الشكل 18-2 يتعلل الماء إلى مكوناته: الأكسجين والهيدروجين بعملية التحليل الكهربائي. - كتاب الكيمياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 فصل المركبات (الجزء الثاني)

المفاهيم الأساسية

التحليل الكهربائي: عملية كيميائية يستخدم فيها التيار الكهربائي لتحليل الماء (H₂O) إلى عنصريه المكونين: الهيدروجين (H₂) والأكسجين (O₂).

خواص المركبات: تختلف تماماً عن خواص العناصر الداخلة في تركيبها.

خريطة المفاهيم

```markmap

المادة

تغيرات المادة

التغيرات الكيميائية

#### قانون حفظ الكتلة

• نص القانون: الكتلة لا تفنى ولا تستحدث في أثناء التفاعل الكيميائي، وهي محفوظة
• المعادلة: كتلة المتفاعلات = كتلة النواتج

##### مثال تطبيقي (تحليل أكسيد الزئبق II)

• المعطيات:

- كتلة أكسيد الزئبق II = 10.0 g

- كتلة الزئبق الناتج = 9.26 g

• المطلوب: كتلة الأكسجين الناتج
• خطوات الحل:

1. تحليل المسألة: مجموع كتل النواتج = مجموع كتل المواد المتفاعلة

2. حساب المطلوب:

- كتلة الأكسجين = كتلة أكسيد الزئبق II - كتلة الزئبق

- كتلة الأكسجين = 10.00 g - 9.26 g = 0.74 g

3. تقويم الإجابة: إذا كان مجموع كتلتي الزئبق والأكسجين = كتلة أكسيد الزئبق II فالحل صحيح

#### تجربة لافوازييه

• العالم: أنطوان لافوازييه
• التجربة: تحلل أكسيد الزئبق II بالحرارة
• المواد:

- متفاعل: أكسيد الزئبق II (صلب أحمر)

- نواتج: زئبق (سائل فضي) + أكسجين (غاز عديم اللون)

• الأدلة على حدوث التفاعل:

- تغير اللون

- ظهور غاز

• الاستنتاج: الكتلة قبل التفاعل = الكتلة بعد التفاعل (في وعاء مغلق)

التغيرات الفيزيائية

• التعريف: تغير يطرأ على الخواص الفيزيائية دون تغيير التركيب

التغيرات الكيميائية

• التعريف: تغير يتضمن تحولاً في تركيب المادة
• في التفاعل: تتحول المتفاعلات إلى نواتج

المخاليط

تعريف المخلوط

• مزيج من مادتين نقيتين أو أكثر
• تحتفظ كل مادة بخواصها الأصلية
• يختلف التركيب حسب نسب المكونات

أنواع المخاليط

#### المخلوط المتجانس (المحلول)

• لا يمكن تمييز مكوناته بالعين المجردة
• له تركيب ثابت ومكوناته بانتظام
• أمثلة:

- ملغم الفضة والزئبق (سبيكة)

- الشاي والعصائر (محاليل سائلة)

- الفولاذ (سبيكة من الحديد والكربون)

#### المخلوط غير المتجانس

• يمكن تمييز مكوناته بالعين المجردة
• تركيب غير منتظم
• أمثلة:

- سلطة الخضار

- عصير البرتقال الطبيعي (العصير واللب)

أنواع المحاليل (حسب الحالة الفيزيائية)

• غاز - غاز: الهواء في أسطوانة الغواص
• غاز - سائل: الأكسجين الذائب في ماء البحر
• سائل - غاز: الهواء الرطب (يحوي قطرات ماء)
• سائل - سائل: ماء المطر مع ماء البحر
• صلب - سائل: الأملاح الذائبة في ماء البحر
• صلب - صلب: أسطوانة الغوص (مزيج من المعادن)

السبائك

• تعريف: مخلوط متجانس من الفلزات، أو من فلز ولا فلز
• المكون الأساسي: فلز
• أمثلة:

- الفولاذ: مخلوط من الحديد (فلز) والكربون (لا فلز)

- البرونز والذهب الأبيض (مجوهرات)

• الغرض: زيادة القوة والمقاومة

فصل المخاليط

#### الترشيح

• الهدف: فصل المخاليط غير المتجانسة (صلب-سائل)
• المبدأ: استخدام حاجز مسامي (ورقة ترشيح)
• مثال: فصل برادة الحعرون والرمل

#### الكروماتوغرافيا

• الهدف: فصل مكونات المخلوط
• المبدأ: اختلاف انجذاب المكونات للطور الثابت (مثل ورق الكروماتوغرافيا)
• الطور المتحرك: غاز أو سائل
• الطور الثابت: مادة صلبة

##### الكروماتوغرافيا الورقية

• أداة تشخيصية مهمة لفصل المواد الكيميائية
• مثال: فصل أصباغ الحبر الأسود

#### التقطير

• الهدف: فصل المخاليط المتجانسة
• المبدأ: الاختلاف في درجات الغليان
• العملية: تسخين المخلوط حتى تغلي المادة ذات درجة الغليان الأقل

#### التبلور

• الهدف: الحصول على مادة نقية صلبة من محلولها
• المبدأ: ترسيب البلورات من محلول مشبع
• مثال: ترسيب بلورات السكر من محلوله

#### التسامي

• الهدف: فصل المخاليط المتجانسة
• المبدأ: تحول المادة الصلبة إلى غاز دون المرور بالحالة السائلة

العناصر والمركبات

العناصر

• التعريف: مادة كيميائية نقية لا يمكن تجزئتها إلى أجزاء أصغر
• أمثلة: الأكسجين (O)، الذهب (Au)، الهيدروجين (H)
• الرمز الكيميائي: يتكون من حرف أو اثنين أو ثلاثة (الحرف الأول كبير)
• الوفرة:

- الهيدروجين: يشكل 75% من كتلة الكون

- الأكسجين والسيليكون: يشكلان 75% من كتلة القشرة الأرضية

- الأكسجين والكربون والهيدروجين: أكثر من 90% من جسم الإنسان

- الفرانسيوم: أقل العناصر وجوداً في الطبيعة (< 20g في قشرة الأرض)

• الحالات الفيزيائية في الظروف العادية:

- صلب: مثل النحاس (وعاء نحاس)

- سائل: مثل الزئبق (في جهاز قياس ضغط الدم)

- غاز: مثل الهيليوم (في بالون)

المركبات

• التعريف: مادة مكونة من عناصر، لا ترى العناصر فيه منفردة
• التشبيه: مثل مربى الفواكه (لا تستطيع فصل كل قطعة فواكه وحدها)

#### فصل المركبات إلى مكوناتها

• لا يمكن تجزئة العناصر إلى مواد أبسط بطرائق فيزيائية أو كيميائية.
• يمكن تجزئة المركبات إلى مواد أبسط (عناصر) بطرائق كيميائية.
• تحتاج المركبات إلى طاقة (كالحرارة أو الكهرباء) لتتفكك إلى عناصرها.

##### مثال: التحليل الكهربائي للماء

• العملية: التحليل الكهربائي.
• المعادلة: H₂O \xrightarrow[الكهرباء]{} H₂ + O₂
• النسبة: حجم غاز الهيدروجين الناتج ضعف حجم غاز الأكسجين.
• السبب: لأن الماء (H₂O) يتكون من ذرتين هيدروجين وذرة أكسجين واحدة.

#### خواص المركبات

• تختلف خواص المركبات عن خواص العناصر المكونة لها.

##### مثال (1): الماء

• المركب (الماء): سائل مستقر في درجة الحرارة العادية.
• العناصر المكونة (الأكسجين والهيدروجين): غازان عديمَا اللون والرائحة، يتفاعلان بشدة.

##### مثال (2): يوديد البوتاسيوم (KI)

• المركب (يوديد البوتاسيوم KI): ملح أبيض.
• العناصر المكونة:

- البوتاسيوم (K): فلز فضي.

- اليود (I₂): مادة صلبة سوداء، أو غاز بنفسجي في درجة حرارة الغرفة.

• سبب الاختلاف: ناتج عن تفاعل كيميائي بين العناصر.

المفردات الجديدة

• الجدول الدوري
• قانون النسبة الثابتة
• النسبة المئوية بالكتلة
• قانون النسب المتضاعفة

الجدول الدوري

#### التاريخ

• العالم: ديمتري مندليف (1907 – 1834)
• الإنجاز: صمم أول جدول دوري
• المبدأ: نظم العناصر المعروفة بناءً على التشابهات بينها وكتلها

#### التنظيم

• الصفوف الأفقية: تسمى "الدورات"
• الأعمدة: تسمى "المجموعات" أو "العائلات"
• العناصر في المجموعة الواحدة: لها خواص فيزيائية وكيميائية متشابهة
• سبب التسمية "دوري": لأن نمط خواص العناصر يتكرر من دورة إلى أخرى

#### مثال من الشكل 17-2

• جدول مندليف المبكر يظهر عناصر مثل:

- K = 39, Ca = 40, Li = 7, Na = 23

- Rb = 85, Cs = 133, Ba = 137

- U = 240, Bi = 208

أمثلة على المركبات

#### كلوريد الصوديوم (ملح الطعام)

• الصيغة الكيميائية: NaCl
• المكونات: ذرة واحدة من الصوديوم (Na) وذرة واحدة من الكلور (Cl)

#### الماء

• الصيغة الكيميائية: H₂O
• المكونات: ذرتين من الهيدروجين (H) وذرة واحدة من الأكسجين (O)
• الرقم السفلي (2): يشير إلى ذرتين من الهيدروجين

