إتقان حل المسائل - كتاب الكيمياء - الصف 11 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

سؤال 54: تصنيع البوليمر ما المونومرات التي يلزم أن تتفاعل لإنتاج كل من البوليمرات الآتية؟ a. بولي إيثيلين b. بولي إيثيلين تيرافثاليت c. بولي رباعي فلور وإيثيلين

الإجابة: س 54: a) إيثين CH2=CH2 b) إيثيلين جلايكول + حمض تيرفثاليك c) رباعي فلوروإيثيلين CF2=CF2

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال: البوليمرات تتكون من وحدات صغيرة تسمى المونومرات. كل بوليمر له مونومرات محددة. - **بولي إيثيلين**: يتكون من مونومر الإيثين (CH₂=CH₂) حيث ترتبط جزيئات الإيثين معاً. - **بولي إيثيلين تيرافثاليت**: يتكون من تفاعل مونومرين هما إيثيلين جلايكول (كحول ثنائي الهيدروكسيل) وحمض التيرفثاليك (حمض كربوكسيلي ثنائي). - **بولي رباعي فلوروإيثيلين**: يتكون من مونومر رباعي فلوروإيثيلين (CF₂=CF₂) حيث ذرات الهيدروجين في الإيثين استبدلت بالفلور. إذن الإجابة هي: **a) إيثين CH₂=CH₂، b) إيثيلين جلايكول + حمض تيرفثاليك، c) رباعي فلوروإيثيلين CF₂=CF₂**

سؤال 55: سم البوليمرات الناتجة عن المونومرات الآتية: a. CH3Cl b. CH2=CCl2

الإجابة: س 55: a) لا يتبلمر (لا رابطة مزدوجة) b) بولي فينيلدين كلوريد

خطوات الحل:

1. **الشرح:** الفكرة هنا هي أن المونومر يجب أن يحتوي على رابطة مزدوجة (كربون-كربون) ليتمكن من البلمرة عن طريق الإضافة. - **CH₃Cl (كلورو ميثان)**: لا يحتوي على رابطة مزدوجة، فهو مركب مشبع، لذلك لا يتبلمر. - **CH₂=CCl₂ (1,1-ثنائي كلورو إيثين)**: يحتوي على رابطة مزدوجة بين ذرتي كربون، فيتبلمر ليكون بوليمر يسمى بولي فينيلدين كلوريد. إذن الإجابة هي: **a) لا يتبلمر (لا رابطة مزدوجة)، b) بولي فينيلدين كلوريد**

سؤال 56: اختر البوليمر في كل من الأزواج الآتية، الذي تتوقع أن تكون ذوبانيته أكبر في الماء. a. b.

الإجابة: س 56: a) II b) II

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال: الذوبانية في الماء تعتمد على قطبية البوليمر وقدرته على تكوين روابط هيدروجينية مع الماء. - **a)**: البوليمر II يحتوي على مجموعات هيدروكسيل (-OH) قطبية يمكنها تكوين روابط هيدروجينية مع الماء، بينما البوليمر I أقل قطبية. - **b)**: البوليمر II يحتوي على مجموعات أميد (-CONH₂) قطبية وتكون روابط هيدروجينية، بينما البوليمر I غير قطبي. لذلك، في كلا الحالتين، البوليمر II أكثر ذوبانية في الماء. إذن الإجابة هي: **a) II، b) II**

سؤال 57: ادرس الصيغ البنائية للبوليمرات الواردة في الجدول 14-5، ثم قرر هل تنتج هذه البوليمرات عن عملية بلمرة الإضافة أو بلمرة التكثف. a. النايلون b. بولي أكريلونيتريل c. بولي يوريثان d. بولي بروبلين

الإجابة: س 57: a) بلمرة تكثف b) بلمرة إضافة c) بلمرة تكثف d) بلمرة إضافة

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفرق بين نوعي البلمرة: - **بلمرة الإضافة**: تحدث عندما تحتوي المونومرات على روابط مزدوجة (مثل الألكينات) وتتحد دون فقد جزيئات صغيرة. - **بلمرة التكثف**: تحدث عندما تتفاعل مونومرات تحتوي على مجموعتين فعالتين (مثل كحول وحمض) مع فقد جزيء صغير (مثل الماء). بتطبيق هذا: - **النايلون**: يتكون من تفاعل حمض ديامين مع فقد جزيئات ماء → بلمرة تكثف. - **بولي أكريلونيتريل**: مونومره أكريلونيتريل به رابطة مزدوجة → بلمرة إضافة. - **بولي يوريثان**: يتكون من تفاعل ديول ودي إيزوسيانات مع فقد → بلمرة تكثف. - **بولي بروبلين**: مونومره بروبيلين به رابطة مزدوجة → بلمرة إضافة. إذن الإجابة هي: **a) بلمرة تكثف، b) بلمرة إضافة، c) بلمرة تكثف، d) بلمرة إضافة**

سؤال 58: الهرمونات البشرية أي الهالوجينات يوجد في الهرمونات التي تنتجها الغدة الدرقية الطبيعية في الإنسان؟

الإجابة: س 58: اليود

خطوات الحل:

1. **الشرح:** الغدة الدرقية تنتج هرمونات مثل الثيروكسين (T4) وثلاثي يودوثيرونين (T3). هذه الهرمونات تحتوي على ذرات اليود مرتبطة بجزيئاتها. اليود هو الهالوجين الوحيد الموجود في هذه الهرمونات الطبيعية. إذن الإجابة هي: **اليود**

سؤال 59: صف خواص الأحماض الكربوكسيلية.

الإجابة: س 59: قطبية، تكون روابط هيدروجينية، درجات غليان عالية، تذوب في الماء (القصيرة).

خطوات الحل:

1. **الشرح:** الأحماض الكربوكسيلية تحتوي على مجموعة كربوكسيل (-COOH) قطبية. خواصها: - **قطبية**: بسبب مجموعة -COOH. - **تكون روابط هيدروجينية**: بين ذرة الهيدروجين في مجموعة -COOH وذرة أكسجين في جزيء آخر. - **درجات غليان عالية**: بسبب الروابط الهيدروجينية القوية. - **تذوب في الماء**: الأحماض قصيرة السلسلة (مثل حمض الأسيتيك) تذوب بسبب قطبيتها وتكوين روابط هيدروجينية مع الماء. إذن الإجابة هي: **قطبية، تكون روابط هيدروجينية، درجات غليان عالية، تذوب في الماء (القصيرة)**

سؤال 60: ارسم الصيغ البنائية للمركبات الآتية: a. 2- بيوتانون b. بروبانال c. حمض الهكسانويك d. أميد هبتان

الإجابة: س 60: a) CH3-CO-CH2- CH3 b) CH3-CH2-CHO c) (CH3)CH2(4COOH d) (CH3)CH2(5CONH2

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: أسماء مركبات عضوية، ونحتاج رسم صيغها البنائية. **الخطوة 2 (القواعد):** نتذكر قواعد التسمية: - **2-بيوتانون**: كيتون به 4 ذرات كربون، مجموعة كربونيل (C=O) على الكربون رقم 2. - **بروبانال**: ألدهيد به 3 ذرات كربون، مجموعة ألدهيد (-CHO) في النهاية. - **حمض الهكسانويك**: حمض كربوكسيلي به 6 ذرات كربون، مجموعة -COOH في النهاية. - **أميد هبتان**: أميد به 7 ذرات كربون، مجموعة -CONH₂ في النهاية. **الخطوة 3 (الرسم):** بالتطبيق: - **a) 2-بيوتانون**: CH₃-CO-CH₂-CH₃ - **b) بروبانال**: CH₃-CH₂-CHO - **c) حمض الهكسانويك**: CH₃-(CH₂)₄-COOH - **d) أميد هبتان**: CH₃-(CH₂)₅-CONH₂ **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن الصيغ البنائية هي: **a) CH₃-CO-CH₂-CH₃، b) CH₃-CH₂-CHO، c) CH₃-(CH₂)₄-COOH، d) CH₃-(CH₂)₅-CONH₂**

سؤال 61: سم نوع المركب العضوي الناتج عن التفاعلات الآتية: a. الحذف في الكحول b. إضافة كلوريد الهيدروجين إلى الألكين c. إضافة الماء إلى الألكين d. استبدال مجموعة الهيدروكسيل مكان ذرة الهالوجين.

الإجابة: س 61: a) ألكين b) هالو ألكان c) كحول d) كحول

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم كل تفاعل: - **a. الحذف في الكحول**: عند تسخين كحول مع حمض مركز، يفقد جزيء ماء ليتحول إلى ألكين (رابطة مزدوجة). - **b. إضافة كلوريد الهيدروجين إلى الألكين**: يضاف HCl عبر الرابطة المزدوجة ليتكون هالو ألكان. - **c. إضافة الماء إلى الألكين**: يضاف H₂O عبر الرابطة المزدوجة (بوجود حمض) ليتكون كحول. - **d. استبدال مجموعة الهيدروكسيل مكان ذرة الهالوجين**: تفاعل استبدال في هالو ألكان مع هيدروكسيد ليتكون كحول. إذن الإجابة هي: **a) ألكين، b) هالو ألكان، c) كحول، d) كحول**

سؤال 62: اكتب استعمالين لكل من البوليمرات الآتية: a. بولي بروبيلين b. بولي يور إيثان c. بولي رباعي فلوروإيثيلين d. بولي فينيل كلوريد

الإجابة: س 62: a) عبوات، حبال b) إسفنج، عزل c) طلاء غير لاصق d) أنابيب، عوازل

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنراجع استعمالات كل بوليمر: - **a. بولي بروبيلين**: خفيف ومتين، يستخدم في صناعة العبوات (مثل علب الطعام)، والحبال والأكياس. - **b. بولي يوريثان**: مرن وخفيف، يستخدم في الإسفنج (مثل الوسائد)، والعزل الحراري والصوتي. - **c. بولي رباعي فلوروإيثيلين (تيفلون)**: مقاوم للحرارة والالتصاق، يستخدم في طلاء المقالي غير اللاصقة، وفي الصمامات. - **d. بولي فينيل كلوريد (PVC)**: صلب ومقاوم للماء، يستخدم في الأنابيب (مثل مواسير الصرف)، والعوازل الكهربائية. إذن الإجابة هي: **a) عبوات، حبال؛ b) إسفنج، عزل؛ c) طلاء غير لاصق؛ d) أنابيب، عوازل**

سؤال 63: ارسم الصيغة البنائية للمركبات العضوية الناتجة عن تفاعل الإيثين مع كل من المواد الآتية، واكتب أسماءها. a. الماء b. هيدروجين c. كلوريد الهيدروجين d. الفلور

الإجابة: س 63: a) إيثانول b) إيثان c) كلوروإيثان d) 1,2-ثنائي فلوروإيثان

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: الإيثين (CH₂=CH₂) يتفاعل مع مواد مختلفة في تفاعلات إضافة. **الخطوة 2 (التفاعلات):** نتذكر تفاعلات الإضافة: - **مع الماء (H₂O)**: يضاف عبر الرابطة المزدوجة ليتكون إيثانول (كحول). - **مع الهيدروجين (H₂)**: يضاف عبر الرابطة المزدوجة ليتكون إيثان (ألكان). - **مع كلوريد الهيدروجين (HCl)**: يضاف عبر الرابطة المزدوجة ليتكون كلوروإيثان (هالو ألكان). - **مع الفلور (F₂)**: يضاف عبر الرابطة المزدوجة ليتكون 1,2-ثنائي فلوروإيثان (هالو ألكان ثنائي). **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن النواتج هي: **a) إيثانول، b) إيثان، c) كلوروإيثان، d) 1,2-ثنائي فلوروإيثان**

سؤال 64: التقويم ذوبانية حمض الإيثانويك (حمض الأسيتيك) عالية في الماء، وأحياناً الأحماض الكربوكسيلية التي تكون في الحالة الطبيعية على شكل سلاسل طويلة، مثل حمض البالمتيك (CH3(CH2)14COOH) غير ذائبة في الماء. فسر ذلك.

الإجابة: فسر 64: حمض الإيثانويك قصير وقطبي يذوب في الماء. حمض البالمتيك طويل وجزؤه غير القطبي كبير فلا يذوب.

خطوات الحل:

1. **الشرح:** الفكرة هنا تعتمد على قطبية السلسلة الكربونية وتأثيرها على الذوبانية في الماء. - **حمض الإيثانويك (الأسيتيك)**: صيغته CH₃COOH، سلسلته قصيرة (مجموعة ميثيل واحدة). الجزء القطبي (-COOH) كبير مقارنة بالجزء غير القطبي، فيمكنه تكوين روابط هيدروجينية مع الماء، لذا يذوب بسهولة. - **حمض البالمتيك**: صيغته CH₃(CH₂)₁₄COOH، سلسلته طويلة (16 ذرة كربون). الجزء غير القطبي (السلسلة الطويلة) كبير جداً مقارنة بالجزء القطبي (-COOH)، فيسيطر الطابع غير القطبي، فلا يذوب في الماء. إذن الإجابة هي: **حمض الإيثانويك قصير وقطبي يذوب في الماء. حمض البالمتيك طويل وجزؤه غير القطبي كبير فلا يذوب.**

ما المونومر (الوحدة البنائية) الذي يتكون منه بوليمر البولي إيثيلين؟

• أ) الإيثان (CH₃-CH₃)
• ب) الإيثين (CH₂=CH₂)
• ج) الإيثاين (CH≡CH)
• د) البروبين (CH₂=CH-CH₃)

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: الإيثين (CH₂=CH₂)

الشرح: 1. البولي إيثيلين هو بوليمر إضافة شائع. 2. يتكون من ارتباط وحدات مونومر صغيرة تحتوي على رابطة مزدوجة. 3. المونومر المناسب هو الإيثين (CH₂=CH₂)، حيث تنفتح روابطه المزدوجة لتشكل سلسلة البوليمر.

تلميح: فكر في الألكين البسيط الذي يحتوي على رابطة مزدوجة.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

أي مما يلي يمثل الفرق الرئيسي بين بلمرة الإضافة وبلمرة التكثف؟

• أ) سرعة التفاعل فقط.
• ب) نوع المونومر المستخدم (ألكين فقط).
• ج) فقد جزيء صغير (مثل الماء) أثناء التفاعل.
• د) الحاجة إلى عامل حفاز في جميع الحالات.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: فقد جزيء صغير (مثل الماء) أثناء التفاعل.

الشرح: 1. في بلمرة الإضافة: تتفاعل المونومرات ذات الروابط المزدوجة (مثل الألكينات) دون فقد أي جزيئات صغيرة. 2. في بلمرة التكثف: تتفاعل المونومرات ذات المجموعتين الفعالتين (مثل كحول و حمض) مع فقد جزيء صغير مثل الماء أو HCl. 3. إذن، فقد الجزيء الصغير هو الفارق الرئيسي.

تلميح: تذكر ما يحدث للمجموعات الوظيفية في المونومرات أثناء التفاعل.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط

ما السبب الرئيسي لانخفاض ذوبانية الأحماض الكربوكسيلية طويلة السلسلة (مثل حمض البالمتيك) في الماء؟

• أ) ضعف مجموعة الكربوكسيل في تكوين الروابط الهيدروجينية.
• ب) كبر الجزء غير القطبي (الهيدروكربوني) مقارنة بالجزء القطبي (الكربوكسيل).
• ج) ارتفاع درجة غليانها بشكل كبير.
• د) تحولها إلى أملاح غير ذائبة تلقائياً.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: كبر الجزء غير القطبي (الهيدروكربوني) مقارنة بالجزء القطبي (الكربوكسيل).

الشرح: 1. الذوبانية في الماء تعتمد على قطبية الجزيء وقدرته على تكوين روابط هيدروجينية. 2. الأحماض الكربوكسيلية لها جزء قطبي (-COOH) وجزء غير قطبي (سلسلة هيدروكربونية). 3. عندما تكون السلسلة الهيدروكربونية طويلة جداً (كما في حمض البالمتيك)، يصبح الطابع غير القطبي هو المسيطر، فيقلل من الذوبانية في الماء القطبي.

تلميح: قارن بين طول السلسلة الكربونية في حمض الأسيتيك وحمض البالمتيك.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب

ما السبب العلمي لعدم ذوبان حمض البالمتيك (CH₃(CH₂)₁₄COOH) في الماء، بينما يذوب حمض الإيثانويك (الأسيتيك) بسهولة؟

• أ) بسبب كبر حجم السلسلة الهيدروكربونية غير القطبية التي تطغى على قطبية مجموعة الكربوكسيل.
• ب) لأن حمض البالمتيك حمض قوي جداً يتفاعل بعنف مع الماء مما يمنع ذوبانه.
• ج) بسبب قدرة حمض البالمتيك على تكوين روابط أيونية قوية تمنع انفصال الجزيئات.
• د) لأن حمض الإيثانويك لا يحتوي على مجموعة كربوكسيل مما يسهل ذوبانه.

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: بسبب كبر حجم السلسلة الهيدروكربونية غير القطبية التي تطغى على قطبية مجموعة الكربوكسيل.

الشرح: 1. ذوبان الأحماض الكربوكسيلية يعتمد على التوازن بين مجموعة الكربوكسيل القطبية والسلسلة الكربونية غير القطبية. 2. حمض الإيثانويك ذو سلسلة قصيرة، لذا تسيطر القطبية ويذوب في الماء. 3. حمض البالمتيك يحتوي على سلسلة طويلة جداً (16 ذرة كربون) وهي غير قطبية وكارهة للماء. 4. هذه السلسلة الضخمة تجعل الجزيء ككل غير قطبي تقريباً، مما يمنع ذوبانه في الماء القطبي.

تلميح: فكر في العلاقة بين طول السلسلة الكربونية (الجزء غير القطبي) والقدرة على الذوبان في المذيبات القطبية.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط

لماذا يذوب حمض الإيثانويك (الأسيتيك) في الماء بشكل ممتاز، بينما لا يذوب حمض البالمتيك ($CH_3(CH_2)_{14}COOH$) فيه؟

• أ) بسبب قدرة حمض البالمتيك العالية على تكوين روابط أيونية تمنعه من الامتزاج بالماء.
• ب) لأن الجزء غير القطبي (السلسلة الكربونية الطويلة) يسيطر على خصائص الجزيء ويقلل تأثير المجموعة القطبية.
• ج) بسبب اختفاء مجموعة الكربوكسيل القطبية في الأحماض الكربوكسيلية ذات السلاسل الطويلة.
• د) لأن حمض الإيثانويك يحتوي على روابط مزدوجة تجعله أكثر قطبية من حمض البالمتيك المشبع.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: لأن الجزء غير القطبي (السلسلة الكربونية الطويلة) يسيطر على خصائص الجزيء ويقلل تأثير المجموعة القطبية.

الشرح: 1. ذوبانية الأحماض الكربوكسيلية تعتمد على قطبية مجموعة الكربوكسيل وقدرتها على تكوين روابط هيدروجينية مع الماء. 2. في حمض الإيثانويك، السلسلة الكربونية قصيرة جداً، لذا يطغى تأثير المجموعة القطبية ويذوب في الماء. 3. في حمض البالمتيك، السلسلة الكربونية طويلة جداً (16 ذرة كربون)، وهذا الجزء غير القطبي يسيطر على خصائص الجزيء. 4. السلسلة الطويلة تمنع الجزيء من الذوبان في المذيبات القطبية كالماء رغم وجود مجموعة الكربوكسيل.

تلميح: قارن بين حجم السلسلة الهيدروكربونية وتأثير مجموعة الكربوكسيل القطبية في كلا الحمضين.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط