صفحة 142 - كتاب الكيمياء - الصف 11 - الفصل 2 - المنهج السعودي - وزارة التعليم

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب الكيمياء - الصف 11 - الفصل 2 | المادة: الكيمياء | المرحلة: الصف 11 | الفصل الدراسي: 2

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: درس تعليمي

📝 ملخص الصفحة

📚 الألكينات والألكاينات (خلاصة وتقويم)

المفاهيم الأساسية

الألكينات والألكاينات: هيدروكربونات تحوي على الأقل رابطة ثنائية أو ثلاثية واحدة على التوالي.

خريطة المفاهيم

```markmap

مقدمة إلى الهيدروكربونات

الألكانات

الألكانات الحلقية

الألكينات والألكاينات

الألكاينات

#### التعريف

هيدروكربونات غير مشبعة تحتوي على رابطة ثلاثية واحدة أو أكثر.
الصيغة العامة: C_nH_{2n-2}

#### الرابطة الثلاثية

تتكون من: رابطة سيجما واحدة + رابطتين باي.

#### أبسط الألكاينات

الإيثاين (الأسيتيلين): C₂H₂

#### تسمية الألكاينات المستقيمة

تنتهي أسماء السلاسل الرئيسية بالمقطع (اين).

#### أمثلة (الجدول 4-6)

إيثاين: C₂H₂
بروباين: C₃H₄
1-بيوتاين: C₄H₆
2-بيوتاين: C₄H₆

#### خاصية التفاعل

تتفاعل الألكاينات (مثل الإيثاين) بسرعة عالية مع الأكسجين.

#### تحضير الإيثاين وملاحظة خصائصه

##### طريقة التحضير

يتفاعل كربيد الكالسيوم (CaC₂) مع الماء لإنتاج الإيثاين.
معادلة التفاعل: CaC_2 + 2H_2O \rightarrow C_2H_2 + Ca(OH)_2

##### خصائص واستخدامات الإيثاين

كثافة الإيثاين أقل من كثافة الهواء (تطفو فقاقيعه).
عند احتراقه مع أكسجين كافٍ، ينتج لهبًا عالي الحرارة (يصل إلى 3000°C).
معادلة الاحتراق: 2C_2H_2 + 5O_2 \rightarrow 4CO_2 + 2H_2O
الاستخدامات: لحام الفلزات، مادة أولية في صناعة البلاستيك والمواد الكيميائية العضوية.

الخلاصة

#### الخصائص العامة

مركبات غير قطبية.
نشاط كيميائي أعلى من الألكانات.
لها خصائص أخرى مشابهة لخصائص الألكانات.

#### أسئلة التقويم

##### 19. الفرق في الصيغ البنائية

مقارنة الصيغ البنائية للألكينات والألكاينات بالألكانات.

##### 20. الفرق في الخصائص الكيميائية

مقارنة الخصائص الكيميائية للألكينات والألكاينات بالألكانات.

##### 21. تسمية الصيغ البنائية

تسمية مركبات باستخدام قواعد نظام الأيوباك.

##### 22. كتابة الصيغ البنائية

كتابة صيغ مركبات مثل: 4-ميثيل-1،3 بنتادايين و 2،3-ثنائي ميثيل-2-بيوتين.

##### 23. مقارنة درجات الانصهار والتجمد

مقارنة درجات الانصهار والتجمد بين الألكاينات والألكانات ذات نفس عدد ذرات الكربون.

##### 24. الترتيبات الهندسية

توقع الترتيبات الهندسية للروابط حول ذرة الكربون في الألكانات، والألكينات، والألكاينات.

```

نقاط مهمة

الألكينات والألكاينات هيدروكربونات غير مشبعة (تحتوي على روابط ثنائية أو ثلاثية).
نشاطها الكيميائي أعلى من الألكانات المشبعة.
تشترك مع الألكانات في كونها مركبات غير قطبية وفي بعض الخصائص الأخرى.
تتضمن الصفحة أسئلة تقويم تركز على المقارنة بين هذه المركبات من حيث الصيغ والخصائص والتسمية والهندسة.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: التقويم 3-4 ---


--- SECTION: الخلاصة ---
الألكينات والألكاينات
هيدروكربونات تحوي على الأقل
رابطة ثنائية أو ثلاثية واحدة
على التوالي.
تعد الألكينات والألكاينات مركبات
غير قطبية ذات نشاط كيميائي أعلى
من الألكانات، ولها خصائص أخرى
مشابهة لخصائص الألكانات.

19. الفكرة الرئيسة صف كيف تختلف الصيغ البنائية للألكينات والألكاينات
عن الصيغة البنائية للألكانات.

20. حدد كيف تختلف الخصائص الكيميائية للألكينات والألكاينات عما تتصف به
الألكانات.

21. سم الصيغ البنائية أدناه مستخدمًا قواعد نظام الأيوباك.
.b
CH3
CH = CCH₂
.a
CH3
CH3CH2CHCH=CHCH2CH3

22. اكتب الصيغة البنائية لـ 4 - ميثيل -1،3 بنتادايين و -2 3- ثنائي ميثيل -2- بيوتين.

23. استنتج كيف تقارن بين درجات الانصهار والتجمد لكل من الألكاينات
والألكانات التي تحتوي على عدد ذرات الكربون نفسها. فسر إجابتك.

24. توقع ما الترتيبات الهندسية التي تتوقع أن تكونها الروابط المحيطة بذرة
الكربون في الألكانات، والألكينات، والألكاينات؟

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 7

سؤال 19: 19. الفكرة الرئيسة صف كيف تختلف الصيغ البنائية للألكينات والألكاينات عن الصيغة البنائية للألكانات.

الإجابة: تختلف الألكينات والألكاينات عن الألكانات بوجود روابط ثنائية (للألكينات) أو ثلاثية (للألكاينات) لذا عدد H فيها أقل.

خطوات الحل:

**الشرح:** السؤال يطلب منا توضيح الفرق الرئيسي في الصيغ البنائية بين الألكانات والألكينات والألكاينات. الألكانات هي هيدروكربونات مشبعة تحتوي على روابط أحادية فقط بين ذرات الكربون. أما الألكينات، فتحتوي على رابطة كربون-كربون ثنائية واحدة على الأقل. والألكاينات، تحتوي على رابطة كربون-كربون ثلاثية واحدة على الأقل. وجود الروابط المتعددة (الثنائية والثلاثية) يعني أن ذرات الكربون هذه ترتبط بعدد أقل من ذرات الهيدروجين مقارنة بالألكانات. إذن، الاختلاف الأساسي هو وجود الروابط الثنائية أو الثلاثية في الألكينات والألكاينات، مما يقلل عدد ذرات الهيدروجين المرتبطة بها مقارنة بالألكانات.

سؤال 20: 20. حدد كيف تختلف الخصائص الكيميائية للألكينات والألكاينات عما تتصف به الألكانات.

الإجابة: تعد الألكينات والألكاينات أكثر نشاطًا كيميائيًا من الألكانات، ولها خصائص أخرى مشابهة لخصائص الألكانات، وتتفاعل الألكينات والألكاينات بالاضافة، بينما تتفاعل الألكانات أقل نشاطًا (تفاعلات استبدال).

خطوات الحل:

**الشرح:** السؤال يدور حول مقارنة النشاط الكيميائي بين الألكانات والألكينات والألكاينات. الألكانات، بسبب احتوائها على روابط أحادية مشبعة، تعتبر مركبات مستقرة نسبيًا وأقل نشاطًا كيميائيًا. تفاعلاتها غالبًا ما تكون تفاعلات استبدال وتتطلب ظروفًا قاسية. على النقيض من ذلك، فإن وجود الروابط الثنائية في الألكينات والروابط الثلاثية في الألكاينات يجعل هذه المركبات أكثر عرضة للتفاعلات الكيميائية. هذه الروابط المتعددة هي مواقع نشطة يمكن أن تتفاعل بسهولة. تتفاعل الألكينات والألكاينات بشكل شائع عبر تفاعلات الإضافة، حيث تنكسر إحدى الروابط في الرابطة المتعددة وتضاف ذرات جديدة إليها. لذلك، الألكينات والألكاينات أكثر نشاطًا كيميائيًا من الألكانات وتتفاعل بشكل أساسي بالإضافة، بينما الألكانات أقل نشاطًا وتتفاعل بالاستبدال.

سؤال 21.a: 21. سم الصيغ البنائية أدناه مستخدمًا قواعد نظام الأيوباك. .a CH3 CH3CH2CHCH=CHCH2CH3

الإجابة: ٤ - إيثيل - ٤ - ميثيل - ٢ - هبتين

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (تحديد السلسلة الرئيسية):** ننظر إلى أطول سلسلة كربون متصلة تحتوي على الرابطة الثنائية. في هذه الحالة، السلسلة الرئيسية هي الهبتين (7 ذرات كربون) لوجود الرابطة الثنائية.
**الخطوة 2 (ترقيم السلسلة):** نرقم السلسلة بحيث تحصل الرابطة الثنائية على أقل رقم ممكن. نبدأ الترقيم من اليمين، فتكون الرابطة الثنائية عند ذرة الكربون رقم 2.
**الخطوة 3 (تحديد المجموعات المستبدلة وترقيمها):** لدينا مجموعتان مستبدلتان: مجموعة إيثيل (-CH2CH3) ومجموعة ميثيل (-CH3). - مجموعة الإيثيل مرتبطة بذرة الكربون رقم 4. - مجموعة الميثيل مرتبطة بذرة الكربون رقم 4.
**الخطوة 4 (كتابة الاسم):** نكتب الأسماء بالترتيب الأبجدي للمستبدلات، متبوعة برقم موقع الرابطة الثنائية واسم السلسلة. إذن الاسم هو: **٤ - إيثيل - ٤ - ميثيل - ٢ - هبتين**

سؤال 21.b: 21. سم الصيغ البنائية أدناه مستخدمًا قواعد نظام الأيوباك. .b CH3 CH = CCH₂

الإجابة: ٢ - إيثيل - ١ - بيوتين

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (تحديد السلسلة الرئيسية):** نبحث عن أطول سلسلة كربون متصلة تحتوي على الرابطة الثنائية. هنا، السلسلة الرئيسية هي البيوتين (4 ذرات كربون) لوجود الرابطة الثنائية.
**الخطوة 2 (ترقيم السلسلة):** نرقم السلسلة بحيث تحصل الرابطة الثنائية على أقل رقم ممكن. نبدأ الترقيم من اليسار، فتكون الرابطة الثنائية عند ذرة الكربون رقم 1.
**الخطوة 3 (تحديد المجموعات المستبدلة وترقيمها):** لدينا مجموعة مستبدلة واحدة: مجموعة إيثيل (-CH2CH3). هذه المجموعة مرتبطة بذرة الكربون رقم 2.
**الخطوة 4 (كتابة الاسم):** نكتب الاسم بذكر المستبدل ورقم موقعه، ثم موقع الرابطة الثنائية واسم السلسلة. إذن الاسم هو: **٢ - إيثيل - ١ - بيوتين**

سؤال 22: 22. اكتب الصيغة البنائية لـ 4 - ميثيل -1،3 بنتادايين و -2 3- ثنائي ميثيل -2- بيوتين.

الإجابة: CH2=C(CH3)CH=CHCH3 CH3C(CH3)=C(CH3)CH3

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (تحليل الاسم الأول: 4 - ميثيل -1،3 بنتادايين):** - "بنتادايين" تعني وجود 5 ذرات كربون في السلسلة الرئيسية (بنتا) ورابطتين ثنائيتين (داي). - "1،3" تشير إلى مواقع الروابط الثنائية عند ذرتي الكربون 1 و 3. - "4 - ميثيل" تعني وجود مجموعة ميثيل (-CH3) مرتبطة بذرة الكربون رقم 4. نرسم السلسلة ونضع الروابط والمستبدلات: $$CH_2=C(CH_3)-CH=CH-CH_3$$
**الخطوة 2 (تحليل الاسم الثاني: -2 3- ثنائي ميثيل -2- بيوتين):** - "بيوتين" تعني وجود 4 ذرات كربون في السلسلة الرئيسية (بيو). - "2-" تشير إلى موقع الرابطة الثنائية عند ذرة الكربون رقم 2. - "2،3- ثنائي ميثيل" تعني وجود مجموعتي ميثيل (-CH3)، واحدة عند ذرة الكربون 2 والأخرى عند ذرة الكربون 3. نرسم السلسلة ونضع الروابط والمستبدلات: $$CH_3-C(CH_3)=C(CH_3)-CH_3$$

سؤال 23: 23. استنتج كيف تقارن بين درجات الانصهار والتجمد لكل من الألكاينات والألكانات التي تحتوي على عدد ذرات الكربون نفسها. فسر إجابتك.

الإجابة: تكون درجات الانصهار والتجمد للألكاينات والألكانات التي تحتوي على عدد ذرات الكربون نفسها متقاربة، لأنها مركبات غير قطبية، وتعتمد على قوى التشتت.

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (فهم طبيعة المركبات):** الألكاينات والألكانات هي مركبات هيدروكربونية غير قطبية. هذا يعني أن القوى البينية الوحيدة المؤثرة بين جزيئاتها هي قوى التشتت (قوى لندن). تعتمد قوة هذه القوى على حجم الجزيء وعدد الإلكترونات فيه.
**الخطوة 2 (مقارنة الحجم وعدد ذرات الكربون):** عندما تحتوي الألكاينات والألكانات على نفس العدد من ذرات الكربون، فإن حجمها وعدد إلكتروناتها يكون متقاربًا جدًا. وبالتالي، فإن قوى التشتت بين جزيئات الألكاينات والألكانات المتشابهة في عدد ذرات الكربون تكون متقاربة في قوتها.
**الخطوة 3 (الاستنتاج):** نظرًا لأن قوى التشتت هي العامل الرئيسي المؤثر على درجات الانصهار والتجمد، وبما أن هذه القوى متقاربة في الألكاينات والألكانات ذات العدد نفسه من ذرات الكربون، فإن درجات انصهارها وتجمدها تكون متقاربة أيضًا. إذن، درجات الانصهار والتجمد تكون **متقاربة**.

سؤال 24: 24. توقع ما الترتيبات الهندسية التي تتوقع أن تكونها الروابط المحيطة بذرة الكربون في الألكانات، والألكينات، والألكاينات؟

الإجابة: الألكانات: رباعي الأوجه (109.5) الألكينات: مثلث مستو (120) الألكاينات: خطي (180)

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (الألكانات):** في الألكانات، ترتبط ذرات الكربون بروابط أحادية فقط. تكون الروابط حول ذرة الكربون في حالة الألكانات رباعية الأوجه، مما يؤدي إلى زاوية رابطة تبلغ حوالي **109.5 درجة**.
**الخطوة 2 (الألكينات):** في الألكينات، توجد رابطة كربون-كربون ثنائية واحدة على الأقل. تكون ذرات الكربون المشاركة في الرابطة الثنائية مهجنة من النوع sp². الترتيب الهندسي حول هذه الذرات هو **مثلث مستو**، وتكون زوايا الروابط حوالي **120 درجة**.
**الخطوة 3 (الألكاينات):** في الألكاينات، توجد رابطة كربون-كربون ثلاثية واحدة على الأقل. تكون ذرات الكربون المشاركة في الرابطة الثلاثية مهجنة من النوع sp. الترتيب الهندسي حول هذه الذرات هو **خطي**، وتكون زوايا الروابط **180 درجة**.