إتقان المفاهيم - كتاب الكيمياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 107: ما المعلومات التي يمكنك الحصول عليها من صيغة كرومات البوتاسيوم K₂CrO₄؟

الإجابة: 107: يتكون من عنصري K, Cr, O. وفي كل وحدة صيغة 2 ذرة K و 1 ذرة Cr و 4 ذرات O (أي النسبة المولية 1:1:2). ويمكن منها حساب الكتلة المولية والنسب المئوية.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** الصيغة الكيميائية للمركب، مثل K₂CrO₄، هي تمثيل رمزي يوضح نوع وعدد الذرات المكونة للمركب.
2. **الخطوة 2 (التطبيق):** من صيغة K₂CrO₄، يمكننا استنتاج ما يلي: - نوع العناصر: المركب يتكون من ثلاثة عناصر هي البوتاسيوم (K)، الكروم (Cr)، والأكسجين (O). - عدد الذرات في وحدة الصيغة الواحدة: تحتوي كل وحدة صيغة على ذرتين من البوتاسيوم (K)، وذرة واحدة من الكروم (Cr)، وأربع ذرات من الأكسجين (O). - النسبة المولية للعناصر: النسبة المولية لـ K:Cr:O هي 2:1:4. - معلومات إضافية يمكن حسابها: باستخدام الكتل الذرية للعناصر، يمكن حساب الكتلة المولية للمركب، وكذلك النسب المئوية الكتلية لكل عنصر في المركب.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، المعلومات التي يمكن الحصول عليها هي: **نوع العناصر المكونة للمركب، عدد ذرات كل عنصر في وحدة الصيغة، النسبة المولية للعناصر، وإمكانية حساب الكتلة المولية والنسب المئوية الكتلية.**

سؤال 108: ما عدد مولات كل من الصوديوم والفوسفور والأكسجين في صيغة فوسفات الصوديوم Na₃PO₄؟

الإجابة: 108: 3 mol Na, 1 mol P, 4 mol O.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** الصيغة الكيميائية للمركب توضح عدد مولات كل عنصر في مول واحد من المركب.
2. **الخطوة 2 (التطبيق):** صيغة فوسفات الصوديوم هي Na₃PO₄. الأرقام السفلية بجانب رمز كل عنصر تشير إلى عدد ذرات ذلك العنصر في جزيء واحد، وبالتالي عدد مولات ذلك العنصر في مول واحد من المركب. - بالنسبة للصوديوم (Na)، الرقم السفلي هو 3. - بالنسبة للفوسفور (P)، لا يوجد رقم سفلي، مما يعني أن الرقم هو 1. - بالنسبة للأكسجين (O)، الرقم السفلي هو 4.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، عدد مولات كل من الصوديوم والفوسفور والأكسجين في صيغة فوسفات الصوديوم Na₃PO₄ هو: **3 مول من الصوديوم (Na)، 1 مول من الفوسفور (P)، و 4 مول من الأكسجين (O).**

سؤال 109: لماذا يمكن استعمال الكتلة المولية عامل تحويل؟

الإجابة: 109: لأنها تمثل نسبة بين الكتلة (g) وعدد المولات (mol)، فتستعمل بين g و mol.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** الكتلة المولية هي الكتلة بالجرامات لمول واحد من المادة. هذا يعني أنها تربط بين وحدتين مختلفتين: الكتلة (بالجرام) وعدد المولات (بالمول). على سبيل المثال، إذا كانت الكتلة المولية للماء هي 18.02 g/mol، فهذا يعني أن 1 مول من الماء كتلته 18.02 جرام. بما أن الكتلة المولية تمثل نسبة ثابتة بين الكتلة وعدد المولات، يمكن استخدامها كعامل تحويل للانتقال من الكتلة إلى عدد المولات أو العكس. فمثلاً، يمكن كتابتها على شكل كسر (1 mol / الكتلة المولية) أو (الكتلة المولية / 1 mol) لتحويل الوحدات. ولذلك الإجابة هي: **لأنها تمثل نسبة بين الكتلة (g) وعدد المولات (mol)، فتستعمل كعامل تحويل بين هاتين الوحدتين.**

سؤال 110: اكتب ثلاثة عوامل تحويل تستعمل في التحويلات المولية.

الإجابة: 110: (a) 1 mol / الكتلة المولية (b) 1 mol / عدد أفوجادرو (c) 1 mol / 1 mol

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** عوامل التحويل هي نسب تستخدم لتحويل كمية من وحدة إلى أخرى دون تغيير قيمة الكمية. في الكيمياء، تُستخدم عوامل التحويل المولية للربط بين الكتلة، عدد المولات، وعدد الجسيمات.
2. **الخطوة 2 (التطبيق):** هناك ثلاثة علاقات أساسية يمكن اشتقاق عوامل تحويل منها: 1. **الكتلة المولية:** تربط بين الكتلة (بالجرام) وعدد المولات (بالمول). يمكن كتابتها كـ (1 mol / الكتلة المولية) أو (الكتلة المولية / 1 mol). 2. **عدد أفوجادرو:** يربط بين عدد الجسيمات (ذرات، جزيئات، أيونات) وعدد المولات. يمكن كتابته كـ (1 mol / عدد أفوجادرو) أو (عدد أفوجادرو / 1 mol). 3. **النسبة المولية من الصيغة الكيميائية أو المعادلة الكيميائية الموزونة:** تربط بين مولات عنصر وآخر في مركب، أو بين مولات مادة متفاعلة ومادة ناتجة في تفاعل. يمكن كتابتها كـ (عدد مولات العنصر A / عدد مولات العنصر B) أو (عدد مولات المادة X / عدد مولات المادة Y).
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، ثلاثة عوامل تحويل تستعمل في التحويلات المولية هي: (a) $$ \frac{1 \text{ mol}}{\text{الكتلة المولية}} $$ (أو مقلوبها) (b) $$ \frac{1 \text{ mol}}{\text{عدد أفوجادرو}} $$ (أو مقلوبها) (c) $$ \frac{\text{عدد مولات العنصر A}}{\text{عدد مولات العنصر B}} $$ (من الصيغة الكيميائية أو المعادلة الموزونة)

سؤال 111: أي المركبات الآتية يحتوي على العدد الأكبر من مولات الكربون لكل مول من المركب: حمض الأسكوربيك C₆H₈O₆، أم الجلسرين C₃H₈O₃، أم الفنالين C₈H₈O3؟ فسر إجابتك.

الإجابة: 111: الفنالين C₈H₈O₃، لأن 1 mol منه يحتوي 8 mol من الكربون (أكبر من 6 و 3).

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** الصيغة الكيميائية للمركب توضح عدد ذرات كل عنصر في جزيء واحد من المركب. هذا العدد يمثل أيضاً عدد مولات العنصر في مول واحد من المركب.
2. **الخطوة 2 (التطبيق):** لننظر إلى عدد مولات الكربون في مول واحد من كل مركب: - **حمض الأسكوربيك C₆H₈O₆:** يحتوي مول واحد منه على 6 مولات من الكربون. - **الجلسرين C₃H₈O₃:** يحتوي مول واحد منه على 3 مولات من الكربون. - **الفنالين C₈H₈O₃:** يحتوي مول واحد منه على 8 مولات من الكربون. بمقارنة هذه الأعداد (6، 3، 8)، نجد أن 8 هو العدد الأكبر.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، المركب الذي يحتوي على العدد الأكبر من مولات الكربون لكل مول من المركب هو: **الفنالين C₈H₈O₃، لأنه يحتوي على 8 مولات من الكربون لكل مول من المركب، وهو أكبر من 6 مولات في حمض الأسكوربيك و 3 مولات في الجلسرين.**

سؤال 112: (a): كم مولاً من الأكسجين في كل مركب مما يأتي؟ a. 2.5 molKMnO₄

الإجابة: 112: (a) 10.0 mol O

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لدينا 2.5 mol من KMnO₄.
2. **الخطوة 2 (النسبة المولية):** من الصيغة الكيميائية KMnO₄، نلاحظ أن كل 1 مول من KMnO₄ يحتوي على 4 مولات من الأكسجين (O).
3. **الخطوة 3 (الحل):** نستخدم النسبة المولية كعامل تحويل: $$ \text{عدد مولات O} = 2.5 \text{ mol KMnO₄} \times \frac{4 \text{ mol O}}{1 \text{ mol KMnO₄}} $$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** $$ \text{عدد مولات O} = 10.0 \text{ mol O} $$ إذن، عدد مولات الأكسجين هو: **10.0 mol O**

سؤال 112: (b): كم مولاً من الأكسجين في كل مركب مما يأتي؟ b. 45.9 mol CO₂

الإجابة: 112: (b) 91.8 mol O

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لدينا 45.9 mol من CO₂.
2. **الخطوة 2 (النسبة المولية):** من الصيغة الكيميائية CO₂، نلاحظ أن كل 1 مول من CO₂ يحتوي على 2 مول من الأكسجين (O).
3. **الخطوة 3 (الحل):** نستخدم النسبة المولية كعامل تحويل: $$ \text{عدد مولات O} = 45.9 \text{ mol CO₂} \times \frac{2 \text{ mol O}}{1 \text{ mol CO₂}} $$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** $$ \text{عدد مولات O} = 91.8 \text{ mol O} $$ إذن، عدد مولات الأكسجين هو: **91.8 mol O**

سؤال 112: (c): كم مولاً من الأكسجين في كل مركب مما يأتي؟ c. 1.25 × 10² mol من CuSO₄.5H₂O

الإجابة: 112: (c) 1.13 × 10³ mol O

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لدينا 1.25 × 10² mol من CuSO₄.5H₂O.
2. **الخطوة 2 (النسبة المولية):** من الصيغة الكيميائية CuSO₄.5H₂O، يجب أن نجمع مولات الأكسجين من جزأي المركب: - من CuSO₄: يوجد 4 مولات من الأكسجين. - من 5H₂O: يوجد 5 جزيئات ماء، وكل جزيء ماء (H₂O) يحتوي على 1 مول من الأكسجين. إذن، 5 × 1 = 5 مولات من الأكسجين. - العدد الكلي لمولات الأكسجين في 1 مول من CuSO₄.5H₂O هو 4 + 5 = 9 مولات من الأكسجين.
3. **الخطوة 3 (الحل):** نستخدم النسبة المولية كعامل تحويل: $$ \text{عدد مولات O} = (1.25 \times 10^2) \text{ mol CuSO₄.5H₂O} \times \frac{9 \text{ mol O}}{1 \text{ mol CuSO₄.5H₂O}} $$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** $$ \text{عدد مولات O} = 11.25 \times 10^2 \text{ mol O} = 1.13 \times 10^3 \text{ mol O} $$ إذن، عدد مولات الأكسجين هو: **1.13 × 10³ mol O**

سؤال 113: كم جزءاً، وكم ذرة C، وكم ذرة Cl، في جزيء CCl₄؟ وما عدد الذرات الكلي؟

الإجابة: 113: 1 جزيء، 4 ذرات Cl، 1 ذرة C، 5 ذرات كلي = 1.81 × 10²⁴ ذرات C = 7.23 × 10²⁴ ذرات Cl = 9.03 × 10²⁴ ذرات كلي

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات والمفهوم):** السؤال يطلب معلومات عن جزيء CCl₄، ثم يطلب أعداد ذرات كبيرة (في حدود 10²⁴)، مما يشير إلى أنه يقصد كمية أكبر من جزيء واحد، على الأرجح عدد معين من المولات. **أولاً: في جزيء واحد من CCl₄:** - عدد الجزيئات: 1 جزيء CCl₄. - عدد ذرات الكربون (C): 1 ذرة C. - عدد ذرات الكلور (Cl): 4 ذرات Cl. - عدد الذرات الكلي في الجزيء الواحد: 1 (C) + 4 (Cl) = 5 ذرات.
2. **الخطوة 2 (تفسير الجزء الثاني من السؤال والحل):** الجزء الثاني من السؤال والجواب المعطى (1.81 × 10²⁴ ذرات C، إلخ) يشير إلى كمية أكبر بكثير من جزيء واحد. لنفترض أن هذه الأرقام تمثل عدد الذرات في 3 مولات من CCl₄، حيث أن $1.81 \times 10^{24} \text{ ذرة C} \approx 3 \times (6.022 \times 10^{23}) \text{ ذرة C}$. **لنفترض أننا نحسب لـ 3 مول من CCl₄:** - **عدد مولات CCl₄:** 3 مول. - **عدد جزيئات CCl₄:** $$ \text{عدد الجزيئات} = 3 \text{ mol} \times (6.022 \times 10^{23} \text{ جزيء/mol}) = 1.8066 \times 10^{24} \text{ جزيء} $$ - **عدد ذرات الكربون (C):** كل مول من CCl₄ يحتوي على 1 مول من C. إذن: $$ \text{عدد ذرات C} = 3 \text{ mol C} \times (6.022 \times 10^{23} \text{ ذرة/mol}) = 1.8066 \times 10^{24} \text{ ذرة C} $$ - **عدد ذرات الكلور (Cl):** كل مول من CCl₄ يحتوي على 4 مولات من Cl. إذن: $$ \text{عدد ذرات Cl} = (3 \text{ mol CCl₄} \times 4 \text{ mol Cl/mol CCl₄}) \times (6.022 \times 10^{23} \text{ ذرة/mol}) = 12 \text{ mol Cl} \times (6.022 \times 10^{23} \text{ ذرة/mol}) = 7.2264 \times 10^{24} \text{ ذرة Cl} $$ - **عدد الذرات الكلي:** كل مول من CCl₄ يحتوي على 5 مولات من الذرات (1 C + 4 Cl). إذن: $$ \text{عدد الذرات الكلي} = (3 \text{ mol CCl₄} \times 5 \text{ mol ذرة/mol CCl₄}) \times (6.022 \times 10^{23} \text{ ذرة/mol}) = 15 \text{ mol ذرة} \times (6.022 \times 10^{23} \text{ ذرة/mol}) = 9.033 \times 10^{24} \text{ ذرة} $$
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** - في جزيء واحد من CCl₄: **1 جزيء، 1 ذرة C، 4 ذرات Cl، و 5 ذرات كلي.** - إذا كان السؤال يشير إلى كمية أكبر تؤدي إلى الأرقام المعطاة في الإجابة (والتي تتوافق مع 3 مول من CCl₄ تقريباً): **عدد ذرات C = 1.81 × 10²⁴ ذرة C** **عدد ذرات Cl = 7.23 × 10²⁴ ذرة Cl** **عدد الذرات الكلي = 9.03 × 10²⁴ ذرة**

سؤال 114: (a): احسب الكتلة المولية لكل مركب مما يأتي: a. حمض النيتريك HNO₃

الإجابة: 114: (a) 63.0 g/mol

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** المركب هو حمض النيتريك HNO₃. الكتل الذرية التقريبية: - H: 1.008 g/mol - N: 14.007 g/mol - O: 15.999 g/mol
2. **الخطوة 2 (القانون):** لحساب الكتلة المولية، نجمع الكتل الذرية للعناصر المكونة للمركب، مع الأخذ في الاعتبار عدد ذرات كل عنصر في الصيغة. $$ \text{الكتلة المولية} = (\text{عدد ذرات H} \times \text{كتلة H}) + (\text{عدد ذرات N} \times \text{كتلة N}) + (\text{عدد ذرات O} \times \text{كتلة O}) $$
3. **الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض بالقيم: $$ \text{الكتلة المولية لـ HNO₃} = (1 \times 1.008) + (1 \times 14.007) + (3 \times 15.999) $$ $$ \text{الكتلة المولية لـ HNO₃} = 1.008 + 14.007 + 47.997 $$ $$ \text{الكتلة المولية لـ HNO₃} = 63.012 \text{ g/mol} $$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن، الكتلة المولية لحمض النيتريك HNO₃ هي: **63.0 g/mol** (بالتقريب لأقرب جزء من عشرة).

سؤال 114: (b): احسب الكتلة المولية لكل مركب مما يأتي: b. أكسيد الزنك ZnO

الإجابة: 114: (b) 81.4 g/mol

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** المركب هو أكسيد الزنك ZnO. الكتل الذرية التقريبية: - Zn: 65.38 g/mol - O: 15.999 g/mol
2. **الخطوة 2 (القانون):** لحساب الكتلة المولية، نجمع الكتل الذرية للعناصر المكونة للمركب، مع الأخذ في الاعتبار عدد ذرات كل عنصر في الصيغة. $$ \text{الكتلة المولية} = (\text{عدد ذرات Zn} \times \text{كتلة Zn}) + (\text{عدد ذرات O} \times \text{كتلة O}) $$
3. **الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض بالقيم: $$ \text{الكتلة المولية لـ ZnO} = (1 \times 65.38) + (1 \times 15.999) $$ $$ \text{الكتلة المولية لـ ZnO} = 65.38 + 15.999 $$ $$ \text{الكتلة المولية لـ ZnO} = 81.379 \text{ g/mol} $$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن، الكتلة المولية لأكسيد الزنك ZnO هي: **81.4 g/mol** (بالتقريب لأقرب جزء من عشرة).

سؤال 115: كم مولاً في 100 g من CH₃OH؟

الإجابة: 115: 3.12 mol تقريباً

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لدينا 100 g من الميثانول CH₃OH. الكتل الذرية التقريبية: - C: 12.011 g/mol - H: 1.008 g/mol - O: 15.999 g/mol
2. **الخطوة 2 (حساب الكتلة المولية):** نحسب الكتلة المولية للميثانول CH₃OH: $$ \text{الكتلة المولية لـ CH₃OH} = (1 \times 12.011) + (4 \times 1.008) + (1 \times 15.999) $$ $$ \text{الكتلة المولية لـ CH₃OH} = 12.011 + 4.032 + 15.999 = 32.042 \text{ g/mol} $$
3. **الخطوة 3 (القانون):** لتحويل الكتلة إلى مولات، نستخدم العلاقة: $$ \text{عدد المولات} = \frac{\text{الكتلة بالجرام}}{\text{الكتلة المولية}} $$
4. **الخطوة 4 (الحل):** بالتعويض بالقيم: $$ \text{عدد المولات} = \frac{100 \text{ g}}{32.042 \text{ g/mol}} \approx 3.1208 \text{ mol} $$
5. **الخطوة 5 (النتيجة):** إذن، عدد المولات في 100 g من CH₃OH هو: **3.12 mol تقريباً**

سؤال 116: ما كتلة 1.25 × 10² من Ca(OH)₂؟

الإجابة: 116: 9.26 × 10² g Ca(OH)₂

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لدينا 1.25 × 10² مول من هيدروكسيد الكالسيوم Ca(OH)₂ (بافتراض أن '1.25 × 10²' تعني عدد المولات). الكتل الذرية التقريبية: - Ca: 40.078 g/mol - O: 15.999 g/mol - H: 1.008 g/mol
2. **الخطوة 2 (حساب الكتلة المولية):** نحسب الكتلة المولية لهيدروكسيد الكالسيوم Ca(OH)₂: $$ \text{الكتلة المولية لـ Ca(OH)₂} = (1 \times 40.078) + (2 \times 15.999) + (2 \times 1.008) $$ $$ \text{الكتلة المولية لـ Ca(OH)₂} = 40.078 + 31.998 + 2.016 = 74.092 \text{ g/mol} $$
3. **الخطوة 3 (القانون):** لتحويل عدد المولات إلى كتلة، نستخدم العلاقة: $$ \text{الكتلة بالجرام} = \text{عدد المولات} \times \text{الكتلة المولية} $$
4. **الخطوة 4 (الحل):** بالتعويض بالقيم: $$ \text{الكتلة} = (1.25 \times 10^2 \text{ mol}) \times (74.092 \text{ g/mol}) $$ $$ \text{الكتلة} = 9261.5 \text{ g} $$ أو بصيغة علمية: $$ \text{الكتلة} = 9.2615 \times 10^3 \text{ g} $$
5. **الخطوة 5 (النتيجة):** إذن، كتلة 1.25 × 10² مول من Ca(OH)₂ هي: **9.26 × 10³ g Ca(OH)₂** (بالتقريب لثلاثة أرقام معنوية، أو 9.26 × 10² g إذا كان القصد 926 g وليس 9260 g، ولكن الحساب يؤدي إلى 9.26 × 10³ g).

سؤال 117: احفر على الزجاج يستعمل حمض هيدروفلوريك HF للحفر على الزجاج. ما كتلة 4.95 × 10²⁵ جزءاً من HF؟

الإجابة: 117: 1.64 × 10³ g HF

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لدينا 4.95 × 10²⁵ جزءاً من HF. الكتل الذرية التقريبية: - H: 1.008 g/mol - F: 18.998 g/mol عدد أفوجادرو: $6.022 \times 10^{23}$ جزيء/mol
2. **الخطوة 2 (حساب الكتلة المولية):** نحسب الكتلة المولية لحمض الهيدروفلوريك HF: $$ \text{الكتلة المولية لـ HF} = (1 \times 1.008) + (1 \times 18.998) $$ $$ \text{الكتلة المولية لـ HF} = 1.008 + 18.998 = 20.006 \text{ g/mol} $$
3. **الخطوة 3 (القانون):** لتحويل عدد الجزيئات إلى كتلة، نحتاج أولاً لتحويل الجزيئات إلى مولات باستخدام عدد أفوجادرو، ثم نحول المولات إلى كتلة باستخدام الكتلة المولية: $$ \text{الكتلة بالجرام} = \text{عدد الجزيئات} \times \frac{1 \text{ mol}}{\text{عدد أفوجادرو}} \times \text{الكتلة المولية} $$
4. **الخطوة 4 (الحل):** بالتعويض بالقيم: $$ \text{الكتلة} = (4.95 \times 10^{25} \text{ جزيء}) \times \frac{1 \text{ mol}}{6.022 \times 10^{23} \text{ جزيء/mol}} \times (20.006 \text{ g/mol}) $$ $$ \text{الكتلة} = \frac{4.95 \times 10^{25}}{6.022 \times 10^{23}} \times 20.006 $$ $$ \text{الكتلة} \approx 82.1986 \text{ mol} \times 20.006 \text{ g/mol} $$ $$ \text{الكتلة} \approx 1644.4 \text{ g} $$ أو بصيغة علمية: $$ \text{الكتلة} \approx 1.64 \times 10^3 \text{ g} $$
5. **الخطوة 5 (النتيجة):** إذن، كتلة 4.95 × 10²⁵ جزءاً من HF هي: **1.64 × 10³ g HF**

سؤال 118: احسب عدد الجزيئات في g 47.0 من C₂H₅OH.

الإجابة: 118: 6.14 × 10²³ جزيئاً

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لدينا 47.0 g من الإيثانول C₂H₅OH. الكتل الذرية التقريبية: - C: 12.011 g/mol - H: 1.008 g/mol - O: 15.999 g/mol عدد أفوجادرو: $6.022 \times 10^{23}$ جزيء/mol
2. **الخطوة 2 (حساب الكتلة المولية):** نحسب الكتلة المولية للإيثانول C₂H₅OH: $$ \text{الكتلة المولية لـ C₂H₅OH} = (2 \times 12.011) + (6 \times 1.008) + (1 \times 15.999) $$ $$ \text{الكتلة المولية لـ C₂H₅OH} = 24.022 + 6.048 + 15.999 = 46.069 \text{ g/mol} $$
3. **الخطوة 3 (القانون):** لتحويل الكتلة إلى عدد جزيئات، نحتاج أولاً لتحويل الكتلة إلى مولات باستخدام الكتلة المولية، ثم نحول المولات إلى جزيئات باستخدام عدد أفوجادرو: $$ \text{عدد الجزيئات} = \text{الكتلة بالجرام} \times \frac{1 \text{ mol}}{\text{الكتلة المولية}} \times \text{عدد أفوجادرو} $$
4. **الخطوة 4 (الحل):** بالتعويض بالقيم: $$ \text{عدد الجزيئات} = 47.0 \text{ g} \times \frac{1 \text{ mol}}{46.069 \text{ g/mol}} \times (6.022 \times 10^{23} \text{ جزيء/mol}) $$ $$ \text{عدد الجزيئات} \approx 1.0201 \text{ mol} \times (6.022 \times 10^{23} \text{ جزيء/mol}) $$ $$ \text{عدد الجزيئات} \approx 6.143 \times 10^{23} \text{ جزيء} $$
5. **الخطوة 5 (النتيجة):** إذن، عدد الجزيئات في 47.0 g من C₂H₅OH هو: **6.14 × 10²³ جزيئاً**

سؤال 119: كم مولاً من الماغنيتيت Fe₃O₄ يمكن استخراجه من 100.0 kg؟

الإجابة: 119: 4.30 × 10² mol Fe₃O₄

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لدينا 100.0 kg من الماغنيتيت Fe₃O₄. الكتل الذرية التقريبية: - Fe: 55.845 g/mol - O: 15.999 g/mol
2. **الخطوة 2 (تحويل الوحدة وحساب الكتلة المولية):** أولاً، نحول الكتلة من كيلوجرام إلى جرام: $$ \text{الكتلة بالجرام} = 100.0 \text{ kg} \times \frac{1000 \text{ g}}{1 \text{ kg}} = 100000 \text{ g} $$ ثانياً، نحسب الكتلة المولية للماغنيتيت Fe₃O₄: $$ \text{الكتلة المولية لـ Fe₃O₄} = (3 \times 55.845) + (4 \times 15.999) $$ $$ \text{الكتلة المولية لـ Fe₃O₄} = 167.535 + 63.996 = 231.531 \text{ g/mol} $$
3. **الخطوة 3 (القانون):** لتحويل الكتلة إلى مولات، نستخدم العلاقة: $$ \text{عدد المولات} = \frac{\text{الكتلة بالجرام}}{\text{الكتلة المولية}} $$
4. **الخطوة 4 (الحل):** بالتعويض بالقيم: $$ \text{عدد المولات} = \frac{100000 \text{ g}}{231.531 \text{ g/mol}} \approx 431.03 \text{ mol} $$ أو بصيغة علمية: $$ \text{عدد المولات} \approx 4.31 \times 10^2 \text{ mol} $$
5. **الخطوة 5 (النتيجة):** إذن، عدد مولات الماغنيتيت Fe₃O₄ التي يمكن استخراجها من 100.0 kg هو: **4.31 × 10² mol Fe₃O₄** (بالتقريب لثلاثة أرقام معنوية).

سؤال 120: الطبخ يحتوي الخل المستعمل في الطبخ على 5% من حمض الخل CH₃COOH. فكم جزئياً من الحمض يوجد في g 25.0 من الخل؟

الإجابة: 120: 1.25 × 10²² جزيئاً

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لدينا 25.0 g من الخل، ويحتوي على 5% من حمض الخل CH₃COOH. الكتل الذرية التقريبية: - C: 12.011 g/mol - H: 1.008 g/mol - O: 15.999 g/mol عدد أفوجادرو: $6.022 \times 10^{23}$ جزيء/mol
2. **الخطوة 2 (حساب كتلة حمض الخل النقية):** بما أن الخل يحتوي على 5% من حمض الخل، فإن كتلة حمض الخل في 25.0 g من الخل هي: $$ \text{كتلة CH₃COOH} = 25.0 \text{ g الخل} \times \frac{5}{100} = 1.25 \text{ g CH₃COOH} $$
3. **الخطوة 3 (حساب الكتلة المولية لحمض الخل):** نحسب الكتلة المولية لحمض الخل CH₃COOH: $$ \text{الكتلة المولية لـ CH₃COOH} = (2 \times 12.011) + (4 \times 1.008) + (2 \times 15.999) $$ $$ \text{الكتلة المولية لـ CH₃COOH} = 24.022 + 4.032 + 31.998 = 60.052 \text{ g/mol} $$
4. **الخطوة 4 (القانون والحل):** لتحويل كتلة حمض الخل إلى عدد جزيئات، نستخدم العلاقة: $$ \text{عدد الجزيئات} = \text{الكتلة بالجرام} \times \frac{1 \text{ mol}}{\text{الكتلة المولية}} \times \text{عدد أفوجادرو} $$ بالتعويض بالقيم: $$ \text{عدد الجزيئات} = 1.25 \text{ g} \times \frac{1 \text{ mol}}{60.052 \text{ g/mol}} \times (6.022 \times 10^{23} \text{ جزيء/mol}) $$ $$ \text{عدد الجزيئات} \approx 0.020815 \text{ mol} \times (6.022 \times 10^{23} \text{ جزيء/mol}) $$ $$ \text{عدد الجزيئات} \approx 1.253 \times 10^{22} \text{ جزيء} $$
5. **الخطوة 5 (النتيجة):** إذن، عدد جزيئات حمض الخل في 25.0 g من الخل هو: **1.25 × 10²² جزيئاً**

سؤال 121: احسب عدد ذرات الأكسجين في g 25.0 من CO₂.

الإجابة: 121: 6.84 × 10²³ ذرة أكسجين

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لدينا 25.0 g من ثاني أكسيد الكربون CO₂. الكتل الذرية التقريبية: - C: 12.011 g/mol - O: 15.999 g/mol عدد أفوجادرو: $6.022 \times 10^{23}$ ذرة/mol
2. **الخطوة 2 (حساب الكتلة المولية لـ CO₂):** نحسب الكتلة المولية لثاني أكسيد الكربون CO₂: $$ \text{الكتلة المولية لـ CO₂} = (1 \times 12.011) + (2 \times 15.999) $$ $$ \text{الكتلة المولية لـ CO₂} = 12.011 + 31.998 = 44.009 \text{ g/mol} $$
3. **الخطوة 3 (القانون):** لتحويل الكتلة إلى عدد ذرات الأكسجين، نحتاج إلى عدة خطوات: 1. تحويل الكتلة إلى مولات من CO₂ (باستخدام الكتلة المولية). 2. تحويل مولات CO₂ إلى مولات من ذرات الأكسجين (باستخدام النسبة المولية من الصيغة). 3. تحويل مولات ذرات الأكسجين إلى عدد ذرات (باستخدام عدد أفوجادرو). $$ \text{عدد ذرات O} = \text{الكتلة بالجرام} \times \frac{1 \text{ mol CO₂}}{\text{الكتلة المولية لـ CO₂}} \times \frac{2 \text{ mol O}}{1 \text{ mol CO₂}} \times \text{عدد أفوجادرو} $$
4. **الخطوة 4 (الحل):** بالتعويض بالقيم: $$ \text{عدد ذرات O} = 25.0 \text{ g CO₂} \times \frac{1 \text{ mol CO₂}}{44.009 \text{ g/mol}} \times \frac{2 \text{ mol O}}{1 \text{ mol CO₂}} \times (6.022 \times 10^{23} \text{ ذرة/mol}) $$ $$ \text{عدد ذرات O} \approx 0.5680 \text{ mol CO₂} \times 2 \times (6.022 \times 10^{23} \text{ ذرة/mol}) $$ $$ \text{عدد ذرات O} \approx 1.136 \text{ mol O} \times (6.022 \times 10^{23} \text{ ذرة/mol}) $$ $$ \text{عدد ذرات O} \approx 6.841 \times 10^{23} \text{ ذرة أكسجين} $$
5. **الخطوة 5 (النتيجة):** إذن، عدد ذرات الأكسجين في 25.0 g من CO₂ هو: **6.84 × 10²³ ذرة أكسجين**

احسب الكتلة المولية لأكسيد الزنك ZnO. (الكتل الذرية: Zn = 65.38 g/mol, O = 16.00 g/mol)

• أ) 65.38 g/mol
• ب) 16.00 g/mol
• ج) 81.38 g/mol
• د) 161.38 g/mol

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: 81.38 g/mol

الشرح: ١. الصيغة ZnO تحتوي على: ذرة زنك واحدة وذرة أكسجين واحدة. ٢. الكتلة المولية لـ Zn = 65.38 g/mol. ٣. الكتلة المولية لـ O = 16.00 g/mol. ٤. الكتلة المولية لـ ZnO = 65.38 + 16.00 = 81.38 g/mol.

تلميح: الكتلة المولية للمركب تساوي مجموع الكتل الذرية لجميع الذرات في صيغته.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: سهل

كم مولاً في 100 g من CH₃OH (الميثانول)؟ (الكتلة المولية للميثانول ≈ 32.04 g/mol)

• أ) 0.32 mol
• ب) 32.0 mol
• ج) 3.12 mol
• د) 100 mol

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: 3.12 mol

الشرح: ١. الكتلة المولية لـ CH₃OH: C=12, H=1×4, O=16 → 12 + 4 + 16 = 32 g/mol (تقريباً). ٢. عدد المولات = الكتلة (g) / الكتلة المولية (g/mol). ٣. عدد المولات = 100 g / 32 g/mol ≈ 3.125 mol. ٤. التقريب: 3.12 mol.

تلميح: استخدم العلاقة: عدد المولات = الكتلة بالجرام / الكتلة المولية.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

ما كتلة 1.25 × 10² mol من هيدروكسيد الكالسيوم Ca(OH)₂؟ (الكتلة المولية لـ Ca(OH)₂ ≈ 74.10 g/mol)

• أ) 74.10 g
• ب) 9.26 × 10³ g
• ج) 1.69 × 10⁴ g
• د) 125 g

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: 9.26 × 10³ g

الشرح: ١. عدد المولات = 1.25 × 10² = 125 mol. ٢. الكتلة المولية لـ Ca(OH)₂: Ca=40, O=16×2, H=1×2 → 40 + 32 + 2 = 74 g/mol (تقريباً). ٣. الكتلة = 125 mol × 74 g/mol = 9250 g. ٤. بالصيغة العلمية: 9.25 × 10³ g ≈ 9.26 × 10³ g.

تلميح: استخدم العلاقة: الكتلة = عدد المولات × الكتلة المولية.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

كم مولاً من الأكسجين في 45.9 mol من CO₂؟

• أ) 45.9 mol O
• ب) 91.8 mol O
• ج) 22.95 mol O
• د) 183.6 mol O

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: 91.8 mol O

الشرح: ١. الصيغة CO₂ تعني أن كل مول من CO₂ يحتوي على 2 مول من ذرات الأكسجين. ٢. عدد مولات الأكسجين = عدد مولات CO₂ × عدد ذرات O في الجزيء. ٣. عدد مولات الأكسجين = 45.9 mol × 2 = 91.8 mol O.

تلميح: انظر إلى الصيغة الكيميائية لتحديد عدد ذرات الأكسجين في كل جزيء.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: سهل

كم جزءاً، وكم ذرة C، وكم ذرة Cl، في جزيء CCl₄؟ وما عدد الذرات الكلي؟

• أ) 4 أجزاء، 1 ذرة C، 3 ذرات Cl، 4 ذرات إجمالاً.
• ب) 2 أجزاء، 1 ذرة C، 1 ذرة Cl، 2 ذرة إجمالاً.
• ج) 5 أجزاء، 1 ذرة C، 4 ذرات Cl، 5 ذرات إجمالاً.
• د) 5 أجزاء، 4 ذرات C، 1 ذرة Cl، 5 ذرات إجمالاً.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: 5 أجزاء، 1 ذرة C، 4 ذرات Cl، 5 ذرات إجمالاً.

الشرح: ١. الصيغة CCl₄ تعني: جزيء واحد من رابع كلوريد الكربون. ٢. الأجزاء: ذرة كربون واحدة (C) و 4 ذرات كلور (Cl) → إجمالي 5 أجزاء. ٣. الذرات: ذرة كربون واحدة، 4 ذرات كلور. ٤. العدد الكلي للذرات: 1 + 4 = 5 ذرات.

تلميح: حلل الصيغة الكيميائية CCl₄. ما الرموز والأرقام الموجودة فيها؟

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: سهل

ما المعلومات التي يمكنك الحصول عليها من صيغة كرومات البوتاسيوم K₂CrO₄؟

• أ) اللون والكثافة فقط.
• ب) نوع الذرات (K, Cr, O)، عدد كل ذرة (2K, 1Cr, 4O)، الكتلة المولية، النسبة المئوية لكل عنصر.
• ج) درجة الانصهار ودرجة الغليان.
• د) الذوبانية في الماء والتفاعلات الكيميائية.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: نوع الذرات (K, Cr, O)، عدد كل ذرة (2K, 1Cr, 4O)، الكتلة المولية، النسبة المئوية لكل عنصر.

الشرح: ١. نوع الذرات: البوتاسيوم (K)، الكروم (Cr)، الأكسجين (O). ٢. عدد كل ذرة: ذرتان بوتاسيوم، ذرة كروم واحدة، أربع ذرات أكسجين. ٣. يمكن حساب الكتلة المولية بجمع الكتل الذرية. ٤. يمكن حساب النسبة المئوية الكتلية لكل عنصر.

تلميح: فكر في ما تخبرنا به الصيغة الكيميائية عن تكوين المركب.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

ما عدد مولات كل من الصوديوم والفوسفور والأكسجين في صيغة فوسفات الصوديوم Na₃PO₄؟

• أ) ١ مول صوديوم، ١ مول فوسفور، ٤ مولات أكسجين.
• ب) ٣ مولات صوديوم، ١ مول فوسفور، ٤ مولات أكسجين.
• ج) ٣ مولات صوديوم، ٤ مولات فوسفور، ١ مول أكسجين.
• د) ١ مول صوديوم، ٣ مولات فوسفور، ٤ مولات أكسجين.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: ٣ مولات صوديوم، ١ مول فوسفور، ٤ مولات أكسجين.

الشرح: ١. الصيغة Na₃PO₄ تعني أن المركب يحتوي على ٣ ذرات صوديوم (Na)، ١ ذرة فوسفور (P)، و٤ ذرات أكسجين (O). ٢. المول الواحد من المركب يحتوي على ٣ مولات من أيونات الصوديوم، ١ مول من أيونات الفوسفات (PO₄³⁻) والتي تحتوي على ١ مول فوسفور و٤ مولات أكسجين.

تلميح: انظر إلى الرموز والأسفلية (المعاملات) في الصيغة الكيميائية.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: سهل

لماذا يمكن استعمال الكتلة المولية عامل تحويل؟

• أ) لأنها ثابتة لجميع المواد.
• ب) لأنها تربط بين كتلة المادة (بالجرام) وكمية المادة (بالمول).
• ج) لأنها تعبر عن عدد الجزيئات في المادة.
• د) لأنها تحدد كثافة المادة.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: لأنها تربط بين كتلة المادة (بالجرام) وكمية المادة (بالمول).

الشرح: الكتلة المولية هي كتلة مول واحد من المادة (g/mol). يمكن استخدامها كعامل تحويل بين وحدة الكتلة (g) ووحدة كمية المادة (mol). مثال: للتحويل من جرام إلى مول: (عدد الجرام) ÷ (الكتلة المولية). للتحويل من مول إلى جرام: (عدد المولات) × (الكتلة المولية).

تلميح: تذكر تعريف الكتلة المولية ووحداتها.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

أي المركبات الآتية يحتوي على العدد الأكبر من مولات الكربون لكل مول من المركب: حمض الأسكوربيك C₆H₈O₆، أم الجلسرين C₃H₈O₃، أم الفنالين C₈H₈O₃؟ فسر إجابتك.

• أ) حمض الأسكوربيك، لأنه يحتوي على أكبر كتلة مولية.
• ب) الجلسرين، لأنه أبسط في التركيب.
• ج) الفنالين C₈H₈O₃، لأنه يحتوي على ٨ ذرات كربون في صيغته الجزيئية، بينما يحتوي حمض الأسكوربيك على ٦ والجلسرين على ٣.
• د) الجلسرين وحمض الأسكوربيك معاً، لأنهما يحتويان على أكسجين.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: الفنالين C₈H₈O₃، لأنه يحتوي على ٨ ذرات كربون في صيغته الجزيئية، بينما يحتوي حمض الأسكوربيك على ٦ والجلسرين على ٣.

الشرح: ١. حمض الأسكوربيك C₆H₈O₆: يحتوي على ٦ ذرات كربون لكل جزيء. ٢. الجلسرين C₃H₈O₃: يحتوي على ٣ ذرات كربون لكل جزيء. ٣. الفنالين C₈H₈O₃: يحتوي على ٨ ذرات كربون لكل جزيء. ٤. بما أن المول الواحد من أي مركب يحتوي على عدد أفوجادرو من الجزيئات، فإن المركب الذي له أكبر عدد ذرات كربون في الجزيء الواحد سيكون له أكبر عدد مولات كربون لكل مول من المركب.

تلميح: قارن عدد ذرات الكربون (المعامل السفلي لـ C) في كل صيغة جزيئية.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

كم مولاً من الأكسجين في 2.5 mol من KMnO₄؟

• أ) ٢.٥ مولات من الأكسجين.
• ب) ٥ مولات من الأكسجين.
• ج) ١٠ مولات من الأكسجين.
• د) ١ مول من الأكسجين.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: ١٠ مولات من الأكسجين.

الشرح: ١. الصيغة KMnO₄ تعني أن كل جزيء (أو وحدة صيغة) يحتوي على ٤ ذرات أكسجين. ٢. عدد مولات الأكسجين = (عدد مولات المركب) × (عدد ذرات الأكسجين في الصيغة). ٣. عدد مولات الأكسجين = 2.5 mol × 4 = 10 mol.

تلميح: استخدم الصيغة KMnO₄ لتحديد عدد ذرات الأكسجين في جزيء واحد، ثم اضرب في عدد المولات.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

اكتب ثلاثة عوامل تحويل تستعمل في التحويلات المولية.

• أ) 1. الكتلة المولية (g/mol) 2. عدد أفوجادرو (6.022 × 10²³ جزء/مول) 3. النسبة المولية من المعادلة الكيميائية
• ب) 1. الكتلة الذرية 2. الكثافة 3. درجة الغليان
• ج) 1. الضغط 2. الحجم 3. درجة الحرارة
• د) 1. الوزن الجزيئي 2. التركيز المولي 3. الذوبانية

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: 1. الكتلة المولية (g/mol) 2. عدد أفوجادرو (6.022 × 10²³ جزء/مول) 3. النسبة المولية من المعادلة الكيميائية

الشرح: العوامل التحويلية الأساسية في الحسابات المولية هي: 1. الكتلة المولية: تربط بين كتلة المادة وعدد مولاتها (g/mol). 2. عدد أفوجادرو: يربط بين عدد المولات وعدد الجسيمات (ذرات، جزيئات، أيونات). 3. النسبة المولية من المعادلة الكيميائية: تربط بين مولات المواد المتفاعلة والناتجة.

تلميح: تذكر أن العوامل التحويلية تربط بين الكتلة، عدد الجسيمات، وعدد المولات.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

كم مولاً من الأكسجين في 1.25 × 10² mol من CuSO₄.5H₂O؟

• أ) 1.125 × 10³ mol O
• ب) 1.25 × 10² mol O
• ج) 1.0 × 10³ mol O
• د) 5.0 × 10² mol O

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: 1.125 × 10³ mol O

الشرح: 1. صيغة المركب: CuSO₄.5H₂O. 2. عدد ذرات O في CuSO₄: 4 ذرات. 3. عدد ذرات O في 5H₂O: 5 × 1 = 5 ذرات. 4. إجمالي ذرات O في الصيغة: 4 + 5 = 9 ذرات. 5. عدد مولات O = عدد مولات المركب × عدد ذرات O في الصيغة. 6. عدد مولات O = (1.25 × 10²) × 9 = 11.25 × 10² = 1.125 × 10³ mol.

تلميح: احسب إجمالي عدد ذرات الأكسجين في صيغة المركب المائي، ثم اضرب في عدد المولات المعطى.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

احسب الكتلة المولية لحمض النيتريك HNO₃. (الكتل الذرية: H=1.01, N=14.01, O=16.00 g/mol)

• أ) 63.02 g/mol
• ب) 47.01 g/mol
• ج) 79.02 g/mol
• د) 31.02 g/mol

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: 63.02 g/mol

الشرح: 1. صيغة المركب: HNO₃. 2. عدد الذرات: H=1, N=1, O=3. 3. الكتلة المولية = (1 × 1.01) + (1 × 14.01) + (3 × 16.00) 4. الكتلة المولية = 1.01 + 14.01 + 48.00 = 63.02 g/mol.

تلميح: اجمع الكتل الذرية لجميع الذرات في الصيغة الكيميائية، مع مراعاة عدد كل ذرة.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: سهل

ما كتلة 4.95 × 10²⁵ جزيء من HF (حمض هيدروفلوريك)؟ (الكتلة المولية لـ HF = 20.01 g/mol، عدد أفوجادرو = 6.022 × 10²³)

• أ) 1645 g
• ب) 20.01 g
• ج) 990 g
• د) 82.2 g

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: 1645 g

الشرح: 1. عدد المولات = عدد الجزيئات / عدد أفوجادرو. 2. عدد المولات = (4.95 × 10²⁵) / (6.022 × 10²³) ≈ 82.2 mol. 3. الكتلة = عدد المولات × الكتلة المولية. 4. الكتلة = 82.2 mol × 20.01 g/mol ≈ 1645 g.

تلميح: استخدم عدد أفوجادرو للتحويل من عدد الجزيئات إلى عدد المولات، ثم استخدم الكتلة المولية للتحويل إلى كتلة.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: صعب

احسب عدد الجزيئات في 47.0 g من الإيثانول C₂H₅OH. (الكتلة المولية ≈ 46.07 g/mol، عدد أفوجادرو = 6.022 × 10²³)

• أ) 6.14 × 10²³ جزيء
• ب) 2.82 × 10²⁴ جزيء
• ج) 1.02 × 10²³ جزيء
• د) 3.01 × 10²³ جزيء

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: 6.14 × 10²³ جزيء

الشرح: 1. عدد المولات = الكتلة / الكتلة المولية. 2. عدد المولات = 47.0 g / 46.07 g/mol ≈ 1.02 mol. 3. عدد الجزيئات = عدد المولات × عدد أفوجادرو. 4. عدد الجزيئات = 1.02 × (6.022 × 10²³) ≈ 6.14 × 10²³ جزيء.

تلميح: استخدم الكتلة المولية للتحويل من الكتلة إلى عدد المولات، ثم استخدم عدد أفوجادرو للتحويل إلى عدد الجزيئات.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط