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

سؤال 24: قارن بين العناصر والمركبات.

الإجابة: العنصر: مادة نقية لا تتجزأ (نوع واحد من الذرات). المركب: مادة من اتحاد عنصرين أو أكثر كيميائياً بنسب ثابتة.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (تعريف العنصر):** العنصر هو مادة كيميائية نقية تتكون من نوع واحد فقط من الذرات، ولا يمكن تجزئتها إلى مواد أبسط منها بوسائل كيميائية أو فيزيائية عادية. كل ذرات العنصر لها نفس العدد الذري.
2. **الخطوة 2 (تعريف المركب):** المركب هو مادة كيميائية نقية تتكون من اتحاد عنصرين أو أكثر كيميائياً بنسب كتلية ثابتة ومحددة. تتكون جزيئات المركب من ذرات مختلفة مرتبطة ببعضها بروابط كيميائية، ويمكن فصل مكوناته بوسائل كيميائية.
3. **الخطوة 3 (الخلاصة):** الفرق الأساسي يكمن في أن العنصر يتكون من نوع واحد من الذرات ولا يمكن تجزئته، بينما المركب يتكون من نوعين أو أكثر من الذرات المتحدة كيميائياً بنسب ثابتة ويمكن فصلها كيميائياً. إذن المقارنة هي: - **العنصر:** مادة نقية لا تتجزأ، تتكون من نوع واحد من الذرات. - **المركب:** مادة تتكون من اتحاد عنصرين أو أكثر كيميائياً بنسب ثابتة.

سؤال 25: صف الملامح التنظيمية الأساسية للجدول الدوري للعناصر.

الإجابة: س25: ترتيب تصاعدي حسب العدد الذري. الصفوف = دورات؛ الأعمدة = مجموعات (تشابه الخواص). تصنيف: فلزات، لافلزات، أشباه فلزات.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (الترتيب الأساسي):** الجدول الدوري ينظم العناصر الكيميائية في صفوف وأعمدة بناءً على خصائصها المتكررة. الترتيب الأساسي للعناصر في الجدول الدوري هو ترتيب تصاعدي حسب العدد الذري (عدد البروتونات في نواة الذرة).
2. **الخطوة 2 (الدورات والمجموعات):** - **الدورات (الصفوف الأفقية):** هي الصفوف الأفقية في الجدول الدوري. عدد الإلكترونات في الغلاف الأخير (مستوى الطاقة الخارجي) يتغير تدريجياً عبر الدورة، وتتغير الخصائص الكيميائية والفيزيائية للعناصر بشكل منتظم عبر الدورة. - **المجموعات (الأعمدة الرأسية):** هي الأعمدة الرأسية في الجدول الدوري. العناصر في المجموعة الواحدة تتشابه في خصائصها الكيميائية لأنها تحتوي على نفس العدد من إلكترونات التكافؤ (الإلكترونات في الغلاف الخارجي).
3. **الخطوة 3 (تصنيف العناصر):** يتم تصنيف العناصر في الجدول الدوري إلى ثلاث فئات رئيسية بناءً على خصائصها: - **الفلزات:** تقع في الجانب الأيسر والأوسط من الجدول، وهي عادةً صلبة ولامعة وموصلة جيدة للحرارة والكهرباء. - **اللافلزات:** تقع في الجانب الأيمن العلوي من الجدول، وهي عادةً غير لامعة وعازلة للحرارة والكهرباء. - **أشباه الفلزات:** تقع على الخط الفاصل بين الفلزات واللافلزات، وتمتلك خصائص متوسطة بين الفلزات واللافلزات. إذن الملامح التنظيمية الأساسية هي: الترتيب التصاعدي حسب العدد الذري، تنظيمها في دورات (صفوف) ومجموعات (أعمدة)، وتصنيفها إلى فلزات ولا فلزات وأشباه فلزات.

سؤال 26: فسر كيف ينطبق قانون النسب الثابتة على المركبات ؟

الإجابة: س26: المركب النقي يتكون دائماً من العناصر نفسها بنسبة كتلية ثابتة.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (فهم قانون النسب الثابتة):** ينص قانون النسب الثابتة، المعروف أيضاً بقانون بروست، على أن المركب الكيميائي النقي يتكون دائماً من العناصر نفسها متحدة بنسب كتلية ثابتة ومحددة، بغض النظر عن مصدر هذا المركب أو طريقة تحضيره.
2. **الخطوة 2 (تطبيق القانون على المركبات):** هذا يعني أنه إذا كان لدينا مركب الماء (H₂O) على سبيل المثال، فإن كل جزيء ماء يتكون دائماً من ذرتي هيدروجين وذرة أكسجين واحدة. وبالتالي، فإن نسبة كتلة الهيدروجين إلى كتلة الأكسجين في أي عينة نقية من الماء ستكون دائماً ثابتة (تقريباً 1:8)، سواء كان الماء من المحيط أو من بئر أو تم تحضيره في المختبر.
3. **الخطوة 3 (الخلاصة):** لذلك، ينطبق قانون النسب الثابتة على المركبات بتأكيده أن التركيب الكيميائي للمركب ثابت لا يتغير، حيث يتكون المركب النقي دائماً من العناصر نفسها بنسبة كتلية ثابتة ومحددة. إذن التفسير هو: **المركب النقي يتكون دائماً من العناصر نفسها بنسبة كتلية ثابتة.**

سؤال 27: اذكر مثالين لمركبات ينطبق عليها قانون النسب المتضاعفة.

الإجابة: س27: (1) الماء (H2O) وفوق أكسيد الهيدروجين (H2O2). (2) أول أكسيد الكربون (CO) وثاني أكسيد الكربون (CO2).

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (فهم قانون النسب المتضاعفة):** ينص قانون النسب المتضاعفة على أنه إذا اتحد عنصران لتكوين أكثر من مركب واحد، فإن نسب كتل أحد العنصرين التي تتحد مع كتلة ثابتة من العنصر الآخر تكون أعداداً صحيحة وبسيطة.
2. **الخطوة 2 (أمثلة على القانون):** - **المثال الأول:** الماء (H₂O) وفوق أكسيد الهيدروجين (H₂O₂). في كليهما يتحد الهيدروجين مع الأكسجين. إذا ثبتنا كتلة الهيدروجين، فإن كتلة الأكسجين في فوق أكسيد الهيدروجين تكون ضعف كتلتها في الماء (بنسبة 2:1).
3. **الخطوة 3 (مثال إضافي):** - **المثال الثاني:** أول أكسيد الكربون (CO) وثاني أكسيد الكربون (CO₂). في كليهما يتحد الكربون مع الأكسجين. إذا ثبتنا كتلة الكربون، فإن كتلة الأكسجين في ثاني أكسيد الكربون تكون ضعف كتلتها في أول أكسيد الكربون (بنسبة 2:1). إذن المثالان هما: 1. **الماء (H₂O) وفوق أكسيد الهيدروجين (H₂O₂).** 2. **أول أكسيد الكربون (CO) وثاني أكسيد الكربون (CO₂).**

سؤال 28: أكمل الجدول الآتي، ثم حلل البيانات الموجودة فيه لتقرر ما إذا كان المركب I والمركب II هما المركب نفسه . إذا كان المركبان مختلفين فاستعمل قانون النسب المتضاعفة لتبين العلاقة بينهما .

الإجابة: النسبة المئوية بالكتلة للحديد (I): 69.95% النسبة المئوية بالكتلة للأكسجين (I): 30.05% النسبة المئوية بالكتلة للحديد (II): 77.73% النسبة المئوية بالكتلة للأكسجين (II): 22.27% س28: I: %Fe = 69.95% ; O = 30.05% II: %Fe = 77.73% ; O = 22.27% النسب مختلفة إذن المركبان مختلفان.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (تحديد المعطيات):** لدينا النسب المئوية الكتلية للعناصر في مركبين افتراضيين (المركب I والمركب II): - **المركب I:** - النسبة المئوية بالكتلة للحديد (Fe): 69.95% - النسبة المئوية بالكتلة للأكسجين (O): 30.05% (100% - 69.95%) - **المركب II:** - النسبة المئوية بالكتلة للحديد (Fe): 77.73% - النسبة المئوية بالكتلة للأكسجين (O): 22.27% (100% - 77.73%)
2. **الخطوة 2 (مقارنة المركبين):** لتقرير ما إذا كان المركبان هما المركب نفسه، نقارن النسب المئوية الكتلية للعناصر فيهما. نلاحظ أن النسب المئوية للحديد والأكسجين في المركب I تختلف عن تلك الموجودة في المركب II. فمثلاً، نسبة الحديد في المركب I هي 69.95% بينما في المركب II هي 77.73%. بما أن النسب الكتلية للعناصر مختلفة في المركبين، فهذا يعني أن المركبين ليسا المركب نفسه، وذلك وفقاً لقانون النسب الثابتة الذي ينص على أن المركب النقي له تركيب كيميائي ثابت ونسب كتلية ثابتة.
3. **الخطوة 3 (تطبيق قانون النسب المتضاعفة):** بما أن المركبين مختلفان ويتكونان من نفس العنصرين (الحديد والأكسجين)، يمكننا تطبيق قانون النسب المتضاعفة. لنثبت كتلة أحد العنصرين، وليكن الحديد، ونرى نسبة كتل العنصر الآخر (الأكسجين). - **للمركب I:** نسبة الأكسجين إلى الحديد = $\frac{30.05}{69.95} \approx 0.4296$ - **للمركب II:** نسبة الأكسجين إلى الحديد = $\frac{22.27}{77.73} \approx 0.2865$ الآن، نقسم النسبة الأكبر على النسبة الأصغر: $\frac{0.4296}{0.2865} \approx 1.5 \approx \frac{3}{2}$ هذه النسبة (3:2) هي نسبة عددية صحيحة وبسيطة، مما يؤكد أن المركبين يتبعان قانون النسب المتضاعفة. إذن الخلاصة هي: - **المركبان مختلفان** لأن النسب المئوية الكتلية للعناصر فيهما مختلفة. - **ينطبق عليهما قانون النسب المتضاعفة** حيث أن نسب كتل الأكسجين المتحدة مع كتلة ثابتة من الحديد تكون بنسبة عددية صحيحة وبسيطة (3:2).

سؤال 29: احسب النسبة المئوية بالكتلة للهيدروجين وللأكسجين في الماء بالرجوع إلى الجدول الدوري.

الإجابة: س29: الكتلة المولية للماء = 18.02 g/mol %H = 11.21% ، %O = 88.79%

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات من الجدول الدوري):** لنحدد الكتل الذرية للعناصر المكونة للماء (H₂O) من الجدول الدوري، مع الأخذ في الاعتبار الدقة الشائعة: - الكتلة الذرية للهيدروجين (H) $\approx 1.01 \text{ g/mol}$ - الكتلة الذرية للأكسجين (O) $\approx 16.00 \text{ g/mol}$
2. **الخطوة 2 (حساب الكتلة المولية للماء):** جزيء الماء (H₂O) يتكون من ذرتي هيدروجين وذرة أكسجين واحدة. الكتلة المولية للماء = $(2 \times \text{كتلة H}) + (1 \times \text{كتلة O})$ الكتلة المولية للماء = $(2 \times 1.01) + (1 \times 16.00)$ الكتلة المولية للماء = $2.02 + 16.00 = 18.02 \text{ g/mol}$
3. **الخطوة 3 (حساب النسبة المئوية بالكتلة لكل عنصر):** نستخدم القانون: $$\text{النسبة المئوية بالكتلة للعنصر} = \frac{\text{كتلة العنصر في المركب}}{\text{الكتلة المولية للمركب}} \times 100\%$$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** - **للنسبة المئوية للهيدروجين (H):** %H = $\frac{2 \times 1.01}{18.02} \times 100\% = \frac{2.02}{18.02} \times 100\% \approx 11.21\%$ - **للنسبة المئوية للأكسجين (O):** %O = $\frac{1 \times 16.00}{18.02} \times 100\% = \frac{16.00}{18.02} \times 100\% \approx 88.79\%$ إذن النسبة المئوية بالكتلة هي: - **%H $\approx$ 11.21%** - **%O $\approx$ 88.79%**

سؤال 30: ارسم رسماً بيانياً يوضح قانون النسب المتضاعفة.

الإجابة: س30: (رسم) عمود للمركب (I) 22.54g O وعمود لـ (II) 15.03g O عند ثبات الحديد. النسبة 3:2 توضح قانون النسب المتضاعفة.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لتوضيح قانون النسب المتضاعفة بيانياً، يمكننا رسم علاقة بين كتل أحد العنصرين المتحدة مع كتلة ثابتة من العنصر الآخر في مركبات مختلفة. **كيفية إنشاء الرسم البياني:** 1. **المحور الأفقي (X-axis):** يمثل كتلة ثابتة من أحد العنصرين، وليكن الحديد (Fe). نختار قيمة ثابتة للحديد، مثلاً 100 جرام، أو أي كتلة ثابتة أخرى. 2. **المحور الرأسي (Y-axis):** يمثل كتل العنصر الآخر، وهو الأكسجين (O)، التي تتحد مع تلك الكتلة الثابتة من الحديد لتكوين المركبات المختلفة. 3. **الأعمدة البيانية:** نرسم عموداً لكل مركب يوضح كتلة الأكسجين المتحدة مع الكتلة الثابتة من الحديد. **مثال توضيحي (باستخدام البيانات المذكورة في الإجابة):** لنفترض أننا ثبتنا كتلة الحديد عند قيمة معينة. إذا كان لدينا مركبين للحديد والأكسجين (المركب I والمركب II)، وكانت كتل الأكسجين المتحدة مع نفس الكتلة الثابتة من الحديد هي: - **للمركب I:** كتلة الأكسجين = 22.54 جرام. - **للمركب II:** كتلة الأكسجين = 15.03 جرام. عند رسم عمودين على الرسم البياني، أحدهما يرتفع إلى 22.54 على المحور الرأسي (للمركب I) والآخر يرتفع إلى 15.03 (للمركب II)، مع تمثيل كلاهما لنفس الكتلة الثابتة من الحديد على المحور الأفقي. **تحليل الرسم البياني:** بقسمة كتلة الأكسجين في المركب I على كتلة الأكسجين في المركب II: $\frac{22.54 \text{ g O (في المركب I)}}{15.03 \text{ g O (في المركب II)}} \approx 1.5 \approx \frac{3}{2}$ هذه النسبة (3:2) هي نسبة عددية صحيحة وبسيطة، مما يؤكد قانون النسب المتضاعفة. فالرسم البياني سيوضح بصرياً أن كتل الأكسجين المتحدة مع كتلة ثابتة من الحديد في المركبين تكون في نسب عددية صحيحة وبسيطة. إذن الرسم البياني سيوضح أعمدة لكتل الأكسجين (22.54g و 15.03g) المتحدة مع كتلة ثابتة من الحديد، وتكون النسبة بين هذه الكتل (3:2) لتوضيح قانون النسب المتضاعفة.

ما الفرق الرئيسي بين كلوريد النحاس I وكلوريد النحاس II كما ورد في النص؟

• أ) المركب I يحتوي على نحاس أكثر من المركب II.
• ب) يظهر كلوريد النحاس I باللون الأخضر، بينما يظهر كلوريد النحاس II باللون الأزرق.
• ج) المركب II أكثر استقراراً من المركب I.
• د) المركب I يذوب في الماء بينما المركب II لا يذوب.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: يظهر كلوريد النحاس I باللون الأخضر، بينما يظهر كلوريد النحاس II باللون الأزرق.

الشرح: 1. كلاهما مركبان من النحاس والكلور. 2. لكنهما مركبان مختلفان. 3. الاختلاف يظهر في لونهما: المركب I أخضر والمركب II أزرق.

تلميح: فكر في خاصية فيزيائية يمكن ملاحظتها بالعين المجردة.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: سهل

ما نص قانون النسب المتضاعفة كما ورد في الصفحة؟

• أ) المركب يتكون دائماً من العناصر نفسها وبالنسب نفسها.
• ب) إذا كونتْ عناصر أكثر من مركب فإن النسبة بين كتل أحد هذه العناصر التي تتحد مع كتلة ثابتة من عنصر آخر هي نسبة عددية بسيطة وصحيحة.
• ج) لا يمكن تجزئة العناصر إلى مواد أبسط بطرائق فيزيائية أو كيميائية.
• د) تختلف خواص المركبات عن خواص العناصر المكونة لها.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: إذا كونتْ عناصر أكثر من مركب فإن النسبة بين كتل أحد هذه العناصر التي تتحد مع كتلة ثابتة من عنصر آخر هي نسبة عددية بسيطة وصحيحة.

الشرح: ينص القانون على أنه عند تكوين أكثر من مركب من نفس العناصر، فإن النسبة بين كتل أحد العناصر (التي تتحد مع كتلة ثابتة من العنصر الآخر) تكون أعداداً صحيحة وبسيطة (مثل 1:2، 2:3).

تلميح: يتعلق القانون بكتل العناصر التي تتحد لتكوين مركبات مختلفة.

التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط

ما نص قانون النسب الثابتة؟

• أ) تختلف خواص المركبات عن خواص العناصر المكونة لها.
• ب) إذا كونتْ عناصر أكثر من مركب فإن النسبة بين كتلتها تكون بسيطة.
• ج) المركب يتكون دائما من العناصر نفسها، وبالنسب نفسها.
• د) تترتب العناصر في الجدول الدوري في دورات ومجموعات.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: المركب يتكون دائما من العناصر نفسها، وبالنسب نفسها.

الشرح: 1. ينطبق القانون على أي عينة نقية من مركب معين. 2. يؤكد أن التركيب النسبي للعناصر في المركب ثابت ولا يتغير، بغض النظر عن مصدره أو طريقة تحضيره.

تلميح: يتعلق هذا القانون بتكوين المركب الواحد وثبات نسب العناصر فيه.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

كيف ينطبق قانون النسب المتضاعفة على مركبي كلوريد النحاس I وكلوريد النحاس II؟

• أ) النسبة بين كتلتي النحاس في المركبين هي 1:1.
• ب) النسبة بين كتلتي الكلور اللتين تتحدان مع كتلة ثابتة من النحاس في المركبين هي نسبة عددية بسيطة وصحيحة تساوي 2:1.
• ج) كتلة النحاس في المركب II ضعف كتلته في المركب I.
• د) النسبة بين الكتل الكلية للمركبين هي نسبة بسيطة.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: النسبة بين كتلتي الكلور اللتين تتحدان مع كتلة ثابتة من النحاس في المركبين هي نسبة عددية بسيطة وصحيحة تساوي 2:1.

الشرح: 1. كلا المركبين من النحاس والكلور. 2. لكن لهما تركيب مختلف. 3. وفق القانون، النسبة بين كتلتي الكلور (مع ثبات كتلة النحاس) تكون بسيطة وصحيحة، وهي 2 إلى 1.

تلميح: فكر في النسبة بين كتلتي العنصر نفسه (الكلور) في المركبين المختلفين.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: صعب