van der Waals forces/dipole-dipole forces in PF 3 . Meer energie nodig om die ioniese bindings in AℓF 3 te oorkom as die intermolekulêre kragte/Van der Waalskragte/dipool-dipoolkragte tussen molekule in PF 3 .
The temperature at which the vapour pressure of a liquid equals external (atmospheric) pressure. Die temperatuur waarby die dampdruk van 'n vloeistof gelyk is aan die eksterne (atmosferiese) druk. •
Between molecules of P are weak London forces/dispersion forces/ induced dipole forces. Tussen molekule van P is swak London-kragte/dispersiekragte/ geïnduseerde dipoolkragte. Between molecules of Q are strong hydrogen bonds. Tussen molekule van Q is sterk waterstofbindings. Hydrogen bonds are stronger than London forces/dispersion forces/ induced dipole forces. Waterstofbindings is sterker as London-kragte/dispersiekragte/ geïnduseerde dipoolkragte. OR/OF London forces/dispersion forces/induced dipole forces are weaker than hydrogen bonds. London-kragte/dispersiekragte/geïnduseerde dipoolkragte is swakker as waterstofbinding. More energy needed to overcome intermolecular forces in Q than in P. Meer energie nodig om intermolekulêre kragte in Q as in P te oorkom. OR/OF Less energy needed to overcome intermolecular forces in P than in Q. Minder energie nodig om intermolekulêre kragte in P as in Q te oorkom.
Molecules of S are larger than those of P./Molecules of P smaller than those of S. Molekule van S is groter as die van P./Molekule van P kleiner as die van S. London forces increase with increase in molecular size/mass. London-kragte neem toe met toename in molekulêre grootte/massa. More energy needed to overcome intermolecular forces in S than in P. Meer energie nodig om die intermolekulêre kragte in S as in P te oorkom. OR/OF Less energy needed to overcome intermolecular forces in P than in S. Minder energie nodig om die intermolekulêre kragte in P as in S te oorkom.
Physical Sciences P2/Fisiese Wetenskappe V2 5 CAPS/KABV – Grade 11/Graad 11 – Memorandum
Electronegtivity of oxygen is higher than that of nitrogen. Elektronegatiwiteit van suurstof is hoër as die van stikstof. The water molecule is more polar than the ammonia molecule. Die watermolekuul is meer polêr as die ammoniakmolekuul.
QUESTION 5/VRAAG 5 5.1
Temperature of a gas is a measure of the average kinetic energy of the gas molecules. Temperatuur van 'n gas is 'n maatstaf van die gemiddelde kinetiese energie van die gasmolekule.
The pressure (of a fixed mass of gas) is directly proportional to the temperature at constant volume. Die druk (van 'n vaste massa gas) is direk eweredig aan die temperatuur by konstante volume.
p1 p = 2 T1 T2
Marking guidelines/Nasienriglyne: • Formula/Formule • Substitution of/Substitusie van 298 K • Substitution of/Substitusie van 100 kPa and/en 150 kPa • Final answer/Finale antwoord: 174 °C
100 150 = 298 X X = 447 K = 174 °C
Gradient/Gradiënt = From/Uit pV = nRT:
p T p = nRT T
For constant V/Vir konstante V,
p αn T
For graph Q: Smaller gradient implies smaller number of moles and thus smaller mass of gas. Vir grafiek Q: Kleiner gradiënt impliseer kleiner aantal mol en dus kleiner massa gas.
Physical Sciences P2/Fisiese Wetenskappe V2 6 CAPS/KABV – Grade 11/Graad 11 – Memorandum
Marking criteria/Nasienriglyne: • Formula/Formule: pV = nRT • Substitution of pressure in Pa/Substitusie van druk in Pa • Substitution of volume in m3/Substitusie van volume in m3 2,2 2,2 • Substitution of/Substitusie van in pV = nRT OR/OF n = M M • Substitution of 300 K and 8,31/Substitusie van 300 K en 8,31 • Final answer/Finale antwoord: 44 g·mol-1 OPTION 1/OPSIE 1 pV = nRT (150 x 103)
(0,831 x 10-3)
∴ M = 44 g·mol-1
OPTION 2/OPSIE 2 pV = nRT (150 x 103 )(0,831 x 10-3 ) pV ∴n = = RT (8,31)(300) = 0,05 mol n=
2,2 m ∴ 0,05 = M M
Notes/Aantekeninge: • If R = 8,3 was used, no mark is given for the substitution, but the mark for the answer can still be given. Indien R = 8,3 gebruik word, word geen punt vir substitusie gegee nie, maar die punt vir die antwoord kan steeds gegee word.
POSITIVE MARKING FROM QUESTION 5.3.1. POSITIEWE NASIEN VAN VRAAG 5.3.1. CO 2 /Carbon dioxide/Koolstofdioksied OR/OF C 3 H 8 /Propane/Propaan
Physical Sciences P2/Fisiese Wetenskappe V2 7 CAPS/KABV – Grade 11/Graad 11 – Memorandum
QUESTION 6/VRAAG 6 6.1 6.2
The mass of one mol (of the substance). Die massa van een mol (van die stof).
m M 100 = 18 = 5,56 mol
n(H 2 O) =
Smallest whole number ratio of the elements that make up the substance. Kleinste heelgetalverhouding van die elemente waaruit die stof bestaan. 3,758 )(100) = 70,573 5,325 0,316 %H = ( )(100) = 5,934 5,325 1,251 %O = ( )(100) = 23,493 5,325 m n= M 70,573 n(C) = = 5,881 mol 12 %C = (
5,934 = 5,934 mol 1
23,493 = 1,468 mol 16
Marking criteria/Nasienriglyne: • Calculate % of three elements. Bereken % van drie elemente. m • Formula/Formule n = M • Use molar mass C Gebruik molêre massa C • Use molar mass H Gebruik molêre massa H • Use molar mass O Gebruik molêre massa O • Ratio/Verhouding • Empirical formula/Empiriese formule: C4H4O
mol C : mol H : mol O = 4 : 4 : 1 ∴ C4H4O 6.3.3
M(C 4 H 4 O) = 4(12) + 4(1) + 16 = 68 g⋅mol-1 136 =2 68 ∴ Molecular formula/Molekulêre formule: C 8 H 8 O 2 Notes/Aantekeninge: • If correct formula without calculation - two marks Indien korrekte formule sonder berekening – twee punte.
Physical Sciences P2/Fisiese Wetenskappe V2 8 CAPS/KABV – Grade 11/Graad 11 – Memorandum
QUESTION 7/VRAAG 7 7.1
A reactant whose amount limits/determines the amount of product obtained in a chemical reaction. Die reaktans waarvan die hoeveelheid die hoeveelheid produk wat in 'n chemiese reaksie verkry word, beperk/bepaal. OR/OF The reactant that produces the least amount of product. Die reaktans wat die minste hoeveelheid produk sal lewer. OR/OF The reactant that will be used up first during a chemical reaction. Die reaktans wat eerste opgebruik word tydens 'n chemiese reaksie.
m M 20 = 56 = 0,357 mol Fe
n(Fe ) =
Any formula Enige formule
m M 10 = 32 = 0,313 mol S
n(S ) =
From balanced equation/Uit gebalanseerde vergelyking: 1 mol Fe reacts with/reageer met 1 mol S n(S) < n(Fe) The limiting reactant is S./Die beperkende reaktans is S. 7.2.2
POSITIVE MARKING FROM QUESTION 7.2.1. POSITIEWE NASIEN VAN VRAAG 7.2.1. m n(Fe used / gebruik ) = M m 0,313 = 56 ∴ m(Fe used/gebruik) = 17,5 g m(excess/oormaat) = 20 – 17,5
Physical Sciences P2/Fisiese Wetenskappe V2 9 CAPS/KABV – Grade 11/Graad 11 – Memorandum
Marking criteria/Nasienriglyne: • Substitute/use M(MgO) = 40 g·mol-1 Vervang/gebruik M(MgO) = 40 g·mol-1 • Use ratio of n(Mg) : n(MgO) = 1 : 1 Gebruik verhouding n(Mg) : n(MgO) = 1 : 1 • Use M(Mg) = 24 g·mol-1 Gebruik M(Mg) = 24 g·mol-1 • Calculate m(MgO) = 24 g or n(MgO) = 0,6 mol that will be obtained if 80% yield. Bereken m(MgO) = 24 g of n(MgO) = 0,6 mol wat verkry sal word as 80% opbrengs. • Calculate m(Mg) or n(Mg) needed. Bereken m(Mg) of n(Mg) benodig. • Final answer/Finale antwoord: 22,5 g OPTION 1/OPSIE 1 OPTION 2/OPSIE 2 m m n(MgO) = n(MgO) = M M 30 30 = = 40 40 = 0,75 mol = 0,75 mol From balanced equation/Uit From balanced equation/Uit gebalanseerde vergelyking: gebalanseerde vergelyking: n(Mg) = n(MgO) = 0,75 mol n(Mg) = n(MgO) = 0,75 mol m n(Mg) = If 0,75 mol Mg gives 80% yield, then M mol Mg needed for 100% yield: m As 0,75 mol Mg 80% gee, dan is mol 0,75 = Mg nodig vir 100%: 24 0,75 mol Mg …….…..0,6 mol MgO m(Mg) = 18 g x mol Mg……………..0,75 mol Mg If 18 g Mg gives 80% yield, then (0,75)(0,75) mass Mg needed for 100% yield: n(Mg) = 0,6 As 18 g Mg 80% gee, dan is massa = 0,9375 mol Mg nodig vir 100% 18 g ……………24 g MgO m x g ……………..30 g n(Mg) = M m (18)(30) 0,9375 = = 22,5 g ∴ m(Mg) = 24 24 ∴ m(Mg) = 22,5 g
Physical Sciences P2/Fisiese Wetenskappe V2 10 CAPS/KABV – Grade 11/Graad 11 – Memorandum
OPTION 3/OPSIE 3 From balanced equation: Uit gebalanseerde vergelyking: 2 mol Mg …………..2 mol MgO 48 g Mg …………80 g MgO x g Mg ……………..30 g MgO x = 18 g Mg
OPTION 4/OPSIE 4 m 30 n(MgO) = = = 0,75 mol M 40 From balanced equation: Uit gebalanseerde vergelyking: n(Mg) = n(MgO) = 0,75 mol If 0,75 mol Mg gives 80% yield, then mol Mg needed for 100% yield: If 30 g MgO is 80% yield, then Mg As 0,75 mol Mg 80% gee, dan is mol needed: Mg nodig vir 100% opbrengs: As 30 g MgO 80% opbrengs is, dan is 100 n(Mg) = ( = 0,9375 mol )(0,75) Mg benodig: 80 18 g ……………24 g MgO m x g ……………..30 g n(Mg) = M 18 × 30 = 22,5 g ∴ m(Mg) = m 24 0,9375 = ∴ m(Mg) = 22,5 g 24
Physical Sciences P2/Fisiese Wetenskappe V2 11 CAPS/KABV – Grade 11/Graad 11 – Memorandum
QUESTION 8/VRAAG 8 8.1
The minimum energy needed for a reaction to take place. Die minimum energie nodig vir 'n reaksie om plaas te vind.
Potential energy (kJ·mol-1)
Marking guidelines/Nasienriglyne: Reactants and products correctly labelled. Reaktanse en produkte korrek benoem. Activated complex Geaktiveerde kompleks
Correct shape as shown. − ΔH Korrekte vorm soos getoon. P ΔH correctly indicated. ΔH korrek aangetoon. E A correctly indicated. E A korrek aangetoon Reaction coordinate
Note: If graph drawn for endothermic reaction: Nota: Indien grafiek geteken is vir endotermiese reaksie: Max/Maks. 2
- 241,8 kJ·mol-1
1 611,8 kJ·mol-1 IF: No unit or incorrect unit:
INDIEN: Geen eenheid of foutiewe eenheid:
Physical Sciences P2/Fisiese Wetenskappe V2 12 CAPS/KABV – Grade 11/Graad 11 – Memorandum
QUESTION 9/VRAAG 9 9.1 9.1.1
An acid forms hydronium ions/hydrogen ions/H 3 O+ ions/H+ ions in solution. 'n Suur vorm hidroniumione/waterstofione/H 3 O+-ione/H+-ione in oplossing.
CaCO 3 (s) + 2HCℓ(aq) → CaCℓ 2 (aq) + 2H 2 O(ℓ) + CO 2 (g)
A substance that can react as either acid or base in a chemical reaction. 'n Stof wat as of 'n suur of 'n basis kan reageer in 'n chemiese reaksie.
SO 24 −
Sodium nitrate Natriumnitraat
OPTION 1/OPSIE 1 n c(HNO 3 ) = V n 0,1 = 20 × 10 −3 n(HNO 3 ) = = 0,002 mol
OPTION 2/OPSIE 2 n c(HNO 3 ) = V n 0,1 = 20 × 10 −3 n(HNO 3 ) = = 0,002 mol
n(Na 2 CO 3 ) = ½n(HNO 3 ) = ½(0,002) = 0,001 mol
250 × 0,001 25 = 0,01 mol m n(Na 2 CO 3 in 250 cm3) = M m ∴ 0,01 = 106 ∴ m = 1,06 g
n(Na 2 CO 3 in 250 cm3) =
m 106 ∴ m = 1,06 g
∴ 0,01 =
Physical Sciences P2/Fisiese Wetenskappe V2 13 CAPS/KABV – Grade 11/Graad 11 – Memorandum
QUESTION 10/VRAAG 10 10.1 10.2 10.2.1 10.2.2
Decrease in oxidation number. Afname in oksidasiegetal.
Cu Oxidation number of Cu increases from 0 to +2. Oksidasiegetal van Cu neem toe van 0 tot +2.
NO3− / HNO 3 NO3− gains electrons to form NO 2 . NO3− kry elektrone by om NO 2 te vorm.
Cu → Cu2+ + 2e- (oxidation/oksidasie) NO3− + 2H+ + e- → NO 2 + H 2 O (reduction/reduksie) +
Cu + 4H + 2 NO
+ 2NO 2 + 2H 2 O
QUESTION 11/VRAAG 11 11.1 11.1.1
Gold: Witwatersrand and Northern Free State Goud: Witwatersrand en Noord-Vrystaat. Iron: Northern Cape (Sishen) and Thabazimbi, Limpopo Yster: Noord-Kaap (Sishen) en Thabazimbi, Limpopo Phosphate/Fosfaat: Phalaborwa; Mpumalanga Coal/Steenkool: Witbank; Waterberg; Highveld; Ermelo; Utrecht Diamond/Diamant: Kimberley and Orange River Basin/Oranjerivierbekken Copper: Mpumalanga, Northern Cape, Northwest Koper: Mpumalanga, Noord-Kaap, Noordwes Platinum: Rustenburg (Marikana mine/-myn) Zinc: Northern Cape Sink: Noord-Kaap Chromium/Chroom: Rustenburg Asbestos: Northern Cape Asbes: Noord-Kaap Manganese/Mangaan: Mpumalanga; Northern Cape/Noord-Kaap
Select the method used for the chosen mineral: Deep level undergound mining/Open-cast mining Kies die metode gebruik vir die gekose mineral Myn diep ondergrond/Oopgroefmyn
Physical Sciences P2/Fisiese Wetenskappe V2 14 CAPS/KABV – Grade 11/Graad 11 – Memorandum
Creates jobs/Skep werk A lot of money can be generated from mineral resources (economy of the country grows)./Baie geld kan uit mineraalbronne gegenereer word (ekonomie van land groei).
ANY TWO/ENIGE TWEE • Destruction of natural ecosystem. Vernietiging van natuurlike ekosisteem. • Moving of people from areas where they have lived for a long time. Verskuiwing van mense uit gebiede waar hulle reeds lank woon. • Mining can make the surrounding land unstable and unsafe to build on. Mynbou kan die omliggende gebied onstabiel maak en onveilig om op te bou. • Pollution as a result of energy needed for the extraction of the metal. Besoedeling as gevolg van energie benodig vir ontginning van metaal. • The destruction of the surrounding landscape. Vernietiging van omliggende landskap.
ANY TWO/ENIGE TWEE: • Size of the ore body. Grootte van ertsneerslag. • Amount of mineral in the ore. Hoeveelheid mineraal in erts. • Depth at which the mineral is located influences the mine cost. Diepte waarop mineraal voorkom beïnvloed koste van myn. • Price of mineral compared to the cost of mining. Prys van mineraal in vergelyking met koste van mynbou. • Infrastructure available (housing for employees, roads, water, electricity, school, hospitals, etc). Beskikbare infrastruktuur (behuising vir werkers, paaie, water, elektrisiteit, skole, hospitale, ens.) • Cost of establishing infrastructure. Koste van infrastruktuurontwikkeling. TOTAL/TOTAAL:
Report "GRAAD 12 NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRAAD 11"