```

نقاط مهمة

• المركبات أكثر استقراراً في الطبيعة من العناصر المكونة لها.
• لتفكيك المركب إلى عناصره، نحتاج إلى طاقة (كهرباء أو حرارة).
• في التحليل الكهربائي للماء، نسبة حجم الهيدروجين إلى الأكسجين الناتجين هي 2:1.
• الخواص الفيزيائية والكيميائية للمركب تختلف تماماً عن خواص عناصره المكونة.

الشكل 18-2 يتعلل الماء إلى مكوناته: الأكسجين والهيدروجين بعملية التحليل الكهربائي.

حدد النسبة بين كمية الهيدروجين وكمية الأكسجين المنطلقتين خلال التحليل الكهربائي للماء.

فصل المركبات إلى مكوناتها لا يمكن تجزئة العناصر إلى مواد أبسط منها بطرائق فيزيائية أو كيميائية، لكن يمكن تجزئة المركبات إلى مواد أبسط بطرائق كيميائية. وعموماً فإن المركبات التي توجد في الطبيعة أكثر استقراراً من حالة العناصر المكونة لها، ولكي تتفكك هذه المركبات إلى عناصر فإنها تحتاج إلى طاقة كالحرارة والكهرباء. ويبين الشكل 18-2 تركيب جهاز يستعمل لإحداث تغيير كيميائي للماء وتحليله إلى العناصر المكونة له – الهيدروجين والأكسجين – من خلال عملية تسمى "التحليل الكهربائي". يقوم التيار الكهربائي في هذه العملية بتحليل الماء H₂O إلى غاز الهيدروجين H₂ وغاز الأكسجين O₂. ولأن الماء H₂O يتكون من ذرتين من الهيدروجين H₂ وذرة أكسجين O فإن حجم غاز الأكسجين O₂ الناتج يكون ضعف حجم غاز الأكسجين O₂.

ماذا قرأت؟ اشرح عملية التحليل الكهربائي.

خواص المركبات تختلف خواص المركبات عن خواص العناصر الداخلة في تركيبها. ويوضح مثال الماء في الشكل 18-2 هذه الحقيقة. فالماء مركب مستقر، وهو سائل في درجات الحرارة العادية، وعند تفككه فإن الأكسجين والهيدروجين الناتجين يختلفان كثيراً عن الماء؛ فالأكسجين والهيدروجين غازان عديمَا اللون والرائحة، ويتفاعلان بشدة مع عدة عناصر. وهذا الاختلاف في الخواص ناتج عن تفاعل كيميائي بين العناصر. لاحظ اختلاف خواص يوديد البوتاسيوم KI عن خواص العنصرين المكونين له. فالبوتاسيوم K فلز فضي، ليود I₂ مادة صلبة سوداء اللون توجد على هيئة غاز بنفسجي اللون في درجة حرارة الغرفة، في حين أن يوديد البوتاسيوم KI ملح أبيض.

الشكل 19-2 عندما يتفاعل البوتاسيوم واليود يكونان يوديد البوتاسيوم الذي يختلف عنهما في خواصه.

وزارة التعليم 2025 - 1447

--- SECTION: الشكل 18-2 يتعلل الماء إلى مكوناته: الأكسجين والهيدروجين بعملية التحليل الكهربائي. --- الشكل 18-2 يتعلل الماء إلى مكوناته: الأكسجين والهيدروجين بعملية التحليل الكهربائي. --- SECTION: حدد النسبة بين كمية الهيدروجين وكمية الأكسجين المنطلقتين خلال التحليل الكهربائي للماء. --- حدد النسبة بين كمية الهيدروجين وكمية الأكسجين المنطلقتين خلال التحليل الكهربائي للماء. فصل المركبات إلى مكوناتها لا يمكن تجزئة العناصر إلى مواد أبسط منها بطرائق فيزيائية أو كيميائية، لكن يمكن تجزئة المركبات إلى مواد أبسط بطرائق كيميائية. وعموماً فإن المركبات التي توجد في الطبيعة أكثر استقراراً من حالة العناصر المكونة لها، ولكي تتفكك هذه المركبات إلى عناصر فإنها تحتاج إلى طاقة كالحرارة والكهرباء. ويبين الشكل 18-2 تركيب جهاز يستعمل لإحداث تغيير كيميائي للماء وتحليله إلى العناصر المكونة له – الهيدروجين والأكسجين – من خلال عملية تسمى "التحليل الكهربائي". يقوم التيار الكهربائي في هذه العملية بتحليل الماء H₂O إلى غاز الهيدروجين H₂ وغاز الأكسجين O₂. ولأن الماء H₂O يتكون من ذرتين من الهيدروجين H₂ وذرة أكسجين O فإن حجم غاز الأكسجين O₂ الناتج يكون ضعف حجم غاز الأكسجين O₂. ماذا قرأت؟ اشرح عملية التحليل الكهربائي. --- SECTION: خواص المركبات تختلف خواص المركبات عن خواص العناصر الداخلة في تركيبها. ويوضح مثال الماء في الشكل 18-2 هذه الحقيقة. فالماء مركب مستقر، وهو سائل في درجات الحرارة العادية، وعند تفككه فإن الأكسجين والهيدروجين الناتجين يختلفان كثيراً عن الماء؛ فالأكسجين والهيدروجين غازان عديمَا اللون والرائحة، ويتفاعلان بشدة مع عدة عناصر. وهذا الاختلاف في الخواص ناتج عن تفاعل كيميائي بين العناصر. لاحظ اختلاف خواص يوديد البوتاسيوم KI عن خواص العنصرين المكونين له. فالبوتاسيوم K فلز فضي، ليود I₂ مادة صلبة سوداء اللون توجد على هيئة غاز بنفسجي اللون في درجة حرارة الغرفة، في حين أن يوديد البوتاسيوم KI ملح أبيض. --- خواص المركبات تختلف خواص المركبات عن خواص العناصر الداخلة في تركيبها. ويوضح مثال الماء في الشكل 18-2 هذه الحقيقة. فالماء مركب مستقر، وهو سائل في درجات الحرارة العادية، وعند تفككه فإن الأكسجين والهيدروجين الناتجين يختلفان كثيراً عن الماء؛ فالأكسجين والهيدروجين غازان عديمَا اللون والرائحة، ويتفاعلان بشدة مع عدة عناصر. وهذا الاختلاف في الخواص ناتج عن تفاعل كيميائي بين العناصر. لاحظ اختلاف خواص يوديد البوتاسيوم KI عن خواص العنصرين المكونين له. فالبوتاسيوم K فلز فضي، ليود I₂ مادة صلبة سوداء اللون توجد على هيئة غاز بنفسجي اللون في درجة حرارة الغرفة، في حين أن يوديد البوتاسيوم KI ملح أبيض. --- SECTION: الشكل 19-2 عندما يتفاعل البوتاسيوم واليود يكونان يوديد البوتاسيوم الذي يختلف عنهما في خواصه. --- الشكل 19-2 عندما يتفاعل البوتاسيوم واليود يكونان يوديد البوتاسيوم الذي يختلف عنهما في خواصه. وزارة التعليم 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: Untitled Description: Diagram showing electrolysis of water. Two inverted test tubes are placed over electrodes connected to a battery. Gas bubbles are seen collecting in both tubes. Labels indicate gas types and electrode functions. Context: Illustrates the process of water electrolysis, showing the separation of water into hydrogen and oxygen gases. **IMAGE**: Untitled Description: A lump of potassium metal, appearing silvery-grey and slightly dull. Context: Represents one of the elements (potassium) that forms potassium iodide. **IMAGE**: Untitled Description: A glass flask containing a deep purple liquid, which is iodine dissolved in a solvent. Context: Represents one of the elements (iodine) that forms potassium iodide. **IMAGE**: Untitled Description: A pile of white crystalline solid, identified as potassium iodide, on a watch glass. Context: Represents the compound formed from potassium and iodine, highlighting its different properties.