الاستقصاء - كتاب الكيمياء - الصف 11 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

سؤال سؤال: سؤال كيف تستطيع استعمال مبدأ لوتشاتيليه لتقويم الذائبية النسبية لراسبين؟

الإجابة: س: كيف تستطيع استعمال مبدأ لوتشاتيليه لتقويم الذائبية النسبية للراسبين؟ ج: تقارن قيم Ksp، بحيث إن التغير في تراكيز الأيونات (مثل إضافة أيون مشترك)، ثم نلاحظ اتجاه الاتزان: الراسب الذي يتكون بسهولة أكبر هو الذي له قيمة Ksp أصغر.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** مبدأ لوتشاتيليه ينص على أن أي تغيير في ظروف نظام في حالة اتزان (مثل التركيز أو الضغط أو درجة الحرارة) سيؤدي إلى إزاحة الاتزان في الاتجاه الذي يقلل من تأثير هذا التغيير. لتقويم الذائبية النسبية لراسبين، نقارن قيم ثابت حاصل الذائبية (Ksp) لكل منهما. الراسب الذي له قيمة Ksp أصغر يكون أقل ذوباناً في الماء. عند إضافة أيون مشترك (مثل إضافة أيون موجود في الراسب إلى المحلول)، يزداد تركيز هذا الأيون، فيؤدي ذلك إلى إزاحة اتزان ذوبان الراسب نحو اليسار (نحو الترسيب) وفقاً لمبدأ لوتشاتيليه. الراسب الذي يتكون بسهولة أكبر (أي يترسب عند إضافة كمية أقل من الأيون المشترك) هو الذي له قيمة Ksp أصغر. إذن الإجابة هي: **تقارن قيم Ksp، بحيث إن التغير في تراكيز الأيونات (مثل إضافة أيون مشترك)، ثم نلاحظ اتجاه الاتزان: الراسب الذي يتكون بسهولة أكبر هو الذي له قيمة Ksp أصغر.**

سؤال 1: 1. حلل اكتب المعادلة الكاملة للتفاعل الذي حدث عند مزج NaCl و AgNO₃ في الخطوة 3، واكتب المعادلة الأيونية النهائية.

الإجابة: س1: المعادلة الكاملة: NaCl(aq) + AgNO₃(aq) → AgCl(s) + NaNO₃(aq) المعادلة الأيونية النهائية: Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq) → AgCl(s)

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لدينا تفاعل بين محلول كلوريد الصوديوم (NaCl) ومحلول نترات الفضة (AgNO₃). - NaCl(aq): كلوريد الصوديوم في محلول مائي. - AgNO₃(aq): نترات الفضة في محلول مائي.
2. **الخطوة 2 (التفاعل):** عند مزج المحلولين، تتبادل الأيونات لتكوين راسب. أيون الفضة (Ag⁺) من AgNO₃ يتفاعل مع أيون الكلوريد (Cl⁻) من NaCl ليكون راسب كلوريد الفضة (AgCl). المعادلة الكاملة للتفاعل: $$NaCl(aq) + AgNO₃(aq) \rightarrow AgCl(s) + NaNO₃(aq)$$
3. **الخطوة 3 (المعادلة الأيونية النهائية):** نكتب الأيونات الذائبة والمتفاعلة فقط، ونستبعد الأيونات المتفرجة (التي لا تشارك في التفاعل). الأيونات المتفرجة هنا هي Na⁺ و NO₃⁻. إذن المعادلة الأيونية النهائية: $$Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq) \rightarrow AgCl(s)$$

سؤال 2: 2. حلل اكتب تعبير ثابت حاصل الذائبية للاتزان الذي نشأ في الفجوتين A1 و A2 في خطوة 3.

الإجابة: AgCl(s) ⇌ Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq) Ksp = [Ag⁺][Cl⁻]

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** ثابت حاصل الذائبية (Ksp) هو ثابت اتزان يصف ذوبان مركب أيوني قليل الذوبان في الماء. للمعادلة العامة: $$AB(s) \rightleftharpoons A⁺(aq) + B⁻(aq)$$ يكون تعبير Ksp: $$Ksp = [A⁺][B⁻]$$
2. **الخطوة 2 (التطبيق):** في الفجوتين A1 و A2، الراسب هو AgCl، واتزان ذوبانه هو: $$AgCl(s) \rightleftharpoons Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq)$$ إذن تعبير Ksp لهذا الاتزان: $$Ksp = [Ag⁺][Cl⁻]$$

سؤال 3: 3. حلل اكتب معادلة للاتزان الذي نشأ في الفجوة A2 عندما أضفت Na₂S.

الإجابة: 2Ag⁺(aq) + S²⁻(aq) ⇌ Ag₂S(s)

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** في الفجوة A2، أضيف Na₂S (كبريتيد الصوديوم) إلى المحلول الذي يحتوي على أيونات Ag⁺ من ذوبان AgCl. Na₂S يذوب في الماء ويعطي أيونات: $$Na₂S(aq) \rightarrow 2Na⁺(aq) + S²⁻(aq)$$
2. **الخطوة 2 (التفاعل):** أيونات S²⁻ تتفاعل مع أيونات Ag⁺ لتكوين راسب كبريتيد الفضة (Ag₂S)، وهو راسب قليل الذوبان. معادلة الاتزان التي نشأت: $$2Ag⁺(aq) + S²⁻(aq) \rightleftharpoons Ag₂S(s)$$

سؤال 4: 4. تعرف الراسبين من خلال اللون.

الإجابة: الراسب الأبيض: AgCl (كلوريد الفضة). الراسب الأسود: Ag₂S (كبريتيد الفضة).

خطوات الحل:

1. **الشرح:** في التجربة، نلاحظ لون الراسب المتكون لتحديد هويته. كلوريد الفضة (AgCl) يكون راسباً أبيض اللون، بينما كبريتيد الفضة (Ag₂S) يكون راسباً أسود اللون. إذن الإجابة هي: **الراسب الأبيض: AgCl (كلوريد الفضة). الراسب الأسود: Ag₂S (كبريتيد الفضة).**

سؤال 5: 5. قارن قيم Ksp للراسبين، أي المركبين الأيونيين أكثر ذائبية؟

الإجابة: بما أن Ksp(Ag₂S) < Ksp(AgCl) فإن Ag₂S أقل ذائبية.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** ثابت حاصل الذائبية (Ksp) يعبر عن مدى ذوبان مركب أيوني في الماء. كلما كانت قيمة Ksp أصغر، كان المركب أقل ذوباناً.
2. **الخطوة 2 (المقارنة):** قيمة Ksp لـ Ag₂S أصغر بكثير من قيمة Ksp لـ AgCl. هذا يعني أن Ag₂S أقل ذوباناً في الماء من AgCl. إذن الإجابة هي: **بما أن Ksp(Ag₂S) < Ksp(AgCl) فإن Ag₂S أقل ذائبية.**

سؤال 6: 6. أدرك النتيجة والسبب استعمل مبدأ لوتشاتيليه لتفسير تأثير إضافة Na₂S في الخطوة 5 في الاتزان في الفجوة A2.

الإجابة: إضافة Na₂S تزيد تركيز S²⁻ فيترسب Ag₂S وتقل Ag⁺ مما يزيح اتزان AgCl لليسار لتعويض النقص فيذوب المزيد منه.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** مبدأ لوتشاتيليه: إذا حدث تغيير في ظروف نظام في حالة اتزان، فإن النظام يزيح الاتزان في الاتجاه الذي يقلل من تأثير هذا التغيير.
2. **الخطوة 2 (التطبيق):** في الفجوة A2، يوجد اتزان ذوبان AgCl: $$AgCl(s) \rightleftharpoons Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq)$$ عند إضافة Na₂S، يزيد تركيز أيون S²⁻ في المحلول. أيونات S²⁻ تتفاعل مع أيونات Ag⁺ لتكوين راسب Ag₂S: $$2Ag⁺(aq) + S²⁻(aq) \rightarrow Ag₂S(s)$$ هذا التفاعل يقلل تركيز Ag⁺ في المحلول.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** نقص تركيز Ag⁺ (الناتج من ذوبان AgCl) يؤدي إلى إزاحة اتزان ذوبان AgCl نحو اليمين (نحو الذوبان) لتعويض النقص في Ag⁺، وفقاً لمبدأ لوتشاتيليه. أي أن المزيد من AgCl يذوب. إذن الإجابة هي: **إضافة Na₂S تزيد تركيز S²⁻ فيترسب Ag₂S وتقل Ag⁺ مما يزيح اتزان AgCl لليسار لتعويض النقص فيذوب المزيد منه.**

سؤال 7: 7. احسب الذائبية المولارية للراسبين باستعمال قيم Ksp. أي الراسبين أكثر ذوبانًا؟

الإجابة: ذائبية AgCl ≈ 1.3 × 10⁻⁵ وهي أكبر من ذائبية Ag₂S (s ≈ 1.1 × 10⁻¹⁷). إذن الراسب الأكثر ذوبانا هو AgCl.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات والقانون):** نستخدم قيم Ksp لحساب الذائبية المولارية (s)، وهي عدد مولات المركب التي تذوب في لتر من الماء. لـ AgCl: Ksp = 1.8 × 10⁻¹⁰ لـ Ag₂S: Ksp = 6.3 × 10⁻⁵⁰ (قيمة تقريبية، قد تختلف قليلاً حسب المرجع) لـ AgCl: الاتزان: AgCl(s) ⇌ Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq) إذا كانت الذائبية = s، فإن [Ag⁺] = s، [Cl⁻] = s $$Ksp = [Ag⁺][Cl⁻] = s \times s = s²$$ $$s = \sqrt{Ksp} = \sqrt{1.8 \times 10^{-10}} \approx 1.34 \times 10^{-5} \, M$$ لـ Ag₂S: الاتزان: Ag₂S(s) ⇌ 2Ag⁺(aq) + S²⁻(aq) إذا كانت الذائبية = s، فإن [Ag⁺] = 2s، [S²⁻] = s $$Ksp = [Ag⁺]²[S²⁻] = (2s)² \times s = 4s³$$ $$s = \sqrt[3]{\frac{Ksp}{4}} = \sqrt[3]{\frac{6.3 \times 10^{-50}}{4}} \approx 1.1 \times 10^{-17} \, M$$
2. **الخطوة 2 (المقارنة):** ذائبية AgCl ≈ 1.3 × 10⁻⁵ M ذائبية Ag₂S ≈ 1.1 × 10⁻¹⁷ M ذائبية AgCl أكبر بكثير من ذائبية Ag₂S. إذن الإجابة هي: **ذائبية AgCl ≈ 1.3 × 10⁻⁵ وهي أكبر من ذائبية Ag₂S (s ≈ 1.1 × 10⁻¹⁷). إذن الراسب الأكثر ذوبانًا هو AgCl.**

سؤال 8: 8. حدد الدليل الذي يدعم إجابتك للسؤال 7. فسر إجابتك.

الإجابة: لدى إضافة Na₂S تحول لون الراسب من الأبيض إلى الأسود، والملاحظة العملية لسرعة تكون الراسب الداكن.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** الدليل الذي يدعم أن AgCl أكثر ذوباناً من Ag₂S هو الملاحظة العملية في التجربة. عند إضافة Na₂S إلى المحلول الذي يحتوي على راسب AgCl (الأبيض)، يتحول لون الراسب إلى الأسود بسرعة، وهذا يدل على تكوّن راسب Ag₂S (الأسود). سرعة تكون الراسب الأسود تشير إلى أن أيونات Ag⁺ من ذوبان AgCl تتفاعل بسرعة مع أيونات S²⁻ المضافة لتكوين Ag₂S، مما يؤكد أن Ag₂S أقل ذوباناً بكثير من AgCl (حيث يترسب بسهولة). إذن الإجابة هي: **لدى إضافة Na₂S تحول لون الراسب من الأبيض إلى الأسود، والملاحظة العملية لسرعة تكون الراسب الداكن.**

سؤال 9: 9. تحليل الخطأ قارن ملاحظاتك عند النظر إلى طبق التفاعلات من أعلى بملاحظاتك عند النظر إليه من جنب. ماذا تلاحظ؟

الإجابة: عند النظر من الجنب يظهر ترسب الراسب في القاع وطبقة السائل الرائق بوضوح أكبر من النظر من أعلى.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** عند النظر إلى طبق التفاعلات من أعلى، قد نرى الراسب منتشراً على السطح أو مختلطاً بالسائل، مما يجعل من الصعب تمييز طبقات الراسب والسائل بوضوح. أما عند النظر من الجنب (من جانب الطبق)، نلاحظ ترسب الراسب في قاع الطبق وطبقة السائل الرائق فوقه بوضوح أكبر، لأن الراسب يستقر في القاع بسبب الجاذبية. إذن الإجابة هي: **عند النظر من الجنب يظهر ترسب الراسب في القاع وطبقة السائل الرائق بوضوح أكبر من النظر من أعلى.**

سؤال 10: 10. ابحث كيف تستعمل المصانع الترسيب لإزالة المواد الكيميائية الخطرة من مياه الصرف الصحي؟

الإجابة: تضيف المصانع مواد كيميائية لترسيب الملوثات (مثل الفلزات الثقيلة) ثم إزالتها بالترشيح والتخلص منها كنفايات صلبة.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** تستخدم المصانع عملية الترسيب الكيميائي لإزالة المواد الكيميائية الخطرة (مثل الفلزات الثقيلة كالرصاص والزئبق) من مياه الصرف الصحي. تضاف مواد كيميائية (مثل هيدروكسيد الكالسيوم أو كبريتيد الصوديوم) إلى الماء، فتتفاعل مع الملوثات لتكوين مركبات قليلة الذوبان (رواسب). ثم تُزال هذه الرواسب من الماء عن طريق الترسيب (حيث تستقر في القاع) أو الترشيح. بعد ذلك، يتم التخلص من الرواسب كنفايات صلبة معالجة بأمان. إذن الإجابة هي: **تضيف المصانع مواد كيميائية لترسيب الملوثات (مثل الفلزات الثقيلة) ثم إزالتها بالترشيح والتخلص منها كنفايات صلبة.**

سؤال الاستقصاء-1: كيف يختلف Na₂S الذائب عن Ag₂S غير الذائب؟

الإجابة: س: الاستقصاء: كيف يختلف Na₂S الذائب عن Ag₂S غير الذائب؟ ج: Na₂S ملح صلب تتفكك أيوناته تماما في الماء، أما Ag₂S فملح شحيح الذوبان (Ksp صغير جداً) ويبقى معظمه صلباً.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** Na₂S (كبريتيد الصوديوم) هو ملح يذوب تماماً في الماء، أي أنه عند إذابته في الماء، يتفكك كلياً إلى أيونات الصوديوم (Na⁺) وأيونات الكبريتيد (S²⁻)، ولا يبقى منه أي جزء صلب. أما Ag₂S (كبريتيد الفضة) فهو ملح شحيح الذوبان جداً، حيث أن قيمته Ksp صغيرة جداً. عند محاولة إذابته في الماء، يذوب جزء ضئيل جداً منه فقط، ويبقى معظمه على شكل راسب صلب. إذن الإجابة هي: **Na₂S ملح صلب تتفكك أيوناته تماما في الماء، أما Ag₂S فملح شحيح الذوبان (Ksp صغير جداً) ويبقى معظمه صلباً.**

سؤال الاستقصاء-2: كيف يختلف NaCl الذائب عن AgCl غير الذائب؟

الإجابة: س: الاستقصاء: كيف يختلف NaCl الذائب عن AgCl غير الذائب؟ ج: NaCl ذائب كليا، بينما AgCl شحيح الذوبان يترسب ولا يذوب منه إلا القليل.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** NaCl (كلوريد الصوديوم) هو ملح يذوب كلياً في الماء، أي أنه عند إذابته في الماء، يتفكك تماماً إلى أيونات الصوديوم (Na⁺) وأيونات الكلوريد (Cl⁻)، ولا يتكون أي راسب. أما AgCl (كلوريد الفضة) فهو ملح شحيح الذوبان، حيث أن قيمته Ksp صغيرة. عند إذابته في الماء، يذوب جزء قليل منه فقط، ويتكون راسب من الجزء غير الذائب. إذن الإجابة هي: **NaCl ذائب كليا، بينما AgCl شحيح الذوبان يترسب ولا يذوب منه إلا القليل.**

ما المعادلة الكاملة للتفاعل الذي حدث عند مزج NaCl و AgNO₃؟

• أ) NaCl(aq) + AgNO₃(aq) → AgCl(s) + NaNO₃(aq)
• ب) NaCl(aq) + AgNO₃(aq) → AgNO₃(s) + NaCl(aq)
• ج) Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq) → AgCl(s)
• د) Na⁺(aq) + NO₃⁻(aq) → NaNO₃(s)

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: NaCl(aq) + AgNO₃(aq) → AgCl(s) + NaNO₃(aq)

الشرح: 1. يتفاعل كلوريد الصوديوم مع نترات الفضة في محلول مائي. 2. يحدث تبادل أيوني بين Ag⁺ و Cl⁻ لتكوين راسب كلوريد الفضة. 3. المعادلة الكاملة: NaCl(aq) + AgNO₃(aq) → AgCl(s) + NaNO₃(aq)

تلميح: تذكر أن التفاعل ينتج راسباً أبيض اللون.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

ما تعبير ثابت حاصل الذائبية (Ksp) لاتزان ذوبان AgCl؟

• أ) Ksp = [Ag⁺][Cl⁻]
• ب) Ksp = [Ag⁺]²[Cl⁻]
• ج) Ksp = [Ag⁺][Cl⁻]²
• د) Ksp = [AgCl]

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: Ksp = [Ag⁺][Cl⁻]

الشرح: 1. معادلة ذوبان AgCl: AgCl(s) ⇌ Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq) 2. تعبير Ksp هو حاصل ضرب تراكيز الأيونات المذابة، مرفوعة لأس يساوي معاملها في المعادلة. 3. التعبير: Ksp = [Ag⁺]¹[Cl⁻]¹ = [Ag⁺][Cl⁻]

تلميح: تذكر أن Ksp هو حاصل ضرب تراكيز الأيونات الناتجة من ذوبان المركب.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

ما معادلة الاتزان التي نشأت في الفجوة A2 عند إضافة Na₂S إلى المحلول المحتوي على أيونات Ag⁺؟

• أ) Ag⁺(aq) + S²⁻(aq) ⇌ AgS(s)
• ب) 2Ag⁺(aq) + S²⁻(aq) ⇌ Ag₂S(s)
• ج) AgCl(s) + S²⁻(aq) ⇌ Ag₂S(s) + Cl⁻(aq)
• د) Na⁺(aq) + S²⁻(aq) ⇌ Na₂S(s)

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: 2Ag⁺(aq) + S²⁻(aq) ⇌ Ag₂S(s)

الشرح: 1. عند إضافة Na₂S، ينتج أيون S²⁻ في المحلول. 2. يتفاعل أيون S²⁻ مع أيونات Ag⁺ الموجودة من ذوبان AgCl. 3. يتكون راسب كبريتيد الفضة Ag₂S. 4. معادلة الاتزان: 2Ag⁺(aq) + S²⁻(aq) ⇌ Ag₂S(s)

تلميح: تذكر أن أيون الكبريتيد يتفاعل مع أيون الفضة لتكوين راسب أسود.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

أي المركبين الأيونيين (AgCl أم Ag₂S) أكثر ذائبية بناءً على قيم Ksp؟

• أ) AgCl أكثر ذائبية من Ag₂S
• ب) Ag₂S أكثر ذائبية من AgCl
• ج) كلاهما لهما نفس الذائبية
• د) لا يمكن المقارنة بدون قيم Ksp العددية

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: AgCl أكثر ذائبية من Ag₂S

الشرح: 1. قيمة Ksp لـ AgCl أكبر بكثير من قيمة Ksp لـ Ag₂S. 2. كلما كانت قيمة Ksp أصغر، كان المركب أقل ذوباناً في الماء. 3. لذلك، AgCl أكثر ذائبية من Ag₂S.

تلميح: تذكر أن قيمة Ksp الأكبر تشير إلى ذائبية أعلى.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

كيف تستعمل مبدأ لوتشاتيليه لتفسير تأثير إضافة Na₂S على اتزان ذوبان AgCl في الفجوة A2؟

• أ) إضافة Na₂S لا تؤثر على اتزان AgCl لأنها مادة مختلفة.
• ب) إضافة Na₂S تزيد تركيز S²⁻، فيتفاعل مع Ag⁺ مكوناً Ag₂S، مما يقلل [Ag⁺] ويزيح اتزان AgCl نحو الذوبان لتعويض النقص.
• ج) إضافة Na₂S تزيد تركيز الصوديوم، مما يزيح الاتزان نحو الترسيب.
• د) إضافة Na₂S تزيد من ذوبان AgCl مباشرة دون تغيير في الاتزان.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: إضافة Na₂S تزيد تركيز S²⁻، فيتفاعل مع Ag⁺ مكوناً Ag₂S، مما يقلل [Ag⁺] ويزيح اتزان AgCl نحو الذوبان لتعويض النقص.

الشرح: 1. الاتزان الأصلي: AgCl(s) ⇌ Ag⁺(aq) + Cl⁻(aq) 2. إضافة Na₂S تزيد [S²⁻]، الذي يتفاعل مع Ag⁺ ليكون Ag₂S(s). 3. هذا يقلل تركيز Ag⁺ في المحلول. 4. وفقاً لمبدأ لوتشاتيليه، يزيح النظام اتزان AgCl نحو اليمين (نحو الذوبان) ليعوض النقص في Ag⁺.

تلميح: مبدأ لوتشاتيليه: النظام يزيح الاتزان ليقاوم التغيير.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب

ما الدليل العملي الذي يدعم أن AgCl أكثر ذوباناً من Ag₂S في تجربة المقارنة بين ثابتي حاصل الذائبية؟

• أ) ظهور فقاعات غازية عند إضافة Na₂S.
• ب) تحول لون الراسب من الأبيض إلى الأسود عند إضافة Na₂S، وسرعة تكون الراسب الأسود.
• ج) ارتفاع درجة حرارة المحلول بشكل ملحوظ.
• د) اختفاء الراسب الأبيض تماماً دون تكون راسب جديد.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: تحول لون الراسب من الأبيض إلى الأسود عند إضافة Na₂S، وسرعة تكون الراسب الأسود.

الشرح: ١. عند إضافة Na₂S إلى المحلول المحتوي على راسب AgCl الأبيض، يتفاعل S²⁻ مع Ag⁺ مكوناً Ag₂S. ٢. Ag₂S راسب أسود اللون وأقل ذوباناً بكثير من AgCl. ٣. سرعة تكون الراسب الأسود ووضوح تغير اللون دليل عملي على أن Ag₂S أقل ذوباناً، وبالتالي فإن AgCl أكثر ذوباناً.

تلميح: فكر في التغير الملحوظ في التجربة عند إضافة كبريتيد الصوديوم.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: سهل

ما الفرق في الملاحظة عند النظر إلى طبق التفاعلات من أعلى مقارنة بالنظر إليه من الجنب في تجربة الترسيب؟

• أ) لا يوجد فرق، فالراسب يظهر بوضوح من كلا الاتجاهين.
• ب) عند النظر من أعلى يمكن رؤية لون الراسب بوضوح أكثر.
• ج) عند النظر من الجنب يظهر ترسب الراسب في القاع وطبقة السائل الرائق بوضوح أكبر.
• د) عند النظر من الجنب يبدو الراسب وكأنه يطفو على السطح.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: عند النظر من الجنب يظهر ترسب الراسب في القاع وطبقة السائل الرائق بوضوح أكبر.

الشرح: ١. عند النظر من أعلى، يبدو الراسب مختلطاً مع السائل أو منتشراً على السطح. ٢. عند النظر من الجنب، يستقر الراسب في قاع الطبق بسبب الجاذبية. ٣. هذا يسمح برؤية واضحة لطبقة الراسب في الأسفل وطبقة السائل الرائق في الأعلى.

تلميح: فكر في كيفية استقرار الرواسب تحت تأثير الجاذبية.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: سهل

كيف تستعمل المصانع عملية الترسيب الكيميائي لإزالة المواد الخطرة من مياه الصرف الصحي؟

• أ) تستخدم التبخير لفصل الماء النقي عن الملوثات.
• ب) تضيف مواد كيميائية لتكوين مركبات قليلة الذوبان مع الملوثات، ثم تزيل الرواسب بالترشيح أو الترسيب.
• ج) تعتمد على التقطير لتنقية الماء تماماً من جميع الشوائب.
• د) تستخدم مفاعلات حيوية لتحليل الملوثات عضويًا فقط.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: تضيف مواد كيميائية لتكوين مركبات قليلة الذوبان مع الملوثات، ثم تزيل الرواسب بالترشيح أو الترسيب.

الشرح: ١. تضاف مواد كيميائية (مثل هيدروكسيدات أو كبريتيدات) إلى مياه الصرف. ٢. تتفاعل هذه المواد مع الملوثات (كالفِلِزَّات الثقيلة) لتكوين مركبات أيونية قليلة الذوبان (رواسب). ٣. تُفصل الرواسب عن الماء بواسطة الترسيب (الاستقرار في القاع) أو الترشيح. ٤. يتم التخلص من الرواسب المُجمعة كنفايات صلبة معالجة.

تلميح: فكر في تحويل الملوثات الذائبة إلى مواد صلبة يمكن فصلها ميكانيكياً.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما الفرق الأساسي بين ملح Na₂S الذائب كلياً وملح Ag₂S شحيح الذوبان؟

• أ) كلاهما يذوبان بنفس الدرجة في الماء.
• ب) Na₂S يتفكك كلياً إلى أيوناته في الماء، بينما Ag₂S يبقى معظمه صلباً ويذوب جزء ضئيل جداً فقط.
• ج) Ag₂S يذوب ليعطي لوناً للمحلول، بينما Na₂S لا يعطي لوناً.
• د) Na₂S يتفاعل مع الماء، بينما Ag₂S خامل.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: Na₂S يتفكك كلياً إلى أيوناته في الماء، بينما Ag₂S يبقى معظمه صلباً ويذوب جزء ضئيل جداً فقط.

الشرح: ١. Na₂S ملح ذائب كلياً، أي عند إذابته في الماء يتحول بالكامل إلى أيونات Na⁺ و S²⁻. ٢. Ag₂S ملح شحيح الذوبان جداً (قيمة Ksp صغيرة جداً). ٣. عند محاولة إذابة Ag₂S، يذوب جزء ضئيل فقط لتكوين أيونات Ag⁺ و S²⁻، بينما يبقى الجزء الأكبر على هيئة راسب صلب.

تلميح: اربط الإجابة بقيمة ثابت حاصل الذائبية (Ksp).

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط

كيف تستطيع استعمال مبدأ لوتشاتيليه لتقويم الذائبية النسبية لراسبين عند إضافة أيون مشترك؟

• أ) بمقارنة قيم Ksp؛ فالراسب الذي يتكون بسهولة أكبر (أقل ذائبية) هو الذي له قيمة Ksp أصغر.
• ب) بمقارنة قيم Ksp؛ فالمركب الذي يمتلك قيمة Ksp أكبر هو الذي يترسب أولاً وبسرعة أعلى.
• ج) بمراقبة اللون؛ فكلما كان لون الراسب داكناً (مثل الأسود) دل ذلك على أن قيم Ksp للمركب عالية جداً.
• د) بزيادة الضغط على النظام؛ لأن مبدأ لوتشاتيليه يربط بين زيادة الضغط وزيادة ذائبية الرواسب الصلبة.

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: بمقارنة قيم Ksp؛ فالراسب الذي يتكون بسهولة أكبر (أقل ذائبية) هو الذي له قيمة Ksp أصغر.

الشرح: 1. مبدأ لوتشاتيليه ينص على أن النظام يزيح الاتزان لتقليل تأثير التغير في التركيز. 2. عند إضافة أيون مشترك، يزداد تركيز الأيونات مما يزيح الاتزان نحو اليسار (تكوين الراسب). 3. بمقارنة ثوابت حاصل الذائبية، نجد أن المركب الذي يمتلك قيمة Ksp أصغر يكون أقل ذائبية في الماء، وبالتالي يترسب أسرع وبكمية أكبر من المركب الآخر. 4. النتيجة: Ksp الأصغر تعني ذائبية نسبية أقل وترسيباً أسهل.

تلميح: فكر في العلاقة بين ثابت حاصل الذائبية ومقدار ما يذوب من المادة في المحلول.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب