ماذا قرأت؟ - كتاب الكيمياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 1: يستخدم الخارصين Zn في جلفنة الحديد لحمايته من التأكل. احسب عدد ذرات 2.5 mol منه.

الإجابة: 1.5 × 10²⁴ ذرة Zn

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - كمية المادة: n = 2.5 mol من الخارصين (Zn). - ثابت أفوجادرو: N_A = 6.02 × 10²³ جسيم/مول.
2. **الخطوة 2 (القانون):** نستخدم العلاقة بين عدد المولات وعدد الذرات: $$N = n \times N_A$$ حيث: N = عدد الذرات. n = عدد المولات. N_A = عدد أفوجادرو.
3. **الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض في القانون: $$N = 2.5 \times (6.02 \times 10^{23})$$ $$N = 15.05 \times 10^{23}$$ $$N = 1.505 \times 10^{24}$$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن عدد ذرات الخارصين = **1.5 × 10²⁴ ذرة Zn** (بالتقريب لأقرب منزلتين عشريتين).

سؤال 2: احسب عدد الجزيئات في 11.5 mol من الماء H₂O.

الإجابة: س: 2: 6.92 × 10²⁴ جزيئاً من H₂O

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - كمية المادة: n = 11.5 mol من الماء (H₂O). - ثابت أفوجادرو: N_A = 6.02 × 10²³ جسيم/مول.
2. **الخطوة 2 (القانون):** نستخدم العلاقة بين عدد المولات وعدد الجزيئات: $$N = n \times N_A$$ حيث: N = عدد الجزيئات. n = عدد المولات. N_A = عدد أفوجادرو.
3. **الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض في القانون: $$N = 11.5 \times (6.02 \times 10^{23})$$ $$N = 69.23 \times 10^{23}$$ $$N = 6.923 \times 10^{24}$$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن عدد جزيئات الماء = **6.92 × 10²⁴ جزيئاً من H₂O** (بالتقريب لأقرب منزلتين عشريتين).

سؤال 3: تستخدم نترات الفضة AgNO₃ في تحضير أنواع متعددة من هاليدات الفضة المستخدمة في التصوير الفوتوغرافي. ما عدد وحدات الصيغة في 3.25 mol من AgNO₃؟

الإجابة: س: 3: 1.96 × 10²⁴ وحدة صيغة من AgNO₃

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - كمية المادة: n = 3.25 mol من نترات الفضة (AgNO₃). - ثابت أفوجادرو: N_A = 6.02 × 10²³ وحدة صيغة/مول. ملاحظة: المركبات الأيونية مثل AgNO₃ لا تتكون من جزيئات، بل من وحدات صيغة.
2. **الخطوة 2 (القانون):** نستخدم العلاقة بين عدد المولات وعدد وحدات الصيغة: $$N = n \times N_A$$ حيث: N = عدد وحدات الصيغة. n = عدد المولات. N_A = عدد أفوجادرو.
3. **الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض في القانون: $$N = 3.25 \times (6.02 \times 10^{23})$$ $$N = 19.565 \times 10^{23}$$ $$N = 1.9565 \times 10^{24}$$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن عدد وحدات الصيغة = **1.96 × 10²⁴ وحدة صيغة من AgNO₃** (بالتقريب لأقرب منزلتين عشريتين).

سؤال 4: تحفيز احسب عدد ذرات الأكسجين في 5.0 mol من جزيئات O₂.

الإجابة: س: 4: 6.0 × 10²⁴ ذرة أكسجين (O)

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - كمية المادة: n = 5.0 mol من جزيئات الأكسجين (O₂). - ثابت أفوجادرو: N_A = 6.02 × 10²³ جسيم/مول. - كل جزيء O₂ يحتوي على ذرتين من الأكسجين.
2. **الخطوة 2 (القانون):** أولاً، نحسب عدد جزيئات O₂: $$N_{(جزيئات)} = n \times N_A$$ ثم نحسب عدد ذرات الأكسجين: $$N_{(ذرات)} = N_{(جزيئات)} \times 2$$ يمكن دمج الخطوتين في قانون واحد: $$N_{(ذرات)} = n \times N_A \times 2$$
3. **الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض في القانون: $$N_{(ذرات)} = 5.0 \times (6.02 \times 10^{23}) \times 2$$ $$N_{(ذرات)} = 5.0 \times 12.04 \times 10^{23}$$ $$N_{(ذرات)} = 60.2 \times 10^{23}$$ $$N_{(ذرات)} = 6.02 \times 10^{24}$$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن عدد ذرات الأكسجين = **6.0 × 10²⁴ ذرة أكسجين (O)** (بالتقريب لأقرب منزلتين عشريتين).

سؤال ماذا قرأت؟: ماذا قرأت؟ اكتب عاملي التحويل اللذين يمكن الحصول عليهما من عدد أفوجادرو.

الإجابة: س: ماذا قرأت؟ عاملا التحويل من عدد أفوجادرو ج: $\frac{1 \text{ mol}}{6.02 \times 10^{23} \text{ جسيم ممثل}}$ ، $\frac{6.02 \times 10^{23} \text{ جسيم ممثل}}{1 \text{ mol}}$

خطوات الحل:

1. **الشرح:** عدد أفوجادرو (N_A) هو ثابت فيزيائي مهم جداً في الكيمياء، وقيمته 6.02 × 10²³. هذا العدد يمثل عدد الجسيمات الممثلة (ذرات، جزيئات، أيونات، أو وحدات صيغة) الموجودة في مول واحد من المادة. من هذا التعريف، يمكننا استنتاج عاملين للتحويل بين وحدتي قياس الكمية: المول (mol) وعدد الجسيمات. عامل التحويل هو كسر يساوي الواحد الصحيح، حيث يكون البسط والمقام مكافئين لبعضهما بوحدات مختلفة. إذن العاملان هما: 1. $\frac{1 \text{ mol}}{6.02 \times 10^{23} \text{ جسيم ممثل}}$: يُستخدم لتحويل عدد الجسيمات إلى عدد المولات. 2. $\frac{6.02 \times 10^{23} \text{ جسيم ممثل}}{1 \text{ mol}}$: يُستخدم لتحويل عدد المولات إلى عدد الجسيمات.

ما القانون المستخدم لحساب عدد الذرات أو الجسيمات (N) إذا عُلم عدد المولات (n)؟

• أ) n = N / N_A
• ب) N = n × N_A
• ج) N_A = N × n
• د) n = N_A / N

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: N = n × N_A

الشرح: 1. القانون الأساسي هو: عدد الجسيمات = عدد المولات × عدد أفوجادرو. 2. حيث N_A = 6.02 × 10²³ جسيم/مول. 3. مثال: لحساب عدد ذرات 2.5 mol من الخارصين: N = 2.5 × (6.02 × 10²³) = 1.5 × 10²⁴ ذرة.

تلميح: يتضمن القانون ثابتاً أساسياً في الكيمياء يربط بين العالم المجهري والعالم الماكروسكوبي.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

ما الفرق بين حساب عدد 'الجزيئات' لمركب تساهمي مثل الماء (H₂O) وعدد 'وحدات الصيغة' لمركب أيوني مثل نترات الفضة (AgNO₃) عند تطبيق قانون عدد أفوجادرو؟

• أ) القانون مختلف: للمركبات التساهمية N = n × N_A، وللأيونية N = n / N_A.
• ب) لا فرق في القانون (N = n × N_A)، لكن نوع الجسيم المحسوب يختلف: جزيئات للمركبات التساهمية، ووحدات صيغة للمركبات الأيونية.
• ج) الفرق في قيمة ثابت أفوجادرو المستخدم، فهو أكبر للمركبات الأيونية.
• د) يتم حساب عدد الذرات للمركبات التساهمية، وعدد الأيونات للمركبات الأيونية.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: لا فرق في القانون (N = n × N_A)، لكن نوع الجسيم المحسوب يختلف: جزيئات للمركبات التساهمية، ووحدات صيغة للمركبات الأيونية.

الشرح: 1. القانون الرياضي واحد: N = n × N_A. 2. الاختلاف في طبيعة الجسيم المحسوب: - المركبات التساهمية (مثل H₂O): تتكون من جزيئات مستقلة، فنحسب عدد الجزيئات. - المركبات الأيونية (مثل AgNO₃): تتكون من شبكة أيونية، فنحسب عدد وحدات الصيغة (أصغر نسبة للأيونات في المركب).

تلميح: فكر في طبيعة الرابطة الكيميائية في كل نوع من المركبات.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط

إذا أردت حساب عدد الذرات داخل جزيء (مثل ذرات الأكسجين في جزيئات O₂)، فما التعديل الذي يجب إجراؤه على القانون الأساسي N = n × N_A؟

• أ) قسمة الناتج على عدد الذرات الموجودة في الجزيء الواحد.
• ب) لا يحتاج القانون لأي تعديل، الناتج يعطي عدد الذرات مباشرة.
• ج) ضرب الناتج في عدد الذرات الموجودة في الجزيء الواحد. أي: N(ذرات) = n × N_A × (عدد الذرات في الجزيء).
• د) استخدام قيمة مختلفة لثابت أفوجادرو عند حساب الذرات داخل الجزيئات.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: ضرب الناتج في عدد الذرات الموجودة في الجزيء الواحد. أي: N(ذرات) = n × N_A × (عدد الذرات في الجزيء).

الشرح: 1. احسب عدد الجزيئات أولاً باستخدام القانون: N(جزيئات) = n × N_A. 2. ثم اضرب الناتج في عدد الذرات من النوع المطلوب داخل الجزيء الواحد. 3. مثال: لحساب ذرات O في 5.0 mol من O₂: N = 5.0 × (6.02×10²³) × 2 = 6.0×10²⁴ ذرة.

تلميح: جزيء الأكسجين ثنائي الذرة.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

ما عاملا التحويل اللذان يمكن الحصول عليهما من عدد أفوجادرو (N_A = 6.02 × 10²³)؟

• أ) 1 g / 1 mol ، و 1 mol / 1 g.
• ب) 6.02 × 10²³ جسيم / 1 L ، و 1 L / (6.02 × 10²³ جسيم).
• ج) 1 mol / (6.02 × 10²³ جسيم) ، و (6.02 × 10²³ جسيم) / 1 mol.
• د) 6.02 × 10²³ ذرة / 1 جزيء ، و 1 جزيء / (6.02 × 10²³ ذرة).

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: 1 mol / (6.02 × 10²³ جسيم) ، و (6.02 × 10²³ جسيم) / 1 mol.

الشرح: 1. من تعريف المول: 1 mol = 6.02 × 10²³ جسيم. 2. يمكن كتابة هذه المساواة على شكل عاملين تحويل: - للتحويل من جسيمات إلى مولات: (1 mol) / (6.02 × 10²³ جسيم). - للتحويل من مولات إلى جسيمات: (6.02 × 10²³ جسيم) / (1 mol).

تلميح: عامل التحويل هو كسر بسطه ومقامه يمثلان كميتين متكافئتين.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل