الشكل 4-2 - كتاب الكيمياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال س: ماذا قرأت؟: ماذا قرأت؟ فرق بين الغاز والبخار.

الإجابة: - الغاز: المادة تكون في الحالة الغازية عند درجات الحرارة العادية. - البخار: هو الحالة الغازية لمادة تكون سائلة أو صلبة عند درجات الحرارة العادية (مثل بخار الماء).

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم الأول):** لنفهم الفرق، نتذكر أولاً تعريف الغاز. الغاز هو حالة من حالات المادة تكون فيها الجزيئات متباعدة جداً وتتحرك بحرية تامة، وتكون المادة في هذه الحالة الغازية بشكل طبيعي عند درجات الحرارة والضغط العادية في بيئتنا.
2. **الخطوة 2 (المفهوم الثاني):** أما البخار، فهو أيضاً حالة غازية، لكنه يختلف عن الغاز في أن المادة التي يتحول منها إلى بخار تكون عادةً في حالتها السائلة أو الصلبة عند درجات الحرارة العادية. على سبيل المثال، الماء يكون سائلاً في الظروف العادية، وعند تسخينه يتحول إلى بخار ماء.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، الفرق الرئيسي هو أن **الغاز** يكون في حالته الغازية طبيعياً عند درجات الحرارة العادية، بينما **البخار** هو الحالة الغازية لمادة تكون سائلة أو صلبة عند درجات الحرارة العادية.

سؤال س: مختبر حل المشكلات: مختبر حل المشكلات السبب والنتيجة كيف يخرج الغاز المضغوط؟ وجود أسطوانات الغاز أمر مألوف في مختبر الكيمياء. فمثلاً، يوضع غاز النيتروجين فوق بعض التفاعلات ليمنع تأثير غازات الجو في التجربة. في ضوء معرفتك بالغازات، بيّن كيف يمكنك ضبط خروج النيتروجين المضغوط؟

الإجابة: يتم ضبط خروج النيتروجين بتركيب منظم ضغط على فوهة الأسطوانة وفتح الصمام تدريجياً للتحكم في الضغط.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المشكلة):** غاز النيتروجين داخل الأسطوانة يكون تحت ضغط عالٍ جداً. إطلاقه مباشرة دون تحكم قد يكون خطيراً أو غير فعال للتجربة.
2. **الخطوة 2 (الحل العملي):** للتحكم في تدفق الغاز المضغوط وتقليل ضغطه إلى مستوى آمن ومناسب للاستخدام في المختبر، نحتاج إلى جهاز يسمح بذلك. هذا الجهاز هو منظم الضغط.
3. **الخطوة 3 (التطبيق):** يتم تركيب منظم الضغط على فوهة الأسطوانة. بعد ذلك، يتم فتح صمام الأسطوانة تدريجياً. يسمح منظم الضغط بالتحكم في ضغط الغاز الخارج ومعدل تدفقه بدقة.
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن، لضبط خروج النيتروجين المضغوط، يتم **تركيب منظم ضغط على فوهة الأسطوانة وفتح الصمام تدريجياً للتحكم في الضغط ومعدل التدفق.**

سؤال س: 1: التفكير الناقد 1. فسّر لماذا يجب ضبط خروج الغاز المضغوط من الأسطوانة؟

الإجابة: لأن الغاز داخل الأسطوانة عالي الضغط؛ فإذا خرج دون ضبط يندفع بسرعة كبيرة مما يسبب خطراً وتلفاً للأجهزة.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** الغازات المضغوطة داخل الأسطوانات تكون تحت ضغط عالٍ جداً، أعلى بكثير من الضغط الجوي المحيط.
2. **الخطوة 2 (التطبيق):** إذا سُمح لهذا الغاز بالخروج دون أي تحكم أو ضبط، فإنه سيندفع بقوة وسرعة هائلتين من الأسطوانة بسبب فرق الضغط الكبير بين داخل الأسطوانة وخارجها.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** هذا الاندفاع القوي يشكل خطراً كبيراً على السلامة، حيث يمكن أن يتسبب في إصابة الأشخاص، أو تحرك الأسطوانة بقوة بشكل غير متحكم فيه، وقد يؤدي أيضاً إلى تلف الأجهزة والمعدات التي قد يلامسها الغاز المندفع. لذلك، **يجب ضبط خروج الغاز المضغوط لمنع المخاطر وتلف الأجهزة.**

سؤال س: 2: 2. توقع ماذا يحدث إذا فتح صمام أسطوانة الغاز بشكل كامل فجأة، أو ثقبت الأسطوانة؟

الإجابة: يندفع الغاز بقوة وبشدة ويحدث انخفاض سريع في الضغط، وقد تتحرك الأسطوانة بقوة مسببة مخاطر وسلامة.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المبدأ):** الغاز داخل الأسطوانة يكون تحت ضغط عالٍ جداً. عند فتح الصمام فجأة بشكل كامل أو ثقب الأسطوانة، يتكون مسار كبير ومفاجئ للغاز للخروج.
2. **الخطوة 2 (التأثير الفوري):** بسبب فرق الضغط الهائل بين داخل الأسطوانة والجو الخارجي، سيندفع الغاز بقوة شديدة وسرعة عالية جداً من الفتحة. هذا الاندفاع سيؤدي إلى انخفاض سريع ومفاجئ في الضغط داخل الأسطوانة.
3. **الخطوة 3 (النتائج المحتملة):** قوة اندفاع الغاز قد تكون كافية لدفع الأسطوانة نفسها بقوة في الاتجاه المعاكس لاتجاه خروج الغاز (وفقاً لمبدأ الفعل ورد الفعل)، مما يجعلها تتحرك بشكل خطير وغير متحكم فيه. هذا يشكل خطراً جسيماً على سلامة الأشخاص والممتلكات المحيطة.
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن، إذا فتح صمام أسطوانة الغاز بشكل كامل فجأة أو ثقبت، **سيندفع الغاز بقوة وبشدة، ويحدث انخفاض سريع في الضغط، وقد تتحرك الأسطوانة بقوة مسببة مخاطر جسيمة على السلامة.**

ما الذي يميز شكل وخصائص الغازات؟

• أ) لها شكل وحجم ثابتان.
• ب) تأخذ شكل الأوعية ولكن حجمها ثابت.
• ج) تأخذ الغازات شكل وحجم الأوعية التي توجد فيها.
• د) لها شكل ثابت ولكن حجمها يتغير مع الوعاء.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: تأخذ الغازات شكل وحجم الأوعية التي توجد فيها.

الشرح: 1. الغازات ليس لها شكل أو حجم ثابت. 2. تنتشر جسيمات الغاز لتملأ كامل حجم الوعاء الحاوي لها. 3. وبالتالي، يأخذ الغاز شكل ذلك الوعاء.

تلميح: كيف تتصرف الغازات داخل الإناء؟

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

ما الفرق الأساسي بين الغاز والبخار؟

• أ) الغاز: جسيماته متباعدة. البخار: جسيماته متقاربة.
• ب) الغاز: مادة في حالتها الغازية في درجات الحرارة العادية. البخار: الحالة الغازية لمادة تكون صلبة أو سائلة في درجات الحرارة العادية.
• ج) الغاز: لا يمكن ضغطه. البخار: يمكن ضغطه بسهولة.
• د) الغاز: يأخذ شكل الإناء. البخار: له شكل وحجم ثابت.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: الغاز: مادة في حالتها الغازية في درجات الحرارة العادية. البخار: الحالة الغازية لمادة تكون صلبة أو سائلة في درجات الحرارة العادية.

الشرح: 1. الغاز: حالة المادة الغازية هي الحالة الطبيعية لها في الظروف العادية (مثل الأكسجين). 2. البخار: هو الحالة الغازية لمادة تكون صلبة أو سائلة في الظروف العادية (مثل بخار الماء، حيث الماء سائل في الظروف العادية).

تلميح: فكر في الحالة الطبيعية للمادة عند درجة حرارة الغرفة.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط

ما الخاصية الأساسية للغازات التي تفسر سهولة انضغاطها؟

• أ) ارتفاع سرعة جسيمات الغاز.
• ب) انخفاض كتلة جسيمات الغاز.
• ج) تباعد جسيمات الغاز بعضها عن بعض بشكل كبير مقارنة بالمواد الصلبة والسائلة.
• د) عدم وجود قوى تجاذب بين جسيمات الغاز.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: تباعد جسيمات الغاز بعضها عن بعض بشكل كبير مقارنة بالمواد الصلبة والسائلة.

الشرح: 1. في المواد الصلبة: الجسيمات متراصة ومتقاربة. 2. في السوائل: الجسيمات متقاربة ولكنها حرة الحركة نسبياً. 3. في الغازات: الجسيمات متباعدة جداً، مما يسمح بتقريبها من بعضها (الانضغاط) بسهولة أكبر.

تلميح: ما المسافة بين الجسيمات في الحالات المختلفة للمادة؟

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

لماذا يجب ضبط خروج الغاز المضغوط من الأسطوانة في المختبر؟

• أ) لأن الغاز سيتسرب ببطء إذا لم يتم ضبطه.
• ب) لأن ضغط الغاز داخل الأسطوانة منخفض جداً.
• ج) للسيطرة على معدل تدفق الغاز ومنع إطلاقه المفاجئ والسريع الذي قد يكون خطيراً.
• د) لأن الغاز سيفقد خصائصه الكيميائية إذا خرج بسرعة.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: للسيطرة على معدل تدفق الغاز ومنع إطلاقه المفاجئ والسريع الذي قد يكون خطيراً.

الشرح: 1. الغاز المضغوط يحتوي على طاقة عالية. 2. الإطلاق المفاجئ والسريع للغاز قد يسبب دفعاً عنيفاً أو انفجاراً. 3. التحكم في معدل التدفق ضروري للسلامة وللتحكم الدقيق في التفاعل الكيميائي.

تلميح: فكر في السلامة والتحكم في التجربة.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط