تحليل المسألة - كتاب الكيمياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 5: 5. ما عدد المولات في كل من: a. 5.75 × $10^{24}$ ذرة من الألمنيوم Al. b. 2.50 × $10^{20}$ ذرة من الحديد Fe.

الإجابة: س 5: a. 9.55 mol من Al b. 4.15 × $10^{-4}$ mol من Fe

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات والمفهوم):** لنحدد ما لدينا: - الجزء (أ): لدينا 5.75 × 10²⁴ ذرة من عنصر الألمنيوم (Al). - الجزء (ب): لدينا 2.50 × 10²⁰ ذرة من عنصر الحديد (Fe). الفكرة هنا هي تحويل عدد الذرات إلى عدد المولات. نتذكر أن المول الواحد من أي مادة يحتوي على عدد ثابت من الجسيمات (ذرات، جزيئات، أيونات) يُسمى عدد أفوجادرو، وقيمته 6.022 × 10²³ جسيم/مول.
2. **الخطوة 2 (القانون):** نستخدم العلاقة التالية للتحويل: $$\text{عدد المولات (n)} = \frac{\text{عدد الذرات (N)}}{\text{عدد أفوجادرو (N_A)}}$$ حيث N_A = 6.022 × 10²³ ذرة/مول.
3. **الخطوة 3 (الحل للجزء أ):** بالتعويض في القانون للجزء (أ): $$n_{Al} = \frac{5.75 \times 10^{24}}{6.022 \times 10^{23}}$$ لحساب ذلك، نقسم العددين: $$n_{Al} = \frac{5.75}{6.022} \times 10^{(24-23)} = \frac{5.75}{6.022} \times 10^{1}$$ $$\frac{5.75}{6.022} \approx 0.955$$ إذن: $$n_{Al} \approx 0.955 \times 10^{1} = 9.55$$ **الخطوة 4 (الحل للجزء ب):** بالتعويض في القانون للجزء (ب): $$n_{Fe} = \frac{2.50 \times 10^{20}}{6.022 \times 10^{23}}$$ نقسم العددين: $$n_{Fe} = \frac{2.50}{6.022} \times 10^{(20-23)} = \frac{2.50}{6.022} \times 10^{-3}$$ $$\frac{2.50}{6.022} \approx 0.415$$ إذن: $$n_{Fe} \approx 0.415 \times 10^{-3} = 4.15 \times 10^{-4}$$ **الخطوة 5 (النتيجة):** إذن: - عدد المولات في 5.75 × 10²⁴ ذرة ألمنيوم = **9.55 mol من Al** - عدد المولات في 2.50 × 10²⁰ ذرة حديد = **4.15 × 10⁻⁴ mol من Fe**

سؤال 6: 6. تحفيز احسب عدد المولات في كل من: a. 3.75 × $10^{24}$ جزيء من ثاني أكسيد الكربون $CO_2$. b. 3.58 × $10^{23}$ جزيء من كلوريد الخارصين II $ZnCl_2$.

الإجابة: س 6: a. 6.23 mol من $CO_2$ b. 0.595 mol من $ZnCl_2$

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات والمفهوم):** لنحدد ما لدينا: - الجزء (أ): لدينا 3.75 × 10²⁴ جزيء من ثاني أكسيد الكربون (CO₂). - الجزء (ب): لدينا 3.58 × 10²³ جزيء من كلوريد الخارصين II (ZnCl₂). الفكرة هنا مشابهة للسؤال السابق، لكننا نتعامل مع عدد الجزيئات بدلاً من الذرات. المبدأ نفسه: المول الواحد من أي مادة يحتوي على عدد أفوجادرو من الجسيمات، سواء كانت ذرات أو جزيئات. قيمة عدد أفوجادرو هي 6.022 × 10²³ جزيء/مول.
2. **الخطوة 2 (القانون):** نستخدم العلاقة نفسها للتحويل: $$\text{عدد المولات (n)} = \frac{\text{عدد الجزيئات (N)}}{\text{عدد أفوجادرو (N_A)}}$$ حيث N_A = 6.022 × 10²³ جزيء/مول.
3. **الخطوة 3 (الحل للجزء أ):** بالتعويض في القانون للجزء (أ): $$n_{CO_2} = \frac{3.75 \times 10^{24}}{6.022 \times 10^{23}}$$ نقسم العددين: $$n_{CO_2} = \frac{3.75}{6.022} \times 10^{(24-23)} = \frac{3.75}{6.022} \times 10^{1}$$ $$\frac{3.75}{6.022} \approx 0.623$$ إذن: $$n_{CO_2} \approx 0.623 \times 10^{1} = 6.23$$ **الخطوة 4 (الحل للجزء ب):** بالتعويض في القانون للجزء (ب): $$n_{ZnCl_2} = \frac{3.58 \times 10^{23}}{6.022 \times 10^{23}}$$ نقسم العددين: $$n_{ZnCl_2} = \frac{3.58}{6.022} \times 10^{(23-23)} = \frac{3.58}{6.022} \times 10^{0}$$ $$\frac{3.58}{6.022} \approx 0.595$$ و بما أن 10⁰ = 1، فإن: $$n_{ZnCl_2} \approx 0.595$$ **الخطوة 5 (النتيجة):** إذن: - عدد المولات في 3.75 × 10²⁴ جزيء CO₂ = **6.23 mol من CO₂** - عدد المولات في 3.58 × 10²³ جزيء ZnCl₂ = **0.595 mol من ZnCl₂**

إذا كان لدينا عدد كبير من الذرات (مثل 10²⁴)، فماذا يمكن توقع العلاقة بين عدد المولات المحسوبة والرقم 10؟

• أ) عدد المولات سيكون أكبر من 100 مول.
• ب) عدد المولات سيكون مساوياً بالضبط لـ 10 مول.
• ج) عدد المولات سيكون أقل من 10 مول.
• د) لا يمكن التوقع دون استخدام الآلة الحاسبة.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: عدد المولات سيكون أقل من 10 مول.

الشرح: 1. عدد أفوجادرو ≈ 6 × 10²³. 2. عند قسمة عدد ذرات مثل 1 × 10²٤ على 6 × 10²٣، تكون النتيجة حوالي (1/6) × 10¹. 3. (1/6) × 10 ≈ 1.67، وهي أقل من 10. 4. لذلك، عند تحويل عدد ذرات في نطاق 10²⁴ إلى مولات، نتوقع أن تكون النتيجة أقل من 10 مولات.

تلميح: قارن بين الأس في عدد الذرات (²⁴) والأس في عدد أفوجادرو (²³).

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط

ما الصيغة الرياضية المستخدمة لتحويل عدد الجسيمات (ذرات أو جزيئات) إلى عدد المولات؟

• أ) عدد المولات (n) = عدد الجسيمات (N) × عدد أفوجادرو (N_A)
• ب) عدد المولات (n) = عدد الجسيمات (N) / الكتلة المولية (M)
• ج) عدد المولات (n) = عدد الجسيمات (N) / عدد أفوجادرو (N_A)
• د) عدد المولات (n) = عدد أفوجادرو (N_A) / عدد الجسيمات (N)

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: عدد المولات (n) = عدد الجسيمات (N) / عدد أفوجادرو (N_A)

الشرح: 1. المول هو كمية المادة التي تحتوي على عدد أفوجادرو من الجسيمات (ذرات، جزيئات، أيونات). 2. عدد أفوجادرو (N_A) = 6.022 × 10²³ جسيم/مول. 3. للتحويل من عدد الجسيمات إلى المولات، نقسم عدد الجسيمات على عدد أفوجادرو. 4. الصيغة: n = N / N_A.

تلميح: تذكر العلاقة بين وحدة المول وعدد أفوجادرو الثابت.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

ما قيمة عدد أفوجادرو (N_A) المستخدمة في حسابات المولات؟

• أ) 6.02 × 10²² جسيم/مول
• ب) 6.022 × 10²³ جسيم/مول
• ج) 6.24 × 10¹⁸ جسيم/مول
• د) 1.66 × 10⁻²⁴ جسيم/مول

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: 6.022 × 10²³ جسيم/مول

الشرح: 1. عدد أفوجادرو هو ثابت فيزيائي أساسي. 2. يمثل عدد الوحدات الأولية (ذرات، جزيئات، أيونات) الموجودة في مول واحد من أي مادة. 3. قيمته التقريبية هي 6.022 × 10²³ لكل مول. 4. يستخدم هذا الثابت للتحويل بين عدد الجسيمات وكمية المادة بالمول.

تلميح: هو عدد ثابت يمثل عدد الجسيمات في المول الواحد.

التصنيف: رقم/تاريخ | المستوى: سهل

ما الخطوة الأولى في تقويم (تحقق) إجابة مسألة تحويل الجسيمات إلى مولات؟

• أ) مقارنة الإجابة مع إجابة زميل.
• ب) التحقق من أن الوحدات صحيحة (أن المول هو الوحدة النهائية).
• ج) إعادة الحساب باستخدام آلة حاسبة مختلفة.
• د) التحقق من عدد الأرقام المعنوية فقط.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: التحقق من أن الوحدات صحيحة (أن المول هو الوحدة النهائية).

الشرح: 1. التحليل البعدي مهم في الكيمياء. 2. في صيغة n = N / N_A، وحدة N هي (جسيم)، ووحدة N_A هي (جسيم/مول). 3. عند القسمة: (جسيم) ÷ (جسيم/مول) = مول. 4. إذا كانت الوحدة النهائية هي المول، فهذا مؤشر أولي على صحة تطبيق الصيغة.

تلميح: التأكد من أن عملية التحويل الرياضية ألغت الوحدات الأصلية وظهرت الوحدة المطلوبة.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط