الخلاصة - كتاب الكيمياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 7: فسر لماذا يستخدم الكيميائيون المول؟

الإجابة: س7: لأن أعداد الذرات/الجزيئات في العينات كبيرة جداً، فالمول وحدة تربط عدد الجسيمات بكمية يمكن قياسها (مثل الكتلة)، مما يسهل الحسابات في التفاعلات والتحويلات.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** عند التعامل مع الذرات والجزيئات، فإن أعدادها في أي عينة مادية صغيرة جداً تكون هائلة للغاية. تخيل أن تحاول عد ذرات في قطرة ماء! هذا مستحيل عملياً. لذلك، يحتاج الكيميائيون إلى وحدة قياس تجمع هذا العدد الكبير جداً من الجسيمات في كمية يمكن التعامل معها وقياسها في المختبر، مثل الكتلة أو الحجم. المول هو هذه الوحدة؛ فهو يربط بين عدد ثابت ومعروف من الجسيمات (عدد أفوغادرو) وبين كمية مادية قابلة للقياس، مما يسهل إجراء الحسابات الكيميائية وفهم التفاعلات بين المواد. إذن، يستخدم الكيميائيون المول **لأنه يربط بين الأعداد الهائلة للجسيمات الدقيقة (ذرات، جزيئات، أيونات) وبين كميات مادية قابلة للقياس والتعامل معها في المختبر، مما يسهل الحسابات الكيميائية.**

سؤال 8: اذكر العلاقة الرياضية التي تربط بين عدد أفوغادرو، والمول الواحد من أي مادة (1mol).

الإجابة: س8: $1 \text{ mol} = 6.022 \times 10^{23}$ جسيمًا (عدد أفوغادرو)، أي: $N = n \times N_A$

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن المول هو وحدة قياس لكمية المادة، وهو يمثل عدداً ثابتاً من الجسيمات (ذرات، جزيئات، أيونات، وحدات صيغة). هذا العدد الثابت يُعرف باسم عدد أفوغادرو.
2. **الخطوة 2 (العلاقة الرياضية):** عدد أفوغادرو ($N_A$) يساوي $6.022 \times 10^{23}$ جسيم لكل مول. لذلك، العلاقة الرياضية التي تربط بين عدد الجسيمات الكلي ($N$) في عينة ما وعدد مولات هذه العينة ($n$) هي: $$N = n \times N_A$$
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، العلاقة الرياضية هي: **$N = n \times 6.022 \times 10^{23}$ جسيم**

سؤال 9: اكتب عوامل التحويل المستخدمة للتحويل بين الجسيمات والمولات.

الإجابة: س9: $\frac{6.022 \times 10^{23} \text{ جسيم}}{1 \text{ mol}}$ ، و $\frac{1 \text{ mol}}{6.022 \times 10^{23} \text{ جسيم}}$ (والجسيم قد يكون ذرات/جزيئات/أيونات/وحدات صيغة).

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** عوامل التحويل هي نسب تستخدم لتحويل كمية من وحدة إلى أخرى. في الكيمياء، نعلم أن 1 مول من أي مادة يحتوي على عدد أفوغادرو من الجسيمات ($6.022 \times 10^{23}$ جسيم).
2. **الخطوة 2 (تحديد عوامل التحويل):** بناءً على هذه العلاقة، يمكننا كتابة عاملين للتحويل: 1. لتحويل المولات إلى جسيمات، نضرب في عدد الجسيمات لكل مول. 2. لتحويل الجسيمات إلى مولات، نضرب في عدد المولات لكل جسيم.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، عوامل التحويل هي: $$\frac{6.022 \times 10^{23} \text{ جسيم}}{1 \text{ mol}}$$ و $$\frac{1 \text{ mol}}{6.022 \times 10^{23} \text{ جسيم}}$$

سؤال 10: فسر وجه الشبه بين المول والدرزن.

الإجابة: س10: كلاهما وحدة عد لعدد ثابت من الجسيمات، الدرزن = 12، والمول = $6.022 \times 10^{23}$

خطوات الحل:

1. **الشرح:** الدرزن هو وحدة تستخدم لعد الأشياء، حيث أن الدرزن الواحد يعني 12 قطعة من أي شيء (مثل 12 قلم، 12 بيضة). إنه يمثل عدداً ثابتاً ومحدداً من الوحدات. بالمثل، المول هو أيضاً وحدة عد، ولكنه يستخدم لعد الجسيمات الدقيقة جداً (مثل الذرات والجزيئات). المول الواحد يمثل عدداً ثابتاً ومحدداً من الجسيمات، وهو عدد أفوغادرو ($6.022 \times 10^{23}$ جسيم). إذن، وجه الشبه بين المول والدرزن هو أن **كلاهما يمثل وحدة لعد عدد ثابت ومحدد من الأشياء أو الجسيمات.**

سؤال 11: طبق كيف يحسب الكيميائي عدد الجسيمات في عدد معين من مولات المادة؟

الإجابة: س11: بضرب عدد المولات في عدد أفوغادرو: $N = n \times 6.022 \times 10^{23}$

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نعلم أن المول هو وحدة قياس لكمية المادة، وأن 1 مول من أي مادة يحتوي على عدد ثابت من الجسيمات يُعرف بعدد أفوغادرو ($6.022 \times 10^{23}$ جسيم).
2. **الخطوة 2 (التطبيق):** لحساب عدد الجسيمات الكلي في عينة ما، يجب أن نضرب عدد المولات الموجودة في العينة في عدد الجسيمات الموجودة في المول الواحد (عدد أفوغادرو).
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، يحسب الكيميائي عدد الجسيمات بضرب عدد المولات ($n$) في عدد أفوغادرو ($N_A$)، وذلك باستخدام العلاقة الرياضية التالية: $$N = n \times 6.022 \times 10^{23}$$

سؤال 12: احسب عدد الجسيمات الممثلة (ذرات أو جزيئات أو أيونات أو وحدات صيغة) في كل من المواد الآتية: a. 11.5 mol من الفضة Ag. b. 18.0 mol من الماء H₂O. c. 0.15 mol من كلوريد الصوديوم NaCl. d. 1.35 × 10⁻² mol من الميثان CH₄.

الإجابة: (a: $11.5 \text{ mol Ag} \Rightarrow 6.93 \times 10^{24}$ ذرة Ag (b: $18.0 \text{ mol H}_2\text{O} \Rightarrow 1.08 \times 10^{25}$ جزيء H$_2$O (c: $0.15 \text{ mol NaCl} \Rightarrow 9.0 \times 10^{22}$ وحدة صيغة NaCl (d: $1.35 \times 10^{-2} \text{ mol CH}_4 \Rightarrow 8.13 \times 10^{21}$ جزيء CH$_4$

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات والقانون العام):** لدينا عدد المولات لكل مادة، والمطلوب هو حساب عدد الجسيمات الممثلة (ذرات، جزيئات، أيونات، وحدات صيغة). نستخدم العلاقة الرياضية التي تربط عدد الجسيمات ($N$) بعدد المولات ($n$) وعدد أفوغادرو ($N_A$): $$N = n \times N_A$$ حيث $N_A = 6.022 \times 10^{23}$ جسيم/مول.
2. **الخطوة 2 (الحل لكل مادة):** a. **للفضة Ag (ذرات):** - عدد المولات ($n$) = 11.5 mol - عدد الجسيمات = $11.5 \text{ mol} \times 6.022 \times 10^{23} \text{ ذرة/mol} = 6.9253 \times 10^{24} \text{ ذرة Ag}$ - بالتقريب لأقرب ثلاث أرقام معنوية: $6.93 \times 10^{24} \text{ ذرة Ag}$ b. **للماء H₂O (جزيئات):** - عدد المولات ($n$) = 18.0 mol - عدد الجسيمات = $18.0 \text{ mol} \times 6.022 \times 10^{23} \text{ جزيء/mol} = 1.08396 \times 10^{25} \text{ جزيء H}_2\text{O}$ - بالتقريب لأقرب ثلاث أرقام معنوية: $1.08 \times 10^{25} \text{ جزيء H}_2\text{O}$ c. **لكلوريد الصوديوم NaCl (وحدات صيغة):** - عدد المولات ($n$) = 0.15 mol - عدد الجسيمات = $0.15 \text{ mol} \times 6.022 \times 10^{23} \text{ وحدة صيغة/mol} = 9.033 \times 10^{22} \text{ وحدة صيغة NaCl}$ - بالتقريب لأقرب رقمين معنويين: $9.0 \times 10^{22} \text{ وحدة صيغة NaCl}$ d. **للميثان CH₄ (جزيئات):** - عدد المولات ($n$) = $1.35 \times 10^{-2}$ mol - عدد الجسيمات = $(1.35 \times 10^{-2} \text{ mol}) \times (6.022 \times 10^{23} \text{ جزيء/mol}) = 8.1297 \times 10^{21} \text{ جزيء CH}_4$ - بالتقريب لأقرب ثلاث أرقام معنوية: $8.13 \times 10^{21} \text{ جزيء CH}_4$
3. **الخطوة 3 (النتائج النهائية):** إذن عدد الجسيمات الممثلة في كل مادة هي: a. **$6.93 \times 10^{24}$ ذرة Ag** b. **$1.08 \times 10^{25}$ جزيء H₂O** c. **$9.0 \times 10^{22}$ وحدة صيغة NaCl** d. **$8.13 \times 10^{21}$ جزيء CH₄**

سؤال 13: رتب العينات الثلاث الآتية من الأصغر إلى الأكبر بحسب عدد الجسيمات الممثلة: 1.25 × 10²٥ ذرة من الخارصين Zn 3.56 mol من الحديد Fe 6.78 × 10²² جزيء من الجلوكوز C₆H₁₂O₆

الإجابة: س13: $6.78 \times 10^{22}$ جزيء $C_6H_{12}O_6 < 3.56 \text{ mol Fe} = 2.14 \times 10^{24}$ ذرة Fe < $1.25 \times 10^{25}$ ذرة Zn

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لدينا ثلاث عينات بكميات مختلفة، والمطلوب ترتيبها من الأصغر إلى الأكبر حسب عدد الجسيمات الممثلة. - العينة الأولى: $1.25 \times 10^{25}$ ذرة من الخارصين Zn (بالفعل عدد جسيمات) - العينة الثانية: $3.56 \text{ mol}$ من الحديد Fe (عدد مولات) - العينة الثالثة: $6.78 \times 10^{22}$ جزيء من الجلوكوز C₆H₁₂O₆ (بالفعل عدد جسيمات)
2. **الخطوة 2 (توحيد الوحدات - تحويل المولات إلى جسيمات):** يجب أن نحول جميع الكميات إلى عدد الجسيمات لتسهيل المقارنة. العينة الثانية هي الوحيدة التي تحتاج تحويلاً. نستخدم العلاقة: $N = n \times N_A$ حيث $N_A = 6.022 \times 10^{23}$ جسيم/مول. **للعينة الثانية (الحديد Fe):** - عدد المولات ($n$) = $3.56 \text{ mol}$ - عدد الجسيمات = $3.56 \text{ mol} \times 6.022 \times 10^{23} \text{ ذرة/mol}$ - عدد الجسيمات = $21.44 \times 10^{23} \text{ ذرة Fe}$ - يمكن كتابتها أيضاً كـ $2.144 \times 10^{24} \text{ ذرة Fe}$ (بالتقريب لأقرب ثلاث أرقام معنوية: $2.14 \times 10^{24} \text{ ذرة Fe}$)
3. **الخطوة 3 (مقارنة وترتيب عدد الجسيمات):** الآن لدينا عدد الجسيمات لكل عينة: 1. الخارصين Zn: $1.25 \times 10^{25}$ ذرة 2. الحديد Fe: $2.14 \times 10^{24}$ ذرة 3. الجلوكوز C₆H₁₂O₆: $6.78 \times 10^{22}$ جزيء للمقارنة بسهولة، يمكننا جعل الأسس العشرية متساوية، مثلاً $10^{22}$: 1. الخارصين Zn: $1250 \times 10^{22}$ ذرة ($1.25 \times 10^{25} = 1.25 \times 10^3 \times 10^{22} = 1250 \times 10^{22}$) 2. الحديد Fe: $214 \times 10^{22}$ ذرة ($2.14 \times 10^{24} = 2.14 \times 10^2 \times 10^{22} = 214 \times 10^{22}$) 3. الجلوكوز C₆H₁₂O₆: $6.78 \times 10^{22}$ جزيء الآن نرتب الأعداد من الأصغر إلى الأكبر: $6.78 \times 10^{22}$ (جلوكوز) < $214 \times 10^{22}$ (حديد) < $1250 \times 10^{22}$ (خارصين)
4. **الخطوة 4 (النتيجة النهائية):** إذن، الترتيب من الأصغر إلى الأكبر بحسب عدد الجسيمات الممثلة هو: **$6.78 \times 10^{22}$ جزيء من الجلوكوز C₆H₁₂O₆ < $3.56 \text{ mol}$ من الحديد Fe < $1.25 \times 10^{25}$ ذرة من الخارصين Zn**

ما تعريف المول في الكيمياء؟

• أ) وحدة لقياس كتلة المادة فقط.
• ب) وحدة تستخدم لعد جسيمات المادة بشكل غير مباشر، حيث يحتوي المول الواحد من المادة النقية على عدد أفوغادرو من الجسيمات.
• ج) وحدة لقياس حجم الغازات في الظروف القياسية.
• د) وحدة تعبر عن تركيز المحاليل بالمولارية.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: وحدة تستخدم لعد جسيمات المادة بشكل غير مباشر، حيث يحتوي المول الواحد من المادة النقية على عدد أفوغادرو من الجسيمات.

الشرح: المول هو الوحدة الأساسية لكمية المادة في النظام الدولي للوحدات (SI). يتم استخدامه لعد عدد كبير جداً من الجسيمات الدقيقة (مثل الذرات أو الجزيئات) بطريقة عملية، حيث يمثل المول الواحد عدد أفوغادرو من تلك الجسيمات.

تلميح: فكر في وحدة القياس التي تربط الكتلة بعدد الجسيمات.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما العلاقة الرياضية التي تربط بين عدد أفوغادرو والمول الواحد من أي مادة؟

• أ) 1 mol = 6.022 × 10²² جسيم
• ب) 1 mol = 6.022 × 10²³ جسيم
• ج) 1 mol = 6.022 × 10²⁴ جسيم
• د) 1 mol = 6.022 × 10²⁵ جسيم

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: 1 mol = 6.022 × 10²³ جسيم

الشرح: عدد أفوغادرو (NA) هو ثابت فيزيائي يمثل عدد الجسيمات (ذرات، جزيئات، أيونات، إلخ) الموجودة في مول واحد من أي مادة. قيمته تساوي 6.022 × 10²³ جسيم/مول.

تلميح: تذكر الثابت الذي يمثل عدد الجسيمات في المول الواحد.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

ما عامل التحويل المستخدم للتحويل من عدد الجسيمات إلى المولات؟

• أ) 6.022 × 10²³ جسيم / 1 mol
• ب) 1 mol / 6.022 × 10²³ جسيم
• ج) 12 g / 1 mol
• د) 1 mol / 12 g

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: 1 mol / 6.022 × 10²³ جسيم

الشرح: للتحويل من عدد الجسيمات (N) إلى عدد المولات (n)، نستخدم العلاقة: n = N / NA، حيث NA هو عدد أفوغادرو. وبالتالي، عامل التحويل هو 1 مول لكل 6.022 × 10²³ جسيم.

تلميح: فكر في كيفية عكس العلاقة الأساسية بين المول وعدد الجسيمات.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

ما وجه الشبه بين المول والدرزن؟

• أ) كلاهما وحدات لقياس الكتلة.
• ب) كلاهما وحدات تستخدم لعد الأشياء بشكل غير مباشر، حيث يمثل كل منهما عدداً ثابتاً ومحدداً من الوحدات (الدرزن = 12، المول = عدد أفوغادرو).
• ج) كلاهما يستخدمان فقط في التجارة والبيع.
• د) كلاهما يعبر عن نسبة مئوية من الكل.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: كلاهما وحدات تستخدم لعد الأشياء بشكل غير مباشر، حيث يمثل كل منهما عدداً ثابتاً ومحدداً من الوحدات (الدرزن = 12، المول = عدد أفوغادرو).

الشرح: يستخدم الدرزن لعد الأشياء الكبيرة نسبياً (مثل البيض) حيث يمثل 12 وحدة. بالمثل، يستخدم المول لعد الجسيمات المتناهية في الصغر (مثل الذرات) حيث يمثل عدداً ثابتاً ضخماً (عدد أفوغادرو). كلاهما يوفر طريقة عملية للتعامل مع كميات كبيرة.

تلميح: فكر في الغرض الأساسي من استخدام كل وحدة.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط

لحساب عدد الجسيمات في عدد معين من مولات المادة، أي قانون يجب تطبيقه؟

• أ) عدد الجسيمات (N) = عدد المولات (n) / عدد أفوغادرو (NA)
• ب) عدد الجسيمات (N) = عدد المولات (n) + عدد أفوغادرو (NA)
• ج) عدد الجسيمات (N) = عدد المولات (n) × عدد أفوغادرو (NA)
• د) عدد الجسيمات (N) = كتلة المادة (m) / الكتلة المولية (M)

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: عدد الجسيمات (N) = عدد المولات (n) × عدد أفوغادرو (NA)

الشرح: لإيجاد العدد الإجمالي للجسيمات (ذرات، جزيئات، إلخ) في عينة ما، نضرب عدد مولات المادة (n) في عدد أفوغادرو (NA ≈ 6.022 × 10²³ جسيم/مول). الصيغة هي: N = n × NA.

تلميح: تذكر أن عدد الجسيمات يساوي حاصل ضرب كميتين.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط