Technical Sciences Grade 12 P2 November 2024 NSC QP (Afr)

Vertroulik NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRAAD 12 TEGNIESE WETENSKAPPE V2 NOVEMBER 2024 PUNTE: 75 TYD: 1½ uur Hierdie vraestel bestaan uit 11 bladsye en 4 gegewensblaaie. Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Tegniese Wetenskappe/V2 2 DBE/November 2024 NSS Vertroulik INSTRUKSIES EN INLIGTING 1. Skryf jou sentrumnommer en eksamennommer in die toepaslike ruimtes op die ANTWOORDEBOEK neer. 2. Hierdie vraestel bestaan uit SES vrae. Beantwoord AL die vrae in die ANTWOORDEBOEK. 3. Begin ELKE vraag op 'n NUWE bladsy in die ANTWOORDEBOEK. 4. Nommer die antwoorde korrek volgens die nommeringstelsel wat in hierdie vraestel gebruik is. 5. Laat EEN reël tussen twee subvrae oop, bv. tussen VRAAG 2.1 en VRAAG 2.2. 6. Jy mag 'n nieprogrammeerbare sakrekenaar gebruik. 7. Jy word aangeraai om die aangehegte GEGEWENSBLAAIE te gebruik. 8. Rond jou FINALE numeriese antwoorde tot 'n minimum van TWEE desimale plekke af. 9. Gee kort (bondige) motiverings, besprekings, ens. waar nodig. 10. Skryf netjies en leesbaar. Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Tegniese Wetenskappe/V2 3 DBE/November 2024 NSS Vertroulik VRAAG 1: MEERVOUDIGEKEUSE-VRAE Verskeie opsies word as moontlike antwoorde op die volgende vrae gegee. Kies die antwoord en skryf slegs die letter (A–D) langs die vraagnommers (1.1 tot 1.5) in die ANTWOORDEBOEK neer, bv. 1.6 D. Nov 1.1 Beskou die volgende voorbeelde van isomere: Voorbeeld 1 but-1-een but-2-een Voorbeeld 2 1-chloropropaan 2-chloropropaan Beide voorbeelde verteenwoordig … A funksionele isomere. B posisionele isomere. C kettingisomere. D struktuurisomere. (2) 1.2 Watter EEN van die volgende is die KORREKTE gekondenseerde struktuurformule vir 2,3-dimetielbutaan? A CH3C(CH3)2CH2CH3 B CH3CH(CH3)CH2CH2CH3 C CH3CH(CH3)CH(CH3)CH3 D CH3CH2CH2CH2CH2CH3 (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Tegniese Wetenskappe/V2 4 DBE/November 2024 NSS Vertroulik 1.3 Beskou die stroombaandiagram hieronder. V Watter EEN van die volgende grafieke beskryf die verhouding tussen die stroom en toegepaste spanning die beste? A B Stroom (A) Stroom (A) Spanning (V) Spanning (V) C D Stroom (A) Stroom (A) Spanning (V) Spanning (V) (2) 1.4 Watter EEN van die volgende kombinasies is WAAR vir 'n elektrolitiese sel? ANODE KATODE ENERGIEOMSETTING A Negatief Positief Chemies na elektries B Positief Negatief Elektries na chemies C Negatief Positief Meganies na elektries D Positief Negatief Elektries na meganies (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Tegniese Wetenskappe/V2 5 DBE/November 2024 NSS Vertroulik 1.5 EEN van die nadele van fotovoltaïese selle is dat … A toksiese chemikalieë in die vervaardigingsproses gebruik word. B die selle op 'n ongebruikte ruimte bo-op dakke geplaas word. C fotovoltaïese stelsels klankloos en nie 'n steuring is nie. D energie wat deur sonkragselle opgewek word, skoon is. (2) [10] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Tegniese Wetenskappe/V2 6 DBE/November 2024 NSS Vertroulik VRAAG 2 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Beskou die volgende organiese verbindings wat deur letters A tot E verteenwoordig word. H H H H H H H H H H C C C C C H O C C C C H A H H H H B H H H C H H C H H H C Metielpropanoaat D H2CCH2 E 2-metielpropan-2-ol 2.1 Verwys na verbinding A en skryf neer die: 2.1.1 IUPAC-naam (2) 2.1.2 Molekulêre formule (1) 2.1.3 Algemene formule van die homoloë reeks waaraan die verbinding behoort (1) 2.1.4 Molekulêre formules van die produkte wat tydens die verbranding van hierdie verbinding gevorm word (2) 2.2 Verwys na verbinding B en skryf neer die: 2.2.1 Naam van die homoloë reeks waaraan hierdie verbinding behoort (1) 2.2.2 Naam van die funksionele groep daarvan (1) 2.3 Verbinding C word gevorm wanneer 'n karboksielsuur met 'n alkohol reageer. 2.3.1 Teken die struktuurformule van die funksionele groep van verbinding C. (1) 2.3.2 Skryf die IUPAC-naam neer van die karboksielsuur wat gebruik word. (1) 2.4 Skryf die letter neer wat 'n verbinding verteenwoordig van 'n: 2.4.1 Monomeer van politeen (1) 2.4.2 Alkohol (1) 2.5 Klassifiseer die alkohol waarna in VRAAG 2.4.2 verwys word as PRIMÊR, SEKONDÊR of TERSIÊR. (1) [13] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Tegniese Wetenskappe/V2 7 DBE/November 2024 NSS Vertroulik VRAAG 3 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Gebruik die organiese verbindings hieronder om die vrae wat volg, te beantwoord. Bromoetaan Etanol Etaan Etanoësuur 3.1 Definieer die term kookpunt. (2) 3.2 Rangskik die verbindings in volgorde van afnemende kookpunt. (1) 3.3 Skryf die verhouding neer tussen die kookpunte van organiese verbindings en hulle intermolekulêre kragte. (2) 3.4 Watter EEN van die verbindings sal die hoogste dampdruk hê as hulle by dieselfde temperatuur vergelyk word? (1) 3.5 Identifiseer die tipe intermolekulêre kragte teenwoordig in bromoetaan en etaan, en vergelyk hulle sterktes. (3) 3.6 Metielmetanoaat is 'n isomeer van etanoësuur. 3.6.1 Watter tipe isomere is hierdie organiese verbindings? (1) 3.6.2 Definieer die tipe isomeer waarna in VRAAG 3.6.1 verwys word. (2) [12] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Tegniese Wetenskappe/V2 8 DBE/November 2024 NSS Vertroulik VRAAG 4 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Die vloeidiagram hieronder illustreer verskeie organiese reaksies waarin verbinding A na verskeie verbindings, B, C en D, omgeskakel word. Bestudeer die vloeidiagram sorgvuldig en beantwoord dan die vrae wat volg. Verbinding A H H HBr Verbinding B H C C C Tersiêre haloalkaan H H H C H H H2SO4 Verbinding D H H H H C C C H Verbinding C Alkohol H H H C H H 4.1 Skryf die homoloë reeks neer waaraan verbinding A behoort. (1) 4.2 Beskou die reaksie waarin verbinding A na verbinding B omgeskakel word. 4.2.1 Teken die struktuurformule van verbinding B. (2) 4.2.2 Verduidelik waarom verbinding B 'n tersiêre haloalkaan genoem word. (2) 4.2.3 Waarom is dit belangrik dat daar geen water in die reaksiemengsel moet wees nie? (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Tegniese Wetenskappe/V2 9 DBE/November 2024 NSS Vertroulik 4.3 Beskou die reaksie waarin verbinding B na verbinding C omgeskakel word. 4.3.1 Skryf EEN reaksietoestand vir hierdie reaksie neer. (1) 4.3.2 Gebruik molekulêre formules om 'n gebalanseerde chemiese vergelyking vir hierdie reaksie neer te skryf. (3) 4.4 Beskou die omskakeling van verbinding A na verbinding C. 4.4.1 Skryf die NAAM en die TIPE van hierdie chemiese reaksie neer. (2) 4.4.2 Skryf die chemiese formule neer van die anorganiese reaktans wat gebruik word. (1) 4.5 Beskou die reaksie waarin verbinding A na verbinding D omgeskakel word. Skryf neer die: 4.5.1 NAAM van die anorganiese reaktans wat vir die reaksie benodig word (1) 4.5.2 Simbool van die katalisator wat tydens die reaksie gebruik word (1) [16] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Tegniese Wetenskappe/V2 10 DBE/November 2024 NSS Vertroulik VRAAG 5 (Begin op 'n nuwe bladsy.) 'n Leerder wil 'n ysterring met silwer elektroplateer om die voorkoms daarvan te verbeter en die waarde daarvan te verhoog. Die ysterring word deeglik skoongemaak voordat die elektroplatering plaasvind. X X+(aq) 5.1 Definieer die term elektrolise. (2) 5.2 Waarom moet die ysterring deeglik skoongemaak word voordat elektroplatering plaasvind? (2) 5.3 Is elektrode X die anode of katode? (1) 5.4 Gee 'n rede vir die antwoord op VRAAG 5.3. (2) 5.5 Skryf die NAAM van ioon X+ neer. (1) 5.6 Skryf die halfreaksie neer wat by die ysterring plaasvind. (2) [10] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Tegniese Wetenskappe/V2 11 DBE/November 2024 NSS Vertroulik VRAAG 6 (Begin op 'n nuwe bladsy.) 'n Groep leerders stel 'n elektrochemiese sel op, soos in die diagram hieronder getoon. Die sel is ONVOLTOOID. V A B MgSO4(aq) PbSO4(aq) 6.1 Watter tipe elektrochemiese sel is dit? (1) 6.2 Verduidelik die antwoord op VRAAG 6.1. (2) 6.3 Wat is die lesing op die voltmeter? (1) 6.4 Skryf die naam van die komponent neer wat benodig word om die stroombaan te voltooi. (1) 6.5 Noem TWEE funksies van die komponent wat in VRAAG 6.4 genoem is. (2) Die komponent in VRAAG 6.4 word ingevoeg en die voltmeterlesing neem toe. Die grafieke hieronder toon die verandering in die massas van beide elektrodes A en B terwyl die sel in werking is. 6.6 Watter grafiek (X of Y) hieronder verteenwoordig die verandering in die massa van elektrode A? Skryf slegs X of Y neer. Y Massa (g) X Tyd (s) (1) 6.7 Is elektrode A 'n oksideermiddel of reduseermiddel? Verduidelik die antwoord. (2) 6.8 Bereken die emk van die sel terwyl dit in werking is. (4) [14] TOTAAL: 75 Kopiereg voorbehou

Tegniese Wetenskappe/V2 1 DBE/November 2024 NSS Vertroulik DATA FOR TECHNICAL SCIENCES GRADE 12 PAPER 2 GEGEWENS VIR TEGNIESE WETENSKAPPE GRAAD 12 VRAESTEL 2 TABLE 1/TABEL 1: PHYSICAL CONSTANTS/FISIESE KONSTANTES NAME/NAAM SYMBOL/SIMBOOL VALUE/WAARDE Standard pressure p 5 Standaarddruk 1,01 x 10 Pa Standard temperature Standaardtemperatuur T 0 °C/273 K TABLE 2/TABEL 2: FORMULAE/FORMULES Emf/Emk Ecell = Ecathode  Eanode / Esel = Ekatode  Eanode or/of Ecell = Ereduction  Eoxidation / Esel = Ereduksie  Eoksidasie or/of Ecell = Eoxidising agent  Ereducing agent / Esel = Eoksideermiddel  Ereduseermiddel Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Tegniese Wetenskappe/V2 2 DBE/November 2024 NSS Vertroulik TABLE 3: THE PERIODIC TABLE OF ELEMENTS/TABEL 3: DIE PERIODIEKE TABEL VAN ELEMENTE 1 2 13 14 15 16 17 18 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (I) (II) (III) (IV) (V) (VI) (VII) (VIII) Atomic number 1 KEY/SLEUTEL Atoomgetal 2 2,1 H He 1 29 4 Symbol 3 4 Electronegativity 1,9 Cu 5 6 7 8 9 10 1,0 Li 1,5 Be Elektronegatiwiteit Simbool 2,0 B 2,5 C 3,0 N 3,5 O 4,0 F Ne 63,5 7 9 11 12 14 16 19 20 11 12 13 14 15 16 17 18 0,9 Na 1,2 Mg Approximate relative atomic mass 1,5 Aℓ 1,8 Si 2,1 P 2,5 S 3,0 Cℓ Ar 23 24 Benaderde relatiewe atoommassa 27 28 31 32 35,5 40 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 0,8 K 1,0 Ca 1,3 Sc 1,5 Ti 1,6 V 1,6 Cr 1,5 Mn 1,8 Fe Co 1,8 Ni 1,8 1,9 Cu 1,6 Zn 1,6 Ga 1,8 Ge 2,0 As 2,4 Se 2,8 Br Kr 39 40 45 48 51 52 55 56 59 59 63,5 65 70 73 75 79 80 84 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 0,8 Rb 1,0 Sr 1,2 Y 1,4 Zr Nb 1,8 Mo 1,9 Tc 2,2 Ru Rh 2,2 Pd 2,2 1,9 Ag 1,7 Cd 1,7 In 1,8 Sn 1,9 Sb 2,1 Te 2,5 I Xe 86 88 89 91 92 96 101 103 106 108 112 115 119 122 128 127 131 55 56 57 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 0,7 Cs 0,9 Ba La 1,6 Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg 1,8 Tℓ 1,8 Pb 1,9 Bi 2,0 Po 2,5 At Rn 133 137 139 179 181 184 186 190 192 195 197 201 204 207 209 87 88 89 0,7 Fr 0,9 Ra Ac 226 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 140 141 144 150 152 157 159 163 165 167 169 173 175 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr 232 238 Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Tegniese Wetenskappe/V2 3 DBE/November 2024 NSS Vertroulik TABLE 4A: STANDARD REDUCTION POTENTIALS TABEL 4A: STANDAARD-REDUKSIEPOTENSIALE Half-reactions/Halfreaksies (V) F2(g) + 2e− ⇌ 2F− + 2,87 Co3+ + e− ⇌ Co2+ + 1,81 H2O2 + 2H+ +2e− ⇌ 2H2O +1,77 MnO4 –+ 8H+ +5e− ⇌ Mn2+ + 4H2O + 1,51 Cℓ2(g) + 2e− ⇌ 2Cℓ− + 1,36 Cr2O7 + 14H++6e− 2– ⇌ 2Cr3+ + 7H2O + 1,33 O2(g) + 4H+ + 4e− ⇌ 2H2O + 1,23 MnO2+ 4H+ + 2e− ⇌ Mn2+ + 2H2O + 1,23 Pt2+ + 2e− ⇌ Pt + 1,20 Br2(ℓ) + 2e− ⇌ 2Br− + 1,07 NO3 –+ 4H+ + 3e− ⇌ NO(g) + 2H2O + 0,96 Increasing oxidising ability/Toenemende oksiderende vermoë Increasing reducing ability/Toenemende reduserende vermoë Hg2+ + 2e− ⇌ Hg(ℓ) + 0,85 Ag+ + e – ⇌ Ag + 0,80 NO3 + 2H+ + e− – ⇌ NO2(g) + H2O + 0,80 Fe3+ + e− ⇌ Fe2+ + 0,77 O2(g) + 2H+ + 2e− ⇌ H2O2 + 0,68 I2 + 2e− ⇌ 2I− + 0,54 Cu+ + e− ⇌ Cu + 0,52 SO2 + 4H+ + 4e− ⇌ S + 2H2O + 0,45 2H2O + O2 + 4e− ⇌ 4OH− + 0,40 Cu2+ + 2e− ⇌ Cu + 0,34 SO4 + 4H+ + 2e− 2– ⇌ SO2(g) + 2H2O + 0,17 Cu2+ + e− ⇌ Cu+ + 0,16 Sn4+ + 2e− ⇌ Sn2+ + 0,15 S + 2H+ + 2e− ⇌ H2S(g) + 0,14 2H+ + 2e− ⇌ H2(g) 0,00 Fe3+ + 3e− ⇌ Fe − 0,06 Pb2+ + 2e− ⇌ Pb − 0,13 Sn2+ + 2e− ⇌ Sn − 0,14 Ni2+ + 2e− ⇌ Ni − 0,27 Co2+ + 2e− ⇌ Co − 0,28 Cd2+ + 2e− ⇌ Cd − 0,40 Cr3+ + e− ⇌ Cr2+ − 0,41 Fe2+ + 2e− ⇌ Fe − 0,44 Cr3+ + 3e− ⇌ Cr − 0,74 Zn2+ + 2e− ⇌ Zn − 0,76 2H2O + 2e− ⇌ H2(g) + 2OH− − 0,83 Cr2+ + 2e− ⇌ Cr − 0,91 Mn2+ + 2e− ⇌ Mn − 1,18 Aℓ3+ + 3e− ⇌ Aℓ − 1,66 Mg2+ + 2e− ⇌ Mg − 2,36 Na+ + e− ⇌ Na − 2,71 Ca2+ + 2e− ⇌ Ca − 2,87 Sr2+ + 2e− ⇌ Sr − 2,89 Ba2+ + 2e− ⇌ Ba − 2,90 Cs+ + e- ⇌ Cs - 2,92 K+ + e− ⇌ K − 2,93 Li+ + e− ⇌ Li − 3,05 Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Tegniese Wetenskappe/V2 4 DBE/November 2024 NSS Vertroulik TABLE 4B: STANDARD REDUCTION POTENTIALS TABEL 4B: STANDAARD-REDUKSIEPOTENSIALE Half-reactions/Halfreaksies (V) Li+ + e- ⇌ Li - 3,05 K+ + e- ⇌ K - 2,93 Cs+ + e- ⇌ Cs - 2,92 Increasing strength of oxidising agents/Toenemende sterkte van oksideermiddels Ba2+ + 2e- ⇌ Ba - 2,90 Increasing strength of reducing agents/Toenemende sterkte van reduseermiddels Sr2+ + 2e- ⇌ Sr - 2,89 Ca2+ + 2e- ⇌ Ca - 2,87 Na+ + e- ⇌ Na - 2,71 Mg2+ + 2e- ⇌ Mg - 2,36 Aℓ3+ + 3e- ⇌ Aℓ - 1,66 Mn2+ + 2e- ⇌ Mn - 1,18 Cr2+ + 2e- ⇌ Cr - 0,91 2H2O + 2e- ⇌ H2(g) + 2OH- - 0,83 Zn2+ + 2e- ⇌ Zn - 0,76 Cr3+ + 3e- ⇌ Cr - 0,74 Fe2+ + 2e- ⇌ Fe - 0,44 Cr3+ + e- ⇌ Cr2+ - 0,41 Cd2+ + 2e- ⇌ Cd - 0,40 Co2+ + 2e- ⇌ Co - 0,28 Ni2+ + 2e- ⇌ Ni - 0,27 Sn2+ + 2e- ⇌ Sn - 0,14 Pb2+ + 2e- ⇌ Pb - 0,13 Fe3+ + 3e- ⇌ Fe - 0,06 2H+ + 2e- ⇌ H2(g) 0,00 S + 2H+ + 2e- ⇌ H2S(g) + 0,14 Sn4+ + 2e- ⇌ Sn2+ + 0,15 Cu2+ + e- ⇌ Cu+ + 0,16 – SO4 + 4H+ + 2e- ⇌ SO2(g) + 2H2O + 0,17 Cu2+ + 2e- ⇌ Cu + 0,34 2H2O + O2 + 4e- ⇌ 4OH- + 0,40 SO2 + 4H+ + 4e- ⇌ S + 2H2O + 0,45 Cu+ + e- ⇌ Cu + 0,52 I2 + 2e- ⇌ 2I- + 0,54 O2(g) + 2H+ + 2e- ⇌ H2O2 + 0,68 Fe3+ + e- ⇌ Fe2+ + 0,77 – NO3 + 2H+ + e- ⇌ NO2(g) + H2O + 0,80 Ag+ + e- ⇌ Ag + 0,80 Hg2+ + 2e- ⇌ Hg(ℓ) + 0,85 NO3– + 4H+ + 3e- ⇌ NO(g) + 2H2O + 0,96 Br2(ℓ) + 2e- ⇌ 2Br- + 1,07 Pt2+ + 2 e- ⇌ Pt + 1,20 MnO2+ 4H+ + 2e- ⇌ Mn2+ + 2H2O + 1,23 O2(g) + 4H+ + 4e- ⇌ 2H2O + 1,23 Cr2O7 –+ 14H+ +6e- ⇌ 2Cr3+ + 7H2O + 1,33 Cℓ2(g) + 2e- ⇌ 2Cℓ- + 1,36 – MnO4 + 8H+ + 5e- ⇌ Mn2+ + 4H2O + 1,51 H2O2 + 2H+ +2 e- ⇌ 2H2O +1,77 Co3+ + e- ⇌ Co2+ + 1,81 F2(g) + 2e- ⇌ 2F- + 2,87 Kopiereg voorbehou