المواد المتأينة وغير المتأينة في المحلول المائي - كتاب الكيمياء - الصف 12 - الفصل 1 - المنهج السعودي - وزارة التعليم

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب الكيمياء - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: الكيمياء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: درس تعليمي

مستوى الصعوبة: متوسط

📝 ملخص الصفحة

تتناول هذه الصفحة مفاهيم أساسية في الكيمياء المتعلقة بالمحاليل المائية، حيث تبدأ بشرح تفكك كلوريد الصوديوم (NaCl) كمادة متأينة قوية في الماء، مما ينتج أيونات Na+ و Cl−، مع توضيح أن إذابة 1 مول منه في 1 كجم ماء تنتج 2 مول من جسيمات المذاب بسبب التأين.

ثم تنتقل إلى المواد غير المتأينة مثل السكروز، التي تذوب دون تأين ولا توصل الكهرباء، حيث يحتوي محلول 1m منها على 1 مول فقط من الجزيئات.

يتم استكشاف مفهوم الانخفاض في الضغط البخاري كخاصية جامعة للمحاليل، حيث يشرح كيف أن إضافة مذاب غير متطاير يقلل الضغط البخاري للمذيب بسبب تقليل جسيمات المذيب على السطح، مع التأكيد على أن هذا الانخفاض يعتمد على عدد جسيمات المذاب.

يختتم المحتوى بمقارنة تأثير المواد المتأينة وغير المتأينة على الضغط البخاري، حيث أن المواد المتأينة مثل NaCl وNa2SO4 لها تأثير أكبر بسبب زيادة عدد الأيونات المنتجة، بينما المواد غير المتأينة مثل الجلوكوز والإيثانول لها تأثير متساوٍ.

📄 النص الكامل للصفحة

وكلوريد الصوديوم مادة متأينة قوية؛ حيث يتفكّك في المحلول وينتج أيونات Na+ و Cl−.NaCl(s) → Na+(aq) + Cl−(aq)فإذابة 1 mol من كلوريد الصوديوم في 1kg من الماء لا تنتج محلولاً تركيز أيوناته 1 m، بل تنتج 2 mol من جسيمات المذاب في المحلول، أي 1 mol لكل من أيوني Cl− و Na+

--- SECTION: المواد غير المتأينة في المحلول المائي ---
تذوب الكثير من المركبات الجزيئية في المذيبات، ولكنها لا تتأين. ومثل هذه المحاليل لا توصل التيار الكهربائي، كما هو موضح في الشكل 18-1.وتسمى المواد المذابة مواد غير متأينة. والسكروز مثال على المواد غير المتأينة؛ حيث يحتوي محلول السكروز الذي تركيزه 1m على 1 mol 1 فقط من جزيئات السكروز.

--- SECTION: ماذا قرأت؟ ---
استنتج أي المركبين له تأثير أكبر في الخواص الجامعة: كلوريد الصوديوم أم السكروز؟

--- SECTION: الانخفاض في الضغط البخاري ---
الضغط البخاري هو الضغط الناتج عن بخار السائل عندما يكون في حالة اتزان ديناميكي مع سائله في وعاء مغلق عند درجة حرارة وضغط ثابتين، وعند هذه النقطة تتساوي سرعتي التبخر والتكاثف.تظهر التجارب أن إضافة مذاب غير متطاير - له ميل قليل إلى التحول إلى غاز - إلى مذيب يقلل الضغط البخاري للمذيب. كما أن الجسيمات التي تحدث الضغط البخاري تتبخر من سطح السائل. فعندما يكون المذيب نقيا كما في الشكل 1-19a تشغل جسيماته مساحة السطح كلها. أما عندما يحتوي المذيب على مذاب، كما في الشكل 1-19b، فإن خليط جسيمات المذاب والمذيب يحتل مساحة سطح المحلول . وبسبب وجود كمية قليلة من جسيمات المذيب على السطح يتحول القليل منها إلى الحالة الغازية، ومن ثم ينخفض الضغط البخاري. وكلما ازداد عدد جسيمات المذاب في المذيب قل الضغط البخاري الناتج، لذا فإن الانخفاض في الضغط البخاري يعتمد على عدد جسيمات المذاب في المحلول، ولذلك فهو من الخواص الجامعة للمحاليل.

تستطيع توقع التأثير النسبي للمذاب في الضغط البخاري اعتمادًا على كون المذاب متأينا أو غير متأين. فمثلاً يكون التأثير النسبي لـ 1mol من كل من المواد المذابة غير المتأينة - ومنها الجلوكوز والسكروز والإيثانول - هو نفسه في الضغط البخاري، إلا أن تأثير 1mol من كل من المواد المذابة المتأينة - ومنها كلوريد الصوديوم NaCl، وكبريتات الصوديوم Na2SO4، وكلوريد الألومنيوم AICI3 - يزداد في الضغط البخاري؛ بسبب تزايد أعداد الأيونات التي ينتجها كل منها في محلولها.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 1

سؤال ماذا قرأت؟: استنتج أي المركبين له تأثير أكبر في الخواص الجامعة: كلوريد الصوديوم أم السكروز؟

الإجابة: ج: كلوريد الصوديوم (NaCl)؛ لأنه يتفكك في الماء إلى أيونين $Na^+$ و $Cl^-$ فيزيد عدد جسيمات المذاب، فتكون الخواص الجامعة أكبر مقارنة بالسكروز الذي لا يتأين.

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المفهوم):** الخواص الجامعة (مثل الانخفاض في درجة التجمد، والارتفاع في درجة الغليان) هي خصائص للمحاليل تعتمد على **كمية (عدد جسيمات) المذاب** في المذيب، وليس على نوع هذه الجسيمات. كلما زاد عدد جسيمات المذاب في حجم معين من المذيب، كان التأثير على الخواص الجامعة أكبر.
**الخطوة 2 (التطبيق):** نطبق هذا المبدأ على المركبين: - **السكروز (سكر المائدة):** هو مركب جزيئي، وعند ذوبانه في الماء **لا يتفكك** إلى جسيمات أصغر. إذن، جزيء سكروز واحد ينتج **جسيمة واحدة** في المحلول. - **كلوريد الصوديوم (NaCl):** هو مركب أيوني، وعند ذوبانه في الماء **يتفكك (يتأين)** تماماً إلى أيوناته. إذن، كل وحدة صيغة (NaCl) تنتج **أيونين** في المحلول (أيون صوديوم $Na^+$ وأيون كلوريد $Cl^-$).
**الخطوة 3 (النتيجة):** بالمقارنة، إذا أخذنا نفس العدد من الجزيئات/الوحدات الصيغية من كل مركب ووضعناهما في نفس الكمية من الماء، سينتج عن كلوريد الصوديوم **ضعف عدد الجسيمات** المذابة تقريباً مقارنة بالسكروز. وبما أن الخواص الجامعة تتناسب طردياً مع عدد جسيمات المذاب، فإن المحلول الذي يحتوي على كلوريد الصوديوم سيكون له **تأثير أكبر** على الخواص الجامعة (مثل انخفاض درجة التجمد وارتفاع درجة الغليان) من محلول السكروز الذي له نفس التركيز المولاري. إذن الإجابة هي: **كلوريد الصوديوم (NaCl)**.

📝 أسئلة اختبارية

عدد الأسئلة: 1

سؤال 1: استنتج أي المركبين له تأثير أكبر في الخواص الجامعة: كلوريد الصوديوم أم السكروز؟

أ) كلوريد الصوديوم لأنه مادة متأينة قوية تنتج أيونات أكثر
ب) السكروز لأنه مادة غير متأينة تذوب بشكل كامل
ج) كلاهما لهما نفس التأثير لأنهما يذوبان في الماء
د) السكروز لأنه جزيء أكبر حجماً

الإجابة الصحيحة: كلوريد الصوديوم له تأثير أكبر في الخواص الجامعة لأنه مادة متأينة قوية تتفكك إلى أيونات، مما يزيد عدد جسيمات المذاب في المحلول مقارنة بالسكروز غير المتأين.

الشرح: كلوريد الصوديوم (NaCl) يتفكك في الماء إلى أيونات Na+ و Cl-، مما ينتج ضعف عدد جسيمات المذاب (2 مول) لكل مول من NaCl مذاب. بينما السكروز غير متأين، فيبقى كجزيئات كاملة، مما ينتج 1 مول فقط من جسيمات المذاب لكل مول مذاب. وبما أن الخواص الجامعة تعتمد على عدد جسيمات المذاب، فإن كلوريد الصوديوم له تأثير أكبر.

تلميح: تذكر أن الخواص الجامعة تعتمد على عدد جسيمات المذاب، وليس نوعها. قارن عدد الجسيمات الناتجة من كل مركب عند إذابة 1 مول منه.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 9 بطاقة لهذه الصفحة

ما هو تعريف الضغط البخاري؟

الإجابة: الضغط الناتج عن بخار السائل عندما يكون في حالة اتزان ديناميكي مع سائله في وعاء مغلق عند درجة حرارة وضغط ثابتين

الشرح: الضغط البخاري يحدث عندما تتساوي سرعتي التبخر والتكاثف في نظام متوازن

تلميح: فكر في العلاقة بين السائل وبخاره في نظام مغلق

التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط

ما الفرق بين المواد المتأينة والمواد غير المتأينة في المحاليل المائية؟

الإجابة: المواد المتأينة تتفكك إلى أيونات في المحلول وتوصل التيار الكهربائي، بينما المواد غير المتأينة لا تتأين ولا توصل التيار الكهربائي

الشرح: كلوريد الصوديوم مثال على المواد المتأينة بينما السكروز مثال على المواد غير المتأينة

تلميح: راجع سلوك كل نوع من المواد في المحلول المائي

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط

ما معادلة تفكك كلوريد الصوديوم في الماء؟

الإجابة: NaCl(s) → Na⁺(aq) + Cl⁻(aq)

الشرح: هذه المعادلة توضح كيف يتفكك كلوريد الصوديوم الصلب إلى أيونات الصوديوم والكلوريد في المحلول المائي

تلميح: تذكر أن كلوريد الصوديوم يتفكك إلى أيونات موجبة وسالبة

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

كم عدد جسيمات المذاب الناتجة من إذابة 1 مول من كلوريد الصوديوم في الماء؟

الإجابة: 2 مول من جسيمات المذاب (1 مول لأيونات Na⁺ و1 مول لأيونات Cl⁻)

الشرح: بسبب تفكك كلوريد الصوديوم إلى أيونين، فإن تركيز الجسيمات الكلي يصبح ضعف التركيز المولي للمادة الأصلية

تلميح: فكر في عدد الأيونات الناتجة من تفكك كل جزيء من كلوريد الصوديوم

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

كيف تؤثر إضافة مذاب غير متطاير على الضغط البخاري للمذيب؟

الإجابة: تقلل الضغط البخاري للمذيب

الشرح: وجود جسيمات المذاب يقلل من مساحة سطح المذيب المتاحة للتبخر، مما يقلل الضغط البخاري

تلميح: فكر في تأثير وجود جسيمات المذاب على سطح السائل

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

لماذا يعتبر الانخفاض في الضغط البخاري من الخواص الجامعة؟

الإجابة: لأنه يعتمد على عدد جسيمات المذاب في المحلول وليس على نوعها

الشرح: الخواص الجامعة تعتمد فقط على تركيز الجسيمات المذابة وليس على طبيعتها الكيميائية

تلميح: راجع تعريف الخواص الجامعة وعلاقتها بعدد الجسيمات

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: صعب

ما الفرق في تأثير المواد المتأينة والمواد غير المتأينة على الضغط البخاري؟

الإجابة: المواد المتأينة يكون تأثيرها أكبر على الضغط البخاري بسبب تزايد أعداد الأيونات الناتجة في المحلول

الشرح: المادة المتأينة تنتج عدداً أكبر من الجسيمات في المحلول مقارنة بالمادة غير المتأينة عند نفس التركيز المولي

تلميح: تذكر أن الخواص الجامعة تعتمد على عدد الجسيمات وليس نوعها

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: صعب

اذكر مثالين على مواد غير متأينة في المحاليل المائية

الإجابة: السكروز، الجلوكوز، الإيثانول

الشرح: هذه المواد تذوب في الماء ولكنها لا تتفكك إلى أيونات، لذلك لا توصل التيار الكهربائي

تلميح: فكر في المواد التي لا تتأين ولا توصل الكهرباء في المحلول

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

كيف يؤثر تركيز المذاب على الضغط البخاري للمحلول؟

الإجابة: كلما ازداد عدد جسيمات المذاب في المذيب قل الضغط البخاري الناتج

الشرح: زيادة تركيز المذاب تقلل من مساحة سطح المذيب المتاحة للتبخر، مما يقلل الضغط البخاري

تلميح: فكر في العلاقة العكسية بين تركيز المذاب والضغط البخاري

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط