كتاب الطالب لمادة الكيمياء للصف الثاني ثانوي مطور...

الكيمياءللصف الثاني الثانوي

English Edition Copyright © 2008 the McGrawHill CompaniesIncAll rights reserved

©

Arabic Edition is published by Obeikan under agreement with�e McGrawHill CompaniesInc© 2008

©

www.macmillanmh.com

الكيمياء

Original Title:ChemistryMatter and ChangeBy:Dr. Thandi ButheleziDr. Cheryl WistromNicholas Hainen. Laurel DingrandoDinah Zike.

حيم من الر ح م الله الر بس

يأتي اهتمام المملكة العربية السعودية بتطوير مناهج التعليم وتحديثها في إطار الخطة العامة د. ع للمملكة؛ وسعيها إلى مواكبة التطورات العالمية على مختلف الص

ويأتي كتاب الكيمياء للصف الثاني بالمرحلة الثانوية في إطار مشروع تطوير مناهج الرياضيات للطالب المادتين، يكون تعليم وتعلم هاتين نوعي في إلى إحداث تطور يهدف الذي والعلوم،

الدور الرئيس والمحوري في عمليتي التعليم والتعلم.

وقد جاء هذا الكتاب في أربعة فصول، هي: الحسابات الكيميائية، وحاالت المادة، والغازات، والهيدروكربونات.

توجهات يعكس ، فاعل تربوي وتنظيم ق، مشو بأسلوب الكتاب محتو عرض جاء وقد والتفسير التحليل مهارات تنمية على الطالب يساعد بأسلوب كتب وقد وفلسفته. المنهج واالستنتاج والتعبير، وذلك من خالل اهتمامه بالجانب التجريبي. كذلك اشتمل المحتو على الفروق مبدأ نفسه الوقت في وتراعي لها، الطلبة تنفيذ بإمكانية تتسم ،المستو متنوعة أنشطة طبيعة تعكس معبرة، توضيحية ا ورسوم وأشكاال ا صور تضمينه إلى باإلضافة بينهم، الفردية

المحتو، مع الحرص على مبدأ التقويم التكويني في فصول الكتاب ودروسه المختلفة.

والعمل، التفكير في العلمية المنهجية الطالب إكساب أهمية الكتاب فلسفة أكدت كما العلمية والتجارب االستهاللية، التجارب منها: ضرورية، وعملية عقلية بمهارات وتزويده الطالب، من المعرفة مع واقع حياة إلى حرصها على ربط العلمي، باإلضافة األخر، واإلثراء

خالل ربطها مع الرياضيات، وفروع العلم األخر، والتقنية والمجتمع.

ة منه، وأن يوفق الجميع لما فيه خير الوطن الكتاب األهداف المرجو والله نسأل أن يحقق وتقدمه وازدهاره.

مة المقد

قائمة المحتويات

الفصل 5

الحسابات الكيميائية 6

1-5 املقصود باحلسابات الكيميائية 8

2-5 احلسابات الكيميائية واملعادالت الكيميائية 13

3-5 املادة املحددة للتفاعل 19

4-5 نسبة املردود املئوية 26

الكيمياء والصحة: حماربة السالالت املقاومة 31

الفصل 6

حاالت المادة 44

1-6 الغازات 46

2-6 قو التجاذب 56

3-6 املواد السائلة واملواد الصلبة 61

4-6 تغريات احلالة الفيزيائية 71

الكيمياء من واقع احلياة: كيمياء الكاكاو 77

الفصل 7

الغازات 88

1-7 قوانني الغازات 90

2-7 قانون الغاز املثايل 101

3-7 احلسابات املتعلقة بالغازات 109

الكيمياء والصحة: الصحة والضغط 114

الفصل 8

الهيدروكربونات 124

1-8 مقدمة إىل اهليدروكربونات 126

2-8 األلكانات 132

3-8 األلكينات واأللكاينات 142

4-8 متشكالت اهليدروكربونات 149

5-8 اهليدروكربونات األروماتية 155

كيف تعمل األشياء: حتويل املخلفات إىل طاقة 161

المالحق

املصطلحات 172

اجلدول الدوري للعنارص 178

بني العالقات تؤكد العامةالفكرة

كتل املواد يف التفاعالت الكيميائية صحة قانون حفظ الكتلة.

1-5 المقصود بالحسابات الكيميائيةالرئيسةالفكرة حتـدد كميـة كل مـادة

متفاعلـة عنـد بدايـة التفاعـل الكيميائي كمية املواد الناجتة.

2-5 الحسابات الكيميائية والمعادالت الكيميائية

الرئيسةالفكرة تتطلب مسائل احلسابات

الكيميائية كتابة معادلة موزونة للتفاعل.3-5 المادة المحددة للتفاعل

الــتــفــاعــل ــف ــوق ــت ي الرئيسةالفكرة

الكيميائي عندما تستنفد أي من املواد املتفاعلة ا. متام

4-5 نسبة المردود المئوية

املئوية املــردود نسبة الرئيسةالفكرة

قياس لفاعلية التفاعل الكيميائي.

تصنـع النباتـات غذاءهـا من خالل • البناء الضوئي.

حيــدث البـنــاء الضـوئـي داخـل • خاليـا يف اخلـرضاء البالسـتيدات

النبات.التفاعـل الكيميائـي الـذي يوضـح •

عملية البناء الضوئي: 6CO2+ 6H2O C6H12O6 +6O2

نتـج فدان من الـذرة يف يوم صيفي • يمـن األكسـجني (الناتـج عـن البناء 130 يكفـي حاجـة مـا الضوئـي)

ا للتنفس. شخص

حقائق كيميائية

الحسابات الكيميائيةStoichiometry

666

تسـتهلك املواد املتفاعلة خالل التفاعـل الكيميائي، وتنتج مواد جديدة. وغالبا ما يصاحب التفاعل أدلة تشري إىل حدوثه.

اقرأ تعليامت السالمة يف املخترب. . 1ضع 5ml من حملول برمنجنات البوتاسيوم KMnO4 الذي . 2

خمبار باستخدام ،100 ml سعتها كأس يف 0.01M تركيزه .(10 ml) مدرج سعته

3 . 5ml ،أضف باستخدام املخبار املدرج، بعد تنظيفه وجتفيفهمن حملول كربيتيت الصوديوم اهليدروجيني NaHSO3 الذي تركيزه 0.01M ببطء إىل املحلول السابق مع االستمرار يف

عملية التحريك، ثم سجل مالحظاتك.كربيتيت . 4 حملول إضافة عن وتوقف 3 اخلطوة كرر

الصوديوم اهليدروجيني عندما خيتفي لون حملول برمنجنات البوتاسيوم، ثم سجل مالحظاتك.

حدد الدليل الذي الحظته عىل حدوث تفاعل كيميائي.. 1وضح ملاذا تعد إضافة حملول NaHSO3 ببطء مع التحريك . 2

ا أفضل من إضافته مرة واحدة؟ أسلوبا جتريبيحملول إضافة تابعنا ما إذا آخر يشء حيدث هل

NaHSO3 إىل الكأس؟ وضح إجابتك.

اعمــل

لتـساعدك اآلتيـة؛ املطوية عــىل تـلـخيـص خـطوات حــل مســائـل احلسـابات

الكيميائية.

ا من 1 اثن الورقة طولي النصف.

الـورقـــة اثن 2 من اثنها ثم النصف، مـن

.النصف مرة أخر

الورقــة افتـح 3 لتعـود إىل الوضع الذي نتج بعد اخلطـوة األوىل، ثم اقطـع اجلزء األمامي مـن أماكـن الثني حتى

حتصل عىل أربع قطع.

4 ســم القــطـــع بأسـامء خطـوات احلسـابات


5-3 المطويات

قطعة، عىل خطوة كل خلص البند، هلذا قراءتك وعند .وأعط مثاال عىل كل منها

C11-01A-874637

.1

.2

.3

.4

C11-01A-874637

.1

.2

.3

.4

C11-01A-874637

.1

.2

.3

.4

C11-01A-874637

.1

.2

.3

.4

ملراجعة حمتو هذا الفصل ونشـاطاته ارجع إىل املوقع:

www.obeikaneducation.com

ملراجعة حمتو هذا الفصل ونشـاطاته ارجع إىل

777

ا�هداف

خالل من العالقات معادلة كيميائية موزونة.

يف املولية النـسـب املعادلة الكيميائية املوزونة.

مراجعة المفرداتيبدأ التي املواد املتفاعلة: املواد

هبا التفاعل الكيميائي.

المفردات الجديدةاحلسابات الكيميائية

النسبة املولية

5-1

المقصود بالحسابات الكيميائيـة Defining Stoichiometry

الرئيسةالفكرة

ا، أو تطفأ بالنفخ لعلك شاهدت شمعة حترتق. عندما حترتق الشمعة متام

عليها، يتوقف تفاعل االحرتاق يف كلتا احلالتني.

Particle and Mole Relationships عالقة المول بالجسيماتهـل فوجئـت باختفـاء اللـون األرجـواين لربمنجنـات البوتاسـيوم عندمـا أضفـت كربيتيت الصوديـوم اهليـدروجيني يف أثناء التجربة االستهاللية؟ إذا استنتجت أن برمنجنات البوتاسيوم قـد اسـتهلكت وأن التفـاعل قد توقـف فهـذا صـحيح . تتوقف التفـاعالت الكيميائية عندما تســتهلك إحد املواد املتفاعلة. وعندما خيطط الكيميائي لتفـاعـل برمنجـنات البوتـاسـيوم ا مـن برمنجنات البوتاسـيوم وكربيتيـت الصـوديــوم اهليـدروجينـي فإنه يتسـاءل "كم جراما مع كتلة حمددة من كربيتيت الصوديوم اهليدروجيني ؟". وقد تتساءل عند نحتاج لتتفاعـل متامحتليل تفاعـل البناء الضوئي "ما الكمية التي نحتاج إليها من األكسجني وثاين أكسيد الكربون لتكوين كتلة حمددة من السـكر؟". إن احلسابات الكيميائية هي الطريقة الصحيحة لإلجابة عن

هذه األسئلة.الناجتة يف تسمى دراسة العالقات الكمية بني املواد املتفاعلة واملواد التفاعل الكيميائي احلسابات الكيميائية. وتعتمد احلسابات الكيميائية عىل قانون حفظ الكتلة الذي ينص عىل أن املادة ال تفنى وال تستحـدث يف التفـاعل الكيمـيائي. وتساوي كمية املـواد فـإن لذا التفاعل. بداية يف املستخدمة املـواد كميـة كيمـيائي تفـاعل أي هناية عند النـاجتة جمموع كـتل املواد املتفـاعلة يسـاوي جممـوع كتل املواد الناجتة. الحظ تفاعل مسحوق احلديد الرغـم من تكون مركب جديد هو . فعىل 5-1 الشكل املوضح يف ،O2 Fe مع األكسجني

أكسيد احلديد Fe2O3 III فإن كتلة هذا املركب اجلديد ال ختتلف عن كتلة ماديت التفاعل.

5-1

888

تكتب املعادلة الكيميائية املوزونة للتفاعل الكيميائي املوضح يف الشكل 1-5 عىل النحو اآليت: 4Fe(s) + 3O2(g) → 2Fe2O3 (s)

تبني هذه املعادلة تفاعل أربع ذرات حديد مع ثالثة جزيئات أكسجني إلنتاج وحديت صيغة ر أن املعامل يف املعادلة يمثل عدد املوالت. لذا، تستطيع كيميائية من أكسيد احلديد III. تذكالقول إن أربعة موالت من احلديد قد تفاعلت مع ثالثة موالت أكسجني إلنتاج مولني من

.III أكسيد احلديد وال تعطي املعادلة الكيميائية معلومات مبارشة عن كتل املواد املتفاعلة والناجتة، إال أنه بتحويل عدد املوالت املعروفة إىل كتلة تصبح عالقات الكتلة واضحة. تذكر أنه يمكنك حتويل عدد

املوالت إىل كتلة برضهبا يف الكتلة املولية. لذا، فإن كتل املواد املتفاعلة هي عىل النحو اآليت:

4 mol Fe × 55.85 g Fe

_ 1 mol Fe

= 223.4 g Fe

3 mol O 2 × 32.00 g O 2

_ 1 mol O 2

= 96.00 g O 2

223.4g + 96.00g = 319.4g :ولذا؛ فالكتلة الكلية للمواد املتفاعلة هيوبطريقة مماثلة، فإن كتلة املواد الناجتة هي:

2 mol F e 2 O 3 × 159.7 g F e 2 O 3

__ 1 mol F e 2 O 3

= 319.4 g

الحظ تساوي كتل املواد املتفاعلة والناجتة. كتلة املواد املتفاعلة = كتلة املواد الناجتة

319.4g = 319.4g

وكام هو متوقع من قانون حفظ الكتلة، فإن جمموع كتل املواد املتفاعلة يساوي جمموع كتل املواد الناجتة. ويلخص اجلدول 1-5 العالقات التي يمكن أن حتددها املعادلة الكيميائية املوزونة.

يف املعامالت من اشتقاقها يمكن التي العالقات أنواع قائمة يف معادلة كيميائية موزونة.

احلسابات الكيميائيةاحلسـابات كلمـة أصـل يعـود Stoichiometry الكيميائيـة الـيـونانـيـة الكـلـمــة إلــى املكـونـة "Stioichiometry" (Stoikheion) :من كلمتني مها (metron)و العنـرص، وتعنـي

وتعني القياس.

51

4Fe(s) + 3 O 2 (g) → 2F e 2 O 3 (s)

+ → III

4 atoms Fe + 3 molecules O2 → 2 Formula units

4 mol Fe + 3 mol O 2 → 2 mol F e 2 O 3

223.4 g Fe + 96.00 g O 2 → 319.4 g F e 2 O 3

319.4 g → 319.4 g

999

51

يزودنا احرتاق الربوبان C3H8 بالطاقة الالزمة لتدفئة البيوت، وطهو الطعام، وحلام األجسام الفكرية. فرس معادلة احرتاق الربوبان باستخدام عدد اجلسيامت وعدد املوالت والكتلة، ثم وضح تطبيق قانون حفظ الكتلة.

1 تحليل المسألة

متثل معامالت املعادلة الكيميائية املوضحة أدناه كال من املوالت، واجلسيامت املمثلة (يف هذه احلالة اجلزيئات). وسيتم إثبات قانون حفظ الكتلة إذا كانت كتل املواد املتفاعلة واملواد الناجتة متساوية.

المعطيات C3H8(g)+5O2(g)→ 3 CO2(g) +4H2O (g)

2 حساب المطلوب

حتدد املعامالت يف املعادلة الكيميائية عدد اجلزيئات. 3 molecules of CO2 + 4 molecules H2O

ا. وحتدد املعامالت يف املعادلة الكيميائية عدد املوالت أيض1 mol C 3 H 8 + 5 mol O 2 → 3 mol C O 2 + 4 mol H 2 O

وللتأكد من حفظ الكتلة، نحول أوال عدد موالت املواد املتفاعلة واملواد الناجتة إىل كتلة، وذلك بالرضب يف معامل التحويل التي تربط بني اجلرامات واملوالت. – الكتلة املولية،

الكتلة املولية للامدة املتفاعلة أو الناجتة = جرامات املواد املتفاعلة أو املواد الناجتة. ___

موالت املواد الناجتة أو املتفاعلة× 1 مول مادة متفاعلة أو ناجتة

C3H81 mol C 3 H 8 × 44.09 g C 3 H 8

__ 1 mol C 3 H 8

= 44.09 g C 3 H 8

O25 mol O 2 × 32.00 g O 2

__ 1 mol O 2

= 160.0 g O 2

CO23 mol C O 2 × 44.01 g C O 2

__ 1 mol C O 2

= 132.0 g C O 2

H2O4 mol H 2 O × 18.02 g H 2 O

__ 1 mol H 2 O

= 72.08 g H 2 O

44.09 g C 3 H 8 + 160.0 g O 2 = 204.1 g

132.0 g C O 2 + 72.08 g H 2 O = 204.1 g

204.1 g = 204.1 g

3 تقويم ا�جابة

إن كتلة املواد املتفاعلة تساوي كتلة املواد الناجتة، كام هو متوقع من قانون حفظ الكتلة.

المطلوب 1 molecules of C3H8 + 5 molecules O2 عدد اجلزيئات = ؟

عدد املوالت = ؟ كتل املواد املتفاعلة والناجتة = ؟

101010

ا بعني االعتبار قانون حفظ . 1 فرس املعادالت الكيميائية املوزونة اآلتية من حيث عدد اجلسيامت و املوالت والكتلة، آخذ

الكتلة: .a N 2 (g) + 3 H 2 (g) → 2N H 3 (g)

.bHCl(aq) + KOH(aq) → KCl(aq) + H 2 O(l)

.c2Mg(s) + O 2 (g) → 2MgO(s)

ا بعني االعتبار . 2 حتد زن املعادالت الكيميائية اآلتية، ثم فرسها من حيث عدد اجلسيامت املمثلة واملوالت والكتلة آخذقانون حفظ الكتلة:

.a___Na(s) + ___ H 2 O(l) → ___NaOH(aq) + ___ H 2 (g)

.b___Zn(s) + ___HN O 3 (aq) → ___Zn(N O 3 ) 2 (aq) + ___ N 2 O(g) + ___ H 2 O(l)

لقد تعلمت أن املعامالت يف املعادلة الكيميائية تظهر العالقات بني موالت املعامالت بني العالقات تستخدم أن وتستطيع الناجتة. املواد وموالت املتفاعلة املواد الشتقاق عوامل التحويل املسامة النسب املولية. والنسبة املولية نسبة بني أعداد املوالت ألي مادتني يف املعادلة الكيميائية املوزونة. فعىل سبيل املثال، يوضح تفاعل الشكل 5-2 تفاعل البوتاسيوم K مع الربوم Br2 لتكوين بروميد البوتاسيوم KBr . ويستعمل األطباء ا للرصع عند البيطريون امللح األيوين الناتج عن التفاعل (بروميد البوتاسيوم) دواء مضاد

الكالب والقطط. 2K(s) +B r 2 (l) → 2KBr(s)

ا بالبوتاسيوم املتفاعل كتابة النسبة فأي نسب مولية يمكن كتابتها هلذا التفاعل؟ تستطيع بدءاملولية التي تربط بني موالت البوتاسيوم وكل من املادتني األخريني يف املعادلة. ولذلك املتفاعلة. يف حني الربوم البوتاسيوم وموالت بني موالت املولية النسب إحد تربط تربط النسبة األخر موالت البوتاسيوم املتفاعلة مع موالت بروميد البوتاسيوم الناجتة.

2 mol K _ 2 mol KBr

_ mol K 2 و 1 mol B r 2

تظهـر النسـبتان األخريـان كيف ترتبط موالت الـربوم مع موالت املادتـني األخريني يف املعادلة ومها: البوتاسيوم وبروميد البوتاسيوم.

1 mol B r 2 _ 2 mol KBr

و 1 mol B r 2 _ 2 mol K

وترتبط بصورة مماثلة نسبتا موالت بروميد البوتاسيوم مع موالت البوتاسيوم والربوم.

2 mol KBr _ 1 mol B r 2

_ mol KBr 2 و 2 mol K

املواد إذ تشكل كل مادة من املعادلة؛ املول يف هذه النسب الست عالقات وحتدد هذه الثالث يف املعادلة نسبة مع املادتني األخريني.

املصدر الذي تشتق منه النسب املولية للتفاعل الكيميائي. .املصدر الذي تشتق منه النسب املولية للتفاعل الكيميائي. املصدر الذي تشتق منه النسب املولية للتفاعل الكيميائي

5-2

111111

حدد النسب املولية مجيعها لكل من املعادالت الكيميائية املوزونة اآلتية:. 3

.a4Al(s) + 3 O 2 (g) → 2A l 2 O 3 (s)

.b3Fe(s) + 4 H 2 O(l) → F e 3 O 4 (s) + 4 H 2 (g)

.c2HgO(s) → 2Hg(l) + O 2 (g)

حتد زن املعادالت اآلتية، ثم حدد النسب املولية املمكنة:. 4

.aZnO(s) + HCl(aq) → ZnC l 2 (aq) + H 2 O(l)

.bC4H8(g) + O2(g)→ CO2(g) + H2O (g)

التقويم 5-1الخالصة

عىل املوزونة الكيميائية املعادلة تفرس واجلسيامت والكتلة املــوالت أساس املمثلة (ذرات، جزيئات، وحدات صيغ

كيميائية).يطبق قانون حفظ الكتلة عىل التفاعالت

الكيميائية مجيعها.معامالت من املولية النسب تشتق كل وترمز املوزونة. الكيميائية املعادلة نسبة مولية إىل نسبة عدد موالت إحدموالت لعدد الناجتة، أو املتفاعلة املواد التفاعل أو ناجتة يف مادة أخر متفاعلة

الكيميائي.

قـارن بـني كتـل املـواد املتفاعلـة واملـواد الناجتة يف . 5التفاعل الكيميائي، ووضح العالقة بني هذه الكتل.

د عدد النسب املولية التي يمكن كتابتها لتفاعل كيميائي يوجد . 6 حدفيه ثالث مواد.

صنف طرائق تفسري املعادلة الكيميائية املوزونة. . 7طبق املعادلة العامة لتفاعل كيمياءي خي:. 8

xA + yB → zAB

حدد . املعامالت zو yو x ومتثل عنرصين، Bو A يمثل حيث النسب املولية هلذا التفاعل.

واألكسجني. . 9 املاء لينتج اهليدروجني أكسيد فوق يتفكك طبق اكتب معادلة كيميائية موزونة هلذا التفاعل، ثم حدد النسب املولية.

نمـذج اكتـب النسـب املوليـة لتفاعـل غـاز اهليدروجني مـع غاز . 10 .2H2 + O2 →2H2O األكسجني

ارسـم 6 جزيئـات هيدروجـني تتفاعـل مـع العـدد املناسـب من نة. جزيئات األكسجني، ثم وضح عدد جزيئات املاء املتكو

الحظ أن عدد النسب املولية التي يمكن كتابتها لتفاعل حيوي (n) من املواد هي n(n-1). لذا، فالتفاعالت التي فيها 4، 5 مواد يمكن كتابة 12 و 20 نسبة مولية منها عىل التوايل.

التفاعل الذي فيه 4 مواد: 12 = (4-1)4

مواد: مواد: مواد: مواد: مواد: مواد: مواد: مواد: التفاعل الذي فيه التفاعل الذي فيه 5 مواد: 20 = (5-1)5

121212

الحسابات الكيميائية والمعادالت الكيميائيةStoichiometric Calculations


تتطلب عملية اخلبز مقادير دقيقة. لذا من الرضوري اتباع وصفة حتدده مما أكرب الكعك من كمية صنع أردت إذا تفعل ماذا الكعك. خبز عند معينة

الوصفة؟

Using Stoichiometryاستخدام الحسابات الكيميائيةمجيعها الكيميائية احلسابات تبدأ الكيميائية؟ احلسابات إلجراء الالزمة األدوات ما بمعادلة كيميائية موزونة. وكذلك نحتاج إىل النسب املولية املشتقة من املعادلة الكيميائية

املوزونة باإلضافة عوامل حتويل الكتلة-املول. يف كام بشدة، املاء مع البوتاسيوم يتفاعل

مثل التفاعل باملعادلة اآلتية: الشكل 3-5، وي 2K(s) + 2H2O(l) → 2KOH(aq) + H2(g)

ينتج من اهليدروجني. ولكن كم ينتجان موال من البوتاسيوم أن مولني من املعادلة تبني د اهليدروجني إذا تفاعل mol 0.0400 من البوتاسيوم فقط؟ لإلجابة عن هذا السؤال حدمن 0.0400 molهو املعطاة فمقداراملادة معرفتها. إىل حتتاج التي واملادة املعطاة املادة املعروفة املادة كمية وألن . اهليدروجني موالت عدد هو حسابه واملطلوب البوتاسيوم، ا، ولذلك تتطلب هذه املسألة معطاة باملول، لذا جيب حتديد املادة املطلوب حساهبا باملول أيض

عامل حتويل مول – مول.

وحلل املسألة عليك معرفة العالقة التي تربط عدد موالت اهليدروجني مع عدد موالت ا كيف تشتق النسبة املولية من املعادلة الكيميائية املوزونة. البوتاسيوم. لقد تعلمت سابقتخذ النسبة املولية عامال لتحويل عدد موالت املادة املعروفة إىل عدد موالت املادة لذا تاملراد حساهبا يف التفاعل الكيميائي نفسه. وألنه يمكن كتابة العديد من النسب املولية

من هذه املعادلة الكيميائية، فكيف تعرف أي هذه النسب ختتار؟

،2 mol K 1 إىل mol H2 :كام يظهر يف الصفحة التالية فإن النسبة املولية الصحيحة هيا عدد موالت املادة املجهولة يف البسط، وعدد موالت املادة املعروفة ويظهر الشكل أيضموالت عدد إىل البوتاسيوم موالت عدد نحول النسبة هذه وباستخدام املقام. يف

اهليدروجني.

ا�هداف

املـتـتـالية اخلـطوات املستخدمة فـي حل مـسائل

احلسابات الكيميائية. احلسـابات مسـائل


مراجعة المفرداتالعملية الكيميائي: التفاعل ذرات ترتيب فيها عاد ي التي مادة أو أكثر إلنتاج مواد جديدة

خمتلفة.

5-2

5-3

131313

عدد موالت املادة املجهولة = عدد موالت املادة املجهولة __

عدد موالت املادة املعروفة × عدد موالت املادة املعروفة

0.0400 mol K × 1 mol H 2 _

2 mol K = 0.0200 mol H 2

واألمثلة اآلتية توضح خطوات احلسابات الكيميائية الرضورية لتحويل مول – مول، ومول – كتلة. كام يوضح الشكل اسرتاتيجية حل املشكلة. – كتلة، وكتلة

عدد موالت املادة املجهولة

كتلة. كام يوضح الشكل اسرتاتيجية حل املشكلة.

يوضح املخطط اآليت اخلطوات املستخدمة حلل مسائل احلسابات الكيميائية عند التحويل من مول إىل مول، ومن مول إىل كتلة، ومن كتلة إىل كتلة.

أكمل اخلطوة األوىل بكتابة معادلة التفاعل املوزونة.. 1املستخدمة . 2 الوحدة حدد حساباتك، تبدأ أين من ملعرفة

للامدة املعلومة.فابدأ حساباتك من اخلطوة • ،g الكتلة معطاة إذا كانت

الثانية.إذا كانت الكمية mol فابدأ حساباتك باخلطوة رقم 3.•

تعتمـد هناية احلسـابات عىل الوحدة املراد اسـتخدامها . 3للامدة املطلوب معرفة كميتها.

فــإذا كــان املطلوب باملـوالت فتوقف بعـد اخلطوة • رقم 3.

وإذا كان املطلـوب باجلرامـات فتوقـف بعـد إكـامل • اخلطوة رقم 4.

طبق اسرتاتيجية حل املسائل عىل األمثلة 5-2 ، 5-3 ، 5-4 .

1

4

2

g

_

1 m

ol

__

1

mol

_

g

3

141414

52

CO2، مما يزيد من تركيزه يف الكربون إنتاج غاز ثاين أكسيد C3H8 الربوبان من سلبيات احرتاق غاز الغالف اجلوي. ما عدد موالت CO2 التي تنتج عن احرتاق mol C3H8 10 يف كمية وافرة من األكسجني؟


أنت تعرف عدد موالت املادة املتفاعلة C3H8، واملطلوب إجياد عدد موالت املادة الناجتة CO2. لذا اكتب معادلة التفاعل ، ثم حول موالت الربوبان إىل موالت ثاين أكسيد الكربون باستعامل النسبة املولية املناسبة. املوزونة أوال

المعطيات المطلوبmol CO2= ? mol C3H8 = 10 mol


اكتب املعادلة الكيميائية املوزونة الحرتاق الربوبان. .CO2 إىل موالت املادة املجهولة C3H8 استخدم النسبة املولية الصحيحة لتحويل موالت املادة املعلومة

10.0 mol ? mol C 3 H 8 (g) + 5 O 2 (g) → 3C O 2 (g) + 4 H 2 O(g)

3 mol C O 2 _ mol C3H8

النسبة املولية =

10.0 mol C 3 H 8 × 3 mol C O 2 _ 1 mol C 3 H8 = 30.0 mol C O 2

.30 mol CO2 10 من غاز الربوبان mol نتج احرتاق لذا ي3 تقويم ا�جابة

تنتج كمية أكرب من ثالث مرات 10 mol C3H8 لذا ،3 mol CO2 أنتج 1 mol C3H8 أن الكيميائية املعادلة توضح .CO2 من موالت (30.0 mol يعني)

ا ثاين كربيتيد الكربون CS2، وهو سائل يستخدم غالبا يف صناعة السلوفان.. 11 يتفاعل غاز امليثان مع الكربيت منتج

___C H 4 (g) + ___ S 8 (s) → ___C S 2 (l) + ___ H 2 S(g)

.a.اكتب معادلة التفاعل املوزونة

.b1.5 mol S8 الناجتة عن تفاعل CS2 احسب عدد موالت.cالناجتة؟ H2S ما عدد موالت

حتد يتكون محض الكربيتيك من تفاعل ثاين أكسيد الكربيت SO2 مع األكسجني واملاء.. 12.a.اكتب املعادلة املوزونة هلذا التفاعل.b12.5؟ mol SO2 الناجتة عن تفاعل H2SO4 ما عدد موالت.cالالزمة للتفاعل؟ O2 ما عدد موالت

151515

53

احسب كتلة كلوريد الصوديوم NaCl املعروف بملح الطعام، الناجتة عن تفاعل mol 1.25 من غاز الكلور Cl2 بشدة مع الصوديوم.


Cl2 وحتويل عدد موالت الكلور ،NaCl لب إليك حتديد كتلة املادة الناجتة أعطيت موالت املادة املتفاعلة الكلور Cl2، وطإىل عدد موالت NaCl باستخدام النسبة املولية، ثم حتويل عدد موالت NaCl إىل جرامات NaCl باستخدام الكتلة املولية

بوصفها معامل حتويل. المطلوب المعطيات

كتلة كلوريد الصوديوم (g) = ؟ 1.25 mol = عدد موالت الكلور 2 حساب المطلوب

1.25 mol ؟ g2Na(s) + C l 2 (g) → 2NaCl(s)

2 mol NaCl _ 1 mol C l 2 : النسبة املولية

1.25 mol C l 2 × 2 mol NaCl _ 1 mol C l 2 = 2.50 mol NaCl NaClCl2

2.50 mol NaCl × 58.44 g NaCl _ 1 mol NaCl = 146 g NaCl gNaClNaCl


للتأكد من صحة كتلة NaCl املحسوبة، اعكس احلسابات، واقسم كتلة NaCl عىل الكتلة املولية لـ NaCl، ثم قسم الناتج عىل 2 لتحصل عىل عدد موالت Cl2 املعطاة يف السؤال.

غاز . 13 كمية فام حملوله. يف كهربائي تيار بتمرير والصوديوم الكلور األساسية عنارصه إىل الصوديوم كلوريد يتفكك

الكلور، باجلرامات، التي نحصل عليها من العملية املوضحة؟ العالية . 14 لقوته السبائك، من الكثري يف انتقايل- فلز -وهو التيتانيوم معدن يستخدم ، حتد

TiO2 التيتانيوم أكسيد ثاين من TiCl4 التيتانيوم كلوريد رابع ويستخلص وزنه. وخفة Ti O 2 (s) + C(s) + 2C l 2 (g) → TiC l 4 (s) + C O 2 (g) :ا للمعادلة باستخدام الكلور وفحم الكوك (كربون) وفق

.a1.25؟ mol TiO2 الالزمة للتفاعل مع Cl2 ما كتلة غاز

.b1.25؟ mol TiO2 الالزمة للتفاعل مع C ما كتلة.c1.25 ؟ mol TiO2 ما كتلة املواد الناجتة مجيعها من تفاعل

2.50 mol ? g

NaCl

Cl2

Na

الناجتة، وأنك ترغب يف أو املتفاعلة املواد واآلن، افرتض أنك تعرف عدد موالت إحدحساب كتلة مادة متفاعلة أو ناجتة أخر. فيام ييل مثال عىل التحويل من مول إىل كتلة.حساب كتلة مادة متفاعلة أو ناجتة أخر. فيام ييل مثال عىل التحويل من مول إىل كتلة.

161616

54

النيرتوجني ثنائي أكسيد غاز ينتج األسمدة، أهم أحد تعد والتي ،NH4NO3 األمونيوم نرتات تتحلل عندما .NH4NO3 25.0 من نرتات األمونيوم الصلبة g الناجتة عن حتلل H2O (أكسيد النيرتوز) واملاء. حدد كتلة


املولية الكتلة استخدم ا وأخري الناجتة. املواد موالت عدد إلجياد املولية النسب استخدام ثم املوزونة، الكيميائية املعادلة اكتب لتحويل عدد موالت املواد الناجتة إىل كتلة باجلرامات.

المعطيات المطلوب كتلة املاء H2O = ؟؟ 25.0 g = NH4NO3 كتلة نرتات األمونيوم


25.0 g ؟ g NH4NO3(s) → N2O(g) + 2H2O(g)

NH4NO3 25.0 g N H 4 N O 3 × 1 mol N H 4 N O 3

__ 80.04 g N H 4 N O 3 = 0.312 mol N H 4 N O 3

2 mol H2O __ 1 mol N H 4 N O 3

النسبة املولية :

0.312 mol N H 4 N O 3 × 2 mol H 2 O __

1 mol N H 4 N O 3 = 0.624 mol H 2 O

H2O0.624 mol H 2 O × 18.02 g H 2 O

_ 1 mol H 2 O

= 11.2 g H 2 O


ملعرفة ما إذا كانت كتلة املاء املحسوبة صحيحة أم ال، قم بإجراء احلسابات بطريقة معكوسة.

ا . 15 وفق NaN3 الصوديوم أزيد هو السيارة مقود يف املوجودة اهلوائية السالمة وسادة نفخ يف املستخدمة التفاعالت أحد 2NaN3(s) → 2Na(s) + 3N2(g) للمعادلة:

احسب كتلة N2 الناجتة عن حتلل NaN3، كام يظهر يف الرسم املجاور. حتد عند تشكل املطر احلميض يتفاعل ثاين أكسيد الكربيت SO2 مع األكسجني واملاء يف . 16

تفاعل للتفاعل. وإذا املوزونة املعادلة اكتب .H2SO4 الكربيتيك اهلواء ليشكل محض g SO2100.0 g NaN3 → ? g N2(g) 2.5 مع األكسجني واملاء، فاحسب كتلة H2SO4 الناجتة باجلرامات؟

N2

إذا كنت تستعد إلجراء تفاعل كيميائي يف املخترب فسوف حتتاج إىل معرفة كمية كل من املواد املتفاعلة التي ستستخدمها واملعادلة مادة معروفة، كتلة حمددة من استخدام تستطيع 4-5 كيف املثال يوضح النواتج. املطلوبة من الكتل إنتاج يف

الكيميائية املوزونة، والنسب املولية من املعادلة إلجياد كتلة املادة املجهولة.

171717

ما كمية كربونات الصوديوم Na2CO3 الناجتة عن حتلل مسحوق اخلبز؟ يستخدم مسحوق اخلبز - كربونات الصوديوم اهليدروجينية - يف كثري من وصفات اخلبز؛ ألهنا تسبب انتفاخ العجينة، مما جيعلها خفيفة إسفنجية. وسبب حدوث ذلك هو حتلل كربونات الصوديوم اهليدروجينية ا للمعادلة: NaHCO3 باحلرارة، لتنتج غاز ثاين أكسيد الكربون وفق

2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O

A B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O P

خطوات العمل اقرأ تعليامت السالمة يف املخترب.. 1صمم جدوال تدون فيه البيانات العملية ومالحظاتك. . 2اسـتخدم امليزان لقيـاس كتلة جفنة نظيفـة وجافة، ثم ضع . 3

فيهـا g 3 تقريبـا مـن كربونـات الصوديـوم اهليدروجينيـة وكربونـات للجفنـة الكليـة الكتلـة وقـس ،NaHCO3

الصوديوم اهليدروجينية، وسجل القياسات يف اجلدول، ثم .NaHCO3 احسب كتلة

استخدم كتلة NaHCO3 التي حسبتها واملعادلة الكيميائية . 4املوزونة حلساب كتلة Na2CO3 التي ستنتج.

جهز حامال مع حلقة، ومثلثا من الصلصال لتسخني اجلفنة.. 5ثم . 6 البداية، يف ببطء بنزن موقد باستخدام اجلفنة سخن

مدة min 8 - 7 بلهب قوي، وسجل مالحظاتك يف أثناء التسخني.

ا لرفع اجلفنة عن اللهب.. 7 أطفئ املوقد واستخدم ملقط: ال تلمس اجلفنة الساخنة.

8 . .Na2CO3 دع اجلفنة تربد، ثم قس كتلتها وكتلةتحليل النتائج

صف ما الحظته يف أثناء تسخني مسحوق اخلبز.. 1التي . 2 الفعلية بالكتلة حسبتها التي Na2CO3 كتلة قارن

حصلت عليها من التجربة.احسب افرتض أن كتلة Na2CO3 التي حسبتها يف اخلطوة . 3

رقم 4 هي الكتلة الصحيحة لناتج التفاعل؛ احسب اخلطأ ونسبته املئوية يف ضوء نتيجة التجربة.

حدد مصادر اخلطأ املحتملة يف خطوات العمل التي أدت . 4إىل خطأ احلساب يف السؤال رقم 3.

تطبيقات على الحسابات الكيميائية


حلساب الكيميائية احلسابات تستخدم كميات املواد املتفاعلة والناجتة عن تفاعل

معني.املوزونة الكيميائية املعادلة كتابة تعد احلسابات مسائل حل يف األوىل اخلطوة

الكيميائية .من املشتقة املولية النسب تستخدم احلسابات يف املوزونة الكيميائية املعادلة


فرس ملاذا تستخدم املعادلة الكيميائية املوزونة يف حل مسائل . 17احلسابات الكيميائية.

اذكر اخلطوات األربع املستخدمة يف حل مسائل احلسابات الكيميائية. . 18ا مع . 19 طبق كيف يمكن حساب كتلة الربوم السائل الرضورية للتفاعل كلي

كتلة معروفة من املاغنسيوم. احسب كتلة األمونيا الناجتة عن تفاعل g 2.70 من اهليدروجني مع كمية . 20

3H2(g) +N2(g) →2NH3(g) :وافرة من النيرتوجني حسب املعادلةصمم خريطة مفاهيم للتفاعل اآليت:. 21

CaC O 3 (s) + 2HCl(aq) → CaC l 2 (aq) + H 2 O(l) + C O 2 (g)

جيب أن تفرس خريطة املفاهيم كيفية حتديد كتلة CaCl2 الناجتة عن تفاعل .HCl كمية معلومة من

181818

المادة المحددة للتفاعلLimiting Reactant


إذا كان عدد الطالب الراغبني يف اجللوس أكرب من عدد املقاعد ا. وهذا املوقف يشبه املواد املتفاعلة؛ إذ ال تشرتك ا من الطالب سيبقى واقف فإن عدد

املواد الفائضة يف التفاعل.

Why do reactions stop ? لماذا تتوقف التفاعالت؟ا ما توجد املواد املتفاعلة يف الطبيعة بالنسب التي حتددها معادلة التفاعل املوزونة. نادروعادة ما تكون واحدة أو أكثر من املواد فائضة. ويستمر التفاعل إىل أن يتم استنفاد املواد أو مجيعها. وينطبق هذا املبدأ عىل التفاعالت يف املخترب؛ إذ تكون إحد إحداملواد أو أكثر فائضة، يف حني تكون مادة واحدة حمددة للتفاعل. لذا فإن كمية املواد

الناجتة تعتمد عىل كمية املادة املحددة للتفاعل.ر الطالب مرة أخر بتفاعل التجربة ذكاملحلول إىل اهليدروجيني الصوديوم كربيتيد من املزيد إضافة عند إذ االستهاللية؛ بوتاسيوم برمنجنات وجود لعدم وذلك ؛ تغري أي يالحظ مل ن تكو الذي الشفاف املحددة واملادة للتفاعل. حمددة مادة البوتاسيوم برمنجنات فإن لذا معه. للتفاعل

للتفاعل هي التي حتدد سري التفاعل، وكمية املادة الناجتة.

لذلك تبقى كميات من املواد املتفاعلة األخر بعد توقف التفاعل. وتسمى هذه املواد املتبقية املواد املتفاعلة الفائضة. وملساعدتك عىل فهم املواد املحددة للتفاعل والفائضة انظر الشكل 4-5. يمكننا بناء عىل املواد املتوافرة تكوين أربع جمموعات تتألف من د عدد املجموعات بناء عىل عدد املطارق، لذا تبقى د كامشة ومطرقة ومفكني. وقد ح

الكامشات واملفكات فائضة.

ا�هداف

املادة املحددة للتعافل يف معادلة كيميائية.

الفائضة، املتفاعلة املادة عند منها املتبقي كمية وحتسب

انتهاء التفاعل. كتلة الناتج عندما تعطى

كتال ألكثر من مادة متفاعلة.

مراجعة المفرداتاملولية: كتلة مول واحد من الكتلة

أي مادة باجلرام.

المفردات الجديدةاملادة املحددة للتفاعلاملادة املتفاعلة الفائضة

5-3

C11-10A-874637

4 3 2 1

5-4

191919

السابقة التي أجريتها يف األمثلة نيت احلسابات ب عىل وجود املواد املتفاعلة بالنسبة التي حتددها معادلة التفاعل املوزونة. وعندما ال

. تكون احلالة عىل هذا النحو فإن عليك معرفة املادة املحددة للتفاعل أوال

من جزيـئات ثالثة تفاعل يصف الذي 5-5 الشكل يف التفاعل إىل فلننـظر النيرتوجني N2 مع ثالثة جزيئات من اهلـيـدروجني H2 لتكـوين غـاز األمونيا NH3؛ إذ تتحلل جزيئات النيرتوجني واهليدروجني يف بداية التفاعل إىل ذرات منفصلة تتفاعل

ا لتكوين جزيئات األمونيا، كام هو احلال يف مثال األدوات يف الشكل 5-4. مع

نة؟ يمكن تكوين جزيئني من األمونيا، وذلك بسبب ما عدد جزيئات األمونيا املتكويعد وجود ستة ذرات هيدروجني، ترتبط كل ثالث منها مع ذرة نيرتوجني. ولذا من لذا فائضة. مادة النيرتوجني يعد حني يف للتفاعل، حمددة مادة اهليدروجني الناجتة املادة كمية ألن الفائضة؛ واملادة للتفاعل املحددة املادة معرفة الرضوري

تعتمد عىل ذلك.مع للتفاعل تلزم التي اهليدروجني جزيئات عدد ما

جزيئات النيرتوجني الفائضة يف الشكل 5-5؟

حساب الناتج بناء على المادة المحددة للتفاعلCalculating the Product when a Reactant is Limiting

كيف يمكنك حساب كمية الناتج عندما تكون إحد املواد حمددة للتفاعل؟ لنأخذ مثاال عىل ذلك مركب ثنائي كلوريد ثنائي الكربيت الذي يستخدم يف صناعة جلفنة ا لالستعامالت الكثرية، املطاط. يظهر الشكل 6-5 كيف جتعل اجللفنة املطاط صاحل

رض هذا املركب بتفاعل مصهور الكربيت مع غاز الكلور حسب املعادلة: حيث حيS 8 (l) + 4C l 2 (g) → 4 S 2 C l 2 (l)

مصهور من 200.0 g تفاعل عن الناتج الكربيت ثنائي كلوريد ثنائي مقدار ما الكربيت مع g 100.0 من غاز الكلور؟

لقد أعطيت كتلتي املادتني املتفاعلتني، لذا عليك أن حتدد أوال أهيام املادة املحددة للتفاعل؛ ألن التفاعل سيتوقف عندما تستهلك هذه

ا. املادة متام

C12-02C-828378-08

3 molecules H2

(6 atoms H)3 molecules N2

(6 atoms N)2 molecules NH3

(2 atoms N, 6 atoms H)2 molecules N2

(4 atoms N)

++

5-5

5-6

202020

ف املادة املحـددة للتفاعل إجياد عـدد موالت كل مادة يتطلب تعرمتفاعلة؛ وذلك بتحويل كتل املواد إىل موالت. ويمكنك حتويل كتلة كل من الكلور والكربيت

إىل موالت، برضب كتلة كل مادة يف عامل حتويل يساوي معكوس الكتلة املولية لكل منها.

100.0 g C l 2 × 1 mol C l 2 _

70.91 g C l 2 = 1.410 mol C l 2

200.0 g S 8 × 1 mol S 8 _

256.5 g S 8 = 0.7797 mol S 8

تتطلب اخلطوة التالية معرفة النسبة املولية الصحيحة التي تربط بني 4 mol Cl2 املادتـني كام أعطيت يف املعادلـة املوزونة. تبني معامالت املعادلة املوزونة وجودلكل mol S8 1، أي أن النسـبة بينهام (4:1). ويتطلب حتديد النسـب الصحيحة املقارنة بني النسـبة (4:1) ونسـب املوالت الفعلية للمواد املتفاعلة. وإلجراء ذلك نقسم عدد موالت

ا. الكلور الفعلية عىل موالت الكربيت الفعلية أيض

1.410 mol Cl 2 __ 0.7797 mol S 8

= 1.808 mol Cl 2 __

1 mol S 8

تظهر احلسـابات أن النسـبة هي: mol Cl2 1.808 لكل 1mol S8 بدال من mol Cl2 4 كام تظهر املعادلة. ولذلك يكون الكلور هو املادة املحددة للتفاعل.

يمكنك بعد حساب موالت املادة املحددة للتفاعل أن حتسب موالت املادة الناجتة عن طريق رضب موالت املادة املحددة للتفاعل (1.410mol) يف نسبة موالت ثنائي كلوريد ثنائي الكربيت، ثم حتويل موالت S2Cl2 إىل جرامات، وذلك برضب

عدد املوالت يف كتلتها املولية كام هو مبني أدناه:

1.410 mol C l 2 × 4 mol S 2 C l 2 _ 4 mol C l 2

× 135.0 g S 2 C l 2

__ 1 mol S 2 C l 2

= 190.4 g S 2 C l 2

.S8 1.410 مع كمية فائضة من mol Cl2 190.4 عند تفاعل g S2Cl2 ن وهذا يعني تكون قد ترغب يف بعد أن حددت املادة املحددة للتفاعـل وكمية الناتج املتكو

معرفة ما حدث للامدة الفائضة، والكمية التي تفاعلت من الكربيت؟ عليـك حتويل املوالت إىل كتلة ملعرفة كتلة الكربيـت التي تلزم لتتفاعل ـا مع mol Cl2 1.410، لذا ابدأ أوال حسـاب موالت الكربيت برضب موالت الكلور متام

.S8/ Cl2 بالنسبة املولية لـ1.410 mol Cl 2 ×

1 mol S 8 _ 4 mol Cl 2

= 0.3525 mol S8

S8 0.3525 يف الكتلة املولية لـ mol S8 حلساب كتلة الكربيت، ترضب 0.3525 mol S 8 ×

265.5 g S 8 _

1 mol S 8 = 90.42 g S 8

يمكن حسـاب الكميـة املتبقية بعـد التفاعل مـن S8 بطرح كتلـة املادة املتفاعلة من كتلة املادة الكلية عىل النحو اآليت:

الكمية الفائضة = كتلة املادة - الكمية التي تفاعلت200.0 g S8 - 90.42 g S8 = 109.6 g S8

مهن في الكيمياء

obeikaneducation.com

الناتج

جديدة مادة العلمي: االستعامل تتكون يف أثناء التفاعل الكيميائي.

كان الناتـج الوحيـد عـن التفاعـل ا عديم اللون. غاز

االستعامل الشائع: يشء ينتج عند قسمة عددين أحدمها عىل اآلخر.

212121

55

ى عارش أكسيد رابع يتفاعل الفوسفور الصلب األبيض P4 مع األكسجني لتكوين مركب صلب يسم.P2O5 ويطلق عىل هذا املركب أحيانا اسم خامس أكسيد ثنائي الفوسفور؛ ألن صيغته األولية هي ،P4O10 الفوسفور

a. احسب كتلة P4O10 الناجتة عن تفاعل g 25.0 من الفوسفور مع g 50.0 من األكسجني.

b. ما مقدار املادة الفائضة بعد انتهاء التفاعل؟

ف املادة املحددة للتفاعل، ثم حساب كتلة 1 تحليل المسألة بام أن لديك كتلتي املادتني املتفاعلتني لذا يمكنك تعر

الناتج.ويمكن معرفة عدد موالت املادة الفائضة بناء عىل معرفة موالت املادة املحددة للتفاعل، وحساب عدد موالت املادة الفائضة

التي تفاعلت وحتويلها إىل كتلة، ثم طرح هذه الكتلة من الكتلة املتوافرة قبل بدء التفاعل.

25.0 g = كتلة الفوسفور50.0 g = كتلة األكسجني

P4O10?g = كتلة عارش أكسيد رابع الفوسفوركتلة املادة الفائضة = g؟


حساب املادة املحددة للتفاعل

25.0 g 50.0 g ? g

P 4(s) + 5 O 2(g) → P 4 O 10(s)

احسب عدد موالت املواد املتفاعلة برضب كتلة كل منها يف عامل التحويل الذي يربط عدد املوالت مع الكتلة معكوس الكتلة املولية لكل منها.

P425.0 g P 4 × 1 mol P 4 _

123.9 g P 4 = 0.202 mol P 4

O250.0 g O 2 × 1 mol O 2 _

32.00 g O 2 = 1.56 mol O 2

P4 ،O2 احسب النسبة املولية الفعلية ملوالت

P4O2 1.56 mol O 2 __ 0.202 mol P 4

= 7.72 mol O 2 _

1 mol P 4

حدد النسبة املولية للمواد املتفاعلة من املعادلة املوزونة: 5 mol O 2 _ mol P 4

النسبة املولية =

،1 mol P4O10 5 من األكسجني لتتفاعل مع mol 7.72 من األكسجني، يف حني أن التفاعل حيتاج إىل mol وبام أنه يتوافرفاألكسجني هو املادة الفائضة، ويكون P4 هو املادة املحددة للتفاعل. لذا تستعمل موالت P4 حلساب موالت P4O10 الناجتة.

P 4 O 10 _____ P 4 ارضب عدد موالت P4 يف النسبة املولية

P4O100.202 mol P 4 × 1 mol P 4 O 10 _

1 mol P 4 = 0.202 mol P 4 O 10

222222

وحلساب كتلة P4O10 نرضب موالت P4O10 يف عامل التحويل الذي يربط الكتلة باملوالت.

P4O100.202 mol P 4 O 10 × 283.9 g P 4 O 10

__ 1 mol P 4 O 10

= 57.3 g P 4 O 10

O2 P4 حلساب عدد موالت للتفاعل املحددة املادة استخدم لذا يتفاعل. فقط منه ا فإن جزء الفائضة املادة O2 هو أن وبام الداخل يف التفاعل وكتلته.

0.202 mol P 4 ×

5 mol O 2 _ 1 mol P 4

= 1.01 mol O 2

ل موالت O2 الداخلة يف التفاعل إىل كتلة. حو

O21.0 mol O 2 × 32.0g O 2 _ 1 mol O 2

= 32.3 mol O 2

احسب كمية O2 الفائضة.32.3 g O2 - 50.0 g O2 = 17.7 g O2

أعطيت قيمة P 4 O 10 . وينطبق ذلك عىل مجيع 3 تقويم ا�جابة أعطيت مجيع القيم بثالث أرقام معنوية، وكذلك

احلسابات واألرقام الداخلة يف املسألة. حسبت كتلة األكسجني الفائضة (17.7g) بطرح رقمني يف كل منهام منزلة عرشية واحدة. لذا فإن الكتلة الفائضة من األكسجني صحيحة؛ ألهنا حتتوي عىل منزلة عرشية واحدة.

يتفاعل الصوديوم مع أكسيد احلديد (III) وفق املعادلة الكيميائية:. 22

6Na(s) + F e 2 O 3 (s) → 3N a 2 O(s) + 2Fe(s)

إذا تفاعل g Na 1000 مع g F2O3 100.0 ، فاحسب كال مما يأيت:a. املادة املحددة للتفاعل.

b. املادة الفائضة.

c. كتلة احلديد الناجتة.

d. كتلة املادة الفائضة املتبقية بعد انتهاء التفاعل.

حتد يستعمل تفاعل البناء الضوئي يف النباتات ثاين أكسيد الكربون واملاء إلنتاج السكر C6H12O6، وغاز األكسجني. فإذا . 23توافر لنبتة ما g 88.0 من ثاين أكسيد الكربون، و g 64.0 من املاء للقيام بعملية البناء الضوئي:

a. فاكتب معادلة التفاعل املوزونة.

b. وحدد املادة املحددة للتفاعل.

c. وحدد املادة الفائضة.

d. واحسب كتلة املادة الفائضة.

e. واحسب كتلة السكر الناتج.

232323

حيتاج اجلسم إىل الفيتامينات واألمالح املعدنية والعنارص ويؤدي وسهولة. بيرس األيضية التفاعالت حدوث عىل للمساعدة قليلة بكميات نقص هذه املواد إىل إعاقات يف النمو، وخلل يف وظائف خاليا اجلسم. فالفوسفور عىل الفوسفات يف احليوية، كام توجد جمموعة ا لعمل األجهزة املثال رضوري جد سبيل املادة الوراثية DNA. وحيتاج اجلسم إىل البوتاسيوم ليؤدي كل من األعصاب وضغط الدم والعضالت عملها بصورة صحيحة. فإذا احتوت الوجبات الغذائية عىل كميات ارتفاع ضغط البوتاسيوم فإن ذلك يؤدي إىل كبرية من الصوديوم وكميات أقل من الدم. وال يستطيع اجلسم دون وجود فيتامني B-12 تكوين املادة الوراثية DNA عىل

نحو صحيح، مما يؤثر يف إنتاج خاليا كرات الدم احلمراء.

يتوقف كثري من التفاعالت عن احلدوث عىل الرغم من بقاء جزء من املواد املتفاعلة يف خليط التفاعل. وقد يؤدي ذلك إىل هدر املواد األولية. لذا وجد الكيميائيون أن التفاعل يدفع ـ ا ثمن األقل املادة عادة وهي ـ فائضة بكميات واحدة مادة استعامل ا، كام أن ذلك يزيد من رسعة التفاعل لالستمرار حلني نفاد املادة املحددة للتفاعل متام

الكيميائي.التفاعل. فاعلية زيادة إىل املتفاعلة املادة يف التحكم يؤدي كيف 5-7 الشكل يبني وكام تعلم فإن موقد بنزن يستعمل يف املختربات املدرسية، ويمكن التحكم يف كمية اهلواء املمزوجة بالغاز عن طريق فتحات اهلواء اخلاصة بذلك، مما يساعد عىل تعديل كمية األكسجني املمزوج بغاز امليثان. وتعتمد فاعلية اللهب عىل نسبة غاز األكسجني، فعندما تكون كمية اهلواء حمدودة يكون اللهب أصفر اللون بسبب عدم احرتاق جزء من الغاز، مما يؤدي إىل تراكم السناج (الكربون) عىل األدوات الزجاجية، فينتج عن ذلك هدر يف استعامل الوقود؛ ألن الطاقة الناجتة أقل من الطاقة التي يمكن احلصول

عليها.ا يف صورة هلب ا هلبا حار وعند توافر األكسجني بكميات فائضة حيرتق املزيج منتج

ا. ا.أزرق باهت، ولكن ال يتكون السناج؛ بسبب احرتاق الوقود متام ا.أزرق باهت، ولكن ال يتكون السناج؛ بسبب احرتاق الوقود متام أزرق باهت، ولكن ال يتكون السناج؛ بسبب احرتاق الوقود متام

5-7

242424


املادة هي للتفاعل املحددة املادة التفاعل. يف ا متام تستنفد التي واملادة الفائضة هي املادة التي يبقى

جزء منها بعد انتهاء التفاعل.ينبغي لتحديد املادة املحددة للتفاعل مقارنة النسبة املولية الفعلية للمواد املولية بالنسبة املتوافرة املتفاعلة

ملعامالت املعادلة املوزونة.تعتمد الـحسـابات الكيمـيائية عىل

الـامدة املحددة للتفاعل.

صف ملاذا يتوقف التفاعل بني مادتني؟. 24د املادة املحددة للتفاعل واملادة الفائضة يف كل من التفاعالت اآلتية:. 25 حد

a. احرتاق اخلشب. b. تفاعل كربيت اهلواء مع ملعقة من الفضة لتكوين كربيتيد الفضة.

c. حتلل مسحوق اخلبز يف العجني إلنتاج ثاين أكسيد الكربون. بعض . 26 صناعة يف P4 S3 الفوسفور رابع كربيتيد ثالث يستخدم حلل

أنواع أعواد الثقاب. وحيرض هذا املركب بالتفاعل.8P4+ 3S8→ 8P4S3

د أي اجلمل اآلتية غري صحيحة، وأعد كتابتها لتصبح صحيحة: حد 4 mol P4S3 1.5 لتكوين mol S8 4 مع mol P4 يتفاعل .a

املادة الكربيت هو 4mol S8 يكون 4 مع mol P4 تفاعل b. عند املحددة للتفاعل.

1320 g P4S3 6 لتكوين mol S8 6 مع mol P4 يتفاعل .c

252525

ا�هداف

املردود النظري للتفاعل الكيميائي من البيانات.

للتفاعل املئوي املردود الكيميائي.

مراجعة المفرداتأو األفعال من سلسلة عملـيـة:

األعامل.

المفردات الجديدةاملردود النظري

املردود الفعيلنسبة املردود املئوية

5-4نسبة المردود المئوية

Percent Yield الرئيسةالفكرة

القيام الرماية احلرة يف كرة السلة، وعليك افرتض أنك تتدرب عىل ا يف ا قد ال حتقق هدف بامئة رمية. من الناحية النظرية يمكنك حتقيق مائة هدف، ولكن فعلي

كل رمية. للتفاعالت الكيميائية أيضا نواتج نظرية وأخر فعلية.

How much product ? ما مقدار المادة الناتجة؟يف أثناء حل مسـائل هذا الفصل، ال بد أنك قد اسـتنتجت أن التفاعل الكيميائي جير يف ا. املختـرب بنـاء عىل معادلة كيميائية موزونة، وتنتج عنه كمية من الناتج يتم حسـاهبا مسـبقولكن ذلك غري صحيح، فكام أنه ليس من املحتمل أن تدخل كرة السـلة اهلدف 100 مرة من خالل 100 رمية خالل التدريب، كذلك ال تنتج معظم التفاعالت كمية الناتج املتوقعة. وألسباب متعددة تتوقف التفاعالت قبل االكتامل، وال تنتج كميات النواتج املتوقعة منها. فقـد تلتصـق املواد املتفاعلة والناجتة- يف احلالة السـائلة -عىل سـطوح األوعيـة أو تتبخر، ويف بعـض احلـاالت قد تنتج مواد أخر غري متوقعة بسـبب تفاعالت التنافس التي تقلل مـن كمية الناتـج املرغوب فيه، أو كام يوضح الشـكل 8-5 قد ترتك بعـض كميات املواد فقد بسـبب عملية التنقية. ونتيجة هذه املشـاكل فإن الصلبة جانبا عىل ورقة الرتشـيح أو ت

الكيميائيني بحاجة إىل معرفة كيفية حتديد كمية الناتج يف التفاعل الكيميائي. Theoretical and Actual Yields يف كثري من احلسـابات السـابقة، قمت بحسـاب كمية الناتج من كمية مادة متفاعلة معطاة. وتسـمى كمية الناتج املحسـوبة هذه املردود النظري للتفاعـل. املردود النظري أكرب كمية من الناتج

يمكن احلصول عليها من كمية املادة املتفاعلة املعطاة. ا مـا ينتج عن التفاعل الكيميائي مـردود فعيل مطابق للمـردود النظري املتوقع. حيدد نـادرالكيميائـي املـردود الفعـيل للتفاعل من خـالل جتربة دقيقة حيسـب من خالهلـا كتلة املادة

ا. الناجتة . لذا فاملردود الفعيل هو كمية املادة الناجتة عند إجراء التفاعل الكيميائي عملي

5-8

Percent yield حيتاج الكيميائيـون إىل معرفة فاعلية التفاعل يف إنتاج النواتـج املرغوب فيها. ومن طرائق قياس فاعلية التفاعل حسـاب نسـبة املـردود املئوية. لذا فإن

نسبة املرود املئوية للنواتج هي نسبة املردود الفعيل إىل املردود النظري يف صوره نسبة مئوية.

262626

Percent yield حيتاج الكيميائيـون إىل معرفة فاعلية التفاعل يف إنتاج النواتـج املرغوب فيها. ومن طرائق قياس فاعلية التفاعل حسـاب نسـبة املـردود املئوية. لذا فإن

نسبة املرود املئوية للنواتج هي نسبة املردود الفعيل إىل املردود النظري يف صوره نسبة مئوية.

100 × املردود الفعيل

نسبة املردود املئوية = املردود النظري __

لذا حتسب نسبة املردود املئوية بقسمة املردود الفعيل عىل املردود النظري مرضوبا يف مئة.

56

تتكون كرومات الفضة الصلبة Ag2CrO4 عند إضافة كرومات البوتاسيوم K2CrO4 إىل حملول حيتوي عىل g 0.500 من نرتات الفضة AgNO3. احسب املردود النظري لكرومات الفضة Ag2CrO4، واحسب نسبة املردود املئوية إذا كانت

.(0.455 g) الناجتة فعليا عن التفاعل هي Ag2CrO4 كتلة كرومات الفضة

لم كتلة املواد املتفاعلة وكتلة املردود الفعيل من املعطيات. اكتب املعادلة الكيميائية املوزونة، واحسب 1 تحليل المسألة تع

ا املردود النظري بتحويل جرامات AgNO3 إىل موالت AgNO3، ومن ثم حتويل موالت AgNO3 إىل موالت Ag2CrO4، وأخريحتويل موالت Ag2CrO4 إىل جرامات Ag2CrO4. ثم احسب نسبة املردود املئوية من املردود الفعيل واملردود النظري.

0.500 g AgNO3 = ؟ كتلة نرتات الفضةg Ag2CrO4 = املردود النظري

0.455 g Ag2CrO4 = ؟ املردود الفعيل %Ag2CrO4 = املردود املئوي


0.500 g ؟ g 2AgN O 3 (aq) + K 2 Cr O 4 (aq) → A g 2 Cr O 4 (s) + 2KN O 3 (aq)

AgNO3AgNO3

0.500 g AgN O 3 × 1 mol AgN O 3

__ 169.9 g AgN O 3

= 2.94 × 10 -3 mol AgN O 3

Ag2CrO4AgNO3

2.94 × 10 -3 mol AgN O 3 × 1 mol A g 2 Cr O 4

__ 2 mol AgN O 3

= 1.47 × 10 -3 molA g 2 Cr O 4

1.47 × 10 -3 mol A g 2 Cr O 4 × 331.7 g A g 2 Cr O 4

__ 1 mol A g 2 Cr O 4

= 0.488 g A g 2 Cr O 4

0.455 g A g 2 Cr O 4 __

0.488 g A g 2 Cr O 4 × 100 = 93.2% A g 2 Cr O 4

272727


القيمة التي حتتوي أقل عدد من األرقام املعنوية هي القيمة التي يوجد هبا ثالثة أرقام معنوية، لذا فالنسبة التي استخدمت للتعبري عن اجلواب صحيحة. كام أن الكتلة املولية لكرومات الفضة Ag2CrO4 هي ضعف الكتلة املولية لنرتات الفضة AgNO3 تقريبا. ولذلك نسبة عدد موالت نرتات الفضة AgNO3 إىل عدد موالت كرومات الفضة Ag2CrO4 يف املعادلة

هي (2:1). ولذلك جيب أن ينتج g AgNO3 0.500 من الكتلة نفسها من كرومات الفضة تقريبا.فاملردود الفعيل لكرومات الفضة قريب من 0.500g، لذلك فنسبة املردود املئوية معقولة.

HCl. ويمكن وصف . 27 Al(OH)3 ملعادلة محض املعدة حتتوي أقراص مضاد احلموضة عىل هيدروكسيد األلومنيوم التفاعل احلادث يف املعدة باملعادلة:

Al(OH ) 3 (s) + 3HCl(aq) → AlC l 3 (aq) + 3 H 2 O(l) ا مع محض g Al(OH)3 14.0 متام AlCl3 إذا تفاعل قرص مضاد للحموضة حيتوي عىل احسب املردود النظري لـ

.HCl املعدة28 .Zn + I2 → ZnI2 :يتفاعل الزنك مع اليود حسب املعادلة

a. احسب املردود النظري إذا تفاعل mol 1.912 من الزنك.ا عىل g 515.6 من يوديد الزنك. b. احسب نسبة املردود املئوية إذا تم احلصول عملي

عند وضع سلك من النحاس يف حملول نرتات الفضة AgNO3 ترتسب بلورات الفضة، ويتكون حملول نرتات . 29.Cu(NO)3 النحاس

a. اكتب معادلة كيميائية ملوزونة للتفاعل. b. إذا تفاعل g 20.0 من النحاس فاحسب املردود النظري للفضة.

ا من التفاعل، فام نسبة املردود املئوية للتفاعل؟ c. إذا نتج g 60.0 من الفضة فعلي

282828

مختبر تحليل البياناتالتحليل واالستنتاج

بالرغـم مـن عـدم وجـود غـالف جـوي للقمـر، ومن غطى ثـم عـدم وجود أكسـجني عليـه، إال أن سـطحه مبصخـور وتربة مكونة من األكاسـيد. لذا يبحث العلامء كيف يستخلصون األكسـجني من صخور القمر وتربته د حتليل لالستفادة منه يف التنفس يف الرحلة إليه. وقد زوعينات الصخور التي أحرضت من سـطح القمر العلامء باملعلومات املوضحة يف اجلدول. عن األكاسـيد يف تربة

القمر ونسبها الكتلية املئوية .

احسب كتلة (باجلرام) كل من األكاسيد الواردة يف . 1اجلدول يف kg 1.00 من تربة القمر.

طبـق يرغـب العلـمـاء يف استـخـراج األكسـجـني . 2من أكسـيـد الـفـلـز باستـخـدام تفـاعل التحـلل:

األكسجني + الفلز → أكسيد الفـلـز األكسجني الفكرة حدد كمية ولتقويم صحة هذه يف املوجودة األكاسيد من كل يف (بالكيلوجرام)

kg 1.00 من تربة القمر.

عـرف مـا األكسـيد الـذي يعطـي أكـرب ناتـج مـن . 3األكسـجني لـكل كيلوجـرام؟ وما األكسـيد الذي

يعطي أقل ناتج؟

حـدد املـردود النظـري لألكسـجني يف األكاسـيد . 4املوجودة يف عينة كتلتها Kg 1.00 من تربة القمر.

األسـاليب . 5 باسـتخدام العلـامء اسـتطاع احسـب ا استخراج Kg 15 من األكسجني من املتوافرة حاليKg 100من تربة القمر. احسب نسبة املردود املئوية

هلذه العملية.

%Si O 2 47.3%

A l 2 O 3 17.8%

CaO11.4%

FeO10.5%

MgO9.6%

Ti O 2 1.6%

N a 2 O0.7%

K 2 O0.6%

C r 2 O 3 0.2%

MnO0.1%

نسبة المردود المئوية والجدوى االقتصادية

Percent Yield in the Marketplace

ا مهام يف حتديد التكلفة االقتصادية لكثري من الصناعات. تلعب نسبة املردود املئوية دور ،H2SO4 ويف املثال املوضح بالشكل 9-5، يستخدم الكربيت لتحضري محض الكربيتيكاألسمدة ومنها املنتجات، من الكثري صناعة يف تدخل مهمة أولية كيميائية مادة وهو

واملنظفات واملنسوجات واألصباغ.

292929


هو الكيميائي للتفاعل النظري املردود أكرب كمية من املادة الناجتة يمكن احلصول عليها من كميات معينة من املواد املتفاعلة، الكيميائية املعادلة عىل باالعتامد وحيسب

املوزونة.التي الناجتة املادة الفعيل هو كمية املردود

ا من التفاعل. يتم احلصول عليها عملياملردود نسبة هي املئوية املــردود نسبة عنها ا معرب النظري املــردود إىل الفعيل املئوية املردود نسبة إن املئوية. بالنسبة مادة كل تكلفة تقليل يف مهمة املرتفعة

ناجتة عن العمليات الكيميائية.

التفاعل . 30 فاعلية قياس أداة يعد ييل مما أي حدد الكيميائي املردود النظري أم املردود الفعيل أم نسبة املردود املئوية؟

النظري . 31 اذكر عدة أسباب لعدم تساوي املردود الفعيل واملردود يف التفاعل الكيميائي.

وضح كيف حتسب نسبة املردود املئوية؟. 32طبق إذا خلطت g 83.77 من احلديد مع كمية فائضة من الكربيت، . 33

:(III) وقـمـت بتسخـني املـزيج للحـصول عىل كبـريتـيد احلـديد 2Fe(s) + 3S(s) → F e 2 S 3 (s)

فام املردود النظري ( باجلرام) لكربيتيد احلديد (III)؟احسب نسبة املردود املئوية لتفاعل املاغنسيوم مع كمية فائضة من . 34

2Mg(s) + O 2 (g) → 2MgO(s) .األكسجني

35.67gكتلة اجلفنة

Mg + 38.06كتلة اجلفنةg

39.15gكتلة اجلفنة + MgO بعد التسخني

5-9

يستخدمها التي املواد من الكثري تكلفة يف الكربيتيك محض إنتاج تكلفة تؤثر لذا املستهلك. إن اخلطوتني األوليني لعملية التصنيع مها: S8(s) + 8O2(g) → 8SO2(g) اخلطوة األوىل2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g) اخلطوة الثانية

ويف اخلطوة األخرية يتحد ثالث أكسيد الكربيت SO3 مع املاء لينتج محض الكربيتيك. SO3(g) + H2O(l) → H2SO4(aq) اخلطوة الثالثة

اخلطوة األوىل، ينتج عن حرق الكربيت ثاين أكسيد الكربيت بنسبة %100 تقريبا، كام م عامل حمفز ا بنسبة عالية إذا استخد ينتج ثالث أكسيد الكربيت يف اخلطوة الثانية أيضدون أو التفاعل رسعة من تزيد مادة املحفز والعامل .(400°C) حرارة درجة عند أن تستهلك، وال تظهر يف املعادلة الكيميائية. لكن حتت هذه الظروف يكون التفاعل

بطيئا، ورفع درجة احلرارة تزيد من رسعة التفاعل، ولكنها تقلل من الناتج.

ا مترر خالله املواد العلامء نظام الثانية، طور الناتج وتقليل الوقت يف اخلطوة ولزيادة التفاعل وألن .(400 °C) حرارة درجة عند حمفز عامل فوق O2 و SO2 املتفاعلة الناتج. كمية وتقل بالتدريج، احلرارة درجة ترتفع احلرارة من ا كبري ا مقدار يصدر ولذلك، عندما تصل درجة احلرارة إىل C° 600 تقريبا يتم تربيد املزيج، ومن ثم يمرر مع مرات أربع املحفز العامل فوق متريره وبتكرار .أخر مرة املحفز العامل فوق

التربيد بني كل عملية وأخر نحصل عىل ناتج أكرب من (التربيد بني كل عملية وأخر نحصل عىل ناتج أكرب من (98%).

303030

لقد تبني أن فريوس نقص املناعة عند اإلنسـان [HIV] الذي يسـبب مرض اإليـدز من ألد أعداء الطـب احلديث، ومل يتم التوصـل إىل عالجـه حتـى اآلن. ويعود ذلـك إىل قدرة هذا الفـريوس الفائقة عىل التكيف؛ إذ تظهر السـالالت املقاومة لألدويـة من هـذا الفريوس برسعـة؛ بحيث تصبـح األدوية ـر بعـض احلديثـة واملتطـورة مجيعهـا دون جـدو. وجتاألبحـاث اآلن باسـتخدام قدرة هذا الفـريوس عىل التكيف

الختاذ ذلك طريقة ملكافحته. إن PA – 457 عـالج واعـد ضـد فريوس [HIV]، وهو عبارة عن محض البتيولينيك، املركب العضوي املسـتخرج مـن بعـض النباتات، ومنها حلاء شـجر السـدر. وملعرفـة مـا يفعله PA – 457 لــ [HIV]، وهو ما يسـمى آلية عمـل الدواء، خطـا العلامء خطوة غريبة؛ إذ شـجعوا عينات

.PA- 457 عىل بناء مقاومة ضد هذا الدواء [HIV] منوقد أخضـع الباحثون عينات مـن [HIV] إىل جرعات قليلة من PA-457، مما يسـمح ببقاء بعض الفريوسات حية وتبني مع الفريوسـات التي بقيـت حية بعد تعرضها مقاومة. ثم جتلــ PA – 457، ويفحص تسلسـل جيناهتا. وقد وجد أن هذه اجلينات مسـؤولة عن قدرة الفريوسـات عىل بناء ما يسـمى

غالف املناعة كام يف الشكل1.

1HIV

RNA

RNA

RNA

PA457

عندما يتعرض HIV لـ PA – 457 يفقد هذا الغالف شكله وينهار، مما يؤدي إلى موت الفيروس.

يعـد هـذا االكتشـاف مفاجأة؛ ألنـه عكس معظـم األدوية، حيـث أن PA – 457 هياجم بنـاء [HIV] بدال مـن اإلنزيـامت التـي تسـاعد HIV عىل إعـادة اإلنتـاج، كام يف ا من أوائل سلسلة األدوية الشكل 2، مما جيعل PA – 457 واحداجلديـدة لـHIV املعروفـة بمعيقات النضج. إنـه العالج الذي يسـتطيع منع الفريوس من النضج خالل املراحل األخرية من

نموه. األمل املعقود عىل هذا الدواء، وغريه من مقاومته بناء وجيعل [HIV] بناء هياجم أن النضج، معيقات بطيئة. وتوصف معيقات النضج مع أدوية أخر لإليدز التي هذه وتدعى املختلفة. حياته دورة مراحل يف [HIV] هتاجم بناء HIV من ا متعدد األدوية، ومن شأهنا منع التجربة عالجمقاومة؛ ألن أي فريوس حي بحاجة إىل مناعة متعددة، عىل حمتمل غري وهو . HIV ضد دواء، لكل واحدة عن تقل أال

احلدوث يف الوقت نفسه.

ابحـث كيـف حيـدد العلامء مستو اجلرعة اآلمن ألي دواء؟ ناقش كيف جيب أن تكون مية واألعراض اجلانبية؟ فاعلية الدواء متوازنة مع درجة الس

313131

كربيتات مع احلديد يتفاعل ا النسبة املولية عملي CuSO4. ويمكنك حساب (II)النحاسالتي النحاس فلز وكتلة تفاعلت التي احلديد كتلة بقياس

تكونت.قارن بني النسبة املولية العملية والنسبة املولية كيف ت

النظرية؟

كربيتات النحاس (II) املائيةCuSO4. 5H2O

برادة حديدماء مقطر

150 ml كأس سعتها100 ml خمبار مدرج سعته

سخان كهربائي.ملقط حلمل الدوارق

ميزان ساق حتريك

400 ml كأس سعتهاأوراق وزن

A B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O P

يسبب السخان الكهربائي احلروق، لذا أغلق مصدر حتذير:

الكهرباء إذا كنت ال تستعمله.

اقرأ تعليامت السالمة يف املخترب.. 1قس كتلـة كأس سـعتها ml 150 نظيفة وجافة. وسـجل . 2

مجيع القياسات يف جدول البيانات.ضع g CuSO4.5H2O 12 يف الكأس. . 3يف . 4 CuSO4 .5H2O إىل املقطر املاء من 50 ml أضف

املزيج حرك ثم السخان، عىل الكأس وضع الكأس، حتى يذوب (ال تدع املزيج يصل إىل درجة الغليان)، ثم

ارفع الكأس عن السخان باستخدام امللقط.زن g 2 من برادة احلديد باستخدام ورق الوزن.. 5الساخنة . 6 (II) النحاس ببطء إىل كربيتات الربادة أضف

يف أثناء التحريك.اترك املزيج مدة مخس دقائق.. 7املزيج يف . 8 الصورة لصب التحريك كام يف بساق استعن

كأس سعتها ml 400، من دون صب فلز النحاس الصلب.

ml 15من املاء املقطر إىل فلز النحاس الصلب يف . 9 أضف الكأس (ml 150)، وحرك هذه الكأس لغسل النحاس،

. (400 ml) ثم صب السائل فقط يف الكأسكرر اخلطوة 9 مرتني. . 10فوق . 11 الرطب النحاس عىل حيتوي الذي الدورق ضع

منخفضة ــرارة ح واستخدم الكهربائي، السخان لتجفيف النحاس.

النحاس، . 12 جيف أن بعد السخان عن الكأس ارفــع باستخدام امللقط واتركه حتى يربد.

ا.. 13 قس كتلة الكأس والنحاس معالتنظيف والتخلص من الفضالت ضع النحاس اجلاف . 14

وجففها بالكأس، علق ما واغسل النفايات، وعاء يف ،(II)النحاس ثم صب حملول كربيتات بمنشفة ورقية، وحملول كربيتات احلديد، غري املتفاعلة، يف كأس كبرية، وأعد مجيع أجهزة وأدوات املخترب إىل أماكنها اخلاصة هبا.

ثم . 1 للتفاعل، املوزونة الكيميائية املعادلة اكتب طبق

احسب كتلة النحاس التـي يـجب أن تتكون من كميـة احلديد املستعملة، فتكون هذه الكتلة هي املردود النظري.

فرس البيانات حدد كتلة، وعدد موالت النحاس الناجتة. . 2واحسـب عدد موالت احلديد املسـتعملة، وحدد النسبة املوليـة العدديـة الصحيحـة (احلديـد إىل النحـاس)، ثم

حدد نسبة املردود املئوية. قارن بني النسبة املولية النظرية والنسبة املولية التي قمت . 3

ا يف اخلطوة 2 (احلديد : للنحاس). بحساهبا عمليحتليل اخلطأ حدد مصادر اخلطأ التي جتعل النسبة املولية . 4

املعطاة يف املعادلة الكيميائية املوزونة أكرب من الواقع.

323232

51

حتـدد كمية كل مـادة متفاعلة عند بداية التفاعل

الكيميائي كمية املادة الناجتة.

احلسابات الكيميائية• النسبة املولية•

رس املعادلة الكيميائية املوزونة عىل أساس املوالت والكتلة واجلسيامت املمثلة (ذرات، • ف ت

جزيئات، أشكال).تطبق قانون حفظ الكتلة عىل التفاعالت الكيميائية.• تشتق النسب املولية من معامالت املعادلة الكيميائية املوزونة. وترمز كل نسبة مولية إىل •

نسـبة عدد موالت إحد املواد املتفاعلة أو الناجتة لعدد موالت مادة أخر متفاعلة أو ناجتة يف التفاعل الكيميائي.

52

حـل يتطلـب الكيميائيـة احلسـابات مسـائل

كتابة معادلة كيميائية موزونة.

تسـتخدم احلسابات الكيميائية حلساب كميات املواد املتفاعلة والناجتة عن تفاعل معني.• تعد كتابة املعادلة الكيميائية املوزونة اخلطوة األوىل يف حل مسائل احلسابات الكيميائية. • تستخدم النسب املولية املشتقة من املعادلة الكيميائية املوزونة يف احلسابات الكيميائية.• تستخدم النسب املولية يف مسائل احلسابات الكيميائية للتحويل بني الكتلة وعدد املوالت.• 53

يتوقف التفاعل الكيميائي عندما تستنفد أي من

ا. املواد املتفاعلة متام

املادة الفائضة• املادة املحددة للتفاعل•

ا يف التفاعل. واملادة الفائضة هي املادة • املادة املحددة للتفاعل هي املادة التي تستنفد متام

التي يبقى جزء منها بعد انتهاء التفاعل.املتفاعلة • للمواد الفعلية املولية النسبة مقارنة للتفاعل املحددة املادة لتحديد ينبغي

املتوافرة بالنسبة املولية ملعامالت املعادلة املوزونة.تعتمد الـحسـابات الكيمـيائية عىل الـامدة املحددة للتفاعل.•

54

املـردود نسـبة املئويـة قيـاس لفاعليـة التفاعل

الكيميائي.

نسبة املردود املئوية• املردود الفعيل•

املردود النظري للتفاعل الكيميائي هو أكرب كمية من املادة الناجتة يمكن احلصول عليها •

من كميات معينة من املواد املتفاعلة، وحيسب باالعتامد عىل املعادلة الكيميائية املوزونة.ا من التفاعل.• املردود الفعيل هو كمية املادة الناجتة التي يتم احلصول عليها عمليا عنها بالنسبة املئوية. إن • نسبة املردود املئوية هي نسبة املردود الفعيل إىل املردود النظري معرب

نسبة املردود املئوية املرتفعة مهمة يف تقليل تكلفة كل مادة ناجتة عن العمليات الكيميائية.

املردود الفعيل × 100 نسبة املردود املئوية = املردود النظري __

العامةالفكرة تؤكد العالقات بني كتل املواد يف التفاعالت الكيميائية صحة قانون حفظ الكتلة .

333333

5-1

ملاذا يشـرتط أن تكون املعادلة الكيميائية موزونة قبل أن . 35حتدد النسب املولية؟

مـا العالقـات التـي تسـتطيع أن حتددهـا مـن املعادلـة . 36الكيميائية املوزونة؟

فرس ملاذا تعد النسب املولية أساس احلسابات الكيميائية؟. 37ما النسبة املولية التي يمكن استخدامها لتحويل موالت . 38

املادة A إىل موالت املادة B؟ملـاذا تسـتخدم املعامالت يف املعادلـة الكيميائية املوزونة . 39

الشـتقاق النسـب املولية بدال من األرقـام املوجودة عن يمني الصيغ الكيميائية؟

فرس كيف يساعدك قانون حفظ الكتلة عىل تفسري معادلة . 40كيميائية موزونة من خالل الكتلة؟

تتحلـل ثنائي كرومـات األمونيوم عند التسـخني وتنتج . 41غـاز النيرتوجني وأكسـيد الكـروم (III) الصلب وبخار

املاء. (NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + 4H2O

اكتـب النسـب املوليـة هلـذا التفاعـل التـي تربـط ثنائي كرومات األمونيوم مع املواد الناجتة.

42 . ،M 10-5 معادلة، ومتثل املربعات العنرص الشكل يمثل كام متثل الدوائر العنرص N. اكتب معادلة موزونة لتمثيل الصور املوضحة باستخدام ابسط نسب عددية صحيحة،

ثم اكتب النسب املولية هلذه املعادلة.

5-10

يتفاعـل أكسـيد القصديرIVمـع الكربون وفـق املعادلة: . 43

SnO2(s) + 2C(s) → Sn(l) + 2CO (g) فـرس املعادلـة الكيميائيـة من حيـث اجلسـيامت املمثلة،

وعدد املوالت، والكتلة. تتكـون نـرتات النحـاس (II) وثاين أكسـيد النيرتوجني . 44

واملاء عندما يضاف النحاس الصلب إىل محض النيرتيك. اكتب معادلة كيميائية موزونة للتفاعل، ثم اكتب سـت

نسب مولية.عندمـا يتفاعل حملول محـض اهليدروكلوريك مع حملول . 45

(II)يرتسـب كلوريـد الرصاص (II)نـرتات الرصـاصوينتج حملول محض النيرتيك.

.a.اكتب املعادلة الكيميائية املوزونة هلذا التفاعل

.b فرس املعادلة من حيث اجلسيامت املمثلة وعدداملوالت والكتلة.

لط األلومنيوم مع أكسيد احلديد (III)، ينتج فلز . 46 عندما خياحلديد وأكسـيد األلومنيوم، مع كمية كبرية من احلرارة. فـام النسـبة املوليـة املسـتخدمة لتحديـد عـدد مـوالت

احلديد إذا كان عدد موالت Fe2O3 معروفة؟ Fe2O3(s) + 2Al(s) → 2Fe(s) + Al2O3(s) + حرارة

يتفاعـل ثاين أكسـيد السـليكون الصلب (السـليكا) مع . 47حملـول محـض اهليدروفلوريـك HF، لينتج غـاز رباعي

فلوريد السليكون و املاء.

.a.اكتب معادلة كيميائية موزونة هلذا التفاعل

.b اكتـب ثـالث نسـب موليـة، وبـني كيفتستخدمها يف احلسابات الكيميائية.

الكـــروم أهـم خـام جتـاري للكـروم هـو . 48الكـرومـيت FeCr2O4. ومـن اخلطـوات املتبعة يف

استخالص الكروم من خامه تفاعل الكروميت مع . FeCr2 الفحم (الكربون) إلنتاج الفريوكروم

FeCr2O4(s) + 2C(s) → FeCr2(s) + 2CO2 (g) مـوالت لتحويـل تسـتخدم التـي املوليـة النسـبة مـا

الكروميت إىل موالت الفريوكروم؟

343434

تلـوث اهلواء تتم إزالة امللـوث SO2 من اهلواء عن طريق . 49تفاعلـه مـع كربونات الكالسـيوم واألكسـجني، واملواد الناجتـة من هـذا التفاعل هي كربيتات الكالسـيوم وثاين أكسـيد الكربـون. حدد النسـبة املولية التي تسـتخدم يف

.CaSO4 إىل موالت SO2 حتويل موالتتتفاعـل املادتـان W و X لتنتجـا Y و Z. واجلـدول 5-2 . 50

يوضـح عدد مـوالت املـواد املتفاعلـة والناجتـة التي تم احلصـول عليها عند التفاعل. اسـتخدم البيانات لتحدد

املعامالت التي جتعل املعادلة موزونة.W + X → Y + Z

52

WXYZ

0.900.300.60 1.20

مضـاد احلموضـة يعـد هيدروكسـيد املاغنسـيوم أحـد . 51مكونات أقـراص مضاد احلموضة؛ إذ تتفاعل مضادات احلموضـة مع محض اهليدروكلوريـك الفائض يف املعدة

للمساعدة عىل عملية اهلضم. __ Mg(OH)2 + __ HCl → __ MgCl2 +__ H2O

.a.زن معادلة التفاعل

.b عدد حتديد يف تستخدم التي املولية النسب اكتب موالت MgCl2 الناجتة عن هذا التفاعل.

5-2ما اخلطوة األوىل يف مجيع احلسابات الكيميائية؟. 52ما املعلومات التي تقدمها املعادلة املوزونة للتفاعل؟. 53مـا القانـون الـذي ترتكـز عليـه احلسـابات الكيميائية، . 54

وكيف تدعمه؟كيف تستخدم النسب املولية يف احلسابات الكيميائية؟. 55ما املعلومات التي جيب أن تتوافر لك لتحسب كتلة املادة . 56

الناجتة عن التفاعل الكيميائي؟

اإليثانـول يمكن حتضـري اإليثانـول C2H5OH، (ويعرف . 57بكحول احلبوب) من ختمر السـكر. واملعادلة الكيميائية

غري املوزونة للتفاعل هي: ___ C6H12O6 → ___ C2H5OH + ___ CO2

زن املعادلة الكيميائية، وحدد كتلة C2H5OH التي تتكون 750 g C6H12O6 من ختمر

يمثـل كل صنـدوق يف الشـكل 11-5 حمتويـات دورق. . 58حيتوي أحدمها عىل كربيتيد اهليدروجني، وحيتوي اآلخر عـىل األكسـجني، وعنـد مزجهام حيـدث تفاعـل وينتج بخـار مـاء وكربيـت. متثـل الدوائـر احلمراء يف الشـكل األكسـجني، يف حني متثل الدوائر الصفراء الكربيت، أما

الدوائر الزرقاء فتمثل اهليدروجني.

a. اكتب المعادلة الكيميائية الموزونة لهذا التفاعل.ا األلوان نفسـها، أعد رسـم الورق بعد b. مسـتخدم

حدوث التفاعل.

+

الشكل 5-11اللحـام إذا تفاعلت mol 5.50 من كربيد الكالسـيوم مع . 59

كميـة فائضـة من املاء، فـام عدد موالت غاز األسـيتيلني (غاز يستخدم يف اللحام) الناتج؟

CaC2(s) + 2H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + C2H2(g)

مضاد احلموضة عندما يذوب قرص مضاد احلموضة يف . 60ا بسبب التفاعل بني كربونات الصوديوم املاء يصدر أزيز H3C6H5O7 ومحـض السـرتيك NaHCO3 اهليدروجينيـة

حسب املعادالت اآلتية: 3 NaHCO3(aq) + H3C6H5O7(aq) → 3CO2(g) + 3H2O(l) +

Na3C6H5O7(aq)

مـا عـدد مـوالت Na3C6H5O7 الناجتـة عنـد إذابة قرص واحد حيتوي عىل mol NaHCO3 0.0119 ؟

353535

غـاز الدفيئة يرتبط غاز ثاين أكسـيد الكربـون مع ارتفاع . 61درجـات حرارة الغالف اجلوي لألرض. وهوينطلق إىل اهلواء عند احرتاق األوكتان يف اجلازولني. اكتب املعادلة املوزونـة لعمليـة احـرتاق األوكتـان، ثـم احسـب كتلة األوكتـان املطلوبـة إلطـالق mol 5.00 من ثاين أكسـيد

.CO2 الكربونيتفاعـل حملـول كرومات البوتاسـيوم مـع حملول نرتات . 62

الرصـاص(II) إلنتـاج راسـب أصفـر مـن كرومـات الرصاص(II) وحملول نرتات البوتاسيوم.


.b عن الناجتة (II)الرصاص كرومات كتلة حدد تفاعل mol 0.250 من كرومات البوتاسيوم.

وقود الصاروخ يسـتخدم التفاعل املولد للطاقة احلرارية . 63أكسـيد فـوق وسـائل N2H4 اهليدرازيـن سـائل بـني ا للصواريخ. واملواد الناجتة عن اهليدروجنيH2O2 وقـود

هذا التفاعل هي غاز النيرتوجني واملاء.


.b إلنتاج الالزم باجلرام، اهليدرازين، مقدار ما mol 10.0 من غاز النيرتوجني؟

الكلوروفورم CHCl3 مذيب مهم ينتج عن تفاعل امليثان . 64والكلور.

CH4(g) +3Cl2(g) → CHCl3(g) + 3HCl(g)

ما مقدار CH4 باجلرامات الالزم إلنتاج g CHCl3 50.0؟ إنتاج األكسجني تسـتخدم وكالة الفضاء الروسية سوبر . 65

أكسيد البوتاسـيوم KO2 إلنتاج األكسـجني يف البدالت 4KO2 + 2 H2O + 4 CO2 → 4KHCO3 + 3O2 .الفضائيـة

أكمل اجلدول 5-3.

53KO2

H2O

CO2

KHCO3

O2

380g

اجلازولـني . 66 مـن مزيـج عـن عبـارة gasohol وقـود واإليثانـول. زن املعادلـة اآلتية وحدد كتلـة CO2 الناجتة

عن احرتاق g 100.0 من اإليثانول.C 2 H 5 O H (l) + O 2(g) → C O 2(g) + H 2 O (g)

بطارية السـيارة. يسـتخدم من بطارية السيارة الرصاص . 67وأكسـيد الرصاصIV وحملول محـض الكربيتيك إلنتاج التيـار الكهربائـي. واملـواد الناجتة عن هـذا التفاعل هي

حملول كربيتات الرصاصII واملاء.

.a.اكتب معادلة موزونة هلذا التفاعل

.b الناجتة عن تفاعل II حدد كتلة كربيتات الرصاصأكسـيـد من فائضة كمية مـع رصـاص 25.0 g

الرصـاص IV ومحض الكربيتيك. يسـتخلص الذهب من اخلام بمعاجلته بمحلول سـيانيد . 68

الصوديوم يف وجود األكسجني واملاء. 4Au(s) + 8NaCN(aq) +O2 (g) + 2H2O(l) →

4NaAu(CN)2(aq) + 4NaOH(aq)

.a 25.0 g حدد كتلة الذهب املستخلص إذا استخدممن سيانيد الصوديوم.

.b النسبة فام ،150.0 g الذهب خام كتلة كانت إذا املئوية للذهب يف اخلام؟

األفالم: حتتوي أفالم التصوير عىل بروميد الفضة مذابا يف . 69ض هذه األفالم للضوء يتحلل بعض اجلالتني. وعند تعرويتم الفضة. من صغرية حبيبات ا منتج الفضة بروميد للضوء يتعرض مل الذي اجلزء من الفضة بروميد إزالة

بمعاجلة الفيلم يف ثيوكربيتات الصوديوم. Ag Br (s) + 2Na 2 S 2 O 3(aq) →

Na 3 Ag ( S 2 O 3 ) 2(aq) + NaBr (aq)

من 572.0 g إزالة عن الناجتة Na3Ag(S2O3)2 كتلة حدد .AgBr بروميد الفضة

363636

5-3

كيـف تسـتخدم النسـبة املوليـة يف إجيـاد املـادة املحـددة . 70للتفاعل؟

عـد العبـارة التالية غـري صحيحـة: ( املادة . 71 وضـح ملاذا تاملحددة للتفاعل هي املادة املتفاعلة ذات الكتلة األقل).

متثل املربعات يف الشكل 12-5 العنرصM، ومتثل الدوائر . 72.N العنرص

5-12


.b 1، ومتثل كل دائرةmol M إذا كان كل مربع يمثل التي M و N من كل موالت عدد فام ، 1mol N

كانت موجودة عند بداية التفاعل؟.c ما عدد موالت املادة الناجتة؟ ما عدد موالت كل

من العنرصين M وN التي مل تتفاعل؟.d أي العنرصين مادة حمددة للتفاعل؟ وأهيام مادة

فائضة؟

73 . (C2H2)13-5 التفاعـل بـني اإليثايـن الشـكل يوضـح واهليدروجـني، واملـادة الناجتـة هي اإليثـان (C2H6). ما

دة للتفاعل وما املادة الفائضة؟ وضح ذلك. املادة املحد

C12-03C-828378-08

+ +→

5-13

بطاريـة نيـكل - حديـد: اخـرتع تومـاس أديسـون عام . 741901 بطارية نيكل-حديد. ومتثل املعادلة التالية التفاعل

الكيميائي يف هذه البطارية:Fe(s) + 2NiO(OH)(s) + 2 H 2 O(l) →

Fe(OH ) 2 (s) + 2Ni(OH ) 2 (aq)

5.0 mol التي تنتج عن تفاعل Fe(OH)2 ما عدد موالت Fe مع mol NiO(OH) 8.0؟

أحـد مركبـات الزينـون القليلـة التـي تتكون هو سـابع . 75 CsXeF7 ما عدد موالت .CsXef7 فلوريد زينون سـيزيومالتـي يمكـن إنتاجهـا مـن خـالل تفاعـل mol 12.5 من mol 10.0 مـن سـابع فلوريـد فلوريـد السـيزيوم مـع

الزينون.

ا من تفاعل اهليامتيت . 76 إنتاج احلديد يستخرج احلديد جتاريFe2O3 مـع أول أكسـيد الكربـون. مـا مقـدار احلديـد،

25.0 mol باجلرامـات، الـذي يمكـن إنتاجه من تفاعـلهيامتيت Fe2O3 مع mol 30.0 من أول أكسيد الكربون؟

F e 2 O 3(s) + 3 CO (g) → 2 Fe (s) + 3 CO 2(g)

ينتـج كلوريـد الفسـفور عـن تفاعـل غـاز الكلـور مـع . 77الفوسـفور P 4 الصلـب مخايس. وعند تفاعـل 16.0g من الكلور مع 32.0g من الفوسفور، فأي املادتني املتفاعلتني

دة للتفاعل، وأهيام فائضة ؟ د حم

البطارية القلوية: تنتج البطارية القلوية الطاقة الكهربائية . 78حسب املعادلة التالية:

Zn (s) + 2Mn O 2(s) + H 2 O (l) →

Zn(OH ) 2(s) + M n 2 O 3(s)

.a 25.0 g Zn دة للتفاعل إذا تفاعلت ما املادة املحدمع g MnO2 30.0؟

.b.الناجتة من التفاعل Zn(OH)2 حدد كتلة

373737

ا مع الربوم إلنتاج بروميد الليثيوم، . 79 يتفاعل الليثيوم تلقائياكتـب معادلة كيميائية موزونة هلذا التفاعل. وإذا تفاعل

ا فام: g 25.0 من الليثيوم مع g 25.0 من الربوم مع

.a.دة للتفاعل املادة املحد

.b.كتلة بروميد الليثيوم الناجتة

.c.املادة الفائضة وكتلتها املتبقية

5-4

ما الفرق بني املردود الفعيل واملردود النظري؟. 80كيف يتم حتديد كل من املردود الفعيل واملردود النظري؟. 81هل يمكن أن تكون نسبة املردود املئوية ألي تفاعل أكثر . 82

من %100؟ وضح إجابتك.ما العالقة الرياضية املسـتخدمة يف حسـاب نسبة املردود . 83

املئوية للتفاعل الكيميائي؟مـا البيانـات التجريبيـة التـي حتتـاج إليهـا حلسـاب كل . 84

مـن املردود النظري ونسـبة املـردود املئويـة ألي تفاعل كيميائي؟

يتفاعل أكسـيد الفلز مـع املاء لينتج هيدروكسـيد الفلز. . 85مـا املعلومات األخـر التي حتتـاج إليها لتحديد نسـبة

املردود املئوية هليدروكسيد الفلز يف التفاعل؟تفحـص التفاعل الظاهر يف الشـكل 14-5. هل يسـتمر . 86

هـذا التفاعل حتـى النهاية؟ فـرس إجابتك، ثم احسـب نسبة املردود املئوية للتفاعل.

AB

5-14

السـكروز . 87 ختمـر عـن ينتـج :(C2H5OH) اإليثانـول

C12H22O11 مع وجود اإلنزيامت.

C 12 H 22 O 11 (aq) + H 2 O(g) → 4 C 2 H 5 OH(l) + 4C O 2 (g)

حدد املردود النظري ونسـبة املردود املئوية لإليثانول إذا ر g 684 من السكروز وكان الناتج g 349 إيثانول. ختم

يسـتخلص أكسـيد الرصـاص(II) بتحميـص اجلالينـا؛ . 88كربيتيد الرصاص(II)، يف اهلواء.

PbS(s) + O 2 (g) → PbO(s) + S O 2 (g)

.a لـ النظري املردود وحدد الكيميائية املعادلة زن .PbS 200 من كربيتيد الرصاص g إذا سخن PbO

.b؟PbO 70.0 من g ما نسبة املردود املئوية إذا نتج

أوعية . 89 يف اهليدروفلوريك محض حماليل حفظ يمكن ال الزجاج يف السليكا أكسيد مع يتفاعل ألنه زجاجية؛ حسب H2SiF6 الفلوروسيليسك سدايس محض نتج لي

املعادلة التالية:Si O 2(s) + 6H F (aq) → H 2 Si F 6(aq) + 2 H 2 O (l)

:45.8 g H2SiF6 40.0 ونتج g HF 40.0 مع g SiO2 إذا تفاعل

.aدة للتفاعل؟ ما املادة املحد

.bما الكتلة املتبقية من املادة الفائضة؟

.c؟H2SiF6 ما املردود النظري لـ

.dما نسبة املردود املئوية؟

تتحلـل كربونات الكالسـيوم CaCO3 عند التسـخني إىل . 90 .CO2 وثاين أكسيد الكربون CaOأكسيد الكالسيوم

.a235.0؟ g CaCO3 إذا حتلل CO2 ما املردود النظري لـ

.b97.5؟ CO2 g إذا نتج CO2 ـ ما نسبة املردود املئوية ل

383838

يتـم إنتاج امليثانول، من تفاعل أول أكسـيد الكربون مع . 91غاز اهليدروجني.

CO + 2 H 2 → C H 3 OH

إذا تفاعـل g 8.50 مـن أول أكسـيد الكربـون مـع كمية فائضـة مـن اهليدروجـني ونتـج g 8.52 مـن امليثانـول،

فأكمل اجلدول 4-5، واحسب نسبة املردود املئوية.

54

CO(g)C H 3 OH(l)

8.50 g

28.01 g/mol32.05 g/mol

ا بتسخني مزيج من فوسفات . 92 رض جتاري الفوسفور P4: حيالكالسيوم Ca3(PO4)4، والرمل SiO2، وفحم الكوك C يف

فرن كهربائي وتتضمن العملية خطوتني مها:

2C a 3 (P O 4 ) 2(s) + 6Si O 2(s) → 6CaSi O 3(l) + P 4 O 10(g)

P 4 O 10(g) + 10 C (s) → P 4(g) + 10C O (g)

يتفاعـل P4O10 الناتـج عـن التفاعـل األول مـع الكميـة الفائضـة مـن الفحـم يف التفاعـل الثـاين. حـدد املردود 400.0 g 250 و g Ca3(PO4)4 إذا سـخن P4 النظـري لـــا، و حـدد نسـبة املـردود املئويـة لــ P4، إذا كان SiO2 مع

. (45.0 g) يساوي P4 املردود الفعيل لـمع . 93 اهليدروكلوريك محض تفاعل من الكلور يتكون

ا للمعادلة املوزونة التالية: أكسيد املنجنيز وفق

Mn O 2 + 4HCl → MnC l 2 + C l 2 + 2 H 2 O

احسـب املردود النظري ونسـبة املـردود املئويـة للكلور إذا تفاعـل g MnO2 96.9 مع g HCl 50.0، وكان املردود

. (20.0 g)هو Cl2 الفعيل لـ

يتفاعـل كربيتيـد األمونيـوم مع نـرتات النحـاس II من . 94

خـالل تفاعـل إحـالل مـزدوج. ما النسـبة املوليـة التي نـرتات مـوالت عـدد لتحديـد اسـتخدامها يمكنـك األمونيـوم NH4NO3 الناجتـة إذا عرفـت عـدد مـوالت

كربيتيد النحاس CuS II ؟عند تسـخني أكسيد النحاسII مع غاز اهليدروجني ينتج . 95

عنرص النحاس واملاء. ما كتلة النحاس الناجتة، إذا تفاعل g 32.0 من أكسيد النحاس II؟

تلوث اهلواء يتحول أكسيد النيرتوجني امللوث واملوجود . 96يف اهلواء برسعة إىل ثاين أكسيد النيرتوجني عندما يتفاعل

مع األكسجني.


.b لتحويل استخدامها يمكن التي املولية النسبة ما ثاين أكسيد النيرتوجني إىل موالت موالت أكسيد

النيرتوجني؟التحليل الكهربائي: حدد املردود النظري ونسبة املردود . 97

املاء من 36.0 g حتليل تم إذا اهليدروجني لغاز املئوية إىل إضافة اهليدروجني غاز من 3.80 g إلنتاج ا كهربائي

األكسجني.

ـل واسـتنتج: تم احلصـول يف إحـد التجارب عىل . 98 حلنسبة مردود مئوية %108، فهل هذه النسبة ممكنة؟ وضح ذلك. افرتض أن حساباتك صحيحة، فام األسباب التي

قد تفرس مثل هذه النتيجة؟الحـظ واسـتنتج: حـدد مـا إذا كان أي مـن التفاعالت . 99

دة للتفاعل ، ثم حدد تلك التاليـة يعتمد عىل املـادة املحداملادة.

.a كلوريـد إلنتـاج البوتاسـيوم كلـورات حتـلـل البوتاسيوم واألكسجني.

.b تفاعـل نـرتات الفضة مـع محـض اهليدروكلوريكإلنتاج كلوريد الفضة ومحض النيرتيك.

393939

دة . 100 طبـق: أجـر الطـالب جتربـة ملالحظـة املـواد املحدوالفائضة، فأضافوا كميات خمتلفة من حملول فوسـفات الصوديـوم Na3PO4 إىل الكؤوس، ثم أضافوا كمية ثابتة مـن حملول نرتات الكوبالـت Co(NO3)2 (II)، وحركوا املحاليل، ثم تركوها يف الكؤوس طوال اليوم. ويف اليوم التـايل وجدوا أن كال منها حيتوي عىل راسـب أرجواين. الطـايف مـن كل كأس عـىل السـائل الطـالب سـكب حدة، وقسـموه إىل قسـمني، ثم أضافوا نقطة من حملول فوسفات الصوديوم إىل القسم األول، ونقطة من حملول نرتات الكوبالت إىل القسم الثاين، وأدرجوا بياناهتم التي

حصلوا عليها يف اجلدول 5-5 عىل النحو التايل:

Na3PO4CoNO3255

Na3PO4

CONO32

Na3PO4

CONO32

1 5.0 mL10.0 mLراسب أرجواين

ال يوجد راسب

210.0 mL10.0 mLال يوجد

راسبراسب أرجواين






.b للتفاعل دة املحد املادة النتائج، عىل بناء حدد والفائضة لكل جتربة.

صمـم جتربـة لتحديـد نسـبة املـردود املئويـة لكربيتات . 101النحـاس(II) الالمائيـة مـن خـالل تسـخني كربيتـات

النحاس(II) املائية إلزالة املاء.

طبـق: يمكنـك إعـادة اشـعال النـار يف اخلشـب بعـد . 102ا عىل مخودهـا بتحريك اهلواء الذي فوقها. وضح، اعتامداحلسـابات الكيميائية، ملاذا تشتعل النار من جديد عندما

حترك اهلواء من فوقها؟

عند تسخني g 9.59 من أكسيد الفناديوم مع اهليدروجني، . 103

ينتج املاء وأكسـيد فانديـوم آخر كتلتـه (g 8.76). وعند تعريض أكسيد الفانديوم الثاين حلرارة إضافية مع وجود

اهليدروجني تتكون g 5.38 من الفانديوم الصلب . .a.حدد الصيغ اجلزيئية لكال األكسيدين.b من خطوة لكل موزونة كيميائية معادلة اكتب

خطوات التفاعل..c هذا إلكامل الرضورية اهليدروجني كتلة حدد

التفاعل.

لقد الحظت أن ذوبان السـكر يف الشاي الساخن أرسع . 104منه يف الشاي البارد. لذا فقد قررت أن االرتفاع يف درجة احلـرارة يزيد من رسعة ذوبان السـكر يف املاء. فهل هذه

العبارة فرضية أم نظرية؟اكتب التوزيع اإللكرتوين لذرات العنارص التالية: . 105

.aالفلور

.bالتيتانيوم

.cاأللومنيوم

.dالرادون

ارشح ملاذا توجد الالفلزات الغازية عىل صورة جزيئات . 106ثنائية الذرة، مع أن غازات العنارص األخر موجودة يف

صورة ذرة واحدة فقط. اكتب معادلة موزونة لتفاعل البوتاسيوم مع األكسجني. . 107

404040

تلـوث اهلـواء ابحـث يف ملوثـات اهلـواء الناجتـة . 108عن احـرتاق اجلازولـني يف حمرك السـيارة، ناقش ا امللوثات الشائعة والتفاعل الذي ينتجها، موضحباسـتخدام احلسـابات الكيميائيـة، كيـف يمكـن ختفيف نسبة كل ملوث إذا ازداد عدد األشخاص

الذين يستخدمون النقل اجلامعي؟عمليـة هابر تعد نسـبة املـردود املئويـة لألمونيوم . 109

الناجتـة عن احتاد اهليدروجني مع النيرتوجني حتت الظـروف العادية قليلة للغايـة. إال أن عملية هابر تـؤدي إىل احتـاد اهليدروجـني والنيرتوجـني حتت مـت لكـي تزيـد النواتج. م جمموعـة ظـروف صابحـث يف الظـروف املسـتخدمة يف عمليـة هابر،

وبني أمهية تطوير هذه العملية.

فوق احلـرشات من الكثري تنتج الكيمـيـائي الدفاع C6H4(OH)2 واهليدروكونني H2O2 أكسـيد اهليدروجني

.وقد استغلت بعض أنواع اخلنافس هذه القدرة وقامت فكانت مساعد، بعامل الكيميائية املواد هذه بخلط ا ا كيميائي ا للحرارة ورذاذ ا طارد النتيجة تفاعال كيميائيا ألي مفرتس. يأمل الباحثون يف استخدام ساخنا مهيج

طريقة مماثلة إلشعال املحركات التوربينية للطائرة.15-5 املعادلة الكيميائية غري املوزونة ويوضح الشكل

التي تنتج الرذاذ.

H2O 2

C6H4O2C6H4(OH)2

H2O O 2

OH

OH

O

O

+ + + +

5-15

زن املعادلة الظاهرة يف الشـكل 15-5. وإذا كانت . 110خنفسـاء ختتـزن mg 100 مـن اهليدروكونـني مـع mg 50 من فوق أكسـيد اهليدروجني، فأي املادتني

دة للتفاعل؟ حمدمـا الــامدة الفائـضـة؟ وما الكتلـة املتبـقـيـة منها . 111

بامللجرام؟كم mg ينتج من البنزوكوينني؟. 112

414141

تعتمد احلسابات الكيميائية عىل:. 1

.aالنسب املولية الثابتة.cثابت أفوجادرو

.bقانون حفظ الطاقة.dقانون حفظ املادةاستعن بالرسم اآليت لإلجابة عن األسئلة من 2 إىل 4.

Na2CO3500.0 gNaCl

700.0 g

Ca(OH) 2300.0 g

NaH2PO4350.0 g

KClO 3200.0 gAgNO3

100.0 g

حيرض فلز الفضة النقي باستخدام التفاعل اآليت:. 2

Cu(s) + 2AgNO3(aq) → 2Ag(s) + Cu(NO3)2(aq)

مـا كتلة فلـز النحاس باجلرامـات املطلوبـة للتفاعل مع ا؟ AgNO3 متام

.a18.0g.b37.3g.c74 g.d100.0 gتعد طريقة يل بالنك الطريقة التقليدية لتصنيع هيدروكسيد . 3

الصوديوم حسب املعادلة اآلتية: Na2CO3(aq) + Ca(OH)2(aq) → 2NaOH(aq) + CaCO3

ما احلد األعىل لعدد املوالت لـ NaOH الناجتة باستخدام كميات املواد الكيميائية املتوافرة .

.a4.050 mol.c4.720 mol

.b8.097 mol.d9.430 mol

يتـم حتضـري مركـب ثنائـي اهليدروجني بريوفوسـفات . 4الشـائع باالسـم واملعـروف ،Na2H2P2O7 الصوديـوم مسـحوق اخلبز- بتسـخني Na2H2PO4 إىل درجة حرارة

عالية حسب املعادلة اآلتية:2 NaH2PO4(s) → Na2H2P2O7(s) + H2O(g)

فـإذا كانـت الكميـة املطلوبـة g Na2H2P2O7 444.0 ، فكـم ـا مـن NaH2PO4 يلزم رشاؤها إلنتـاج هذه الكمية من جرام

Na2H2P2O7؟

.a0.000g.c94.00 g

.b130.0 g.d480.0 g

يتحلل أكسـيد الزئبـق األمحر حتت تأثري احلـرارة العالية . 5ليكـون فلـز الزئبـق وغـاز األكسـجني حسـب املعادلة

اآلتية:2HgO(s) → 2Hg(l) + O2(g)

1.54 mol O2 لتكويـن 3.55 mol HgO حتللـت فـإذا وg Hg 618، فام نسبة املردود املئوية هلذا التفاعل؟

.a13.2%.c42.5%

.b56.6%.d86.8%

استعن بالرسم اآليت لإلجابة عن السؤالني 6 و 7.

Y

Y YY

YYY

Y

Y

Y ZZZ

Z

ZZZ

Z

ZZZ

ZZZ

ZZZ

ZZZ

ZZZ

ZZZ

ZZZ

Z WWW

WW

WWW

WW

WWW

WW

WWW

WW

WWW

WW

WWW

WWY

ZZ

Z

YY

Y

X X X X X X X X X X X X X XX X X X X X X X X X X X X X

1 …QhódG ∫hó÷G

2

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

13 14 15 16 17

18

أي العنارص له أكرب نصف قطر ذري يف دورته ؟. 6

.aW.bX.cY.dZ

أي جمـاالت الطاقة الفرعية اآلتية توجد فيها إلكرتونات . 7العنارص املصنفة (W)؟

.aS.bp.cD.df

ما عدد موالت تيتانيت الكوبلت Co2TiO4 III املوجودة . 8يف g 7.13 من املركب؟

.a2.39× 101 mol

.b3.10×10-2 mol

.c3.22×101 mol

.d4.17×10-2 mol

.e2.28×10-2 mol

424242

يشـتعل 2N2H(CH3) عنـد مالمسـته لرابع أكسـيد ثنائي . 9

. N2O4 النيرتوجني(CH3)2N2H2(l) + 2 N2O4(l) → 3N2(g) + 4H2O(g) + CO2(g)

وألن هـذا التفاعل ينتج كمية هائلة من الطاقة عن كمية قليلـة من املواد املتفاعلة، فقد اسـتعمل لنقل الصواريخ يف رحـالت أبولـو للقمر. فـإذا اسـتهلك mol 18.0 من رابع أكسـيد ثنائي النيرتوجني يف هـذا التفاعل، فام عدد

موالت غاز النيرتوجني الناجتة؟

استخدم األشكال اآلتية لإلجابة عن األسئلة من 10 إىل 14.

.a

C09-23C-828378-08

.d

C09-23C-828378-08

.b

C09-23C-828378-08

.e

C09-23C-828378-08

.c

C09-23C-828378-08

أي األشكال أعاله يمثل جزيء كربيتيد اهليدروجني؟. 10أي األشـكال يمثل جزيئات هلا أربعة أزواج مرتبطة من . 11

اإللكرتونات وال حتتوي أي زوج من اإللكرتونات غري املرتبطة؟

أي األشكال يعرف بالشكل اهلرمي؟. 12أي األشكال يمثل ثاين أكسيد الكربون؟ . 13أي األشـكال يمثـل جزيئـا فيه جماالت مهجنـة من نوع . 14

sp2؟

استخدم اجلدول اآليت يف اإلجابة عن السؤالني 15 و 16.

kJmol11496الصوديوم

12736املاغنسيوم

13578األلومنيوم

14787السليكون

151012الفوسفور

161000السيلينيوم

171251الكلور

181521األرجون

ا، وضع العـدد الذري عىل . 15 مثـل البيانـات السـابقة بيانياملحور السيني.

وضـح اخلط الذي تتغري فيه طاقـة التأين، وكيف ترتبط . 16إلكرتونات تكافؤ العنرص؟

434343

العامةالفكرة تفـرس نظرية احلركة اجلزيئية

اخلصائـص املختلفـة للمـواد الصلبة والسـائلة والغازية.

1-6 الغازاتد الغازات وتنترش، كام الرئيسةالفكرة تتمـد

أهنا قابلة لالنضغاط؛ ألهنا ذات كثافة منخفضة، ا دائمة احلركة. وتتكون من جسيامت صغرية جد

2-6 قوى التجاذب د القـو بني اجلزيئية - الرئيسةالفكرة حتد

ومنها قو التشـتت، والقـو الثنائية القطبية، والروابط اهليدروجينية - حالة املادة عند درجة

حرارة معينة.

3-6 المواد السائلة والمواد الصلبةالصلبـة املـواد جلسـيامت الرئيسةالفكرة

والسـائلة قدرة حمدودة عىل احلركة، كام يصعب ضغطها بسهولة.

4-6 تغيرات الحالة الفيزيائيةالرئيسةالفكرة تتغري حالة املادة عند إضافة

الطاقة إليها أو انتزاعها منها.

حيتـوي مقيـاس اليـود للحـرارة عـىل عدة • جرامـات مـن اليـود داخـل كـرة حمكمـة

اإلغالق.ل • عندمـا ترتفـع درجة حـرارة اجلـو يتحو

اليـود مبـارشة من احلالة الصلبـة إىل احلالة الغازية.

كلام ارتفعـت درجة احلـرارة أصبح اللون • البنفسجي داكنا أكثر.


States of Matter حاالت المادة

444444

ختتلـف السـوائل يف خواصها الفيزيائية؛ مـن حيث اللون والكثافة ورسعة االنسـياب وغريها. فمثال نصف رشاب القيقب، والعسل، وبعض الزيوت أهنا ثقيلة؛ إذ ال تنساب

بسهولة مقارنة باملاء.

A B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O P

اقرأ تعليامت السالمة يف املخترب.. 1ا بـ ml 100 من املاء.. 2 ج ا مدر امأل خمبارا . 3 ثبت بمسـاعدة زميلك مسـطرة رأسـي

إزاء املخبـار، ثم أسـقط كرة زجاجيـة صغرية (أو أي دة عىل املسطرة جسـم كروي صغري) من النقطة املحدفوق سـطح املـاء. اسـتعن بسـاعة اإليقاف حلسـاب الزمـن الـذي تسـتغرقه حتى تصـل إىل قـاع املخبار.

سجل هذا الزمن يف جدول البيانات.ر اخلطوتني 2 و3 مرتني أخريني، وذلك بإسـقاط . 4 كـر

الكـرة مـن االرتفـاع نفسـه يف كل مـرة، ثم احسـب متوسـط زمن وصـول الكرة إىل القـاع يف املحاوالت

الثالث.ر اخلطـوات 4-2 باسـتخدام زيت نبـايت بدال من . 5 كر

املاء.

قارن بني متوسط زمن سقوط الكرة يف السائلني.. 1اسـتنتج العالقة بني الزمن الذي سـجلته يف كل مرة، . 2

وبني مد انسيابية السائل يف أثناء سكبه. كيف تؤثر درجة حرارة السائل يف رسعة الكرة م جتربـة للتحقق من ن فرضيـة، ثم صم املتحركـة فيه؟ كو

فرضيتك.

اعمـل املطوية اآلتيـة لتسـاعدك عىل تلخيص

املعلومـات عن حـاالت املادة الثالث.

عنـد ورقـة اثـن 1 ا، عىل أن تكون منتصفهـا طولياحلافـة اخللفية أطول من احلافة

األمامية cm 2 تقريبا.

ل 2 اطـو الورقة لتشـك ثالثة أجزاء متساوية.

3 افتـح الورقـة عىل أن تعـود إىل الوضـع السـابق، ثـم قـص اجلزء األمامي عند موضع الثني لكي حتصل عىل 3 أجزاء.

4 سم األجزاء الثالثة عىل النحو اآليت:

غازية، سائلة، صلبة.

6-2 المطويات وخلـص املعلومات عن حاالت املادة الثالث كال منها حتت العنوان املناسب هلا يف أثناء قراءتك هلذا الدرس.

C05-01A-874637

C05-01A-874637

C05-01A-874637

C05-01A-874637




454545

6-1ا�هداف

نظرية احلركة اجلزيئية لتفسري سلوك الغازات.

تأثري الكتلـة يف رسعة االنتشار والتدفق.

كيفية قياس ضغط الغاز وحساب الضغط اجلزئي له.

مراجعة المفردات الطاقة الناشئة

عن احلركة.المفردات الجديدة

نظرية احلركة اجلزيئيةالتصادم املرندرجة احلرارة

االنتشارقانون جراهام للتدفق

الضغطالبارومرت

باسكال الغالف اجلوي

قانون دالتون للضغوط

Gases الغازات الرئيسةالفكرة

إذا نمت عىل مرتبـة فيها هواء مضغوط فال بد أنك سـتالحظ الفرق بينها وبني النوم عىل األرض! وال بد أنك شعرت بالدفء والراحة عندما استخدمت املرتبة

غطت يف داخلها. التي اكتسبت خصائصها من خصائص جسيامت اهلواء التي ض

نظرية الحركة الجزيئية The Kinetic-Molecular Theory

ا أن تركيب املادة (نوع الذرات املكونة) وبنيتها (ترتيب الذرات) حيددان لقد تعلمت سـابقا. وباالعتامد عىل اخلصائـص الكيميائية للامدة، كام أهنام يؤثران يف خصائصها الفيزيائية أيضح يف املظهـر اخلارجـي للامدة يمكنك التمييز بني الذهب واجلرافيـت والزئبق، كام هو موضالشـكل 1-6. وعـىل النقيض من ذلك تبدي املواد التي تكـون يف احلالة الغازية عند درجة حـرارة الغرفـة خصائـص فيزيائية متشـاهبة عىل الرغـم من اختـالف بنيتها. فلـامذا توجد اختالفات يسـرية بني سـلوكات الغازات؟ وملاذا ختتلف اخلصائص الفيزيائية للغازات عن

خصائص املواد السائلة والصلبة؟

لقـد عـرف العلامء مع بدايـة القرن الثامن عرش كيف يمكن مجع النواتـج الغازية عن طريق إحالهلـا حمـل املاء، ولكنهم يسـتطيعون اآلن مراقبة كل غاز، وقيـاس خصائصه عىل حدة. اقرتح الكيميائيان لدويغ بولتزمان وجيمس ماكسويل Boltzman and Maxwell عام رف هذا النموذج ا لتفسري خصائص الغازات. وقد ع 1860م -كل منهام عىل حدة - نموذج

بنظريـة احلركـة اجلزيئية؛ وذلـك ألن الغازات مجيعها التـي اختربها بولتزمان وماكسـويل تتكون من جسـيامت؛ حيث لألجسـام املتحركة طاقة تسـمى طاقة حركية. وتصف نظرية احلركة اجلزيئية سـلوك املادة باالعتامد عىل حركة جسـيامهتا. ولقد وضع هذا النموذج عدة

افرتاضات حول حجم جسيامت الغاز وحركتها وطاقتها.

6-1

464646

C13-01C-828378-08

6-2

ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جدالفراغات التي تفصل بينها، كام أهنا متباعدة، لذلك تنعدم قو التجاذب والتنافر فيام بينها. إن حركة جسـيامت الغاز مسـتمرة وعشوائية، وتتحرك يف خط مستقيم حتـى تصطدم بجسـيامت أخر أو بجـدار الوعاء الذي توجد فيه، كام يبني الشـكل 6-2. فقد الطاقـة احلركية، وتعـد التصادمـات بني جسـيامت الغـاز مرنـة. ويف التصادم املـرن ال ت

ولكنها تنتقل بني اجلسيامت املتصادمة. هنـاك عامالن حيـددان الطاقـة احلركية للجسـيم، مها: كتلة اجلسـيم،

ورسعته. ويمكن التعبري عن الطاقة احلركية للجسيم بالعالقة اآلتية:

KE = 1 _ 2

m v 2

حيث: KE = الطاقة احلركية، m = كتلة اجلسيم، v = رسعة اجلسيم املتجهة.

نجد أن جلسـيامت عينة من غاز معني الكتلة نفسـها، إال أنه ليس هلا الرسعة نفسـها، لذلك ـا ملتوسـط الطاقة ليس هلا كمية الطاقة احلركية نفسـها. ولذا تسـتخدم درجة احلرارة مقياس

احلركية جلسيامت املادة.

Explaining the Behavior fo Gases تفسير سلوك الغازاتتساعد نظرية احلركة اجلزيئية عىل تفسري سلوك الغازات؛ إذ تسمح حركة اجلسيامت الدائمة ا، كام حيدث عند ملء كرة باهلواء، أو مثال للغاز أن يتمدد حتى يمأل الوعاء املوجود فيه متام

عند نفخ بالون باهلواء، حيث تنترش جسيامت الغاز، وتتوزع لتمأل الوعاء كله. تذكر أن الكثافة هي كتلة اجلسـم يف وحـدة احلجم، وأن كثافة غاز الكلور عنـد درجـة حرارة C°20 تسـاوي( g/ml 3-10 × 2.95 )، وكثافة الذهب الصلب تسـاوي (g/ml 19.3). لذا فإن كثافة الذهب تزيد عىل كثافة الكلور 6500 مرة تقريبا. وال يمكن أن يعز هذا الفرق الكبري بني الكثافتني إىل االختالف بني كتلة ذرات الذهب وجسيامت الكلور فقط (حوايل 3:1). كام تنص نظرية احلركة اجلزيئية عىل وجود فراغ كبري بني جسـيامت الغاز،

لذلك يكون عدد جسيامت الكلور أقل من عدد ذرات الذهب يف احلجم نفسه.لذلك يكون عدد جسيامت الكلور أقل من عدد ذرات الذهب يف احلجم نفسه.

ا مقارنة بحجوم ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد ا مقارنة بحجوم تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد تتكون الغازات من جسـيامت ذات حجوم صغرية جد

(Gas) / غازالكلمـة مـن أصلهـا يـأيت chaos، ومعناهـا الالتينيـة

فراغ.

474747

إذا عرصت وسـادة من البولسـرتين بالضغـط عليها فإن حجمها يقـل؛ وذلـك ألن قطع البولسـرتين حتتوي عىل فراغـات كبرية مملوءة باهلواء. وتسـمح الفراغـات بني جسـيامت اهلواء الذي يمأل فراغات البولسـرتين بانضغـاط اهلواء. وعند التوقـف عـن الضغط تعمل حركة جسـيامت اهلواء العشـوائية عىل مـلء الفراغات مرة أخر، فتعود الوسادة إىل وضعها السابق. ويوضح الشكل 3-6 ما حيدث لكثافة الغاز

املوجود يف وعاء يف أثناء انضغاطه ومتدده.ـا لنظريـة احلركة اجلزيئيـة، فإنـه ال أمهية لقـو التجاذب بني وفقا، و يكون جسـيامت الغاز. وهلذا تنسـاب هذه اجلسيامت بسـهولة ويتجاوز بعضها بعضاملكان الذي ينسـاب فيه الغاز يف كثري من األحيان مشـغوال بغاز آخر، وتتسـبب احلركة العشـوائية جلسـيامت الغـازات باختـالط بعضها ببعض، حتـى يصبح توزيـع الغازات

املختلطة متساويا.ـا، وقد يكون هذا املصطلح حديثا، ولكن عملية يصف االنتشـار حركة تداخل املواد معاالنتشـار مألوفة لك. فأنت تشـم رائحة الطعام عند طهيه يف أرجاء املنزل كلها؛ بسـبب انتشار جسيامت الغاز من منطقة ذات تركيز عال (وهي يف هذه احلالة املطبخ) إىل منطقة

ذات تركيز منخفض (باقي أرجاء املنزل).أما التدفق فهو عملية ذات صلة باالنتشـار، وحيدث التدفق عندما خيرج الغاز من خالل ثقب صغري. فام الذي حيدث مثال عند ثقب إطار سـيارة أو بالون؟ قام توماس جراهام يف عام 1846م بإجراء جتربة لقياس معدل رسعة تدفق غازات خمتلفة عند درجة احلرارة نفسها، وقد صمم جتربته بحيث تتدفق الغازات إىل مكان ال توجد فيه مادة. وقد اكتشف

وجود عالقة عكسية بني معدل رسعة التدفق وكتلة الغاز املولية.ا مع ا عكسي قانون جراهام للتدفق ينص عىل أن معدل رسعة تدفق الغاز يتناسـب تناسـب

اجلذر الرتبيعي للكتلة املولية.

قانون جراهام:1 __

√ _________

الكتلة املولية α معدل التدفق

ا مع اجلذر الرتبيعي للكتلة املولية له. يتناسب معدل انتشار أو تدفق الغاز عكسي

6-3

484848

تعتمـد رسعة االنتشـار بالدرجة األوىل عىل كتلة اجلسـيامت؛ حيث تنترش اجلسـيامت اخلفيفة أرسع من الثقيلـة. ويمكـن وصف متوسـط الطاقة احلركية للغـازات املختلفة عند درجة احلرارة نفسـها باملعادلة KE = ½ m v 2. ومع ذلك فإن كتلة جسـيامت الغاز ختتلف من غاز إىل آخر. وحتى يكون للجسـيامت

اخلفيفة متوسط الطاقة احلركية للجسيامت الثقيلة ال بد أن يكون نفس متوسط رسعاهتا املتجهة أكرب.ا عىل معدل رسعة االنتشـار، وهذا منطقي؛ إذ تنترش اجلسـيامت الثقيلة أبطأ وينطبق قانون جراهام أيضمن اجلسـيامت اخلفيفة عند درجة احلرارة نفسـها. يمكنك باسـتخدام قانون جراهام كتابة نسبة رياضية

للمقارنة بني معدل انتشار غازين.

A معدل انتشار __ B معدل انتشار = √ ��

B الكتلة املولية لـ __ A الكتلة املولية لـ

ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟ملاذا يعتمد معدل االنتشار عىل كتلة اجلسيامت؟

61

،36.0 g/mol 17.0 والكتلة املولية لكلوريد اهليدروجني هي g/mol إذا كانت الكتلة املولية لألمونيا هي فاحسب نسبة معدل انتشارمها.

1 تحليل المسألة املعطيات هي الكتل املولية لكل من األمونيا وكلوريد اهليدروجني. وإلجياد نسبة معدل انتشارمها

استخدم معادلة قانون جراهام للتدفق.

36.0 g/mol HCl الكتلة املولية لكلوريد اهليدروجني17.0 g/mol = NH3 الكتلة املولية لألمونيا

نسبة معدل االنتشار= ؟


NH3 معدل انتشار __ HCl معدل انتشار = √ ��

HCl الكتلة املولية لـ __ NH3 الكتلة املولية لـ

36.5gmolHCl

17.0 g/mol=NH3 1.47 = √ ��

36.5 g/mol ___________ 17.0 g/mol =

نسبة معدل االنتشار = 1.473 تقويم ا�جابة

إن النسبة التقريبية 1.5 منطقية؛ حيث إن كتلة األمونيا هي نصف كتلة كلوريد اهليدروجني. كام أن قيم الكتل املولية حتتوي ا. وتكتـب اإلجابة يف صورة عـىل ثالثـة أرقام معنوية، وكذلـك اإلجابة. الحظ أن وحدات القيـاس قد ألغى بعضها بعض

صحيحة دون أي وحدة قياس.

1 ..Ne والنيون N2 احسب نسبة معدل التدفق لكل من النيرتوجنياحسب نسبة معدل االنتشار لكل من أول أكسيد الكربون وثاين أكسيد الكربون. . 2ما معدل تدفق غاز كتلته املولية ضعف الكتلة املولية لغاز يتدفق بمعدل mol/min 3.6 ؟. 3

494949

Gas Pressure ضغط الغازا حياول امليش عىل الثلج أو الوحل أو عىل األسفلت الساخن هل سبق أن شاهدت شخص؟ من املحتمل أن تكون قد الحظت غوص الكعب العايل وهو ينتعل حذاء له كعب عاليف تلك السطوح اللينة. يوضح الشكل 4-6 سبب غوص قدم من ينتعل كعبا عاليا، بينام ا. يعتمد تأثري القوة الضاغطة عىل السـطح ال يكـون األمر كذلك ملن ينتعل نعال مسـطحاللـني يف كلتـا احلالتـني عىل كتلة الشـخص؛ حيـث تتوزع القـوة الضاغطة عىل مسـاحة كبرية يف حالة انتعال حذاء مسـطح النعل. ويعـرف الضغط بأنه القوة الواقعة عىل وحدة املسـاحة. فمسـاحة قاعدة احلذاء املسـطح النعل أكرب من مسـاحة قاعدة الكعب العايل، ولذلك يكون الضغط الواقع من احلذاء املسطح النعل عىل السطوح اللينة أقل من ضغط

احلذاء ذي الكعب العايل.ا عندما تصطدم بجدران الوعاء املحصورة فيه. وألن كتلة جسيم تبذل جسيامت الغاز ضغطا. وعىل أي حال فإن الوعاء الغـاز صغرية فإن الضغط الذي تبذله هذه الكتلة صغري أيضالذي سـعته لرت يمكن أن يستوعب 1022 من جسيامت الغاز. وهبذا العدد من اجلسيامت

ا. ا داخل الوعاء يكون الضغط الناشئ عن اصطدامها باجلدران كبري املحصورة مع حييط بالكرة األرضية طبقة الغـالف اجلوي التي متتد مئات الكيلومرتات ا يف كل نحـو الفضـاء. وملا كانت جسـيامت اهلـواء تتحرك يف كل اجتـاه فإهنا تبـذل ضغطاالجتاهـات، وهو مـا يعرف بالضغط اجلوي أو ضغط اهلـواء. ويتفاوت هذا الضغط من مكان إىل آخر فوق سطح األرض. وألن تأثري اجلاذبية يف سطح األرض كبري فإن جسيامت ـام ارتفعنا إىل أعىل؛ حيث يقل اهلـواء تكون كثرية وقريبة من سـطح األرض، بينام تقل كلتأثـري اجلاذبية األرضية هناك. ويكون عدد جسـيامت اهلواء فـوق املرتفعات العالية أقل، ا أقل من ضغط األماكن املنخفضة، حيث يكون تركيز جسيامت اهلواء فيها فيسبب ضغطأكرب. ولذلك فإن ضغط اهلواء يف األماكن املرتفعة أقل مما هو عند مسـتو سطح البحر.

ا لكل سنتمرت مربع تقريبا. ويبلغ الضغط اجلوي عند سطح البحر كيلوجرام

6-4

505050

760 mm

6-5

لقد كان عامل الفيزياء اإليطايل إيفانجيلسـتا تورشـيل (1647-1608م) أول مـن أثبت وجود ضغط للهواء؛ فقد الحظ أن مضخة املـاء ال يمكنهـا أن تضخ املاء إىل ارتفاع يتجاوز عـرشة أمتار. وقد افرتض أن ارتفـاع السـائل يف أنبـوب خيتلف باختـالف كثافته. والختبار هـذه الفرضية ا، كام هـو موضـح يف الشـكل 5-6، حيث مـأل أنبوبا ـم تورشـيل جهـاز صما مـن أحد طرفيه بالزئبق، وأغلق الطـرف املفتوح بإهبامه ا مغلق ـا رفيع زجاجيس األنبوب فوق حوض مملوء بالزئبق، لكيال يسـمح للهواء بالدخول، ثم نكوالحظ انخفاض عمود الزئبق يف األنبوب 75cm تقريبا. وهذا يؤيد فرضية

تورشيل؛ ألن كثافة الزئبق أكرب من كثافة املاء أربع عرشة مرة تقريبا.

مه تورشـيل البارومرت، وهو أداة تستخدم يدعى اجلهاز الذي صملقيـاس الضغط اجلوي. وكام أوضح تورشـيل، فإن ارتفاع مسـتو الزئبق يف د ارتفاع الزئبق البارومرت عند سـطح البحر يسـاوي mm 760 تقريبا. وحيدقوتـني، إحدامهـا اجلاذبيـة األرضيـة املؤثـرة يف الزئبق بقـوة ثابتة إىل أسـفل، واألخـر القوة املعارضـة للجاذبية، واجتاهها إىل أعـىل، وتكون بفعل اهلواء الضاغط عىل سـطح الزئبق إىل أسفل. ويتغري ضغط اهلواء بتغري درجة حرارة

ورطوبة اجلو.

أداة تسـتخدم لقياس ضغط الغاز املحصور، ويتكون من دورق متصل بأنبوب عىل شكل U مملوء بالزئبق، كام هو موضح يف الشكل 6-6. وعند فتح الصامم الفاصل بني الدورق واألنبوب تنترش جسيامت الغاز من الدورق إىل األنبوب، وتعمل اجلسـيامت املتدفقة عىل دفع الزئبق إىل أسفل األنبـوب. ويتم إجياد ضغط الغاز يف الدورق عن طريق حسـاب الفرق يف

ارتفاع مستو الزئبق يف طريف األنبوب.

العامليـة (SI) هـي الضغـط قيـاس إن وحـدة باسـكال (Pa) نسـبة إىل العـامل الريايض والفيلسـوف الفرنيس بليز باسـكال (1962 -1923). وقد اشـتقت وحدة باسكال من وحدة قياس القوة العاملية نيوتن (N). وتسـاوي وحدة باسـكال مقدار قوة واحد نيوتن لكل مرت مربع (1Pa=1N/m2). ومـا زالت جماالت كثرية من العلوم تسـتخدم الوحدات التقليدية لقياس الضغط. فعىل سـبيل املثال، يسـجل املهندسـون الضغط عىل أنـه عـدد األرطال لكل بوصـة (psi) ، ويسـجل الضغط املقيس باسـتخدام البارومرتات أو املانومرتات بامللمرتات الزئبقية (mmHg). وهناك وحدتان

.(bar) بار واألخر (torr) أخريان تعرف إحدامها تور

C13-05C-828378-08

C13-05C-828378-08

6-6

515151

ويصل متوسط ضغط اهلواء عند سطح البحر وعند درجة حرارة C°0 إىل(kPa 101.3). ويسجل 760 mm Hg حيث يساوي ،(atm) ضغط اهلواء يف العادة بوحدة قياس تعرف بالضغط اجلويأو torr 760 أو kPa 101.3. ويقـارن اجلـدول 1-6 بـني وحدات القيـاس املختلفة للضغط.

611atm1kPa

(kPa) 101.3كيلو باسكال kPa—(atm) 0.009869—الضغط اجلوي atm

(mm Hg) 760ملمرتات زئبق mm Hg7.501 mm Hg

(torr) 760تور torr7.501 torr

رطل/بوصة مربعة (psi or lb/i n 2 )

14.7 psi0.145 psi

(bar) 1.01بار bar100 kPa

مختبر تحليل البيانات

عمل الرسوم البيانية واستخدامها.

يغوص معظم الغطاسني يف مواقع تقع عند مستو سطح البحـر أو قريبة منه، إال أن الغطاسـني يف ساسكاتشـوان وألربتا وكولومبيـا الربيطانية (كنـدا) وكذلك يف املناطق الشاملية الغربية من الواليات املتحدة يغوصون يف مناطق

مرتفعة عن مستو سطح البحر.

اسـتخدم البيانـات الواردة يف اجلـدول لعمل . 1رسم بياين للضغط اجلوي مقابل االرتفاع.

عمـق غطسـك احلقيقـي إذا كان مقيـاس . 2 1800 m 18 ولكنك عىل ارتفاع m العمق يشري إىلض عن سـطح البحر، علام بأن مقياس العمق ال يعو

فرق هذا االرتفاع؟

تسـتخدم جـداول الغطـس لتحديـد زمن . 3األمان للغطاس الذي يقضيه عىل عمق معني حتت

املاء. فام أمهية معرفة العمق الصحيح للغطسة؟

يبـني اجلـدول اآليت معامـل تصحيـح مقيـاس الضغـط للغطس يف مناطق مرتفعة عن سطح البحر.

matm

m

01.0000.0

6000.9300.712000.8641.418000.8012.024000.7432.730000.6883.2

عـىل الغـوص .Swatzky D 2000 مـن البيانـات أخـذت *املرتفعات، اجلزء األول. جملة الغطاس يونيو 2000.

525252

وجـد دالتـون Dalton يف أثناء دراسـته خلصائص ـا بـه. ويوضح الشـكل 6-7 ـا خاص الغـازات أن لـكل غـاز يف خليـط مـن الغـازات ضغطقانون دالتون للضغوط اجلزئية، وينص عىل أن الضغط الكيل خلليط من الغاز يسـاوي جمموع الضغـوط اجلزئيـة للغازات التي يف اخلليط. وتعرف نسـبة ضغط كل غاز مـن الضغط الكيل بالضغـط اجلزئـي للغـاز. ويعتمد الضغـط اجلزئي للغاز عىل عـدد موالته، وحجـم الوعاء، ودرجـة حرارة خليط الغازات، ولكنه ال يعتمـد عىل نوع الغاز. ويكون الضغط اجلزئي ملول

واحد من أي غاز عند درجة حرارة وضغط معينني هو نفسه.ويلخص قانون دالتون باملعادلة املوضحة أدناه:

قانون دالتون للضغوط اجلزئية للغازات

P total = P 1 + P 2 + P 3 + . . . P n

Ptotal

P3 P

2P

1

Pn

ا. حلساب الضغط الكيل خلليط الغازات أضف الضغوط اجلزئية إىل كل الغازات مع

انظر إىل الشكل 7-6. ماذا حيدث عندما يتحد mol 1 من اهليليوم مع mol 1 من النيرتوجني يف وعـاء مغلـق؟ بام أنه مل يتغري أي من حجم الغازين أو عددي جسـيامهتام فسـيكون الضغط

الكيل مساويا جمموع الضغوط اجلزئية هلام.الكيل مساويا جمموع الضغوط اجلزئية هلام.الكيل مساويا جمموع الضغوط اجلزئية هلام.

+

1 mol HeP1

1 mol N2

P2

1 mol He + 1 mol N2

PTotal

1mol1mol 6-7

1mol

535353

62

CO2O وثاين أكسـيد الكربون

2نا من األكسـجني إذا كان الضغط الكيل خلليط من الغازات مكو

N يسـاوي atm 0.97، فاحسب الضغط اجلزئي لألكسجني، علام بأن الضغط اجلزئي لثاين أكسيد الكربون 2والنيرتوجني

.(0.12 atm) 0.70 وللنيرتوجني atm

1 تحليل المســألة أعطيت الضغط الكيل خلليط الغازات والضغط اجلزئي لغازين. وإلجياد الضغط اجلزئي للغاز

الثالث يف اخلليط استخدم املعادلة التي تربط بني الضغوط اجلزئية والضغط الكيل.

P N 2 = 0.12 atm

P C O 2 = 0.70 atm P total = 0.97 atm

P O 2 = ? atm


P O 2

P N 2 = 0.12 atm ،P CO 2 = 0.70 atm ،P total = 0.97 atm

P total = P N 2 + P C O 2 + P O 2

P O 2 = P total - P C O 2 - P N 2

P O 2 = 0.97 atm - 0.70 atm - 0.12 atm

P O 2 = 0.15 atm

3 تقويــم ا�جابة عند إضافة القيمة املحسـوبة للضغط اجلزئي لألكسـجني إىل بقية الضغـوط اجلزئية يكون الناتج

.(0.97) atm ا للضغط الكيل وهو مساوي

الكيل . 4 الضغط بأن علام اهليدروجني، وغاز اهليليوم غاز من خليط يف اهليدروجني لغاز اجلزئي الضغط .439 mm Hg 600 والضغط اجلزئي للهيليوم يساوي mm Hg

5 . 4.56 kPa5.00 و kPa :ن من أربعة غازات بضغوط جزئية عىل النحو اآليت الضغط الكيل خلليط غاز مكو1.20 kPa 3.02 و kPa و

6 . kPa الضغط اجلزئي لغاز ثاين أكسيد الكربون يف خليط من الغازات، علام بأن ضغط الغازات الكيل يساوي 3.7kPa 16.5 وkPa 30.4 والضغوط اجلزئية للغازين اآلخرين مها

اهلواء خليط من الغازات حيتوي عىل غاز النيرتوجني بنسبة %78 وغاز األكسجني %21 وغاز األرجون 1% . 7(وهناك كميات ضئيلة من الغازات األخر). فإذا علمت أن الضغط اجلوي يساوي mmHg 760، فام الضغوط

اجلزئية لكل من النيرتوجني واألكسجني واألرجون يف اهلواء؟

545454

C13-33C-828378-08

H2SO4 6-8Zn

20°C

20°C

100.0kPa

تستخدم الضغوط اجلزئية للغازات لتحديد كمية الغاز مع الغاز الناتج يف وعاء ماء منكس، كام هو موضح يف الناجتة عن التفاعل، حيث جيا من غازي اهليدروجني الشكل 8-6، فيحل الغاز حمل املاء ويكون الغاز الناتج مزجيوبخـار املـاء. وهبذا يكـون الضغط الكيل داخل الوعاء يسـاوي جممـوع الضغطني

اجلزئيني لكل من اهليدروجني وبخار املاء.ترتبـط الضغوط اجلزئية للغازات عند درجة احلرارة نفسـها برتاكيز هذه الغازات. فالضغط اجلزئي لبخار املاء له قيمة ثابتة عند درجة حرارة معينة. ويمكنك احلصول عىل هذه القيم بالرجوع إىل املصادر، فعىل سـبيل املثال، الضغط اجلزئي لبخار املاء عنـد درجة حرارة C°20 هو (kPa 2.3). ويمكنك حسـاب الضغط اجلزئي لغاز

اهليدروجني بطرح الضغط اجلزئي لبخار املاء من الضغط الكيل. ا أنك إذا عرفت ضغط غاز ما وحجمه ودرجة حرارته اسـتطعت وسـتعرف الحق

حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته. حساب عدد موالته.


تفـرس نظرية احلركـة اجلزيئية خصائص ا عـىل حجم جسـيامهتا الغـازات اعتـامد

وحركتها وطاقتها. يستخدم قانون دالتون للضغوط اجلزئية لتحديـد ضغـط كل غـاز يف خليـط من

الغازات. يسـتخدم قانـون جراهـام للمقارنة بني

معدل انتشار غازين.

لتفسري سلوك . 8 اجلزيئية احلركة نظرية استخدام سبب فرس الرئيسةالفكرة

الغازات.صف كيف تؤثر كتلة جسيم الغاز يف معدل انتشاره وتدفقه.. 9

فرس كيف يمكن قياس ضغط الغاز.. 10فرس ملاذا ينكس وعاء املاء عند مجع الغاز بإحالله حمل املاء.. 11احسب الضغط اجلزئي ألحد الغازين املحصورين يف وعاء، إذا علمت أن . 12

0.75 atm 1.20 والضغط اجلزئي ألحدمها هو atm الضغط الكيلاستنتج ما إذا كان لدرجة احلرارة تأثري يف معدل انتشار الغاز، فرس إجابتك.. 13

المطويات

أدخل معلومات من هذا القسم يف مطويتك.

555555

6-2ا�هداف

القو اجلزيئية. بني القو بني اجلزيئية.

مراجعة المفرداترابطة التشـارك يكـون تتكـون عندمـا

. باإللكرتونات غري متساوالمفردات الجديدة

قو التشتتالقو الثنائية القطبيةالرابطة اهليدروجينية

Forces of Attraction قوى التجاذب الرئيسةالفكرة

تعلم أن املاء من املواد النادرة التي توجد يف صورة صلب أو سـائل أو غـاز يف الظـروف العادية. وهـذه اخلاصية الفريدةـ باإلضافـة إىل اخلصائص األخر التي

أودعها اخلالق عز وجل فيه ـ جتعله منبع هذه احلياة .

Intermolecular Forces القوى بين الجزيئيةلـو كان جلسـيامت املادة مجيعها عند درجة حرارة الغرفة متوسـط الطاقة احلركية نفسـه، فام صلبة أو سائلة؟ تكمن اإلجابة عن هذا التساؤل يف قو سـبب وجود مواد غازية وأخرالتجاذب يف اجلسيامت نفسها، وفيام بينها. وتسمى قو التجاذب التي تربط بني جسيامت املادة بروابط أيونية وتسامهية وفلزية بقو الرتابط اجلزيئية (intramolecular forces).ويعني املقطع intra «داخل»، بينام يعني املقطع molecular «جزيئية»، ويقصد باجلزيئية الذرات

ا عن قو الرتابط اجلزيئية . واأليونات واجلزيئات. ويلخص اجلدول 2-6 ما قرأته سابقال متثـل قـو الرتابط اجلزيئية كافـة قو التجاذب بني اجلسـيامت، بل هنـاك قو جتاذب أخر تسـمى القو بـني اجلزيئيـة (intermolecular forces)، وهي قو بينية تربط بني جسـيامت متشـاهبة، مثل تلك التي بني جزيئات املاء، أو بني جسيامت خمتلفة مثل ذرات الكربون يف اجلرافيت، وجسـيامت السليلوز يف الورق. سنناقش يف هذا الدرس ثالثة أنواع مـن القو بـني اجلزيئية، هي: قو التشـتت، والثنائيـة القطبية، والروابـط اهليدروجينية. وعـىل الرغـم من اختالف هذه القو يف قوهتا بعضها عن بعض، إال أن القو بني اجلزيئية

كلها أضعف من تلك القو اجلزيئية.

62

األيونية

C13-22C-828378-08

+

+

+

+

++

+ + + +

++++

- -

--NaClالشحنات السالبة واملوجبة.

التسامهية

C13-22C-828378-08

+

+

+

+

++

+ + + +

++++

- -

--

النواة املوجبة واإللكرتونات.املشرتكة

H 2

الفلزية

C13-22C-828378-08

+

+

+

+

++

+ + + +

++++

- -

--

املوجبـة الفلزيـة األيونـات واإللكرتونات

املتحركة.Fe

565656

تذكر أن جزيئات األكسـجني غري قطبية؛ ألن إلكرتوناهتا موزعة بالتسـاوي بني ذريت أكسـجني ذات الكهروسـلبية املتسـاوية. ويمكن ضغط جزيئات األكسـجني وحتويلها إىل

سائل حتت الظروف املناسبة. وحتى يتكاثف األكسجني ال بد من قو جتاذب بني جزيئاته.تسمى قوة الرتابط بني جزيئات األكسجني قو التشتت، وتنتج هذه القو الضعيفة عن إزاحة مؤقتة يف كثافة اإللكرتونات يف السـحب اإللكرتونية، وتعرف قو التشتت أحيانا بقو لندن؛

.نسبة إىل الفيزيائي األملاين- األمريكي فريتز لندن الذي كان أول من وصف هذه القوـا أن حركـة اإللكرتونـات دائمـة داخـل السـحب اإللكرتونيـة. وعندمـا يقـرتب تذكـر أيضجزيئـان أحدمهـا مـن اآلخر ـ وال سـيام عنـد تصادمهـام ـ فإن السـحب اإللكرتونيـة ألحدمها حـول اإللكرتونـات كثافـة فتصبـح اآلخـر، للجـزيء اإللكرتونيـة السـحب مـع تتنافـر ل كل كل نـواة ـ ولـو حلظـة ـ لـكل سـحابة إلكرتونيـة أكـرب يف جهـة عـن األخـر، فيشـكجـزيء ثنائيـة قطبيـة مؤقتـة. وعنـد اقـرتاب ثنائيات األقطـاب املؤقتـة بعضها من بعض تنشـأ قـو تشـتت ضعيفـة بـني مناطـق الشـحنات املختلفـة لثنائيـة األقطـاب، كـام هـو موضح يف

الشكل 6-9 .

سبب تكون قو التشتت.تنشـأ قو التشـتت بني اجلسـيامت كافة، ولكنها قو ضعيفة بالنسـبة إىل اجلسـيامت الصغرية، ام زاد حجم اجلسـيم تصبح قو التشتت ويزداد تأثريها مع ازدياد عدد اإللكرتونات. لذلك كلأكثـر قوة. توجـد مثال عنارص الفلور والكلـور والربوم واليود يف صورة جزيئـات ثنائية الذرة. ا تذكـر أن عـدد اإللكرتونات يف املدار قبل األخري تزداد كلام اجتهـت من الفلور نحو اليود مرورن فرق كبري بني املناطق املوجبة ا تكـو بالكلـور والـربوم. وكلام كان حجم جزيء اهلالوجني كبري

والسالبة يف ثنائيته القطبية املؤقتة، والتي ينتج عنها قو تشتت كبرية.

δ⁺δ⁻ δ⁺δ⁻

δ 6-9

-δ+δ

575757

δ-

δ+

δ+

δ+

δ+

δ+δ+

δ+

δ+

δ+

δ+δ-

δ- δ-

δ-

δ-

δ-

δ-δ-δ-

6-10

وهذا الفرق يف قو التشـتت يفرس سـبب وجود كل من الفلور والكلور يف احلالة ، واليود صلبا عند درجة حرارة الغرفة . الغازية، والربوم سائال

احلالة الفيزيائية لعنرص األسـتاتني (At) عند درجة حرارة الغرفة، مبينا سبب ذلك.

حتتوي اجلزيئـات القطبية عىل ثنائية قطبيـة دائمة، أي أن ، وبعضها اآلخر يكون ا دائـام بعـض املناطق يف اجلزيء القطبي تكون سـالبة جزئي، مما خيلق جتاذبا بني هاتني املنطقتني املختلفتي الشـحنة، وهذا ما ا دائام موجبـا جزئييسمى ثنائية القطبية . أما اجلزيئات القطبية املجاورة فتوجه نفسها، بحيث تصطف

ا . الشحنات املتعاكسة مععندمـا تقرتب جزيئـات غاز كلوريـد اهليدروجني بعضها من بعـض تنجذب ذرة اهليدروجـني املوجبـة جزئيـا يف اجلزيء نحـو ذرة الكلـور يف جزيء آخـر، والتي ا. يوضح الشـكل 10-6 جتاذبات متعددة بني جزيئات كلوريد تكون سـالبة جزئياهليدروجـني؛ ألن ثنائيـة القطبيـة دائمـة يف هذا اجلـزيء القطبي، فمـن املتوقع أن تكون القو الثنائية القطبية أقو من قو التشتت. ويمكن أن يكون هذا التوقع ـا يف اجلزيئـات القطبيـة الصغـرية؛ إذ إن هلـا ثنائية قطبية كبـرية. ومع ذلك صحيح

وهذا الفرق يف قو التشـتت يفرس سـبب وجود كل من الفلور والكلور يف احلالة

585858

فالكثري من اجلزيئات القطبية ـ ومنها جزيئات كلوريد اهليدروجني HCl املوضحة يف الشكل 10-6 ـ تبقى قو التشتت فيها متفوقة عىل القو الثنائية القطبية.

بني القو الثنائية القطبية وقو التشتت. نـوع خاص من القـو الثنائية القطبيـة، وحتدث بني اجلزيئـات التي حتتوي عىل ذرة هيدروجني مرتبطة مع ذرة صغرية ذات كهرسـلبية كبـرية حتتوي عىل األقل عـىل زوج واحد من اإللكرتونات غـري املرتبطة. وتتغلب عـادة الروابـط اهليدروجينية عـىل كل من قو التشـتت والقو الثنائيـة القطبية. ن الرابطـة اهليدروجينية ال بد للهيدروجـني أن يرتبط إما مع ذرة فلور ولكـي تتكوأو أكسـجني أو نيرتوجـني؛ حيث تكون كهرسـلبية هذه الـذرات كافية جلعل ذرة اهليدروجـني ذات شـحنة جزئيـة موجبـة، وتكـون هذه الـذرات يف الوقت نفسـه صغـرية بقـدر كاف يسـمح ألزواج اإللكرتونات غري املرتبطة فيهـا باالقرتاب من ذرات اهليدروجـني. فعىل سـبيل املثال، لذرات اهليدروجني يف جزيء املاء شـحنة جزئية موجبة كبرية، ولذرة األكسـجني شـحنة جزئية سـالبة كبرية، وعند اقرتاب جزيئـات املـاء تنجـذب ذرة اهليدروجني يف اجلـزيء نحـو زوج اإللكرتونات غري

املرتبط مع ذرة أكسجني يف جزيء آخر، كام هو موضح يف الشكل 6-11.

6-11

HO

H

HO

H

HO

H

HO

H

OHH

595959


القـو يف اجلزيئيـة أقـو مـن القـو بني اجلزيئية.

قو التشـتت قو بني اجلزيئية بني أقطاب مؤقتة.

حتـدث قـو ثنائيـة القطبية بـني اجلزيئات القطبية.

د حالة املادة عند درجة حرارة معينة؟. 14 الرئيسةالفكرة فرس ما الذي حيد

قارن بني القو بني اجلزيئية، ثم صف القو اجلزيئية.. 15

ا حيتوي . 16 م أي اجلزيئات اآلتية يستطيع تكوين روابط هيدروجينية، وأهي قوعىل قو التشتت فقط بوصفها قو بني اجلزيئات؟ فرس إجابتك.

HF .d HCl .c H 2 S .b H 2 .a

17 . ،CH4تفسري البيانات هناك أربع روابط تسامهية أحادية يف جزيء امليثان

كيف .C8H

18األوكتان جزيء يف أحادية تسامهية رابطة 25 يوجد بينام

يؤثر عدد الروابط يف قو التشتت يف كال املركبني؟ وأي املركبني يكون يف احلالة الغازية عند درجة حرارة الغرفة، وأهيام يف احلالة السائلة؟

63

g

c°

(H 2 O ) املاء

C09-03C-828378-08

+ + →++ C

H

H

H — C — H

——

+ + →H+H H N

H

H — N

——

+ + →H H H — Oa

b

c HH H H

O

H—

H18.0100

( C H 4) امليثان

C09-03C-828378-08

+ + →++ C

H

H

H — C — H

——

+ + →H+H H N

H

H — N

——

+ + →H H H — Oa

b

c HH H H

O

H

—

H

16.0-33.4

( N H 3) األمونيا

C09-03C-828378-08

+ + →++ C

H

H

H — C — H

——

+ + →H+H H N

H

H — N

——

+ + →H H H — Oa

b

c HH H H

O

H

—

H

17.0-164

تفـرس الرابطـة اهليدروجينية سـبب وجود املاء يف احلالة السـائلة عند درجة حـرارة الغرفة، بينـام تكـون املركبات املشـاهبة للـامء يف كتلتهـا يف احلالة الغازيـة. انظر إىل البيانـات الواردة يف اجلـدول 3-6. من السـهل تفسـري الفرق بني املـاء وامليثان؛ فجزيئات امليثـان غري قطبية، والقـو الوحيـدة التي تربـط بني جزيئاهتا هي قو التشـتت الضعيفة. أمـا الفرق بني املاء واألمونيـا فغري واضح؛ حيـث يمكن جلزيئات هذين املركبني تكويـن روابط هيدروجينية. ا عند درجـة حرارة الغرفـة فذلك يدل عىل أن قـو الرتابط بني وألن األمونيـا تكـون غـازجزيئات األمونيا ليست قوية. وألن ذرات األكسجني أكثر كهرسلبية من ذرات النيرتوجني فـإن الرابطة بني O-H يف جزيء املاء أكثر قطبية من الرابطة بني N-H يف األمونيا. ونتيجة لذلـك فإن الروابـط اهليدروجينية بني جزيئات املاء أكثر قوة مـن الروابط اهليدروجينية بني

جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.جزيئات األمونيا.

606060

6-3ا�هداف

بني ترتيب اجلسـيامت يف كل من املواد الصلبة والسائلة.

العوامـل التـي تؤثر يف اللزوجة.

العالقة بني وحـدة البناء والشبكة البلورية.

مراجعة المفرداتسـطح عمود

السائل املنحني.المفردات الجديدة

اللزوجةالتوتر السطحي

عوامل خافضة للتوتر السطحيالصلب املتبلور

وحدة بناء متآصل

مادة صلبة غري متبلورة

المواد السائلة والمواد الصلبة Liquids and Solids


ـر (Syrup) املحفوظ يف ط ا ملـاذا يكون سـكب الق هل فكـرت يومالثالجـة صعبا مقارنة بسـكب القطر املحفـوظ خارجها؟ لعلك تعلم أن تسـخني القطر

. ولكن ملاذا تساعد زيادة درجة احلرارة عىل ذلك؟ جيعل سكبه سهال

Liguids السوائلرت لتفسـري سلوك الغازات، إال أنه يمكن و عىل الرغم من أن نظرية احلركة اجلزيئية قد طـا عـىل السـوائل واملواد الصلبـة، آخذين يف عـني االعتبار قـو الرتابط بني تطبيقهـا أيض

جسيامهتا، إضافة إىل الطاقة احلركية جلسيامهتا.ا أن السـوائل تأخذ شـكل الوعاء الذي توجد فيه، ولكنها حتتفظ تعلم مما درسـت سـابقد بحجمها ثابتا، أي أن جسيامهتا تنساب لتتكيف مع شكل الوعاء، ولكن السوائل ال تتمدا، كام هو موضح يف الشكل 12-6. وبالرجوع إىل نظرية احلركة اجلزيئية لتمأل الوعاء متامنجد أن جسـيامت السـائل ال تبقى يف مكان ثابت، حيث حتد قو التجاذب بني جسيامت

ا يف حجم ثابت. ة مع السائل من مد حركتها، فتبقى اجلسيامت قريبة ومرتاص تكون السوائل أكثر كثافة من الغازات عند درجة حرارة C°20 وضغط ا من أبخرهتا عند الظروف اجلوية نفسـها. جـوي 1atm. وتكون كثافة السـوائل أكرب كثري 25°C فكثافة املاء السـائل مثال أكثر 1250 مرة تقريبا من كثافة بخار املاء عند درجة حرارةا إىل وجودمها عند درجة احلرارة نفسها، فإن لكل من جسيامت وضغط جوي 1atm. ونظر الغاز والسـائل متوسـط الطاقة احلركية نفسـه. ويعود االرتفاع يف كثافة السوائل إىل القوا. وختتلف السـوائل عن الغازات يف أهنا تعد غري قابلة بني اجلزيئية التي تربط اجلسـيامت معا؛ ألن جسـيامت السـائل للضغـط يف كثـري من التطبيقـات، والتغـري يف حجمها صغري جدا. ا ضئيال جد ة بإحكام، ويتطلب األمر ممارسة ضغط هائل عليه لتقليل حجمه مقدار مرتاص

6-12

616161

C11-010C-828378 an

460وضع الفالسـفة نظريـة تنص عىل أن املـواد تتكـون مـن أربعة عنـارص هـي النـار واهلـواء

واملاء والرتاب.

400 طـور الفيلسـوف ديمقريطس النظرية القائمة عىل أن املواد كلها تتكون تتجـزأ ال صغـرية أجـزاء مـن

ها ذرات. سام

1734اقـرتح دانيـال برينـويل أن ضغـط الغاز جسـيامت تصـادم عـن ناتـج الغاز بجـدران الوعاء املحصور

داخله.

1643برهـن اخـرتاع البارومـرت عـىل وجـود

وزن للهواء.

360رفـض نظريـة أرسـطو الفيلسـوف ديمقريطـس، ودعـم االعتقـاد بأن املـادة تتكون من نار وهواء

وماء وتراب.

1734اقـرتح 460وضع

�

تصنـف الغـازات والسـوائل عىل أهنـا موائع؛ بسـبب قابليتها لالنسـياب واالنتشـار. يوضح الشـكل 13-6 انتشـار أحد السـوائل عرب سـائل آخر. وتنترش السـوائل عـادة أبطأ مـن الغازات عنـد درجة احلرارة نفسـها، وذلـك نتيجة تدخل القـو بـني اجلزيئيـة يف عمليـة االنسـياب، وهلـذا تكون السـوائل أقـل ميوعة من الغازات. ويمكننا توضيح هذا الفرق باملقارنة بني املاء والغاز الطبيعي. فعند وجود ترسب يف أنبوب ماء يف الطابق السـفيل يف منزل مثال يبقى املاء يف الطابق نفسـه ما مل

تكن كمية املاء املترسب تفوق حجم الطابق السفيل كله.ب يف الطابق السـفيل مثال فلن يقترص وجوده عىل الطابق ولو أن الغاز الطبيعي ترسالسـفيل فقط، وإنام سـينترش يف كل أرجاء املنزل. وألن الغاز الطبيعي بال رائحة فإن نهم مـن معرفة مكان ر الناس، ومتك الـرشكات تضيـف إليه رائحـة مميزة؛ لكي حتـذب، وفتح النوافذ ترسب الغاز، فيتمكن ساكنو املنزل من إغالق مصدر الغاز املترس

للسامح للغاز باالنتشار، واالتصال برشكة الغاز إلصالح مكان الترسب. هي خاصية تلحظها كلام حاولت إخراج العسل من القارورة. واللزوجة هي مقياس مقاومة السائل للتدفق واالنسياب؛ حيث تكون جسيامت السائل قريبة بعضهـا من بعـض، حتى أن قو التجـاذب بينها تبطئ من حركتهـا عندما يتجاوز ـا. ويمكـن حتديد لزوجة السـائل من خـالل نوع القو بـني اجلزيئية بعضهـا بعض

وحجم اجلسيامت وشكلها، إضافة إىل درجة احلرارة.جيـب أن تعـرف أنه ليسـت كل السـوائل لزجة؛ فقد اكتشـف العلامء عـام 1937م د العلامء سـائل اهليليوم إىل درجـة حرارة دون مـا يعـرف بامليوعـة الفائقة، حيث برC°270.998- فوجـدوا أن خصائصـه قـد تغريت؛ إذ فقد سـائل اهليليوم لزوجته، أي مقاومته لالنسـياب. ويوضح الشـكل 14-6 اكتشـاف مفهـوم امليوعة الفائقة،

ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.ومعلومات أخر عن حاالت املادة.

6-14

6-13

626262

مصطلـح 1927اسـتخدم البالزما ألول مرة لوصف احلالة الرابعة، وهي موجودة يف الربق.

امليوعـة العلـامء 1937اكتشـف الفائقـة، وهـي موائـع غـري اعتياديـة

بخصائص مل تشاهد يف املادة العادية.

1808اقرتح جون دالتون أن املادة تتكون من جسيامت صغرية

1955 احلالة اخلامسـة للامدة وهـي مائع غازي له ميوعة فائقة يعرف بمكثف بوز – أينشـتاين نسـبة إىل العاملـني سـتايندرا بوز

وألربت أينشتاين.

جـن س. ديبـورا العاملـة 2003أنتجـت fermionic) فرميـوين متكثـف أول condensate)، وهـو سـائل لـه ميوعـة

فائقة، ويعترب احلالة السادسة من حاالت املادة.

مصطلـح اسـتخدم 1955 احلالة اخلامسـة للامدة 1927

امليوعـة العلـامء اكتشـف 1937الفائقـة، وهـي موائـع غـري اعتياديـة

بخصائص مل تشاهد يف املادة العادية.الفائقـة، وهـي موائـع غـري اعتياديـة

بخصائص مل تشاهد يف املادة العادية.الفائقـة، وهـي موائـع غـري اعتياديـة

اقرتح جون دالتون أن املادة 1808تتكون من جسيامت صغرية

كلـام كانت القـو بـني اجلزيئية يف السـوائل كبـرية زادت درجة لزوجتها. فمثال تعد مادة اجلليرسول التي تسـتخدم يف املخترب يف تشـحيم األدوات ا. ويوضـح الشـكل 15-6 الصيغ البنائيـة للرابطـة اهليدروجينية التي سـائال لزجا. حيث تسـتطيع ذرات اهليدروجـني املرتبطة مع جتعـل اجلليـرسول مادة لزجة جدذرات األكسـجني يف كل جزيء جليرسول تكوين روابـط هيدروجينية مع جزيء ل الروابط جليرسول آخر. وتوضح النقاط احلمراء يف الشـكل 15-6 أماكن تشـك

اهليدروجينية بني اجلسيامت.

كر أن يؤثر حجم جسيامت املادة وشكلها يف لزوجتها. تذ كتلة اجلسـيامت ورسعة حركتها حتـددان الطاقة احلركية الكلية هلا. افرتض أن قوالتجاذب بني جسـيامت السائل (A) مسـاوية لقو التجاذب بني جسيامت السائل ،(B)أكرب من كتلة جسـيامت السـائل (A)وإذا كانت كتلة جسـيامت السـائل ،(B)فيكـون السـائل (A) أكثـر لزوجة من السـائل (B)، لـذا فإن حركة اجلسـيامت يف السـائل (A) تكـون عـىل األرجح أبطـأ من حركة جسـيامت السـائل (B). وتكون لزوجة اجلسـيامت ذات السالسـل الطويلة يف تركيبها ـ ومنها الزيت املسـتخدم يف الطبخ أو زيت املحركات ـ أكرب من لزوجة اجلسيامت ذات السالسل القصرية، عىل افرتاض أن اجلسـيامت تبذل النوع نفسه من قو التجاذب. ففي السالسل الطويلة ا، وهبـذا تكون فرصة تكون املسـافات بني ذرات اجلسـيامت املتجـاورة قصرية جد

حدوث جتاذب بني الذرات أكرب.

H — C — C — C — H

H

——

O

——

H

H

——

H — C — C — C — H

H

O

——

H

—

O

——

H

O—

—

O O

H

....HHH

H

....

.... ....

H

1

2

6-15

636363

تنخفض اللزوجة مـع ارتفاع درجة احلـرارة، فال ينترش زيـت الطبخ يف املقالة إال عند تسخينه، حيث إن زيادة درجة احلرارة تزيد الطاقة احلركية جلسيامت الزيت. وتسـاعد هذه الطاقة اجلسـيامت عىل التغلب عىل القو بني اجلزيئية التي يرتبط بعضها مع

بعض، ومتنعها من االنسياب. ويعـد زيـت املحرك الذي يقلل من احتكاك األجزاء املتحركة فيه مثاال آخر عىل تأثري درجة ا من زيت املحرك يف الصيف ا خمتلف احلرارة يف اللزوجة. ولذلك اسـتعمل الناس قديام مزجيم زيت يستخدم يف الشتاء لينسـاب عند درجات حرارة منخفضة، وآخر يف م والشـتاء، فصا أو يف املسـافات الطويلة. أما يف الصيف أكثر لزوجة ليناسـب درجات احلرارة املرتفعة جدالوقـت احلـارض فيتم إضافة مـواد خاصة إىل زيـت املحرك لتعديل لزوجته حتى يسـتخدم املزيـج نفسـه عىل مدار السـنة. واجلسـيامت يف املـواد املضافة عبـارة عن كـرات مضغوطة ا عند درجات احلـرارة املنخفضة، أما عند ارتفاع درجة احلرارة ذات لزوجة منخفضة نسـبيل شـكل جسيامت املواد املضافة إىل خيوط طويلة تتشابك مع جسيامت زيت املحرك فيتحو

لرتفع لزوجته.

ا؟ ملاذا جيب أن يبقى زيت املحرك لزج ال يتسـاو تأثـري القو بني اجلزيئية يف جسـيامت السـائل مجيعها، كام يوضـح الشـكل 16-6؛ فاجلسـيامت املوجودة وسـط السـائل تنجذب إىل تلـك املوجودة فوقها، وأسـفل منها وعىل جانبيها. أما اجلسـيامت املوجودة عىل سـطح السـائل فال توجد قوة جتاذب من أعىل توازن التي أسـفل منها، ولذلك جتذهبا حمصلة القوة النهائية إىل أسفل، فيحتل السـطح أقل مسـاحة ممكنـة، بحيث يبدو كأنه مشـدود بإحكام مثل سـطح الطبلة. ولزيادة مساحة السطح ال بد للجسيامت املوجودة يف الداخل أن تتحرك نحو السطح، وهذا يتطلـب طاقـة للتغلب عىل قو التجاذب التي تربط اجلسـيامت بعضها ببعض يف الداخل. ى الطاقة الالزمة لزيادة مسـاحة سطح السـائل بمقدار معني التوتر السطحي. وهذه وتسـمالظاهرة مقياس ملقدار قوة السحب إىل الداخل بوساطة اجلسيامت املوجودة داخل السائل.الظاهرة مقياس ملقدار قوة السحب إىل الداخل بوساطة اجلسيامت املوجودة داخل السائل.

C13-10C-828378-08

Side view

6-16

646464

C13-23C-828378-08

≥°UÓJ∂°SÉ“

6-17

ا كلام زادت قو التجاذب بني اجلسـيامت زاد التوتر السطحي؛ فللامء توتر سطحي وعموم؛ بسـبب قدرة جسـيامته عىل تكويـن روابط هيدروجينية متعـددة. وتكون قطرات املاء عالكروية الشـكل؛ ألن مساحة سـطح القطرة الكروية أصغر من مساحة سطح أي شكل آخر له احلجم نفسـه. والتوتر السـطحي الكبري للامء كام هو موضح يف الشـكل 16-6 هو الذي

يساعد العنكبوت عىل السري والوقوف عىل سطح ماء الربكة.ن العنكبوت من املكوث عىل سطح ماء الربكة دون أن يبتل هي نفسها وهذه القو التي متكالتي جتعل انتزاع األوسـاخ عن اجللد واملالبس باسـتخدام املاء وحده صعبا؛ ألن جسيامت األوسـاخ ال تسـتطيع اخرتاق سـطح قطرات املاء. فاملاء وحده ال يمكنه انتزاع األوسـاخ. ولكن عند استخدام املنظفات والصابون مع املاء يقل التوتر السطحي للامء بتكسري الروابط ا. وتسـمى اهليدروجينيـة بـني جسـيامت املـاء، وعندها ينتنرش املـاء وحيمل األوسـاخ بعيد

املركبات التي تعمل عىل خفض التوتر السطحي للامء عوامل خافضة للتوتر السطحي. يمكنـك أن تالحظ أن سـطح املاء يكون غري مسـتو عنـد وضعه يف أوعية ضيقة، كاألنابيب الزجاجية، انظر الشـكل 17-6؛ حيث يكون السـطح عىل شـكل هالل مقعر ينخفض يف منطقة الوسط. ويوضح الشكل 17-6 ما حيدث للامء عىل مستواجلزيء. فهناك نوعان مهامن من القو، مها: التامسـك والتالصق؛ حيث يصف التامسـك قوة الرتابط بني اجلسيامت املتامثلة. أما التالصق فيصف قوة الرتابط بني اجلسيامت املختلفة. التالصق بني جسـيامت املاء وثاين أكسـيد السـليكون يف الزجـاج أكرب من قو وألن قـوالتامسك بني جسيامت املاء، لذا يرتفع املاء عىل طول اجلدران الداخلية لألنابيب األسطوانية.ا. ـا جد يرتفـع املـاء إىل أعـىل يف األنبـوب األسـطواين إذا كان رفيع ـعرية. كام تسـمى حركة ارتفاع املاء داخل هذه وتسـمى هذه األنابيب الرفيعة األنابيب الشـعرية التي تفرس سـبب امتصاص املناديـل الورقية لكميات كبرية من األنابيب اخلاصية الشاملاء؛ حيث يسـحب املاء داخل الفراغات الضيقة بني ألياف السـليلوز املوجودة يف املناديل ن روابط هيدروجينية بني جسـيامت ـعرية، إضافة إىل تكو الورقية، باسـتخدام اخلاصية الش

املاء وجسيامت السليلوز.

القوة

االستخدام العلمي: الدفع أو السـحب املؤثران يف اجلسـم

ا. ا ومقدار اجتاهتوجـد قـوة اجلاذبيـة بني أي جسـمني هلام كتلة، وتتناسب حاصـل مـع طرديـا القـوة

رضب كتلتيهام.االستخدام الشـائع: جمموعة القـدرة لدهيـم النـاس مـن عـىل العمـل لتحقيـق النتائج

املطلوبة.زادت قـوة العـامل يف الرشكة

إنتاجها يف العام املايض.

656565

Solids المواد الصلبةا عن سبب وجود املواد الصلبة بشكل وحجم حمددين؟ حسب نظرية احلركة هل تساءلت يوماجلزيئية فإن ملول واحد من جسيامت املادة الصلبة كمية الطاقة احلركية نفسها املوجودة يف مول واحد من املادة السـائلة أو الغازية عند درجة احلرارة نفسـها. وحسب التعريف فإن جسيامت املادة الصلبة جيب أن تكون يف حركة ثابتة. ولكي تبقى املادة يف احلالة الصلبة عند درجة حرارة معينة ال بد من وجود قو جتاذب قوية بني جسيامهتا، بحيث تكون قادرة عىل تقييد حركة هذه اجلسـيامت لتجعلها هتتز إىل األمام واخللف، مع االحتفاظ بمكاهنا الثابت. وهلذا يمكن القول ا يف حالة الصالبة أكثر منه يف حالة السـيولة، وبسـبب هـذا النظام ال تعترب املادة إن هناك نظام

ا بينام يمكن تصنيف السوائل والغازات عىل أهنا موائع. الصلبة مائعا بعضهـا قريب من بعض أكثر مما تكون جسـيامت املادة الصلبة عمومهـي عليه يف املادة السـائلة. وهلـذا تكون معظم املـواد الصلبة أكثر كثافة من معظم السـوائل، وعنـد وجود مادة يف احلالة الصلبة واحلالة السـائلة يف الوقت نفسـه فإن املـادة الصلبة عادة ما تغرق يف السـائل؛ فاملكعبات الصلبة من البنزين تغرق يف البنزين السـائل؛ وذلك ألن البنزين الصلب أكثر كثافة من البنزين السائل. وهناك فرق حوايل %10 تقريبا يف الكثافة بني املواد يف ا ا عادي احلالة الصلبة واحلالة السائلة. وألن جسيامت املواد الصلبة متقاربة ومرتاصة فإن مقدار

ا يف حجمها. دث تغيري من الضغط لن حيا عىل ما ورد يف حالة البنزين؛ ال يمكنك توقع نسبة كثافة الثلج الصلب إىل املاء السائل معتمدفمكعبـات الثلـج واجلبـال اجلليدية تطفو فوق املـاء؛ ألن كثافة املاء يف حالـة الصالبة أقل من كثافته يف حالة السيولة. ويوضح الشكل 18-6 السبب يف هذه احلالة االستثنائية للامء، فعندما ن كل جـزيء ماء أربع روابـط هيدروجينية مـع أربعة جسـيامت متجاورة، يتجمـد املـاء يكو

ونتيجة هلذا تكون جسيامت املاء يف الثلج أقل تقاربا من بعض مما يف املاء السائل.

حاول أن تصف بكلامتك سبب طفو الثلج فوق املاء؟ عىل الرغم من أن كثافة الثلج حالة غري عادية إال أن جسـيامت الثلج مرتاصـة كباقـي املواد الصلبة بطريقة يسـهل التنبؤ هبا. فاملـادة الصلبة البلورية مـادة ذراهتا أو أيوناهتا أو جزيئاهتا مرتبة يف شـكل هنديس منتظم، ويمكن متثيل مواقع اجلسـيامت يف البلورة يف صورة نقاط ضمن إطار يسـمى الشـبكة البلورية. وهناك ثـالث طرائق ترتتب من خالهلا

اجلسيامت داخل الشبكية البلورية لتكوين مكعب، كام هو موضح يف الشكل 6-19.

C13-12C-828378-08

6-18

C13-24C-828378-08

abc

6-19a cb


666666

وحدة البناء هي أصغر ترتيب للذرات يف الشبكة البلورية حيمل التامثل نفسه، كام يف البلورة ككل. ر من البناء األكرب الكامـل، ويمكن النظر إىل ا، فوحدة البناء هي نمـوذج مصغ وكام درسـت سـابق

وحدة البناء عىل أن شكلها حيدد شكل البلورة كاملة.يوضـح اجلدول 4-6 سـبعة تصنيفات للبلورات بناء عىل الشـكل، وختتلف أشـكال البلورات بسـبب أوجه أو سـطوح وحدات البنـاء، التي ال تلتقي دائام يف زوايا قائمـة. كام أن أطراف تلك

السطوح خمتلفة يف الطول. α, β, γ يف اجلدول؛ لبيان األطراف، وقد استخدمت العالمات c ،b ،a استخدمت العالمات

ا. لبيان الزوايا التي تلتقي عندها السطوح مع

64

a = b = cα = β = γ = 90 °

c

ba

α

γ

β

C13-27C-828378-08

a = b ≠ cα = β = γ = 90 °

α

γ

β

a b

c

c

ba

α

γ

β

a ≠ b ≠ cα = β = γ = 90 °

c

ba

βα

γ

a ≠ b ≠ cα ≠ β ≠ γ ≠ 90 °

a = b ≠ cα = β = 90°, γ = 120°

c

ba

βαγ

c

b

α

γa

β

a = b = cα = β = γ ≠ 90 °

a ≠ b ≠ c

α = γ = 90 ° ≠ β

c

ba

βαγ

676767

65

الذراتذريةا، درجـة انصهار لينـة إىل لينـة جـد

منخفضة، رديئة التوصيل.عنارص املجموعة 18

جسيامتاجلزيئيةمتوسـطة اللني، تتفـاوت درجات االنصهار بني املنخفضـة واملرتفعة

ا، رديئة التوصيل. نسبي I 2 , H 2 O, N H 3 , C O 2 , C 12 H 22 O 11

التسامهية الشبكيةترتبط الذرات بروابط

تسامهيةا، درجة انصهار مرتفعة، صلبة جد

رديئة التوصيل عادة.SiO

2األملاس C الكوارتز

أيوناتاأليونيةانصهـار درجـة هشـة، صلبـة،

مرتفعة، رديئة التوصيل.NaCl, KBr, CaC O 3

الفلزيةالذرات يـحـيط بـها إلكرتونـات التكافـؤ

احلرة احلركة

لينـة إىل صلبة، درجـة انصهار بني املنخفضة واملرتفعة، قابلة للسحب

والطرق، ممتازة التوصيل.مجيع العنارص الفلزية

ا لنوع اجلسيامت املكونة هلا، تصنف هذه املواد تبعوكيفية ارتباط هذه اجلسـيامت بعضها ببعـض إىل مخس فئات، هي: الصلبة الذرية، الصلبة اجلزيئية، الصلبة التسامهية الشبكية، الصلبة األيونية، الصلبة الفلزية. ويلخص اجلـدول 5-6 اخلصائـص العامـة لـكل فئـة مـع إعطاء مثال عـىل كل منهـا. وتعد الغـازات النبيلـة املثال الوحيـد عىل الصلبـة الذرية؛ حيث تعكـس خواصها قو

التشتت الضعيفة بني ذراهتا. ترتبط اجلسيامت يف هذه املواد إما بوساطة قو التشتت، أو القو الثنائيـة القطبية أو الروابط اهليدروجينية. وال تكون معظم املواد اجلزيئية يف احلالـة الصلبـة عند درجة حرارة الغرفة، حتى املاء الذي يسـتطيع تكوين روابط هيدروجينيـة قويـة يكون سـائال عند درجة حـرارة الغرفة. إال أن بعـض املركبات اجلزيئيـةـ ومنهـا السـكرـ صلبة عند درجة حـرارة الغرفة؛ بسـبب كتلتها اجلزيئية ا الكبـرية. حتتوي اجلزيئات الكبرية عـىل الكثري من الروابط الضعيفة التي جتتمع معلربـط اجلزيئـات بعضها ببعض، وبسـبب عدم احتـواء املواد الصلبـة اجلزيئية عىل

أيونات، تعد رديئة التوصيل للحرارة والكهرباء. تستطيع ذرات الكربون والسليكون تكوين مواد صلبة تسـامهية شـبكية؛ بسـبب قدرهتا عىل تكويـن روابط تسـامهية متعددة. ويوضح الشـكل 20-6 الرتكيب التسـامهي الشـبكي للكوارتز الـذي حيتوي عىل السـليكون. ويسـتطيع الكربـون تكويـن ثالثـة أنواع من املـواد الصلبة التسـامهية

C13-13C-828378-08

6-20

686868

نمذجة وحدات بناء البلورة

A B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O Pخطوات العمل

1 .2 .3 .

4 .64

تحليل النتائج1 .

2 . 3 . 4 .

الشـبكية، هي: األملـاس واجلرافيـت والبكمنسـرت فولريين. وتسـمى ظاهرة وجود عنـرص مثـل الكربـون بثالثة أشـكال يف احلالة الفيزيائية نفسـها (صلبة أو سـائلة أو غازيـة) التآصل. ارجع إىل كتيب العنارص يف هناية كتـاب الطالب ملعرفة املزيد حول

متآصالت الكربون. تذكر أن كل أيون يف املواد الصلبة األيونية حماط بأيونات معاكسـة له يف الشـحنة. ويمكن حتديد شـكل البلورة وتركيب الشـبكة البلورية من خـالل نـوع هذه األيونات ونسـبة وجودها؛ إذ تعطي قو التجـاذب بني البلورات هـذه املركبات الصالبـة ودرجات االنصهار العالية. والبلـورات األيونية صلبة، إال أهنا هشـة، فعند طرق البلورة األيونية تزاح األيونات املوجبة والسـالبة من مواقعها،

مما يؤدي إىل تنافر بني الشحنات املتشاهبة وإىل تكرس البلورة. إن الفلزات الصلبـة تتكون من أيونات موجبة حماطة ببحر مـن اإللكرتونـات املتحركة. وتتفـاوت قوة الروابـط الفلزية بني األيونـات املوجبة واإللكرتونـات مـن فلـز إىل آخـر، ويفـرس هـذا االختـالف اخلصائـص الفيزيائيـة .1455°C 232 ، بينام ينصهر النيكل عند°C ينصهر القصدير عند ، للفلزات. فمثالوجتعـل اإللكرتونات املتحركة الفلزات قابلة للطرق والسـحب، وعند تسـليط قوة عىل الفلز تتحرك اإللكرتونات لتجعل األيونات مرتابطة يف مواقعها اجلديدة. كام أن ا يف جعل الفلزات موصالت جيدة للحرارة اإللكرتونات املتحركة هي السـبب أيضوالكهرباء. وتستخدم األسالك الفلزية لتوصيل الكهرباء إىل البيوت، كام هو موضح

يف الشكل 6-21.

خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.خصائص الفلزات التي تستعمل لصناعة املجوهرات.

6-21

696969

يمكن تعريف املـواد الصلبة غري املتبلورة بأهنا املواد التي ال ر ومنتظـم، وال حتتوي عىل بلورات. وتتكون هذه املواد ترتتب فيها اجلسـيامت بنمط مكرعـادة عندما تربد املواد املنصهرة برسعة كبرية، بحيث ال تسـمح للبلورات بالتكون. يبني

الشكل 22-6 مواد صلبة غري متبلورة.يمثـل الزجـاج واملطـاط والكثري مـن املواد البالسـتيكية مـواد صلبة غري متبلـورة. وقد بينـت بعض الدراسـات احلديثة احتامل وجـود تركيب بلوري للزجاج، فعند اسـتخدام انحراف أشـعة X يف دراسـة الزجاج مل يظهر وجود نمط معني يف توزيع الذرات، ولكن ف عدة أنامط منتظمة من وحدات عند استخدام النيوترونات بدال من أشعة X أمكن تعرالسـليكات يف بعـض املناطق. ويأمل الباحثون يف اسـتخدام هـذه املعلومات للتحكم يف

تركيب الزجاج يف التطبيقات البرصية وإنتاج الزجاج املوصل للكهرباء.تركيب الزجاج يف التطبيقات البرصية وإنتاج الزجاج املوصل للكهرباء.

المطويات

أدخـل معلومـات مـن هذا القسم يف مطويتك.

6-22


تفـرس نظرية احلركة اجلزيئية سـلوك املواد الصلبة والسائلة.

تؤثر قو التجـاذب بني اجلزيئية يف املـواد السـائلة يف اللزوجـة والتوتر

السطحي والتالصق والتامسك. تصنف املواد الصلبة البلورية حسب

الشكل والرتكيب.

الرئيسةالفكرة قارن بني ترتيب اجلسيامت يف املواد الصلبة والسائلة.. 18

صف العوامل املؤثرة يف اللزوجة.. 19ا لتنظيف املالبس، وليس املاء وحده.. 20 فرس سبب استخدام املاء والصابون معقارن بني وحدة البناء والشبكة البلورية.. 21صف الفرق بني املواد الصلبة اجلزيئية واملواد الصلبة التسامهية الشبكية.. 22فرس سبب تكوين سطح املاء بشكل هاليل يف املخبار املدرج.. 23ج عىل صورة سطح حمدب.. 24 استنتج سبب تكون سطح الزئبق يف املخبار املدرتوقع أي املواد الصلبة تكون غري متبلورة: املادة الصلبة التي يتم تربيد مصهورها . 25

ببطء شديد حتى درجة حرارة الغرفة، أم املادة الصلبة التي يتم تبديد مصهورها برسعة كبرية يف حوض من الثلج.

م من األلعاب املشهورة لألطفال رمي احلجارة الصغرية بقوة وبشكل مواز . 26 صمومالمس لسطح ماء البحر أو البحرية ومالحظة أطول مسافة يقطعها احلجر قبل أن يغرق. صمم جتربة تقارن فيها أطول مسافة يمكن أن يقطعها احلجر إذا استخدم

.املاء مرة وأيزوبروبيل الكحول مرة أخر

707070

6-4ا�هداف

إضافـة يـؤدي كيـف تغـري إىل انتزاعهـا أو الطاقـة

احلالة الفيزيائية للامدة. خمطط احلالة الفيزيائية.

مراجعة المفرداتهو تغري املادة من

.حالة إىل أخرالمفردات الجديدة

درجة االنصهارالتبخر

التبخر السطحيضغط البخاردرجة الغلياندرجة التجمد

التكاثفالرتسيب

خمطط احلالة الفيزيائيةالنقطة الثالثية

Phase Changes تغيرات الحالة الفيزيائية الرئيسةالفكرة

ا أين تذهب املادة الصلبة املوجودة يف ملطف اجلو؟ تكون هل تساءلت يوما عند فتحها ألول مرة، ومع األيام تقل املادة الصلبة، ا قوي مادة ملطف اجلو صلبة، وتعطي عبقويف النهاية ال يتبقى منها يشء تقريبا، ويكون قد حان وقت وضع قطعة أخر مكاهنا. ملاذا مل

تالحظ تكون كمية من السائل، كتلك التي تنشأ عن االنصهار.

تغيرات الحالة الفيزيائية الماصة للطاقةPhase Changes That Require Energy

ا عىل درجة احلـرارة والضغـط. وتوجد بعض توجـد معظـم املواد يف ثـالث حاالت؛ اعتـامداملـواد، ومنهـا املاء، يف احلـاالت الثالث حتت الظـروف الطبيعية. وعند وجـود حالتني للامدة ا بصورة غري متجانسة يقال إن هناك طورين للامدة. فاملاء الثلج عبارة عن خليط ممزوجتني مع

غري متجانس من طورين، املاء السائل والثلج الصلب.وعند إضافة أو انتزاع الطاقة من نظام معني تتغري حالة املادة الفيزيائية إىل حالة أخر، كام هو ظاهر يف الشكل 23-6؛ وذلك ألن حاالت املاء ـ الثلج والسائل وبخار املاء ـ مألوفة لديك، وقد راقبت تغرياهتا، لذا يمكن استخدام املاء مثاال أساسيا عىل مناقشة تغريات حاالت املادة.

مـاذا حيدث ملكعبات الثلج يف كوب من املاء؟ عند وضع مكعب ثلج يف املاء تكون درجـة حـرارة املـاء أعىل من درجة حـرارة الثلج، فتتدفق احلـرارة من املـاء إىل مكعب الثلج. فاحلرارة هي انتقال الطاقة من جسم درجة حرارته أعىل إىل جسم درجة حرارته أخفض. وال تسـتخدم الطاقة التي يمتصها مكعب الثلج لرفع درجـة حرارته عند درجة انصهاره، بل عىل عكس ذلك فهي تضعف الروابط اهليدروجينية بني جسـيامت الثلج، فعندما متتص اجلسيامت ا عىل سطح مكعب الثلج طاقة كافية لتكسري الروابط اهليدروجينية التي تربط جسيامت املاء معا بعضها عن بعض لتدخل يف احلالة يف مكعبات الثلج عندها تتحرك جسـيامت السـطح مبتعدالسائلة. ويف أثناء حركة اجلسيامت تتقلص قطعة الثلج، وتستمر العملية حتى تنصهر قطعة الثلج

. إذا تركت مكعبات الثلج عىل طاولة فمن أين تأيت الطاقة الالزمة لتنصهر املكعبات؟ كاملة

6-23

717171

C13-15C-828378-08

πFÉ°ùdG äÉÄjõL ábÉW ™jRƒJ

á«côM ábÉW πbCG

ôîÑà∏d áeR’

á«côM ábÉW

äÉÄ

jõ÷

G O

~Y

6-2425°C

30°C

تعتمـد كميـة الطاقـة الالزمـة لصهـر مول واحـد من املـادة الصلبـة عىل قوة التجـاذب بـني جسـيامت املـادة. وألن الروابـط اهليدروجينيـة املوجـودة بني ا. جسـيامت املاء قوية فـإن كمية الطاقة الالزمة لصهر الثلج تكون عالية نسـبيا من الطاقة الالزمة لصهر كلوريد إال أن الطاقة الالزمة لصهر الثلج أقل كثريا من الصوديوم (ملح الطعام)؛ حيث إن قوة التجاذب بني األيونات أكرب كثري

الروابط اهليدروجينية التي يف الثلج.إن درجـة احلـرارة التي تكـون عندها املادة يف احلالة السـائلة والصلبة هي من اخلصائـص الفيزيائيـة املميزة للكثري مـن املواد الصلبة. فدرجـة انصهار املادة الصلبة املتبلورة هي درجة احلرارة التي تتكرس عندها القو التي تربط جسيامت الشـبكة البلورية بعضها ببعض، فتتحول املادة إىل احلالة السائلة. من الصعب حتديـد درجة االنصهار بشـكل دقيق للمـواد غري املتبلورة؛ ألهنـا تنصهر عند

درجات حرارة أعىل من درجات انصهارها. عندمـا ينصهر مكعـب ثلج تبقى درجـة حرارة املاء والثلـج ثابتة ال تتغـري. وعندما يتحول الثلج كله إىل ماء سـائل ويكتسـب النظـام طاقة تزداد الطاقـة احلركية للجسـيامت، وترتفع درجة حرارة النظـام. حيث تكون طاقة بعـض جسـيامت املاء أعـىل من طاقة اجلسـيامت األخـر. ويوضح الشـكل 24-6 توزيع طاقة اجلسـيامت يف سـائل عند درجة حرارة C°25؛ حيث تدل

املنطقة املظللة عىل اجلسـيامت التي هلا طاقـة كافية للتغلب عىل قو التجاذب بني جسيامت السائل.

ما حيدث للجسيامت يف املنطقة املظللة يف الشكل 6-24.

عندما ترتك اجلسـيامت السـائل فإهنا تدخل يف احلالة الغازية. وتسـمى احلالة الغازيـة للمواد التي تكون يف احلالة السـائلة عند درجة حرارة الغرفة البخار.

والتبخر هو العملية التي يتحول من خالهلا السائل إىل غاز أو بخار.

الكيمياء في الحياة الواقعية

التبخر السـطحي من طرائق حتكم اجلسم يف درجة حرارته. فعندما تشـعر بالسـخونة يبدأ اجلسم يف إفراز العـرق مـن الغـدد العرقيـة املوجودة عـىل سـطح اجللد، ومتتص جسـيامت املـاء يف العـرق احلـرارة مـن سـطح اجللد وتتبخـر، وبذلك يتم امتصاص احلرارة مـن أجزاء اجلسـم مجيعها إىل

اجللد عن طريق الدم.

727272

C13-26C-828378-08

H2O(g)

H2O(l)

≥∏¨e AÉYh

äÉÄjõL

AÉe QÉîH

äÉÄjõL

AÉe

ìƒàØe AÉYh

6-25

ا فإن جسـيامت سـطح السـائل حتـاول اإلفالت والتحـول إىل غاز. وإذا كان التسـخني تدرجييتذكر أن اجلسـيامت عند سـطح السـائل تكون مرتبطة بعدد أقل من الروابط مقارنة باجلسيامت

املوجودة داخل السائل.وعندما حيدث التبخر عند سـطح السـائل فقط تعرف هذه العملية بالتبخر السطحي. وحيدث التبخـر جلزيئـات املاء عىل السـطح حتى يف درجات احلـرارة املنخفضة؛ ألن بعـض اجلزيئات تكـون هلـا طاقة كافية للتحـول إىل بخار، ومع زيـادة درجة احلرارة يزداد عدد اجلسـيامت التي

تتحول إىل احلالة الغازية. يوضـح الشـكل 25-6 مقارنة بني التبخـر يف وعاء مغلق وآخر مفتوح. فاملـاء الذي يف الوعاء املفتـوح تتبخر كافة جزيئاته من السـطح وخيتفـي يف النهاية. ويعتمد الزمـن الالزم لتبخر هذه اجلزيئـات كافة من السـطح عىل كمية املاء والطاقـة املتوافرة. أما الذي يكـون يف الوعاء املغلق ا عىل ا؛ حيـث يتجمع بخار املاء فوق سـطح السـائل، ويولـد ضغط فتكـون احلالـة خمتلفـة متام

سطحه يعرف بضغط البخار.تسمى درجة احلرارة التي يتساو عندها ضغط بخار السائل مع الضغط اخلارجي أو الضغط اجلوي درجة الغليان. اسـتخدم الشـكل 26-6 ملقارنة ما حيدث للسـائل عند درجة غليانه بام حيدث له عند درجات حرارة أقل من درجة غليانه. للجسيامت مجيعها عند درجة الغليان طاقة

كافية للتبخر، وتتكون فقاقيع بخار السائل حتت سطح السائل، ثم ترتفع إىل السطح.كافية للتبخر، وتتكون فقاقيع بخار السائل حتت سطح السائل، ثم ترتفع إىل السطح.

100°C101.3 kPa(1 atm)

101.3 kPa(1 atm)

70° C

C13-16C-828378-08

6-26

100°C

737373

هو حتول املـادة مبارشة من احلالة الصلبة إىل احلالة الغازية دون املرور باحلالة ، يتسـامى كال من اليود الصلب وثاين أكسـيد الكربون الصلب (اجلليد السـائلة. فمثالاجلـاف) عنـد درجة حرارة الغرفة. ويسـتخدم اجلليد اجلاف الظاهر يف الشـكل 6-27 للحفاظ عىل برودة املواد يف أثناء الشحن، وبخاصة املواد التي تتلف من انصهار الثلج. وتتسـامى كـرات العث التي حتتـوي عىل مـادة النفثالني أو بيتـا ثنائي كلـورو البنزين،

وكذلك معطرات اجلو الصلبة.

تغيرات الحالة الفيزيائية الطاردة للطاقةPhase Changes That Release Energy

ا من الند ا عىل نافذة منزلك، أو نقاط هل اسـتيقظت صباح يوم بارد فالحظت صقيعتغطي زجاج السيارات؟ هل الحظت قطرات من املاء تتكون عىل سطح كأس ماء ثلج

من اخلارج؟ هذه الظواهر مثال عىل تغريات احلالة التي تطلق الطاقة إىل حميطها. افرتض أنك وضعت كأس ماء يف جممد الثالجـة، فخالل عملية التربيد يفقد املاء احلرارة، فتفقد جسيامت املاء طاقتها احلركية، وتقل رسعتها، ويصبح انزالق بعضها بقـي الروابـط اهليدروجينية التي فقد طاقة حركيـة كافية ت حـول بعـض أقل. وعندمـا تبني جسـيامت املاء اجلسـيامت ثابتـة يف مواقعها ومتجمدة. والتجمـد عكس االنصهار. وتعرف درجة التجمد بأهنا درجة احلرارة التي يتحول عندها السائل إىل صلب بلوري.

عندما تفقد جسـيامت بخار املاء الطاقة فـإن رسعتها تقل وتصبح قدرهتا عىل تكويـن روابـط هيدروجينيـة بني بعضها مـع البعض أكـرب. وينتج عن تكـون الروابط اهليدروجينية طاقة حرارية، مما يعني تغري حالة البخار إىل احلالة السائلة. وتعرف عملية حتول البخار إىل سائل بالتكاثف، وهي عكس عملية التبخر. هناك العديد من العوامل املسامهة يف التكاثف، إال أن عملية التكاثف تتضمن انتقال الطاقة احلرارية. فعىل سبيل ا مثل سـطح كأس ماء ثلج تنتقل ا بارد املثال، عندما تالمس جسـيامت بخار املاء سـطحالطاقـة احلرارية من جسـيامت بخار املاء إىل الـكأس الباردة، فتتكاثف هذه اجلسـيامت عـىل السـطح اخلارجي للـكأس. وحتدث العملية نفسـها يف أثناء الليـل عندما تتكاثف جسيامت بخار املاء املوجودة يف اهلواء مكونة قطرات الند عىل زجاج السيارة وأوراق

النباتات أو األعشاب أو أي سطح بارد. تنتج السحب والضباب واألمطار مجيعها عن التكاثف.

وتتكـون كل هـذه الظواهـر عندمـا يمر اهلواء املشـبع ببخار املـاء فوق أرض بـاردة أو ا معلقة يف مسـطح مائي. وحيتاج تكوهنا إىل عامل آخر، هو جسـيامت صلبة صغرية جدا ا أو رذاذ ا أو سـناج اهلواء تسـمى نو التكاثف. يمكن أن تكون هذه اجلسـيامت غبار(aerosols)، ومـن ذلك ثاين أكسـيد الكربيت أو أكسـيد النيرتوجـني الذي يتكاثف عليه بخار املاء. وقد يسـتقر اهلواء الدافئ يف بعـض احلاالت فوق اهلواء البارد، وهو ما

ا عن هذا االنقالب. يعرف باالنقالب احلراري. ويبني الشكل 28-6 ضبابا ناجت

تكاثف بخار املاء يف اجلو.تكاثف بخار املاء يف اجلو.

6-27

6-28

747474

عندما يالمس بخار املاء سـطح نافذة باردة يف الشـتاء تتكون قطرات صلبة عىل النافذة تسـمى الصقيع. فالرتسـب هو عملية حتول املادة من احلالة الغازية إىل احلالة الصلبة دون املرور باحلالة السـائلة، وهي عكس التسامي، فتتكون رقائق الثلج عندما يتحول بخار املاء املوجود يف

طبقات اجلو العليا إىل بلورات من الثلج الصلب، وتنبعث الطاقة خالل تكوهنا.

Phase Diagram مخطط الحالة الفيزيائيةـا يف حالة املادة، مهـا: الضغط ودرجة احلـرارة. وهلذيـن املتغريين تأثريات يتحكـم متغـريان مععكسـية عىل املـادة. حيث تعمل زيادة درجة احلرارة مثال عىل رفع معـدل تبخر املاء، بينام تعمل زيادة الضغط عىل رفع معدل تكاثف البخار. وخمطط احلالة الفيزيائية رسم بياين للضغط مقابل

درجة احلرارة يوضح حالة املادة حتت ظروف خمتلفة من درجة احلرارة والضغط.يظهر الشكل 29-6 خمطط احلالة الفيزيائية للامء، حيث يمكن استخدامه لتخمني حالة املاء عند أي درجة حرارة وضغط. الحظ وجود ثالث مناطق متثل احلالة الفيزيائية: صلب وسائل وغاز، إضافة إىل وجود ثالثة منحنيات تفصل هذه املناطق بعضها عن بعض. يوجد عند أي نقطة عىل ح املنحنى األصفر القصري ظروف الضغط ا للامء. يوض امتداد خط املنحنى حالتان فيزيائيتان معا. أما املنحنى األزرق الطويل فيوضح ظروف الضغط واحلرارة التي يوجد عندها بخار وثلج معا، يف حني يوضح املنحنى األمحر ودرجة احلرارة التي يوجد عندها املاء يف صورة سائل وبخار مع

ا. الضغط ودرجة احلرارة التي يوجد عندها املاء يف صورة ثلج وسائل معتسـمى النقطة (A) التـي تتقاطع عندها املنحنيات احلمـراء والزرقاء والصفـراء النقطة الثالثية للامء. والنقطة الثالثية نقطة عىل الرسم البياين متثل درجة احلرارة والضغط؛ حيث يوجد عندها

ا. املاء يف حاالته الثالث معويمكـن للتغـريات السـتة كلهـا أن حتدث عنـد النقطـة الثالثية: التجمـد واالنصهـار والتبخر والتكاثف والتسـامي والرتسـب. وتعرف النقطـة (B) بالنقطة احلرجة، وهـي النقطة التي متثل كال من الضغط ودرجة احلرارة التي ال يمكن للامء بعدها أن يكون يف احلالة السائلة. وإذا وجد

بخار املاء عند درجة احلرارة احلرجة فال يمكن لزيادة الضغط أن حتول بخار املاء إىل سائل.

C13-17C-828378-08

A

B

0.00 100.00 373.99

217.75

1.00

(atm

)

(°C)

6-29

حالة املاء الفيزيائية

100.00°C عند درجة حرارة.(2.00atm) وضغط

757575

؛ وذلك بسبب اختالف درجات جتمدها وغلياهنا. ومع ذلك خيتلف خمطط احلالة الفيزيائية للمواديعطـي كل خمطط املعلومات نفسـها عن احلالـة الفيزيائية والنقطة الثالثية. لذا فإنك سـتغري اختيار

مد درجات احلرارة ليعكس اخلصائص الفيزيائية للامدة.يظهر خمطط احلالة الفيزيائية معلومات مهمة عن املواد. فعىل سبيل املثال، يوضح خمطط احلالة الفيزيائية لثاين أكسـيد الكربون يف الشـكل 30-6 سـبب تسامي ثاين أكسـيد الكربون حتت الظروف العادية. إذا بحثـت عن atm 1.0 عىل منحنى ثاين أكسـيد الكربـون، وتتبعت اخلط املنقط للمنحنى األصفر فستجد أن ثاين أكسيد الكربون يتغري من احلالة الصلبة إىل احلالة الغازية عند 1atm فقط. وإذا مددت ظهر الشـكل أن ثاين أكسيد الكربون ال يتحول إىل سائل اخلط املنقط إىل ما بعد املنحنى األصفر فسـي

مع زيادة درجة احلرارة، بل يبقى يف احلالة الغازية.يظهر الشكل األيمن خمطط احلالة الفيزيائية للكربون. الحظ احتواء الرسم عىل متآصلني للكربون يف منطقة احلالة الصلبة: اجلرافيت وهو احلالة املستقرة للكربون عند درجة احلرارة والضغط العاديني ا عند درجات احلرارة والضغط العاليني. واألملاس واملحددة بالنقطة احلمراء. واألملاس األكثر استقرار

ن يف األصل عند درجة حرارة وضغط عاليني. ن يف األصل عند درجة حرارة وضغط عاليني.املوجود عند درجة حرارة الغرفة وضغطها يتكو ن يف األصل عند درجة حرارة وضغط عاليني.املوجود عند درجة حرارة الغرفة وضغطها يتكو املوجود عند درجة حرارة الغرفة وضغطها يتكو

-78 31

1.0

(atm

)

(°C)

CO2

2000 40000

106

105

104

103

102

101

100

6000

C12-02A-874637

(a

tm)

(°C)

6-30

بني ميل املنحنى األمحر يف كال الرسمني البيانيني لكل من املاء وثاين أكسيد الكربون. كيف خيتلـف تأثـري كل من املاء وثاين أكسـيد الكربـون يف التفاعالت

بارتفاع الضغط عند املنحنى صلب/ سائل؟


تسـمى حـاالت املـادة باألطوار ا كأجزاء مستقلة عندما توجد مع

ملخلوط. حتـدث تغـريات الطاقـة خـالل تغريات حاالت املادة الفيزيائية.

يوضـح خمطـط احلالـة الفيزيائية تأثـري اختالف درجـات احلرارة

والضغط يف حالة املادة.

الرئيسةالفكرة ارشح كيف يؤدي إضافة الطاقة أو انتزاعها إىل تغري احلالة الفيزيائية؟. 27

فرس االختالف بني عمليتي االنصهار والتجمد.. 28قارن بني الرتسب والتسامي.. 29قارن بني التسامي والتبخر.. 30صف املعلومات التي يوضحها خمطط احلالة الفيزيائية.. 31فرس ماذا متثل كل من النقطة الثالثية والنقطة احلرجة املوجودة عىل خمطط احلالة . 32

الفيزيائية؟حرارة . 33 درجة عند ،6-29 الشكل عىل باالعتامد للامء، الفيزيائية احلالة حدد

.(3.00 atm) 75.00 وضغط°C

767676

الشـوكوالتة مـادة غذائيـة، موطنهـا األصـيل أمريـكا الوسـطى واملكسيك. وقد نقل هنري كورتز حبوب الكاكاو وطريقة صناعة مـرشوب الشـوكوالتة إىل إسـبانيا، بعدمـا قدم حاكـم األزتيك مونتيزومـا يف عام 1519م املرشوب املر حلبـوب الكاكاو، حيث أصبح مرشوب الشـوكوالتة من املرشوبات املشـهورة والغالية. بقيت الشـوكوالتة من املنتجـات الغذائية اخلاصة باألغنياء حتى منتصف القرن التاسـع عرش، عندما أصبح ثمنها يف متناول عامة

الناس، وقد حتسنت تقنيات معاجلتها.قـرص يف تقديمـه تـم مـا اآلن املقدمـة الشـوكوالتة تشـبه ال مونتيزومـا؛ فقد أعطـت تقنيات املعاجلة، وكذلـك املواد املضافة

إىل الشوكوالتة، ما نستمتع به اليوم من سالسة وحالوة ولذة. تتكون الشوكوالتة من مزيج من الكاكاو، وزبد ا صلبا عند درجة حرارة ل مزجي الكاكاو، ومكونات أخر تشـكالغرفة، ولكنه ينصهر يف الفم. ملاذا؟ يعود ذلك إىل أن أهم مكونات الشوكوالتة هو زبد الكاكاو، وهو دهن ينصهر عند درجة حرارة

اجلسم.ـون الشـوكوالتة سـائلة يف أثنـاء عمليـة تكالتحضـري، ويغلـف زبـد الـكاكاو املنصهـر جسـيامت الـكاكاو الصلبـة، إضافـة إىل السـكر واحلليـب. وجيـب أال تكـون هـذه اجلسـيامت الصلبة كبـرية وإال أصبحـت الشـوكوالتة عىل هيئة حبيبات يف الفم. وجيب أن يكون قطر اجلسـيامت بصورة عامة ما

بني m 5-10 × 2.0 و m 5-10 × 3.0 تقريبا. وكام تالحظ من الشكل (1) للعدد الكبري من اجلسـيامت الصغرية مساحة سطحية أكرب من قطعة واحدة هلا

الكتلة نفسها.

í£°ùdG áMÉ°ùe OGOõJ

1

تتطلب جسـيامت الشـوكوالتة األصغر حجام كمية أكرب من زبد الكاكاو لتغطية سطحها الصلب، ويسمح املزيد من زبد الكاكاو

بني اجلسيامت الصلبة بانسياب الشوكوالتة. إذا احتوت الشـوكوالتة عـىل كمية قليلة من زبد ا ما يمنع الـكاكاو بـني جسـيامهتا الصلبة فإهنا تصبـح لزجة جـدانسـياهبا يف القالب. ولتحسـني انسياب الشـوكوالتة دون تكبري مسـاحة السـطح يقوم املصنعون بإضافة املزيد مـن زبد الكاكاو، أو مسـتحلب الليسـتني إىل املزيج، وهو مادة دهنية تستخرج من حبوب الصويا، تسـاعد عىل إبقاء جسيامت الزبد معلقة بتجانس

يف الشوكوالتة. واخلطوة األخر املهمـة يف عملية تصنيع الشـوكوالتة ج. ويتم التحكـم خالل هـذه العملية يف درجـة حرارة هـي الـرالشـوكوالتة بحرص؛ للتأكد من تكون البلورات املطلوبة. وإذا ا مل يتم رج الشوكوالتة بصورة مناسبة تتكون بلورات تعطي نوعرديئا من الشوكوالتة. جتعل البلورات املطلوبة الشوكوالتة - كام هو ظاهر يف الشـكل (2) - أكثر صالبة وملعانا، ويسهل قضمها،

وتنصهر عند درجة حرارة اجلسم.

وتنصهر عند درجة حرارة اجلسم.

ا ابحث عن معلومات أخر عن الشـوكوالتة، ثم اكتب تقرير

ا. قصري

777777

حتدد عدة عوامل رسعة التبخر السـطحي لعينـة من السـائل. ويعـد حجم السـائل العامـل الرئيس؛ حيث حتتـاج قطـرة واحدة من املاء لكـي تتبخر إىل زمن أقـل من الزمن الـالزم لتبخر لـرت من املاء. أمـا كمية الطاقـة املعطـاة للعينة فهي

عامل آخر. كيف تؤثر القو بني اجلزيئية يف رسعة تبخر السوائل؟

5 قطاراتماء مقطر

5 أكواب بالستيكية صغريةإيثانولقلم ختطيطأيزوبروبيل الكحول

ورقة شمعيةأسيتونساعة إيقافأمونيا (منزلية)

A B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O Pاقرأ تعليامت السالمة يف املخترب.. 1صمم جدول بيانات لتسجيل البيانات.. 23 . :A) ؛ حيـثE، D، C، B، A عنـون األكـواب بالرمـوز

:D ،أيزوبروبيـل الكحول :C ،إيثانـول :B ،مـاء مقطـرأسيتون، E: أمونيا منزلية).

ضـع ml 1 مـن املـاء املقطـر يف الكـوب (A) باسـتخدام . 4قطارة، ثم ضـع القطارة بجانب الكـوب، وكرر العملية

.نفسها مع السوائل األخرضع ورقة شـمعية عىل الطاولـة، وحدد عليها مخس نقاط . 5

لتضع عليها القطرات التي ستفحصها.أعد سـاعة اإليقاف، وضـع قطرة واحدة مـن املاء املقطر . 6

د عىل الورقة الشمعية، ثم احسب الوقت عىل املكان املحدالالزم لتبخر نقطة املاء. وإذا احتاجت النقطة إىل أكثر من 5 دقائـق فسـجل ذلـك يف جدولـك يف صـورة (> 300

دقائق).7 ..كرر اخلطوة 6 مع السوائل األربعة األخر

اسـتخدم اخلطوات السـابقة لتصميم جتربة لتالحظ تأثري . 8احلـرارة يف رسعـة التبخـر السـطحي لإليثانـول. سـوف

يزودك معلمك بعينة من اإليثانول الدافئ. نظف أدوات املخترب . 9

كام يرشدك معلمك.

صنف أي السوائل تتبخر برسعة، وأهيا ببطء؟. 12 . ا عىل البيانات، أي السـوائل كانـت فيها قو م اعتـامد قو

التجاذب بني اجلزيئية قو تشتت؟فكـر مـا العالقة بـني التوتر السـطحي وبني شـكل نقطة . 3

السـائل؟ ما قو التجاذب التي تزيد من التوتر السطحي للسائل؟

م كحـول األيزوبروبيـل الـذي اسـتخدمته مزيج من . 4 قـوكحـول وماء. هل يتبخـر الكحول النقي أرسع من خليط

الكحول واملاء، أم أبطأ منه؟ فرس إجابتك.ا عىل . 5 م األمونيا املنزلية مزيـج من األمونيا واملاء. اعتامد قو

البيانـات التـي مجعتهـا، هل يوجـد أمونيا أم مـاء أكثر يف املزيج؟ فرس إجابتك.

م كيف يمكن مقارنة رسعة تبخر اإليثانول الساخن مع . 6 قواإليثانول عند درجة حرارة الغرفة؟

شارك بياناتك مع زمالئك يف الصف.. 7حتليـل اخلطـأ مـا التغـريات التـي يمكـن إدخاهلـا عـىل . 8

اإلجراءات السابقة لتجعل التجربة أكثر دقة؟

استقصاءتصميـم جتربـة كيـف يؤثر اختـالف مسـاحة السـطح يف نتائج

م جتربة للتحقق من فرضيتك. التجربة؟ صم

787878

61

د الغـازات وتنترش، كام أهنا قابلة الفكرة الرئيسة تتمد

لالنضغـاط؛ ألهنا ذات كثافة منخفضة، وتتكون من ا دائمة احلركة. جسيامت صغرية جد

الضغط اجلوي• البارمرت•

النظرية احلركية • اجلزيئية

قانون دالتون للضغوط• االنتشار•

باسكال • الضغط •

درجة احلرارة• التصادم املرن• قانون جراهام للتدفق•

ا عىل حجم • تفرس نظرية احلركة اجلزيئية خصائص الغازات، اعتامد

جسيامهتا وحركتها وطاقتها.يستخدم قانون دالتون للضغوط اجلزئية لتحديد ضغط كل غاز يف •

خليط الغازات.يستخدم قانون جراهام للمقارنة بني معدل رسعة انتشار غازين.•

√ ��

B الكتلة املولية لـ __ A الكتلة املولية لـ =

A معدل انتشار _

B معدل انتشار

62

د القـو بـني اجلزيئيـة – ومنهـا الفكرة الرئيسة حتـد

قو التشـتت، والقـو الثنائية القطبيـة، والروابط اهليدروجينية - حالـة املادة عند درجة حرارة معينة.

قو ثنائية القطبية• قو التشتت • روابط هيدروجينية•

القو اجلزيئية أقو من القو بني اجلزيئية.• قو التشتت قو بني جزيئية بني أقطاب مؤقتة.• حتدث القو الثنائية القطبية بني اجلزيئات القطبية.•

63

الفكرة الرئيسة جلسيامت املواد الصلبة والسائلة قدرة

حمدودة عىل احلركة، كام يصعب ضغطها بسهولة.

تآصل• صلب غري متبلور• التوتر السطحي • صلب متبلور • وحدة بناء • عوامل خافضة للتوتر السطحي • اللزوجة •

تفرس نظرية احلركة اجلزيئية سلوك املواد السائلة والصلبة.• تؤثـر قـو التجاذب بـني اجلزيئيـة يف املـواد السـائلة يف اللزوجة •

والتوتر السطحي والتالصق والتامسك.تصنف املواد الصلبة البلورية حسب الشكل والرتكيب.•

العامةالفكرة

797979

64

الفكرة الرئيسة تتغـري حالة املـادة عند إضافـة الطاقة

إليها أو انتزاعها منها.

درجة الغليان • التكاثف • الرتسب• التبخر السطحي• درجة التجمد • درجة االنصهار • خمطط احلالة الفيزيائية • النقطة الثالثية• النقطة احلرجة• التبخر • ضغط بخار السائل •

ا كأجزاء مسـتقلة • تسـمى حاالت املادة باألطـوار عندما توجد مع

ملخلوط.حتدث تغريات الطاقة خالل تغريات حاالت املادة الفيزيائية.• يوضـح خمطـط احلالـة الفيزيائيـة تأثري اختـالف درجـات احلرارة •

والضغط يف حالة املادة الفيزيائية.

808080

6-1

ما التصادم املرن؟. 34ـا لدرجات . 35 كيـف تتغـري الطاقة احلركيـة للجسـيامت تبع

احلرارة؟اسـتخدم نظريـة احلركة اجلزيئية لتفسـري قابليـة الغازات . 36

للتمدد واالنضغاط .اذكر افرتاضات نظرية احلركة اجلزيئية.. 37صف الصفات العامة للغازات.. 38قـارن بني االنتشـار والتدفق، ثم فـرس العالقة بني رسعة . 39

هذه العمليات والكتلة املولية للغاز.يف الشـكل 31-6، ماذا حيدث لكثافة جسـيامت الغاز يف . 40

األسطوانة عندما يتحرك املكبس من املوقع a إىل املوقع b؟

ba

ba

الشكل 6-31صناعـة اخلبـز فـرس ملـاذا ختتلـف تعليـامت طريقـة عمل . 41

اخلبـز املوجودة عـىل علبة املكونـات يف املناطق املنخفضة واملرتفعة؟ وهل تتوقع أن يكون الزمن الالزم لعمل اخلبز

أطول أم أقرص عند االرتفاعات العالية؟

ما الكتلة املولية لغاز يتدفق 3 مرات أبطأ من اهليليوم؟. 42ما نسبة رسعة تدفق الكريبتون إىل النيون عند نفس درجة . 43

احلرارة والضغط؟احسب الكتلة املولية لغاز رسعة تدفقه أرسع 3 مرات من . 44

األكسجني حتت الظروف نفسها.

مـا الضغـط اجلزئـي لبخار املـاء املوجـود يف عينـة هواء، . 45إذا كان الضغـط الـكيل هلـا atm 1.00 والضغط اجلزئي 0.20 atm ولألكسـجني 0.799 atm للنيرتوجـني

وللغازات األخر املتبقية atm 0.0044؟ما ضغط الغاز الكيل يف دورق مغلق حيتوي عىل أكسجني . 46

له ضغط جزئي يسـاوي atm 0.41 وبخار ماء له ضغط جزئي يساوي atm 0.58 ؟

تبلـغ قيمـة الضغـط عنـد قمـة أعىل جبـل يف العـامل، قمة . 47ل قيمة الضغط إىل وحدة إفرست، 33.6kPa تقريبا، حوضغـط جـوي atm، ثم قارن بني هـذا الضغط والضغط

عند سطح البحر.ارتفاعات عالية يساوي الضغط اجلوي عند قمة أحد جبال . 48

atm 84.0 تقريبا. ما قيمة الضغط بوحديت kPa اململكةوtorr؟

49 . 8.4 atm 76.21 يف املحيط m يساوي الضغط عىل عمقتقريبا. ما قيمة الضغط بوحديت kPa و mmHg؟

يمثل الشـكل 32-6 جتربة؛ إذ يمـأل الدورق األيرس فيها . 50بغاز الكلـور، ويمأل الـدورق األيمن بغـاز النيرتوجني. صف ما حيدث عند فتـح الصامم بينهام. افرتض أن درجة

حرارة النظام ثابتة خالل التجربة.After one hour

Nitrogen and chlorine gas

Nitrogen and chlorine gas

C16-10C-828378-08

الشكل 6-32

6-2

وضح الفرق بني القطبية املؤقتة و القطبية الدائمة.. 51ملاذا تعد قو التشتت أضعف من القو الثنائية القطبية؟ . 52

818181

فـرس ملـاذا تكون الروابـط اهليدروجينية أقـو من معظم . 53القو الثنائية القطبية؟

قـارن بني قـو التجاذب بـني اجلزيئية وقـو التجاذب . 54اجلزيئية.

ملـاذا تتجاذب اجلزيئـات الطويلة غـري القطبية بعضها مع . 55بعض أقـو من جتـاذب اجلزيئات الكروية غـري القطبية

التي هلا الرتكيب نفسه؟

اجلزيئـات القطبيـة اسـتخدم االختـالف يف الكهرسـلبية . 56لتحديـد األطـراف املوجبة والسـالبة للجزيئـات القطبية

اآلتية:CO.d NO.c HBr .b HF .a

57 ..CO ارسم جتاذبا ثنائي القطبية بني جزيئني منن روابط هيدروجينية؟. 58 أي املواد اآلتية تكو

NH3.d HF.c H

2O

2 .b H

2O .a

ن روابط هيدروجينية؟ ارسـم . 59 أي اجلسـيامت اآلتية يكـوا بوساطة الروابط ا ترابطهام مع عدة جسيامت منها موضح

اهليدروجينية.CO2 .d H2O2.c MgCl2 .b NaCl .a

6-3

مـا التوتـر السـطحي؟ ومـا الـرشوط الواجـب توافرها . 60حلدوثه؟

فرس سبب انحناء سطح املاء يف املخبار املدرج؟. 61أي السائلني أكثر لزوجة عند درجة حرارة الغرفة: املاء أم . 62

الدبس؟ فرس إجابتكفـرس كيـف تـؤدي قوتـان خمتلفتـان دورهيـام يف اخلاصية . 63

الشعرية؟

اسـتعن بالشـكل 33-6 للمقارنة بني البلـورات املكعبة . 64واألحادية امليل والسداسية األوجه.

a = b ≠ cα = β = 90°, γ = 120°

c

ba

βαγ

a ≠ b ≠ cα = γ = 90 ° ≠ β

c

ba

βαγ

a = b = cα = β = γ = 90 °

c

ba

α

γ

β

الشكل 6-33ما الفرق بني املادة الصلبة الشبكية واملادة الصلبة األيونية؟. 65فـرس ملـاذا يمكن ثنـي الفلـزات عند رضهبـا، بينام تتكرس . 66

املواد األيونية؟د أنـواع املـواد املتبلـورة التي تعـد موصـالت جيدة . 67 عـد

للحرارة والكهرباء.كيف تؤثر قو التجاذب بني اجلزيئية يف لزوجة املادة؟. 68فرس ملاذا يكون التوتر السـطحي للامء أكرب منه للجازولني . 69

ذي اجلسيامت غري القطبية؟قارن بني عدد اجلسيامت لكل وحدة بناء لكل مما ييل:. 70

a. املكعب البسيط b. املكعب املركزي اجلسم.

توقـع أي املواد الصلبة من املرجح أن تكون غري متبلورة: . 71مادة تكونت من تربيد مصهورها عند درجة حرارة الغرفة خـالل 4 سـاعات، أم مادة تكونت مـن تربيد مصهورها

برسعة يف حوض من الثلج؟ أي املواد الصلبـة اآلتية يمكن أن . 72

توصل حماليلها التيار الكهربائي أفضل: السكر أم امللح؟فرس ملاذا يطفو مكعب الثلج فوق املاء، بينام يغرق مكعب . 73

البنزين الصلب يف البنزين السائل؟ أي السلوكني طبيعي أكثر؟

828282

ع . 74 إذا أعطيـت أطـوال األضـالع وقيم زوايا الوجـه، فتوق

شكل كل بلورة مما ييل: a = 3 nm, b = 3 nm, c = 3 nm; α = 90°, β° = 90, .a

γ = 90°

a = 4 nm, b = 3 nm, c = 5 nm; α = 90°, β° = 100, .b

γ = 90°

a = 3 nm, b = 3 nm, c =5nm; α = 90°, β° = 90 , .c

γ = 90°

a = 3 nm, b = 3 nm, c = 5 nm; α = 90°, β° = 90, .d

γ = 120°

6-4

كيف خيتلف التسامي عن الرتسب؟. 75قارن بني التبخر والغليان.. 76ما املقصود بدرجة االنصهار؟. 77فـرس العالقة بـني كل من الضغط اجلـوي وضغط البخار . 78

للسائل ودرجة الغليان.ن الند يف الصباح البارد.. 79 فرس تكوثلـج فرس سـبب تقلص كومـة ثلج ببطء، حتـى يف األيام . 80

التي ال تزيد درجة احلرارة فيها عىل درجة جتمد املاء.

C13-19C-828378-08

-80-100 -60 -40 0 +20 +40-20

16

12

8

4

0

??

?

(atm

)

(°C)

الشكل 6-34

د عليه منطقة احلالة الصلبة . 81 انسـخ الشـكل 34-6 ثم حدوالسائلة والغازية، والنقطة الثالثية والنقطة احلرجة.

ملـاذا تكـون الطاقة التي نحتـاج إليها لغـيل g 10 من املاء . 82السـائل أكرب مـن الطاقة الالزمة لصهر الكتلة نفسـها من

الثلج؟

اسـتخدم نظرية احلركة اجلزيئية لتفسـري تصنيف السوائل . 83

والغازات من املوائع؟

استخدم قو التجاذب بني اجلزيئية لتفسري سبب تواجد . 84األكسجني يف احلالة الغازية عند درجة حرارة الغرفة، بينام

يوجد املاء يف احلالة السائلة.

اسـتخدم نظرية احلركة اجلزيئية لتفسري ملاذا يمكن ضغط . 85الغاز بينام ال يمكن ضغط السائل أو الصلب؟

تسـاوي كثافـة الزئبق عند درجـة حـرارة C°25 وضغط . 86mmHg 13.5 g/ml 760 بينـام تسـاوي كثافـة املـاء

عند نفس درجة احلـرارة والضغط (g/ml 1.00). فرس ا عىل قو التجـاذب بني اجلزيئية هذا االختـالف، اعتامد

ونظرية احلركة اجلزيئية.

إذا كان هنـاك وعـاءان متامثـالن حيويان الغاز نفسـه عند . 87درجـة احلرارة نفسـها ولكـن الضغـط يف أحدمها ضعف

الضغط يف اآلخر فام كمية الغاز املوجودة يف كل وعاء؟

د ثالثة أنواع من قو التجاذب بني اجلزيئية.. 88 عد

عندما تذوب بلورات صلبة من السـكر يف كوب من املاء . 89يتكون حملول متجانس، بحيث ال يمكن رؤية البلورات. وإذا تـرك هـذا املحلـول عند درجة حـرارة الغرفـة لعدة أيام فسـنالحظ تكون البلورات يف القـاع، وعىل جوانب

الكوب مرة أخر. فهل هذا مثال عىل التجمد؟

838383

C13-20C-828378-08

-20-40 0 20 60 80 10040

800 760

600

400

200

0

(to

rr)

…QÉ

îÑd

G §

¨°

dG

(°C) IQGô◊G áLQO

IQGô◊G áLQO πHÉ≤e …QÉîÑdG §¨° dG

∫ƒfÉãjEG

AÉe

الشكل 6-35تفسـري الرسـوم البيانيـة ارجـع إىل الشـكل 35-6 الذي . 90

يوضـح ضغط بخار كل من املـاء واإليثانول مقابل درجة احلرارة لإلجابة عام يأيت:

a. ما درجة غليان املاء عند atm 1؟ b. ما درجة غليان اإليثانول عند درجة حرارة atm 1؟

c. إذا كان الضغـط اجلوي atm 0.80، فام درجة احلرارة التي يغيل عندها املاء؟

فرضيـة أي نـوع مـن املـواد الصلبـة املتبلـورة تتوقـع أن . 91تتناسب مع الرشوط اآلتية بأفضل صورة؟

a. مـادة تنصهـر ويعـاد تشـكيلها عنـد درجـات حرارة منخفضة.

b. مادة يمكن سحبها إىل أسالك طويلة ورفيعة. c. مادة توصل الكهرباء يف احلالة السائلة .ا وغري موصلة للكهرباء. d. مادة صلبة جد

قارن يستخدم ضاغط اهلواء الطاقة لضغط جسيامت اهلواء . 92ا، وعندما يرتك اهلواء ليتمدد تستخدم الطاقة الناجتة يف معتنظيف السطوح بلطف دون استخدام مواد كاشطة سائلة أو صلبة إضافيـة. تعمل األنظمـة اهليدروليكية بالصورة نفسـها، ولكنهـا تضغـط املوائـع لنقـل القـوة. مـا فوائد

وعيوب استخدام هذين النوعني من التقنية يف رأيك؟رسـم بياين اسـتخدم ا اجلـدول 6-6 لرسـم خمطط احلالة . 93

الفيزيائية لألمونيا.

66atm°C

77.7-0.060النقطة الثالثية

112132.2النقطة احلرجة

33.5-1.0درجة الغليان الطبيعية

77.7-1.0درجة التجمد الطبيعية

طبق يف أثناء تسـخني مادة صلبة تبقى درجة حرارهتا ثابتة . 94ا. مـاذا حيـدث للطاقة احلراريـة للنظام حتـى تنصهـر كلي

خالل االنصهار؟ا عىل شـم العطور من . 95 تواصـل أي العمليتني جتعلك قادر

زجاجـة مفتوحة وبعيدة عنك: االنتشـار أم التدفق؟ فرس إجابتك.

ـب بخار الـربوم ذي . 96 اسـتنتج يتضمـن عـرض خمتربي صاللـون األمحر الغامـق يف دورق حيتوي عىل اهلواء، ثم يغلق الـدورق بإحـكام. يتحـرك الـربوم يف البداية نحـو القاع، وبعد عدة سـاعات يتوزع اللون األمحر بالتساوي يف مجيع

أجزاء الدورق. a. هل كثافة غاز الربوم أكثر أم أقل من اهلواء؟

b. هل ينترش الربوم السائل أرسع أم أبطأ من الربوم الغاز بعد صبه فوق سائل آخر؟

حلل اسـتخدم مـا تعرفه عن قو التجـاذب بني اجلزيئية . 97CH أكثر

4NH أم امليثان

3لتحديـد مـا إذا كانت األمونيـا

ذائبية يف املاء.98 . د ثـالث تغـريات تنتـج طاقـة، وثالثـة أخـر م عـد قـو

تستهلكها.م سـائل ثاين أكسـيد الكربون فوق احلرج يسـتخدم يف . 99 قو

الصناعات الغذائية النتزاع الكافيني من الشـاي والقهوة واملرشوبـات الغازيـة، وكذلـك يف الصناعـات الدوائيـة لتكوين جسـيامت دقيقة تستخدم يف أنظمة توزيع الدواء. اسـتعن بالشـكل 36-6 لتحديـد الظـروف التـي جيـب

توافرها لتكوين ثاين أكسيد الكربون فوق احلرج.

848484

-56.6 31.1

73

5

CO2

(bar

)

(°C) الشكل 6-36

إذا كان لديك حملول حيتوي عىل g KBr 135.2 ذائبة يف . 100

L 2.3 ماء، فام حجم املحلول الذي تسـتخدمه لتحضري حملـول حجمه 1.5L وتركيـزه mol/L 0.1 من حملول

KBr السابق؟ وما درجة غليان املحلول الناتج؟

صنـف املـواد اآلتيـة إىل عنـرص أو مركـب أو خملـوط . 101

متجانس أو خملوط غري متجانس:b. الدمa. اهلواء

d. اخلردلc. أمونيا

e. املاء

أعطيـت حملولني مائيني شـفافني صافيني، وقد قيل لك . 102ـا، وحيتوي الثاين ا أيوني إن أحـد املحلولني حيتـوي مركب. كيـف حتدد أهيـام أيـوين؟ وأهيام عـىل مركـب تسـامهي

تسامهي؟أي فروع الكيمياء يدرس املادة وحاالهتا؟ . 103

b. الكيمياء الفيزيائيةa. الكيمياء احليوية

d. كيمياء املبلمراتc. الكيمياء العضوية

ما نوع التفاعل اآليت؟ . 104K 2 C O 3 (aq) + BaC l 2 (aq) → 2KCl(aq) + BaC O 3 (s)

b. إحالل مزدوجa. احرتاق

d. حتضريc. إحالل بسيط

من أول كيميائي وضع أول جدول دوري، وكان أوسع . 105؟ ا وأكثر قبوال استخدام

b. هنري موزيلa. ديمرتي مندليف

d. لوثر مايرc. جون نيوالندر

املسـك مـن املكونـات األساسـية يف الكثري مـن العطور . 106والصابون والشامبو، وحتى يف األطعمة، ومنها الشوكوالتة وعرق السـوس واحللو الصلبة. تتكون مركبات املسـك ـا والطبيعية من جسـيامت ذات كتلة كبرية املحـرضة صناعيباملقارنـة بجسـيامت املركبـات األخـر املكونـة للعطور. ونتيجـة لذلك تكون أبطـأ يف رسعة انتشـارها للتأكيد عىل ا عن إطـالق العطر بصـورة بطيئة ومسـتمرة. اكتـب تقريرا عىل أمهية رسعة االنتشار، كيمياء مكونات العطور، مؤكد

بوصفها إحد صفات العطر.غاز الربوبان وقود شائع االستخدام يف مواقد الغاز وتدفئة . 107

ل ويطلق البيـوت، إال أنـه ال يعبأ يف حالته الغازية، بل يسـيعليه اسـم الربوبان السـائل. اعمل ملصـق حائط لتوضيح

ا. فوائد ومساوئ ختزين ونقل الربوبان سائال ال غازحـاالت املـادة األخـر ابحـث يف إحـد املوضوعات . 108

.(Superfluids) الفائقـة امليوعـة أو البالزمـا اآلتيـة: ا عنها لتعرضه عىل بقية طالب الصف. واكتب تقرير

يتسامى اليود إذا ترك عند درجة حرارة الغرفة من الصلب ا، إىل الغاز، ولكن إذا سـخن برسعة فإن ما حيدث له خيتلف متام

ويمكن وصفه كام يأيت:ـخن عىل ضـع g 1.0 من اليـود يف أنبوب حمكم اإلغالق، وس وسخان كهربائي، فتكونت طبقة من الغاز األرجواين يف األسفل، . وعند إمالـة األنبوب حترك السـائل عىل وأصبـح اليـود سـائال

ضيق، وتصلب برسعة. طول جانب األنبوب يف جمرملاذا يتسـامى اليود بسـهولة؟ فرس إجابتك باسـتخدام ما . 109

تعرفه عن قو التجاذب بني اجلزيئية.ملاذا ال يمكن مالحظة اليود السائل عند تسخينه يف اهلواء؟. 110ملـاذا جيـب اسـتخدام أنبـوب حمكـم اإلغـالق يف هـذا . 111

االستقصاء؟استنتج ملاذا يتصلب اليود عند إمالة األنبوب؟ . 112

858585858585

ما نسـبة رسعة انتشـار أكسـيد النيرتوجـني NO ورابع . 1N؟

2O

4أكسيد النيرتوجني

.a0.326

.b0.571 .c1.751 .d3.066

أي اجلمـل اآلتيـة ال تتفـق مـع فرضيات نظريـة احلركة . 2اجلزيئية؟

.a.التصادمات بني جسيامت الغاز مرنة

.b .جسيامت العينة مجيعها هلا الرسعة نفسها .c ال تتجـاذب جسـيامت الغـاز أو يتنافـر بعضها مع

بعض بصورة ملحوظة..d للغـازات مجيعها عند درجة حرارة معينة متوسـط

الطاقة احلركية نفسها.حيتوي دورق مغلق بإحكام عىل غازات النيون والكربتون . 3

واألرجـون، فـإذا كان الضغـط الـكيل داخـل الـدورق Krو Ne 3.782، وكان الضغـط اجلزئي لكل من atm

هو atm 0.435 وatm 1.613 عىل التوايل، فام الضغط اجلزئي لغاز Ar؟

.a2.048 atm

.b1.734 atm

.c1556 atm

.d1318 atm

أي مما يأيت ال يؤثر يف لزوجة السائل؟ . 4.a.التجاذب بني اجلزيئية قو.b.حجم وشكل اجلزيء.c.درجة حرارة السائل.d.اخلاصية الشعرية

استخدم الشكل اآليت لإلجابة عن السؤال 5.

C12-02C-828378-08-A

+

6

6

يتفاعـل اهليدروجـني مـع النيرتوجـني كـام هـو موضح . 5لتكويـن األمونيـا. أي العبارات اآلتيـة صحيحة يف هذا

التفاعل؟.a.ن 3 جزيئات أمونيا وال يتبقى أي من جزيء يتكو.b.ن جزيئي أمونيا ويتبقى جزيئا هيدروجني يتكو.c.ن 6 جزيئات أمونيا وال يتبقى أي جزيء يتكو.d.ن جزيئا أمونيا ويتبقى جزيئا نيرتوجني يتكو

استخدم الرسم البياين اآليت لإلجابة عن األسئلة 6-8

2000 40000

106

105

104

103

102

101

100

6000

C12-02A-874637-A

(atm

)

(°C)

ما الظروف التي يتكون فيها األملاس؟. 6.a100atm > 5000 والضغطK < درجة احلرارة.batm25 > 6000 والضغطK < درجة احلرارة.c105 atm < 3500 والضغطK > درجة احلرارة.d10atm > 4500 والضغطK > درجة احلرارة

868686

مـا النقطـة التي يوجد عندهـا الكربون بثـالث حاالت . 7ا درجة جرافيت صلب وأملاس وكربون سـائل؟ موضح

احلرارة والضغط عندها؟.a106 atm 4700 و K.b103 atm 3000 و K.c105 atm 5100 و K.d80 atm 3500 و K

8 . 6000 k مـا األشـكال التي يوجـد عليها الكربون عنـد105 atm و

.a.أملاس فقط

.b.كربون سائل فقط.c.أملاس وكربون سائل.d.جرافيت وكربون سائل

استخدم اجلدول اآليت لإلجابة عن األسئلة 9 و 10

kJmol

pm

H-H43574

Br-Br192228

C-C347154

C-H393104

C-N305147

C-O356143

Cl-Cl243199

I-I151267

S-S259208

ا، . 9 ارسـم العالقة بـني طـول الرابطة وطاقـة الربـط بيانيا طاقة الربط عىل املحور السيني. واضع

خلص العالقة بني طاقة الرابطة وطول الرابطة. . 10

استخدم اجلدول اآليت لإلجابة عن السؤال 11.

PCl3AlCl

3

AlCl3

PCl3

شكل اجلزيء

C09-23C-828378-08

C09-23C-828378-08

ما أسـامء أشـكال اجلسـيامت لكال املركبـني؟ فرس كيف . 11يؤدي ترتيب الذرات يف كل مركب إىل اختالف أشكاهلا

عىل الرغم من أن هلام الصيغة الكيميائية نفسها؟

878787

العامةالفكرة تسـتجيب الغـازات لتغريات

كل مـن الضغـط ودرجة احلـرارة واحلجم وعدد اجلسيامت بطرائق يمكن التنبؤ هبا.

1-7 قوانين الغازات

ثابتة كمية أي ضغط تغري إذا الرئيسةالفكرة

فسيتأثر حجمها، أو حرارهتا درجة أو غاز من املتغريان اآلخران.

2-7 قانون الغاز المثالي

الرئيسةالفكرة يربط قانون الغاز املثايل عدد

احلرارة ودرجة الضغط من كل مع اجلسيامت واحلجم.

3-7 الحسابات المتعلقة بالغازات

فإن الغازات تتفاعل عندما الرئيسةالفكرة

املعامالت يف املعادالت الكيميائية املوزونة التي املوالت أعداد إىل تشري التفاعالت هذه متثل

واحلجوم النسبية للغازات.

درجـة حـرارة اهلـواء يف املنطـاد كافيـة لغيل • املاء.

يف • لوساك جاي- جوزيف العامل استخدم القرن التاسع عشـر منطاد اهلواء الساخن يف أبحاثه وجتاربه، يف حني استخدم العامل جاك

شارل منطاد اهليدروجني يف جتاربه.املتوسط • يف الساخن اهلواء منطاد حيتوي

عىل2.5 مليون لرت من الغاز.


Gases الغازات

888888

اليمنى ـ عىل رفع درجة انظر الصفحة ـ املنطاد تعمل شعلة حرارة اهلواء داخله ليبقى يف اهلواء.

A B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O P

اقرأ تعليامت السالمة يف املخترب.. 1انفخ بالونا ثم اربطه.. 2ا يف دلو إىل منتصفه، ثم أضف إليه قطع . 3 اسكب ماء بارد

من الثلج.ا لقياس حميط البالون.. 4 استخدم خيطدرجة . 5 تثبت حتى ا، جيد الدلو يف والثلج املاء حرك

حرارته، ثم اغمر البالون يف املاء والثلج مدة 15 دقيقة. أخرج البالون من املاء، ثم قس حميطه.. 6

درجة . 1 انخفضت عندما البالون حلجم حدث ما صف

حرارته.ماء . 2 حيتوي الدلو كان لو البالون حلجم حيدث ما توقع

ساخنا.من بدال باهليليوم البالون مألت إذا حيدث ماذا

اهلواء، وأجريت التجربة مرة أخر؟

اعـمـل املطويـات اآلتية لتسـاعدك

عـىل تنظيـم دراسـة قوانني الغاز.

ثالث أحــرض 1 فوق بعضها وضع ورقات، العليا حوافها ودع بعض، 2 cm ا بمقدار متباعدة رأسي

األطراف اثن 2 عىل ـــألوراق ل السفلية طيات مخس ن تكو أن عىل اضغط ثم متساوية. الثنيات لتثبيتها يف أماكنها.

املطوية، ثبت 3 وعنون الشكل، يف كام اآليت: النحو عىل الطيات بويل، ــاز، ــغ ال قــوانــني

قانون العام، القانون جاي-لوساك، شارل، الغاز املثايل.

المطويات

قوانني خلص 7-2 7-1 الغازات بكلامتك اخلاصة.




898989

7-1ا�هداف

الضغط بني العالقة ودرجة احلرارة واحلجم ملقدار

ثابت من الغاز. قــوانــني الــغــاز عىل الضغط تتضمن التي املسائل ودرجة احلرارة واحلجم ملقدار

د من الغاز. حمدمراجعة المفردات

عالقة يصف يف الطبيعة تدعمها عدة جتارب.

المفردات الجديدةقانون بويل

قانون شارلالصفر املطلق

قانون جاي - لوساكالقانون العام للغازات

The Gas Laws قوانين الغازات الرئيسةالفكرة

ماذا حيدث لغـاز يف بالـون إذا قللت حجمه بالضغط عليه؟ ستشـعر

ا يف جزء من البالون. بزيادة يف املقاومة، وقد تشاهد انتفاخ

Boyle’s Law قانون بويلضغـط الغاز وحجمـه مرتابطـان. وقد وصف العـامل األيرلنـدي روبرت بويـل (-1627

1691) هذه العالقة.

ح م بويل جتربة كاملبينة يف الشكل 1-7، ووض لقد صممن خالهلا أنه إذا كانت كمية الغاز ودرجة احلرارة ثابتتني فإن مضاعفة الضغط الواقع عىل الغـاز يقلل من حجمه إىل النصف. ومن ناحية أخـر فإن تقليل الضغط الواقع عىل الغاز ف العالقة التي يزيد فيها أحد املتغريين عندما يقل إىل النصـف يضاعف حجم الغاز. وتعر

اآلخر بعالقة التناسب العكيس. ا مع الضغط الواقع د من الغاز يتناسب عكسي قانون بويل عىل أن حجم مقدار حمد ينص حيث واحلجم، الضغط بني العالقة 7-1 الشكل يبني حرارته. درجة ثبوت عند عليه

يوضح الشكل العالقة العكسية بني الضغط واحلجم يف املنحنى املتجه إىل أسفل .

C14-03C-828378-08.ai

0

10

8

6

4

2

00.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

atm

L

(1.0 atm, 10 L)

(2.0 atm, 5 L)

(4.0 atm, 2.5 L)

1 atm

25°C10 L

2 atm

4 atm5 L2.5 L

25°C 25°C

P2V2 = (2 atm)(5 L) = 10 atm · L =

P3V3 = (4 atm)(2.5 L) = 10 atm · L =

P1V1 = (1 atm)(10 L) = 10 atm · L =

C14-03C-828378-08.ai

0

10

8

6

4

2

00.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

atm

L

(1.0 atm, 10 L)

(2.0 atm, 5 L)

(4.0 atm, 2.5 L)

1 atm

25°C10 L

2 atm

4 atm5 L2.5 L

25°C 25°C

P2V2 = (2 atm)(5 L) = 10 atm · L =

P3V3 = (4 atm)(2.5 L) = 10 atm · L =

P1V1 = (1 atm)(10 L) = 10 atm · L =

7-1

إذا احلجم، لتحديد الرسم استخدم

.(2.5atm) كان مقدار الضغط

909090

10 atm.L الحظ أن ناتج رضب الضغط يف احلجم عند كل نقطة يف الشكل 1-7 يساويا عىل النحو اآليت: لذا يمكن التعبري عن قانون بويل رياضي

قانون بويل P 1 V 1 = P 2 V 2 : V :P

ثبوت درجة حرارهتا يساوي الغاز يف حجمها عند حاصل رضب ضغط كمية حمددة من كمية ثابتة.

يمثل كل من P1 و V1 الضغط واحلجم االبتدائيني، يف حني يمثل كل من P2 وV2 الضغط واحلجم اجلديدين، فإذا علمت ثالثة من املتغريات املوجودة يف املعادلة أمكنك معرفة قيمة املتغري الرابع.

71

ينفخ غواص وهو عىل عمق 10m حتت املاء فقاعة هواء حجمها L 0.75، وعندما ارتفعت فقاعة اهلواء إىل السطح تغري ضغطها من atm 2.25 إىل atm 1.03 ، ما حجم فقاعة اهلواء عند السطح؟


باالعتامد عىل قانون بويل، بنقصان الضغط عىل فقاعة اهلواء يزداد حجمها، لذا جيب رضب احلجم االبتدائي هلا يف نسبة ضغط أكرب من 1.

V 1 = 0.75 L

P 1 = 2.25 atm P 2 = 1.03 atm

V2 = ? L

2 حساب المطلوب استخدم قانون بويل إلجياد قيمة V2 واحسب احلجم اجلديد.

v10.75LP12.25atmP21.03atm

P 1 V 1 = P 2 V 2

V 2 = V 1 ( P 1 _ P 2 )

V 2 = 0.75 L ( 2.25 atm _ 1.03 atm )

V 2 = 0.75 L ( 2.25 atm _ 1.03 atm ) = 1.6 L

3 تقويم ا�جابة قل الضغط بمقدار النصف تقريبا، لذا فإن احلجم سيزيد إىل الضعف، ويعرب عن اإلجابة بوحدة

اللرت، وهي وحدة قياس احلجم، وحتتوي اإلجابة عىل رقمني معنويني، وهذا صحيح.

افرتض أن درجة احلرارة وكمية الغاز ثابتان يف املسائل اآلتية :إذا كان حجم غاز عند ضغط kPa 99.0 هو ml 300.0 ، وأصبح الضغط kPa 188 فام احلجم اجلديد؟. 1إذا كان ضغط عينة من غاز اهليليوم يف إناء حجمه L 1.00 هو atm 0.988 فام مقدار ضغط هذه العينة إذا نقلت إىل . 2

وعاء حجمه L 2.00؟ إذا كان مقدار حجم غاز حمصور حتت مكبس أسطوانة L 145.7، وضغطه atm 1.08، فام حجمه اجلديد عندما . 3

يزداد الضغط بمقدار %25؟919191919191919191919191919191

مختبر حل المشكالت تطبيق التفسيرات العلمية

20 تتنفس أنت مرة يف الدقيقة، وتستبدل بغاز ثاين أكسيد الكربون غاز األكسجني لتحافظ عىل حياتك. فكيف يتغري الضغط

واحلجم يف رئتيك يف أثناء تنفسك؟

يسمح النسيج اإلسفنجي املرن الذي تتكون منه الرئتان احلجاب حلركة لتستجيب وانقباضهام؛ الرئتني بتمدد احلاجز، وهو العضلة القوية املوجودة أسفلهام. فعندما يتحرك احلجاب احلاجز إىل أسفل يزداد حجم الرئتني، وبذلك نتمكن من الشهيق، كام يتقلص حجم الرئتني عندما يتحرك احلجاب احلاجز إىل أعىل، وبذلك نتمكن من الزفري.

C13-02A-874637.aibe

طبق قانون بويل لتفسري السبب الذي جيعل اهلواء . 1

عند منهام وخيرج الشهيق عند الرئتني إىل يدخل الزفري.

يتعرض . 2 عندما الرئتني داخل حيدث ما ح وضمنه. اهلواء وخيرج البطن، عىل لرضبة اإلنسان

استخدم قانون بويل لتفسري إجابتك.مرونتها . 3 الرئتني ــزاء أج بعض قد تف استنتج

وتتضخم، وينتج عن ذلك مرض انتفاخ الرئتني. األمر هذا أن عىل بويل قانون من تستدل كيف

يؤثر يف عملية التنفس؟الذين . 4 املبتدئني الغواصني تعليم يف السبب فرس

حبس عدم املاء حتت التنفس جهاز حيملون أنفاسهم يف أثناء صعودهم من املياة العميقة.

Charles’s Law قانون شارلالحظت يف التجربة االستهاللية أن حميط البالون قد قل بعد غمره يف املاء والثلج. ملاذا حدث ذلك؟ ا إذا تركتها يف مكان بارد فرتة من الوقت، يف كام أنك تالحظ أن كرة القدم تظهر غري منتفخة جيدا إذا تركت يف مكان مشمس. فلامذا خيتلف مظهر الكرة؟ يمكن اإلجابة عن حني تراها منتفخة جيد

هذه األسئلة من خالل تطبيق قانون شارل. درس جاك شارل (1823-1746) الفيزيائي الفرنيس العالقة بني احلجم ودرجة احلرارة ، حيث الحظ أن كال من درجة حرارة وحجم عينة من الغاز يزداد عندما يبقى كل من مقدار العينة والضغط ثابتني. يمكن تفسري هذه اخلاصية بناء عىل نظرية احلركة اجلزيئية: فعندما تزداد درجة احلرارة تتحرك جسيامت الغاز وتصطدم أرسع بجدار اإلناء الذي توجد فيه وبقوة أكرب. وألن الضغط يعتمد عىل عدد وقوة اصطدامات جسيامت الغاز بجدار اإلناء فإن هذا يؤدي إىل زيادة الضغط، وحتى يبقى الضغط ثابتا ال بد أن يزيد احلجم؛ إذ حتتاج اجلسيامت إىل االنتقال

إىل مسافات أبعد قبل أن تصطدم باجلدار، مما يقلل من عدد اصطدامات اجلسيامت بجدار اإلناء. توضح األسطوانات يف الشكل 2-7 كيف يتغري حجم مقدار حمدد من الغاز بتسخينه.

929292

-300 -250 -200 -150 -50 0 50-100

800

600

400

200

0

ml

˚C

˚C

(27°C, 600 ml)

(-123°C, 300 ml)

1 atm

1 atm

150 K

= =

= 2 ml/K=

= 2 ml/K=

300 K

300 ml

600 ml

V1

T1

300 ml150 K

V2

T2

600 ml300 K

-300 -250 -200 -150 -50 0 50-100

800

600

400

200

0

ml

˚C

˚C

(27°C, 600 ml)

(-123°C, 300 ml)

1 atm

1 atm

150 K

= =

= 2 ml/K=

= 2 ml/K=

300 K

300 ml

600 ml

V1

T1

300 ml150 K

V2

T2

600 ml300 K

500 100 150 250 300 350200

800

600

400

200

0

ml

K

C14-05C-828378-08.aiben

(300 K, 600 ml)

(150 K, 300 ml)

K

7-2

وعىل عكس الشكل 1-7 إذ يؤثر يف املكبس ضغط خارجي باإلضافة إىل الضغط اجلوي ، فقد بقي املكبس يف الشكل 2-7 حر احلركة. وهذا يعني قيام الغاز املوجود يف األسطوانة برفع املكبس إىل أن

يتساو الضغط الواقع عليه مع الضغط اجلوي.وكام تالحظ يزداد حجم الغاز املحصور عند atm 1 بزيادة درجة احلرارة يف األسطوانة، لذا تكون

ا لزيادة حجم الغاز عندما يسخن. املسافة التي يتحركها املكبس مقياسـا العالقة بني درجة احلرارة ح الشـكل 2-7 أيض يوضد من الغاز حتت تأثري ضغط ثابت؛ حيث إن منحنى درجة احلرارة مع احلجم خط واحلجـم ملقـدار حمدمسـتقيم، فيمكنـك توقع درجة احلرارة التي يصبح احلجم عندهـا L 0، وذلك بمد اخلط إىل درجات

حرارة أدنى من الدرجات التي تم قياسها.فهذه لذا ،-273˚C تساوي 0 L التي يكون عندها احلجم احلرارة البياين األول، درجة الرسم يف ا. فمثال يمكنك مالحظة عدم مرور اخلط املستقيم بنقطة العالقة خطية، لكنها ليست تناسبا مبارش

األصل، كام أن مضاعفة درجة احلرارة من C˚25 إىل C˚50 ال تؤدي إىل مضاعفة احلجم.يبني الرسم البياين يف الشكل 2-7 أن العالقة بني درجة احلرارة املقيسة بالكلفن (K) واحلجم عالقة درجة مضاعفة وعند ،0 ml مقداره حجام 0 K احلرارة درجة تقابل إذ مبارش؛ والتناسب طردية احلرارة يتضاعف احلجم. ويعرف الصفر عىل تدريج كلفن بالصفر املطلق، وهو يمثل أقل قيمة ممكنة

لدرجة احلرارة التي تكون عندها طاقة الذرات أقل ما يمكن.تناسبا 7-2 الشكل يف الـثـاين البيـاين الرسـم يوضـح ملاذا

ا، يف حني ال يوضح الرسم البياين األول ذلك. ا مبارش ا، يف حني ال يوضح الرسم البياين األول ذلك. طردي ا مبارش طردي

939393

ينص قانون شـارل عىل أن حجـم أي مقدار حمدد من الغاز يتناسـب ـا مع درجـة حرارته املطلقة عند ثبوت الضغط، ويمكن التعبري عن قانون شـارل بالعالقة طردي

الرياضية اآلتية:

قانون شارل

V 1

_ T 1

= V 2

_ T 2

V

T

حاصل رضب ضغط كمية حمددة من الغاز يف حجمها عند ثبوت درجة حرارهتا يساوي كمية ثابتة.

كام اجلديدة، الظروف T2 ، V2 يف املعادلة أعاله الظروف االبتدائية، يف حني متثل T1،V1متثليف قانون بويل، فإذ عرفت ثالث متغريات أمكنك حساب املتغري الرابع.

ا، عليك وعند استخدام قانون شارل جيب التعبري عن درجة احلرارة بالكلفن. وكام قرأت سابقإضافة 273 إىل درجة احلرارة السيليزية لتحويل درجة احلرارة من التدريج السيليزي إىل

T K = 273 + T C :التدريج بالكلفن: التدريج بالكلفن

72

إذا كان حجم بالون هيليوم L 2.32 داخل سيارة مغلقة، عند درجة حرارةC˚ 40.0، فإذا وقفت السيارة يف ساحة البيت يف يوم حار وارتفعت درجة احلرارة داخلها إىل C˚ 75.0، فام احلجم اجلديد للبالون إذا بقي الضغط ثابتا؟


د من الغاز يزداد بزيادة درجة حرارته إذا بقي الضغط ثابتا. لذا يزداد حجم ينص قانون شارل عىل أن حجم مقدار حمدالبالون ، وجيب رضب احلجم االبتدائي يف نسبة درجة حرارة أكرب من واحد.

T 2 = 40.0 °C V 1 = 2.32 L

T 2 = 75.0 °C

V 2 = ? L


ل درجة احلرارة السيليزية إىل الكلفن. حو

T140.0 CT275.0 C

T K = 273 + T C

T 1 = 273 + 40.0 ˚C = 313.0 K

T 2 = 273 + 75.0 °C = 348.0 K

949494

استخدم قانون شارل إلجياد V2، وعوض بالقيم املعروفة يف املعادلة التي أعيد ترتيبها.

V2

V 1 = 2.32 L، T 1 = 313.0 K، T 2 = 348.0 K

V 1 _ T 1 = V 2

_ T 2

V 2 = V 1 ( T 2 _

T 1 )

V 2 = 2.32 L ( 348.0 K _ 313.0 K )

V 2 = 2.32 L ( 348.0 K _ 313.0 K ) = 2.58 L


ا، ا، لذا ستكون الزيادة يف احلجم صغرية أيض كانت الزيادة يف درجة احلرارة بالكلفن صغرية نسبيوستستخدم وحدة ( L ) يف اإلجابة، وهي وحدة احلجم، وهناك ثالثة أرقام معنوية.

افرتض أن الضغط وكمية الغاز ثابتان يف املسائل اآلتية:

ما احلجم الذي يشغله الغاز يف البالون املوجود عن اليسار عند درجة K 250؟. 4شغل غاز عند درجة حرارة C˚ 89 حجام مقداره (L 0.67). عند أي درجة حرارة سيليزية سيزيد . 5

احلجم ليصل إىل L 1.12 ؟6 . 30.0 ˚C 80.0 إىل ˚C 3.0 من L إذا انخفضت درجة احلرارة السيليزية لعينة من الغاز حجمها

فام احلجم اجلديد للغاز؟ 350). ما درجة احلرارة الالزمة . 7 K) 0.67 عند درجة حرارة L يشغل غاز حجام مقداره

خلفض احلجم بمقدار %45 ؟

C13-03A-874637.aiben

4.3 L350 K

Gay- Lussac،s Law قانون جاي - لوساكالحظت يف التجربة االستهاللية تطبيقات عىل قانون شارل، فعند تغري درجة احلرارة ا ثابتا؟ وإذا كان يتغري حجم البالون، ولكن ماذا يمكن أن حيدث لو كان البالون صلبهذا عن اإلجابة يمكن والضغط؟ احلرارة درجة بني عالقة هناك فهل ثابتا حجمه

السؤال من خالل قانون جاي - لوساك.

درجات ارتفعت فكلام الوعاء؛ بجدران الغاز جسيامت اصطدام عن الضغط ينتج احلرارة زاد عدد االصطدامات وطاقتها. لذا تؤدي زيادة احلرارة إىل زيادة الضغط إذا

مل يتغري احلجم.

959595

تتناسب املطلقة احلرارة درجة أن (1778-1850) لوساك جاي وجد وقد ا مع الضغط، كام هو موضح يف الشكل 3-7. وينص قانون جاي لوساك طرديا مع درجة احلرارة املطلقة له، د من الغاز يتناسب طردي عىل أن ضغط مقدار حمد

ا كام يأيت: إذا بقي احلجم ثابتا. ويمكن التعبري عنه رياضي

قانون جاي لوساك

P 1

_ T 1

= P 2

_ T 2

P

T

الغاز ذي من ملقدار حمدد املطلقة احلرارة الضغط عىل درجة قسمة حاصل ا ثابتا. حجم ثابت يساوي مقدر

أمكنك متغريات ثالثة عرفت فإذا وشارل، بويل قانوين يف احلال هو وكام حساب املتغري الرابع باستخدام املعادلة. تذكر أن درجة احلرارة جيب أن تكون

مطلقة (k) أينام استخدمت يف معادالت قوانني الغاز.

0 100 200 300 500 600400

4.0

3.5

3.0

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0

K

atm

(300 K, 3.0 atm)

(150 K, 1.5 atm)

K

1 atm 2 atm

C13-04A-874637.aiben

1.0 L 1.0 L

P1

T1

1.5 atm

150 K

150 K

=

= 0.01 atm/K=

P2

T2

3.0 atm

300 K=

= 0.01 atm/K=

300 K

7-3

قارن بني الرسوم البيانية يف الشكلني 2-7و 7-3.


969696

73

C˚25.0 ، ووضعت 5.00 عند درجة atm إذا كان ضغط غاز األكسجني داخل األسطوانة -األسطوانة يف خيمة عىل قمة جبل إفرست، حيث تكون درجة احلرارة C˚10.0- فام الضغط اجلديد داخل األسطوانة؟


ينص قانون جاي- لوساك عىل أنه إذا انخفضت درجة حرارة الغاز املحصور فإن ضغطه ينخفض إذا بقي حجمه ثابتا. لذلك يقل الضغط يف أسطوانة األكسجني. جيب رضب مقدار الضغط االبتدائي يف نسبة درجة حرارة أقل من 1.

P 1 = 5.00 atm

T 1 = 25.0 ˚C

T 2 = -10.0 ˚C

P 2 = ? atm


حول درجات احلرارة السيليزية إىل مطلقةT125.0 ˚C

T2 = 10.0 ˚C

T K = 273 + T C

T 1 = 273 + 25.0 ˚C = 298.0 K

T 2 = 273 + (-10.0 °C) = 263.0 K

استخدم قانون جاي لوساك؛ إلجياد قيمة P2، وعوض بالقيم املعروفة يف املعادلة التي أعيد ترتيبها.

P2

P15.00atmT1298.0KT2263.0K

P 1 __ T 1

= P 2 __ T 2

P 2 = P 1 ( T 2 _ T 1 )

P 2 = 5.00 atm ( 263.0 K _ 298.0 K )

P 2 = 5.00 atm ( 263.0 K _ 298.0 K ) = 4.41 atm


تقل درجة احلرارة املطلقة، لذا يقل الضغط. وحدة الضغط atm، وهناك ثالثة أرقام معنوية.

إذا كان ضغط إطار سيارة atm 1.88 عند درجة حرارة C˚ 250 ، فكم يكون الضغط إذا ارتفعت درجة احلرارة إىل . 8

C˚ 37.0؟

يوجد غاز هيليوم يف أسطوانة حجمها 2L، حتت تأثري ضغط جوي مقداره atm 1.12، فإذا أصبح ضغط الغاز 2.56 . 9atm، عند درجة حرارة C˚ 36.5، فام قيمة درجة حرارة الغاز االبتدائية؟

إذا كان ضغط عينة من الغاز يساوي KPa 30.7 عند درجة حرارة C˚ 00.0، فكم ينبغي أن ترتفع درجة احلرارة . 10السيليزية للعينة حتى يتضاعف ضغطها؟

979797

الكيمياء في واقع الحياة

غطاء الضغط لوعاء الضغط وعند ثابت. وحجمه اإلغالق، حمكم ــاء، اإلن يف الضغط ــزداد ي تسخينه احلرارة درجة تستمر الضغط وبزيادة الطعام طهو بذلك فيتم االرتفاع، يف

برسعة أكرب.

7-4

The Combined Gas Law القانون العام للغازاتيمكن أن يتغري كل من الضغط ودرجة احلرارة واحلجم يف العديد من التطبيقات العملية للغازات، كام يف بالون الطقس يف الشكل 4-7. كام يمكن مجع قانون بويل وقانون شارل وقانون جاي- لوساك يف قانون واحد يطلق عليه القانون د العالقة بني الضغط ودرجة احلرارة واحلجم لكمية العام للغازات، وهو حيددة من الغاز. ويوجد بني املتغريات الثالثة نفس العالقة املوجودة يف القوانني حمداحلرارة. درجة مع ا وطردي احلجم، مع ا عكسي يتناسب فالضغط .األخر

ا عىل النحو اآليت: ويمكن التعبري عن القانون العام للغازات رياضي

القانون العام للغازات

P 1 V 1

_ T 1

= P 2 V 2

_ T 2

VP

T

املطلقة احلرارة درجة عىل ا مقسوم واحلجم الضغط رضب حاصل حيث ا ثابتا. د من الغاز يساوي مقدار ملقدار حمد

القانون العام للغازات عىل حل ا يساعدك املسائل التي تتضمن أكثر من متغري واحد، كام يقدم لك طريقة لتذكر القوانني ا عىل كتابة معادلة قانون الثالثة األخر دون تذكر معادالهتا، فإذا كنت قادراملتغري تذكر خالل من األخر القوانني اشتقاق يمكنك فإنه العام الغازات

الثابت يف كل حالة. .T2=T1 فإن واحلجم الضغط تغري بينام ثابتة احلرارة درجة بقيت إذا مثال وبعد تبسيط قانون الغاز العام حتت هذه الظروف ستجد أن املعادلة أصبحت

P1V1 =P2V2، والتي ينبغي أن تستنتج أهنا قانون بويل.

القانون من جاي-لوساك وقانون شارل، قانون اجلامع للغازات.

989898

74

،2.00 L 30.0 يساوي˚C 110 ، ودرجة حرارة KPa إذا كان حجم كمية من غاز ما حتت ضغط وارتفعت درجة احلرارة إىل C˚80.0، وزاد الضغط وأصبح KPa 440، فام مقدار احلجم اجلديد؟

1 تحليل المسألةتغري كل من درجة احلرارة والضغط؛ لذلك جيب أن تستخدم القانون العام للغازات.

لقد زاد الضغط أربع مرات، لكن درجة احلرارة مل ترتفع بمثل هذا املعامل الضخم، لذلك فإن احلجم اجلديد سيكون أقل من احلجم االبتدائي.

P 1 = 110 kPa P 2 = 440 kPa T 1 = 30.0 ºC T 2 = 80.0 °C

V 1 = 2.00 L

V 2 = ? L

2 حل المطلوب

ل درجات احلرارة من السيليزية إىل مطلقة. حو

T130.0°CT230.0°C

T K = 273 + T C

T 1 = 273 + 30.0°C = 303.0 K

T 2 = 273 + 80.0°C = 353.0 Kاستخدم قانون الغازات العام، لتجد قيمة V2 ثم عوض القيم املعروفة يف املعادلة التي أعيد ترتيبها.

V2

P1110kPaP2440kPaT1303.0K

T2353.0K

P 1 V 1 _ T 1 = P 2 V 2

_ T 2

V 2 = V 1 ( P 1 _ P 2 ) ( T 2

_ T 1 )

V 2 = 2.00 L ( 110 kPa _ 440 kPa ) ( 353.0 K _ 303.0 K )

V 2 = 2.00 L ( 110 kPa _ 440 kPa

) ( 353.0 K _ 303.0 K

) = 0.58 L


تغري الضغط بشكل أكرب من درجة احلرارة، لذا فقد قل احلجم . الوحدة هي(L)، وهي حدة قياس احلجم، وهناك رقامن معنويان.

ا مقداره atm 1.02، عند C˚22.0، ووضعت هذه احلقنة يف محام ماء يغيل (درجة . 11 دث عينة من اهلواء يف حقنة ضغط حت

إىل احلجم نقصان إىل أد مما الداخل، إىل احلقنة مكبس بدفع 1.23 atm إىل الضغط وازداد (100.0˚C حرارة ml 0.224 فكم كان احلجم االبتدائي؟

حرارة . 12 ودرجة 1.30 atm مقداره ضغط حتت املحصور الغاز من 146.0 ml عىل بالون حيتوي C˚5.0فإذا تضاعف الضغط وانخفضت درجة احلرارة إىل C˚2.0 فكم يكون حجم الغاز يف البالون؟

13 . 1.20 ، وزاد الضغط إىل 30.0˚C املجاورة لتصل إىل إذا زادت درجة احلرارة يف األسطوانة atm فهل يتحرك مكبس األسطوانة إىل أعىل أم إىل أسفل؟

1.00 atm

30.0 ml

0.00°C

999999999999

71

P 1 V 1 = P 2 V 2 V 1 _

T 1 =

V 2 _

T 2 P 1

_ T 1

= P 2

_ T 2

P 1 V 1 _

T 1 =

P 2 V 2 _

T 2

مقدار الغازمقدار الغاز واحلجممقدار الغاز والضغطمقـدار الغـاز ودرجـة احلرارة

C13-12A-874637.aiben

T

P V

Combined

T

P V

Charles’s

T

P V

Boyle’s

T

P V

Gay-Lussac’s

P

V TCharles’

P

V TCombined

P

V TBoyle’s

P

V TGay-Lussac’s

C13-12A-874637.aiben

T

P V

Combined

T

P V

Charles’s

T

P V

Boyle’s

T

P V

Gay-Lussac’s

P

V TCharles’

P

V TCombined

P

V TBoyle’s

P

V TGay-Lussac’s

C13-12A-874637.aiben

T

P V

Combined

T

P V

Charles’s

T

P V

Boyle’s

T

P V

Gay-Lussac’s

P

V TCharles’

P

V TCombined

P

V TBoyle’s

P

V TGay-Lussac’s

C13-12A-874637.aiben

T

P V

Combined

T

P V

Charles’s

T

P V

Boyle’s

T

P V

Gay-Lussac’s

P

V TCharles’

P

V TCombined

P

V TBoyle’s

P

V TGay-Lussac’s

ال بد أنك الحظت أن العمل الذي قام به كل من شـارل وجاي- لوسـاك قد سـبق تطوير التدريج املطلق (K)، عىل الرغم من أن قانونيهام تطلبا استخدام درجة احلرارة املطلقة (K). حيث استخدم العلامء يف القرن 1700 وبدايات القرن 18 مقاييس حرارة خمتلفة. فعىل سـبيل املثال اسـتخدم تدريج ريومر يف فرنسا حتى يف العرص نفسه الذي عاش فيه شارل تقريبا. وباستخدام هذا التدريج أو أي تدريج ال يعتمد عىل الصفر املطلق V ا؛ فهي حتتاج إىل ثابتني إضافة إىل احلجم تصبح املعادلة التي تعرب عن قانون شارل أكثر تعقيدط التدريج املطلق األمور، ونتجت قوانني الغازات املستخدمة اآلن. ودرجة احلرارة T. وقد بسا عرفت اآلن كيف تؤثر متغريات الضغط واحلرارة واحلجم يف عينة من الغاز. ويمكنك أيضاستخدام قوانني الغازات التي تم تلخيصها يف اجلدول 1-7 إذا كانت كمية الغاز ثابتة، لكن

ا. ا.ماذا حيدث إذا تغريت كمية الغاز؟ هذا ما ستدرسه الحق ماذا حيدث إذا تغريت كمية الغاز؟ هذا ما ستدرسه الحق


ينص قانون بويل عىل أن حجم مقدار مع ا عكسي يتناسب الغاز من د حمد

ضغطه عند ثبوت درجة احلرارة . ينص قانون شارل عىل أن حجم مقدار د من الغاز يتناسب طرديا مع درجة حمد

حرارته املطلقة عند ثبوت الضغط.أن لوساك عىل قانون جاي- ينص د من الغاز يتناسب ضغط مقدار حمدا مع درجة احلرارة املطلقة عند طردي

ثبوت احلجم.بني للغازات العام القانون يربط الضغط ودرجة احلرارة واحلجم يف

معادلة واحدة.

الرئيسةالفكرة وضح العالقة بني الضغط ودرجة احلرارة وحجم كمية ثابتة من الغاز. . 14

ا . 15 تناسب تتناسب الغاز، من ثابتة كمية يف تؤثر التي الثالثة، املتغريات أي ارشح ا، وأهيا تتناسب عكسيا؟ طردي

حلل أطلق بالون طقس إىل الغالف اجلوي، وأنت تعرف كال من حجمه االبتدائي . 16ودرجة حرارته وضغط اهلواء فيه. ما املعلومات التي حتتاج إليها حلساب احلجم النهائي للبالون عندما يصل إىل أقىص ارتفاع له؟ وأي القوانني تستخدم حلساب احلجم؟

األكسجني؟ . 17 ومنها املستشفيات، يف تستخدم التي الغازات تضغط ملاذا استنتج وملاذا جيب محايتها من ارتفاع درجات احلرارة ؟ وماذا جيب أن حيدث لألكسجني

املضغوط قبل استنشاقه؟احسب حيتوي إناء بالستيكي صلب عىل L 1.00 من غاز امليثان عند ضغط جوي . 18

مقداره torr 660، ودرجة حرارة C˚22.0 ، ما مقدار الضغط الذي حيدثه الغاز عند ارتفاع درجة احلرارة إىل C˚44.6؟

ح فيها العالقات بني الضغط واحلجم ودرجة احلرارة . 19 م خريطة مفاهيمية توض صميف قوانني بويل، وشارل، وجاي- لوساك.

100100100100100100

7-2ا�هداف

عدد اجلسيامت باحلجم ا مبدأ أفوجادرو. مستخدم

بضغـطه الغـاز كميـة وحجمه ــه ــرارت ح ـــة ودرج

ا قانون الغاز املثايل. مستخدمالغـاز خصـائـص بني

احلقيقي والغاز املثايل. مراجعة المفردات

دوليـة قياسـيـة وحدة املـادة، كميـة لقيـاس تستخـدم النقـيـة املـادة مـقـدار ومتثل من 6.02 X 1023 عىل حتتوي التي

اجلسيامت.المفردات الجديدة

مبدأ أفوجادرواحلجم املوالري

(R) ثابت الغاز املثايلقانون الغاز املثايل

The Ideal Gas Law قانون الغاز المثالي الرئيسةالفكرة

تعلم أن إضافة اهلواء إىل إطار السيارة يزيد من ضغط اهلواء يف اإلطار، ولكـن هـل تعلم أن قيمة الضغط املحددة لإلطار هي قيمة الضغط يف اإلطار عندما يكون ا؟ فعندمـا تتحرك إطارات السـيارات عـىل الطريق يعمل االحتـكاك عىل رفع درجة بـارد

احلرارة، فيزيد الضغط.

Avogadro’s Principle مبدأ أفوجادروختتلف حجوم جسيامت الغازات، ومع ذلك تفرتض نظرية احلركة اجلزيئية أن جسيامت قليال اجلسيامت حجم تأثري يصبح بحيث ا، جد ا كثري متباعدة تكون عينة أي يف الغاز ا عىل احلجم الذي يشغله الغاز. فمثال يشغل 1000 جسيم من غاز الكربتون الكبرية جددرجة نفس عند حجام األصغر اهليليوم غاز من جسيم 1000 لـ نفسه احلجم ا نسبياحلرارة والضغط. وكان أفوجادرو يف عام 1811م أول من قدم هذه الفكرة. وينص مبدأ أفوجادرو عىل أن احلجوم املتساوية من الغازات املختلفة حتتوي العدد نفسه من اجلسيامت ا متساوية من ثاين أكسيد 5-7 حجوم الشكل عند نفس درجة احلرارة والضغط. ويبني

الكربون واهليليوم واألكسجني.ا أن املـول الواحـد مـن أي مـادة حيتـوي عـىل درسـت سـابق1023 × 6.02 من اجلسـيامت. واحلجم املوالري لغاز هو احلجم الذي يشـغله mol 1 منه

.1atm 0.0، وضغط جوي˚C عند درجة حرارةوتعرف درجة احلرارة C˚0.0 والضغط اجلوي 1atm بدرجة احلرارة والضغط املعياريني. هذا وقد بني أفوجادرو أن 1mol من أي غاز يشغل حجام مقداره L 22.4، لذا يمكنك استعامل L/mol 22.4 بوصفه معامل حتويل عندما يكون الغاز يف الظروف املعيارية. فإذا رغبت مثال يف معرفة عدد املوالت يف عينة من غاز حجمها L 3.72 ، يف الظروف املعيارية،

فيتعني عليك استخدام احلجم املوالري لتحويل وحدات احلجم إىل موالت. 3.72 L × 1 mol _

22.4 L = 0.166 mol

C14-06-08C-828378-08.aiben

7-5

101101101

75

املكون الرئيس للغاز الطبيعي املستخدم يف املنازل ألغراض التدفئة والطهو هو امليثان CH4. احسب حجم .STP 2.00 من غاز امليثان يف الظروف املعيارية Kg

1 تحليل المسألةيمكن حساب عدد املوالت من خالل قسمة كتلة العينة (m) عىل الكتلة املولية M. وألن الغاز حتت الظروف املعيارية

(STP)، لذا يمكنك استخدام احلجم املوالري لتحويل عدد املوالت إىل حجم.

m = 2.00 kg

T = 0.00 C

P = 1.00 atm

V = ? L


د الكتلة املولية للميثان حد

gmol

M = 1 C atom ( 12.01 amu _ 1 C atom

) + 4 H atoms ( 1.01 amu _ 1 H atom

)

= 12.01 amu + 4.04 amu = 16.05 amu = 16.05 g/mol

د عدد موالت امليثان حدgKg

2.00 kg ( 1000 g

_ 1 kg

) = 2.00 × 1 0 3 g

m _ M

= 2.00 × 1 0 3 g

__ 16.05 g/mol

= 125 mol

.STP استخدم احلجم املوالري لتحديد حجم امليثان يف الظروف املعيارية22.4Lmol

V = 125 mol × 22.4 L _

1 mol = 2.80 × 1 0 3 L


ا، وهذا يتفق مع اإلجابة. الوحدة هي ( L )، وهي مقدار امليثان املوجود أكرب من mol 1 ؛ لذا جيب أن تتوقع حجام كبريوحدة قياس احلجم، وهناك ثالثة أرقام معنوية.

ما حجم الوعاء الالزم الحتواء mol 0.0459 من غاز النيرتوجني N2 يف الظروف املعيارية STP؟. 20ما كتلة غاز ثاين أكسيد الكربون باجلرامات، املوجودة يف بالون حجمه L 1.0 يف الظروف املعيارية STP؟. 21ما احليز (ml)، الذي يشغله غاز اهليدروجني الذي كتلته g 0.00922 يف الظروف املعيارية STP؟. 22ما احلجم الذي تشغله كتلة مقدارها g 0.416 من غاز الكربتون يف الظروف القياسية STP؟. 23احسب احلجم الذي تشغله كتلة مقدارها Kg 4.5 من غاز اإليثيلني C2H4 يف الظروف املعيارية STP؟. 24 إناء بالستيكي مرن حيتوي g 0.86 من غاز اهليليوم بحجم (L 19.2). فإذا أخرج g 0.205 من غاز اهليليوم عند . 25

ضغط ودرجة حرارة ثابتني، فام احلجم اجلديد؟

102102102102102102

The Ideal Gas Law قانون الغاز المثاليعالقة يف لوساك وجاي- وشارل بويل وقوانني أفوجادرو مبدأ من كل مجع يمكن رياضية واحدة تصف العالقة بني الضغط واحلجم ودرجة احلرارة وعدد موالت الغاز. احلركة نظرية افرتاضات عليها تنطبق التي للغازات أفضل نتائج الصيغة هذه تعطي ا، وبينها اجلزيئية، التي تعرف بالغازات املثالية. إن حجوم جسيامت الغازات صغرية جد

فراغات كبرية لدرجة أن قو التجاذب أو التنافر فيام بينها تصبح أقل ما يمكن. يربط القانون العام للغازات بني

د من الغاز. متغريات الضغط واحلجم و درجة احلرارة ملقدار حمد P 1 V 1

_ T 1

= P 2 V 2

_ T 2

دة من الغاز. ويمكن وتبقى عالقة الضغط واحلجم ودرجة احلرارة دائام نفسها لعينة حمدإعادة كتابة العالقة املمثلة يف القانون العام للغازات عىل النحو اآليت :

ا ثابتا _ PV = مقدارT

ح الشكل 6-7 أن زيادة مقدار الغاز املوجود يف العينة يؤدي إىل زيادة الضغط، إذا يوضكانت درجة احلرارة واحلجم ثابتني، كام أن احلجم يزداد عند إضافة املزيد من جسيامت ا مع عدد املوالت الغاز. ونحن نعرف أن كال من احلجم والضغط يتناسبان تناسبا طردي

(n)، لذا يمكن وضع عدد املوالت (n) يف معادلة القانون العام للغازات، كام يأيت: _ PV = ثابتا

nT

ولقد حددت التجارب التي استخدمت فيها قيم معروفة لكل من V، T،P.n قيمة هذا ا R. فإذا كان الضغط مقيس بثابت الغاز املثايل، ويرمز له بالرمز الثابت، والذي يعرف

. 0.0821 L.atm/mol.K هي R فإن قيمة atm بوحدةالحظ أن وحدة R جتمع ببساطة وحدات املتغريات األربع. ويبني اجلدول 2-7 القيم

الرقمية لـ R بوحدات خمتلفة للضغط.

ملاذا أضيف عدد املوالت (n) إىل املقام يف املعادلة أعاله؟عند التعويض عن R يف املعادلة أعاله، وعند إعادة ترتيب املتغريات تنتج الصيغة األكثر ا لقانون الغاز املثايل؛ حيث يصف قانون الغاز املثايل السلوك الفيزيائي للغاز املثايل شيوع

من حيث الضغط واحلجم ودرجة احلرارة وعدد موالت الغاز املتوافرة.

قانون الغاز املثايل

PV = nRT

PV

nRT

إن حاصل رضب الضغط واحلجم يف مقدار معني من الغاز عند درجة حرارة ثابتة يساوي ا ثابتا. مقدر

7-6

72RRR

0.0821 L·atm _ mol·K

8.314 L·kPa _ mol·K

62.4 L·mmHg

_ mol·K

المطويات


103103103

76

احسب عدد موالت غاز األمونيا NH3 املوجودة يف وعاء حجمه L 3.0 عند K 102 × 3.0 وضغط .(1.5 atm)


أعطيت احلجم ودرجة احلرارة والضغط لعينة من الغاز. استخدم قانون الغاز املثايل، واخرت قيمة الثابت R باالعتامد عىل ا من وحدة الضغط يف السـؤال. الحـظ أن قيم الضغط ودرجة احلرارة قريبة من الظروف املعيارية، لكن احلجم أصغر كثري

ا من مول واحد. L 22.4، فعليك أن تتوقع أن اإلجابة أقل كثري

V = 3.0 L

T = 3.00 × 1 0 2 K

P = 1.50 atm

R = 0.0821 L·atm _ mol·K

n = ? mol


(n) ض بالقيم املعروفة إلجياد قيمه استخدم قانون الغاز املثايل، ثم عو

n

V3.0LT3.00× 1 02KP1.50atmR0.0821L·atmmol·K

PV = nRT

n = PV _ RT

n = (1.50 atm)(3.0 L)

___ (0.0821 L·atm _

mol·K ) (3.00 × 1 0 2 K)

n = (1.50 atm)(3.0 L)

___ (0.0821 L·atm _

mol·K ) (3.00 × 1 0 2 K)

= 0.18 mol


ا من mol 1 ، وحدة اإلجابة mol، وحتتوي رقمني معنويني. تتفق اإلجابة مع توقع أن عدد املوالت أقل كثري

26 . 143 KPa 1.00 ، وحتت ضغط مقداره L 2.49 من الغاز املوجود يف إناء سعته mol ما درجة حرارة27 . 0.90 atm 256 وضغط جوي مقداره K 0.323 من غاز ما عند درجة حرارة mol احسب حجم28 . ،20.0˚C ـ لعينة من غاز اهليليوم عند درجة حرارة (atm) 0.108 ، بـوحدة الضغط اجلوي mol مــا مقدار ضغط

إذا كان حجمها L 0.050؟إذا كان ضغط غاز حجمه L 0.044 يساوي atm 3.81 عند درجة حرارة C˚25.0، فام عدد موالت الغاز؟. 29 غاز مثايل حجمه L 3.0، فإذا تضاعف عدد موالته ودرجة حرارته وبقي الضغط ثابتا، فام حجمه اجلديد؟. 30

104104104

قانون الغاز المثالي - الكتلة المولية والكثافة The Ideal Gas Law - Molar Mass and Density

األربعة املتغريات قيم من قيمة أي إجياد يف املثايل الغاز قانون يستخدم أن يمكن P،V،T،n، إذا كانت القيم الثالث األخر معروفة. كام يمكن إعادة ترتيب املعادلة

PV=nRT حلساب الكتلة املولية والكثافة لعينة من الغاز.

إلجياد الكتلة املولية لعينة غاز جيب أن يكون كال ا، حيث ا. تذكر ما تعلمته سابق من الكتلة ودرجة احلرارة والضغط وحجم الغاز معروفإن عدد موالت الغاز(n) تساوي الكتلة (m) مقسومة عىل الكتلة املولية (M). لذلك

. m/M بمقدار n يمكن التعويض عن

PV = mRT _ M

n = m _ M

PV = nRT

ويمكنك إعادة ترتيب املعادلة لتصبح عىل النحو اآليت:

M = mRT _ PV

تذكر أن كثافة أي مادة (D) تسـاوي كتلتها (m) يف وحـدة احلجوم (V)، وبعد إعادة ترتيب معادلة الغـاز املثايل إلجياد الكتلة املولية يمكن

. D بالقيمة (m/V) التعويض عنM = DRT _

P D= m _

V M = mRT _

PV

يمكنك إعادة ترتيب املعادلة إلجياد الكثافة لتصبح عىل النحو التايل:

D = MP _ RT

الغاز؟ فكر يف طرائق إطفاء احلريق. تعتمد إحد طرائق ملاذا حتتاج إىل معرفة كثافة إطفاء احلريق عىل منع غاز األكسجني من الوصول من خالل تغطية احلريق بغاز آخر ال حيرتق وال يساعد عىل االحرتاق، كام هو موضح يف الشكل 7-7. لذا جيب أن تكون

كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله. كثافة هذا الغاز أكرب من كثافة األكسجني ليحل حمله.

Mole املول

جاءت من الكلمة األملانية Mol، وهي ،Molekulargewicht اختصـار

وتعني الوزن اجلزيئي.

7-7

105105105

إعداد نموذج لطفاية حريق ملاذا يستخدم غاز ثاين أكسيد الكربون إلطفاء احلريق؟


الخطوات اقرأ تعليامت السالمة يف املخترب.. 1قـس درجة احلرارة باسـتخدام مقياس احلـرارة، والضغط . 2

اجلـوي باسـتخدام البارومـرت، ثـم سـجل البيانـات التي حصلت عليها.

3 . 23 cm × 30 cm لف قطعة مـن ورق القصدير أبعادها 6 cm 30 ونصف قطرها cm عىل أسـطوانة ارتفاعها

تقريبا ثم ألصق أطراف قطعة القصدير.استخدم أعواد الثقاب إلشعال الشمعة. . 4

اسـكب املـاء فوق أعواد الثقـاب قبل رميها، وابتعد عن مصادر اللهب.

ضـع g 30 من صـودا اخلبـز NaHCO3 يف كأس كبرية، . 5وأضـف إليهـا ml 40 مـن اخلـل CH3COOH تركيزه

.(5%)ضع أسطوانة القصدير برسعة فوق هلب الشمعة بزاوية . 6

مقدارها (˚45).

ال جتعل هناية طرف األسطوانة يالمس الشمعة املشتعلة.

وبينـام يسـتمر التفاعـل يف الـكأس يف إنتـاج غـاز ثاين . 7أكسيد الكربون، مرر الغاز بحذر شديد، وليس السائل

يف األسطوانة. سجل مالحظاتك.

تحليل احسب احلجم املوالري لغاز ثاين أكسيد الكربون . 1

CO2عند درجة حرارة الغرفة والضغط اجلوي العادي.

كثافة كل من ثاين أكسيد الكربون واألكسجني . 2الغرفة. حرارة درجة عند g/L بوحدة والنيرتوجني حتى غاز لكل املولية الكتلة حساب عليك أن تذكر

تتمكن من حساب كثافة كل غاز. هل تدعم مالحظاتك وحساباتك استخدام ثاين . 3

أكسيد الكربون يف مكافحة احلرائق؟ وملاذا؟

Real Versus Ideal Gases الغاز الحقيقي مقابل الغاز المثاليماذا يعني مصطلح الغاز املثايل؟ تتبع الغازات املثالية فرضيات نظرية احلركة اجلزيئية التي درستها ا، وال ا، كام أن هذه اجلسيامت ال تشغل حيز ا. فحجم جسيامت الغاز املثايل يكاد يكون معدوم سابقتوجد قو جتاذب بينها، وال تتجاذب مع جدران الوعاء املوجودة فيه، وال تتنافر معه. وتتحرك هذه الوعاء أو بجدار ببعض دائمة يف خطوط مستقيمة حتى يصطدم بعضها اجلسيامت حركة عشوائية الذي حيتوهيا، وهذه التصادمات مرنة، مما يعني أن الطاقة احلركية للنظام ال تتغري. ويتبع الغاز املثايل

قوانني الغاز حتت كل الظروف من الضغط ودرجة احلرارة. بينها وتوجد ا، صغري كان إن و حجم هلا الغاز فجسيامت مثايل؛ غاز هناك ليس احلقيقة يف ولكن ا. وعىل الرغم من قو جتاذب، كام أن التصادمات فيام بينها وبني الوعاء ليست تصادمات مرنة متامذلك تسلك معظم الغازات سلوك الغاز املثايل يف نطاقات واسعة من الضغط ودرجة احلرارة. كام أن

احلسابات التي جتري باستخدام قانون الغاز املثايل تقارب القياسات التجريبية .

العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.العالقة بني نظرية احلركة اجلزيئية والغاز املثايل.106106106

إذا أتقنت االسرتاتيجيات اآلتية، فإن عليك تذكر قانون ثابت. ضغط حتت املوجودة الغاز من الثابتة الكمية ، مثاال خذ فقط. املثايل الغاز

استخدم قانون شارل حلل املسائل التي تتضمن احلجم ودرجة احلرارة.

استخدم قانون الغاز املثايل لكتابة معادلتني تصفان عينة الغاز عند درجة . 1حرارة وحجم خمتلفني (الكميات التي ال تتغري تظهر باللون األمحر).

اعزل احلجم ودرجة احلرارة، ومها القيمتان اللتان تتغريان يف اجلهة نفسها . 2من املعادلة.

وألن كال من P،R،n ثابت حتت هذه الظروف، فإنه يمكنك جعل كل من . 3احلجم ودرجة احلرارة متساويني الشتقاق قانون شارل.

ا إىل القاعدة أعاله. اشتق قانون بويل وجاي- لوساك والقانون العام للغازات استناد

P V 1 = nR T 1 P V 2 = nR T 2

V 1 _ T 1

= nR _ P

V 2 _ T 2

= nR _ P

V 1 _ T 1

= V 2 _ T 2

متى يكـون قانون الغاز املثايل غري مناسـب لالسـتخدام مع الغاز احلقيقـي؟ حتيـد معظم الغازات احلقيقية يف سـلوكها عن الغاز املثايل عنـد الضغط العايل ودرجات احلـرارة املنخفضـة. ويسـلك غـاز النيرتوجـني يف اخلـزان الظاهـر يف الشـكل 8-7 سـلوك الغاز احلقيقـي. وعند انخفاض درجات حـرارة غاز النيرتوجني تنخفض طاقة جسـيامته احلركية، وهذا يعني أن قو التجاذب بني هذه اجلسيامت قوية، مما جيعلها تؤثر يف سلوكها. وعندما تنخفض درجة . ويسـلك غاز الربوبان يف اخلزان الظاهر يف نا سـائال احلرارة بقدر كاف يتكاثف الغاز احلقيقي مكوا سـلوك الغاز احلقيقي. وتعمل زيادة الضغط عىل الغاز عىل إجبار جسـيامته عىل الشـكل 8-7 أيضاالقـرتاب بعضهـا من بعض، حتـى يصبح من غري املمكن إمهال احلجم الذي تشـغله اجلسـيامت.

. .وتتحول الغازات احلقيقية ـ ومنها الربوبان ـ إىل سائل إذا تعرضت لضغط كاف وتتحول الغازات احلقيقية ـ ومنها الربوبان ـ إىل سائل إذا تعرضت لضغط كاف

7-8

(-196˚C)

270

107107107

ن منها الغاز يف سـلوكه تؤثر طبيعة اجلسـيامت التي يتكـوبطريقـة مثالية. فمثال يوجد بني جسـيامت الغاز القطبية كام يف بخـار املاء قو جتاذب أكرب مـن القو التي تكون بني جسـيامت الغازات غـري القطبية كاهليليـوم. فتنجذب األطراف املختلفة للجسيامت القطبية بعضها نحو بعض بوساطة قو كهروستاتيكية، كام يف الشكل 9-7، لذا، ال تسـلك الغازات القطبية سـلوك الغاز املثايل. وتشغل جسيامت الغازات غري

ا أكرب من احليز الذي يشـغله عدد مماثل من القطبيـة الكبـرية احلجم كالبيوتـان C4H10 حيزجسـيامت غاز صغرية احلجم كاهليليوم He. وهلذا السـبب متيل جسـيامت الغاز الكبرية إىل

االبتعاد عن السلوك املثايل أكثر من جسيامت الغاز الصغرية.االبتعاد عن السلوك املثايل أكثر من جسيامت الغاز الصغرية.


ينص مبدأ أفوجادرو عىل أن احلجوم املتسـاوية مـن الغـازات عنـد نفـس الضغـط ودرجة احلـرارة حتتوي عىل

العدد نفسه من اجلسيامت. يربط قانون الغاز املثايل كمية الغاز مع

ضغطه ودرجة حرارته وحجمه. يمكـن اسـتخدام قانون الغـاز املثايل إلجيـاد الكتلة املوليـة للغاز إذا كانت ا كتلـة الغـاز معروفـة، ويمكـن أيضإذا الغـاز اسـتخدامه إلجيـاد كثافـة

كانت الكتلة املولية معروفة. تسلك الغازات احلقيقية عند الضغط املنخفضة احلــرارة ودرجــات العايل

ا لسلوك الغاز املثايل. ا مغاير سلوك

الرئيسةالفكرة فرس ملاذا ينطبق مبدأ أفوجادرو عىل الغازات التي تتكون . 31

من جزيئات صغرية والتي تتكون من جزيئات كبرية؟اكتب معادلة قانون الغاز املثايل.. 32ا نظرية . 33 حلل كيف ينطبق قانون الغاز املثايل عىل الغاز احلقيقي مستخدم

احلركة اجلزيئية؟احلقيقي عن . 34 الغاز أن خيتلف عندها سلوك التي حيتمل الظروف توقع

سلوك الغاز املثايل؟ا للمتغريات يف قانون الغاز املثايل.. 35 ضع يف قائمة، الوحدات األكثر شيوعاحسب كتلة غاز الربوبان C3H8 املوجود يف دورق حجمه L 2.0 عند . 36

.-15.0˚C 1.00 ودرجة حرارة atm ضغط جوي مقدارهارسم رسام بيـانـيا واستخـدمـه ينخـفـض ضغـط إطارات السـيـارات . 37

احلرارة درجة انخفاض عند (14.7psi=1.0 atm) 1psi بمقدارا يوضح التغري يف الضغط داخل اإلطار، بمقدار C˚6 ، ارسم رسام بيانيعندما تتغري درجات احلرارة من C˚20 إىل C˚20- (افرتض أن الضغط

.(20.0˚C 30 عند درجة حرارة Psi يساوي

7-9

108108108

7-3ا�هداف

احلـجـمـيـة الـنـسـب للغازات املتـفـاعلـة والناتـجة املوجودة املعامالت ا مستخدم

يف املعادلة الكيميائية.قوانني الغازات حلساب املتفاعلة الــغــازات كميات والناجتة يف التفاعل الكيميائي.

مراجعة المفردات يكتب الذي الرقم عن يسار املواد املتفاعلة أو الناجتة يف املعادلة الكيميائية والذي خيربنا املادة جسيامت من عدد أقل عن

املتضمنة يف التفاعل.

Gas Stoichiometry الحسابات المتعلقة بالغازات الرئيسةالفكرة

لكي تقوم بصناعة الكيك من املهم أن تضيف املقادير بنسـب صحيحة. وبطريقة مشـاهبة فإن نسبا صحيحة من املتفاعالت تلزم يف التفاعل الكيميائي للحصول عىل

النتائج املطلوبة.

الحسابات الكيميائية للتفاعالت المتضمنة للغازات Stoichiometry of Reactions Involving Gases

الكيميائية. التفاعالت يف الغازية النواتج أو املتفاعالت حساب يف الغازات قوانني تطبق تذكر أن املعامالت يف التفاعالت الكيميائية متثل عدد موالت املواد املشاركة يف التفاعل. عىل

سبيل املثال يتفاعل غاز اهليدروجني مع غاز األكسجني إلنتاج بخار املاء.2 H 2 (g) + O 2 (g) → 2 H 2 O(g)

معادلة تبني فمثال التفاعل؛ يف للمواد املولية بالنسب املوزونة الكيميائية املعادلة ختربك التفاعل أعاله أن mol 2 من غاز اهليدروجني تتفاعل مع mol 1 من غاز األكسجني وينتج

mol 2 من بخار املاء.

احلرارة درجة نفس عند الغازات من املتساوية احلجوم أن عىل أفوجادرو مبدأ ينص كام والضغط هلا عدد اجلسيامت نفسه، وهكذا فإن معامالت املواد الغازية يف املعادلة الكيميائية L 2 من غاز فإن ا. هلذا أيض النسبية املوالت فقط، وإنام متثل احلجوم املوزونة المتثل عدد

اهليدروجني ستتفاعل مع L 1 من غاز األكسجني إلنتاج L 2 من بخار املاء.

الحسابات الكيميائية : حساب الحجم Stoichiometry and Volume-Volume Problems

إلجياد حجم غاز متفاعل أو ناتج يف التفاعل الكيميائي جيب عليك معرفة املعادلة الكيميائية يف التفاعل افحص األقل. عىل التفاعل يف مشارك آخر غاز وحجم التفاعل هلذا املوزونة ، والذي يوضح احرتاق غاز امليثان، وهذا التفاعل مألوف لك؛ إذ حيدث الشكل 10-7 مثال

كلام أشعلت موقد بنزن.

2 mol2 vol

2 mol2 vol

1 mol1 vol

1 mol1 vol

++

++

→→

CH4(g)

2O2(g)

CO2(g)

2H2O(g)

7-10

109109109

وألن املعامالت متثل النسب احلجمية للغازات املشاركة يف التفاعل فإنه يمكنك أن حتدد أنه يلزم ا مع L 1 من غاز امليثان. كام أن االحرتاق الكامل لـ L 1 من L 2 من غاز األكسجني لتتفاعل متام

امليثان سوف ينتج L 1 من ثاين أكسيد الكربون و L 2 من بخار املاء.الحظ أنه مل يتم حتديد أي من الظروف مثل الضغط ودرجة احلرارة. فال حاجه إليها يف احلسابات الكيميائية؛ وذلك ألنه بعد اخللط سيكون كال الغازين يف نفس درجة احلرارة والضغط. ويمكن أن تتغري درجة احلرارة يف أثناء التفاعل، لكن التغري يف درجة احلرارة يؤثر يف كل الغازات املوجودة

يف التفاعل بنفس الطريقة. لذا فإنك ال حتتاج ألخذ حالتي الضغط ودرجة احلرارة بعني االعتبار.يف التفاعل بنفس الطريقة. لذا فإنك ال حتتاج ألخذ حالتي الضغط ودرجة احلرارة بعني االعتبار.يف التفاعل بنفس الطريقة. لذا فإنك ال حتتاج ألخذ حالتي الضغط ودرجة احلرارة بعني االعتبار.

77

C3H8 4.0 من غاز الربوبان L ما حجم غاز األكسجني الالزم إلحراق. افرتض أن الضغط ودرجة احلرارة ثابتان. ا كامال حرق


لقد أعطيت حجم الغاز املتفاعل يف املعادلة الكيميائية. تذكر أن املعامالت يف املعادلة الكيميائية املوزونة تزودك بالنسب احلجمية للغازات املتفاعلة والناجتة.

V C 3 H 8 = 4.00 L V 0 2 = ? L


استخدم املعادلة املوزونة الحرتاق C3H8، ثم جد النسبة احلجمية لكل من C3H8 و O2، ثم جد O2 حجم غاز

O2C3H8

C3H8O2

C 3 H 8 (g) + 5 O 2 (g) → 3C O 2 (g) + 4 H 2 O(g)

5 vol O 2 _ 1 vol C 3 H 8

V O 2 = (4.00 L C 3 H 8 ) × 5 vol O 2 _ 1 vol C 3 H 8

= 20.0 L O 2


ا توضح املعامالت يف معادلة تفاعل االحرتاق أن حجم غاز O2 املستخدم يف التفاعل أكرب كثريمن حجم C3H8، وهذا يتوافق مع اإلجابة التي تم حساهبا. وحدة اإلجابة هي(L)، وهو وحدة

حجم، وهناك ثالثة أرقام معنوية.

ا كامال مع L 34.0 من غاز األكسجني ؟. 38 ا من غاز الربوبان C3H8 يلزم لكي حترتق حرق كم لرتا مع L 5.00 من غاز األكسجني إلنتاج املاء؟. 39 ما حجم غاز اهليدروجني الالزم للتفاعل متام؟. 40 ا كامال ما حجم غاز األكسجني الالزم الحرتاق L 2.36 من غاز امليثان CH4 حرقما . 41 .N2O النيرتوجني ثاين أكسيد النيرتوجني واألكسجني إلنتاج غاز يتفاعل غازا

حجم غاز O2 الالزم النتاج L 34 من غاز N2O؟

الكيمياء في واقع الحياة

نسب ــزم ــل ت صحـيـحـة مـن الـغـازات التـفـاعـالت يف كـثـري من ا كثري أن ورغم الكيميائية. الفخار صناعة أفــران من فإن امليثان بغاز تغذيتها يتم الربوبان من ا حمــدد ا مزجييستخدم أن يمكن واهلواء مل إن األفران هذه يف ا وقود

يتوافر امليثان.

110110110

الحسابات الكيميائية : حسابات الحجم – الكتلة Stoichiometry and Problems

إنتاج عىل الكيميائية احلسابات عن تعلمته ما تطبيق يمكنك األمونيا NH3 من غاز النيرتوجني N2. فمصانع األسمدة تستخدم األمونيا لصناعة األسمدة الغنية بالنيرتوجني؛ فالنيرتوجني عنرص مهم لنمو النباتات. ويعد تثبيت النباتات لنيرتوجني اجلو يف الرتبة، وحتليل املواد العضوية، وخملفات احليوانات، من املصادر الطبيعية للنيرتوجني يوضح املزروعات. حاجة لسد النيرتوجني من يكفي ما توفر ال املصادر هذه الرتبة. يف ا - بإذن ا يسمد األرض بسامد غني بالنيرتوجني، وهذا جيعل املزارع قادر الشكل 11-7 مزارع

اهللا - عىل إنتاج كميات أكثر من املحصول.يوضح املثال 8-7 كيف يمكن استخدام غاز النيرتوجني يف إنتاج مقدار حمدود من األمونيا. تذكر عند حل هذا املثال أن املعادلة الكيميائية املوزونة تبني أعداد املوالت واحلجوم النسبية للغازات فقط، وليس كتلها. لذا جيب أن يتم حتويل كل الكتل املعطاة إىل موالت أو حجوم

ا أن وحدة درجة احلرارة جيب أن تكون بالكلفن. ا من النسبة. تذكر أيض قبل استخدامها جزء

7-11

النسبةالعالقة الكمية بني شيئني.

النسـبة بني اهليدروجني واألكسجني يف جزيء املاء هي2:1

78

حترض األمونيا من غاز اهليدروجني وغاز النيرتوجني وفق املعادلة : N 2 (g) + 3 H 2 (g) → 2N H 3 (g)

ا مع غاز اهليدروجني عند ضغط جوي atm 3.00 ودرجة حرارة K 298، فام كمية إذا تفاعل L 5.00 من غاز النيرتوجني متاماألمونيا (g) التي تنتج عن التفاعل؟


لقد أعطيت احلجم والضغط، ودرجة احلرارة لعينة من الغاز، كام أن النسبة احلجمية واملولية للغازات املتفاعلة والناجتة معطاة ثم املثايل، ومن الغاز قانون باستخدام إىل موالت املوزونة. يمكن حتويل احلجم الكيميائية املعادلة من خالل معامالهتا يف

حساب الكتلة باستخدام الكتلة املولية.

V N 2 = 5.00 LP = 3.00 atm

T = 298 K

m N H 3 = ? g

111111111


حدد عدد لرتات غاز األمونيا التي يمكن أن تنتج عن L 5.00 من غاز النيرتوجني.

NH3N2NH3N2

1 vol N 2 _ 2 vol N H 3

5.00 L N 2 ( 2 vol N H 3 _ 1 vol N 2

) = 10.0 L N H 3

NH3 ومن ثم احسب عدد موالت .n استخدم قانون الغاز املثايل إلجياد قيمة

n

V5.00LP3.0atmT298K

NH3

gmol

PV = nRT

n = PV _ RT

n = (3.00 atm)(10.0 L)

__ (0.0821 L·atm _

mol·K ) (298 K)

n = (3.00 atm)(10.0 L)

__ (0.0821 L·atm _

mol·K ) (298 K)

= 1.23 mol N H 3

M = ( 1 N atom × 14.01 amu __ 1 N atom

) + ( 3 H atoms × 1.01 amu __ 1 H atom

)

= 17.04 amu

M = 17.04 g/molحول موالت األمونيا إىل جرامات األمونيا

1.23 mol N H 3 × 17.04 g N H 3

_ 1 mol N H 3

= 21.0 g N H 3


لتفحص إجابتك، احسب حجم النيرتوجني املتفاعل عند (STP)، ثم احلجم املويل والنسبة املولية بني N2 ،NH3؛ لتحديد عدد موالت NH3 الناجتة. وحدة اإلجابة هي اجلرام، وهي وحدة قياس الكتلة، وهناك ثالثة أرقام معنوية.

نرتات األمونيوم مكون شائع يف األسمدة الكيميائية. استخدم التفاعل التايل حلساب كتلة نرتات األمونيوم الصلبة التي جيب . 42

أن تستخدم للحصول عىل L 0.100 من غاز ثاين أكسيد النيرتوجني.N H 4 N O 3 (s) → N 2 O(g) + 2 H 2 O(g)

43 . . CO2 الصلب وغاز ثاين أكسيد الكربون CaO تتحلل لتكون أكسيد الكالسيوم CaCO3 عند تسخني كربونات الكالسيوما؟ ما عدد لرتات ثاين أكسيد الكربون التي تتكون عند STP إذا حتلل Kg 2.38 من كربونات الكالسيوم متام

44 .(II)عندما يصدأ احلديد يكون قد تفاعل مع األكسجني ليكون أكسيد احلديد4Fe(s) + 3 O 2 (g) → 2F e 2 O 3 (s)

ا. احسب حجم غاز األكسجني عند STP الالزم ليتفاعل مع g 52.0 من احلديد متام45 . ،25 °C 28g من كربونات الصوديوم اهليدروجينية عند درجة حرارة أضيفت كمية فائضة من محض األسيتيك إىل

وضغط 1atm ويف أثناء التفاعل برد الغاز بحيث أصبحت درجة حرارته (C° 20). ما حجم غاز ثاين أكسيد الكربون الناتج؟NaHC O 3 (aq) + C H 3 COOH(aq) → NaC H 3 COO(aq) + C O 2 (g) + H 2 O(l)

112112112

تعتمد العمليات الصناعية عىل احلسابات الكيميائية التي درستها يف األمثلة السابقة؛ فغاز اإليثني ا اإلثيلني، هو املادة اخلام لصناعة مبلمر البويل إيثيلني. ينتج البويل ، والذي يدعى أيض C2H4 مثال

إثيلني عندما تتحد جمموعة كبرية من الوحدات األساسية (جزيئات اإليثني -CH2-CH2-) يف صورة نمط متكرر يف سالسل. وتستخدم هذه املبلمرات يف صناعة الكثري من مستلزمات احلياة اليومية، كام يبني الشكل 12-7. واملعادلة التالية توضح الصيغة العامة لتفاعل البلمرة، حيث

متثل n عدد الوحدات املتكررة.n( C 2 H 4 )(g) → —(C H 2 –C H 2 ) n (s)—

غاز ملعرفة بعض خصائص فإنك ستحتاج إثيلني البويل لصناعة ا يف مصنع مهندس لو كنت ا، وستساعدك املعلومات املتعلقة بقوانني الغازات عىل اإلثيلني، ومعرفة تفاعالت البلمرة أيضحساب كتلة وحجم املادة اخلام الالزمة حتت درجات حرارة وضغط خمتلفة لصناعة أنواع خمتلفة

من البويل إثيلني.

7-12


حتـدد الـمعامـالت يف املعادلـة النسـب املـوزونــة الكيميائيـة احلجـمـيـة للغــازات املتفاعلة

والناجتة. يمكن أن تستخدم قوانني الغازات مع املعادالت الكيميائية املوزونة حلساب كميات الغازات املتفاعلة

أو الناجتة عن التفاعل.

الرئيسةالفكرة فرس عندما يتفاعل غاز الفلور مع بخار املاء حيدث التفاعل اآليت:. 46

2 F 2 (g) + 2 H 2 O(g) → O 2 (g) + 4HF(g)

فإذا بدأ التفاعل بـ L 2 من غاز الفلور فام حجم بخار املاء (L) الالزم للتفاعل مع غاز الفلور؟ وما حجم غاز األكسجني وغاز فلوريد اهليدروجني الناجتني؟

ا مع عدد موالت الغاز عند درجة . 47 ا أو عكسي حلل هل يتناسب حجم الغاز تناسبا طرديحرارة وضغط ثابتني؟ فرس إجابتك.

احسب يشغل 1molمن الغاز حجام مقداره L 22.4 عند STP، احسب درجة احلرارة . 48 22.4 L 2 من الغاز يف حجم mol والضغط الالزمني إلدخال

ثاين . 49 غاز ليكونا األكسجني غاز مع C2H4 اإليثني غاز يتفاعل البيانات فرس أكسيد الكربون واملاء. اكتب املعادلة الكيميائية املوزونة هلذا التفاعل، ثم جد

النسبة املولية للمواد املوجودة عىل كل جهة من املعادلة.

113113113

تعيـش حياتك اليومية وتعمل وتلعـب يف اهلواء حيث يكون فهـل ، 21% األكسـجني تقريبـا، ونسـبة 1atmالضغـطا: مـاذا يمكن أن حيدث لو كان الضغط ونسـبة تسـاءلت يوماألكسـجني يف اهلـواء أكثر؟ هل كنت سـتتعاىف من املرض أو اجلروح برسعة؟ هذه األسئلة هي جوهر العالج باألكسجني

املضغوط. Hyperbaric medicine ا. و(bar) هي وحدة إن كلمـة (hyper) تعني عاليـا أو زائدالضغـط، وتسـاوي KPa 100، وهذا تقريبـا الضغط اجلوي الطبيعي. هلـذا فإن املصطلح hyperbaric يشـري إىل ضغط أعـىل من الضغـط الطبيعي. يتعرض املـرىض الذين يعاجلون باألكسـجني املضغـوط لضغط أعىل من الضغـط اجلوي عند

مستو سطح البحر. يرتبـط ارتفاع الضغـط غالبا مـع ارتفاع تركيـز األكسـجني الـذي يتلقـاه املـرىض. ويشـري العـالج باألكسجني املضغوط (HBOT) إىل عالج بوساطة أكسجني تركيـزه %100. ويبني الشـكل 1 غرفة املعاجلة باألكسـجني املضغـوط؛ حيث يمكـن أن يصل الضغط يف هـذه الغرفة إىل مخسة أو ستة أضعاف الضغط العادي. وتستخدم HBOT يف معاجلة الكثـري من احلاالت، ومنها احلروق والدوار واجلروح

التي ال تلتئم برسعة واألنيميا وبعض األمراض املعدية.

،(HBOT) 1 يستلقي املريض يف غرفة العالج يف أثناءويتحكم الفني يف الضغط ونسبة األكسجني.

C13-05A-874637.aibe

� ��

�

الشكل 2 تبادل الغازات بني الرئتني وجهاز الدوران.

ملعرفة 2 الشكل استخدم أكسيد أول بغاز التسمم عالج عىل (HBOT) يساعد كيف

الكربون. ينتقل غاز O2 مـن الرئتني إىل الدم، ويرتبـط مع هيموجلوبني الـدم يف خاليا الدم احلمراء، فيتحرر

. A كام يظهر عند املوضع CO2 ثاين أكسيد الكربون إذا دخل أول أكسـيد الكربون إىل ا عن األكسـجني فإنه يرتبط الـدم كام يوضحه الرمـز B، عوضمع اهليموجلوبني، وتبدأ خاليا اجلسم متوت نتيجة حرماهنا من

األكسجني. باإلضافة إىل األكسـجني الذي حيملـه اهليموجلوبني يذوب األكسـجني يف بالزما الدم كام هو مبني يف C. وتسـاعد املعاجلة باألكسجني (HBOT) عىل زيادة تركيـز األكسـجني املذاب إىل املقـدار الذي حيافظ عىل اجلسـم

سليام . يسـاعد األكسـجني املضغـوط عـىل التخلص من أول أكسـيد الكربـون املرتبط مع

.D اهليموجلوبني، كام هو موضح يف.D اهليموجلوبني، كام هو موضح يف

أعد كتيب معلومات حول اسـتخدام (HBOT) لعـالج اجلـروح التـي ال تلتئم

برسعة.114114114

عندمـا يكـون ضغـط بخار املـاء داخل ، تتحول احلبات إىل فوشـار ا بشـكل كاف حبات الفشـار كبريوتطلق بخار ماء. ويمكن اسـتخدام قانون الغاز املثايل يف إجياد

الضغط يف هذه احلبات عند انفجارها. ما مقدار الضغط الالزم لنفش حبات الفشار؟

خمبار مدرج ml 10حبات فشار (20-18)

1.5 ml 250زيت نبايت ml كأس زجاجية ماسك كأس شبكة تسخني مربعة 2

ميزان موقد بنزن ماء مقطرحامل حلقة

ورق تنشيفحلقة حديدية صغرية

A B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O P

اقرأ تعليامت السالمة يف املخترب.. 1اعمل جدوال لتسجيل البيانات. . 2املقطر يف خمبار مدرج، وسجل . 3 املاء تقريبا من 5ml ضع

حجمه.ك . 4 ضع 18- 20 حبة فشار يف املخبار املدرج مع املاء، وحر

املخبار املدرج بلطف؛ لتجرب فقاقيع اهلواء عىل اخلروج، ا. ثم سجل حجم املاء وحبات الذرة مع

أخرج احلبات من املخبار املدرج وجففها. . 5ضع احلبات اجلافة مع ml 1.5 – 1.0 من الزيت النبايت . 6

يف كأس زجاجية. قس الكتلة الكلية للكأس والزيت وحبات الذرة.. 7ركب اجلهاز، كام يظهر يف الصورة.. 8ك املوقد إىل . 9 سخن الكأس هبدوء باستخدام املوقد، وحر

األمام واخللف لتسخني الزيت بالتساوي.ثم . 10 التسخني، أثناء يف الذرة حبات يف التغريات الحظ

أطفئ املوقد عندما تتفرقع حبات الذرة.استخدم ماسك الكأس إلبعاد الكأس عن احللقة، واتركه . 11

ا. حتى يربد متام

قس الكتلة النهائية للكأس والزيت والفشار. . 12حبات . 13 من ختلص

األدوات ف نظ معلمك. تعليامت باتباع والزيت الذرة املختربية وضعها يف أماكنها.

حجم حبات الذرة باللرت، وذلك من خالل إجياد . 1

الذرة املقطر يف املخبار قبل إضافة املاء الفرق بني حجم وبعده.

ا . 2 مستخدم املنطلق املاء لبخار الكلية الكتلة النفش قياسات كتل الكأس والزيت وحبات الذرة قبل

وبعده. موالت . 3 عدد إلجياد للامء؛ املولية الكتلة استخدم

املاء املتحررة. الزيت . 4 حرارة درجـة أن اعـتـرب

واحسـب الـغـاز، حـرارة درجة هي 225˚C املـغـيل ضغـط الغـاز باستخدام قانون الغاز املثايل.

بني الضغط اجلوي وضغط بخار املاء يف احلبات. . 5 ملاذا مل تنفش حبات الذرة مجيعها؟. 6التجربة، . 7 هذه يف اخلطأ مصادر د حد

واقرتح طريقة لتصحيحها.

ثم التسخني، أثناء يف الذرة حبات يف التغريات الحظ

استخدم ماسك الكأس إلبعاد الكأس عن احللقة، واتركه

واقرتح طريقة لتصحيحها.

لفرقعة الالزم الضغط مقدار الختبار

أنواع خمتلفة من حبوب الذرة. 115115115115115115

71

إذا تغـري ضغط أي كمية ثابتـة من غاز أو درجة حرارهتا أو حجمها فسوف يتأثر

املتغريان اآلخران.

قانون بويل• الصفر املطلق• قانون شارل• قانون جاي- لوساك• القانون العام للغازات•

ا مع ضغطه عند • يتناسب عكسي الغاز د من مقدار حمد أن حجم بويل عىل قانون ينص

ثبوت درجة احلرارة. P 1 V 1 = P 2 V 2

ا مع درجة حرارته • د من الغاز يتناسب طردي ينص قانون شارل عىل أن حجم مقدار حمداملطلقة عند ثبوت الضغط.

V 1 _ T 1

= V 2 _ T 2

ا مع درجة • د من الغاز يتناسب طردي ينص قانون جاي- لوساك عىل أن ضغط مقدار حمدحرارته املطلقة عند ثبات احلجم.

P 1 _ T 1

= P 2 _ T 2

يربط القانون العام للغازات كال من درجة احلرارة والضغط واحلجم يف معادلة واحدة.• P 1 V 1 _

T 1 = P 2 V 2 _

T 2

72

قانـون يربـط الغـاز املثايل عدد اجلسـيامت مع كل مـن الضغط ودرجة احلرارة

واحلجم.

مبدأ أفوجادرو • احلجم املويل• ثابت الغاز املثايل • قانون الغاز املثايل •

الغازات عند نفس الضغط ودرجة • املتساوية من ينص مبدأ أفوجادرو عىل أن احلجوم

احلرارة حتتوي عىل العدد نفسه من اجلسيامت. يربط قانون الغاز املثايل كمية الغاز مع ضغطه ودرجة حرارته وحجمه. •

PV = nRT

يمكن استخدام قانون الغاز املثايل إلجياد الكتلة املولية للغاز إذا كانت كتلة الغاز معروفة، • ا إلجياد كثافة الغاز إذا كانت كتلته املولية معروفة . ويمكن استخدامه أيض

M = mRT _ PV

D = MP _ RT

ا • ا مغاير املنخفضة سلوك العايل ودرجات احلرارة الضغط الغازات احلقيقية عند تسلك لسلوك الغاز املثايل.

73

تتفاعل عندمـا يف املعامـالت فـإن الغـازات املعـادالت الكيميائيـة املوزونـة التي متثل هذه التفاعالت تشـري واحلجـوم املـوالت أعـداد إىل

النسبية للغازات.

املتفاعلة • للغازات احلجمية النسب املوزونة الكيميائية املعادالت يف املعامالت حتدد

والناجتة. كميات • حلساب املوزونة الكيميائية املعادلة مع الغازات قوانني تستخدم أن يمكن

الغازات املتفاعلة أو الناجتة عن التفاعل.

العامةالفكرة تستجيب الغازات لتغريات كل من الضغط ودرجة احلرارة واحلجم وعدد اجلسيامت بطرائق

يمكن التنبؤ هبا.

116116116

7-1

لوساك . 50 وجاي- وشارل، بويل، قوانني نصوص اذكر والقانون العام للغازات، واكتب معادالهتا.

ألحدمها . 51 حيدث فامذا ا عكسي تناسبا متغريان تناسب إذا إذا زاد اآلخر؟

ا فامذا حيدث ألحدمها إذا . 52 ا طردي إذا تناسب متغريان تناسبزاد اآلخر؟

ما الظروف املعيارية املستخدمة يف حسابات الغازات؟. 53األكثر . 54 احلرارة ودرجة واحلجم الضغط وحدات د حد

. استعامال

استعمل قانون شارل لتحديد صحة بيانات الشكل 7-13. . 55

الشكل 7-13

500 100 150 250 300 400350200

800

700

600

500

400

300

200

100

0

(100 K, 200 ml)

(300 K, 600 ml)

(200 K, 400 ml)ml

K

حجمه . 56 وكان طقس، بالون أطلق X 104 L 5.0 عندما كان ضغطه atm 0.995، ودرجة حرارة املحيط C˚32.0 ، وبعد إطالقه ارتفع إىل علو كان .12.0˚C – 0.720 ودرجة احلرارة atm الضغط عنده

احسب حجم البالون عند هذا االرتفاع.

حلساب . 57 لوساك وجاي- وشارل بويل قوانني استعمل القيم املفقودة يف كل مما يأيت:

V 1 = 2.0 L, P 1 = 0.82 atm, V 2 = 1.0 L، P 2 .a = ?

V 1 = 250 mL, T 1 = ?, V 2 = 400 mL, .b T 2 = 298 K

V 1 = 0.55 L, P 1 =740 mm Hg, V 2 = 0.80 L, .c P 2 = ?

إذا كان حجم عينة من اهلواء . 58L 2.5 عند درجة حرارة C˚22.0، فكم يصبح حجم هذه العينة إذا نقلت إىل بالون هواء ساخن، حيث تبلغ درجة احلرارة C˚43.0 ؟ افرتض أن الضغط ثابت داخل البالون.

درجة . 59 عند اهليدروجني غاز من ثابت حجم ضغط ما اهليدروجني غاز ضغط كان إذا ،30.0˚C ــرارة ح

atm 1.11 عند درجة حرارة مقدارها C˚15.0 ؟

نقلت كمية من غاز النيرتوجني من وعاء صغري إىل وعاء . 60أكرب منه، كام هو مبني يف الشكل 14-7. ما مقدار ضغط

غاز النيرتوجني يف الوعاء الثاين؟

V1 = 500 mlP1 = 108 KPaT1 = 10.0°C

V2 = 750 mlT2 = 21.0°C

N2

N2

الشكل 7-14

7-2

اذكر نص مبدأ أفوجادرو.. 61اذكر نص قانون الغاز املثايل.. 62

117117117

وما . 63 املعيارية؟ الظروف يف الغاز من 1mol حجم ما حجم 2mol من الغاز يف الظروف املعيارية؟

الغاز . 64 مثل هذا يوجد وملاذا ال املثايل؟ بالغاز املقصود ما يف الطبيعة؟

ما الرشطان اللذان ال يمكن أن يكون سلوك الغاز عندمها . 65مثاليا؟

فرس . 66 املثايل؟ الغاز قانون معادلة يف احلرارة وحدات ما ذلك.

يسـتعمل غـاز الربوبـان C3H8 فـي املنـازل . 67

ألغراض الطهي والتدفئة . a. احسـب حجـم mol 0.540 من الربوبان يف الظروف

املعيارية.املوجود الربوبان ومقدار الكمية هذه حجم يف b. فكر فيها، ثم فرس ملاذا يتحول غاز الربوبان إىل سائل قبل

نقله؟يمكن . 68 ضغط أقل كيميائي قاس

،1.0 X 10-15 mm Hg إليه يف املخترب فكان الوصول حرارته ودرجة 1.00 L حجمه غاز جسيامت عدد ما

C˚22.0 عند هذا الضغط؟

69 . 2.00 L املوجودة يف وعاء مغلق حجمه O2 احسب عدد موالت .(3.50 atm) 25.0، إذا كـان ضغطه˚C ودرجـة حـرارتـهدرجة ارتفعت إذا الوعاء يف املوجودة املوالت عدد ما

احلرارة إىل C˚49.0 وبقي الضغط ثابتا؟ يوجد مركب جريانيول يف زيت الورد املستخدم . 70

يف صناعة العطور. ما الكتلة املولية للجريانيول إذا كانت 260.0˚C 0.480 ، عند درجة حرارة g/L كثافة بخاره

، وضغط جوي مقداره atm 0.140 ؟ جد حجم g 42 من غاز أول أكسيد الكربون يف الظروف . 71

.STPاملعيارية

وضغط . 72 22.0˚C درجة عند الكلور غاز كثافة د حد.(1.00 atm) جوي

يف . 73 األكرب احلجم يشغل 7-15 الشكل يف الغازات أي الظروف املعيارية STP؟ فرس إجابتك.

74 . 4.0L كل من الوعائني يف الشكل 15-7 عىل إذا احتوأن افرتض منهام؟ كل يف الضغط مقدار فام الغاز من

الغازات مثالية.

الشكل 7-15

C13-14A-874637.aiben

C3H8

C3H8

N2

N2

من . 75 C2H6 اإليثان بغاز 2.00 L حجمه دورق لئ مكتلة ما .7-16 الشكل يف يظهر كام صغرية، أسطوانة

اإليثان يف الدورق؟

Atm

2.0 3.0

1.0

0.0

4.0 5.0

P = 1.08 atmT = 15.0°C

C13-10A-874637.aiben

الشكل 7-16N2، ضغـطـها . 76 النـيـتـروجـني ما كـثـافـة عينة من غاز

3.50 عند درجة حرارة L 5.30 يف وعاء حجمه atm

مقدارها C˚125 ؟وعاء . 77 لتعبئة الالزمة He اهليليوم غاز موالت عدد ما

وضغط ، 35.0˚C حرارة درجة عند ،22 L حجمه جوي مقداره atm 3.1 ؟

118118118

حرارة . 78 درجة عند وعاء يف التفاعل قبل غازان تشارك عند نفسه الوعاء يف الناتج بقي التفاعل وبعد ،200 K n ثابتني، فام قيمة Pو V 400، فإذا كان كل من K درجة

احلقيقية؟

7-3

ملاذا يعد من الرضوري موازنة املعادلة قبل استخدامها يف . 79حتديد حجوم الغازات املتضمنة يف التفاعل؟

بعني . 80 والضغط احلرارة درجة أخذ الرضوري من ليس احلجم لتحديد املوزونة املعالة استخدام عند االعتبار

النسبي للغاز. ملاذا؟ فرس ملاذا ال متثل املعامالت يف املعادلة الكيميائية املوزونة . 81

ا احلجوم النسبية للغازات؟ أعداد املوالت فقط، وإنام أيضهل متثل املعامالت يف املعادلة الكيميائية املوزونة احلجوم . 82

النسبية للسوائل واملواد الصلبة؟ فرس إجابتك.

تتكون األمونيا من تفاعل غاز النيرتوجني . 83

التي األمونيا غاز لرتات عدد ما اهليدروجني. غاز مع عند اهليدروجني غاز من 13.7 L من إنتاجها يمكن

C°93.0 وضغط مقداره kPa 40.0 ؟L 6.5، متت . 84 اهليدروجني حجمها كربيتيد غاز من عينة

معاجلتها مع حمفز لترسيع التفاعل اآليت:2H2S(g)+O2(g) → 2H2O(g)+2S(s)

ا عند ضغط atm 2.0 ودرجة حرارة فإذا تفاعل H2S متاممقدارها K 290 فام كتلة(g) بخار املاء الناتج.

ما عدد لرتات غاز النيرتوجني وغاز األكسجني الالزمة . 85إلنتاج L 15.4 من أكسيد النيرتوجني عند درجة حرارة

K 310 وضغط جوي atm 2.0؟

ادرس التفاعل املبني أدناه ثم أجب عن األسئلة التي تليه:. 862CO(g)+2NO(g) →N2(g)+2CO2(g)

ثاين حجم إىل الكربون أكسيد أول حجم نسبة ما .a أكسيد الكربون يف املعادلة الكيميائية املوزونة.

ا عند STP فام حجم غاز b. إذا تفاعل g CO2 42.7 متامالنيرتوجني الناتج؟

ا إلنتاج بخار . 87 عندما حيرتق L 3.00 من غاز الربوبان متاماملاء وغاز ثاين أكسيد الكربون عند درجة حرارة تساوي

املاء بخار كتلة فام 0.990 atmجوي وضغط 350°Cالناجتة؟

88 . KClO3 الصلبة البوتاسيوم كلورات تسخني عند وغاز الصلب البوتاسيوم كلوريد لتنتج تتحلل فإهنا األكسجني. فإذا حتلل g 20.8 من كلورات البوتاسيوم، الظروف يف ستنتج التي األكسجني غاز لرتات عدد فام

املعيارية STP؟

التلفاز، . 89 أنبوب الصورة يف احسب الضغط داخل

إذا كان حجمه 3.50L، وحيتوي عىل 2.00X10-5 g من .(22.0°C) غاز النيرتوجني عند درجة حرارة تساوي

عدد اللرتات التي يمكن أن تشغلها كتلة مقدارها . 90g 8.80 من غاز ثاين أكسيد الكربون املوجودة عند:

STP .a 160°C3.00 و atm .b

118 Kpa 288 و K .c حرارة . 91 درجة عند الربوبان غاز من 2.33 L احرتق إذا

ا يف كمية تام ا Kpa 67.2 احرتاق C°24 وضغط جوي

أكسيد ثاين موالت عدد فام األكسجني، من فائضة الكربون التي تنتج؟

119119119

يتنفس اإلنسان L 0.50 من اهلواء تقريبا خالل . 92الظروف يف يتم ذلك أن افرتض الطبيعي. التنفس

.STP الطبيعية a. ما حجم النفس الواحد يف يوم بارد عىل قمة جبل إفرست إذا كانت درجة احلرارة C°60-، والضغط mm Hg 253؟

كان فإذا أكسجني، 21% عىل الطبيعي اهلواء b. حيتوي إفرست، قمة فوق األكسجني من 14% عىل حيتوي فام حجم اهلواء الذي حيتاج إليه اإلنسان لتزويد اجلسم

باملقدار نفسه من األكسجني؟غاز . 93 مع تفاعله عند كامال CH4 امليثان غاز حيرتق

األكسجني ليكون ثاين أكسيد الكربون وبخار املاء. a. اكتب املعادلة الكيميائية املوزونة هلذا التفاعل.

b. اكتب النسبة احلجمية بني امليثان واملاء يف هذا التفاعل.

94 . 3.8L اهليليوم من بالون حجم يكون أن جيب من 0.1mol إضافة وعند اهلواء، يف لريتفع األقل عىل اهليليوم إىل البالون الفارغ أصبح حجمه (2.8L). ما عدد جرامات He التي جيب إضافتها إىل البالون حتى يرتفع؟

افرتض أن كال من T، P ثابتان.إيثان . 95 ترتافلورو لأللعاب مصنع يستخدم

القوالب ملــلء عالية ــرارة ح ــة درج عند C2H2F4

البالستيكية.املعيارية الظروف g\L يف C2H2F4 بوحدة a. ما كثافة

STP؟

C2H2F4 عند درجة b. أوجد عدد اجلزئيات يف لرت من حرارة C°220 و1atm ضغط جوي.

96 . 0.75 Kg يـزن مكعب صلـب مـن اجلليد اجلـاف (CO2) تقريبـا، فام حجم غـاز CO2 يف الظروف املعيارية

عندما يتسامي املكعب كليا؟

فإنه . 97 C3H5N3O9 النيرتوجلـرسين يتفكك عـندمـا ما .CO2 ،N2، NO، H2O اآلتية: الغازات إىل يتحلل حجم مزيج الغازات الناجتة عند ضغط atm 1.00 ودرجة حرارة C° 2678 إذا تفكك g 239 من النيرتوجلرسين ؟

مـا القيمـة الرقميـة لثابـت الغـاز املثـايل (R) يف . 98 _ c m 3 ·Pa ؟

K·molاملعادلة

قانون . 99 خالل من املحسوب الضغط يكون هل احلقيقي الضغط قيمة من أقل أم أعىل املثايل الغاز الذي حتدثه عينة من الغاز؟ وكيف يكون ضغط الغاز درجات عند احلقيقي بالضغط باملقارنة املحسوب

حرارة منخفضة؟ فرس إجابتك.

يسـتخدم أحـد اخلبازيـن صـودا اخلبـز لنفـخ . 100 ـا الكعـك، وتتحلـل صـودا اخلبـز يف أثنـاء ذلـك وفق

للتفاعلني اآلتيني: 2NaHC O 3 (s) → N a 2 C O 3 (s) + H 2 O(l) + C O 2 (g)

NaHC O 3 (s) + H + (aq) → H 2 O(l) + C O 2 (g) + N a + (aq)

NaHCO3 املتكون لكل جرام من CO2 احسب حجم 210°C يف كال التفاعلني. افرتض أن التفاعل حيدث عند

0.985 atm وضغط جوي مقداره

101 .: Kg حول كل كتلة مما يأيت إىل ما يكافئها بـ 7.23 mg .c 247 g .a 975 mg .d 53 mg .b

رسعة، . 102 متوسط أعىل هلا اآلتية الغازات جسيامت أي وأهيا هلا أقل متوسط رسعة؟

90°C أول أكسيد الكربون عند .a 30°C ثالث فلوريد النيرتوجني عند .b

90°C امليثان عند .c 30°C أول أكسيد الكربون عند .d

120120120

اكتب التوزيع اإللكرتوين لكل ذرة فيام يأيت :. 103d. الكربتون a. اليود

e. الكالسيوم b. البورون f. الكادميوم c. الكروم

مستويات . 104 من مستو كل يف اإللكرتونات عدد اذكر الطاقة، ثم اكتب البناء اإللكرتوين النقطي لكل عنرص

من العنارص اآلتية: B .d kr .a

Br .e Sr .b Se .f P .c

وكان . 105 اللون، عديمي شفافني حملولني أعطيت إذا ا، تسامهي مركبا واآلخر ا، أيوني ا مركب حيتوي أحدمها وأهيام أيــوين، املحلولني أي حتديد يمكنك فكيف

تسامهي؟ من . 106 تفاعل لكل موزونة كيميائية معادلة اكتب

التفاعالت اآلتية: a. إحالل الزنك مكان الفضة يف حملول كلوريد الفضة.

الكربيتيك ومحض الصوديوم هيدروكسيد تفاعل .b لتكوين كربيتات الصوديوم واملاء.

مىض . 107 فيام كثريون حلم بالقيام برحلة حول العامل ببالون هواء ساخن، وهو 1999م. اكتب تصوراتك حلم مل يتحقق حتى عام عن الرحلة، وصف كيف يتحكم تغري درجة حرارة

البالون يف ارتفاع البالون؟ منظامت . 108 أثر يف ابحث

يستخدمها التي اهلواء أسطوانات عىل املوجودة الغاز الغواصون، وارشحه.

تسـتخدم األمونيا NH٣ فـي عملية صناعة األسـمدة والمبـردات واألصبـاغ والبالسـتيك. وعمليـة هابـر طريقة إلنتـاج األمونيا من خالل تفاعـل النيتروجين والهيدروجيـن. وتمثـل المعادلـة اآلتيـة معادلـة التفاعل

المنعكس: N 2 (g) + 3 H 2 (g) � 2N H 3 (g) + 92 kJ

ح الشكل 17-7 أثر درجة احلرارة والضغط يف مقدار يوضاألمونيا الناجتة خالل عملية هابر.

C13-11A-874637

0 100 300 400200

70 350°C

400°C

450°C

500°C

550°C

50

60

40

30

20

10

0

atm

الشكل 7-17

بالضغط . 109 لألمونيا املئوية املردود نسبة كيف فرس ودرجة احلرارة؟

110 . ،200 atm مقداره ضغط عند هابر عملية تتم الظروف هذه أثبتت حيث ،450˚C حرارة ودرجة زمن خالل األمونيا من كبرية كمية إنتاج إمكانية

قصري.

،200 atm ما أثر إجراء التفاعل عند ضغط أعىل من .a عند درجة حرارة الوعاء الذي يتم فيه التفاعل؟

إىل التفاعل تقليل درجة حرارة يؤثر تر، كيف .b C˚450 عىل الزمن الالزم إلنتاج األمونيا؟

121121121

استخدم الرسم البياين اآليت لإلجابة عن السؤالني 1 ، 2:

C14-16C-828378-08ben

200 250 300 350 400 450

1200

1000

800

600

400

200

0

A

B

C

D Kpa

K

أي مما يأيت يوضحه الرسم البياين أعاله:. 1.a.عندما تزداد درجة احلرارة يقل الضغط.b.عندما يزيد الضغط يقل احلجم.c.عندما تزيد درجة احلرارة يقل عدد املوالت.d.عندما يقل الضغط تقل درجة احلرارة

أي الغازات اآلتية يسلك سلوك الغاز املثايل؟. 2.aA الغاز.b B الغاز.c C الغاز.dD الغاز

األدوات . 3 HF يف صناعة اهليدروفلوريك يستخدم محض الكالسيوم سليكات مع يتفاعل وهو اإللكرتونية، ما اخلاصية الزجاج. يعد أحد مكونات الذي ،CaSiO3

يف ختزينه أو اهليدروفلوريك محض نقل دون حتول التي أوعية زجاجية؟

.a خاصية كيميائية

.b خاصية فيزيائية كمية.c خاصية فيزيائية نوعية.dخاصية كمية

قوية، . 4 قاعدة NaOH الصوديوم هيدروكسيد يعد نسب ما الصحي. الرصف مصارف فتح يف تستخدم

مكونات هيدروكسيد الصوديوم؟ .a57.48% Na, 60.00% O, 2.52% H

.b2.52% Na, 40.00% O, 57.48% H

.c57.48% Na, 40.00% O, 2.52% H

.d40.00% Na, 2.52% O, 57.48% H

بـ . 5 األرض سطح عــىل ــو وه صغري منطاد ملئ L 106×5.66 من غـاز اهلـيلـيوم He ، وكان الضغـط

،25˚C atm 1.10، عند درجة حرارة داخـل املنـطاد فإذا بقي الضغط داخل املنطاد ثابتا، فكم يكون حجمه

عند ارتفاع m 2300 حيث درجة احلرارة C˚12؟

.a2.72 × 106 L

.b5.40 × 610 L.c5.66 × 610 L.d5.92 × 610 L

حتليل . 6 فيها تم جتربة نتائج البياين الرسم يوضح . 3املتغري ما اهلــواء. وكثافة احلــرارة درجة بني العالقة

املستقل يف هذه التجربة؟

0.80 1.00 1.20 1.40

°C 200

160

120

80

40

0

(kg/m3)

.a الكثافة

.b الكتلة.cدرجة احلرارة.dالزمن

122122122

الغاز . 7 حجم بني العالقة توضح البيانية الرسوم أي وضغطه عند ثبات درجة احلرارة.

S6-04A-868204-08

V

P

V

P

V

P

V

P

V

P

.A.D

.B.E

.C

األمونيا . 8 من 0.0468 g حيدثه الذي الضغط مقدار ما درجة عند 4.00 L حجمه وعاء جدران عىل NH3

C° 35.0، عىل افرتاض أنه يسلك سلوك الغاز املثايل؟.a0.0174 atm.d 0.278 atm

.b0.00198 atm.e0.0٫126 atm

.c0.296 atm

صف املالحظات التي تقدم دليال عىل حدوث التفاعل . 9

الكيميائي.الطبيعة، . 10 يف موجودة الذرة ثنائية جزيئات سبعة د حد

من زوج يف اجلزيئات هذه ذرات تتشارك ملاذا وفرس اإللكرتونات؟

املتعدد . 11 النرتات أليون لويس بناء أدناه الرسم يوضح .(N O 3

الذرات (-أيونات أمثلة عىل الذرات، وأعط عرف مفهوم متعدد

أخر من هذا النوع.

C13-17A-874637.ai

ben

NO

O O

استخدم اجلدول اآليت لإلجابة عن السؤال 12 :

20052004

mJm3

mJm3

8/040.152/050.05

9/040.033/050.05

10/040.054/050.06

11/040.035/050.13

12/040.046/050.05

1/050.027/050.09

عندما . 12 وينتج املشعة، الغازات من الرادون غاز يعد يتحلل الراديوم يف الصخور والرتبة، وهو مادة مرسطنة. توضح البيانات أعاله مستويات الرادون التي تم قياسها يف منطقة معينة. اخرت طريقة لتمثيل هذه البيانات بيانيا.

فرس سبب اختيارك هلذه الطريقة ومثل البيانات بيانيا.

123123123

العامةالفكرة ختتلف اهليدروكربونات، وهي مركبات

عضوية، باختالف أنواع الروابط فيها.

1-8 مقدمة إلى الهيدروكربونات

الرئيسةالفكرة اهليدروكربونات مركبات عضوية حتتوي

ا للطاقة واملواد اخلام. عىل عنرص الكربون، وتعد مصدر

2-8 ا�لكانات

حتتوي هيدروكربونات األلكانات الرئيسةالفكرة

فقط عىل روابط أحادية.

3-8 ا�لكينات وا�لكاينات

حتتوي هيدروكربونات األلكينات الرئيسةالفكرة

فهي األلكاينات أما األقل. عىل واحدة ثنائية رابطة عىل هيدروكربونات حتتوي عىل رابطة ثالثية واحدة عىل األقل.

4-8 متشكالت الهيدروكربونات

الرئيسةالفكرة لـبـعـض اهليـدروكـربونات الصيـغـة

اجلزيئية نفسها، لكنها ختتلف يف صيغها البنائية.

5-8 الهيدروكربونات ا�روماتية

األروماتية اهليدروكربونات تتصف الرئيسةالفكرة

بدرجة عالية من الثبات، بسبب بنائها احللقي حيث تتشارك اإللكرتونات يف عدد من الذرات.

املصدر الرئيس للهيدروكربونات هو النفط (البرتول).• ـا من جوف • يتـم ضخ حـوايل 75 مليـون برميل نفط يومي

األرض.تسـتخدم اهليدروكربونـات يف الوقـود، كـام تعـد مـواد •

ـا لكثري مـن املنتجات، ومنها اللدائن (البالسـتيك)، خامالكيميائيـة واملـواد واملذيبـات، الصناعيـة، واألليـاف

الصناعية.


Hydrocarbons الهيدروكربونات

124124124

وهيدروجني. كربون ذرات من اهليدروكربونات تتكون فإهنا لذا تكافؤ، إلكرتونات أربعة عىل الكربون ذرة وحتتوي

ن أربع روابط تسامهية. تستطيع أن تكو

اقرأ تعليامت السالمة يف املخترب.. 1استخدم جمموعات النامذج اجلزيئية (الكرات والوصالت) . 2

برابطة مرتبطتني كربون ذريت من بنائي نموذج لعمل أحادية، عىل أن متثل كل ذرة كربون بكرة فيها أربعة ثقوب،

وكل ذرة هيدروجني بكرة فيها ثقب واحد.صل ذرة هيدروجني يف كل ثقب من الثقوب الشاغرة عىل . 3

جمموع يبلغ أن عىل الكربون، ذرات متثل التي الكرات ا. روابط كل ذرة كربون أربع

ر اخلطوتني 2 ، 3 لعمل نامذج من ثالث وأربع ومخس . 4 كرذرات كربون يف كل مرة، عىل أن ترتبط كل ذرة كربون مع

يت كربون كحد أقىص. ذر

جدوال وأدرج فيه عدد ذرات الكربون واهليدروجني . 1يف كل نموذج بنائي.

كل نموذج بنائي بكتابة صيغته اجلزيئية.. 2 النمط الذي تتغري فيه نسبة احتاد عدد ذرات الكربون . 3

إىل عدد ذرات اهليدروجني يف كل صيغة جزيئية، ثم ضع ة للهيدروكربونات ذات الروابط األحادية. صيغة عام

ذرات ترتبط عندما اجلزيئية الصيغة تتأثر كيف الكربون بروابط ثنائية أو ثالثية؟

اعمل املطوية اآلتية لتساعدك

عىل تنظيـم املعلومات حول اهليدروكربونيـة املركبـات

باتباع اخلطوات اآلتية

1اثن ثالث أوراق من منتصفها بصورة أفقية، ثم واقطع ا، مع بورقتني أمسك

.3 cm خط الثني بطول

2أمسك الورقة الثالثة، واقطع عىل طول خط ر cm 3 دون الثني، واترك آخ

قطع.

3أدخل أول القطع خالل ورقتني يف الورقة الثالثة، لعمل جل من 12 صفحة، س"املركبات بـ وعنونه

اهليدروكربونية".

المطويات

8-5 ، 8-4 ، 8-3 ، 8-2من هذا الفصل. وبعد أنواع من نوع كل سامت ل سج األقسام هذه قراءة اهليدروكربونات وخصائصه وصفاته املميزة، وأمثلة

C21-01A-874637من واقع احلياة.

C21-01A-874637

C21-01A-874637



من واقع احلياة.


125125125125125125

8-1ا�هداف

مـن بـكل املقصـود توضـح املركـب العضـوي والكيميـاء

العضوية.ــعــني اهلــيــدروكــربــونــات ت

والنامذج املستخدمة لتمثيلها.اهليدروكربونـات بـني ق تفـر

املشبعة وغري املشبعة.تصف مصدر اهليدروكربونات

وكيفية فصلها. مراجعة المفردات

خملوق :(microorganism)رؤيته يمكن ال ا جد صغري حي امليكروسكوب، استعامل دون

ومن ذلك البكترييا واألوليات. المفردات الجديدة

املركب العضوياهليدروكربون

اهليدروكربون املشبعاهليدروكربون غري املشبع

التقطري التجزيئيالتكسري احلراري

مقدمة إلى الهيدروكربوناتIntroduction to Hydrocarbons


عندمـا تركـب سـيارة أو حافلـة فإنـك تسـتخدم اهليدروكربونات. فاجلازولني والديزل اللذان يسـتخدمان يف تسـيري السـيارات والشـاحنات واحلافالت من

اهليدروكربونات.

Organic Compounds المركبات العضويةعـرف الكيميائيـون يف بدايـة القـرن التاسـع عـرش أن املخلوقـات احليـة، ومنهـا النباتات ـا من مركبـات الكربون. وأشـار ا هائـال ومتنوع ر ج قـد نتـ واحليوانـات يف الشـكل 1-8 تالكيميائيون إىل هذه املركبات باملركبات العضوية؛ ألهنا ناجتة عن خملوقات حية (عضوية).

عندمـا قبلت نظرية دالتون يف بداية القرن التاسـع عرش بـدأ الكيميائيون يفهمون حقيقة أن ا املركبـات ـ بام فيها تلك املصنعة من املخلوقات احلية ـ تتألف من ذرات مرتبة ومرتبطة معا مـن تصنيع الكثري من املواد اجلديـدة واملفيدة. ولكن، مل دة. وقد متكنوا أيض برتاكيـب حمـديتمكن العلامء من تصنيع املركبات العضوية. وبناء عىل ذلك، اسـتنتج الكثري من العلامء – خطـأ - أن عـدم مقدرهتم عىل تصنيع املركبات العضوية عائـد إىل مبدأ احليوية (أو احلياتية ـا هلـذا املبدأ، فإن املخلوقات احلية (العضوية) هلـا "قوة حيوية" غامضة، Vitalism). ووفق

نها من تركيب مركبات الكربون. متك كان فريدريك فوهلر Friedrich WÖhler ( 1800 – 1882 م) عـامل الكيميـاء األملـاين أول من قام بتحضري مركـب عضوي يف املختـرب. ومل تدحض جتربة فوهلـر عىل الفور مبدأ احليوية، ولكنها حثت كيميائيني أوربيني آخرين عىل القيام بسلسـلة ا ثبت بطالن الفكـرة القائلة بأن حتضـري املركبات العضوية مـن التجارب املشـاهبة. وأخـري

حيتاج إىل قوة حيوية، وأدرك العلامء أن باستطاعتهم حتضري املركبات العضوية.

8-1

126126126

يطلق مصطلح مركب عضـوي اليوم عىل املركبات التي حتتوي عىل الكربـون ما عدا أكاسـيد الكربـون، والكربيـدات والكربونات؛ حيث تعـد مركبات غري صص فرع كامـل من فروع ا إىل وجود الكثـري من املركبـات العضوية، خ عضويـة. ونظـري الكيمياء العضويةـ لدراسـة هذه املركبات. تذكر أن الكربون عنرص يقع ـم الكيمياءـ سيف املجموعة 14 من اجلدول الدوري، كام يف الشكل 2-8 . ويظهر من التوزيع اإللكرتوين ن أربع روابط تسـامهية. يف للكربـون 1s2 2s2 2p2 أنـه يشـارك دائـام بإلكرتوناته، ويكـو املركبـات العضوية تتحد ذرات الكربون مـع ذرات اهليدروجني، أو ذرات عنارص أخرا النيرتوجني واألكسجني والكربيت تقع قريبة من الكربون يف اجلدول الدوري، وخصوص

والفوسفور واهلالوجينات.ن سالسـل ترتاوح أطواهلا بني ا مع ذرات كربون أخر، وتكو تتحـد ذرات الكربون أيضن ا أربع روابط فإنه يكو ن أيض ذرتـني إىل آالف الـذرات من الكربون. وألن الكربون يكـومركبـات يف صـورة تراكيب معقدة: سالسـل متفرعة، وتراكيب حلقية، وتراكيب شـبيهة ف الكيميائيون ا. وعىل الرغم من احتامالت الربط هـذه، فقد تعر بأقفـاص العصافـري أيض

ون املزيد منها كل يوم. فون وحيرض ماليني املركبات العضوية املختلفة، وما زالوا يتعر

ن الكربون الكثري من املركبات؟ ملاذا يكو

Hydrocarbons الهيدروكربوناتعد اهليدروكربونات التي حتتوي عىل عنرصي الكربون واهليدروجني فقط أبسط املركبات تالعضويـة. تر، مـا عدد املركبات املختلفة التي يمكن تكوينهـا من هذين العنرصين؟ قد نه، لكـن هنـاك آالف اهليدروكربونـات املعروفة ا قليـال حمتمال يمكـن تكو تظـن أن عـددوالتـي تتكون من عنـرصي الكربون واهليدروجني فقط. ويعد امليثان CH4 أبسـط جزيء ن هيدروكربوين، يتكون من ذرة كربون واحدة متحدة بأربع ذرات هيدروجني، وهو املكو

الرئيس للغاز الطبيعي، ومن أجود أنواع الوقود، كام يبني الشكل 8-3.

استخدامني للميثان أو للغاز الطبيعي يف بيتك أو جمتمعك.

C22-001C-828378-08

14

Lead82Pb

207.2

Germanium32Ge

72.61

Tin50Sn

118.710

Silicon14Si

28.086

Carbon6C

12.011

8-2 14

– 8-3

127127127

يمثل الكيميائيون جزيئات املركبات العضوية بطرائق خمتلفة. ويبني الشكل 4-8 أربع طرائق خمتلفة لتمثيل جزيء امليثان، حيث متثل الرابطة املشرتكة يف الكيميائيون ويستخدم إلكرتونني. ك تشار إىل يرمز مستقيم واحد بخط (التسامهية) معظم األحيان النموذج الذي يوضح املعلومات املراد إلقاء الضوء عليها. فال تعطي الصيغ تظهر 4-8، يف حني الشكل اهلنديس للجزيء كام يف الشكل اجلزيئية أي معلومات عن الصيغة البنائية الرتتيب العام للذرات يف اجلزيء، ولكن ال تعطي الشكل اهلنديس(الثالثي والعصا. الكرة نموذج يف بوضوح للجزيء اهلنديس الشكل ويظهر الدقيق. األبعاد) ولكن النموذج الفراغي يعطي صورة أكثر واقعية عن الكيفية التي يبدو فيها اجلزيء لو ا . لذا عليك أن تتذكر وأنت تنظر إىل هذه النامذج أن الذرات متصلة مع أمكن رؤيته حقيقة

بروابط تشرتك فيها اإللكرتونات. ترتبط ذرات الكربون بعضها مع بعض ليس ا بروابط تسامهية ثنائية وثالثية، كام يف الشكل 8-5. فقط بروابط تسامهية أحادية، بل أيض

الكيميائي والبناء الروابط فهم من عرش التاسع القرن يف الكيميائيون يتمكن أن وقبل للمواد العضوية، قاموا بإجراء اختبارات عىل اهليدروكربونات الناجتة عن تسخني الدهون لط بناء عىل اختبار كيميائي خي النباتية، وصنفوا هذه اهليدروكربونات احليوانية والزيوت فقد اهليدروكربون. مع تفاعل الذي الربوم مقدار يقاس ثم بالربوم، اهليدروكربون فيه تتفاعل بعض اهليدروكربونات مع كمية قليلة من الربوم، وبعضها مع كمية أكرب، وقد ال يتفاعل بعضها مع أي كمية من الربوم. لذا أطلق الكيميائيون عىل اهليدروكربونات التي املائي تفاعلت مع الربوم اسم اهليدروكربونات غري املشبعة متأثرين بمفهوم أن املحلول غري املشبع قادر عىل إذابة املزيد من املذاب. أما اهليدروكربونات التي مل تتفاعل مع الربوم

يت باهليدروكربونات املشبعة. م فسا مضت. يستطيع الكيميائيون اليوم تفسري نتائج االختبارات التي تعود إىل مئة وسبعني عامحيث حتتوي اهليدروكربونات التي تفاعلت مع الربوم عىل روابط تسامهية ثنائية أو ثالثية. أما اهليدروكربونات التي مل تتفاعل مع الربوم فقد احتوت فقط عىل روابط تسامهية أحادية. واليوم يعرف اهليدروكربون الذي حيتوي عىل روابط أحادية فقط باهليدروكربون املشبع. أما الذي حيتوي عىل رابطة ثنائية أو ثالثية واحدة عىل األقل فيعرف باهليدروكربون غري املشبع.

ما أصل مصطلحي اهليدروكربونات املشبعة وغري املشبعة؟

CH4H — C — H

H

H

——

CH4 8-4

8-5

C22-119C-828378-08

— C — C —

——C C

— C C ————

— —

— —

C CC

C C

C C

128128128

Refining Hydrocarbons تنقية الهيدروكربوناتل ى النفط (البرتول). وقد تشك ينتج اليوم الكثري من اهليدروكربونات من الوقود األحفوري املسممرور ومع السنني. ماليني منذ املحيطات يف التي عاشت الدقيقة احلية املخلوقات بقايا من النفط لت طينية، حتو ترسبات شبه املحيط طبقات سميكة من قاع املخلوقات يف بقايا هذه الزمن كونت بفعل احلرارة املنبعثة من باطن األرض والضغط اهلائل من الرواسب الكثرية إىل صخر زيتي وغاز طبيعي. وينفذ النفط من خالل أنواع معينة من الصخور ذات مسامات، ويتجمع يف أعامق القرشة ك. وعادة ما يوجد الغاز الطبيعي مصاحبا للرتسبات النفطية، حيث يتشكالن األرضية يف صورة برا يف الوقت نفسه وبالطريقة نفسها. ويتكون الغاز الطبيعي بصورة أساسية من امليثان، ولكنه حيتوي معا عىل كميات ضئيلة من أنواع أخر من اهليدروكربونات حتتوي عىل ذريت كربون إىل مخس ذرات. أيض

ا حيتوي عىل أكثر من ألف د عق ا م يعد النفطـ عىل العكس من الغاز الطبيعيـ خليطب من املركبات املختلفة. لذا فإن النفط قليال ما يستخدم يف صورته اخلام، فهو أكثر فائدة لإلنسان مركنات أو أجزاء أبسط. وحيدث هذا الفصل من خالل عملية التقطري التجزيئي، عندما يفصل إىل مكوالتي تتضمن تبخري النفط عند درجة الغليان، ثم جتمع املشتقات أو املكونات املختلفة يف أثناء تكثفها

عند درجات حرارة متباينة. وجيري التقطري التجزيئي يف أبراج للتجزئة شبيهة بام يف الشكل 8-6.ويتم التحكم يف درجة احلرارة داخل برج التجزئة، فتكون قريبة من C°400 يف أسفل الربج، وهو املكان ا تنخفض درجات حرارة تكثف ا يف اجتاه أعىل الربج. وعموم الذي يغيل فيه النفط، وتنخفض تدرجيياملواد (درجات الغليان) مع انخفاض الكتلة اجلزيئية هلا. لذا تتكثف اهليدروكربونات وتسحب يف أثناء

تصاعد األبخرة املختلفة داخل الربج، كام يف الشكل 8-6.

40 – 100°C

105 – 275°C

240 – 300°C

400°C

300°C

C4H10 CH4

C12H26 C5H12

C16H34 C12H26

C18H38 C15H32

C22H46 C17H36

C20H42

40°C

8-6

129129129

النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء 8-6 الشكل يبني مصحوبة بدرجة غلياهنا، واملد الذي يرتاوح فيه حجم اهليدروكربون واستخداماته إنك حيث لديك؛ ا مألوف املكونات أو املشتقات هذه بعض يكون وقد الشائعة. نتج ت ال 8-7 الشكل يف املبينة التجزيئي التقطري أبراج أن إال ا، يومي تستخدمها نتج ا ما ي نات. فعىل سبيل املثال، نادر املكونات بالنسب التي نحتاج إليها من هذه املكونتج يف املقابل الزيوت الثقيلة التقطري الكمية املرغوب فيها من اجلازولني، ولكنه ي

بكميات تفوق حاجة السوق.ر الكيميائيون واملهندسون العاملون يف قطاع النفط قبل سنوات عديدة عملية لقد طوفيها ل و حت التي العملية وأطلق عىل هذه الطلب، مع العرض مواءمة تساعد عىل املكونات الثقيلة إىل جازولني عن طريق تكسري اجلزيئات الكبرية إىل جزيئات أصغر احلراري عند غياب األكسجني التكسري احلراري. وحتدث عملية التكسري عملية ووجود عامل مساعد. وباإلضافة إىل تكسري اهليدروكربونات الثقيلة إىل جزيئات ا املواد األولية لصناعة الكثري باحلجم املطلوب يف اجلازولني فإن هذه العملية تنتج أيض

من املنتجات املختلفة، ومنها املنتجات البالستيكية واألفالم واأللياف الصناعية.

العملية التي حيدث من خالهلا تكسري اهليدروكربونات ذات السالسل الكبرية إىل هيدروكربونات مرغوبة أكثر وذات سالسل أصغر.

ال تعد أي من املشتقات الناجتة عن تكرير النفط اخلام مادة نقية. ا من اهليدروكربونات، وليس فكام هو موضح يف الشكل 6-8، يعد اجلازولني خليطمادة نقية؛ إذ تتكون معظم جزيئات اهليدروكربونات يف اجلازولني التي حتتوي عىل روابط تسامهية أحادية من 5-12 ذرة كربون. وعىل الرغم من ذلك، فإن اجلازولني القرن بدايات يف املركبات يف م استخد عام خيتلف السيارات يف اليوم املستخدم العرشين. فاليوم جير تعديل اجلازولني املستخلص من النفط بعملية التقطري من خالل ضبط تركيبه وإضافة مواد تؤدي إىل حتسني أدائه يف حمرك املركبات، وتؤدي

ا إىل تقليل التلوث الناتج عن عوادم السيارات. أيضا أن حيدث اشتعال خليط اجلازولني واهلواء يف أسطوانة حمرك لذا فمن الرضوري جدا. فإذا حدث االشتعال قبل املوعد املركبة يف اللحظة املناسبة، وأن جيري احرتاقه متامالطاقة، وانخفاض فاعلية املناسب أو بعده فإن ذلك يؤدي إىل خسارة الكثري من السالسل ذات اهليدروكربونات معظم حترتق ال املحرك. كفاءة وفقدان الوقود، ا، ومتيل بفعل احلرارة والضغط إىل االشتعال املبكر قبل عة) متام املستقيمة (غري املتفرأن يصبح املكبس يف املوضع الصحيح، وقبل اشتعال شمعة االحرتاق؛ إذ يكون هذا

.(knocking) االحرتاق املبكر مصحوبا بفرقعة

النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء النفط عن تفصل التي األساسية املكونات أو املشتقات أسامء 8-7


130130130

8-8 antiknock89 100 110

العرشينيات، أواخر للبنزين يف الفرقعة، أو منع نظام تصنيف األوكتان، أنشئ مما أد إىل إدراج تصنيف األوكتان عىل مضخات البنزين كام يف الشكل 8-8. املمتاز للبنزين حني يف ،89 يقارب أوكتان تصنيف الدرجة املتوسط فللبنزين دد كثري من العوامل التصنيف األوكتاين الذي قيمة أعىل تصل 91 أو أكثر. وحتحتتاج إليه السيارة، فمنها ضغط املكبس عىل خليط الوقود واهلواء، ودفع السيارة ا. ويف اململكة العربية السعودية تم تصنيف األوكتان عىل مضخات البنزين أيض

.95 ،91

يسيل النفط أن العصور أقدم منذ الناس وجد

من الشقوق املوجودة يف الصخور. وتشري السجالت التارخيية إىل أن النفط قد العامل دخل عندما عرش التاسع القرن ويف سنة. 5000 من أكثر منذ استخدم ة النفط وبخاص عرص اآلالت وازداد عدد سكانه، فازداد الطلب عىل منتجات Edwin الكريوسني الستخدامه يف اإلنارة وتشحيم اآلالت. قام إدوين دريكDrake -يف حماولة منه للعثور عىل خمزون دائم من النفط- بحفر أول بئر نفط يف

الواليات املتحدة يف والية بنسلفانيا عام 1859م. وازدهرت صناعة النفط لفرتة Thomas Edison املصباح من الزمن، ولكن حني اكتشف توماس أديسون الكهربائي يف عام 1882م، خيش املستثمرون من القضاء عىل هذه الصناعة. غري أن اخرتاع السيارات يف العقد األخري من القرن التاسع عرش أنعش هذه الصناعة

ا. ا.كثري كثري

العرشينيات، أواخر للبنزين يف الفرقعة، أو منع نظام تصنيف األوكتان، أنشئ


إذ الكربون، عىل العضوية بات املرك حتتوي يمكنه تكوين سـالسل مستقيمـة وأخـر

متفرعة.من تتألف عضوية مواد اهليدروكربونات

الكربون واهليدروجني.مها للهيدروكربونات الرئيسان املصدران

النفط والغاز الطبيعي.طريق عن ناته مكو إىل النفط فصل يمكن

عملية التقطري التجزيئي.

الرئيسةالفكرة اذكر ثالثة تطبيقات للهيدروكربونات؟. 1

ا، ووضح ما يدرسه عامل الكيمياء العضوية.. 2 با عضوي سم مركز عليها كل من النامذج البنائية اجلزيئية األربعة.. 3 د املعلومات التي ترك حدقارن بني اهليدروكربونات املشبعة وغري املشبعة.. 4صف عملية التقطري التجزيئي.. 5جة، . 6 ر د ه م نباتية زيوت بأهنا الدهنية املنتجات بعض توصف استنتج

وهي زيوت تفاعلت مع اهليدروجني بوجود عامل حمفز. ما سبب تفاعل اهليدروجني مع هذه الزيوت؟

6-8. ما تأثري أعداد ذرات الكربون يف . 7 ا عىل الشكل البيانات اعتامد فرس د إىل درجة حرارة ن نفطي عندما يرب اهليدروكربونات – يف لزوجة أي مكو

الغرفة؟

131131131

8-2ا�هداف

خـالل مـن األلكانـات تسـمي ص صيغها البنائية. تفح

تكتب الصيغة البنائية لأللكان إذا أعطيت اسمه.

تصف خصائص األلكانات. مراجعة المفردات

IUPACمنظمة دولية تساعد عىل التواصل بني قواعد وضع خالل من الكيميائيني ومعايري لبعض املجاالت مثل التسمـيـة الكيـميائية، واملصطلحـات، والطـرائق

.املعـياريةالمفردات الجديدة

األلكانالسلسلة املتامثلة

السلسلة الرئيسة املجموعة البديلة

اهليدروكربون احللقياأللكان احللقي

Alkanes ا�لكانات الرئيسةالفكرة

هل سـبق أن استخدمت هلب بنزن أو شواية غاز؟ إذا فعلت ذلك ا، . فالغاز الطبيعي والربوبان مها الغازان األكثر استخدام تكون قد اسـتخدمت ألكانا

وكالمها ألكان.

اªلكانات ذات السالسل المستقيمة Straight-Chain Alkanes

ويتخذ باأللكانات. املعروفة اهليدروكربونات سلسلة يف مركب أصغر امليثان يعد ا يف املنازل وخمتربات العلوم، وهو ينتج عن الكثري من العمليات احليوية. وحتتوي وقوداأللكانات، وهي هيدروكربونات، عىل روابط أحادية فقط بني الذرات. انظر إىل النامذج C2H6 ا. كام يبني اجلدول 1-8 النامذج البنائية لإليثان البنائية للميثان التي درستها سابقا برابطة املركب الثاين يف سلسلة األلكانات. ويتألف اإليثان من ذريت كربون مرتبطتني معأحادية، وست ذرات هيدروجني تتشارك يف إلكرتونات التكافؤ املتبقية لذريت الكربون. ب الثالث يف سلسلة األلكانات، الربوبان، من ثالث ذرات كربون وثامين ويتكون املركات هيدروجني، مما يعطيه الصيغة اجلزيئية C3H8. أما مركب البيوتان فيتكون من أربع ذرذرات كربون وصيغته C4H10. قارن بني الصيغ البنائية لكل من اإليثان، والربوبان،

والبيوتان، املبينة يف اجلدول 8-1.

81

C22-106C-828378-08

H — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — H

H

H

——

H

H

——(C2H6)

(C3H8)

(C4H10)

¿ÉãjE’G

¿ÉHhÈdG

¿ÉJƒ«ÑdG

C22-106C-828378-08

H — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — H

H

H

——

H

H

——(C2H6)

(C3H8)

(C4H10)

¿ÉãjE’G

¿ÉHhÈdG

¿ÉJƒ«ÑdG

C22-106C-828378-08

H — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — H

H

H

——

H

H

——(C2H6)

(C3H8)

(C4H10)

¿ÉãjE’G

¿ÉHhÈdG

¿ÉJƒ«ÑdG

C22-106C-828378-08

H — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — H

H

H

——

H

H

——(C2H6)

(C3H8)

(C4H10)

¿ÉãjE’G

¿ÉHhÈdG

¿ÉJƒ«ÑdG

C22-106C-828378-08

H — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — H

H

H

——

H

H

——(C2H6)

(C3H8)

(C4H10)

¿ÉãjE’G

¿ÉHhÈdG

¿ÉJƒ«ÑdG

C22-106C-828378-08

H — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — H

H

H

——

H

H

——(C2H6)

(C3H8)

(C4H10)

¿ÉãjE’G

¿ÉHhÈdG

¿ÉJƒ«ÑdG

C22-106C-828378-08

H — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — H

H

H

——

H

H

——(C2H6)

(C3H8)

(C4H10)

¿ÉãjE’G

¿ÉHhÈdG

¿ÉJƒ«ÑdG

C22-106C-828378-08

H — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — H

H

H

——

H

H

——(C2H6)

(C3H8)

(C4H10)

¿ÉãjE’G

¿ÉHhÈdG

¿ÉJƒ«ÑdG

C22-106C-828378-08

H — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — H

H

H

——

H

H

——(C2H6)

(C3H8)

(C4H10)

¿ÉãjE’G

¿ÉHhÈdG

¿ÉJƒ«ÑdG

C22-106C-828378-08

H — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — H

H

H

——

H

H

——(C2H6)

(C3H8)

(C4H10)

¿ÉãjE’G

¿ÉHhÈdG

¿ÉJƒ«ÑdG

C22-106C-828378-08

H — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — H

H

H

——

H

H

——(C2H6)

(C3H8)

(C4H10)

¿ÉãjE’G

¿ÉHhÈdG

¿ÉJƒ«ÑdG

C22-106C-828378-08

H — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — C — C — H

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H

H

——

H — C — C — H

H

H

——

H

H

——(C2H6)

(C3H8)

(C4H10)

¿ÉãjE’G

¿ÉHhÈdG

¿ÉJƒ«ÑdG

132132132

82

C H 4 C H 4ميثان

C 2 H 6 C H 3 C H 3 إيثان

C 3 H 8 C H 3 C H 2 C H 3 بروبان

C 4 H 10 C H 3 C H 2 C H 2 C H 3 بيوتان

C 5 H 12 C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 C H 3 بنتان

C 6 H 14 C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 C H 2 C H 3 هكسان

C 7 H 16 C H 3 C H 2 C H 2 C H 2 C H 2 C H 2 C H 3 هبتان

C 8 H 18 C H 3 (C H 2 ) 6 C H 3 أوكتان

C 9 H 20 C H 3 (C H 2 ) 7 C H 3 نونان

C 10 H 22 C H 3 (C H 2 ) 8 C H 3 ديكان

ا بغاز (الربوبان املسال) Liquified Propan (LP) ـ باع الربوبان ـ واملعروف أيض يويف الصغرية، احات القد يف البيوتان ويستخدم والتسخني. للطبخ وقود صورة يف

ا يف تصنيع املطاط الصناعي. بعض املشاعل، كام يستخدم أيضأسامء أن األغلب عىل الحظت لقد األلكانات تنتهي بـ املقطع "ان"، وأن األلكانات التي حتوي مخس ذرات كربون أو أكثر الكربون يف ثل عدد ذرات مت أو التينية يونانية أرقام تبدأ أسامؤها بمقاطع مشتقة من ا كالبنتاغون ذي األوجه اخلمسة، كل سلسلة. فالبنتان مثال له مخس ذرات كربون، متامات س واألوكتان حيتوي عىل ثامنية ذرات كربون مثل األخطبوط (octopus) ذي املجميت قبل معرفة بناء الثامنية. أما مركبات امليثان، واإليثان، والربوبان، والبيوتان فقد س(تركيب) األلكانات، لذا فإن املقاطع األوىل من أسامئها ليست مشتقة من بادئة رقمية. ويظهر اجلدول 2-8 أسامء األلكانات العرشة األوىل وصيغها. الحظ أن املقطع األول

املخطوط حتته يمثل عدد ذرات الكربون يف اجلزيء. يف عليه هي عام خمتلفة بطريقة تبت ك قد البنائية الصيغ أن 8-2 اجلدول ويبني اجلدول 1-8. وتسمى هذه الصيغ بالصيغ البنائية املكثفة، حيث توفر احليز لكوهنا ال تظهر تفرع ذرات اهليدروجني من ذرات الكربون. ويمكن كتابة الصيغ املكثفة بطرائق

عدة. ففي اجلدول 2-8 حذفت اخلطوط التي بني ذرات الكربون لتوفري املساحة. يف املتكررة الوحدة هي -CH2 أن- مالحظة ،8-2 اجلدول هذا يف ا أيض وتستطيع السلسلة الكربونية. فعىل سبيل املثال، يزيد البنتان عن البيوتان بوحدة -CH2- واحدة.

ا بغاز (الربوبان املسال) باع الربوبان ـ واملعروف أيض ا بغاز (الربوبان املسال) ي باع الربوبان ـ واملعروف أيض ي

Homologous تامثل ماإلغريقيـة الكلمـة مـن جـاءت

تفق. (homologos) وتعني م

133133133

وتستطيع زيادة تكثيف الصيغ البنائية بكتابة وحدة -CH2 – بني قوسني يتبعها رقم سفيل يمثل عدد هذه الوحدات، كام هو احلال مع األوكتان،

والنونان، والديكان. وتسمى سلسلة املركبات التي خيتلف بعضها عن بعض يف عدد الوحدة أعداد بني ثابتة رقمية صيغة السلسلة وهلذه املتامثلة. السلسلة املتكررة التي تربط بني عدد الذرات. ففي األلكانات يمكن كتابة الصيغة العامة n عدد CnH2n+2؛ حيث التايل النحو واهليدروجني عىل الكربون ذرات ألي اجلزيئية الصيغة كتابة تستطيع واآلن األلكان. يف الكربون ذرات حيتوي املثال، سبيل فعىل فيه. الكربون ذرات عدد أعطيت إذا ألكان .C7H16 أو C7H2(7)+2 اهلبتان عىل سبع ذرات كربون، لذا فإن صيغته هي

ذرة 13 اجلزيئية أللكان حيتوي عىل الصيغة كربون يف صيغته اجلزيئية.

اªلكانات ذات السالسل المتفرعة السالسل ذات األلكانات اآلن حتى ناقشناها التي األلكانات ى تسم انظر واآلن واحد. بخط ا مع ترتبط فيها الكربون ذرات املستقيمة؛ ألن إىل الصيغتني يف الشكل 9-8، فإذا عددت ذرات الكربون واهليدروجني املادة C4H10، فهل مها نفسها اجلزيئية الصيغة كلتيهام هلا أن فستكتشف

نفسها؟ صواب. عىل فأنت خمتلفتني مادتني متثالن البنائيتني أن اعتقدت فإذا البناء يمثل حني يف البيوتان، األيرس اجلانب يف البنائية الصيغة متثل إذ هلا مادة وهي باأليزوبيوتان، يعرف ا ع متفر ألكانا األيمن اجلانب يف ا. وتستطيع أن ترتبط خصائص كيميائية وفيزيائية خمتلفة عن البيوتان متام ،ذرة الكربون مع ذرة أو ذرتني أو ثالث أو حتى أربع ذرات كربون أخرذات األلكانات من متنوعة جمموعة وجود اخلاصية هذه عن ينجم مما

السالسل املتفرعة. وأما واملشاعل. احات القد يف يستخدم البيوتان أن ا سابق عرفت لقد ا فيستخدم يف التربيد، ويتخذ مادة دافعة األيزوبيوتان بوصفه مادة آمنة بيئي9-8. وباإلضافة إىل هذه الشكل يف منتجات مماثلة جلل احلالقة، كام يف مادة صورة يف يستخدم واأليزوبيوتان البيوتان من كال فإن التطبيقات

خام يف عمليات تصنيع الكثري من املواد الكيميائية.

C22-113C-828378-08

C4H10 C4H10

C22-113C-828378-08

C4H10 C4H10

8-9

134134134

البيوتـان البنائيـة لـكل مـن الفـرق بـني الصيغـة واأليزوبيوتان.

الصيغة هلا واملستقيمة املتفرعة األلكانات أن رأيت لقد "حيدد العضوية الكيمياء ا يف اجلزيئية نفسها. وتوضح هذه احلقيقة مبدأ أساسياسم يصف أن جيب لذا هويته". العضوي اجلزيء يف وترتيبها الذرات تنظيم

املركب العضوي الرتكيب البنائي للمركب بدقة. يطلـق عـىل أطـول سلسـلة كربونيـة متصلة (مسـتمرة) عنـد تسـمية األلكانات املجموعـات اجلانبيـة التفرعـات كل وتسـمى الرئيسـة. السلسـلة املتفرعـة البديلـة؛ ألهنـا تظهـر كأهنا بديلة لـذرة اهليدروجني يف السلسـلة املسـتقيمة (غري املتفرعـة). وينسـب اسـم املجموعة البديلة املشـتقة مـن األلكان، والتـي تتفرع من السلسـلة الرئيسـة، إىل اسـم األلكان ذي السلسـلة املسـتقيمة الـذي حيتوي عـىل عدد ذرات الكربون نفسـها، ويتـم تغيري املقطع األخري مـن "ان" إىل "يل". وتسـمى املجموعـة البديلـة املشـتقة مـن األلـكان بمجموعـة األلكيـل. ويبني

اجلدول 3-8 بعض جمموعات األلكيل. اسـتخدم الكيميائيون القواعد النظامية التالية املتفق عليها من االحتاد الدويل للكيمياء البحتة والتطبيقية أيوباك،

(IUPAC) يف تسمية مركبات الكيمياء العضوية.اسم ا مستخدم متصلة، سلسلة أطول يف الكربون ذرات عدد حدد اخلطوة1. األلكان غري املتفرع الذي حيتوي عىل هذا العدد من ذرات الكربون عىل أنه اسم

للسلسلة الرئيسة يف الصيغة البنائية.

83

البيوتيلاأليزوبروبيلالربوبيلاإليثيلامليثيل

CH3CHCH3 CH3CH2CH2CH2—CH3— CH3CH2— CH3CH2CH2—CH3CHCH3 CH3CH2CH2CH2—CH3— CH3CH2— CH3CH2CH2—CH3CHCH3 CH3CH2CH2CH2—CH3— CH3CH2— CH3CH2CH2—CH3CHCH3 CH3CH2CH2CH2—CH3— CH3CH2— CH3CH2CH2—CH3CHCH3 CH3CH2CH2CH2—CH3— CH3CH2— CH3CH2CH2—

C22-034C-828378-08

— —H — C — H

H

C22-035C-828378-08

— —H — C — H

H — C — H

H

—

C22-036C-828378-08

— —H — C — H

H — C — H

H — C — H

H

——

C22-037C-828378-08

— —H — C — H

— C — H

H — C — H

H

——

H

C22-038C-828378-08

— —H — C — H

H — C — H

H — C — H

H — C — H

——

—

H

املفردات األكاديمية(Substitute) البديل

ل هو الشخص أو اليشء الذي حيل حمغريه.

مثـال: يتخذ احلريـر الصناعـي بديال عن احلرير الطبيعي.

135135135

م كل ذرة كربون يف السلسلة الرئيسة، مبتدئا الرتقيم من طرف السلسلة األقرب إىل اخلطوة 2. رقاملجموعة البديلة؛ إذ تعطي هذه اخلطوة مواقع مجيع املجموعات البديلة أصغر أرقام ممكنة.

اخلطوة 3. سم كل جمموعة ألكيل بديلة. وضع اسم املجموعة قبل اسم السلسلة الرئيسة. ا عن السلسلة الرئيسة اخلطوة 4. إذا تكررت جمموعة األلكيل نفسها أكثر من مرة بوصفها تفرعفاستخدم بادئة (ثنائي ، ثالثي، رباعي ، وهكذا...) قبل اسم املجموعة للداللة عىل عدد املرات

التي تظهر فيها، واستخدم رقم ذرة الكربون التي تتصل هبا املجموعة للداللة عىل موقعها. اخلطوة 5. عندما تتصل جمموعات ألكيل خمتلفة عىل السلسلة الرئيسة نفسها ضع أسامءها بالرتتيب

اهلجائي. وال تؤخذ البادئات (ثنائي، ثالثي، وهكذا) يف احلسبان عند حتديد الرتتيب اهلجائي. والفواصل الكلامت، عن األرقام لفصل الرشطات ا ستخدم م ، كامال االسم اكتب .6 اخلطوة

ا بني اسم املجموعة واسم السلسلة الرئيسة. للفصل بني األرقام. وال ترتك فراغ

م كل ذرة كربون يف السلسلة الرئيسة، مبتدئا الرتقيم من طرف السلسلة األقرب إىل رق

81

سم األلكان املبني يف الشكل أدناه.


التفرعات وأسامء الرئيسة السلسلة اسم لتحديد IUPAC األيوباك التسمية نظام قواعد اتبع البنائية. الصيغة أعطيت ومواقعها يف الشكل املعطى. 2 حساب المطلوب

د عدد ذرات الكربون يف أطول سلسلة متصلة. يمكن توجيه السالسل يف الصيغ البنائية بطرائق عديدة؛ لذا اخلطوة 1. حد؛ حيث إن أطول سلسلة حتتوي عليك االنتباه خالل البحث عن أطول سلسلة كربونية. ويف هذه احلالة يكون الوضع سهال

عىل ثامين ذرات كربون، لذا فإن االسم الرئيس هو أوكتان.ح أدناه مبتدئا من اليسار وض م السلسلة يف كال االجتاهني، كام هو م م كل ذرة كربون يف السلسلة الرئيسة. ورق اخلطوة 2. رقبوضع جمموعات األلكيل عىل املواقع 4 و 5 و6، ثم من اليمني بوضع جمموعات األلكيل عىل املواقع 3 و 4 و5. وألن أرقام

املواقع 3 و4 و5 هي األصغر لذا جيب استخدامها يف االسم.

CH3

CH2

CH3 CH3

CH3CH2CH2CHCHCHCH2CH3

1 2 3 4

5

6 7 8

CH3

CH2

CH3 CH3


8 7 6 5

4

3 2 1

CH3

CH2

CH3 CH3


136136136136136136136136136136136136

ها. هناك جمموعتان ميثيل- موجودتان عىل املوقعني 3 اخلطوة 3. عني جمموعات األلكيل املتفرعة عن السلسلة الرئيسة وسمو 5، وجمموعة إيثيل عىل املوقع 4.

CH 3

CH 2

CH 3 CH 3

CH 3CH 2CH 2CHCHCHCH 2CH 3

8 7 6 5

4

3 2 1

ا عىل السلسلة الرئيسة فاستخدم البادئات (ثنائي، اخلطوة 4. إذا تكررت جمموعة األلكيل نفسها أكثر من مرة بوصفها فرعثالثي، رباعي، وهكذا...) قبل اسم املجموعة للداللة عىل عدد املرات التي تظهر فيها، وابحث عن جمموعات األلكيل التي ر عدد املرات التي تظهر فيها كل جمموعة واستخدمها. وسوف ه ظ د البادئة التي ت تكررت أكثر من مرة وأحص عددها. ثم حدتضاف يف هذا املثال البادئة "ثنائي" إىل االسم ميثيل؛ ألن هناك جمموعتي ميثيل. وال يتطلب ذلك إضافة أي بادئة إىل جمموعة

اإليثيل الوحيدة. بني اآلن موقع كل جمموعة باستخدام الرقم املناسب. CH 3

CH 2

CH 3 CH 3

CH 3CH 2CH 2CHCHCHCH 2CH 3

5

4

3

– 4

–5،3

اخلطوة 5. عندما تتصل جمموعات ألكيل خمتلفة بالسلسلة الرئيسة ضع أسامءها حسب الرتتيب اهلجائي، وضع أسامء تفرعات األلكيل حسب الرتتيب اهلجائي مع جتاهل البادئات؛ حيث يضع الرتتيب اهلجائي االسم إيثيل قبل ثنائي ميثيل ( إ قبل م ). ، واستخدم الرشطات لفصل األرقام عن الكلامت والفواصل للفصل بني األرقام، واكتب اسم اخلطوة 6. اكتب االسم كامال

ا الرشطات والفواصل حسب احلاجة. ويتعني كتابة االسم عىل النحو التايل: الشكل (البناء) مستخدم4– إيثيل– 5،3 – ثنائي ميثيل أوكتان.


بالبادئات، وأسامء جمموعات التفرعات تعيني مجيع وتم إجياد وترقيم أطول سلسلة كربونية متصلة بصورة صحيحة، تم ألكيل الصحيحة. الرتتيب اهلجائي وعالمات الرتقيم صحيحان.

استخدم قواعد نظام التسمية األيوباك IUPAC لتسمية املركبات اآلتية:. 8

CH3 CH3

CH3CCH2CHCH3

CH3 CH3

CH3CHCH2CHCH2CH3

CH3

CH3CHCH2CH2CHCH2CHCH3

CH3

CH2 CH3 CH3

.c CH3 CH3

CH3CCH2CHCH3

CH3 CH3

CH3CHCH2CHCH2CH3

CH3


CH3

CH2 CH3 CH3

.b CH3 CH3

CH3CCH2CHCH3

CH3 CH3

CH3CHCH2CHCH2CH3

CH3


CH3

CH2 CH3 CH3

.a

اكتب الصيغ البنائية للمركبات التالية:. 9a. 3،2 – ثنائي ميثيل–5– بروبيل ديكان

b. 3 ،4 ،5 – ثالثي إيثيل أوكتان 137137137137137137137137137137137137137137137

Cycloalkanes لكانات الحلقيةªاوجود أسباب من حلقية بنائية تراكيب تكوين عىل الكربون ذرة قدرة تعد الذي حيتوي عىل املركب العضوي العضوية. ويسمى املركبات التنوع يف هذا (cyclo) حلقة هيدروكربونية اهليدروكربون احللقي. وتستخدم البادئة حلقيحلقي. بناء عىل اهليدروكربون احتواء إىل لإلشارة اهليدروكربون اسم مع تسمى فقط أحادية روابط عىل املحتوية احللقية اهليدروكربونات فإن لذا األلكانات احللقية. وتتكون احللقات يف األلكانات احللقية من ثالث، أو أربع، أو مخس، أو ست ذرات كربون أو أكثر. إن اسم األلكان احللقي ذي الذرات الست من الكربون هو هكسان حلقي (أو حلقي هكسان). ويستخدم اهلكسان زيالت الدهان وطالء األظفار، واستخالص احللقي املستخرج من البرتول يف ميارة لتحضري العطور. والحظ أن اهلكسان احللقي C6H12 يقل عن الزيوت الطتكافؤ إلكرتون ألن وذلك هيدروجني؛ بذريت املتفرع غري C6H14 اهلكسان ن رابطة كربون- كربون ا من كل من ذريت الكربون يف األلكان احللقي يكو واحد

ا عن رابطة كربون-هيدروجني. عوض

إذا وجدت البادئة (حلقي) يف اسم األلكان، فام الذي ستعرفه عن هذا األلكان؟

ثل اهليدروكربونات احللقية، كام يف الشكل 10-8 اهلكسان احللقي بأشكال متذرات بني الروابط اخلطية األشكال وتظهر عديدة؛ وخطية وهيكلية مكثفة أما الكربون. ذرات مواقع أهنا عىل الشكل يف الزوايا وتفرس فقط، الكربون جدت بالنسبة لذرات اهليدروجني فيفرتض أهنا حتتل بقية مواقع الربط إال إذا والشكل يف اهليدروجني ذرات تظهر وال البديلة). (املجموعات التفرعات

اهليكيل. يمكن أن يكـون لأللكانـات احللقيـة جمموعات بديلة كسـائر األلكانـات األخر. وتتم تسميتها باتباع قواعد نظام األيوباك (IUPCA) املستخدمة يف تسمية األلكانات غري املتفرعة نفسـها، ولكن بإجـراء تعديل حمدود؛ فليس هنـاك حاجة إىل إجياد أطول سلسـلة؛ إذ تعد احللقة دائام السلسـلة الرئيسة. وألن الشكل احللقي ليس لـه أطراف لذا يبدأ الرتقيـم من ذرة الكربون املرتبطـة باملجموعة البديلة. وعند وجـود أكثر من جمموعة بديلة ترقم ذرات الكربون حول احللقة، عىل أن حتصل املجموعـات البديلـة عـىل أصغر جمموعة أرقـام ممكنـة. وإذا كان هناك جمموعة بديلـة واحـدة متصلة باحللقة فـال رضورة عندئذ للرتقيـم. ويوضح املثال اآليت

عملية تسمية األلكانات احللقية.

C22-107C-828378-08

CH 2

CH 2

CH 2

CH 2

CH 2

CH 2

C

CC

C

C

C

C22-107C-828378-08

CH 2

CH 2

CH 2

CH 2

CH 2

CH 2

C

CC

C

C

C

C22-107C-828378-08

CH 2

CH 2

CH 2

CH 2

CH 2

CH 2

C

CC

C

C

C

8-10

138138138

82

سم األلكان احللقي املجاور.


البديلة املجموعات ومواقع الرئيس احللقي الشكل لتحديد األيوباك نظام قواعد اتباع عليك البنائية. الصيغة أعطيت (التفرعات) للشكل املعطى.2 حساب المطلوب

د عدد ذرات الكربون يف احللقة، واستخدم اسم اهليدروكربون احللقي الرئيس. حيث تتألف احللقة يف هذه اخلطوة 1. حداحلالة، من ست ذرات كربون. لذا فإن االسم الرئيس هو هكسان حلقي.

ا ممكنة للتفرعات. د الرتقيم الذي يعطي أقل جمموعة أرقام عات (CH3-)، وج م احللقة ابتداء من أحد تفر اخلطوة 2. رقوفيام ييل طريقتان لرتقيم احللقة مها:

C22-052C-828378-08

CH 3

CH 3

CH 34

53

1

6 2

A

1,3,4

CH 3

CH 3

CH 31

6 2

4

5 3

B

1,2,4

1 و3 و4 يف الشكل A، يف حني يضع املواقع ا من ذرة الكربون يف أسفل احللقة جمموعات CH3– عىل يضع الرتقيم بدءا من ذرة الكربون يف أعىل احللقة جمموعات CH3 عىل املواقع 1و 2 و 4. وتضع طرائق الرتقيم األخر جمموعات الرتقيم بدء

CH3- عىل مواقع ذات أرقام أعىل. لذا فإن 1 و 2 و 4 هي أقل أرقام ممكنة. لذلك تستخدم يف االسم.

اخلطوة 3. سم املجموعات البديلة. علام بأن املجموعات الثالث مجيعها جمموعات ميثيل. اخلطوة 4. أضف البادئة إلظهار عدد املجموعات املوجودة، حيث توجد ثالث جمموعات ميثيل، لذا فإن البادئة (ثالثي)

تضاف إىل اسم املجموعة ميثيل، فتصبح ثالثي ميثيل. اخلطوة 5. يمكن جتاهل الرتتيب اهلجائي بسبب وجود نوع واحد من املجموعات.

والرشطات األرقام، بني للفصل الفواصل ا مستخدم الرئيس، احللقي األلكان اسم باستخدام االسم ع مج .6 اخلطوة للفصل بني األرقام والكلامت. واكتب االسم عىل النحو اآليت:

1 ،4،2 – ثالثي ميثيل حلقي هكسان3 تقويم ا�جابة

البادئة (ثالثي) إىل وجود ثالث أرقام ممكنة. وتشري أقل جمموعة التفرعات أن يعطي الرئيس عىل الشكل احللقي م رق يذرات كربون. وألن التفرعات كلها هي جمموعات ميثيل، لذا فال رضورة للرتتيب اهلجائي.

C22-130C-828378-08

CH3

CH3

CH3

139139139139139139139139139139139139

استخدم قواعد نظام األيوباك لتسمية الصيغ البنائية اآلتية:. 10

C22-055C-828378-08

CH3CH2

CH2CH3 .c

C22-054C-828378-08

CH2CH3

CH3

CH3

.b

C22-053C-828378-08

CH3

.a

اكتب الصيغ البنائية لأللكانات التالية:. 11بنتان حلقي. a. 1– إيثيل– 3– بروبيل

b. 4،2،2،1 – رباعي ميثيل هكسان حلقي.

خصائص اªلكاناتا أن بناء اجلـزيء يؤثر يف خصائصه. فمثال رابطـة O-H املوجودة يف املاء عرفت سـابقطبية، وألن جزيء H-O-H له شكل هنديس منحن فإن اجلزيء نفسه قطبي، رابطة قا. لذا فإن ن روابـط هيدروجينية مع لـذا تنجذب جزيئات املـاء بعضها إىل بعض، وتكوا من سائر املواد املشاهبة له يف الكتلة اجلزيئية درجات الغليان واالنصهار للامء أعىل كثري

ويف احلجم. تر، ما خصائص األلكانات؟ تتكون مجيع الروابط يف اهليدروكربونات من ذرة كربون وذرة هيدروجني، أو ذريت كربون. ويتعذر أن تكون الرابطة بني ذرتني من النوع نفسـه - مثـل الكربـون - رابطة قطبية. لذا تعد جزيئات األلكانات غـري قطبية؛ ألن روابطها ا غري قطبية، مما جيعلها مذيبات جيدة ملواد أخر غري قطبية، كام يف الشكل 8-11. مجيعن خصائص املركب القطبي بخصائص قار كيف ت (16 amu) املركب غري القطبي؟ انظر إىل اجلدول 4-8، والحظ أن الكتلة اجلزيئية للميثانقريبـة مـن الكتلة اجلزيئية للـامء (amu 18)، كذلك فإن جزيئات املـاء وامليثان متقاربة قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثان قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت قـارن درجات الغليـان واالنصهار للميثانيف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت يف احلجـم. وعىل الرغم مـن ذلك، عندما ت

8-11

140140140

ا. ا و جوهري ا واضح بـام للامء تر دليال عىل أن اجلزيئات ختتلف اختالفويعود سـبب االختالف الكبري يف درجات احلرارة إىل أن التجاذب بني جزيئات امليثان ضعيف مقارنة بالتجاذب بني جزيئات املاء. ويمكن تفسري هـذا االختالف يف التجاذب يف ضوء أن جزيئات امليثان غري قطبية، وال ن روابط ن روابط هيدروجينية بينها، أما جزيئات املاء فقطبية وتكو تكو

هيدروجينية. ا عـدم امتزاج أو يفـرس الفـرق يف القطبيـة والروابـط اهليدروجينية أيضاختـالط األلكانـات واهليدروكربونـات األخـر باملاء. فـإذا حاولت إذابـة ألكانـات ـ مثـل زيـوت التشـحيم ـ يف املـاء ينفصـل السـائالن التجـاذب قـو ألن االنفصـال هـذا وحيـدث طبقتـني. إىل ا فـورجزيئـات بـني التجـاذب قـو مـن أقـو األلـكان جزيئـات بـني

نـة مـن جزيئات غـري قطبية. األلـكان واملـاء. لـذا فـإن األلكانـات تـذوب يف املذيبـات املكو إن اخلاصية الكيميائية الرئيسـة لأللكانات هي ضعف ا فـإن الكثري من التفاعـالت الكيميائيـة حتدث عندما نشـاطها الكيميائـي. وكام عرفت سـابقزئية، تنجـذب مـادة متفاعلـة ذات شـحنة كهربائيـة كاملـة، مثـل األيـون، أو ذات شـحنة جمثـل جزيء قطبي، إىل مادة متفاعلة أخر ذات شـحنة معاكسـة. اجلزيئـات التي تكون فيها الـذرات مرتبطـة بروابط غري قطبية ـ كام يف األلكانات ـ تكون غـري قطبية. لذا يكون انجذاب ا. ويمكن إرجاع ضعف نشـاط ا جد هذه اجلزيئات نحو األيونات أو اجلزيئات القطبية ضعيف

ا. القوية نسبيا.األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط األلكانات إىل روابط C - C و C - H القوية نسبيا. ا. القوية نسبي ا. القوية نسبي ا. القوية نسبي ا. القوية نسبي ا. القوية نسبي ا. القوية نسبي ا. القوية نسبي ا. القوية نسبي ا. القوية نسبي ا. القوية نسبي ا. القوية نسبي ا. القوية نسبي ا. القوية نسبي ا. القوية نسبي ا. القوية نسبي القوية نسبي

ا. ا و جوهري ا واضح ا. بـام للامء تر دليال عىل أن اجلزيئات ختتلف اختالف ا و جوهري ا واضح بـام للامء تر دليال عىل أن اجلزيئات ختتلف اختالفويعود سـبب االختالف الكبري يف درجات احلرارة إىل أن التجاذب بني جزيئات امليثان ضعيف مقارنة بالتجاذب بني جزيئات املاء. ويمكن تفسري هـذا االختالف يف التجاذب يف ضوء أن جزيئات امليثان غري قطبية، وال ن روابط ن روابط هيدروجينية بينها، أما جزيئات املاء فقطبية وتكو تكو

ا عـدم امتزاج أو يفـرس الفـرق يف القطبيـة والروابـط اهليدروجينية أيضاختـالط األلكانـات واهليدروكربونـات األخـر باملاء. فـإذا حاولت إذابـة ألكانـات ـ مثـل زيـوت التشـحيم ـ يف املـاء ينفصـل السـائالن التجـاذب قـو ألن االنفصـال هـذا وحيـدث طبقتـني. إىل ا فـور

ا. ا و جوهري ا واضح بـام للامء تر دليال عىل أن اجلزيئات ختتلف اختالف84

املاء

H 2 Oامليثان C H 4

18 amu16 amu

غازسائل

100°C-162°C0°C-182°C

المطويات



أحادية روابط عىل األلكانات حتتوي فقط بني ذرات الكربون.

متثيل أفضل البنائية الصيغ تعد العضوية واملركبات لأللكانات األخر. ويمكن تسمية هذه املركبات دت ــد ح نظامية قواعد باستخدام البحتة للكيمياء الــدويل االحتــاد من

.(IUPAC) والتطبيقيةى األلكانات املحتوية عىل حلقات تسم

هيدروكربونية األلكانات احللقية.

ف امليزات البنائية الرئيسة جلزيئات األلكانات. . 12 الرئيسةالفكرة ص

سم الصيغ البنائية التالية باستخدام قواعد نظام األيوباك. . 13 .c

C22-057C-828378-08

CH3CCH3

CH3

CH3

——

.b

C22-056C-828378-08

CH3CHCH2CH2CH3

CH3

—

.a

صف اخلصائص العامة لأللكانات. . 14اكتب الصيغة البنائية لكل مما يأيت: . 15

c. 1– إيثيل–4– ميثيل حلقي هكسان a. 3،4- ثنائي ميثيل هبتان

d. 1،2– ثنائي ميثيل حلقي بروبان b. 4-أيزوبروبيل– 3- ميثيل ديكان

بنتان غري صحيح؟ . 16 تفسري الصيغ البنائية ملاذا يعد االسم 3–بيوتيل اكتب بناء عىل هذا االسم، الصيغة البنائية للمركب. ما االسم النظامي (األيوباك)

بنتان؟ الصحيح للمركب 3– بيوتيل

C22-172C-828378-08

CH3

CH3 CH3

CH2CH3

141141141

8-3ا�هداف

األلكـينات خصائـص تقارن بخـصـائص واأللكـايـنـات

األلكانات. البـنـائـيـة الـصـيـغ تصــف

لأللكينات واأللكاينات. ي األلكـني أو األلكـايـن تسم

ا عىل صيغته البنائية. اعتامدتكتب الصيغة البنائية لأللكني أو األلكاين إن أعطيت اسمه.

مراجعة المفرداتيف نتج ت كيميائية مادة نقل وت احلي املخلوق من جزء تغري إىل ــؤدي وت آخــر، جزء إىل

فسيولوجي فيه. المفردات الجديدة

األلكنياأللكاين

ا�لكينات و ا�لكايناتAlkenes and Alkynes


ف قط نتج النباتات اإليثني يف صورة هرمون نضج طبيعي. وعادة ما ت تض لإليثني حتى تنضج. الفواكه واخلرضاوات قبل متام نضجها، فتعر

Alkenes لكيناتªار أن األلكانات هيدروكربونات مشبعة؛ ألهنا حتتوي عىل روابط تسامهية أحادية بني تذكذرات الكربون، وأن اهليدروكربونات غري املشبعة هلا عىل األقل رابطة ثنائية أو ثالثية واحدة ى اهليدروكربونات غري املشبعة املحتوية عىل رابطة تسامهية ثنائية بني ذرات الكربون. وتسمباأللكينات. وألن األلكني جيب أن حيتوي عىل رابطة واحدة أو أكثر بني ذرات الكربون ثنائية بني ذرات الكربون، لذا ال يوجد ألكني بذرة كربون واحدة. وعليه فإن أبسط ألكني حيتوي عىل ذريت كربون ترتبطان برابطة ثنائية. واإللكرتونات األربعة املتبقية – اثنان من

.C2H4 كل ذرة كربون - تشرتك مع أربع ذرات هيدروجني لتعطي جزيء اإليثني

ن األلكينات املحتوية عىل رابطة ثنائية واحدة سالسل متامثلة. وللسلسلة املتامثلة صيغة تكورقمية ثابتة بني أعداد الذرات. فإذا درست الصيغ البنائية للمواد الظاهرة يف اجلدول 8-5 لذا الكربون. ذرات عدد ضعف هو منها لكل اهليدروجني ذرات عدد أن تر فسوف تكون الصيغة العامة لأللكينات هي CnH2n. يقل كل ألكني عن األلكان املناظر له بذريت نان الرابطة التسامهية الثانية، ومها غري متوافرين للربط هيدروجني؛ ألن إلكرتونني اثنني يكو

بذرات اهليدروجني. ما الصيغ اجلزيئية لأللكينات ذات ذرات الكربون الست والتسع؟

852- بيوتني1- بيوتنيبروبنيإيثني

CH2 CH2

C4H8C2H4 C3H6 C4H8

—— CH3CH CH2—— CH3CH2CH CH2—— CH3CH CHCH3——CH2 CH2

C4H8C2H4 C3H6 C4H8


C4H8C2H4 C3H6 C4H8


C4H8C2H4 C3H6 C4H8

—— CH3CH CH2—— CH3CH2CH CH2—— CH3CH CHCH3——

C22-061C-828378-08

H H

HC C

H

——

H H

HC

H H

HC C——

C22-062C-828378-08

H H

HC

HC

H H

HH

C C——

C22-063C-828378-08

H H

HC

HC

H

HH

CC

H

——

C22-064C-828378-08

CH2 CH2

C4H8C2H4 C3H6 C4H8


C4H8C2H4 C3H6 C4H8


C4H8C2H4 C3H6 C4H8


C4H8C2H4 C3H6 C4H8

—— CH3CH CH2—— CH3CH2CH CH2—— CH3CH CHCH3——

142142142

تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. حيث تكتب أسـامؤها بتغيري املقطع األخري (ان) لأللكان املناظر إىل املقطع (ين). ويسمى األلـكان الذي يتكون مـن ذريت كربون اإليثان، يف حني يسـمى األلكني الذي حيتوي عىل ذريت كربـون اإليثني. وبطريقـة مماثلة، فاأللكني الذي حيتوي ثالث ذرات كربون يسـمى

ا، مها اإليثيلني والربوبيلني. بروبني. ولإليثني والربوبني اسامن قديامن أكثر شيوعيتعني حتديد موقع الرابطة الثنائية لتسمية األلكينات ذات ذرات الكربون األربع أو أكثر يف السلسلة، كام يف األمثلة يف الشكل 12a-8. ويتم هذا برتقيم ذرات الكربون يف السلسلة الرابطة يف كربون ذرة ألول رقم أصغر يعطي الذي السلسلة طرف من ابتداء الرئيسة

الثنائية. ثم يستخدم هذا العدد يف االسم. من لذا 1–بيوتني. األول، للبناء مطابق ألنه "3–بيوتني" الثالث ليس البناء الحظ أن الرضوري أن تدرك أن 1–بيوتني و 2–بيوتني مادتان خمتلفتان، لكل منهام صفاته اخلاصة. ا بالطريقة نفسها التي تسمى هبا األلكانات احللقية، عىل ى األلكينات احللقية تقريب وتسميت الكربون املرتبطتني بالرابطة الثنائية. الحظ أن تكون ذرة الكربون رقم 1 هي إحد ذرترقيم املركب يف الشكل 12b-8. إن اسم هذا املركب هو 3،1– ثنائي ميثيل بنتني حلقي. ملاذا يعد من الرضوري تعيني موقع الرابطة الثنائية يف اسم

األلكني؟ اتبع عند تسـميتها قواعـد نظام األيوباك املسـتخدمة يف تسمية األلكانات املتفرعة، عىل أن يؤخذ يف احلسبان أمران، أوهلام أن تكون السلسلة الرئيسة يف األلكينات دائام أطول سلسلة حتتوي عىل الرابطة الثنائية، سواء أكانت أطـول سلسـلة مـن ذرات الكربون أم مل تكـن. وثانيهام أن حيـدد موقع الرابطـة الثنائية – وليس التفرعات – كيفية ترقيم السلسلة. الحظ وجود سلسلتني من 4 – ذرات كربون يف اجلزيء املبني يف الشكل 13a-8، إال أن السلسلة املحتوية عىل الرابطة الثنائية استخدمت

ع هو 2– ميثيل بيوتني. ا للتسمية. إن هذا األلكني املتفر وحدها أساسحتتوي بعض اهليدروكربونات غري املشبعة عىل أكثر من رابطة ثنائية أو ثالثية. ويظهر عدد الروابط الثنائية يف جزيئات من هذا النوع باستخدام البادئة (داي، تراي، تيرتا، وهكذا) نتج أصغر جمموعة من األرقام. أي نظام م مواقع الروابط عىل أن ت رق قبل املقطع (ين). وتاجلزيء ألن (هبتا)؛ البادئة ستستخدم 13b-8؟ الشكل يف املثال يف ستستخدم ترقيم تستخدم فإنك ثنائيتني رابطتني عىل حتتوي وألهنا باعية. س كربونية سلسلة عىل حيتوي البادئة (ثنائي) قبل املقطع (ين)، تعطي االسم هبتادايني. وبإضافة الرقمني 2 و4 لتعيني

مواقع الروابط الثنائية يصبح االسم 4،2- هبتادايني.

تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. تسمى األلكينات بالطريقة املتبعة يف تسمية األلكانات نفسها تقريبا. a

b

C22-158C-828378-08

CH3

CH31

5

4

3 2C22-065C-828378-08

C C — C — C——1 2 3 4

C — C——1 2 3 4

2

3

1

1

C — C

——4 3 2 1C — C — C C

——1 2 3 4

C — C — C C

8-12

——CH 2 C — CH 2 — CH 3

CH 3

1 2 3 42

71 2 3 4 5 6 C — C — C — C — C — C — C——

17 6 5 4 3 2 C — C — C — C — C — C — C——

42ab

8-13

143143143143143143

83

سم األلكني املجاور.


عة حتتوي عىل رابطة ثنائية واحدة وجمموعتي ألكيل. اتبع قواعد نظام األيوباك لتسمية لقد أعطيت ألكينا ذا سلسلة متفراملركب العضوي.


الثنائية عىل سبع ذرات كربون. ويسمى األلكان ذو الرابطة 1. حتتوي أطول سلسلة كربونية متصلة توجد فيها اخلطوة ذرات الكربون السبع "هبتان"، ولكن يتغري االسم إىل هبتني بسبب وجود الرابطة الثنائية.

CH3CH CHCHCH2CHCH3

CH3 CH3

——

م السلسلة عىل أن تعطي أصغر رقم للرابطة الثنائية. اخلطوة 2. رق

–2 CH3CH CHCHCH2CHCH3

CH3 CH3

——1 2 3 4 5 6 7

اخلطوة 3. سم كل جمموعة بديلة.

C22-068C-828378-08-C

CH3CH CHCHCH2CHCH3

CH 3 CH 3

——1 2 3 4 5 6 7

2-Heptene parent chain

↑ ↑

د عدد كل جمموعة بديلة، وعني البادئة الصحيحة لتمثيل هذا العدد، ثم أدخل أرقام املواقع لتحصل عىل اخلطوة 4. حد

. البادئة كاملة

C22-068C-828378-08-D

CH3CH CHCHCH2CHCH3

CH3 CH3

——1 2 3 4 5 6 7

2-Heptene parent chain

Two methyl groups at Positions 4 and 6Prefix is 4,6-dimethyl

–2

64

–6،4

اخلطوة 5. ليس هناك حاجة إىل كتابة أسامء التفرعات بالرتتيب اهلجائي؛ ألهنا متامثلة. لذا أدخل البادئة الكاملة إىل اسم سلسلة األلكني الرئيسة، واستخدم الفواصل بني األرقام، والرشطات بني األرقام والكلامت، ثم اكتب االسم:

6،4– ثنائي ميثيل–2-هبتني.


البادئات واستعملت ممكن. رقم أصغر له الثنائية الرابطة وموقع الثنائية، الرابطة عىل كربونية سلسلة أطول حتتوي الصحيحة وأسامء جمموعات األلكيل لتعيني التفرعات.

C22-068C-828378-08-A

CH3CH CHCHCH2CHCH3

CH3 CH3

—— Heptene parent chain

144144144144144144144144144144144144

استخدم قواعد نظام األيوباك لتسمية الصيغ البنائية IUPAC اآلتية:. 17

C22-070C-828378-08

CH3CHCH2CH —

CH2

CH3

CHCCH3

CH3

CH3

——

——

—

.b

C22-069C-828378-08

CH3CH — CHCHCH3

CH3

—

— .a

ارسم الصيغة البنائية للجزيء 3،1– بنتادايني. . 18

وتكون املاء، يف قليلة ذائبيتها فإن لذا قطبية، غري مواد األلكانات، مثل األلكينات، األلكانات؛ من ا نشاط أكثر األلكينات لكن منخفضة. وغلياهنا انصهارها درجات حيث إن الرابطة املشرتكة الثانية تزيد من الكثافة اإللكرتونية بني ذريت الكربون، مهيئة القادرة عىل جذب املتفاعلة املواد الكيميائي. وهذا جيعل للنشاط ا ا جيد بذلك موقع

ا عنها. اإللكرتونات عىل سحب إلكرتونات الرابطة الثنائية بعيدسبيل عىل فاإليثني، احلية. املخلوقات يف طبيعية بصورة األلكينات من العديد ينتج يف النضج عملية عن املسؤول وهو طبيعي، نحو عىل النباتات نتجه ت هرمون املثال، ا لفصل الشتاء. تنضج ا يف عملية تساقط أوراق األشجار استعداد الفواكه، ويؤدي دورالبقالة حمالت يف باع ت التي املنتجات من وغريها 8-14 الشكل يف الظاهرة الفواكه ا عند تعريضها لإليثني. ويعد اإليثني من املواد األولية املستخدمة يف تصنيع مادة صناعياحلقائب ومنها املنتجات، من الكثري صناعة يف املستخدمة البالستيكية إيثيلني بويل روائح عن مسؤولة أخر ألكينات وهناك احلليب. وعلب واحلبال البالستيكية

الليمون األصفر، والليمون األخرض، وأشجار الصنوبر.

8-14

145145145

Alkynes لكايناتªاتسمى اهليدروكربونات غري املشبعة التي حتتوي عىل رابطة ثالثية واحدة أو أكثر بني ذرات الكربون األلكاينات. وتشرتك يف الرابطة الثالثية ثالثة أزواج من اإللكرتونات. ويعد اإليثاين C2H2 أبسط ص ا، وهو معروف عىل نطاق واسع باسمه الشائع، أسيتيلني. تفح األلكاينات وأكثرها استخدام

نامذج اإليثاين يف الشكل 8-15. تسـمى األلكاينات املسـتقيمة واملتفرعـة بطريقة مماثلة لأللكينـات. والفرق الوحيد هو أن اسم السلسلة الرئيسة ينتهي بـ (اين) بدال من (ين). كام يظهر يف أمثلة اجلدول 8-6. .Cn H2n – 2 ل األلكاينات املحتوية عىل رابطة ثالثية واحدة سلسلة متامثلة هلا الصيغة العامة وتشك

مع عالية برسعة يتفاعل ملاذا اإليثاين، روابط طبيعة عىل ا اعتامد األكسجني؟

H — C C — H———

8-15

86

C2H2إيثاين

C3H4

C4H6

C4H6

CH C H——————CH CH

بروباين

C2H2

C3H4

C4H6

C4H6

C22-074C-828378-08

H

H

H — C — C — C — H

——

————— CCH3CH

1 – بيوتاين

C2H2

C3H4

C4H6

C4H6

C22-075C-828378-08

H

H

H — C — C — C — C — H

——

H

H

——

—————CH CCH2CH3

2- بيوتاين

C2H2

C3H4

C4H6

C4H6

C22-076C-828378-08

H

H

H — C — C — C — C — H

——

H

H

——

————— CCH3CH3C

146146146

تحضير ا�يثاين ومالحظة خصائصه


خطوات العمل 1 .2 .

10cm 40 cm

3 . 5150 ml120ml ml

4 .CaC2 CaC2

5 .

6 .

7 . 25 ml

CaC2

التحليل1 .

2 .

C2H2

لأللكاينات خصائص فيزيائية وكيميائية شـبيهة باأللكينـات. وختضـع األلكاينـات لكثـري مـن التفاعـالت التـي ختضع هلـا األلكينات، ـا؛ وذلك ألن الرابطـة الثالثية يف ا مـن األلكينات عموم إال أن األلكاينـات أكثـر نشـاطل كثافة إلكرتونية أكرب مما يف رابطة األلكينـات الثنائية. إن هذا التجمع األلكاينـات تشـكال يف حتفيـز تكوين األقطاب يف اجلزيئات املجـاورة، مما جيعلها غري مـن اإللكرتونات فع

ا. متامثلة الشحنة، لذا تكون أكثر نشاطا بكميات إن اإليثاين– املعروف باألسيتيلني–ناتج ثانوي عن تنقية البرتول، وينتج أيضكافية بكمية اإليثاين د يزو عندما املاء. مع CaC2 الكالسيوم كربيد تفاعل عن كبرية ا قد تصل إىل C° 3000، وتستعمل ا هلبا ذا حرارة عالية جد من األكسجني حيرتق منتج16-8. وألن الرابطة الثالثية الشكل مشاعل األسيتيلني عادة ألغراض اللحم، كام يف يف أولية مواد تخذ ت كاإليثاين البسيطة األلكاينات فإن ا نشاط أكثر األلكاينات جتعل

صناعة البالستيك وغريها من املواد الكيميائية العضوية املستخدمة يف الصناعة.صناعة البالستيك وغريها من املواد الكيميائية العضوية املستخدمة يف الصناعة.صناعة البالستيك وغريها من املواد الكيميائية العضوية املستخدمة يف الصناعة.

8-16

2 C 2 H 2 + 5 O 2 → 4C O 2 + 2 H 2 O

المطويات

هذا مــن معلومات ــل أدخالقسم يف مطويتك.

147147147


ــات ــن ــاي ــك ــات واألل ــن ــي ــك األلاألقل عىل حتوي هيدروكربونات عىل واحدة، ثالثية أو ثنائية رابطة

التوايل.عد األلكينات واأللكاينات مركبات تأعىل كيميائي نشاط ذات قطبية غري أخر خصائص وهلا األلكانات، من

مشاهبة خلصائص األلكانات.

عن . 19 واأللكاينات لأللكينات البنائية الصيغ ختتلف كيف صف الرئيسةالفكرة

الصيغة البنائية لأللكانات.به . 20 الكيميائية لأللكينات واأللكاينات عام تتصف د كيف ختتلف اخلصائص حد

األلكانات.ا قواعد نظام األيوباك.. 21 سم الصيغ البنائية أدناه مستخدم

C22-080C-828378-08

CH3

CH2CH3 CHCH — CH CH2 CH3

—

—

.b

C22-078C-828378-08

CH3

CH — CCH2——

—

.a

اكتب الصيغة البنائية لـ 4-ميثيل-1،3- بنتاداين و 3،2- ثنائي ميثيل-2-بيوتني.. 22األلكاينات . 23 من لكل والتجمد االنصهار درجات بني قارن ت كيف استنتج

واأللكانات التي حتتوي عىل عدد ذرات الكربون نفسها. فرس إجابتك.توقع ما الرتتيبات اهلندسية التي تتوقع أن تكوهنا الروابط املحيطة بذرة الكربون يف . 24

األلكانات، واأللكينات، واأللكاينات؟

148148148

8-4ا�هداف

الرئيسـتني الفئتـني بـني متيـز للمتشكالت البنائية والفراغية.

ق بني املتشـكالت اهلندسية تفر والبادئـة سـيس البادئـة ذات

ترانس.البنائـي االختـالف تصـف يف اجلزيئـات التـي تنتـج عـن

املتشكالت الضوئية. مراجعة المفردات

الطاقة حتمل مستعرضة أمواج

خالل الفراغ. المفردات الجديدة

املتشكالتاملتشكل البنائي

املتشكل الفراغي املتشكل اهلنديس

الكرياليةذرة الكربون غري املتامثلة

املتشكل الضوئيالدوران الضوئي

متشكالت الهيدروكربوناتHydrocarbon Isomers


ا توأمني متامثلـني؟ للتوأمني املتامثلـني التكوين اجليني هل قابلـت يومالت شبيهة بالتوائم؛ إذ نفسه، ومع ذلك فهام فردان مستقالن لكل منهام شخصيته. واملتشك

هلا الصيغة اجلزيئية نفسها، ولكنها ختتلف يف شكلها البنائي وخصائصها.

Structural Isomers المتشكالت البنائية17-8 لتحديد أوجه التشابه واالختالف؛ إذ الشكل تفحص نامذج األلكانات الثالثة يف حيتوي كل من النامذج الثالثة عىل 5 ذرات كربون و12 ذرة هيدروجني، لذا فإن هلا الصيغة اجلزيئيةC5H12. ومع ذلك متثل هذه النامذج ثالثة تركيبات (ترتيبات) خمتلفة من الذرات، بروبان. إن هذه ميثيل ثنائي -2،2 و بيوتان، ميثيل -2 و بنتان، وثالثة مركبات خمتلفة: املركبات الثالثة هي متشكالت (أيزومريات، isomers). واملتشكالت اثنان أو أكثر من املركبات، هلا الصيغة اجلزيئية نفسها، إال أهنا ختتلف يف صيغها البنائية. الحظ أن البنتان

.C5H10 احللقي والبنتان العادي ليسا متشكلني؛ ألن الصيغة اجلزيئية لألول هيعىل أمثلة تعد مركبات 8-17 الشكل ويبني املتشكالت. من رئيستان فئتان هناك البنائية الصيغة اجلزيئية نفسها، إال أن مواقع (ترتيب) البنائية. وللمتشكالت املتشكالت الذرات فيها ختتلف. وعىل الرغم من اشرتاك املتشكالت البنائية يف الصيغة اجلزيئية نفسها إال أهنا ختتلف يف خصائصها الكيميائية والفيزيائية. وتدعم هذه املالحظة أحد أهم مبادئ الكيمياء الذي ينص عىل أن "بناء املادة حيدد خصائصها". كيف يرتبط نمط تغري درجات

غليان متشكالت C5H12 بصيغها البنائية؟كلام زاد عدد ذرات الكربون يف اهليدروكربون ازداد عدد املتشكالت البنائية املحتملة. فعىل 300،000 أكثر من C7H16. وهناك اجلزيئية الصيغة ألكانات ذات 9 املثال، هناك سبيل

.C20H42 متشكل بنائي حيمل الصيغة اجلزيئية

C22-010C-828378-08

8-17

36°C

2

28°C22

9°C

149149149

Stereoisomers المتشكالت الفراغيةالفراغية فاملتشكالت الروابط؛ يف ا جد ودقيق خفي بفارق املتشكالت من الثانية الفئة ختتلف (االجتاهات الفراغي ترتيبها ولكنها ختتلف يف نفسه، بالرتتيب الذرات فيها ترتبط متشكالت يف الفراغ). وهناك نوعان من هذه املتشكالت الفراغية: أحدمها يف األلكينات، التي حتتوي عىل روابط ثنائية، حيث تكون ذرتا الكربون املرتبطتان برابطة أحادية قادرتني عىل الدوران بسهولة إحدامها حول األخر. إال أنه يف حال وجود رابطة تسامهية ثنائية ال يسمح للذرات بالدوران،

وجيعلها ثابتة يف مكاهنا، كام يف الشكل 8-18.الذي الرتكيب إن .8-19 الشكل يف بيوتني -2 ـ ل املحتملتني البنائيتني الصيغتني بني قارن يشار تكون فيه جمموعتا امليثيل يف اجلهة نفسها من اجلزيء يشار إليه بالبادئة (سيس)، يف حني إىل الرتكيب الذي تكون فيه جمموعتا األلكيل يف جهتني متقابلتني من اجلزيء بالبادئة (ترانس). وهذه املصطلحات مشتقة من اللغة الالتينية: (سيس) تعني اجلهة نفسها، و(ترانس) تعني اجلهة ال سيس الرتكيب فإن الدوران عىل قادرة غري الربط الثنائية الكربون ذرات وألن .األخر

يستطيع التحول بسهولة إىل الرتكيب ترانس.الثنائية الرابطة حول واجتاهها املجموعات ترتيب اختالف عن الناجتة املتشكالت وتسمى املتشكالت خصائص يف يؤثر اهلنديس الرتتيب اختالف أن الحظ اهلندسية. باملتشكالت بعض يف ا أيض اهلندسية املتشكالت وختتلف والغليان. االنصهار درجات ومنها الفيزيائية، ا، كام هو احلال يف مركبات األدوية، كان ا بيولوجي خصائصها الكيميائية. وإذا كان املركب نشط

ا. ملتشكالت سيس و ترانس عادة تأثريات خمتلفة وواضحة جد

C22110C82837808

8-18

H

H HC C

H HC

H

H HC

——

C4H82106°C

0.8°C

H H

HC H

——H

C CC

H

H H

C4H82139°C

3.7°CC22-092C-828378-08

C22-093C-828378-08

2 8-19

150150150

كيف ختتلف املتشكالت البنائية عن املتشكالت اهلندسية؟

Chirality الكيراليةالشاب الفرنيس الكيميائي أعلن 1848م، عام يف لويس باستور (1895-1822) عن اكتشافه وجود بلورات املركب العضوي محض الطرطريك، يف صورتني، العالقة بينهام كعالقة جسم وصورته يف املرآة. ،8-20 الشكل وألن يدي اإلنسان كل منهام صورة لألخر يف املرآة، كام يف ميت أشكال البلورات املشاهبة لصورة اليد اليمنى واملشاهبة لصورة اليد لذا ساليرس. ولشكيل محض الطرطريك اخلصائص الكيميائية نفسها، وكذلك هلام درجة االنصهار، والكثافة، والذائبية يف املاء نفسها، غري أن شكل اليد اليرس

نتج عن عملية التخمري، ويسبب تكاثر البكترييا بعد تغذهيا عليه. .8-21 الشكل الرتكيبني يف الطرطريك يف البلوريان حلمض الشكالن يظهر محض -L و الطرطريك، محض – D الشكلني هذين عىل اليوم ويطلق وتعني (dextro)الالتينيتني البادئتني إىل Lو D احلرفان ويرمز الطرطريك. ى اخلاصية التي يوجد فيها جهة اليمني، و (levo) وتعني جهة اليسار. وتسماجلزيء يف صورتني إحدامها تشبه صورة اليد اليمنى واألخر تشبه صورة اليد اليرس الكريالية. وتتمتع الكثري من املواد املوجودة يف املخلوقات احلية ـ ومنها

نة للربوتينات ـ هبذه الكريالية. احلموض األمينية املكوا من تركيب كريايل واحد فقط من املادة؛ ألن وتستفيد املخلوقات احلية عموم

هذا الشكل وحده يتالءم مع املوقع النشط يف اإلنزيم.

واقع الكيمياء في الحياة

تسمى الدهون بدهون تــرانــس متشكالت ذات األطعمة من الكثري وحترض ترانس. ألن ترانس؛ دهون باستخدام فة املغلالدالئل وتشري أطول. حفظ فرتة هلا نوع من تزيد الدهون هذه أن إىل الكولسرتول الضار، وتقلل من النوع اإلصابة احتاملية من يزيد مما النافع،

بأمراض القلب.

L D

8-21D L

8-20

151151151

Optical Isomers المتشكالت الضوئيةوجود 1860م عرش التاسع القرن من السادس العقد يف الكيميائيون أدرك وذرة متامثلة. غري كربون ذرة عىل حيتوي الذي املركب يف الكريالية خاصية الكربون غري املتامثلة هي تلك التي ترتبط بأربع ذرات أو جمموعات ذرات خمتلفة. ، افرتض أن إذ يمكن دائام ترتيب املجموعات األربع بطريقتني خمتلفتني. فمثالاملجموعات W و X و YوZ مرتبطة مع ذرة الكربون نفسها يف الرتكيبني املبينني يف الشكل 22-8، فستالحظ أن سبب االختالف بني الرتكيبني هو تبديل مواقع املجموعتني X وY. وال تستطيع تدوير الشكلني بأي طريقة ليصبحا متطابقني

ا. متامواآلن افرتض أنك بنيت نامذج هلذين الشكلني، فهل توجد أي طريقة تستطيع ا؟ (بغض النظر عن بروز هبا حتويل أحد هذين الشكلني ليبدو مثل اآلخر متامأنه ليس هناك طريقة إلنجاز هذه أو اخللف). ستكتشف إىل األمام األحرف اجلزيئني فإن لذا موقعيهام. وتبديل الكربون ذرة من Yو X إزالة دون املهمة

ا. خمتلفان حتى لو كانا يبدوان متشاهبني كثري

C22-082C-828378-08

YY

WW XX

ZZZ — C — X

W

Y

——

C22-083C-828378-08

Z — C — Y

W

X

——

YYWW

XXZZ

8-22

YX

المطويات

أدخـل معلومـات مـن هـذا القسـم يف مطويتك.

مختبر تحليل البياناتتفسير البيانات

Pseudomonas ـ تسـتـخـدم البكـتـرييا املـعـروفـة بواألمحاض والكحول األلكانات بعض butanovora

ا للكربون والطاقة. وقد اختريت العضوية بوصفها مصدرمن اجلوفية املياه لتخليص عامال بوصفها البكرتيا هذه ثات ثنائي كلوروإيثني (DCE). فالتفاعالت احلاصلة ملوهي تفاعالت أكسدة يستخدم فيها عامل مساعد، ويتخذ

لة مستقبالت لإللكرتونات. الكثري من العوامل املختز

يبني اجلدول رسعة أكسدة كل مركب يف البكترييا التي تم تنميتها يف البيوتان.

أكسدة كل . 1 فائدة يف أكثر املختزلة العوامل أي قارن متشكل؟

ا؟. 2 استنتج أي متشكل أبطأ تأكسد

(nmol mi n -1 mg)21

21

0.9 (1.0)1.6 (1.0)

6.8 (7.6)2.0 (1.3)

5.9 (6.6)0.4 (0.3)

8.5 (9.4)3.8 (2.8)

1.4 (1.6)1.2 (0.7)

11 (12.2)4.5 (2.8)

متثل القيم داخل األقواس الزيادة فوق رسعة املحلول املنظم.مصدر البيانات:

Data obtained from: Doughty, D.M. et al. 2005. Effects of dichloroethene isomers on the induction and activity of butane monooxygenase in the alkane-oxidizing Bacterium “Pseudomonas butanovora.” Applied Environmental Microbiology. October: 6054–6059.

152152152

L

D

8-23

4 جمموعات خمتلفة حول ذرة ـ ل تنتج عن ترتيبات واجتاهات فراغية التي املتشكالت إن الضوئية. املتشكالت تسمى الفراغية املتشكالت من أخر فئة متثل نفسها الكربون التفاعالت عدا ما نفسها، والكيميائية الفيزيائية اخلصائص الضوئية وللمتشكالت ة باإلنزيامت يف األنظمة ز الكيميائية التي تكون فيها الكريالية مهمة، ومنها التفاعالت املحفالبرشية مثال تسمح بدخول احلموض األمينية من نوع (L) فقط يف البيولوجية. فاخلاليا بناء الربوتينات. كام أن النوع (L) من محض اإلسكوربيك فعال بوصفه فيتامني C. وتعد ا. فمثال يكون متشكل واحد فقط يف بعض األدوية الكريالية يف جزيء الدواء مهمة أيض

ا. فعاال يف حني قد يكون اآلخر ضار إن املتشكالت التي يكون كل منها صورة مرآة لآلخر تسمى املتشكالت الضوئيـة؛ ألهنا تؤثر يف الضوء املار خالهلا. عـادة تتحرك األمواج الضوئية يف حزمة الضوء الصادرة عن الشمس أو املصباح يف املستويات املحتملة مجيعها. ولكن يمكن تصفية الضوء أو عكسه بطريقة جتعل األمواج الناجتة مجيعها تقع يف املستو نفسه. ويسمى هذا النوع من

الضوء الناتج الضوء املستقطب. مستو فإن ضوئي متشكل عىل حيتوي حملول خالل املستقطب الضوء يمر عندما بتأثري الضوء) مصدر إىل تنظر عندما الساعة، عقارب (مع اليمني إىل يدور االستقطاب ى ا التأثـري املسم نتج متشكل D، أو إىل اليسار (عكس عقارب الساعة) بتأثري متشكل L، م

الدوران الضوئي. ويظهر هذا التأثري يف الشكل 8-23.قد يكون L – مينثول أحد املتشكالت الضوئية التي تستخدمها يف حياتك. وهلذا املتشكل ا املتشكل اآلخر (صاحب صورة أم ا. النعناع احلادة، وله تأثري منعش أيض الطبيعي نكهة

- مينثول نفسه. - مينثول نفسه. - مينثول نفسه. - مينثول نفسه. - مينثول نفسه. - مينثول نفسه. - مينثول نفسه. - مينثول نفسه. - مينثول نفسه. - مينثول نفسه. - مينثول نفسه. - مينثول نفسه. - مينثول نفسه. - مينثول نفسه. - مينثول نفسه. - مينثول نفسه. - مينثول نفسه. - مينثول نفسه. - مينثول نفسه. - مينثول نفسه. - مينثول نفسه. - مينثول نفسه. - مينثول فليس له التأثري املنعش اخلاص بـ - مينثول فليس له التأثري املنعش اخلاص بـ املرآة) املرآة) املرآة) املرآة) املرآة) املرآة) املرآة) املرآة) املرآة) D- مينثول فليس له التأثري املنعش اخلاص بـ L- مينثول نفسه.

153153153


الصيغة هلام أكثر أو مركبان املتشكالت صيغها يف ختتلف ولكنها نفسها، اجلزيئية

البنائية. ختتلف املتشكالت البنائية يف الرتتيب الذي

ا. ترتبط به الذرات مع ترتبط الذرات مجيعها يف املتشكالت الفراغية تركيبها يف ختتلف ولكنها نفسه، بالرتتيب

الفراغي (االجتاهات يف الفراغ).

الصيغة . 25 املحتملة لأللكان ذي البنائية املتشكالت اكتب الرئيسةالفكرة

اجلزيئية C6H14 مجيعها، عىل أن تظهر فقط سالسل الكربون.فرس الفرق بني املتشكالت البنائية واملتشكالت الفراغية.. 26ارسم أشكال كل من سيس-3-هكسني وترانس-3-هكسني.. 27من . 28 فقط واحد كريايل شكل من احلية املخلوقات تستفيد ملاذا استنتج

املادة؟ نتج تفاعل معني %80 ترانس-2-بنتني و %20 سيس-2- بنتني. . 29 م ي قو

سبب لتفسري فرضية ن وكو اهلندسيني، املتشكلني هذين شكل ارسم تكون املتشكلني هبذه النسبة.

اعمل نامذج ابتداء بذرة كربون واحدة، ارسم متشكلني ضوئيني بربط . 30الذرات أو املجموعات التالية مع ذرة الكربون:

–H, –C H 3 ; –C H 2 C H 3 ; –C H 2 C H 2 C H 3 .

154154154

8-5ا�هداف

تــــقــــارن بــــني خــــواص اهليـدروكربونات األروماتـيـة

واألليفاتية.ــاملــادة تــوضــح املــقــصــود ب املرسطنة وتذكر بعض األمثلة

عليها. مراجعة المفردات

جماالت ذرية متكافئة تتكون خالل الرتابط عن إلكرتونات ترتيب إعادة طريق

التكافؤ. المفردات الجديدة

املركب األرومايتاملركب األليفايت

الهيدروكربونات ا�روماتية Aromatic Hydrocarbons


ما اليشء املشـرتك بني األنسـجة ذات األلوان الزاهية والزيوت العطرية

(الطيارة) املستخدمة يف العطور؟ كل منهام حيتوي عىل هيدروكربونات أروماتية.

The Structure of Benzene الصيغة البنائية للبنزينإن األصباغ الطبيعيةـ ومنها تلك املوجودة يف األنسجة الظاهرة يف الشكل 24-8ـ والزيوت املركبات هذه عرفت وقد سداسية. كربون حلقة ذات بنائية صيغ عىل حتتوي العطرية، معرفة التاسع عرش القرن منتصف الكيميائيني يف لد كان فقد قرون. منذ واستخدمت والثنائية املشرتكة األحادية الروابط البنائية ذات اهليدروكربونات بأشكال ودراية أساسية

والثالثية. ومع ذلك بقيت بعض الرتاكيب احللقية غامضة. زل أول مرة عام 1825م إن أبسط مثال عىل هذه الفئة من اهليدروكربونات هو البنزين، الذي عمن (1867-1791م) Michael Faraday فاراداي مايكل الربيطاين الفيزيائي يد عىل الغازات املنبعثة عند تسخني زيوت احليتان أو الفحم. ورغم قيام الكيميائيني بتحديد صيغة C6H6 إال أنه كان من الصعب عليهم حتديد البناء اهليدروكربوين الذي البنزين اجلزيئية بـ يعطي هذه الصيغة. فصيغة اهليدروكربون املشبع ذي ذرات الكربون الست هي C6H14. وألن جزيء البنزين ينقصه القليل من ذرات اهليدروجني، فقد استنتج الكيميائيون أن من الرضوري ا. الثنائية أو الثالثية أو كلتيهام مع أن يكون غري مشبع؛ وهذا يعني أن لديه بعض الروابط واقرتحوا الكثري من الصيغ البنائية املختلفة، ومنها الصيغة أدناه التي اقرتحت عام 1860م.

CH2 C CH — CH C CH2—— —— —— ——

8-24

155155155

وعىل الرغم من أن الصيغة اجلزيئية هلذه الصيغة البنائية هي C6H6 فإن مثل هذا اهليدروكربون غري مستقر وشديد التفاعل؛ لوجود العديد من الروابط الثنائية، تتفاعل هبا التي بالطرائق تتفاعل ا، وال كيميائي نشطة مادة غري البنزين أن إال األلكينات واأللكاينات عادة. وهلذا السبب استنتج العلامء أن مثل هذه الصيغة

البنائية غري صحيحة. يف عام 1865م اقرتح الكيميائي األملاين فريدريك أوجست كيكويل Friedric August Kekulé (1896-1829م) صيغـة بنائية خمتلفة للبنزين-

وهي شـكل سـدايس يتكون مـن ذرات الكربون تتناوب فيـه الروابط األحادية ن الصيغة اجلزيئية هلذا الشكل بالصيغة اجلزيئية للبنزين؟ قار والثنائية. فكيف ت

H

H

H

H

H

H

عى كيكويل أنه رأ الصيغة البنائية للبنزين يف املنام عندما غلبه النعاس أمام اد Ouroboros،املوقد يف مدينة "جنت"، ببلجيكا، إذ قال إنه حلم بـ"أوروبوروسيف يفكر جعله مما ذيلها، تفرتس أفعى فيه تظهر قديم مرصي شعار وهو ،"الذي اقرتحه كيكويل بعض املسطح السدايس الشكل احللقي. ويفرس الشكل

خصائص البنزين، ولكنه ال يفرس ضعف نشاطه الكيميائي. أكدت األبحاث منذ اقرتاح كيكويل أن الصيغة البنائية للبنزين هي فعال الشكل السدايس. وعىل الرغم من ذلك مل يفرس ضعف النشاط الكيميائـي للبنزين حتى 1930م، عندما اقرتح لينوس باولينج نظرية املجاالت املهجنـة. وعند تطبيقها عىل البنزين تنبأت هـذه النظرية أن أزواج اإللكرتونات دتني كام هو احلال يف املكونة لروابط البنزين الثنائية ال تتجمع بني ذريت كربون حمدون أزواج اإللكرتونات غري متمركزة (متحركة) ا عن ذلك تك األلكينات. وعوضdelocalized، مما يعني أهنا تشرتك يف مجيع ذرات الكربون الست يف احللقة.

ا ثابت البنزين جزيء جيعل هذا التمركز عدم أن يوضح 8-25 والشكل ا ا؛ ألن اإللكرتونات املشرتكة مع ست نو كربون يصعب سحبها بعيد كيميائياهليدروجني تكتب ذرات نواتني فقط. وال الثابتة حول باإللكرتونات مقارنة الست عادة يف الشكل، ولكن من الرضوري أن تتذكر أهنا موجودة. ويف هذا التمثيل ترمز الدائرة يف منتصف الشكل السدايس إىل الغيمة املكونة من أزواج

اإللكرتونات الثالثة.

C22-14C-828378-08-A

C22-013C-828378-08

8-25

(Aromatic) أرومايت

االسـتعامل العلمي: مركـب عضوي ثابت الرتكيب بسـبب عدم بقاء اإللكرتونات يف

مكان واحد. البنزين مركب أرومايت

االستعامل الشائع: هلا رائحة قوية.هذا العطر أرومايت قوي.

156156156

Aromatic Compounds روماتيةªالمركبات ابات املرك بنائها من ا جزء البنزين حلقات عىل حتتوي التي العضوية بات املرك ى تسممن الكثري ألن األصل يف (aromatic) أرومايت املصطلح استخدم األروماتية. جدت يف الزيوت ذات املركبات املرتبطة مع البنزين واملعروفة يف القرن التاسع عرش، والنباتات. وتسمى أجزاء من والفواكه، وغريها البهارات، املوجودة يف الطيبة الرائحة اهليدروكربونات مثل األلكانات، واأللكينات واأللكاينات املركبات األليفاتية لتميزها هن. الد تعني األصل، يونانية (aliphatic) أليفايت وكلمة األروماتية. املركبات عن وذلك أن الكيميائيني القدامى حصلوا عىل املركبات األليفاتية بتسخني دهون احليوانات وشحومها. ما بعض األمثلة عىل الدهون احليوانية التي قد حتتوي عىل مركبات أليفاتية؟

ملاذا استمر الكيميائيون يف استخدام مصطلحي املركبات األروماتية واملركبات األليفاتية إىل اآلن؟

تظهر الصيغة البنائية لبعض املركبات األروماتية يف الشكل 26-8. الحظ أن الصيغة البنائية للنفثالني تبدو كحلقتي بنزين متالصقتني جنبا إىل جنب. ويعد النفثالني مثاال عىل نظام احللقات امللتحمة (fused)، بحيث حيتوي املركب العضوي عىل حلقتني أو أكثر نة للحلقات باإللكرتونات كام تشرتكان يف الضلع نفسه. وتتشارك ذرات الكربون املكو

يف البنزين.

(p-Xylene)( -4,1)

CH3

CH3

C22-14C-828378-08

C22-15C-828378-08

8-26

157157157

للمركبات األروماتيـة القدرة عىل امتالك ، يتألف جمموعات خمتلفة مرتبطة مع ذرات الكربون فيها كبقية اهليدروكربونات. فمثالا بــ (التولوين toluene )، من جمموعة ميثيل مرتبطة مع ميثيـل البنزين، املعروف أيضا مع حلقة البنزين حلقة البنزين بدال من ذرة هيدروجني واحدة. وحيثام تر شـيئا مرتبط

ر أن ذرة اهليدروجني مل تعد هناك. تذكوتسمى مركبات البنزين ذات املجموعات البديلة بطريقة األلكانات احللقية نفسها. كربون ذريت من نة املكو إيثيل، جمموعة عىل بنزين إيثيل حيتوي املثال، سبيل فعىل (بارا-زايلني)، بـ ا أيض املعروف بنزين ميثيل ثنائي -1،4 وحيتوي باحللقة، متصلة

para - xylene، عىل جمموعتي ميثيل متصلتني باملوقعني 1 و 4.

CH3

CH2CH3

14–

CH3

CH3

تعطي بطريقة املتفرعة احللقية األلكانات مثل ا متام املتفرعة البنزين حلقات م رق وت .8-27 الشكل (التفرعات)، كام يف أو البديلة أرقام ممكنة ملواقع املجموعات أصغر البديلة. 1 ،2، و4 ملواقع املجموعات إن ترقيم احللقة ـ كام هو مبني ـ يعطي األرقام وألن كلمة إيثيل تأيت قبل ميثيل يف الرتتيب اهلجائي، لذا فإهنا تكتب أوال عىل الصورة:

2-إيثيل–4،1– ثنائي ميثيل بنزين.

يف الظاهرة السـداسيـة احللقـة داخل الدائرة تعني ماذا الشكل 27-8؟

CH3

CH3

CH2CH3

4

1

35

6 2

412

8-27

158158158

84

ب األرومايت التايل. سم املرك


ا، اتبع القواعد لتسميته. لقد أعطيت مركبا أروماتي


م ذرات الكربون إلعطاء أصغر أرقام ممكنة. اخلطوة 1. رقCH2CH2CH3

CH2CH2CH3

1

2

3

CH2CH2CH3

CH2CH2CH3

5

2

4

3 1

إن الرقمني 1 و 3 كام تر أصغر من الرقمني 1 و 5. لذا فإن األرقام التي جيب استخدامها لرتقيم اهليدروكربون هي 1 و 3.

د أسامء املجموعات البديلة. إذا تكررت املجموعة نفسها أكثر من مرة فأضف البادئة الدالة عىل عدد املجموعات اخلطوة 2. حداملوجودة.

ا الفواصل بني األرقام والرشطات بني األرقام والكلامت، ا، مستخدم ع االسم، ورتب املجموعات البديلة هجائي اخلطوة 3. مجثم اكتب االسم عىل الصورة 3،1- ثنائي بروبيل بنزين.


دت أسامء املجموعات البديلة عىل نحو صحيح. د قمت حلقة البنزين لتعطي التفرعات أصغر جمموعة ممكنة من األرقام، وح ر

سم الصيغ البنائية التالية: . 31

CH3

CH3

CH2CH3

.c CH3

CH2CH3

.b CH2CH2CH3 .a

حتد ارسم الصيغة البنائية للمركب 4،1- ثنائي ميثيل بنزين.. 32

CH2CH2CH3

CH2CH2CH3

159159159

C22-018C-828378-08

8-28

ا استخدام الكثري من املركبات األروماتية، وبخاصة البنزين شاع سابقوالتولووين واإلكزايلني، بوصفها مذيبات صناعية وخمتربية، إال أن االختبارات أظهرت ضني هلا رضورة احلد من اسـتخدام هذه املركبات؛ ألهنا تؤثر يف صحة األشخاص املعربصـورة متكررة. وتشـمل املخاطـر الصحية املرتبطـة مع املركبـات األروماتية أمراض اجلهاز التنفيس، واملشـاكل املتعلقة بالكبد، وتلف اجلهـاز العصبي. وباإلضافة إىل هذه

املخاطر فإن بعض املركبات األروماتية مواد مرسطنة، أي تسبب مرض الرسطان. يف العرشين القرن يف اكتشفت أروماتية مادة هي فها تعر تم مرسطنة مادة أول إن رف منظفو املداخن يف بريطانيا بإصابتهم بالرسطان بمعدالت ناج املداخن. وقد ع سا. واكتشف العلامء أن السبب يف ذلك يعود إىل املركب األرومايت بنزوبايرين عالية جداملواد من املعقدة املخاليط احرتاق عن ثانوي ناتج وهو ،8-28 الشكل يف الظاهر ا بعض املركبات األروماتية املوجودة رفت أيض العضوية، ومنها اخلشب والفحم. وع

يف اجلازولني عىل أهنا مرسطنة.يف اجلازولني عىل أهنا مرسطنة.


ــات ــون ــرب ــدروك ــي ــوي اهل ــت حتبنزين حلقات عىل األرومـاتـية ا مــن صيـغها بوصـفهـا جـــزء

البنائية. ـــات يف ـــرتون ـــك تـــتـــوزع اإللعىل األروماتية اهليدروكربونات

احللقة كاملة بالتساوي.

الرئيسةالفكرة فرس الشكل البنائي للبنزين، وكيف جيعله عايل االستقرار أو الثبات؟ . 33

فرس كيف ختتلف اهليدروكربونات األروماتية عن اهليدروكربونات األليفاتية؟ . 34ا ذا روابط ثنائية . 35 صف خواص البنزين التي جعلت الكيميائيني ينفون احتاملية كونه ألكين

متعددة. سم الصيغ البنائية التالية: . 36

CH2CH2CH3

CH2CH3

.b CH3

CH3CH3CH2

.a

فرس ملاذا كانت العالقة بني البنزوبايرين، والرسطان وطيدة؟. 37

المطويات

القسم هذا من معلومات أدخل يف مطويتك.

160160160

ا تبني فيه كيفية إنتاج الغاز من املخلفات ابحث اعمل كتيب

العضوية.

تحويل المخلفات إلى طاقة: كيف يعمل جهاز هضم الميثان؟املخلفات تقديم يف األليفة احليوانات مريب يساهم أن املتخصصون يأمل ل املواد العضوية إىل طاقة مفيدة؛ إذ العضوية حليواناهتم ملرشوع جتريبي حيو(حيوي)- بيولوجي غاز إىل العضوية املخلفات امليثان هضم جهاز حيول بالطاقة د يزو امليثان وحرق الكربون، أكسيد وثاين امليثان من خليط وهو

الالزمة.

1

4

37 °C35 °C

2 %100

3

161161161161161161

صاممات أحد تغيري إىل احلاجة دعت الغاز يف املخترب. فقال حمرض املخترب إن الغاز املستعمل هو غاز أو الطبيعي الغاز الغاز هو إن املعلم قال الربوبان، عىل حني

غاز امليثان. استعمل الطرائق العلمية للفصل بينهام.خمترب يف يستعمل األلكانات غازات من نوع أي

العلوم؟

باروميرت• مقياس حرارة (ثريمومرت)• غازية • مرشوبات ــارورة ق

L 1، وأخر سعتها سعتها L 2 بغطاء.

أنابيب مطاطية•

حتت • الغازات مجع قارورة السوائل.

•100 ml خمبار مدرج سعة •(0.01g) ميزانحمارم ورقية•

A B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O PA B C D E F G H I J K L M N O P

السوائل احفظ لالشتعال، قابلة مادة الكحوالت

واألبخرة بعيدا عن مصادر اللهب والرشر.

1 .. اقرأ نموذج السالمة كامالصل أنبوب مجع الغاز بمصدر الغاز يف املخترب وقارورة . 2

مجع الغازات. ثم امأل القارورة باملاء وافتح صامم الغاز برفق، ودع الغاز حيل حمل املاء يف القارورة بعد اخراج

اهلواء من األنبوب.سجل كتلة قارورة املرشوبات الغازية اجلافة مع الغطاء، . 3

وسجل درجة احلرارة والضغط.امأل القارورة باملاء وأغلقها بإحكام ملنع دخول اهلواء.. 4ضع مقياس احلرارة (ثريمومرت) يف ماء وعاء جامع الغازات، . 5

وضع القارورة فوقه ثم انزع الغطاء مع إبقاء الفتحة حتت املاء، وضع فوهة القارورة فوق أنبوب الغاز مبارشة.

أغلق . 6 ثم القارورة، يمأل ودعه ببطء الغاز صنبور افتح الصامم وسجل درجة حرارة املاء.

ثم . 7 مقلوب، وضع يف وهي بالغطاء القارورة اغلق أخرجها من املاء وجففها يف اخلارج.

سجل كتلة القارورة اململوءة بالغاز.. 8وانزع . 9 الغازات سحب صندوق داخل القارورة ضع

جوانب عىل بالضغط مجيعه الغاز ــرج وأخ الغطاء القارورة. ثم امأل القارورة باملاء وسجل حجمه بوضعه

يف املخبار املدرج.العمل . 10 مكان ف نظ النفايات من والتخلص النظافة

بحسب االرشادات.

1 . 20 oC 1 ودرجة حرارة atm جد قيمة كثافة اهلواء حتتالقارورة حلساب واستعمل حجم .1.205 g/L تساوي

كتلة اهلواء يف الزجاجة.احسب كتلة القارورة الفارغة، وكتلة الغاز فيها، واستعمل . 2

وقانون اجلوي والضغط املاء حرارة ودرجة الغاز حجم مجعه. تم الذي الغاز موالت عدد حساب يف املثايل الغاز ا كتلة الغاز وعدد املوالت يف حساب الكتلة واستعمل أيض

املولية للغاز.والكتلة . 3 املحسوبة املولية الكتلة بني تقارن كيف استنتج

يف الغاز نوع استنتج والربوبان؟ اإليثان، للميثان، املولية القارورة.

حتليل اخلطأ. اقرتح مصادر لألخطاء يف هذه التجربة.. 4 حتليل اخلطأ. اقرتح مصادر لألخطاء يف هذه التجربة.. 4

درجة مثل واحد متغري تأثري الختبار جتربة م صم

احلرارة أو الضغط اجلوي يف نتائج جتربتك.

162162162

81

مركبات اهليدروكربونات الفكرة الرئيسة

عضوية حتتوي عىل عنرص الكربون وتعد ا للطاقة واملواد اخلام. مصدر

املركب العضوي • اهليدروكربون املشبع • اهليدروكربون غري املشبع• التكسري احلراري • التقطري التجزيئي • اهليدروكربون •

مستقيمة • سالسل تكوين يمكنه إذ الكربون؛ عىل العضوية املركبات حتتوي

وأخر متفرعة. اهليدروكربونات مواد عضوية تتألف من الكربون واهليدروجني. • املصدران الرئيسان للهيدروكربونات مها النفط والغاز الطبيعي. • يمكن فصل النفط إىل مكوناته عن طريق عملية التقطري التجزيئي. •

82

الفكرة الرئيسة األلكانات هيدروكربونات

حتتوي فقط عىل روابط أحادية.

السلسلة املتامثلة • السلسلة الرئيسة • املجموعة البديلة• األلكان • اهليدروكربون احللقي • األلكان احللقي •

حتتوي األلكانات عىل روابط أحادية فقط بني ذرات الكربون.• تعد الصيغ البنائية أفضل متثيل لأللكانات واملركبات العضوية األخر. ويمكن •

دت من االحتاد الدويل للكيمياء د تسمية هذه املركبات باستخدام قواعد نظامية ح .(IUPAC أيوباك) البحتة والتطبيقية

تسمى األلكانات املحتوية عىل حلقات هيدروكربونية باأللكانات احللقية. •

83

الفكرة الرئيسة األلكينات هيدروكربونات

ثنائية رابطة عىل األقــل عىل حتتوي فهي األلــكــايــنــات وأمـــا واحــــدة، هيدروكربونات حتتوي عىل رابطة ثالثية

واحدة عىل األقل.

األلكاين• األلكني •

أو • ثنائية رابطة األقل عىل األلكينات واأللكاينات هيدروكربونات حتتوي عىل

ثالثية واحدة، عىل التوايل.كيميائي • نشاط ذات قطبية غري عضوية مركبات واأللكاينات األلكينات تعد

أعىل من األلكانات، وهلا خصائص أخر مشاهبة خلصائص األلكانات.

العامةالفكرة ختتلف اهليدروكربونات، وهي مركبات عضوية، باختالف أنواع الروابط فيها.

163163163

84

اهليدروكربونات لبعض الفكرة الرئيسة

الصيغة اجلزيئية نفسها، لكنها ختتلف يف صيغها البنائية.

املتشكل الضوئي • الدوران الضوئي • املتشكل الفراغي • املتشكل البنائي • ذرة الكربون غري املتامثلة • الكريالية • املتشكل اهلنديس • املتشكل •

املتشكالت مركبان أو أكثر هلا الصيغة اجلزيئية نفسها، ولكنها ختتلف يف صيغها •

البنائية. ا. • ختتلف املتشكالت البنائية يف الرتتيب الذي ترتبط به الذرات معترتبط الذرات مجيعها يف املتشكالت الفراغية بالرتتيب نفسه، ولكنها ختتلف يف •

ترتيبها الفراغي (االجتاهات يف الفراغ).

85

اهليدروكربونات تتصف الفكرة الرئيسة

األروماتية بدرجة عالية من الثبات، بسبب بنائها احللقي حيث تتشارك اإللكرتونات

يف عدد من الذرات.

املركب األرومايت• املركب األليفايت•

ا من صيغها • حتتوي اهليدروكربونات األروماتية عىل حلقات بنزين بوصفها جزء

البنائية. تتوزع اإللكرتونات يف اهليدروكربونات األروماتية عىل احللقة كاملة بالتساوي.•

164164164

8-1

تطوير . 38 إىل فوهلر اكتشاف أد ملاذا العضوية الكيمياء الكيمياء العضوية؟

ما اخلاصية الرئيسة للمركب العضوي؟. 39ما خاصية الكربون املسؤولة عن التنوع اهلائل يف املركبات . 40

العضوية؟سم مصدرين طبيعيني للهيدروكربونات.. 41تستعمل . 42 التي النفط ملركبات الفيزيائية فرس اخلصائص

لفصلها يف أثناء عملية التقطري التجزيئي.فرس الفرق بني اهليدروكربونات املشبعة وغري املشبعة.. 43

7-8 حسب . 44 اجلدول املدرجة يف املركبات رتب التقطري

الرتتيب الذي خترج به خالل تقطريها من اخلليط.

87°C

68.7اهلكسان

161.7 -امليثان

125.7األوكتان

0.5 -البيوتان

42.1 -الربوبان

الكربون يف كل . 45 ما عدد اإللكرتونات املشرتكة بني ذريت من روابط الكربون اآلتية؟

.aرابطة أحادية

.bرابطة ثنائية.cرابطة ثالثية

جزيء . 46 وهو لليوريا، نموذجني 8-29 الشكل يبني ه فريدريك فوهلر ألول مرة عام 1828م. حرض

CH2N NH2

— —

O

الشكل 8-29.a.د نوع كل من النموذجني حد.b هل اليوريا مركب عضوي أم غري عضوي؟ فرس

إجابتك.والصيغ . 47 اجلزيئية، الصيغ باستخدام اجلزيئات ثل مت

البنائية، ونموذج الكرة والعصا، والنموذج الفراغي. ما مزايا ومساوئ كل نموذج؟

8-2

صف خصائص السالسل املتامثلة للهيدروكربونات.. 48ا . 49 ا، ثم اذكر استخدام تخذ وقود الوقود سم ثالثة ألكانات ت

آخر لكل منها.اكتب الصيغة البنائية لكل مما يأيت:. 50

.aاإليثان.cالربوبان

.bاهلكسان.dاهلبتاناكتب الصيغ البنائية املكثفة لكل من األلكانات يف السؤال . 51

السابق.اكتب جمموعة األلكيل املقابلة لكل من األلكانات اآلتية، . 52

واكتب اسمها:.aامليثان.bالبيوتان.cاألوكتان

165165165

األلكانات . 53 بناء عن احللقي األلكان بناء خيتلف كيف املستقيمة أو املتفرعة؟

لتفسري . 54 وامليثان املاء استخدم والغليان التجمد درجات غليان درجة يف اجلزيئية بني التجاذب قو تؤثر كيف

ودرجة جتمد املادة.

سم املركبات التي هلا الصيغ البنائية التالية:. 55 CH3CH2CH2CH2CH3 .a

CH3

CH3CH2CHCH2CH3

.b

H

H

H C

H

C

H

H

C

H

H

C

H

C

H

H

C H

H

H

C H H

H

C H

.c

CH3

CHCH3

CHCH3

CH3

.d

اكتب الصيغ البنائية الكاملة للمركبات اآلتية:. 56.aهبتان.b2- ميثيل هكسان

.c3،2- ثنائي ميثيل بنتان

.d2،2-ثنائي ميثيل بروبان

اكتب الصيغ البنائية املكثفة للمركبات اآلتية:. 57.a2،1- ثنائي ميثيل بروبان حلقي

.b.1،1- ثنائي إيثيل-2-ميثيل حلقي بنتان

سم املركبات التي هلا الصيغ البنائية اآلتية:. 58

C22-132C-828378-08

CH3

CH2CH2CH3 .c

C22-130C-828378-08

CH3

CH3

CH3

.a

.d

C22-131C-828378-08

CH3

CH3CH2

.b

8-3

وكيف . 59 األلكانات، عن األلكينات ختتلف كيف فرس ختتلف األلكاينات عن كل من األلكينات واأللكانات؟

السلسلة . 60 اسم أساس عىل اهليدروكربون اسم بنى يالرئيسة. فرس كيف ختتلف طريقة حتديد السلسلة الرئيسة

عند تسمية األلكينات عنها عند تسمية األلكانات؟

ثلة بالصيغ البنائية املكثفة اآلتية:. 61 سم املركبات املم

C22-136C-828378-08

CH3 .c

C22-134C-828378-08

CHCH3

CH3

CH3

—

—

C ——

.a

C22-137C-828378-08

CH3 .d

C22-135C-828378-08

CH2

CH3CH2

CH3CH2

—

—

C ——

.b

ا بنائية مكثفة للمركبات اآلتية: . 62 اكتب صيغ.aإيثيل هكسني حلقي 4،1– ثنائي

.b4،2– ثنائي ميثيل-1-أوكتني

.c2،2–ثنائي ميثيل-3-هكساين

C22-133C-828378-08

CH3

CH3

CH3 CH2CH3

166166166

ثل بالصيغة البنائية اآلتية: . 63 سم املركب املم

C22-138C-828378-08

CH2CH2CH3

CH2CH3CH3CH2

CH3

C

—

— ——

C ——

8-4

فيم تتشابه املتشكالت؟ وفيم ختتلف؟ . 64من . 65 ترانس و سيس متشكالت بني االختالف صف

حيث الرتتيب اهلنديس.ما خصائص املادة الكريالية؟. 66الضوء . 67 عن املستقطب الضوء خيتلف كيف الضوء

العادي، ومن ذلك ضوء الشمس؟كيف تؤثر املتشكالت الضوئية يف الضوء املستقطب؟. 68

البنائية . 69 الصيغ جمموعة يف البنائية املتشكالت زوج عني

املكثفة اآلتية:

C22-142C-828378-08

CH3CHCHCH2CH3

CH3

—

CH3

—

.c

C22-140C-828378-08

CH3CCH2CH2CH3

CH3

—

CH3

—

.a

C22-143C-828378-08

CH3CHCH2CHCH3

CH3

—

CH3

—

.d

C22-141C-828378-08

CH3CHCH2CH

CH3

CH3 CH3

——

—

.b

ا بنائية مكثفة ألربعة متشكالت خمتلفة حتمل . 70 اكتب صيغ.C4H8 الصيغة اجلزيئية

اهلندسية من بني األشكال اآلتية، . 71 املتشكالت عني زوج مبينا سبب اختيارك، ثم فرس عالقة الصيغة البنائية الثالثة

بالصيغتني اآلخرين:

C22-144C-828378-08

C

CH3 CH2CH2CH3

CH3—

— —

—

C

CH3

——

.a

C22-146C-828378-08

CH2CH3

CH3CH3CH2

CH3

C

—

— —

—

C ——

.b

C22-145C-828378-08

C

CH3CH2 CH2CH3

CH3—

— —

—

C

CH3

——

.c

ثل بالصيغة . 72 اكتب متشكلني سيس وترانس للجزيء املماملكثفة اآلتية، وميز بينهام:

CH3CH CHCH2CH3——

8-5

ما اخلاصيـة البنائيـة التي تشرتك فيها اهليـدروكـربونات . 73األروماتية مجيعها؟

نة؟. 74 ط ما املقصود باملواد املرس

ـ 2،1– ثنائي ميثيل بنزين. . 75 اكتب الصيغة البنائية لثلة بالصيغ البنائية اآلتية: . 76 سم املركبات املم

C22-153C-828378-08

.b

C22-151C-828378-08

CH3

.a

167167167

هل متثل الصيغتان البنائيتان اآلتيتان اجلزيء نفسه؟ فرس . 77

إجابتك.

C22-155C-828378-08

C

H CH3

H—

— —

—C ——

CH3 .b

C22-154C-828378-08

C

CH3 CH3

H—

— —

—

C ——

H .a

عىل . 78 حيتوي ألكان جزيء يف اهليدروجني ذرات عدد ما تسع ذرات كربون؟ وما عددها يف ألكني حيتوي عىل تسع

ذرات كربون ورابطة ثنائية واحدة؟إذا كانت الصيغة العامة لأللكانات هي CnH2n+2، فحدد . 79

الصيغة العامة لأللكانات احللقية. بوصفها . 80 املشبعة غري اهليدروكربونات عد ت ملاذا الصناعة

من الكيميائية الصناعة يف فائدة أكثر أولية مــواد اهليدروكربونات املشبعة؟

هل يعد البنتان احللقي متشكال للبنتان؟ فرس إجابتك.. 81ر الرتقيم . 82 د ما إذا كان كل من الصيغ البنائية اآلتية تظه حد

بالرتقيم كتابتها فأعد كذلك يكن مل فإذا الصحيح. الصحيح:

C22-158C-828378-08

CH3

CH31

5

4

3 2

.c

C22-156C-828378-08

CH3

CH3

2

4

3

1

.a

C22-159C-828378-08

CH34

5 3

21

6

CH2CH3

.d CH3CH2C CCH3

———1 2 3 4 5

.b

للمركبات . 83 البنائية الصيغ الكيميائيون يستخدم ملاذا العضوية بدال من الصيغ اجلزيئية مثل C5H12؟

أهيام تتوقع أن يكون له خصائص فيزيائية متشاهبة، زوج . 84من املتشكالت البنائية أم زوج من املتشكالت الفراغية؟

فرس استنتاجك.للعديد من . 85 أيوباك أسامء األرقام يف إىل نحتاج ملاذا فرس

لسنا أننا حني يف املستقيمة، واأللكاينات األلكينات بحاجة إىل كتابتها يف أسامء األلكانات املستقيمة.

ـب املحتوي عـىل رابطتني ثنائيتـني بالدايني، . 86 ى املرك يسـموالصيغة البنائية املكثفة أدناه متثل املركب 4،1-بنتادايني. اسـتعن بمعرفتـك بأسـامء األيوبـاك عـىل كتابـة الصيغة

البنائية للمركب 3،1– بنتادايني.

H2C CH — CH2 — CH CH2—— ——

د اثنني من األسامء اآلتية ال يمكن أن يكونا صحيحني: . 87 حد

.a2-إيثيل-2– بيوتني

.b4،1- ثنائي ميثيل هكسني حلقي

.c5،1- ثنائي ميثيل بنزين

استنتج يطلق الديكسرتوز dextrose؛ يف بعض األحيان . 88بأنه رف ع اجللوكوز حملول ألن اجللوكوز؛ سكر عىل dextrorotatory. حلل هذه الكلمة، وحدد ما تعنيه.

للبنزين، . 89 كيكويل بناء ارسم العلمية التصورات تفسري وفرس ملاذا ال يمثل الصيغة البنائية الفعلية؟

السبب والنتيجة فرس السبب وراء كون األلكانات، مثل . 90أو الشحم إذابة يف الة فع احللقي، واهلكسان اهلكسان

املواد الدهنية، عىل عكس املاء.

الكربون . 91 ذرات عدد بني العالقة تفرس عبارة اكتب فرس ودرجة غليان األلكانات.

84 . أهيام تتوقع أن يكون له خصائص فيزيائية متشاهبة، زوجمن املتشكالت البنائية أم زوج من املتشكالت الفراغية؟

168168168

املركبات . 92 من الكثري حيتوي الكريالية الكربون ذرات

العضوية عىل أكثر من ذرة كربون كريالية واحدة. ولكل ذرة كربون كريالية يف املركب زوج من املتشكالت الفراغية. لة للمركب مساو لـ واملجموع الكيل للمتشكالت املحتم2n، حيث تشري n إىل عدد ذرات الكربون الكريالية. اكتب

د عدد املتشكالت الصيغ البنائية للمركبات أدناه، وحدالفراغية املمكنة لكل منها.

.a5،3-ثنائي ميثيل نونان

.b.7،3-ثنائي ميثيل-5-إيثيل ديكان

93 . [Ar]3d64s2 اإللكرتوين التوزيع له الذي العنرص ما األقل طاقة؟

ن من املجموعات اآلتية؟ . 94 ما شحنة األيون املتكو.a.الفلزات القلوية.b.الفلزات القلوية األرضية.c.اهلالوجينات

اكتب املعادالت الكيميائية لتفاعالت االحرتاق الكامل . 95أكسيد وثاين للامء املنتجة واإليثاين واإليثني، لإليثان،

الكربون.

الرصاص"لسنوات . 96 إيثيل "رباعي املركب كان اجلازولني ابحث الفرقعة. ملنع اجلازولني يف ا أساسي مكونا كثرية، واستعامله تطويره وتاريخ املركب لذا البنائية الصيغة عن واألسباب الكامنة وراء توقف استعامله. وهل ما زال يتخذ

مادة تضاف إىل البنزين يف أماكن من العامل؟الكثري . 97 من العطور يف املستعمل املسك يتكون العطور

ابحث كبرية. حلقية ألكانات تشمل التي املركبات من هذه يف والصناعي الطبيعي املسك مركبات مصادر عن

ا حوهلا. ا موجز املنتجات، واكتب تقرير

اهليدروكربونات األروماتية املتعددة احللقات Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH) وهي مركبات

طبيعية، ولكن قد يزيد النشاط اإلنساين من تركيزها يف البيئة. ولدراسة حتليلها باستعامل نو عت عينات من الرتبة، وجر مركبات PAH مج

ن رئيس فيها. ب كل مكو مشعة ملعرفة متى ترساملتعددة األروماتية اهليدروكربونات تركيز يبني 2-29 الشكل ثر عليها يف سنرتال بارك يف مدينة نيويورك. احللقات (PAH) التي ع

البيانات مأخوذة من:2005. Environmental science technology 39 (18): 7012 – 7019

الشكل 2-29

19001880 1920 1940 1960 1980 2000

20

10

0

PA

H

(µg/

g)

PAH

قارن بني معدالت تراكيز PAH قبل 1905م وبعد 1925م.. 98تنتج بعض النباتات واحليوانات مركبات PAH بكميات . 99

مثل البرشية، النشاطات من يأيت معظمها ولكن قليلة، حرق الوقود األحفوري. استنتج السبب وراء االنخفاض القرن من األخري العقد يف PAH مستويات يف النسبي

التاسع عرش وبدايات العقد األول من القرن العرشين.

169169169

يف . 1 األمينيـة، األمحـاض مجيـع مثـل األنيلـني، يوجـد صورتني:

C22-182C-828378-08

H2NC

H

——

COOH

CH3

Ú∏«f’CG-L

C22-183C-828378-08

HC

NH2

——

COOH

CH3

Ú∏«f’CG-D

توجد األمحاض األمينية مجيعها تقريبا عىل هيئة (L). فأي D-أنيلني و L-أنيلني بدقة يصف اآلتية املصطلحات

أحدمها بالنسبة إىل اآلخر؟.aمتشكالت بنائية.bمتشكالت هندسية.cمتشكالت ضوئية.dمتشكالت فراغية

أي مما يأيت ال يؤثر يف رسعة التفاعل؟. 2.aالعوامل املساعدة.bمساحة سطح املتفاعالت.cتركيز املتفاعالت.dنشاط النواتج الكيميائي

ثنائـي . 3 مـن 0.25 g عـىل حيتـوي حملـول موالليـة مـا الكلوروبنزين C6H4Cl2 املذاب يف g 10.0 من اهلكسان

احللقي (C6H12) ؟

.a0.17 mol/kg

.b0.00017 mol /kg

.c0.025 mol /kg

.d0.014 mol/kg نشاط النواتج الكيميائي

استخدم اجلدول أدناه لإلجابة عن األسئلة 4 إىل 6.

C

H

°C

°C

90.698.5-716هبتان

119.793.6-1714- هبتني

8199.7-1712- هبتاين

56.8125.6-818أوكتان

101.7121.2-1816- أوكتني

79.3126.3-1814- أوكتاين

أقل . 4 عند غاز إىل يتحول الذي اهليدروكربون نوع ما درجة حرارة بناء عىل املعلومات يف اجلدول السابق؟

.aألكان

.bألكني.cألكاين.dأرومايت

اهليدروكربون، . 5 يف الكربون ذرات عدد إىل n ز م ر إذا ثالثية رابطة عىل املحتوي لأللكاين العامة الصيغة فام

واحدة؟.aCnHn+2

.bCnH2n+2

.cCnH2n

.dCnH2n-2

درجة . 6 تكون أن السابق اجلدول عىل ا اعتامد نتوقع انصهار النونان:

.a.أعىل مما لألوكتان

.b.أقل مما للهبتان.c .أعىل مما للديكان.d.أقل مما للهكسان

170170170

C° 20، يذوب . 7 atm 1.00 ودرجة حرارة عند ضغط g CO2 1.72 يف 1L ماء. فام كمية CO2 الذائبة إذا ارتفع

الضغط إىل atm 1.35 مع بقاء درجة احلرارة نفسها؟.a2.32 g/L .b1.27 g/L .c0.785 g/L .d0.431 g/L

يغيل . 8 عندما حيدث ما يصف ال اآلتية العبارات أي السائل؟

.a.ترتفع درجة حرارة النظام

.b.يمتص النظام الطاقة.c الضغط مع للسائل البخاري الضغط يتساو

اجلوي..d .يدخل السائل يف طور الغاز

C22-175C-828378-08

C — C — C— C

C C

C

C

C C

ما اسم املركب ذي الصيغة اهليكلية املبينة أعاله؟. 9.a2، 2، 3 - ثالثي ميثيل - 3 - إيثيل بنتان

.b3 - إيثيل - 3، 4، 4-ثالثي ميثيل بنتان.c.2 - بيوتيل - 2 - إيثيل بيوتان.d.3 - إيثيل - 2، 2، 3 - ثالثي ميثيل بنتان

استخدم الرسم البياين املبني أدناه لإلجابة عن األسئلة 12- 10.

C13-19C-828378-08

-80 -60 -40 0 +20 +40-20

(atm

)

16

12

8

4

0

(°C)

??

?

-100

ما حالة املادة الواقعة عند درجة حرارة C° 80 – وضغط . 10atm 10؟

ما درجة احلرارة والضغط عندما تكون املادة عند نقطتها . 11الثالثية؟

عند . 12 اجلزيئي الرتتيب يف حتدث التي التغريات صف زيادة الضغط من atm 8 إىل atm 16، مع بقاء درجة

.(0 °C) احلرارة ثابتة عند

إذا احرتق L 5.00 من غاز اهليدروجني عند درجة حرارة . 13C°20.0 وضغط مقداره 80.1Kpa مع كمية فائضة من

األكسجني لتكوين املاء، فام كتلة األكسجني املستهلك؟ افرتض أن كال من درجة احلرارة والضغط ثابتان.

171171171

المصطلحات

Alkaneهيدروكربون يحتوي روابط مفردة بين الذرات.

Cycloalkaneهيدروكربون حلقي يحتوي على روابط تسـاهمية مفردة فقط، ويتكون من حلقات فيها ثالثة ذرات كربون أو أكثر.

C) يحتوي على رابطة ثالثية أو أكثر .2H

2Alkyneمركب هيدروكبوني غير مشبع كاإليثاين (

C) يحتوي رابطة تساهمية ثنائية أو أكثر .2H

2Alkeneهيدروكربون غير مشبع كاإليثين (

Diffusion انتقال مادة من خالل أخر من منطقة ذات تركيز مرتفع إلى منطقة ذات تركيز منخفض.

PolyatomicIonأيون يتكون من ذرتين أو أكثر له شحنة.

Barometerجهاز قياس الضغط الجوي.

Pascalوحدة دولية تستخدم لقياس الضغط.

Vaporالحالة الغازية للمادة التي تكون صلبة أو سائلة عند درجة حرارة الغرفة.

Allotropeوجود شـكل أو أكثر للعنصر بتراكيب وخصائص مختلفة بالحالة الفيزيائية نفسـها: الصلبة

أوالسائلة أوالغازية.

Vaporizationالتحول إلى بخار عند درجة حرارة الغرفة.

Evaporationعملية تحول السائل إلى بخار عند سطح السائل فقط.

Depositionعملية تحول المادة من غاز إلى صلب دون المرور بالحالة السائلة، وتنطلق الطاقة في أثناء ذلك.

Sublimationعملية تحول المادة الصلبة إلى غاز دون المرور بالحالة السائلة.

ElasticCollisionتصادمات التفقد من خاللها الطاقة الحركية بل تنتقل من جسـيم آلخر ولكن يبقى متوسط الطاقة الحركية ثابتا.

.تحول المادة من حالة إلى أخرPhaseChange

172172172

المصطلحات

FractionalDistillationعملية فصل مكونات البترول إلى مكونات أبسـط منها من خالل تكثفها عند درجات حرارة مختلفة.

Condensationعملية تحول البخار إلى سائل، وتنطلق في أثناء ذلك الطاقة.

IdealGasConstantRثابت يحدد تجريبيا وتعتمد قيمته على وحدات ضغط الغاز.

StatesofMatterاألشكال الفيزيائية التي توجد عليها جميع المواد بشكل طبيعي على األرض: صلب،

سائل، غاز ، بالزما.

Stoichiometryدراسـة العالقـات الكميـة بين كميات المـواد المتفاعلة والمـواد الناتجة في التفاعالت الكيميائية وذلك إعتمادا على قانون حفظ الكتلة.

MeltingPointالدرجة التي تتكسـر عندها القو التي تربط بين البلورات في الشـبكة البلورية للمادة

الصلبة البلورية فتتحول من الصلب إلى سائل.

FreezingPointدرجة الحرارة التي يتحول عندها السائل إلى صلب متبلور.

BoilingPointدرجة الحرارة التي يتساو عندها ضغط بخار السائل مع الضغط الجوي الخارجي.

ا، تختلـف في تركيبها، تخزن الطاقة في المخلوقات الحية ، وتدخل Lipidsجزيئـات حيوية غير قطبية كبيرة جدفي معظم تركيب غشاء الخلية.

OpticalRotationما يحدث عند مرور ضوء مسـتقطب في محلول يحتـوي مصاوغات بصرية؛ إذ .(L) أو نحو اليسار من خالل المصاوغ (D) ينحرف اتجاه الضوء المستقطب نحو اليمين من خالل المصاوغ

AsymmetricCarbonذرة كربـون متصلـة بأربع ذرات أو مجموعـات ذرات مختلفة في

المركبات الكيرالية.

173173173

المصطلحات

CovalentBondالرابطة الناتجة عن المشاركة بإلكترونات التكافؤ.

HydrogenBondرابطة قوية تنشـأ بين الجزيئـات التي تحتـوي ذرات الهيدروجين متحدة مع ذرات ذات كهروسلبة عالية كالكلور والفلور واألكسجين.

Liquidحالة من حاالت المادة قادر على التدفق، وحجمه ثابت، ويغير شكله حسب شكل الوعاء الموضوع فيه.

Alloyخليط من العناصر له خصائص فلزية ويتكون في الغالب عندما تكون ذرات العناصر متماثلة في الحجم أو .عندما تكون ذرات أحد العناصر صغيرة مقارنة بذرات العناصر األخر

ParentChainأطـول سلسـلة متصلـة مـن ذرات الكربـون فـي األلكانـات واأللكينـات واأللكاينات المتفرعة.

HomologousSeriesمجموعة من المركبات تختلف عن بعضها بتكرار عدد وحدات البناء.

CrystalLatticeمجسـم ثالثـي األبعاد يبين ترتيب الجسـيمات، وكل أيون موجب فيـه يحاط بعدد من

األيونات السالبة، وكل أيون سالب يحاط بعدد من األيونات الموجبة ويعتمد شكل البلورة على حجم األيونات وعددها.

Solidحالة من حاالت المادة بحيث تكون لها شكل وحجم ثابتان وغير قابلة لالنضغاط، وتتمدد قليال عند تسخينها.

AmorphousSolidمادة صلبة، الجسـيمات فيها غيـر مرتبة بنمط معين، تتكـون أحيانا عندما تبرد المادة الذائبة بسرعة لتكوين بلورات.

StructuralFormulaنموذج بنائي يستعمل الرموز والروابط لبيان األماكن النسبية للذرات، ويمكن توقعها للكثير من الجزيئات من خالل رسم أشكال لويس لها.

VaporPressureالضغط الناشىء عن البخار فوق سطح السائل.

174174174

المصطلحات

ا مع حجم LatticeEnergyالطاقـة الالزمة لفصل أيونـات مول واحد من مركب أيوني وتتناسـب طردي

األيونات وشحنتها.

ConversionFactorنسبة كميات متكافئة تستخدم للتعبير عن الكمية نفسها بوحدات مختلفة.

Surfactantمركـب، كالصابون، يعمل على تقليل التوتر السـطحي للسـائل بتكسـير الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء.

GayLussac’sLawينـص على أن حجم كمية معينة من الغاز يتناسـب طرديا مع درجة حرارته

بالكلفن عند ثبوت الضغط.

Boyle’sLawيتناسب جحم كمية محددة من الغاز عكسيا مع ضغطه عند ثبوت درجة الحرارة.

GrahamsLawOfEffusionينص على أن معدل سـرعة انتشـار جزيئات الغار يا مع الجذر التربيعي لكتلة الغاز المولية. يتناسب عكس

LawOfConservationOfEnergyينص على أن الطاقة ال تفنى وال تسـتحدث وإنما تتحول من شكل إلى آخر.

ا على ضغـط الغاز وحجمه IdealGasLawقانون يصف السـلوك الطبيعي للغـاز المثالي إعتمادودرجة حرارته وعدد موالته.

CharlessLawيتناسـب حجـم كتلة محـددة من الغاز طرديا مـع درجة حرارته بمقيـاس كلفن عند ثبوت الضغط.

DispersionForcesالقو الضعيفة الناتجة عن التغير في كثافة اإللكترونات في الغيمة اإللكترونية.

DipoleDipoleForcesقوة التجاذب بين مناطق مختلفة الشحنة في الجزيئات القطبية.

SurfaceTensionقوة الالزمة لتوسـيع مسـاحة سـطح السـائل بمقدار محدد، وتنتج عن توزيع غير متساو لقو التجاذب.

175175175

المصطلحات

Chiralityخاصية المركب الذي يحتوي على ذرة كربون غير متماثلة.

Viscosityقياس مقاومة السـائل للجريان، والتي تتأثر بأحجام وأشـكال الجسـيمات ، وتزداد بانخفاض درجة

الحرارة، وزيادة القو بين الجزيئية للسائل.

Substanceالمادة التي لها تركيب ثابت.

ExcessReactantالمادة المتفاعلة المتبقية بعد انتهاء التفاعل.

CrystallineSolidمادة صلبة تترتب ذراتها أو أيوناتها أو جزيئاتها في شكل هندسي ثالثي األبعاد.

ا خالل التفاعل ومن ثم تحدد كمية LimitingReactantالمادة المتفاعلة التي تستهلك تمامالنواتج.

Avogadro’sPrincipleالحجوم المتسـاوية مـن الغازات عند نفس درجة الحـرارة والضغط تحتوي العدد نفسه من الجسيمات.

Isomersمركبان أو أكثر لها الصغية الجزيئية نفسها ولكنهما يختلفان في صيغتهما البنائية.

OpticalIsomersمصاوغـات فراغيـة ناتجـة عـن الترتيبـات المختلفـة للمجموعـات األربع المختلفة والموجودة على ذرة الكربون نفسـها لها الخصائص الفيزيائية والكيميائية نفسـها اال أن تفاعالتها الكيميائية تعتمد

على الكيرالية.

StructuralIsomersمصاوغات بنائية تترتب فيها الذرات بتسلسـالت مختلفة، مما يؤدي إلى اختالف مركباتها في الخصائص الكيميائية والفيزيائية، رغم امتالكها الصيغة الجزيئية نفسها.

Stereoisomersنوع من المصاوغات لها التركيب نفسه ولكنها تترتب بشكل مختلف في الفراغ.

GeometricIsomersنوع من المصاوغات الناتجة عن ترتيب المجموعات أو الذرات في الفراغ حول الرابطة التساهمية الثنائية في المركب.

PhaseDiagramرسـم بياني للضغط مقابل درجة الحـرارة يبين الحالة التي توجد عليها المادة تحت الظروف المختلفة من الضغط ودرجة الحرارة.

176176176

المصطلحات

ActualYieldمقياس كمية ناتج التفاعل .

TheoreticalYieldالقيمة القصو لنواتج التفاعل.

AromaticCompoundsمركبات عضوية تحتوي على حلقة بنزين أو أكثر.

AliphaticCompoundsمركب هيدروكربوني غير أروماتي كاأللكان واأللكين واأللكاين.

OrganicCompoundsجميع المركبات التي تحتوي الكربون ما عدا أكاسـيد الكربون والكربيدات والكربونات فهي غير عضوية.

PercentYieldالنسـبة بيـن الناتـج الفعلي (مـن التجربة) والناتـج النظري (من الحسـابات

الكيميائية) في صورة نسبة مئوية.

KineticMolecularTheoryتصف سـلوك الغازات بوضع عدة افتراضات حول حجم وحركة وطاقة الجسيمات.

TriplePointنقطـة علـى مخطط الحالة الفيزيائيـة تمثل الضغط ودرجة الحـرارة التي توجد عندها ا وفي الوقت نفسه. المادة في الحاالت الثالث مع

AlkylHalideمركب عضوي يحتوي ذرة هالوجين مرتبطة برابطة تساهمية مع ذرة كربون أليفاتية.

Hydrocarbonأبسط المركبات العضوية، ويتكون من عنصري الكربون والهيدروجين فقط.

CyclicHydrocarbonمركب هيدروكربوني يحتوي على حلقة هيدروكربونية.

UnsaturatedHydrocarbonمركب هيدروكربوني يحتوي على األقل رابطة تسـاهمية ثنائية أو ثالثية بين ذرات الكربون.

SaturatedHydrocarbonهيدروكربون يحتوي روابط تساهمية أحادية فقط.

UnitCellأصغر ترتيب للذرات في الشبكة البلورية.

FormulaUnitأبسط نسبة تمثل األيونات في المركب األيوني.

177177177

جداول مرجعية

يةع

جمر

ل او

دالجدول الدوري للعناصرج

يدل لون صندوق كل عنرص عىل ا أو شبه فلز أو الفلز. كونه فلز

أسامء رموز العنارص 111 إىل 114 مؤقتة، وسيتم اختيار أسامء هنائية هلا عند التأكد من اكتشافها. كان يظن أن العنرصين 116و 118 قد تم تكوينهام، ولكن تم الرتاجع عن ذلك؛ ألنه مل يمكن إعادة التجارب املتعلقة هبام.

178178178

جداول مرجعيةية

عج

مرل

اود

ج

ا للعنرص. الرقم املحاط بقوسني هو العدد الكتيل للنظري األطول عمر

سلسلة الالنثانيدات

سلسلة األكتنيداتيدل السهم عىل املكان الذي جيب يف العنارص هذه فيه توضع أن أسفل إىل نقلها تم لقد اجلدول.

اجلدول توفريا للمكان.

غاز

صلبسائل

صنع العدد الذريم

الكتلة الذرية املتوسطة

العنرص

الرمز

تدعى األفقية العنارص صفوف العدد الذري من دورات. يزداد

اليسار إىل اليمني يف كل دورة.

خواص وهلا جمموعة، تدعى عمود كل يف العنارص كيميائية متشاهبة.

عىل تدل العليا الثالثة الرموز حرارة درجــة يف العنرص حالة الغرفة.بينام يدل الرمز الرابع عىل

العنارص املصنعة.

179179179

كتاب الطالب لمادة الكيمياء للصف الثاني ثانوي مطور...

Documents

Transcript of كتاب الطالب لمادة الكيمياء للصف الثاني ثانوي مطور...