التقويم 1-2 - كتاب الكيمياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 31: 31. الفكرة الرئيسية قارن بين خمس طرائق للتعبير عن تراكيز المحاليل كميًا.

الإجابة: س:31 - النسبة المئوية بالكتلة: 100 × $\frac{كتلة\nالمذاب}{كتلة\nالمحلول}$% - النسبة المئوية بالحجم: 100 × $\frac{حجم\nالمذاب}{حجم\nالمحلول}$% - المولارية (M) : $\frac{عدد\nمولات\nالمذاب}{حجم\nالمحلول\nباللتر}$ - المولالية (m) : $\frac{عدد\nمولات\nالمذاب}{كتلة\nالمذيب\nبالكيلوجرام}$ - الكسر المولي (X): $\frac{مولات\nالمذاب}{مولات\nالكلية}$

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** يطلب السؤال مقارنة خمس طرق رئيسية تُستخدم للتعبير عن تركيز المحاليل بشكل كمي (أي بأرقام). كل طريقة منها لها معادلة واستخدامات مختلفة.
2. **الخطوة 2 (المقارنة):** 1. **النسبة المئوية بالكتلة:** - تعتمد على كتلة المذاب وكتلة المحلول الكلية. - الصيغة: $$\text{كتلة\%} = \frac{\text{كتلة المذاب}}{\text{كتلة المحلول}} \times 100$$ - مناسبة للمحاليل الصلبة أو السائلة حيث الكتلة معروفة. 2. **النسبة المئوية بالحجم:** - تعتمد على حجم المذاب وحجم المحلول الكلي. - الصيغة: $$\text{حجم\%} = \frac{\text{حجم المذاب}}{\text{حجم المحلول}} \times 100$$ - تستخدم غالبًا للمحاليل السائلة في سائل (مثل الكحول في الماء). 3. **المولارية (M):** - تعبر عن عدد مولات المذاب في لتر واحد من المحلول. - الصيغة: $$M = \frac{\text{عدد مولات المذاب}}{\text{حجم المحلول (باللتر)}}$$ - هي الأكثر شيوعًا في الحسابات الكيميائية، لكنها تتأثر بدرجة الحرارة (لأن الحجم يتأثر بالحرارة). 4. **المولالية (m):** - تعبر عن عدد مولات المذاب في كيلوغرام واحد من المذيب (وليس المحلول). - الصيغة: $$m = \frac{\text{عدد مولات المذاب}}{\text{كتلة المذيب (بالكيلوجرام)}}$$ - ميزتها أنها لا تتأثر بدرجة الحرارة (لأنها تعتمد على الكتلة). 5. **الكسر المولي (X):** - تعبر عن نسبة مولات المذاب إلى إجمالي مولات مكونات المحلول (مذاب + مذيب). - الصيغة: $$X_{\text{مذاب}} = \frac{\text{مولات المذاب}}{\text{مولات المذاب} + \text{مولات المذيب}}$$ - تستخدم في حسابات الخواص الجامعة للمحاليل.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، الطرق الخمس هي: **النسبة المئوية بالكتلة، النسبة المئوية بالحجم، المولارية، المولالية، الكسر المولي**. الفرق الأساسي بينها يعتمد على ما إذا كانت تعتمد على الكتلة أو الحجم أو المولات، وأيها يتأثر بدرجة الحرارة.

سؤال 32: 32. وضح التشابه والاختلاف بين 1M من محلول NaOH و 1m من محلول NaOH.

الإجابة: س:32 - التشابه: كلاهما يدل على وجود 1 مول من NaOH. الاختلاف: - 1M من NaOH في 1L من المحلول (يتاثر بالحرارة) - 1m: 1 مول NaOH في 1 kg من المذيب (لا يتاثر بالحرارة)

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نحتاج أولاً أن نفهم ما تعنيه الرموز: - **1M (واحد مولار):** يعني أن تركيز المحلول هو 1 مولاري. - **1m (واحد مولال):** يعني أن تركيز المحلول هو 1 مولالي.
2. **الخطوة 2 (التشابه):** التشابه الرئيسي بينهما هو أن **كل منهما يحتوي على 1 مول من هيدروكسيد الصوديوم (NaOH)** كمذاب. أي أن كمية المادة (عدد الجزيئات) من NaOH هي نفسها في الحالتين.
3. **الخطوة 3 (الاختلاف):** الاختلاف يكمن في كيفية قياس كمية المحلول أو المذيب: - **المحلول 1M (المولارية):** يعني وجود **1 مول من NaOH مذاب في 1 لتر من المحلول النهائي**. - **العيب:** يتأثر بالحرارة لأن حجم المحلول يتمدد أو ينكمش بتغير درجة الحرارة، مما قد يغير المولارية. - **المحلول 1m (المولالية):** يعني وجود **1 مول من NaOH مذاب في 1 كيلوجرام من المذيب (الماء)**. - **الميزة:** لا يتأثر بالحرارة، لأن الكتلة لا تتغير مع درجة الحرارة.
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن: - **التشابه:** كل منهما يحتوي على 1 مول من NaOH. - **الاختلاف:** الـ 1M يكون في 1 لتر من المحلول ويتأثر بالحرارة، بينما الـ 1m يكون في 1 كجم من المذيب ولا يتأثر بالحرارة.

سؤال 33: 33. احسب النسبة المئوية بالكتلة لكلوريد الصوديوم في علبة حساء الدجاج إذا احتوت على 450mg كلوريد صوديوم في 240.0g من الحساء.

الإجابة: س:33: 0.450 mg = 0.450 g الكتلة% = $\frac{0.450}{240.0}$ × 100 = 0.1875% ≈ 0.188%

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - كتلة كلوريد الصوديوم (المذاب) = 450 ملليجرام (mg) - كتلة الحساء (المحلول) = 240.0 جرام (g) علينا التأكد من أن الوحدات متوافقة. الكتلة النهائية للمحلول بالجرام، لذا يجب تحويل كتلة المذاب من ملليجرام إلى جرام.
2. **الخطوة 2 (التحويل والتوحيد):** نعلم أن: 1 جرام (g) = 1000 ملليجرام (mg) إذن: $$\text{كتلة NaCl بالجرام} = \frac{450 \, \text{mg}}{1000} = 0.450 \, \text{g}$$
3. **الخطوة 3 (القانون):** نستخدم قانون النسبة المئوية بالكتلة: $$\text{النسبة المئوية بالكتلة} = \frac{\text{كتلة المذاب}}{\text{كتلة المحلول}} \times 100$$
4. **الخطوة 4 (الحل):** نعوض بالقيم في القانون: $$\text{النسبة المئوية} = \frac{0.450 \, \text{g}}{240.0 \, \text{g}} \times 100$$ نحسب القيمة: $$\frac{0.450}{240.0} = 0.001875$$ ثم نضرب في 100: $$0.001875 \times 100 = 0.1875\%$$
5. **الخطوة 5 (النتيجة والتقريب):** القيمة هي 0.1875%. يمكن تقريبها إلى ثلاث منازل عشرية هكذا: $$0.1875\% \approx 0.188\%$$ إذن، النسبة المئوية بالكتلة لكلوريد الصوديوم في الحساء هي: **0.188%**

سؤال 34: 34. أوجد كتلة كلوريد الأمونيوم NH₄Cl بالجرامات اللازمة لتحضير محلول مائي حجمه 2.5L وتركيزه 0.5M؟

الإجابة: س:34: n = MV = 0.5 × 2.5 = 1.25 mol الكتلة المولية = 53.5 g/mol الكتلة = 1.25 × 53.5 ≈ 67 g

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - حجم المحلول المطلوب = 2.5 لتر (L) - التركيز المطلوب = 0.5 مولار (M) - المادة: كلوريد الأمونيوم (NH₄Cl) هدفنا: إيجاد كتلة NH₄Cl بالجرامات.
2. **الخطوة 2 (إيجاد عدد المولات):** نستخدم قانون المولارية لإيجاد عدد مولات المذاب: $$M = \frac{n}{V} \quad \Rightarrow \quad n = M \times V$$ حيث: - M = التركيز المولاري - n = عدد المولات - V = حجم المحلول باللتر نعوض: $$n = 0.5 \, \text{mol/L} \times 2.5 \, \text{L} = 1.25 \, \text{mol}$$ إذن، نحتاج إلى 1.25 مول من NH₄Cl.
3. **الخطوة 3 (إيجاد الكتلة المولية):** نحسب الكتلة المولية لـ NH₄Cl من الجدول الدوري: - N (نيتروجين) = 14 g/mol - H₄ (هيدروجين) = 4 × 1 = 4 g/mol - Cl (كلور) = 35.5 g/mol $$\text{الكتلة المولية} = 14 + 4 + 35.5 = 53.5 \, \text{g/mol}$$
4. **الخطوة 4 (إيجاد الكتلة بالجرامات):** الكتلة = عدد المولات × الكتلة المولية $$\text{الكتلة} = 1.25 \, \text{mol} \times 53.5 \, \text{g/mol}$$ نحسب: $$1.25 \times 53.5 = 66.875 \, \text{g}$$
5. **الخطوة 5 (النتيجة والتقريب):** يمكن تقريب الناتج لأقرب عدد صحيح من الجرامات: $$66.875 \, \text{g} \approx 67 \, \text{g}$$ إذن، الكتلة اللازمة من كلوريد الأمونيوم هي: **67 جرام**

سؤال 35: 35. لخص الخطوات العملية لتحضير محلول مخفف بحجم معين من المحلول القياسي المركز.

الإجابة: س:35: 1) احسب الحجم المركز V1 والمولارية M1 2) أضف ماء مقطرًا وأكمل حتى علامة المعايرة. 3) أغلق الدورق وامزج جيدًا.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** عند تحضير محلول مخفف من محلول قياسي مركز، نستخدم مفهوم **التخفيف**. قانون التخفيف هو: $$M_1V_1 = M_2V_2$$ حيث M₁ و V₁ هما التركيز والحجم للمحلول المركز، و M₂ و V₂ هما التركيز والحجم للمحلول المخفف المطلوب.
2. **الخطوة 2 (الخطوات العملية):** 1. **الحساب:** - حدد التركيز المطلوب (M₂) والحجم المطلوب (V₂) للمحلول المخفف. - استخدم قانون التخفيف لحساب الحجم (V₁) الذي يجب أخذه من المحلول المركز ذي التركيز (M₁). - الصيغة: $$V_1 = \frac{M_2 \times V_2}{M_1}$$
3. **الخطوة 3 (التنفيذ في المختبر):** 2. **القياس والنقل:** - باستخدام ماصة (Pipette) أو أسطوانة مدرجة، قم بسحب الحجم المحسوب (V₁) من المحلول المركز. - انقل هذا الحجم بعناية إلى دورق حجمي (Volumetric Flask) نظيف، بحجمه يساوي V₂ (مثلًا دورق 100 مل أو 1 لتر). 3. **الإكمال والخلط:** - أضف الماء المقطر (المذيب) إلى الدورق الحجمي تدريجيًا. - استمر في الإضافة حتى يصل سطح السائل إلى علامة المعايرة (الخط) الموجودة على عنق الدورق. تأكد من أن القاعدة السفلية للمنحنى (المينيسكس) تلامس هذه العلامة. - أغلق الدورق بفلينه، ثم اقلبه رأسًا على عقب عدة مرات لضمان مزج المحلول المركز مع الماء تمامًا وتكون محلولًا متجانسًا. إذن، الخطوات هي: **الحساب ← القياس والنقل ← الإكمال بالماء والخلط**.

سؤال 32: وضح التشابه والاختلاف بين 1M من محلول NaOH و 1m من محلول NaOH.

• أ) التشابه: كلاهما محلول NaOH. الاختلاف: 1M في لتر محلول، 1m في كجم مذيب.
• ب) التشابه: كلاهما لهما نفس التركيز. الاختلاف: 1M في كجم محلول، 1m في لتر مذيب.
• ج) التشابه: كلاهما يستخدمان للتخفيف. الاختلاف: 1M في كجم محلول، 1m في لتر محلول.
• د) التشابه: كلاهما يعبران عن الكسر المولي. الاختلاف: 1M في لتر مذيب، 1m في كجم محلول.

الإجابة الصحيحة: التشابه: كلاهما يعبر عن تركيز محلول هيدروكسيد الصوديوم. الاختلاف: 1M (مولارية) تعني 1 مول من NaOH في 1 لتر من المحلول، بينما 1m (مولالية) تعني 1 مول من NaOH في 1 كيلوجرام من المذيب (الماء).

الشرح: المولارية تعتمد على حجم المحلول، لذا تتأثر بدرجة الحرارة، بينما المولالية تعتمد على كتلة المذيب، لذا لا تتأثر بدرجة الحرارة وتستخدم في حسابات الخواص الجامعة.

تلميح: تذكر أن M للمولارية و m للمولالية، ووحداتها مختلفة.

سؤال 31: قارن بين خمس طرائق للتعبير عن تراكيز المحاليل كميًا.

• أ) النسبة المئوية بالكتلة، المولارية، المولالية، الكسر المولي، التخفيف
• ب) النسبة المئوية بالحجم، المولارية، المولالية، الكسر المولي، الكثافة
• ج) النسبة المئوية بالكتلة، المولارية، المولالية، الكسر المولي، الضغط
• د) النسبة المئوية بالكتلة، المولارية، المولالية، الكسر المولي، درجة الحرارة

الإجابة الصحيحة: الطرائق الخمس هي: 1) النسبة المئوية بالكتلة، 2) المولارية (عدد مولات المذاب في لتر من المحلول)، 3) المولالية (عدد مولات المذاب في كيلوجرام من المذيب)، 4) الكسر المولي (نسبة عدد مولات المذاب أو المذيب إلى العدد الكلي للمولات)، 5) التخفيف (M₁V₁ = M₂V₂).

الشرح: هذه الطرائق تختلف في الوحدات والتطبيقات: النسبة المئوية بالكتلة تستخدم للتركيزات المنخفضة، المولارية للتفاعلات الكيميائية، المولالية عند تغير درجة الحرارة، الكسر المولي للخواص الجامعة، والتخفيف لتحضير محاليل مخففة من مركزة.

تلميح: راجع الخلاصة في الصفحة للطرائق الأساسية.

سؤال 33: احسب النسبة المئوية بالكتلة لكلوريد الصوديوم في علبة حساء الدجاج إذا احتوت على 450mg كلوريد صوديوم في 240.0g من الحساء.

• أ) 0.1875%
• ب) 0.01875%
• ج) 1.875%
• د) 18.75%

الإجابة الصحيحة: 0.1875%

الشرح: النسبة المئوية بالكتلة = (كتلة المذاب / كتلة المحلول) × 100. كتلة المذاب = 450 mg = 0.450 g، كتلة المحلول = 240.0 g. النسبة = (0.450 g / 240.0 g) × 100 = 0.1875%.

تلميح: حول mg إلى g قبل الحساب.

سؤال 34: أوجد كتلة كلوريد الأمونيوم NH₄Cl بالجرامات اللازمة لتحضير محلول مائي حجمه 2.5L وتركيزه 0.5M؟

• أ) 66.875 g
• ب) 133.75 g
• ج) 26.75 g
• د) 53.49 g

الإجابة الصحيحة: 66.875 g

الشرح: الكتلة = المولارية × الحجم × الكتلة المولية. الكتلة المولية لـ NH₄Cl = 14.01 (N) + 4×1.01 (H) + 35.45 (Cl) = 53.49 g/mol. عدد المولات = 0.5 mol/L × 2.5 L = 1.25 mol. الكتلة = 1.25 mol × 53.49 g/mol = 66.8625 g ≈ 66.875 g.

تلميح: استخدم العلاقة: الكتلة = M × V × الكتلة المولية.

سؤال 35: لخص الخطوات العملية لتحضير محلول مخفف بحجم معين من المحلول القياسي المركز.

• أ) حساب الحجم، قياسه، إضافته للدورق، إضافة مذيب، خلط
• ب) خلط مباشر، قياس الحجم، إضافة مذيب، حساب
• ج) إضافة مذيب أولاً، حساب الحجم، قياسه، خلط
• د) قياس الحجم، حساب، إضافة مذيب، خلط، إضافة مركز

الإجابة الصحيحة: الخطوات: 1) حساب حجم المحلول المركز المطلوب باستخدام M₁V₁ = M₂V₂، 2) قياس هذا الحجم باستخدام أداة مناسبة (مثل ماصة)، 3) إضافته إلى دورق حجمي، 4) إضافة المذيب (مثل الماء) حتى علامة الحجم المطلوب، 5) خلط المحلول جيدًا.

الشرح: هذه الخطوات تضمن دقة التركيز المطلوب، حيث أن قانون التخفيف يحافظ على عدد المولات ثابتًا، ويجب استخدام أدوات معايرة لتجنب الأخطاء.

تلميح: ابدأ بحساب الحجم باستخدام قانون التخفيف.

ما هي طرق التعبير عن تراكيز المحاليل كمياً؟

الإجابة: هناك خمس طرائق للتعبير عن تراكيز المحاليل كمياً: المولارية، المولالية، النسبة المئوية بالكتلة، الكسر المولي، والجزء في المليون

الشرح: هذه الطرق الخمس تمثل الأساليب الرئيسية للتعبير عن تركيز المحاليل بشكل كمي في الكيمياء

تلميح: فكر في الوحدات المختلفة المستخدمة لقياس التركيز

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما الفرق بين 1M من محلول NaOH و 1m من محلول NaOH؟

الإجابة: 1M تعني مولارية (مول/لتر) وتتعلق بحجم المحلول، بينما 1m تعني مولالية (مول/كجم) وتتعلق بكتلة المذيب

الشرح: المولارية تعتمد على حجم المحلول الكلي، بينما المولالية تعتمد على كتلة المذيب فقط

تلميح: راجع تعريفات المولارية والمولالية ووحدات القياس المستخدمة في كل منهما

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: صعب

كيف تحسب النسبة المئوية بالكتلة لكلوريد الصوديوم في علبة حساء الدجاج إذا احتوت على 450 mg كلوريد صوديوم في 240.0 g من الحساء؟

الإجابة: النسبة المئوية بالكتلة = (كتلة المذاب ÷ كتلة المحلول) × 100 = (0.45g ÷ 240.0g) × 100 = 0.1875%

الشرح: يجب تحويل 450 mg إلى 0.45g ثم تطبيق قانون النسبة المئوية بالكتلة

تلميح: تأكد من تحويل جميع الوحدات إلى نفس النظام (جرام) قبل الحساب

التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: متوسط

ما هي كتلة كلوريد الأمونيوم NH₄Cl بالجرامات اللازمة لتحضير محلول مائي حجمه 2.5L وتركيزه 0.5M؟

الإجابة: الكتلة = التركيز × الحجم × الكتلة المولية = 0.5 mol/L × 2.5 L × 53.5 g/mol = 66.875 جرام

الشرح: الكتلة المولية لـ NH₄Cl = 14 + (1×4) + 35.5 = 53.5 g/mol، ثم تطبيق قانون المولارية

تلميح: استخدم قانون المولارية مع الأخذ في الاعتبار الكتلة المولية لكلوريد الأمونيوم (N=14, H=1×4=4, Cl=35.5)

التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: صعب

ما هي الخطوات العملية لتحضير محلول مخفف من المحلول القياسي المركز؟

الإجابة: 1. حساب الحجم المطلوب من المحلول المركز باستخدام قانون التخفيف M₁V₁ = M₂V₂ 2. قياس الحجم المحسوب من المحلول المركز 3. إضافة المذيب حتى الوصول للحجم النهائي المطلوب

الشرح: قانون التخفيف M₁V₁ = M₂V₂ يستخدم لحساب الحجم المطلوب من المحلول المركز لتحضير حجم معين من المحلول المخفف

تلميح: تذكر أن قانون التخفيف يربط بين تركيز وحجم المحلول قبل وبعد التخفيف

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

ما هو قانون التخفيف للمحاليل؟

الإجابة: M₁V₁ = M₂V₂ حيث M₁ تركيز المحلول المركز، V₁ حجم المحلول المركز، M₂ تركيز المحلول المخفف، V₂ حجم المحلول المخفف

الشرح: هذا القانون يعبر عن ثبات عدد المولات قبل وبعد التخفيف، حيث أن إضافة المذيب لا تغير عدد مولات المذاب

تلميح: فكر في العلاقة الرياضية التي تربط بين تركيز وحجم المحلول قبل وبعد التخفيف

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

ما هي النسبة المئوية بالكتلة؟

الإجابة: هي نسبة كتلة المذاب إلى كتلة المحلول الكلية مضروبة في 100، وتستخدم للتعبير عن تركيز المحاليل

الشرح: النسبة المئوية بالكتلة = (كتلة المذاب ÷ كتلة المحلول) × 100

تلميح: تذكر أن هذه الطريقة تعتمد على الكتلة وليس الحجم

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل