الجدول 8-4 الخطوات الأساسية لكتابة المعادلات الكيميائية الموزونة لتفاعلات الإحلال المزدوج - كتاب الكيمياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال س: ماذا قرأت؟ صف ما يحدث: ماذا قرأت؟ صف ما يحدث للأيونات السالبة في تفاعلات الإحلال المزدوج.

الإجابة: تتبادل الأيونات السالبة أماكنها بين المركبين؛ فيرتبط كل أيون سالب بالأيون الموجب في المركب الآخر مكوناً مركبات جديدة.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** في تفاعلات الإحلال المزدوج، يتفاعل مركبان أيونيان قابلان للذوبان في الماء. الفكرة الأساسية هنا هي تبادل الأيونات بين المركبين. الأيونات الموجبة والسالبة لكل مركب تتبادل أماكنها. بالنسبة للأيونات السالبة (مثل الكلوريد Cl⁻، النترات NO₃⁻، الكبريتات SO₄²⁻)، فهي تترك الأيون الموجب الذي كانت مرتبطة به في المركب الأول، وترتبط بالأيون الموجب القادم من المركب الثاني. والعكس صحيح للأيونات الموجبة. هذا التبادل يؤدي إلى تكوين مركبين جديدين. إذا كان أحد المركبين الجديدين غير قابل للذوبان (راسب صلب)، أو غاز، أو ماء، فإن التفاعل يحدث. إذن، ما يحدث للأيونات السالبة هو: **تتبادل أماكنها بين المركبين؛ فيرتبط كل أيون سالب بالأيون الموجب في المركب الآخر مكوناً مركبات جديدة.**

سؤال س: 29: اكتب معادلات كيميائية رمزية موزونة لتفاعلات الإحلال المزدوج الآتية: 29. تتفاعل المادتان اللتان عن اليسار معًا لإنتاج يوديد الفضة الصلب ومحلول نترات الليثيوم.

الإجابة: $LiI(aq) + AgNO_3(aq) \rightarrow AgI(s) + LiNO_3(aq)$

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا من وصف التفاعل: - الناتج الأول: يوديد الفضة الصلب (AgI(s)). - الناتج الثاني: محلول نترات الليثيوم (LiNO₃(aq)). - المتفاعلين غير محددين بالاسم، لكنهما يجب أن يكونا المركبين الأصليين اللذين يحتويان على هذه الأيونات.
2. **الخطوة 2 (التحليل):** نحتاج إلى مركبين أوليين قابلين للذوبان يتفاعلان في إحلال مزدوج. بالنظر إلى النواتج: 1. يوديد الفضة (AgI) يتكون من أيون الفضة Ag⁺ وأيون اليوديد I⁻. 2. نترات الليثيوم (LiNO₃) يتكون من أيون الليثيوم Li⁺ وأيون النترات NO₃⁻. إذن، المتفاعلين يجب أن يكونا: - مركب يحتوي على Li⁺ و I⁻ (وهو يوديد الليثيوم LiI). - مركب يحتوي على Ag⁺ و NO₃⁻ (وهو نترات الفضة AgNO₃). كلاهما عادةً قابل للذوبان (aq).
3. **الخطوة 3 (كتابة المعادلة ووزنها):** نكتب الصيغ الأولية ونتبادل الأيونات: LiI(aq) + AgNO₃(aq) → ? بعد التبادل: يرتبط Li⁺ مع NO₃⁻ ليعطي LiNO₃(aq). ويرتبط Ag⁺ مع I⁻ ليعطي AgI(s). المعادلة الأولية: LiI(aq) + AgNO₃(aq) → AgI(s) + LiNO₃(aq) **الخطوة 4 (النتيجة):** نفحص التوازن الذري: عدد ذرات كل عنصر متساوٍ على جانبي المعادلة (Li:1, I:1, Ag:1, N:1, O:3). المعادلة موزونة بالفعل. إذن المعادلة الكيميائية الرمزية الموزونة هي: $$LiI(aq) + AgNO_3(aq) \rightarrow AgI(s) + LiNO_3(aq)$$

سؤال س: 30: 30. يتفاعل محلول كلوريد الباريوم مع محلول كربونات البوتاسيوم لإنتاج كربونات الباريوم الصلبة ومحلول كلوريد البوتاسيوم.

الإجابة: $BaCl_2(aq) + K_2CO_3(aq) \rightarrow BaCO_3(s) + 2KCl(aq)$

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد المتفاعلات والنواتج: - المتفاعل 1: محلول كلوريد الباريوم (BaCl₂(aq)). - المتفاعل 2: محلول كربونات البوتاسيوم (K₂CO₃(aq)). - الناتج 1: كربونات الباريوم الصلبة (BaCO₃(s)). - الناتج 2: محلول كلوريد البوتاسيوم (KCl(aq)).
2. **الخطوة 2 (كتابة المعادلة الأولية):** نكتب صيغ المتفاعلات والنواتج: BaCl₂(aq) + K₂CO₃(aq) → BaCO₃(s) + KCl(aq)
3. **الخطوة 3 (وزن المعادلة):** نفحص عدد الذرات لكل عنصر: - **الباريوم (Ba):** 1 ذرة على اليسار (في BaCl₂) و 1 على اليمين (في BaCO₃) → متوازن. - **الكربون (C):** 1 ذرة على اليسار (في K₂CO₃) و 1 على اليمين (في BaCO₃) → متوازن. - **الأكسجين (O):** 3 ذرات على اليسار (في K₂CO₃) و 3 على اليمين (في BaCO₃) → متوازن. - **البوتاسيوم (K):** 2 ذرة على اليسار (في K₂CO₃) و 1 فقط على اليمين (في KCl) → غير متوازن. - **الكلور (Cl):** 2 ذرة على اليسار (في BaCl₂) و 1 فقط على اليمين (في KCl) → غير متوازن. لتوازن البوتاسيوم والكلور، نضع معامل 2 أمام KCl على اليمين: BaCl₂(aq) + K₂CO₃(aq) → BaCO₃(s) + 2KCl(aq) الآن نفحص مرة أخرى: - K: 2 على اليسار، 2 على اليمين (في 2KCl) → متوازن. - Cl: 2 على اليسار، 2 على اليمين (في 2KCl) → متوازن. جميع الذرات متوازنة الآن.
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن المعادلة الكيميائية الرمزية الموزونة هي: $$BaCl_2(aq) + K_2CO_3(aq) \rightarrow BaCO_3(s) + 2KCl(aq)$$

سؤال س: 31: 31. يتفاعل محلول كبريتات الصوديوم مع محلول نترات الرصاص II لإنتاج كبريتات الرصاص II الصلبة ومحلول نترات الصوديوم.

الإجابة: $Na_2SO_4(aq) + Pb(NO_3)_2(aq) \rightarrow PbSO_4(s) + 2NaNO_3(aq)$

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد المتفاعلات والنواتج: - المتفاعل 1: محلول كبريتات الصوديوم (Na₂SO₄(aq)). - المتفاعل 2: محلول نترات الرصاص II (Pb(NO₃)₂(aq)). - الناتج 1: كبريتات الرصاص II الصلبة (PbSO₄(s)). - الناتج 2: محلول نترات الصوديوم (NaNO₃(aq)).
2. **الخطوة 2 (كتابة المعادلة الأولية):** نكتب صيغ المتفاعلات والنواتج: Na₂SO₄(aq) + Pb(NO₃)₂(aq) → PbSO₄(s) + NaNO₃(aq)
3. **الخطوة 3 (وزن المعادلة):** نفحص عدد الذرات لكل عنصر: - **الصوديوم (Na):** 2 ذرة على اليسار (في Na₂SO₄) و 1 فقط على اليمين (في NaNO₃) → غير متوازن. - **الكبريت (S):** 1 ذرة على اليسار و 1 على اليمين → متوازن. - **الأكسجين (O):** 4 في SO₄ + 6 في (NO₃)₂ = 10 على اليسار؛ 4 في SO₄ + 3 في NO₃ = 7 على اليمين → غير متوازن (سنوزنه مع النيتروجين). - **الرصاص (Pb):** 1 على اليسار و 1 على اليمين → متوازن. - **النيتروجين (N):** 2 ذرة على اليسار (في Pb(NO₃)₂) و 1 فقط على اليمين (في NaNO₃) → غير متوازن. لتوازن الصوديوم (Na) والنيتروجين (N)، نضع معامل 2 أمام NaNO₃ على اليمين: Na₂SO₄(aq) + Pb(NO₃)₂(aq) → PbSO₄(s) + 2NaNO₃(aq) الآن نفحص مرة أخرى: - Na: 2 على اليسار، 2 على اليمين (في 2NaNO₃) → متوازن. - N: 2 على اليسار، 2 على اليمين (في 2NaNO₃) → متوازن. - O: اليسار: 4 (من SO₄) + 6 (من (NO₃)₂) = 10؛ اليمين: 4 (من SO₄) + 6 (من 2NO₃، حيث كل NO₃ به 3 O) = 10 → متوازن. جميع الذرات متوازنة الآن.
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن المعادلة الكيميائية الرمزية الموزونة هي: $$Na_2SO_4(aq) + Pb(NO_3)_2(aq) \rightarrow PbSO_4(s) + 2NaNO_3(aq)$$

سؤال س: 32: 32. تحفيز يتفاعل حمض الإيثانويك (حمض الخل) $CH_3COOH$ مع هيدروكسيد البوتاسيوم لإنتاج إيثانوات البوتاسيوم (خلات البوتاسيوم) والماء.

الإجابة: $CH_3COOH(aq) + KOH(aq) \rightarrow CH_3COOK(aq) + H_2O(l)$

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات والمفهوم):** لنحدد المتفاعلات والنواتج: - المتفاعل 1: حمض الإيثانويك (حمض الخل) وهو حمض ضعيف، صيغته CH₃COOH(aq). - المتفاعل 2: هيدروكسيد البوتاسيوم، وهو قاعدة قوية، صيغته KOH(aq). - الناتج 1: إيثانوات البوتاسيوم (خلات البوتاسيوم)، وهو ملح، صيغته CH₃COOK(aq). - الناتج 2: الماء، H₂O(l). هذا تفاعل تعادل بين حمض وقاعدة.
2. **الخطوة 2 (كتابة المعادلة ووزنها):** نكتب الصيغ ونرى التبادل. في تفاعل التعادل، يتفاعل أيون الهيدروجين H⁺ من الحمض مع أيون الهيدروكسيد OH⁻ من القاعدة ليكون الماء H₂O. الجزء المتبقي من الحمض (أيون الإيثانوات CH₃COO⁻) يرتبط بأيون الفلز من القاعدة (K⁺) ليكون الملح. المعادلة الأولية: CH₃COOH(aq) + KOH(aq) → CH₃COOK(aq) + H₂O(l) **الخطوة 3 (النتيجة):** نفحص التوازن الذري: - الكربون (C): 2 على اليسار (في CH₃COOH) و 2 على اليمين (في CH₃COOK) → متوازن. - الهيدروجين (H): 4 على اليسار (4 في CH₃COOH + 1 في KOH) و 4 على اليمين (3 في CH₃COOK + 2 في H₂O) → متوازن. - الأكسجين (O): 2 في CH₃COOH + 1 في KOH = 3 على اليسار؛ 2 في CH₃COOK + 1 في H₂O = 3 على اليمين → متوازن. - البوتاسيوم (K): 1 على اليسار و 1 على اليمين → متوازن. المعادلة موزونة بالفعل. إذن المعادلة الكيميائية الرمزية الموزونة هي: $$CH_3COOH(aq) + KOH(aq) \rightarrow CH_3COOK(aq) + H_2O(l)$$

ما الخطوة الأولى في كتابة معادلة كيميائية موزونة لتفاعل إحلال مزدوج؟

• أ) تبادل الأيونات الموجبة والسالبة بين المركبات.
• ب) كتابة الصيغ الكيميائية للمتفاعلات.
• ج) وزن المعادلة الكيميائية.
• د) تحديد الحالة الفيزيائية للنواتج (صلب، سائل، غاز).

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: كتابة الصيغ الكيميائية للمتفاعلات.

الشرح: الخطوات الأساسية لكتابة المعادلات الموزونة لتفاعلات الإحلال المزدوج تبدأ بتحديد المواد المتفاعلة وكتابة صيغها الكيميائية الصحيحة قبل أي خطوة أخرى مثل تبادل الأيونات أو الموازنة.

تلميح: ابدأ بتحديد المواد التي تتفاعل مع بعضها.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

ما الذي يحدث للأيونات في تفاعل الإحلال المزدوج؟

• أ) تتحد الأيونات المتشابهة في الشحنة معاً.
• ب) تتحول الأيونات إلى ذرات متعادلة.
• ج) ترتبط الأيونات الموجبة من أحد المركبات مع الأيونات السالبة من المركب الآخر لتكوين نواتج جديدة.
• د) تختفي الأيونات وتتكون جزيئات غازية فقط.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: ترتبط الأيونات الموجبة من أحد المركبات مع الأيونات السالبة من المركب الآخر لتكوين نواتج جديدة.

الشرح: في تفاعل الإحلال المزدوج، يحدث تبادل للأيونات بين مركبين قابلين للذوبان. الأيون الموجب من المركب الأول يرتبط بالأيون السالب من المركب الثاني، والعكس صحيح، مما يؤدي إلى تكوين مركبين جديدين.

تلميح: فكر في تبادل الشركاء بين المركبات المتفاعلة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما الخطوة التي تأتي مباشرة بعد كتابة الصيغ الكيميائية للنواتج في عملية كتابة معادلة تفاعل إحلال مزدوج؟

• أ) تحديد الحالة الفيزيائية للمتفاعلات فقط.
• ب) كتابة المعادلة الكيميائية الكاملة ثم موازنتها.
• ج) حساب الكتلة المولية للمواد.
• د) توقع إذا كان التفاعل طارداً أو ماصاً للحرارة.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: كتابة المعادلة الكيميائية الكاملة ثم موازنتها.

الشرح: بعد تحديد صيغ النواتج من خلال تبادل الأيونات، تكتب المعادلة الكاملة التي تضم جميع المتفاعلات والنواتج. الخطوة التالية والأخيرة هي موازنة المعادلة للتأكد من تساوي عدد ذرات كل عنصر على طرفي المعادلة.

تلميح: بعد تحديد النواتج، يجب تجميع جميع أجزاء التفاعل في معادلة واحدة.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

أي من التفاعلات التالية يمثل تفاعل إحلال مزدوج ينتج مركباً صلباً (راسباً)؟

• أ) تفاعل حمض الهيدروكلوريك مع هيدروكسيد الصوديوم.
• ب) تفاعل محلول يوديد الليثيوم مع محلول نترات الفضة.
• ج) تفاعل محلول كلوريد الباريوم مع محلول كربونات البوتاسيوم.
• د) تفاعل حمض الخليك مع هيدروكسيد البوتاسيوم.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: تفاعل محلول كلوريد الباريوم مع محلول كربونات البوتاسيوم.

الشرح: في تفاعل كلوريد الباريوم (BaCl₂) مع كربونات البوتاسيوم (K₂CO₃)، ينتج كربونات الباريوم (BaCO₃) وهو مركب صلب (راسب) غير قابل للذوبان، وكلوريد البوتاسيوم (KCl) الذي يبقى في المحلول.

تلميح: ابحث عن التفاعل الذي ينتج مركباً غير قابل للذوبان في الماء.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب