صفحة 202 - كتاب الكيمياء - الصف 11 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

سؤال 36: 36. تطبيقات عملية سمّ كحولاً، أو أمينًا، أو إيثرًا واحدًا، يستعمل لكل غرض من الأغراض الآتية: a. مادة مطهرة b. مذيب للطلاء c. مانع للتجمد d. مخدر e. إنتاج الأصباغ

الإجابة: a) مادة مطهرة: 2- بروبانول (إيزوبروبانول) b) مذيب للطلاء: ميثانول c) مانع للتجمد: إيثان-1,2-ديول (إيثيلين جلايكول) d) مخدر: إيثير ثنائي الإيثيل e) إنتاج الأصباغ: أنيلين

خطوات الحل:

1. **الشرح:** هذا السؤال يطلب منا ربط المركبات العضوية (الكحولات، الأمينات، الإيثرات) باستخداماتها العملية. الفكرة هي أن نستذكر أو نستنتج أي مركب معروف في حياتنا اليومية يستخدم لهذا الغرض. لنبدأ بكل غرض: - **مادة مطهرة**: نعلم أن بعض الكحولات مثل الإيزوبروبانول (2-بروبانول) يستخدم كمطهر. - **مذيب للطلاء**: الميثانول معروف بأنه مذيب عضوي جيد. - **مانع للتجمد**: الإيثيلين جلايكول (إيثان-1,2-ديول) يستخدم في سوائل التبريد لمنع التجمد. - **مخدر**: الإيثر ثنائي الإيثيل كان يستخدم كمخدر. - **إنتاج الأصباغ**: الأنيلين (أمين عطري) هو مادة أولية مهمة لصناعة الأصباغ. إذن الإجابة هي: **a) 2-بروبانول (إيزوبروبانول)، b) ميثانول، c) إيثان-1,2-ديول (إيثيلين جلايكول)، d) إيثير ثنائي الإيثيل، e) أنيلين**

سؤال 37: 37. فسر لماذا تكون ذوبانية جزيء الكحول في الماء أكثر من ذوبانية جزيء الإيثر رغم أن الكتلتين الموليتين لهما متساويتان؟

الإجابة: لأن الكحول يحتوي مجموعة OH فتكون روابط هيدروجينية قوية مع الماء، أما الإيثر فلا يمنحها؛ فتقل ذوبانيته.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن الذوبانية في الماء تعتمد على قدرة المركب على تكوين روابط هيدروجينية مع جزيئات الماء. الماء قطبي ويشكل روابط هيدروجينية. **الخطوة 2 (المقارنة):** الكحول يحتوي على مجموعة الهيدروكسيل (OH) التي تحتوي على ذرة أكسجين سالبة الكهربية وذرة هيدروجين. هذا يسمح له بتكوين روابط هيدروجينية قوية مع الماء. الإيثر يحتوي على ذرة أكسجين لكنه لا يحتوي على ذرة هيدروجين مرتبطة مباشرة بالأكسجين (صيغته R-O-R'). لذلك، يمكنه فقط استقبال روابط هيدروجينية من الماء (من خلال الأكسجين) لكن لا يمكنه منحها، مما يقلل من قوة التفاعل. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، حتى لو كانت الكتل المولية متساوية، الكحول يذوب في الماء أكثر بسبب قدرته على تكوين روابط هيدروجينية أقوى (منح واستقبال) مقارنة بالإيثر الذي يستقبل فقط.

سؤال 38: 38. فسر لماذا تكون درجة غليان الإيثانول أعلى كثيرًا من الأمينو إيثان رغم أن الكتلتين الموليتين لهما متساويتان تقريبًا؟

الإجابة: لأن الإيثانول يكون روابط هيدروجينية أقوى من الأمينوإيثان (الرابطة O-H أكثر قطبية من N-H).

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن درجة الغليان تعتمد على قوى التجاذب بين الجزيئات. الروابط الهيدروجينية هي أقوى أنواع هذه القوى بين الجزيئات المحايدة. **الخطوة 2 (المقارنة):** الإيثانول (C₂H₅OH) يحتوي على مجموعة O-H. الأكسجين سالبية كهربية عالية جدًا، مما يجعل الرابطة O-H قطبية جدًا، وهذا يسمح بتكوين روابط هيدروجينية قوية جدًا بين جزيئاته. الأمينوإيثان (الإيثيل أمين، C₂H₅NH₂) يحتوي على مجموعة N-H. النيتروجين أقل سالبية كهربية من الأكسجين، لذلك الرابطة N-H أقل قطبية. هذا يعني أن الروابط الهيدروجينية التي يكونها الأمين أضعف من تلك التي يكونها الكحول. **الخطوة 3 (النتيجة):** لأن قوى التجاذب (الروابط الهيدروجينية) في الإيثانول أقوى، فإنه يحتاج إلى طاقة حرارية أكبر لكسرها عند الغليان، لذا درجة غليانه أعلى من درجة غليان الأمينوإيثان.

سؤال 39: 39. سمّ إيثرًا واحدًا له الصيغة البنائية لكل من الكحولين الآتيين: a. 1- بيوتانول b. 2- هكسانول

الإجابة: a) إيثر ثنائي الإيثيل b) إيثر ميثيل بروبيل

خطوات الحل:

1. **الشرح:** هذا السؤال يتعلق بتسمية الإيثرات. الفكرة هي أن الإيثر يتكون من مجموعتي ألكيل مرتبطتين بذرة أكسجين (R-O-R'). عند تسميته، يمكننا تسميته كإيثر متماثل (إذا كانت المجموعتان متشابهتين) أو غير متماثل. للسؤال (a): 1-بيوتانول. إذا أردنا تحويله إلى إيثر، فإنه يتفاعل مع نفسه (جزيئين من 1-بيوتانول) مع نزع الماء ليعطي إيثر ثنائي البيوتيل. لكن السؤال يطلب "إيثرًا واحدًا" له الصيغة البنائية لكل من الكحولين. قد يكون المقصود هو الإيثر المشتق من تفاعل كحولين متشابهين أو مختلفين. إيثر ثنائي الإيثيل هو مثال شائع. للسؤال (b): 2-هكسانول. بنفس المنطق، يمكن أن يكون الإيثر المشتق منه هو إيثر ثنائي الهكسيل، أو إيثر مختلط مثل إيثر ميثيل بروبيل (إذا تفاعل مع ميثانول). إذن الإجابة هي: **a) إيثر ثنائي الإيثيل، b) إيثر ميثيل بروبيل**

سؤال 40: 40. ارسم الصيغة البنائية لكل من الكحولات، والأمينات، والإيثرات الآتية: a. 1,2- بيوتاديول b. 2- أمينوهكسان c. ثنائي أيزوبروبيل إيثر d. 2- ميثيل -1- بيوتانول e. بيوتيل بنتيل إيثر f. بيوتيل حلقي ميثيل إيثر g. 1,3- ثنائي أمينو بيوتان h. بنتانول حلقي

الإجابة: a) $HO-CH_2-CH(OH)-CH_2-CH_3$ b) $CH_3-CH(NH_2)-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$ c) $(CH_3)_2CH-O-CH(CH_3)_2$ g) $CH_3-CH(NH_2)-CH_2-CH(NH_2)CH_3$ h) حلقة (سيكلوبنتانول)-OH

خطوات الحل:

1. **الشرح:** هذا السؤال يختبر فهمنا للتسمية النظامية للمركبات العضوية (الكحولات، الأمينات، الإيثرات) وقدرتنا على تحويل الاسم إلى صيغة بنائية. الفكرة هي: 1. **تحديد النوع**: من الاسم نعرف إذا كان المركب كحول (ينتهي بـ "ول")، أمين (يحتوي "أمينو")، أو إيثر (يحتوي كلمة "إيثر"). 2. **تحديد السلسلة الرئيسية**: نحدد أطول سلسلة كربونية تحمل المجموعة الوظيفية. 3. **ترقيم السلسلة**: نرقم السلسلة بحيث تحمل المجموعة الوظيفية (أو المجموعات) أصغر رقم ممكن. 4. **رسم الصيغة**: نكتب ذرات الكربون والهيدروجين والمجموعات الوظيفية حسب الأرقام. مثال: (a) 1,2-بيوتاديول: "بيوت" تعني 4 كربونات، "ديول" تعني كحول ثنائي (مجموعتا OH)، في الموضعين 1 و 2. إذن الصيغة: HO-CH₂-CH(OH)-CH₂-CH₃. (b) 2-أمينوهكسان: "هكسان" 6 كربونات، مجموعة أمينو (NH₂) في الكربون رقم 2. (c) ثنائي أيزوبروبيل إيثر: "أيزوبروبيل" هي مجموعة (CH₃)₂CH-، والإيثر يعني وجود ذرة أكسجين بين مجموعتين، وهما هنا متشابهتان. وهكذا لباقي المركبات. إذن الإجابة هي: **a) HO-CH₂-CH(OH)-CH₂-CH₃، b) CH₃-CH(NH₂)-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃، c) (CH₃)₂CH-O-CH(CH₃)₂، g) CH₃-CH(NH₂)-CH₂-CH(NH₂)CH₃، h) حلقة (سيكلوبنتانول)-OH**

سؤال 41: 41. ارسم الصيغة العامة لكل نوع من أنواع المركبات العضوية الآتية: a. ألدهيد b. إستر c. كيتون d. أميد e. حمض كربوكسيلي

الإجابة: a) ألدهيد: R-CHO b) إستر: R-COO-R' c) كيتون: R-CO-R d) أميد: R-CONH_2 e) حمض: R-COOH

خطوات الحل:

1. **الشرح:** هذا السؤال يطلب الصيغة العامة لكل نوع من المركبات العضوية. الصيغة العامة تمثل التركيب الأساسي للمركب، حيث R و R' ترمزان لمجموعات ألكيل (مثل CH₃-, C₂H₅-، إلخ) أو أريل. الفكرة هي تذكر المجموعة الوظيفية المميزة لكل نوع: - **الألدهيد**: يحتوي على مجموعة كربونيل (C=O) في نهاية السلسلة، مرتبطة بذرة هيدروجين ومجموعة ألكيل. صيغته العامة R-CHO. - **الإستر**: مشتق من تفاعل حمض كربوكسيلي مع كحول، صيغته R-COO-R' حيث R من الحمض و R' من الكحول. - **الكيتون**: يحتوي على مجموعة كربونيل (C=O) في منتصف السلسلة، مرتبطة بمجموعتي ألكيل. صيغته العامة R-CO-R'. - **الأميد**: مشتق من حمض كربوكسيلي، حيث مجموعة OH استبدلت بمجموعة أمينو (NH₂). صيغته العامة R-CONH₂ (للأميد الأولي). - **الحمض الكربوكسيلي**: يحتوي على مجموعة كربوكسيل (COOH). صيغته العامة R-COOH. إذن الإجابة هي: **a) R-CHO، b) R-COO-R'، c) R-CO-R'، d) R-CONH₂، e) R-COOH**

سؤال 42: 42. استعمالات شائعة سمّ الألدهيد، أو الكيتون، أو الحمض الكربوكسيلي، أو الإستر، أو الأميد المستعمل لكلّ من الأغراض الآتية: a. حفظ العينات البيولوجية b. مذيب لتلميع الأظافر c. حمض في الخل d. نكهة في الأطعمة والمشروبات

الإجابة: a) ميثانال (فورمالدهيد) b) بروبانون (أسيتون) c) حمض الإيثانويك (الأسيتيك) d) إستر (مثل إيثانوات الأيزوأميل)

خطوات الحل:

1. **الشرح:** هذا السؤال مشابه للسؤال 36، لكنه يركز على مركبات الكربونيل ومشتقاتها (الألدهيدات، الكيتونات، الأحماض، الإسترات، الأميدات). الفكرة هي ربط هذه المركبات باستخداماتها الشائعة في الحياة اليومية أو الصناعة. لنفكر في كل غرض: - **حفظ العينات البيولوجية**: نعلم أن الفورمالدهيد (الميثانال) يستخدم كمحفظ لأنها تثبت البروتينات. - **مذيب لتلميع الأظافر**: الأسيتون (بروبانون) مذيب عضوي شائع يستخدم لإزالة طلاء الأظافر. - **حمض في الخل**: الخل يحتوي على حمض الأسيتيك (حمض الإيثانويك). - **نكهة في الأطعمة والمشروبات**: العديد من الإسترات لها روائح فواكه وتستخدم كنكهات صناعية، مثل إيثانوات الأيزوأميل (رائحة الموز). إذن الإجابة هي: **a) ميثانال (فورمالدهيد)، b) بروبانون (أسيتون)، c) حمض الإيثانويك (الأسيتيك)، d) إستر (مثل إيثانوات الأيزوأميل)**

سؤال 43: 43. ما نوع التفاعل المستعمل لإنتاج الأسبرين من حمض السلسيليك وحمض الأسيتيك؟

الإجابة: تفاعل تكثف (تكوين إستر الأسبرين).

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن الأسبرين (حمض الأسيتيل ساليسيليك) ينتج من تفاعل حمض السلسيليك (حمض 2-هيدروكسي بنزويك) مع حمض الأسيتيك (أو أنهيدريد الأسيتيك). **الخطوة 2 (نوع التفاعل):** في هذا التفاعل، مجموعة الهيدروكسيل (OH) في حمض السلسيليك تتفاعل مع مجموعة الكربوكسيل (COOH) في حمض الأسيتيك (أو مع أنهيدريد الأسيتيك). ينتج عن هذا التفاعل تكوين رابطة إستر (C-O-C=O) مع نزع جزيء ماء (إذا كان من حمض) أو حمض أسيتيك (إذا كان من أنهيدريد). **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، هذا التفاعل هو تفاعل تكثف (تفاعل إسترة) حيث يتحد مركبان مع نزع جزيء صغير (ماء).

سؤال 44: 44. ارسم الصيغ البنائية لمركبات الكربونيل الآتية: a. 2,2- ثنائي كلورو - 3- بنتانون b. 4- ميثيل بنتانال c. هكسانوات الأيزوبروبيل d. أوكتانواميد e. 3- فلورو - 2- ميثيل حمض البيوتانويك f. بنتانال حلقي g. ميثانوات الهكسيل

الإجابة: a) $(CH_3-C)Cl_2-CO-CH_2-CH_3$ b) $OHC-CH_2-CH_2-CH(CH_3)-CH_3$ c) $(CH_3)CH_2(CH_2)_3-COO-CH(CH_3)_2$ f) حلقة (بنتانال)-CHO g) $H-COO-(CH_2)_5-CH_3$

خطوات الحل:

1. **الشرح:** هذا السؤال مشابه للسؤال 40، لكنه يركز على مركبات الكربونيل ومشتقاتها (ألدهيدات، كيتونات، أحماض، إسترات، أميدات). الفكرة هي تحويل الاسم النظامي إلى صيغة بنائية. نتبع نفس الخطوات: 1. **تحديد النوع**: من الاسم نعرف إذا كان ألدهيد (ينتهي بـ "ال")، كيتون (ينتهي بـ "ون")، حمض (يبدأ بـ "حمض" أو ينتهي بـ "ويك")، إستر (يحتوي "أوات")، أميد (ينتهي بـ "أميد"). 2. **تحديد السلسلة الرئيسية**: نحدد أطول سلسلة كربونية تحمل مجموعة الكربونيل. 3. **ترقيم السلسلة**: نرقم بحيث تحمل مجموعة الكربونيل أصغر رقم (للألدهيد يكون الكربونيل دائماً في الطرف رقم 1). 4. **إضافة البدائل**: نضع المجموعات مثل كلورو (Cl)، ميثيل (CH₃)، فلورو (F)، إلخ حسب الأرقام. مثال: (a) 2,2-ثنائي كلورو-3-بنتانون: "بنتانون" يعني كيتون به 5 كربونات، مجموعة الكربونيل (C=O) في الموضع 3. في الكربون رقم 2، هناك ذرتي كلور. الصيغة: CH₃-CCl₂-CO-CH₂-CH₃. (b) 4-ميثيل بنتانال: "بنتانال" يعني ألدهيد به 5 كربونات، مجموعة CHO في الطرف (الكربون 1). في الكربون رقم 4، مجموعة ميثيل. وهكذا لباقي المركبات. إذن الإجابة هي: **a) (CH₃-C)Cl₂-CO-CH₂-CH₃، b) OHC-CH₂-CH₂-CH(CH₃)-CH₃، c) (CH₃)CH₂(CH₂)₃-COO-CH(CH₃)₂، f) حلقة (بنتانال)-CHO، g) H-COO-(CH₂)₅-CH₃**

أي مما يلي يمثل استخداماً صحيحاً لمركب عضوي؟

• أ) يستخدم الأنيلين كمانع للتجمد.
• ب) يستخدم الإيثيلين جلايكول (إيثان-1,2-ديول) كمانع للتجمد.
• ج) يستخدم الإيثر ثنائي الإيثيل كمانع للتجمد.
• د) يستخدم الميثانول كمانع للتجمد.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: يستخدم الإيثيلين جلايكول (إيثان-1,2-ديول) كمانع للتجمد.

الشرح: 1. مانع التجمد يحتاج لمركب يخفض درجة تجمد الماء. 2. الإيثيلين جلايكول (صيغته HO-CH₂-CH₂-OH) له هذه الخاصية. 3. يستخدم في سوائل تبريد السيارات.

تلميح: فكر في المركبات المستخدمة في سوائل التبريد لمنع تجمد المحركات.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

ما السبب الرئيسي لزيادة ذوبانية الكحول في الماء مقارنة بالإيثر ذي الكتلة المولية المماثلة؟

• أ) لأن الكحول أقل قطبية من الإيثر.
• ب) لأن الكحول يحتوي على ذرات هيدروجين أكثر من الإيثر.
• ج) قدرة الكحول على تكوين روابط هيدروجينية قوية مع الماء (منح واستقبال)، بينما الإيثر يستقبل فقط.
• د) لأن الكحول يتفكك إلى أيونات في الماء بينما الإيثر لا يتفكك.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: قدرة الكحول على تكوين روابط هيدروجينية قوية مع الماء (منح واستقبال)، بينما الإيثر يستقبل فقط.

الشرح: 1. الماء مذيب قطبي يشكل روابط هيدروجينية. 2. مجموعة الهيدروكسيل (OH) في الكحول تسمح بتكوين روابط هيدروجينية قوية (منح واستقبال). 3. ذرة الأكسجين في الإيثر (R-O-R') تستقبل روابط هيدروجينية فقط، مما يقلل قوة التجاذب.

تلميح: تذكر أن الذوبانية في الماء تعتمد على قدرة المركب على التفاعل مع جزيئات الماء القطبية.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط

ما نوع التفاعل الكيميائي المستخدم في إنتاج الأسبرين من حمض الساليسيليك وحمض الأسيتيك (أو أنهيدريد الأسيتيك)؟

• أ) تفاعل احتراق.
• ب) تفاعل تكثف (تفاعل إسترة).
• ج) تفاعل إحلال مزدوج.
• د) تفاعل أكسدة واختزال.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: تفاعل تكثف (تفاعل إسترة).

الشرح: 1. يتفاعل حمض الساليسيليك (حمض كربوكسيلي وفينول) مع حمض الأسيتيك. 2. تتفاعل مجموعة الهيدروكسيل الفينولية في حمض الساليسيليك مع مجموعة الكربوكسيل في حمض الأسيتيك. 3. يتكون إستر (الأسبرين) مع نزع جزيء ماء. لذلك هو تفاعل تكثف (إسترة).

تلميح: فكر في التفاعل الذي ينتج رابطة إستر مع نزع جزيء صغير مثل الماء.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

أي من المركبات العضوية التالية يستخدم بشكل شائع في حفظ العينات البيولوجية؟

• أ) الأسيتون (بروبانون).
• ب) حمض الأسيتيك.
• ج) الميثانال (الفورمالدهيد).
• د) الإيثانول.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: الميثانال (الفورمالدهيد).

الشرح: 1. حفظ العينات البيولوجية يتطلب مادة تثبت البروتينات وتمنع التحلل. 2. الميثانال (HCHO)، المعروف بالفورمالدهيد، له هذه الخاصية. 3. يتفاعل مع المجموعات الأمينية في البروتينات، مما يحفظ بنية النسيج.

تلميح: فكر في المادة التي تستخدم في المختبرات لتثبيت الخلايا والأنسجة.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: سهل

ما اسم الإيثر الناتج عن تفاعل جزيئين من 1-بيوتانول مع نزع الماء؟

• أ) إيثر ميثيل بروبيل
• ب) إيثر ثنائي البيوتيل
• ج) إيثر إيثيل ميثيل
• د) إيثر ثنائي الإيثيل

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: إيثر ثنائي البيوتيل

الشرح: 1. يتفاعل جزيئان من الكحول (R-OH) مع نزع جزيء ماء (H₂O) لتكوين إيثر (R-O-R'). 2. عندما يكون الكحول هو 1-بيوتانول (مجموعة الألكيل: بيوتيل، C₄H₉-). 3. يتكون الإيثر المتماثل: بيوتيل-O-بيوتيل. 4. الاسم النظامي لهذا الإيثر هو 'ثنائي البيوتيل إيثر' أو 'إيثر ثنائي البيوتيل'.

تلميح: تذكر أن تسمية الإيثر المتماثل تبدأ بكلمة 'ثنائي' تليها اسم مجموعة الألكيل.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

ما السبب الرئيسي لارتفاع درجة غليان الإيثانول مقارنة بالإيثيل أمين (الأمينو إيثان) رغم تقارب كتلتهما المولية؟

• أ) لأن الإيثانول له كتلة مولية أكبر قليلاً.
• ب) لأن الإيثانول يكون روابط هيدروجينية أقوى (بسبب قطبية رابطة O-H العالية).
• ج) لأن الإيثيل أمين لا يذوب في الماء.
• د) لأن الإيثانول له شكل جزيئي أكثر تعقيداً.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: لأن الإيثانول يكون روابط هيدروجينية أقوى (بسبب قطبية رابطة O-H العالية).

الشرح: 1. درجة الغليان تعتمد على قوى التجاذب بين الجزيئات، وأقواها هي الروابط الهيدروجينية. 2. يحتوي الإيثانول على مجموعة O-H، حيث الأكسجين عالي السالبية الكهربية، مما يجعل رابطة O-H قطبية جداً ويسمح بتكوين روابط هيدروجينية قوية. 3. يحتوي الإيثيل أمين على مجموعة N-H، حيث النيتروجين أقل سالبية كهربية من الأكسجين، لذا تكون رابطة N-H أقل قطبية والروابط الهيدروجينية الناتجة أضعف. 4. القوى الأقوى في الإيثانول تتطلب طاقة أكبر (درجة حرارة أعلى) للتغلب عليها عند الغليان.

تلميح: قارن بين سالبية الكهربية للأكسجين والنيتروجين وتأثير ذلك على قوة الرابطة الهيدروجينية.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب

أي من المركبات العضوية التالية يستخدم بشكل أساسي كمانع للتجمد في سوائل التبريد؟

• أ) الميثانال
• ب) 2-بروبانول
• ج) الإيثيلين جلايكول (إيثان-1,2-ديول)
• د) الأسيتون

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: الإيثيلين جلايكول (إيثان-1,2-ديول)

الشرح: 1. الإيثيلين جلايكول (HO-CH₂-CH₂-OH) هو كحول ثنائي (ديول). 2. له نقطة تجمد منخفضة جداً (-12.9°C) ويختلط جيداً مع الماء. 3. عند إضافته إلى الماء في نظام التبريد، يخفض درجة تجمد المزيج بشكل كبير، مما يمنع تجمده في الطقس البارد.

تلميح: فكر في مركبات ثنائية الهيدروكسيل ذات نقاط تجمد منخفضة.

التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: متوسط

فسر لماذا تكون درجة غليان الإيثانول أعلى كثيراً من درجة غليان الأمينوإيثان (إيثيل أمين)، رغم تقارب كتلتيهما المولية؟

• أ) لأن ذرة النيتروجين في الأمينوإيثان أكثر سالبية كهربية من ذرة الأكسجين في الإيثانول.
• ب) لأن الرابطة (O-H) في الإيثانول أكثر قطبية من الرابطة (N-H) في الأمينوإيثان، مما يكوّن روابط هيدروجينية أقوى.
• ج) لأن الأمينوإيثان لا يحتوي على ذرات هيدروجين قادرة على تكوين روابط هيدروجينية بين جزيئاته.
• د) بسبب تزايد قوى تشتت لندن في الإيثانول بشكل كبير نتيجة وجود مجموعة الهيدروكسيل القطبية.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: لأن الرابطة (O-H) في الإيثانول أكثر قطبية من الرابطة (N-H) في الأمينوإيثان، مما يكوّن روابط هيدروجينية أقوى.

الشرح: ١. درجة الغليان تعتمد على قوة القوى بين الجزيئية. ٢. كلا المركبين يكوّنان روابط هيدروجينية لوجود ذرات هيدروجين مرتبطة بذرات ذات سالبية عالية. ٣. ذرة الأكسجين (في الإيثانول) أعلى سالبية كهربية من ذرة النيتروجين (في الأمينوإيثان). ٤. الرابطة O-H أكثر قطبية من N-H، مما يجعل الروابط الهيدروجينية في الكحولات أقوى. ٥. القوى الأقوى تتطلب طاقة حرارية أكبر لكسرها، فتزداد درجة الغليان.

تلميح: قارن بين السالبية الكهربية للأكسجين والنيتروجين وتأثيرها على قوة القطبية.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب

فسر لماذا تكون درجة غليان الإيثانول أعلى كثيراً من الأمينوإيثان رغم أن الكتلتين الموليتين لهما متساويتان تقريباً؟

• أ) لأن الإيثانول مركب غير قطبي بينما الأمينوإيثان مركب قطبي قوي جداً.
• ب) لأن الرابطة O-H في الإيثانول أكثر قطبية من الرابطة N-H في الأمينوإيثان، مما يؤدي لتكوين روابط هيدروجينية أقوى.
• ج) بسبب وجود قوى تشتت لندن فقط في جزيئات الإيثانول وانعدامها في الأمينوإيثان.
• د) لأن ذرات النيتروجين في الأمينوإيثان تمنع تكوين أي روابط هيدروجينية بين الجزيئات.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: لأن الرابطة O-H في الإيثانول أكثر قطبية من الرابطة N-H في الأمينوإيثان، مما يؤدي لتكوين روابط هيدروجينية أقوى.

الشرح: ١. درجة الغليان تعتمد بشكل أساسي على قوة التجاذب بين الجزيئات (الروابط البينية). ٢. يحتوي الإيثانول على مجموعة (O-H) بينما يحتوي الأمينوإيثان على مجموعة (N-H). ٣. وبما أن الأكسجين أعلى كهروسالبية من النيتروجين، فإن الرابطة O-H تكون أكثر قطبية بشكل ملحوظ. ٤. هذا يجعل الروابط الهيدروجينية في الإيثانول أقوى، مما يتطلب طاقة حرارية أكبر لكسرها عند الغليان مقارنة بالأمينوإيثان.

تلميح: فكر في فرق الكهروسالبية بين ذرة الأكسجين وذرة النيتروجين وأثره على قوة الرابطة الهيدروجينية.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط

فسر لماذا تكون درجة غليان الإيثانول أعلى كثيراً من الأمينو إيثان (إيثيل أمين) رغم أن الكتلتين الموليتين لهما متساويتان تقريباً؟

• أ) لأن جزيئات الأمينو إيثان أكبر حجماً مما يقلل من سرعة تبخرها.
• ب) بسبب قوة الروابط الهيدروجينية في الإيثانول الناتجة عن القطبية العالية للرابطة O-H مقارنة بالرابطة N-H.
• ج) لأن الإيثانول مركب أيوني بينما الأمينو إيثان مركب تساهمي قطبي.
• د) بسبب قدرة الأمينو إيثان على تكوين روابط تساهمية قوية مع الهواء تمنعه من الغليان.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: بسبب قوة الروابط الهيدروجينية في الإيثانول الناتجة عن القطبية العالية للرابطة O-H مقارنة بالرابطة N-H.

الشرح: ١. تعتمد درجة الغليان على قوة القوى بين الجزيئية. ٢. كلا المركبين يكونان روابط هيدروجينية، لكن الأكسجين أكثر كهروسالبية من النيتروجين. ٣. الرابطة O-H في الإيثانول أكثر قطبية من الرابطة N-H في الأمين، مما يجعل الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الكحول أقوى بكثير. ٤. القوى الأقوى تتطلب طاقة حرارية أعلى لكسرها عند الغليان، مما يفسر ارتفاع درجة غليان الإيثانول.

تلميح: فكر في فرق الكهروسالبية بين ذرة الأكسجين وذرة النيتروجين وتأثيره على قوة الرابطة الهيدروجينية.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: صعب