صفحة 151 - كتاب الكيمياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 5: استعمل سلسلة النشاط الآتية للإجابة عن السؤال 5. الهالوجينات الأكثر نشاطاً فلور كلور بروم يود الأقل نشاطاً 5. أي التفاعلات الآتية تحدث بين الهالوجينات وأملاح الهاليدات ؟ a. F₂(g) + FeI₂(aq) → FeF₂(aq) + I₂(l) b. I₂(s) + MnBr₂(aq) → MnI₂(aq) + Br₂(g) c. Cl₂(s) + SrF₂(aq) → SrCl₂(aq) + F₂(g) d. Br₂(l) + CoCl₂(aq) → CoBr₂(aq) + Cl₂(g)

الإجابة: الإجابة الصحيحة: (أ)

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** تعتمد قدرة الهالوجين على إزاحة هاليد من ملحه على نشاطه الكيميائي. الهالوجين الأكثر نشاطاً يمكنه أن يحل محل الهالوجين الأقل نشاطاً في مركباته.
2. **الخطوة 2 (سلسلة النشاط):** من سلسلة النشاط المعطاة، ترتيب الهالوجينات من الأكثر نشاطاً إلى الأقل نشاطاً هو: الفلور (F) > الكلور (Cl) > البروم (Br) > اليود (I).
3. **الخطوة 3 (تطبيق القاعدة على الخيارات):** - **الخيار (أ):** $F_2(g) + FeI_2(aq) \rightarrow FeF_2(aq) + I_2(l)$ هنا، الفلور (F₂) يحاول إزاحة اليود (I) من يوديد الحديد. بما أن الفلور أكثر نشاطاً من اليود، فإن هذا التفاعل يحدث.
4. - **الخيار (ب):** $I_2(s) + MnBr_2(aq) \rightarrow MnI_2(aq) + Br_2(g)$ هنا، اليود (I₂) يحاول إزاحة البروم (Br) من بروميد المنجنيز. بما أن اليود أقل نشاطاً من البروم، فإن هذا التفاعل لا يحدث.
5. - **الخيار (ج):** $Cl_2(s) + SrF_2(aq) \rightarrow SrCl_2(aq) + F_2(g)$ هنا، الكلور (Cl₂) يحاول إزاحة الفلور (F) من فلوريد السترونشيوم. بما أن الكلور أقل نشاطاً من الفلور، فإن هذا التفاعل لا يحدث.
6. - **الخيار (د):** $Br_2(l) + CoCl_2(aq) \rightarrow CoBr_2(aq) + Cl_2(g)$ هنا، البروم (Br₂) يحاول إزاحة الكلور (Cl) من كلوريد الكوبالت. بما أن البروم أقل نشاطاً من الكلور، فإن هذا التفاعل لا يحدث.
7. **الخطوة 4 (النتيجة):** بناءً على تحليل سلسلة النشاط، التفاعل الوحيد الذي يمكن أن يحدث هو الذي يزيح فيه هالوجين أكثر نشاطاً هالوجيناً أقل نشاطاً من ملحه. إذن الإجابة هي: **(أ)**

سؤال 6: 6. ينتج عن احتراق الإيثانول ثنائي أكسيد الكربون وبخار ماء. ما المعادلة التي تصف ذلك ؟ a. C₂H₆O(l) + O₂(g) → CO₂(g) + H₂O(l) b. C₂H₆O(l) → 2CO₂(g) + 3H₂O(l) c. C₂H₆O(l) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 3H₂O(g) d. C₂H₆O(l) → 3O₂(l) + 2CO₂(g) + 3H₂O(g)

الإجابة: الإجابة الصحيحة: (ج)

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (تحديد المتفاعلات والنواتج):** احتراق الإيثانول ($C_2H_6O$) يعني تفاعله مع الأكسجين ($O_2$). وبما أنه احتراق كامل، فإن النواتج ستكون ثاني أكسيد الكربون ($CO_2$) وبخار الماء ($H_2O$). المعادلة الأولية غير الموزونة هي: $C_2H_6O(l) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + H_2O(g)$
2. **الخطوة 2 (موازنة ذرات الكربون):** لدينا ذرتي كربون في المتفاعلات ($C_2H_6O$)، لذا يجب أن يكون لدينا ذرتي كربون في النواتج. نضع المعامل 2 أمام $CO_2$: $C_2H_6O(l) + O_2(g) \rightarrow 2CO_2(g) + H_2O(g)$
3. **الخطوة 3 (موازنة ذرات الهيدروجين):** لدينا 6 ذرات هيدروجين في المتفاعلات ($C_2H_6O$)، لذا يجب أن يكون لدينا 6 ذرات هيدروجين في النواتج. نضع المعامل 3 أمام $H_2O$ (لأن $3 \times 2 = 6$): $C_2H_6O(l) + O_2(g) \rightarrow 2CO_2(g) + 3H_2O(g)$
4. **الخطوة 4 (موازنة ذرات الأكسجين):** نحسب عدد ذرات الأكسجين في النواتج أولاً: - من $2CO_2$: $2 \times 2 = 4$ ذرات أكسجين. - من $3H_2O$: $3 \times 1 = 3$ ذرات أكسجين. - المجموع في النواتج = $4 + 3 = 7$ ذرات أكسجين. في المتفاعلات، لدينا ذرة أكسجين واحدة في $C_2H_6O$. نحتاج إلى 6 ذرات أكسجين إضافية من $O_2$ لتصبح 7 ذرات. بما أن جزيء الأكسجين ($O_2$) يحتوي على ذرتين، فإننا نحتاج إلى 3 جزيئات من $O_2$ (لأن $3 \times 2 = 6$): $C_2H_6O(l) + 3O_2(g) \rightarrow 2CO_2(g) + 3H_2O(g)$
5. **الخطوة 5 (التحقق من الموازنة):** - الكربون: 2 في المتفاعلات، 2 في النواتج. (موزون) - الهيدروجين: 6 في المتفاعلات، 6 في النواتج. (موزون) - الأكسجين: $1 + (3 \times 2) = 7$ في المتفاعلات، $(2 \times 2) + (3 \times 1) = 7$ في النواتج. (موزون) **الخطوة 6 (النتيجة):** المعادلة الموزونة هي: $C_2H_6O(l) + 3O_2(g) \rightarrow 2CO_2(g) + 3H_2O(g)$ إذن الإجابة هي: **(ج)**

سؤال 7: 7. ما الصيغة الكيميائية لأكسيد الحديد III؟ a. Fe₂O₃ b. Fe₃O₂ c. FeO d. Fe₃O₃

الإجابة: الإجابة الصحيحة: (أ) Fe₂O₃

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (تحديد العناصر وحالات التأكسد):** - أكسيد الحديد III يعني أن لدينا عنصر الحديد (Fe) وعنصر الأكسجين (O). - الرقم الروماني III يشير إلى أن حالة تأكسد الحديد هي +3، أي $Fe^{3+}$. - الأكسيد يعني أن الأكسجين في حالة تأكسد -2، أي $O^{2-}$.
2. **الخطوة 2 (موازنة الشحنات):** لإنشاء مركب متعادل كهربائياً، يجب أن يكون مجموع الشحنات الموجبة مساوياً لمجموع الشحنات السالبة. - لدينا $Fe^{3+}$ و $O^{2-}$. - لإيجاد أقل عدد صحيح من الذرات يوازن الشحنات، نستخدم طريقة المقص: نأخذ قيمة الشحنة لكل أيون كعدد ذرات الأيون الآخر. - نحتاج إلى ذرتين من الحديد ($2 \times +3 = +6$). - نحتاج إلى ثلاث ذرات من الأكسجين ($3 \times -2 = -6$). - مجموع الشحنات: $+6 + (-6) = 0$.
3. **الخطوة 3 (كتابة الصيغة الكيميائية):** بناءً على الخطوة السابقة، الصيغة الكيميائية هي $Fe_2O_3$. إذن الإجابة هي: **(أ) $Fe_2O_3$**

سؤال 8: 8. إذا علمت أن التوزيع الإلكتروني لعنصر هو: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d⁵. فما رمز هذا العنصر ؟ a. Cu b. Cr c. Fe d. Ni

الإجابة: الإجابة الصحيحة: (ب) Cr

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (حساب العدد الكلي للإلكترونات):** التوزيع الإلكتروني المعطى هو: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^1 3d^5$. نجمع عدد الإلكترونات في كل مستوى فرعي: $2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 1 + 5 = 24$ إلكترون.
2. **الخطوة 2 (تحديد العدد الذري):** في الذرة المتعادلة، يكون عدد الإلكترونات مساوياً للعدد الذري. إذن، العدد الذري للعنصر هو 24.
3. **الخطوة 3 (تحديد العنصر):** بالرجوع إلى الجدول الدوري، العنصر الذي عدده الذري 24 هو الكروم (Cr). **ملاحظة:** هذا التوزيع الإلكتروني ($4s^1 3d^5$) هو توزيع استثنائي للكروم، حيث ينتقل إلكترون من المدار 4s إلى المدار 3d لتحقيق استقرار المدار 3d نصف الممتلئ.
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن رمز هذا العنصر هو: **(ب) Cr**

سؤال 9: 9. أي مما يأتي يمثل التوزيع الإلكتروني لعنصر الحديد؟ a. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶ b. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶ c. 1s² 2p⁶ 3p⁶ 3d⁶ d. 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁵

الإجابة: س 9: (أ) 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁶

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (تحديد العدد الذري للحديد):** الحديد (Fe) هو العنصر رقم 26 في الجدول الدوري، مما يعني أن ذرة الحديد المتعادلة تحتوي على 26 إلكتروناً.
2. **الخطوة 2 (كتابة التوزيع الإلكتروني للحديد):** نتبع مبدأ البناء التصاعدي وقاعدة هوند لملء المدارات بالإلكترونات: - $1s^2$ (2 إلكترون) - $2s^2$ (2 إلكترون) - $2p^6$ (6 إلكترونات) - $3s^2$ (2 إلكترون) - $3p^6$ (6 إلكترونات) - $4s^2$ (2 إلكترون) - $3d^6$ (6 إلكترونات) مجموع الإلكترونات: $2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 2 + 6 = 26$ إلكترون.
3. **الخطوة 3 (مقارنة بالخيارات):** - **الخيار (أ):** $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^6$. هذا التوزيع يطابق تماماً التوزيع الذي توصلنا إليه ويحتوي على 26 إلكتروناً.
4. - **الخيار (ب):** $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 3d^6$. هذا التوزيع ينقصه المدار $4s^2$ ويحتوي على 24 إلكتروناً فقط.
5. - **الخيار (ج):** $1s^2 2p^6 3p^6 3d^6$. هذا التوزيع غير مكتمل ويحتوي على 20 إلكتروناً فقط.
6. - **الخيار (د):** $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^5$. هذا التوزيع يحتوي على 25 إلكتروناً وهو التوزيع الإلكتروني للمنجنيز (Mn).
7. **الخطوة 4 (النتيجة):** التوزيع الإلكتروني الصحيح الذي يمثل عنصر الحديد هو الخيار (أ). إذن الإجابة هي: **(أ)**

سؤال 10: 10. اكتب معادلة كيميائية موزونة لتفاعل فلز الكالسيوم الصلب مع الماء لإنتاج هيدروكسيد الكالسيوم الذائب في المحلول وغاز الهيدروجين.

الإجابة: Ca(s) + 2H₂O(l) → Ca(OH)₂(aq) + H₂(g)

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (تحديد المتفاعلات والنواتج وحالاتها الفيزيائية):** - فلز الكالسيوم الصلب: $Ca(s)$ - الماء: $H_2O(l)$ - هيدروكسيد الكالسيوم الذائب في المحلول: $Ca(OH)_2(aq)$ - غاز الهيدروجين: $H_2(g)$ المعادلة الأولية غير الموزونة هي: $Ca(s) + H_2O(l) \rightarrow Ca(OH)_2(aq) + H_2(g)$
2. **الخطوة 2 (موازنة ذرات الكالسيوم):** لدينا ذرة كالسيوم واحدة في المتفاعلات وذرة كالسيوم واحدة في النواتج. الكالسيوم موزون.
3. **الخطوة 3 (موازنة ذرات الأكسجين):** لدينا ذرة أكسجين واحدة في المتفاعلات (في $H_2O$) وذرتي أكسجين في النواتج (في $Ca(OH)_2$). لموازنة الأكسجين، نضع المعامل 2 أمام $H_2O$ في المتفاعلات: $Ca(s) + 2H_2O(l) \rightarrow Ca(OH)_2(aq) + H_2(g)$
4. **الخطوة 4 (موازنة ذرات الهيدروجين):** نحسب عدد ذرات الهيدروجين بعد الخطوة 3: - في المتفاعلات: $2 \times 2 = 4$ ذرات هيدروجين (من $2H_2O$). - في النواتج: 2 ذرة هيدروجين (من $Ca(OH)_2$) + 2 ذرة هيدروجين (من $H_2$) = 4 ذرات هيدروجين. ذرات الهيدروجين موزونة أيضاً.
5. **الخطوة 5 (التحقق من الموازنة النهائية):** - الكالسيوم (Ca): 1 في المتفاعلات، 1 في النواتج. (موزون) - الأكسجين (O): 2 في المتفاعلات، 2 في النواتج. (موزون) - الهيدروجين (H): 4 في المتفاعلات، 4 في النواتج. (موزون) **الخطوة 6 (النتيجة):** المعادلة الكيميائية الموزونة هي: **$Ca(s) + 2H_2O(l) \rightarrow Ca(OH)_2(aq) + H_2(g)$**

سؤال 11: استعن بالمعادلة الكيميائية الآتية للإجابة عن السؤالين 11 و12: AlCl₃(aq) + Fe₂O₃(aq) → 11. ما نوع هذا التفاعل ؟ كيف عرفت ذلك من المتفاعلات ؟

الإجابة: تفاعل إحلال مزدوج، لأن المتفاعلات مركبان أيونيان في محلول مائي

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم نوع هذا التفاعل، ننظر إلى طبيعة المتفاعلات المعطاة: $AlCl_3(aq)$ و $Fe_2O_3(aq)$. - $AlCl_3$ هو كلوريد الألومنيوم، وهو مركب أيوني. - $Fe_2O_3$ هو أكسيد الحديد، وهو أيضاً مركب أيوني. - كلاهما مذاب في محلول مائي (aq)، مما يعني أنهما يتفككان إلى أيونات في المحلول. عندما يتفاعل مركبان أيونيان في محلول مائي، فإنهما يتبادلان الأيونات الموجبة والسالبة لتكوين مركبين جديدين. هذا النوع من التفاعلات يسمى **تفاعل إحلال مزدوج** (أو تبادل مزدوج). إذن نوع هذا التفاعل هو: **تفاعل إحلال مزدوج**، وقد عرفنا ذلك من المتفاعلات لأنها **مركبان أيونيان في محلول مائي**.

سؤال 12: استعن بالمعادلة الكيميائية الآتية للإجابة عن السؤالين 11 و12: AlCl₃(aq) + Fe₂O₃(aq) → 12. ماذا تتوقع أن ينتج عن هذا التفاعل ؟

الإجابة: ينتج عن التفاعل: 2AlCl₃ + Fe₂O₃ → 2FeCl₃ + Al₂O₃

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (تحديد الأيونات في المتفاعلات):** المتفاعلات هي $AlCl_3(aq)$ و $Fe_2O_3(aq)$. - من $AlCl_3$: لدينا أيونات الألومنيوم ($Al^{3+}$) وأيونات الكلوريد ($Cl^{-}$). - من $Fe_2O_3$: لدينا أيونات الحديد ($Fe^{3+}$) وأيونات الأكسيد ($O^{2-}$). (نلاحظ أن الحديد هنا ثلاثي التكافؤ بناءً على الصيغة $Fe_2O_3$).
2. **الخطوة 2 (توقع النواتج بتبادل الأيونات):** في تفاعل الإحلال المزدوج، تتبادل الأيونات الموجبة والسالبة أماكنها. أيون الألومنيوم ($Al^{3+}$) سيتحد مع أيون الأكسيد ($O^{2-}$)، وأيون الحديد ($Fe^{3+}$) سيتحد مع أيون الكلوريد ($Cl^{-}$). - المركب الأول الناتج: اتحاد $Al^{3+}$ مع $O^{2-}$. لتكوين مركب متعادل، نحتاج إلى ذرتين من الألومنيوم وثلاث ذرات من الأكسجين (لأن $2 \times +3 = +6$ و $3 \times -2 = -6$). فتكون الصيغة $Al_2O_3$. - المركب الثاني الناتج: اتحاد $Fe^{3+}$ مع $Cl^{-}$. لتكوين مركب متعادل، نحتاج إلى ذرة حديد واحدة وثلاث ذرات كلور (لأن $1 \times +3 = +3$ و $3 \times -1 = -3$). فتكون الصيغة $FeCl_3$.
3. **الخطوة 3 (كتابة المعادلة غير الموزونة):** $AlCl_3(aq) + Fe_2O_3(aq) \rightarrow FeCl_3(aq) + Al_2O_3(s)$ (عادةً ما يكون أكسيد الألومنيوم راسباً)
4. **الخطوة 4 (موازنة المعادلة):** - نبدأ بموازنة الألومنيوم (Al): لدينا 1 Al في المتفاعلات و 2 Al في النواتج. نضع 2 أمام $AlCl_3$: $2AlCl_3(aq) + Fe_2O_3(aq) \rightarrow FeCl_3(aq) + Al_2O_3(s)$ - الآن لدينا 6 ذرات كلور (Cl) في المتفاعلات ($2 \times 3$). يجب أن يكون لدينا 6 ذرات كلور في النواتج. نضع 2 أمام $FeCl_3$: $2AlCl_3(aq) + Fe_2O_3(aq) \rightarrow 2FeCl_3(aq) + Al_2O_3(s)$ - نوازن الحديد (Fe): لدينا 2 Fe في المتفاعلات (من $Fe_2O_3$) و 2 Fe في النواتج (من $2FeCl_3$). الحديد موزون. - نوازن الأكسجين (O): لدينا 3 O في المتفاعلات (من $Fe_2O_3$) و 3 O في النواتج (من $Al_2O_3$). الأكسجين موزون. **الخطوة 5 (النتيجة):** إذن، المعادلة الكيميائية الموزونة التي تصف نواتج هذا التفاعل هي: **$2AlCl_3(aq) + Fe_2O_3(aq) \rightarrow 2FeCl_3(aq) + Al_2O_3(s)$**

سؤال 13: 13. ما التوزيع الإلكتروني لأيون الفوسفور P³⁻؟ وضح كيف يختلف التوزيع الإلكتروني لذرة الفوسفور المتعادلة P عن التوزيع الإلكتروني لأيون الفوسفور ؟

الإجابة: التوزيع الإلكتروني لأيون الفوسفور P⁻³ هو: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ الذرة P تكتسب 3 إلكترونات. الاختلاف: الأيون اكتسب 3 إلكترونات.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (تحديد العدد الذري للفوسفور):** الفوسفور (P) هو العنصر رقم 15 في الجدول الدوري. هذا يعني أن ذرة الفوسفور المتعادلة تحتوي على 15 إلكتروناً.
2. **الخطوة 2 (كتابة التوزيع الإلكتروني لذرة الفوسفور المتعادلة P):** نوزع الـ 15 إلكتروناً حسب مبدأ البناء التصاعدي: $P: 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^3$
3. **الخطوة 3 (تحديد التوزيع الإلكتروني لأيون الفوسفور P³⁻):** الأيون $P^{3-}$ يعني أن ذرة الفوسفور قد اكتسبت 3 إلكترونات إضافية. هذه الإلكترونات ستضاف إلى المدار الفرعي الأعلى طاقة المتاح، وهو $3p$. - التوزيع الأصلي: $...3p^3$ - بإضافة 3 إلكترونات: $3p^3 + 3e^- \rightarrow 3p^6$ إذن، التوزيع الإلكتروني لأيون الفوسفور $P^{3-}$ هو: $P^{3-}: 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6$
4. **الخطوة 4 (توضيح الاختلاف):** - ذرة الفوسفور المتعادلة (P) لديها 15 إلكتروناً، وتوزيعها الإلكتروني ينتهي بـ $3p^3$. - أيون الفوسفور ($P^{3-}$) لديه $15 + 3 = 18$ إلكتروناً، وتوزيعها الإلكتروني ينتهي بـ $3p^6$. هذا التوزيع يماثل التوزيع الإلكتروني للغاز النبيل الأرغون (Ar)، مما يمنح الأيون استقراراً إضافياً. الاختلاف الرئيسي هو أن **أيون الفوسفور $P^{3-}$ اكتسب 3 إلكترونات إضافية مقارنة بذرة الفوسفور المتعادلة، مما أدى إلى امتلاء المدار الفرعي $3p$ وتحقيق التوزيع الإلكتروني للغاز النبيل**. **الخطوة 5 (النتيجة):** التوزيع الإلكتروني لأيون الفوسفور $P^{3-}$ هو: **$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6$** الاختلاف: **الأيون اكتسب 3 إلكترونات إضافية مقارنة بالذرة المتعادلة، مما أدى إلى اكتمال المدار الفرعي $3p$.**

أي التفاعلات الآتية تحدث بين الهالوجينات وأملاح الهاليدات، بناءً على سلسلة نشاط الهالوجينات (فلور > كلور > بروم > يود)؟

• أ) F₂(g) + FeI₂(aq) → FeF₂(aq) + I₂(l)
• ب) I₂(s) + MnBr₂(aq) → MnI₂(aq) + Br₂(g)
• ج) Cl₂(s) + SrF₂(aq) → SrCl₂(aq) + F₂(g)
• د) Br₂(l) + CoCl₂(aq) → CoBr₂(aq) + Cl₂(g)

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: F₂(g) + FeI₂(aq) → FeF₂(aq) + I₂(l)

الشرح: ١. سلسلة النشاط: فلور > كلور > بروم > يود. ٢. الهالوجين الأكثر نشاطاً (يسار) يحل محل الهالوجين الأقل نشاطاً (يمين) في الملح. ٣. في التفاعل الأول: الفلور (F₂) يحل محل اليود (I⁻) في FeI₂ لأن الفلور أكثر نشاطاً من اليود. ٤. التفاعلات الأخرى لا تحدث لأن الهالوجين المتفاعل أقل نشاطاً من الهالوجين في الملح.

تلميح: الهالوجين الأكثر نشاطاً يحل محل الهالوجين الأقل نشاطاً من ملحه.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

ما المعادلة الكيميائية الموزونة التي تصف احتراق الإيثانول (C₂H₆O) لينتج ثنائي أكسيد الكربون وبخار ماء؟

• أ) C₂H₆O(l) + O₂(g) → CO₂(g) + H₂O(l)
• ب) C₂H₆O(l) → 2CO₂(g) + 3H₂O(l)
• ج) C₂H₆O(l) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 3H₂O(g)
• د) C₂H₆O(l) → 3O₂(l) + 2CO₂(g) + 3H₂O(g)

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: C₂H₆O(l) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 3H₂O(g)

الشرح: ١. اكتب المتفاعلات: C₂H₆O + O₂. ٢. اكتب النواتج: CO₂ + H₂O (بخار). ٣. وازن الكربون: 2C في C₂H₆O → 2CO₂. ٤. وازن الهيدروجين: 6H في C₂H₆O → 3H₂O. ٥. وازن الأكسجين: في المتفاعلات: 1 (من C₂H₆O) + 2x (من O₂). في النواتج: 4 (من 2CO₂) + 3 (من 3H₂O) = 7. ٦. لحل المعادلة: 1 + 2x = 7 → 2x = 6 → x = 3. ٧. المعادلة الموزونة: C₂H₆O(l) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 3H₂O(g).

تلميح: تأكد من موازنة ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين على طرفي المعادلة.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

ما الصيغة الكيميائية الصحيحة لأكسيد الحديد (III)؟

• أ) Fe₂O₃
• ب) Fe₃O₂
• ج) FeO
• د) Fe₃O₃

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: Fe₂O₃

الشرح: ١. الحديد في حالة أكسدة +3 (Fe³⁺). ٢. الأكسيد له شحنة -2 (O²⁻). ٣. لتحييد الشحنة، نحتاج إلى شحنتين موجبتين (+3) وثلاث شحنات سالبة (-2). ٤. المضاعف المشترك الأصغر للشحنتين هو 6. ٥. عدد أيونات Fe³⁺ = 6 / 3 = 2 → Fe₂. ٦. عدد أيونات O²⁻ = 6 / 2 = 3 → O₃. ٧. الصيغة النهائية: Fe₂O₃.

تلميح: تذكر أن رقم الأكسدة (III) للحديد يعني شحنته +3، وشحنة الأكسيد -2.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: سهل

إذا كان التوزيع الإلكتروني لعنصر ما هو 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d⁵، فما رمز هذا العنصر؟

• أ) Cu
• ب) Cr
• ج) Fe
• د) Ni

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: Cr

الشرح: ١. اجمع الإلكترونات: 2+2+6+2+6+1+5 = 24 إلكترون. ٢. العدد الذري = 24. ٣. العنصر ذو العدد الذري 24 هو الكروم (Cr). ٤. التوزيع الإلكتروني للكروم في الحالة المستقرة هو 4s¹ 3d⁵ وليس 4s² 3d⁴، لأن نصف امتلاء أو امتلاء كامل لمدارات d يعطي استقراراً أكبر.

تلميح: احسب العدد الإجمالي للإلكترونات. تذكر أن الكروم له استثناء في امتلاء المدارات لتحقيق استقرار أكبر.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

أي مما يأتي يمثل التوزيع الإلكتروني الصحيح لعنصر الحديد (Fe) ذي العدد الذري 26؟

• أ) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶
• ب) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁶
• ج) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁵
• د) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s¹ 3d⁶

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶

الشرح: ١. العدد الذري للحديد (Fe) = 26. ٢. املأ المدارات بالترتيب: 1s² (2), 2s² (4), 2p⁶ (10), 3s² (12), 3p⁶ (18), 4s² (20), 3d⁶ (26). ٣. التوزيع الإلكتروني الكامل: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d⁶. ٤. الخيارات الأخرى إما ناقصة في عدد الإلكترونات أو لا تتبع ترتيب الامتلاء الصحيح.

تلميح: احسب العدد الذري للحديد (26)، ثم وزع الإلكترونات حسب مبدأ البناء التصاعدي وقاعدة هوند.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: سهل

ما القاعدة التي تحكم إمكانية حدوث تفاعل استبدال بين هالوجين وملح هاليد؟

• أ) الهالوجين الأقل نشاطاً يمكنه استبدال الهالوجين الأكثر نشاطاً في مركبه.
• ب) الهالوجين الأكثر نشاطاً يمكنه استبدال الهالوجين الأقل نشاطاً في مركبه.
• ج) أي هالوجين يمكنه استبدال أي هاليد بغض النظر عن النشاط.
• د) التفاعل يحدث فقط إذا كان الهالوجين والهاليد من نفس العنصر.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: الهالوجين الأكثر نشاطاً يمكنه استبدال الهالوجين الأقل نشاطاً في مركبه.

الشرح: ١. الهالوجينات مرتبة حسب نشاطها: فلور > كلور > بروم > يود. ٢. الهالوجين الحر (مثل F₂، Cl₂) يمكنه استبدال أيون الهاليد (مثل I⁻، Br⁻) في مركب إذا كان أكثر نشاطاً منه. ٣. لا يمكن للهالوجين الأقل نشاطاً استبدال الهالوجين الأكثر نشاطاً في مركبه.

تلميح: تذكر ترتيب الهالوجينات في سلسلة النشاط من الأكثر نشاطاً إلى الأقل.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما الخطوة الأولى لكتابة معادلة كيميائية موزونة لتفاعل احتراق مركب عضوي مثل الإيثانول؟

• أ) حساب الكتلة المولية لجميع المواد المتفاعلة.
• ب) كتابة صيغ المتفاعلات والنواتج الصحيحة مع تحديد حالاتها الفيزيائية.
• ج) تحديد النسبة المولية بين المتفاعلات فقط.
• د) موازنة ذرات الأكسجين قبل ذرات الكربون والهيدروجين.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: كتابة صيغ المتفاعلات والنواتج الصحيحة مع تحديد حالاتها الفيزيائية.

الشرح: ١. الخطوة الأولى: كتابة المتفاعلات (الوقود + O₂) والنواتج (CO₂ + H₂O) بصيغها الصحيحة. ٢. الخطوة الثانية: موازنة ذرات الكربون أولاً، ثم الهيدروجين، ثم الأكسجين. ٣. الخطوة الثالثة: التأكد من أن عدد الذرات متساوٍ في طرفي المعادلة وتحديث معاملات التوزان.

تلميح: ابدأ بكتابة الصيغة الكيميائية للمادة المحترقة (الوقود) والأكسجين والنواتج المعروفة.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

كيف تُشتق الصيغة الكيميائية لأكسيد فلز بحسب نظرية الأعداد التأكسدية؟

• أ) يجب أن تكون الصيغة أبسط نسبة ذرية بين العناصر.
• ب) يجب أن يكون مجموع الأعداد التأكسدية لجميع الذرات في المركب مساوياً للصفر.
• ج) يتم تحديدها بناءً على اللون والخصائص الفيزيائية للمركب.
• د) تكتب الصيغة بحيث يكون عدد ذرات الفلز مساوياً لعدد ذرات الأكسجين.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: يجب أن يكون مجموع الأعداد التأكسدية لجميع الذرات في المركب مساوياً للصفر.

الشرح: ١. حدد عدد التأكسد للفلز (مثل الحديد III يعني Fe³⁺). ٢. حدد عدد التأكسد للأكسجين (عادة -٢). ٣. أوجد أصغر عدد صحيح من ذرات كل عنصر يجعل المجموع الكلي للأعداد التأكسدية يساوي صفر. ٤. مثال: Fe³⁺ و O²⁻ → Fe₂O₃ لأن (2×(+3)) + (3×(-2)) = 0.

تلميح: تذكر أن عدد التأكسد للأكسجين في الأكاسيد هو -٢ عادةً.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

ما الخاصية الاستثنائية للتوزيع الإلكتروني 4s¹ 3d⁵ التي تميز العنصر الذي يمتلكه؟

• أ) يمثل حالة طاقة مثالية حيث تكون جميع المستويات الرئيسية ممتلئة.
• ب) يمثل حالة استقرار عالية لأن تحت المستوى d نصف ممتلئ (d⁵) والمستوى s به إلكترون واحد (s¹)، مما يقلل من التنافر بين الإلكترونات.
• ج) يدل على أن العنصر غاز نبيل لأنه يملك ثمانية إلكترونات في مستوى التكافؤ.
• د) يشير إلى أن العنصر فقد إلكترونات ليصبح أيوناً موجباً.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: يمثل حالة استقرار عالية لأن تحت المستوى d نصف ممتلئ (d⁵) والمستوى s به إلكترون واحد (s¹)، مما يقلل من التنافر بين الإلكترونات.

الشرح: ١. التوزيع 3d⁵ يعني أن المدارات الخمسة في تحت المستوى d تحتوي كل على إلكترون واحد (نصف ممتلئ). ٢. التوزيع 4s¹ يعني أن المستوى s به إلكترون واحد. ٣. هذا التوزيع (d⁵ s¹) أكثر استقراراً من التوزيع المتوقع (d⁴ s²) بسبب تقليل التنافر الإلكتروني-الإلكتروني. ٤. هذا التوزيع مميز لعنصر الكروم (Cr).

تلميح: فكر في استقرار التوزيعات نصف الممتلئة أو الممتلئة تماماً للإلكترونات.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: صعب

ما الفرق الرئيسي بين التوزيع الإلكتروني لذرة متعادلة والتوزيع الإلكتروني لأيونها؟

• أ) يختلف ترتيب امتلاء المدارات فقط، بينما يبقى عدد الإلكترونات نفسه.
• ب) يختلف عدد الإلكترونات، حيث يكتسب الأيون السالب إلكترونات أو يفقد الأيون الموجب إلكترونات مقارنة بالذرة المتعادلة.
• ج) لا يوجد فرق، فالتوزيع الإلكتروني يبقى كما هو سواء للذرة أو الأيون.
• د) يختلف العدد الذري للعنصر عند تحوله إلى أيون.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: يختلف عدد الإلكترونات، حيث يكتسب الأيون السالب إلكترونات أو يفقد الأيون الموجب إلكترونات مقارنة بالذرة المتعادلة.

الشرح: ١. الذرة المتعادلة: عدد الإلكترونات = العدد الذري (عدد البروتونات). ٢. الأيون الموجب (كاتيون): يفقد إلكترونات، فيصبح عدد الإلكترونات أقل من العدد الذري. ٣. الأيون السالب (أنيون): يكتسب إلكترونات، فيصبح عدد الإلكترونات أكبر من العدد الذري. ٤. مثال: ذرة P (15 إلكترون) vs أيون P³⁻ (18 إلكترون) - اكتسب 3 إلكترونات.

تلميح: تذكر أن الذرة المتعادلة عدد بروتوناتها = عدد إلكتروناتها، بينما الأيون لا.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط