أسئلة الإجابات القصيرة - كتاب الكيمياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 9: 9. عينة من كربونات الكالسيوم كتلتها g 36.41 تحتوي على g 14.58 من الكالسيوم و g 4.36 من الكربون. ما كتلة الأكسجين في العينة؟ وما النسبة المئوية بالكتلة لكل عنصر في المركب؟

الإجابة: س: 9 - كتلة الأكسجين = $36.41 - (14.58 + 4.36) = 17.47\text{ g}$ - النسبة المئوية بالكتلة: $\frac{14.58}{36.41} \times 100 = 40.04\% = \text{Ca}\%$ $\frac{4.36}{36.41} \times 100 = 11.97\% = \text{C}\%$ $\frac{17.47}{36.41} \times 100 = 47.98\% = \text{O}\%$

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - الكتلة الكلية للعينة (كربونات الكالسيوم): 36.41 g - كتلة الكالسيوم في العينة: 14.58 g - كتلة الكربون في العينة: 4.36 g
2. **الخطوة 2 (إيجاد كتلة الأكسجين):** كتلة المركب = كتلة الكالسيوم + كتلة الكربون + كتلة الأكسجين. إذن، كتلة الأكسجين = الكتلة الكلية - (كتلة الكالسيوم + كتلة الكربون). بالتعويض: $$\text{كتلة الأكسجين} = 36.41 - (14.58 + 4.36) = 17.47 \text{ g}$$
3. **الخطوة 3 (حساب النسبة المئوية للكالسيوم):** النسبة المئوية بالكتلة = (كتلة العنصر / الكتلة الكلية للمركب) × 100. للكالسيوم: $$\frac{14.58}{36.41} \times 100 = 40.04\%$$
4. **الخطوة 4 (حساب النسبة المئوية للكربون):** للكربون: $$\frac{4.36}{36.41} \times 100 = 11.97\%$$
5. **الخطوة 5 (حساب النسبة المئوية للأكسجين):** للأكسجين: $$\frac{17.47}{36.41} \times 100 = 47.98\%$$
6. **الخطوة 6 (النتيجة):** إذن: - كتلة الأكسجين = **17.47 g** - النسبة المئوية للكالسيوم = **40.04%** - النسبة المئوية للكربون = **11.97%** - النسبة المئوية للأكسجين = **47.98%**

سؤال 10: 10. اكتب عدد البروتونات، والإلكترونات، والنيوترونات لكل نظير في الجدول أعلاه.

الإجابة: س: 10: $p=10, e=10, n=10 : ^{20}\text{Ne} -$ $p=10, e=10, n=11 : ^{21}\text{Ne} -$ $p=10, e=10, n=12 : ^{22}\text{Ne} -$

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن النظير يُرمز له بالصيغة $^{A}\text{X}$، حيث: - A: العدد الكتلي (عدد البروتونات + عدد النيوترونات). - X: رمز العنصر. عدد البروتونات (p) ثابت لكل نظائر العنصر الواحد. عدد الإلكترونات (e) يساوي عدد البروتونات في الذرة المتعادلة. عدد النيوترونات (n) = العدد الكتلي (A) - عدد البروتونات (p).
2. **الخطوة 2 (تطبيق على النيون):** النيون (Ne) عدده الذري (عدد البروتونات) = 10. لذلك، في أي نظير للنيون: - عدد البروتونات p = 10. - عدد الإلكترونات e = 10 (لأن الذرة متعادلة).
3. **الخطوة 3 (حساب عدد النيوترونات لكل نظير):** - للنظير $^{20}\text{Ne}$: n = 20 - 10 = **10**. - للنظير $^{21}\text{Ne}$: n = 21 - 10 = **11**. - للنظير $^{22}\text{Ne}$: n = 22 - 10 = **12**.
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن: - $^{20}\text{Ne}$: **p=10, e=10, n=10** - $^{21}\text{Ne}$: **p=10, e=10, n=11** - $^{22}\text{Ne}$: **p=10, e=10, n=12**

سؤال 11: 11. احسب متوسط الكتلة الذرية للنيون، مستعيناً بالبيانات في الجدول أعلاه.

الإجابة: س: 11: $\bar{m} = (19.992 \times 0.9048) + (20.994 \times 0.0027) + (21.991 \times 0.0925) = 20.18\text{ amu}$

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات والقانون):** لنحدد ما لدينا من الجدول (المفترض): - النظير $^{20}\text{Ne}$: كتلته = 19.992 amu، ووفرة نسبية = 0.9048 (أو 90.48%). - النظير $^{21}\text{Ne}$: كتلته = 20.994 amu، ووفرة نسبية = 0.0027 (أو 0.27%). - النظير $^{22}\text{Ne}$: كتلته = 21.991 amu، ووفرة نسبية = 0.0925 (أو 9.25%). قانون متوسط الكتلة الذرية: $$\bar{m} = (m_1 \times f_1) + (m_2 \times f_2) + (m_3 \times f_3)$$ حيث m هي كتلة النظير، و f هي وفرة النظير (ككسر عشري).
2. **الخطوة 2 (الحساب):** بالتعويض في القانون: $$\bar{m} = (19.992 \times 0.9048) + (20.994 \times 0.0027) + (21.991 \times 0.0925)$$ نحسب كل جزء: - $19.992 \times 0.9048 = 18.089$ - $20.994 \times 0.0027 = 0.0567$ - $21.991 \times 0.0925 = 2.034$ ثم نجمع: $$\bar{m} = 18.089 + 0.0567 + 2.034 = 20.1797 \approx 20.18$$
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن متوسط الكتلة الذرية للنيون = **20.18 amu**

سؤال 12: 12. افترض أن للعنصر Q ثلاثة نظائر: $^{248}\text{Q}$ ، $^{252}\text{Q}$ ، $^{259}\text{Q}$. فإذا كانت الكتلة الذرية للعنصر Q تساوي 258.63 وحدة كتل ذرية فما النظير الأكثر وجوداً في الطبيعة؟ اشرح إجابتك.

الإجابة: س: 12: النظير الأكثر وجودًا هو Q-259؛ لأن الكتلة الذرية المتوسطة (258.63 amu) قريبة جدًا من 259، مما يدل على أنه النظير السائد.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن الكتلة الذرية للعنصر هي متوسط مرجح لكتل نظائره، حيث يكون للنظير الأكثر وفرة (وجوداً في الطبيعة) تأثير أكبر على هذا المتوسط.
2. **الخطوة 2 (تحليل المعطيات):** لدينا ثلاثة نظائر للعنصر Q: - $^{248}\text{Q}$ كتلته 248 amu. - $^{252}\text{Q}$ كتلته 252 amu. - $^{259}\text{Q}$ كتلته 259 amu. الكتلة الذرية للعنصر Q (المتوسط) = 258.63 amu.
3. **الخطوة 3 (المقارنة والاستنتاج):** الكتلة الذرية المتوسطة (258.63 amu) قريبة جداً من كتلة النظير $^{259}\text{Q}$ (259 amu)، وأبعد بكثير عن كتل النظيرين الآخرين (248 و 252 amu). هذا يعني أن النظير $^{259}\text{Q}$ له الوفرة النسبية الأعلى (النسبة الأكبر في الطبيعة)، لأنه يساهم بشكل أكبر في رفع المتوسط ليصبح قريباً من 259.
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن النظير الأكثر وجوداً في الطبيعة هو: **$^{259}\text{Q}$**

سؤال 13: 13. يتحلل اليود - 131 إشعاعيًا، ويكون نظيرًا يحتوي على 54 بروتونًا، و 77 نيوترونًا. ما نوع التحلل الذي حدث لهذا النظير؟ فسر إجابتك.

الإجابة: س: 13: تحلل بيتا السالبة ($\beta^-$)؛ لأن عدد البروتونات زاد ($54 \leftarrow 53$) ونقص النيوترونات ($77 \leftarrow 78$) مع بقاء العدد الكتلي 131 ثابتًا.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات والمفهوم):** لنحدد ما لدينا: - النظير الأصلي: اليود-131 ($^{131}\text{I}$). - عدد بروتونات اليود (I) = 53 (من الجدول الدوري). - العدد الكتلي لليود-131 = 131. - عدد نيوترونات اليود-131 = 131 - 53 = 78. بعد التحلل: - النظير الناتج يحتوي على: 54 بروتونًا، و 77 نيوترونًا. - العدد الكتلي للناتج = 54 + 77 = 131 (ثابت).
2. **الخطوة 2 (تحليل التغير):** نلاحظ: - عدد البروتونات زاد من 53 إلى 54 (زيادة بروتون واحد). - عدد النيوترونات نقص من 78 إلى 77 (نقص نيوترون واحد). - العدد الكتلي بقي 131 (لم يتغير).
3. **الخطوة 3 (تحديد نوع التحلل):** هذا النمط من التغير (زيادة بروتون واحد ونقص نيوترون واحد مع ثبات العدد الكتلي) هو بالضبط ما يحدث في **تحلل بيتا السالبة ($\beta^-$)**. في تحلل بيتا السالبة: - يتحول نيوترون إلى بروتون + إلكترون (يُطلق كجسيم بيتا) + نيوترينو. - النتيجة: زيادة عدد البروتونات بواحد، ونقص عدد النيوترونات بواحد، وثبات العدد الكتلي.
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن نوع التحلل الذي حدث هو: **تحلل بيتا السالبة ($\beta^-$)**

عينة من كربونات الكالسيوم كتلتها 36.41 g تحتوي على 14.58 g من الكالسيوم و 4.36 g من الكربون. ما كتلة الأكسجين في العينة؟ وما النسبة المئوية بالكتلة لكل عنصر في المركب؟

• أ) كتلة الأكسجين = 17.47 g، النسب: Ca: 40.04%، C: 11.97%، O: 47.98%
• ب) كتلة الأكسجين = 18.47 g، النسب: Ca: 40.04%، C: 11.97%، O: 48.99%
• ج) كتلة الأكسجين = 17.47 g، النسب: Ca: 50.04%، C: 10.97%، O: 37.99%
• د) كتلة الأكسجين = 16.47 g، النسب: Ca: 45.04%، C: 15.97%، O: 38.99%

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: كتلة الأكسجين = 17.47 g، النسب: Ca: 40.04%، C: 11.97%، O: 47.98%

الشرح: 1. كتلة الأكسجين = الكتلة الكلية - (كتلة Ca + كتلة C) = 36.41 - (14.58 + 4.36) = 17.47 g. 2. نسبة الكالسيوم = (14.58 / 36.41) × 100 = 40.04%. 3. نسبة الكربون = (4.36 / 36.41) × 100 = 11.97%. 4. نسبة الأكسجين = (17.47 / 36.41) × 100 = 47.98%.

تلميح: تذكر: كتلة المركب = مجموع كتل العناصر المكونة له. النسبة المئوية = (كتلة العنصر / الكتلة الكلية) × 100.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

بالنظر إلى بيانات نظائر النيون في الجدول، ما عدد البروتونات والإلكترونات والنيوترونات في نظير النيون-22 (²²Ne)؟

• أ) p=10, e=10, n=10
• ب) p=10, e=10, n=11
• ج) p=10, e=10, n=12
• د) p=12, e=12, n=10

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: p=10, e=10, n=12

الشرح: 1. العدد الذري للنيون (من الجدول) = 10، لذا عدد البروتونات p = 10. 2. الذرة متعادلة، لذا عدد الإلكترونات e = عدد البروتونات = 10. 3. العدد الكتلي للنظير ²²Ne هو 22، لذا عدد النيوترونات n = 22 - 10 = 12.

تلميح: عدد البروتونات = العدد الذري. عدد الإلكترونات = عدد البروتونات في الذرة المتعادلة. عدد النيوترونات = العدد الكتلي - عدد البروتونات.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: سهل

باستخدام بيانات نظائر النيون في الجدول (الكتلة والوفرة)، احسب متوسط الكتلة الذرية للنيون.

• أ) 20.00 amu
• ب) 20.18 amu
• ج) 21.00 amu
• د) 19.99 amu

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: 20.18 amu

الشرح: 1. حول الوفرة النسبية إلى كسور عشرية: ²⁰Ne: 90.48% = 0.9048، ²¹Ne: 0.27% = 0.0027، ²²Ne: 9.25% = 0.0925. 2. متوسط الكتلة = (19.992 × 0.9048) + (20.994 × 0.0027) + (21.991 × 0.0925). 3. الحساب: (18.089) + (0.0567) + (2.034) = 20.1797 ≈ 20.18 amu.

تلميح: متوسط الكتلة الذرية = مجموع (كتلة كل نظير × وفرة النسبية له). تأكد من تحويل النسبة المئوية إلى كسر عشري.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

إذا كانت الكتلة الذرية المتوسطة للعنصر Q تساوي 258.63 amu، وكان له ثلاثة نظائر كتلتها 248 amu و 252 amu و 259 amu، فأي النظائر هو الأكثر وفرة في الطبيعة؟

• أ) النظير ²⁴⁸Q
• ب) النظير ²⁵²Q
• ج) النظير ²⁵⁹Q
• د) لا يمكن تحديده

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: النظير ²⁵⁹Q

الشرح: 1. الكتلة الذرية المتوسطة (258.63 amu) قريبة جداً من كتلة النظير ²⁵⁹Q (259 amu). 2. وهي أبعد بكثير عن كتل النظيرين الآخرين (248 و 252 amu). 3. هذا يعني أن النظير ²⁵⁹Q له التأثير الأكبر على المتوسط، وبالتالي هو الأكثر وفرة.

تلميح: الكتلة الذرية المتوسطة هي متوسط مرجح. النظير الذي تكون كتلته أقرب إلى المتوسط يكون عادةً الأكثر وفرة.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط

يتحلل اليود-131 (⁵³I) إشعاعياً لينتج نظيراً يحتوي على 54 بروتوناً و 77 نيوتروناً. ما نوع هذا التحلل الإشعاعي؟

• أ) تحلل ألفا (α)
• ب) تحلل بيتا السالب (β⁻)
• ج) تحلل بيتا الموجب (β⁺)
• د) اصطياد إلكترون

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: تحلل بيتا السالب (β⁻)

الشرح: 1. اليود-131: العدد الذري 53 (بروتونات)، العدد الكتلي 131، لذا النيوترونات = 131 - 53 = 78. 2. الناتج: بروتونات = 54، نيوترونات = 77، العدد الكتلي = 54+77=131 (ثابت). 3. التغير: زيادة بروتون واحد (53→54)، نقص نيوترون واحد (78→77). هذا مطابق لتحلل بيتا السالب حيث يتحول نيوترون إلى بروتون.

تلميح: قارن بين عدد البروتونات والنيوترونات قبل التحلل وبعده. تحلل بيتا السالب يحول نيوتروناً إلى بروتون.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: صعب