المفردات الأكاديمية

📚 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

📚 سرعة التفاعل الكيميائي

المفاهيم الأساسية

التركيز (Concentration): كمية المذاب في كمية محددة من المذيب أو المحلول.

خريطة المفاهيم

```markmap

سرعة التفاعلات الكيميائية

الفكرة العامة

لكل تفاعل سرعة محددة
يمكن تغيير السرعة بتغيير ظروف التفاعل

1-2 نظرية التصادم

المفتاح لفهم الاختلاف في سرعة التفاعلات

2-2 العوامل المؤثرة

طبيعة المواد المتفاعلة
التركيز
درجة الحرارة
مساحة السطح
المحفزات

3-2 قوانين السرعة

علاقة رياضية تحدد بالتجربة
تربط بين سرعة التفاعل وتركيز المادة المتفاعلة

4-2 التعبير عن سرعة التفاعل

لا نستخدم مصطلحات غير دقيقة (سريع/بطيء)
نستخدم علاقة رياضية للتعبير عن متوسط السرعة
متوسط\ السرعة = \frac{Δ quantity}{Δ t}
يقاس بوحدات مثل: mol/L·s
تعريف سرعة التفاعل: التغير في تركيز المواد المتفاعلة أو الناتجة في وحدة الزمن
وحدة القياس: mol/L·s
الرمز [X]: يمثل التركيز المولاري للمادة X
حساب متوسط السرعة: Rate = \frac{Δ[NO]}{Δt} = \frac{[NO]_{t2} - [NO]_{t1}}{t2 - t1}
مثال: Rate = \frac{0.010 M - 0.000 M}{2.00 s - 0.00 s} = 0.0050 mol/L·s

أنشطة تمهيدية

تجربة استهلالية

الهدف: تسريع تفاعل بطيء
المواد: فوق أكسيد الهيدروجين (H₂O₂)، خميرة الخبز
خطوات العمل

- املأ بطاقة السلامة

- سجل المشاهدات في جدول

- أضف فوق أكسيد الهيدروجين (10 مل) وسجل الملاحظات

- أضف خميرة الخبز (0.1 جم) وحرك بلطف وسجل الملاحظات

التحليل

- حدد نواتج تحلل فوق أكسيد الهيدروجين

- فسر ظهور الفقاعات بعد إضافة الخميرة

استقصاء

- تأثير تغيير كمية الخميرة

- تأثير عدم مزج المخلوط

منظم أفكار (مطوية)

الغرض: تنظيم المعلومات حول العوامل المؤثرة في سرعة التفاعل
العناوين: المحفزات، درجة الحرارة، مساحة السطح، التركيز، طبيعة المواد المتفاعلة

المفردات الجديدة

سرعة التفاعل الكيميائي
نظرية التصادم
المعقد المنشط
طاقة التنشيط
التركيز (Concentration)

حقائق كيميائية

نظام الاحتراق الداخلي اخترعه ألفونس بيير دي روشاز (1862م)
احتراق البنزين مع الأكسجين ينتج:

- ثاني أكسيد الكربون

- بخار الماء

- طاقة لتحريك السيارة

```

نقاط مهمة

مع مرور الزمن في التفاعل: تقل كمية المواد المتفاعلة وتزداد المواد الناتجة.
يمكن حساب متوسط سرعة التفاعل بمعرفة متوسط التغير في كميات النواتج أو المتفاعلات مع الزمن.
لا يمكن حساب سرعة التفاعل من المعادلات الموزونة، بل تُحدد عملياً عن طريق حساب تركيز المواد.
سرعة تكون المواد الناتجة في التفاعل تكون موجبة.
اشتقاق الوحدة: M / s = \frac{mol}{L} * \frac{1}{s} = \frac{mol}{L·s}

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

نوع: محتوى تعليمي

المفردات الأكاديمية

التركيز Concentration

نوع: محتوى تعليمي

التركيز Concentration الاستعمال العلمي: كمية المذاب في كمية محددة من المذيب أو المحلول. الاستعمال الشائع: تركيز المحلول هو هدف أو غرض واحد. فنقول مثلاً: اقتصر تركيز الجمهور على الأداء فقط.

نوع: محتوى تعليمي

يبين الشكل 2-2 عملية تحول المواد المتفاعلة إلى مواد ناتجة مع مرور الزمن. أن كمية المواد المتفاعلة تقل بينما تزداد المواد الناتجة. فإذا علمت متوسط التغير في كميات النواتج أو المتفاعلات مع مرور الزمن أمكنك حساب متوسط سرعة التفاعل. وفي الغالب يحتاج الكيميائيون إلى معرفة التغير في التركيز المولاري M لمادة متفاعلة أو ناتجة خلال التفاعل. ولذلك جاء تعريف سرعة التفاعل الكيميائي ليعبر عن التغير في تركيز المواد المتفاعلة أو الناتجة في وحدة الزمن، ويعبر عنها بوحدة L.mol/s. وتشير الأقواس التي تكون صيغة الجزيئية للمواد إلى التركيز المولاري. فمثلاً [NO]2 تمثل التركيز المولاري لـ NO2.

نوع: محتوى تعليمي

يمكن تحديد سرعة التفاعل الكيميائي بشكل عملي عن طريق حساب تركيز المواد المتفاعلة أو الناتجة عن التفاعل الكيميائي، بينما لا يمكن حساب سرعة التفاعل من المعادلات الموزونة.

نوع: محتوى تعليمي

لنفرض أنك ترغب في التعبير عن متوسط سرعة التفاعل الآتي خلال فترة زمنية بدأت عند t1 وانتهت عند t2.

نوع: محتوى تعليمي

CO(g) + NO2(g) → CO2(g) + NO(g)

نوع: محتوى تعليمي

من خلال التفاعل السابق تكون سرعة تكون المواد الناتجة موجبة، ويمكن التعبير عن حساب سرعة تكون NO كما يأتي:

نوع: محتوى تعليمي

Rate = Δ[NO] / Δt = [NO]t2 - [NO]t1 / t2 - t1

نوع: محتوى تعليمي

ولنفترض على سبيل المثال أن تركيز NO 0.000 M عندما كان s 0.0 = t1، وقد أصبح تركيزه 0.010 M بعد ثانيتين من بداية التفاعل، فما متوسط سرعة التفاعل بوحدة عدد مولات NO الناتجة لكل لتر في الثانية؟

مثال

نوع: محتوى تعليمي

Rate = 0.010 M - 0.000 M / 2.00 s - 0.00 s
= 0.010 M / 2.00 s
= 0.0050 mol/L·s

نوع: محتوى تعليمي

لاحظ كيفية اشتقاق الوحدة:

نوع: محتوى تعليمي

M / S = mol / L * 1 / S = mol / L.S

🔍 عناصر مرئية

الشكل 2-2 تحول المواد المتفاعلة مع مرور الزمن

Four flasks arranged horizontally, showing a chemical reaction. The first flask has purple dots. The second has purple and green dots. The third has mostly green dots. The fourth has only green dots. A legend shows a purple square labeled 'المتفاعلات' and a green square labeled 'النواتج'. An arrow points from purple to green, indicating the reaction.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: المفردات الأكاديمية ---
المفردات الأكاديمية

--- SECTION: التركيز Concentration ---
التركيز Concentration الاستعمال العلمي: كمية المذاب في كمية محددة من المذيب أو المحلول. الاستعمال الشائع: تركيز المحلول هو هدف أو غرض واحد. فنقول مثلاً: اقتصر تركيز الجمهور على الأداء فقط.

يبين الشكل 2-2 عملية تحول المواد المتفاعلة إلى مواد ناتجة مع مرور الزمن. أن كمية المواد المتفاعلة تقل بينما تزداد المواد الناتجة. فإذا علمت متوسط التغير في كميات النواتج أو المتفاعلات مع مرور الزمن أمكنك حساب متوسط سرعة التفاعل. وفي الغالب يحتاج الكيميائيون إلى معرفة التغير في التركيز المولاري M لمادة متفاعلة أو ناتجة خلال التفاعل. ولذلك جاء تعريف سرعة التفاعل الكيميائي ليعبر عن التغير في تركيز المواد المتفاعلة أو الناتجة في وحدة الزمن، ويعبر عنها بوحدة L.mol/s. وتشير الأقواس التي تكون صيغة الجزيئية للمواد إلى التركيز المولاري. فمثلاً [NO]2 تمثل التركيز المولاري لـ NO2.

يمكن تحديد سرعة التفاعل الكيميائي بشكل عملي عن طريق حساب تركيز المواد المتفاعلة أو الناتجة عن التفاعل الكيميائي، بينما لا يمكن حساب سرعة التفاعل من المعادلات الموزونة.

لنفرض أنك ترغب في التعبير عن متوسط سرعة التفاعل الآتي خلال فترة زمنية بدأت عند t1 وانتهت عند t2.

CO(g) + NO2(g) → CO2(g) + NO(g)

من خلال التفاعل السابق تكون سرعة تكون المواد الناتجة موجبة، ويمكن التعبير عن حساب سرعة تكون NO كما يأتي:

Rate = Δ[NO] / Δt = [NO]t2 - [NO]t1 / t2 - t1

ولنفترض على سبيل المثال أن تركيز NO 0.000 M عندما كان s 0.0 = t1، وقد أصبح تركيزه 0.010 M بعد ثانيتين من بداية التفاعل، فما متوسط سرعة التفاعل بوحدة عدد مولات NO الناتجة لكل لتر في الثانية؟

--- SECTION: مثال ---
Rate = 0.010 M - 0.000 M / 2.00 s - 0.00 s
= 0.010 M / 2.00 s
= 0.0050 mol/L·s

لاحظ كيفية اشتقاق الوحدة:

M / S = mol / L * 1 / S = mol / L.S

--- VISUAL CONTEXT ---
**DIAGRAM**: الشكل 2-2 تحول المواد المتفاعلة مع مرور الزمن
Description: Four flasks arranged horizontally, showing a chemical reaction. The first flask has purple dots. The second has purple and green dots. The third has mostly green dots. The fourth has only green dots. A legend shows a purple square labeled 'المتفاعلات' and a green square labeled 'النواتج'. An arrow points from purple to green, indicating the reaction.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 2

سؤال س: احسب سرعة التغير: احسب سرعة التغير لكل فترة من الزمن.

الإجابة: 0-10د: 1 | 10-20د: 0.5 20-30د: 0.5

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المعطيات):** لنفهم هذا السؤال. السؤال يطلب حساب "سرعة التغير" لكل فترة زمنية. سرعة التغير تعني مقدار التغير في كمية ما مقسوماً على الزمن الذي حدث فيه هذا التغير. عادةً، إذا كان لدينا رسم بياني للمسافة مقابل الزمن، فإن سرعة التغير هي ميل الخط (الانحدار) في كل فترة. بما أن الإجابة معطاة بالأرقام، يمكننا استنتاج أن المعطيات الأصلية كانت على شكل جدول أو رسم بياني يوضح تغير كمية مع الزمن. لنفترض أن لدينا قيمتين: قيمة الكمية عند بداية الفترة وقيمتها عند نهاية الفترة.
**الخطوة 2 (القانون):** نستخدم قانون حساب متوسط سرعة التغير (المعدل): $$\text{سرعة التغير} = \frac{\text{التغير في الكمية}}{\text{التغير في الزمن}} = \frac{Q_2 - Q_1}{t_2 - t_1}$$ حيث: - $Q_1$ هي قيمة الكمية عند الزمن $t_1$. - $Q_2$ هي قيمة الكمية عند الزمن $t_2$.
**الخطوة 3 (الحل للفترة 0-10 دقائق):** للفترة من 0 إلى 10 دقائق، الإجابة هي 1. هذا يعني أن: $$\frac{Q_{10} - Q_0}{10 - 0} = 1$$ إذن، التغير في الكمية لكل دقيقة هو 1 وحدة.
**الخطوة 4 (الحل للفترتين 10-20 و 20-30 دقيقة):** للفترة من 10 إلى 20 دقيقة، الإجابة هي 0.5. إذن: $$\frac{Q_{20} - Q_{10}}{20 - 10} = 0.5$$ وللفترة من 20 إلى 30 دقيقة، الإجابة هي أيضًا 0.5. إذن: $$\frac{Q_{30} - Q_{20}}{30 - 20} = 0.5$$ هذا يظهر أن سرعة التغير انخفضت من 1 إلى 0.5 بعد الدقيقة العاشرة وظلت ثابتة عند 0.5 للفترتين التاليتين.
**الخطوة 5 (النتيجة):** إذن، سرعة التغير لكل فترة هي: - من 0 إلى 10 دقائق: **1 وحدة/دقيقة** - من 10 إلى 20 دقيقة: **0.5 وحدة/دقيقة** - من 20 إلى 30 دقيقة: **0.5 وحدة/دقيقة**

سؤال س: فما متوسط سرعة التفاعل: فما متوسط سرعة التفاعل بوحدة عدد مولات NO الناتجة لكل لتر في الثانية؟

الإجابة: Rate = $\frac{0.010}{2.00}$ = 0.0050 mol/L.s

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا. السؤال يطلب متوسط سرعة التفاعل بوحدة (عدد مولات NO الناتجة لكل لتر في الثانية). هذا يعني أن التفاعل الكيميائي ينتج غاز NO. عادةً، متوسط سرعة التفاعل يحسب بالتغير في تركيز مادة ناتجة أو متفاعلة مقسوماً على الزمن. الإجابة المعطاة توضح أن: $$\text{Rate} = \frac{0.010}{2.00} = 0.0050 \, \text{mol/L.s}$$ لذلك، يمكننا استنتاج المعطيات: - التغير في تركيز NO الناتج هو $0.010$ mol/L. - الفترة الزمنية التي حدث فيها هذا التغير هي $2.00$ ثانية.
**الخطوة 2 (القانون):** نستخدم قانون متوسط سرعة التفاعل لمادة ناتجة: $$\text{متوسط السرعة} = \frac{\Delta[\text{NO}]}{\Delta t}$$ حيث: - $\Delta[\text{NO}]$ هو التغير في تركيز NO (بالـ mol/L). - $\Delta t$ هو التغير في الزمن (بالثواني).
**الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض بالقيم المستنتجة: $$\text{متوسط السرعة} = \frac{0.010 \, \text{mol/L}}{2.00 \, \text{s}}$$ نقوم بالقسمة: $$\frac{0.010}{2.00} = 0.0050$$ لاحظ أن الوحدات هي (mol/L) مقسومة على (s)، مما يعطي mol/L.s.
**الخطوة 4 (النتيجة):** إذن متوسط سرعة التفاعل هو: **0.0050 mol/L.s**

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 5 بطاقة لهذه الصفحة

ما تعريف التركيز (Concentration) في الاستعمال العلمي؟

أ) الهدف أو الغرض الواحد للشخص.
ب) كمية المذيب في كمية محددة من المذاب.
ج) كمية المذاب في كمية محددة من المذيب أو المحلول.
د) سرعة تحول المتفاعلات إلى نواتج.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: كمية المذاب في كمية محددة من المذيب أو المحلول.

الشرح: 1. التركيز مصطلح كيميائي مهم. 2. في الاستعمال العلمي، يعبر عن العلاقة الكمية بين مكونات المحلول. 3. التعريف الدقيق هو: كمية المذاب الموجودة في كمية معينة من المذيب أو المحلول الكلي.

تلميح: فكر في العلاقة بين المذاب والمذيب في المحلول.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

كيف يعبر عن سرعة التفاعل الكيميائي رياضيًا لمادة ناتجة مثل NO؟

أ) Rate = Δt / Δ[NO]
ب) Rate = [NO] * t
ج) Rate = Δ[NO] / Δt
د) Rate = [NO]t1 - [NO]t2

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: Rate = Δ[NO] / Δt

الشرح: 1. سرعة التفاعل تعبر عن التغير في تركيز المواد مع الزمن. 2. للمواد الناتجة، يكون التغير في التركيز موجباً. 3. الصيغة الرياضية لمتوسط سرعة تكون الناتج NO هي التغير في تركيزه (Δ[NO]) مقسوماً على التغير في الزمن (Δt).

تلميح: تذكر أن السرعة هي معدل التغير بالنسبة للزمن.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

إذا كان التغير في تركيز مادة ناتجة هو 0.020 M خلال 4.00 ثانية، فما متوسط سرعة التفاعل؟

أ) 0.080 mol/L·s
ب) 0.0050 mol/L·s
ج) 0.020 mol/L·s
د) 0.0025 mol/L·s

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: 0.0050 mol/L·s

الشرح: 1. المعطيات: Δ[ناتج] = 0.020 M = 0.020 mol/L، Δt = 4.00 s. 2. القانون: متوسط السرعة = Δ[ناتج] / Δt. 3. الحساب: (0.020 mol/L) / (4.00 s) = 0.0050 mol/L·s.

تلميح: استخدم قانون متوسط السرعة: التغير في التركيز ÷ التغير في الزمن.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: صعب

ما الذي يحدث لكميات المواد المتفاعلة والناتجة مع تقدم التفاعل الكيميائي؟

أ) تزداد كمية المواد المتفاعلة وتقل كمية الناتجة.
ب) تقل كمية المواد المتفاعلة وتزداد كمية المواد الناتجة.
ج) تثبت كميات جميع المواد.
د) تزداد كميات جميع المواد.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: تقل كمية المواد المتفاعلة وتزداد كمية المواد الناتجة.

الشرح: 1. في بداية التفاعل، تكون كمية المتفاعلات عند أعلى قيمة. 2. مع مرور الزمن، تستهلك المتفاعلات لتكوين النواتج. 3. لذلك، تنخفض كمية المتفاعلات تدريجياً بينما تزداد كمية النواتج.

تلميح: تذكر أن التفاعل يحول المواد المتفاعلة إلى نواتج.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

ما القانون الرياضي الصحيح المستخدم لحساب متوسط سرعة التفاعل الكيميائي لمادة ناتجة خلال فترة زمنية محددة؟

أ) Rate = Δ[التركيز] / Δt
ب) Rate = Δ[التركيز] × Δt
ج) Rate = Δt / Δ[التركيز]
د) Rate = ([P]t1 - [P]t2) / Δt

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: Rate = Δ[التركيز] / Δt

الشرح: 1. تُعرف سرعة التفاعل الكيميائي بأنها التغير في تركيز المواد المتفاعلة أو الناتجة في وحدة الزمن. 2. رياضياً، يتم التعبير عنها بقسمة التغير في التركيز المولاري (المادة الموضوعة بين قوسين مربعيين [ ]) على التغير في الزمن (Δt). 3. بالنسبة للمواد الناتجة، تكون القيمة موجبة لأن تركيزها يزداد بمرور الزمن (التركيز النهائي أكبر من الابتدائي).

تلميح: فكر في العلاقة بين التغير في كمية المادة (التركيز المولي) والزمن المستغرق.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط