الشكل 3-5 - كتاب الكيمياء - الصف 11 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

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

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

الدرس: الشكل 3-5

📚 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

📚 الطبيعة الديناميكية للاتزان الكيميائي

المفاهيم الأساسية

الاتزان الديناميكي: حالة يكون فيها معدل التفاعل الأمامي مساوياً لمعدل التفاعل العكسي، مع استمرار حدوث التفاعلين، مما يؤدي إلى ثبات التركيز الكلي للمواد.

خريطة المفاهيم

```markmap

الاتزان الكيميائي

دليل على حالة الاتزان

السهم المزدوج في المعادلة

#### مثال: تفاعل تكوين الأمونيا

N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)

خصائص حالة الاتزان

ثبات التراكيز

  • تراكيز المواد المتفاعلة والناتجة تصبح ثابتة
  • لا يعني تساوي التراكيز (حالة نادرة)

تساوي السرعات

  • سرعة التفاعل الأمامي = سرعة التفاعل العكسي

الطبيعة الديناميكية للاتزان

تشبيه ميكانيكي (لعبة السيسو)

#### القوى المتوازنة

  • القوى المتعاكسة متساوية
  • محصلة القوى = صفر
  • النظام في حالة اتزان (لا حركة)

#### القوى غير المتوازنة

  • إحدى القوى أكبر من الأخرى
  • محصلة القوى > صفر
  • النظام غير متزن (يحدث تسارع)

تشبيه الأشخاص في المباني المتصلة

  • عدد الأشخاص في كل مبنى يبقى ثابتاً إذا كان عدد العابرين من وإلى كل مبنى متساوياً.
  • الأفراد أنفسهم لا يبقون في نفس المبنى (حركة مستمرة).

تجربة اليود المشع

#### النظام

  • دورقان متصلان (نظام مغلق).
  • دورق أيسر: يود غير مشع (¹²⁷I).
  • دورق أيمن: يود مشع (¹³¹I).
  • درجة حرارة 298 كلفن وضغط 1 ضغط جوي.

#### التفاعل

I₂(s) ⇌ I₂(g)

  • التسامي (تفاعل أمامي): تحول اليود من الحالة الصلبة إلى الغازية.
  • التكثف/الترسيب (تفاعل عكسي): عودة اليود الغازي إلى الحالة الصلبة.
  • يتكون اتزان صلب-غاز في كل دورق.

#### النتيجة

  • بعد فتح المحبس بين الدورقين، تنتقل جزيئات اليود الغازية بينهما.
  • تظهر عدادات الإشعاع وجود جزيئات مشعة في كلا الدورقين.
  • الجزيئات تتحرك باستمرار بين الحالتين الصلبة والغازية وبين الدورقين.
  • يتحقق الاتزان في الحجم الكلي للدورقين مع ثبات التركيز.

```

نقاط مهمة

  • الاتزان الكيميائي حالة ديناميكية وليست ساكنة؛ التفاعلان الأمامي والعكسي يستمران ولكن بنفس المعدل.
  • في حالة الاتزان، تبقى التراكيز الكلية للمواد ثابتة، لكن الجزيئات الفردية تتحرك وتتغير باستمرار.
  • تجربة اليود المشع تقدم دليلاً تجريبياً على الطبيعة الديناميكية للاتزان من خلال تتبع حركة الجزيئات المشعة.

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

الشكل 3-5

نوع: محتوى تعليمي

الشكل 3-5

نوع: محتوى تعليمي

افترض أن عدداً معيناً من الأشخاص محصورون في مبنيين متصلين يسمح بالعبور بينهما. إن عدد الأشخاص في كل مبنى يبقى ثابتاً إذا كان عدد الأشخاص الذين يعبرون من المبنى الآخر يساوي عدد الأشخاص الذين يعبرون في الاتجاه المعاكس.

نوع: محتوى تعليمي

حدد هل يكون الأشخاص أنفسهم موجودين دائماً في المبنى نفسه؟ كيف تطبق إجابتك على الاتزان الكيميائي؟

نوع: محتوى تعليمي

يمكن تشبيه ما ورد في الشكل 3-5 بالطلبعة الديناميكية للاتزان الكيميائي، عند وضع كميات متساوية من بلورات اليود في دورقين متصلين، كما هو موضح في الشكل 6a-3. يحتوي الدورق في الجهة اليسرى على جزيئات يود غير مشع 127-I، ويحتوي الدورق في الجهة اليمنى على جزيئات يود من النظير المشع 131-I. تبين عدادات الإشعاع الفرق في مستويات الإشعاع في كل دورق. إذ يمثل كل دورق نظاماً مغلقاً، لذا لا يمكن لأي من المتفاعلات أو النواتج أن تدخل أو تخرج من الدورق. فعند درجة حرارة 298 K وضغط 1 atm يحدث الاتزان في كلا الدورقين.

نوع: محتوى تعليمي

I₂(s) ⇌ I₂(g)

نوع: محتوى تعليمي

في التفاعل الأمامي الذي يسمى التسامي، تتغير جزيئات اليود من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية مباشرة. وفي التفاعل العكسي تعود جزيئات اليود الغازية إلى الحالة الصلبة. أي يتكون اتزان صلب-غاز في كل دورق.

نوع: محتوى تعليمي

الأنبوب الذي يصل بين الدورقين، كما هو موضح في الشكل 6b-3، ينتقل بخار اليود فترة من الزمن تشير قراءات عدادات الإشعاع إلى وجود عدد من جزيئات اليود في الجهة اليسرى، كما في الدورق في الجهة اليمنى. توحي الأدلة بأن جزيئات اليود تتغير بشكل مستمر من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية. وأن جزيئات اليود الغازية تتغير إلى الحالة الصلبة وفقاً للتفاعل العكسي. وتشير قراءات عدادات الإشعاع إلى أن الاتزان قد تحقق في الحجم الكلي في الدورقين.

في الشكل 3-6

نوع: محتوى تعليمي

في الشكل 3-6

نوع: محتوى تعليمي

a. تفصل جزيئات اليود المشع في الدورق الأيمن عن جزيئات اليود غير المشع في الدورق الأيسر. لاحظ قراءات عدادات الإشعاع.

نوع: محتوى تعليمي

b. بعد فتح المحبس فترة من الزمن توضح فترة من الزمن قراءات عدادات الإشعاع وجود جزيئات مشعة في كلا الدورقين. لقد تحركت الجسيمات ذهاباً وإياباً بين الدورقين وبين الحالتين الصلبة والغازية.

وزارة التعليم

نوع: METADATA

وزارة التعليم

نوع: METADATA

Ministry of Education

نوع: METADATA

2025 - 1447

82

نوع: METADATA

82

🔍 عناصر مرئية

الشكل 3-6

Diagram illustrating chemical equilibrium. Two containers (a and b) are connected by a tube with a valve. Container 'a' on the right shows solid particles and some gas particles. Container 'b' on the left shows solid particles and some gas particles. Both containers have devices labeled with a folder icon, possibly indicating data recording.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: الشكل 3-5 --- الشكل 3-5 افترض أن عدداً معيناً من الأشخاص محصورون في مبنيين متصلين يسمح بالعبور بينهما. إن عدد الأشخاص في كل مبنى يبقى ثابتاً إذا كان عدد الأشخاص الذين يعبرون من المبنى الآخر يساوي عدد الأشخاص الذين يعبرون في الاتجاه المعاكس. حدد هل يكون الأشخاص أنفسهم موجودين دائماً في المبنى نفسه؟ كيف تطبق إجابتك على الاتزان الكيميائي؟ يمكن تشبيه ما ورد في الشكل 3-5 بالطلبعة الديناميكية للاتزان الكيميائي، عند وضع كميات متساوية من بلورات اليود في دورقين متصلين، كما هو موضح في الشكل 6a-3. يحتوي الدورق في الجهة اليسرى على جزيئات يود غير مشع 127-I، ويحتوي الدورق في الجهة اليمنى على جزيئات يود من النظير المشع 131-I. تبين عدادات الإشعاع الفرق في مستويات الإشعاع في كل دورق. إذ يمثل كل دورق نظاماً مغلقاً، لذا لا يمكن لأي من المتفاعلات أو النواتج أن تدخل أو تخرج من الدورق. فعند درجة حرارة 298 K وضغط 1 atm يحدث الاتزان في كلا الدورقين. I₂(s) ⇌ I₂(g) في التفاعل الأمامي الذي يسمى التسامي، تتغير جزيئات اليود من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية مباشرة. وفي التفاعل العكسي تعود جزيئات اليود الغازية إلى الحالة الصلبة. أي يتكون اتزان صلب-غاز في كل دورق. الأنبوب الذي يصل بين الدورقين، كما هو موضح في الشكل 6b-3، ينتقل بخار اليود فترة من الزمن تشير قراءات عدادات الإشعاع إلى وجود عدد من جزيئات اليود في الجهة اليسرى، كما في الدورق في الجهة اليمنى. توحي الأدلة بأن جزيئات اليود تتغير بشكل مستمر من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية. وأن جزيئات اليود الغازية تتغير إلى الحالة الصلبة وفقاً للتفاعل العكسي. وتشير قراءات عدادات الإشعاع إلى أن الاتزان قد تحقق في الحجم الكلي في الدورقين. --- SECTION: في الشكل 3-6 --- في الشكل 3-6 a. تفصل جزيئات اليود المشع في الدورق الأيمن عن جزيئات اليود غير المشع في الدورق الأيسر. لاحظ قراءات عدادات الإشعاع. b. بعد فتح المحبس فترة من الزمن توضح فترة من الزمن قراءات عدادات الإشعاع وجود جزيئات مشعة في كلا الدورقين. لقد تحركت الجسيمات ذهاباً وإياباً بين الدورقين وبين الحالتين الصلبة والغازية. --- SECTION: وزارة التعليم --- وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 --- SECTION: 82 --- 82 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: الشكل 3-6 Description: Diagram illustrating chemical equilibrium. Two containers (a and b) are connected by a tube with a valve. Container 'a' on the right shows solid particles and some gas particles. Container 'b' on the left shows solid particles and some gas particles. Both containers have devices labeled with a folder icon, possibly indicating data recording. Data: The diagram visually represents the concept of equilibrium by showing particles in both solid and gaseous states within connected containers, implying a dynamic process of forward and reverse reactions. Context: This diagram illustrates the concept of chemical equilibrium using the example of iodine sublimation and deposition, relating to the text describing the dynamic nature of equilibrium.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 1

سؤال س: حدد هل يكون الأشخاص أنفسهم موجودين دائماً في المبنى نفسه؟ كيف تطبق إجابتك على الاتزان الكيميائي؟

الإجابة: س: حدد هل يكون الأشخاص أنفسهم موجودين؟ لا، ليسوا الأشخاص أنفسهم دائماً؛ إذ ينتقل الأشخاص ذهاباً وإياباً بين المبنيين باستمرار، لكن يبقى عدد الأشخاص في كل مبنى ثابتاً عندما يتساوى معدل العبور في الاتجاهين. وبالمثل في الاتزان الكيميائي تبقى تراكيز المتفاعلات والنواتج ثابتة ظاهرياً، مع استمرار حدوث التفاعل الأمامي والعكسي في الوقت نفسه وبمعدلين متساويين.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال. الفكرة هنا هي استخدام مثال توضيحي لفهم مفهوم مجرد، وهو الاتزان الكيميائي. السؤال يطلب منا أولاً أن نحدد، في مثال المبنيين والأشخاص، هل الأشخاص أنفسهم موجودون دائماً في المبنى نفسه؟ ثم يطلب ربط هذه الإجابة بمفهوم الاتزان الكيميائي. في مثال المبنيين، إذا كان الناس يتحركون باستمرار بين مبنى وآخر، فالشخص الذي تراه في المبنى (أ) الآن قد لا يكون هو نفسه الشخص الذي كان فيه قبل دقيقة؛ لأنه ربما خرج ودخل شخص آخر مكانه. ومع ذلك، إذا كان عدد الأشخاص الذين يدخلون المبنى (أ) يساوي عدد الأشخاص الذين يغادرونه في نفس الفترة، فإن العدد الإجمالي للأشخاص داخل المبنى (أ) يبدو ثابتاً، رغم أن الأفراد يتغيرون. وبتطبيق هذه الفكرة على الاتزان الكيميائي: في التفاعل الكيميائي المتزن، تظل تراكيز المواد المتفاعلة والناتجة ثابتة (مثل عدد الأشخاص الثابت في كل مبنى). لكن هذا لا يعني توقف التفاعل. بل إن التفاعلين، الأمامي (الذي يحول المتفاعلات إلى نواتج) والعكسي (الذي يحول النواتج إلى متفاعلات)، يستمران في الحدوث في نفس الوقت وبمعدل متساوٍ (مثل تساوي معدل دخول الأشخاص وخروجهم من المبنى). لذلك، على المستوى الجزيئي، الجزيئات الفردية تتحول باستمرار، لكن التركيز الكلي يبقى ثابتاً. إذن الإجابة هي: **لا، ليسوا الأشخاص أنفسهم دائماً؛ إذ ينتقل الأشخاص ذهاباً وإياباً بين المبنيين باستمرار، لكن يبقى عدد الأشخاص في كل مبنى ثابتاً عندما يتساوى معدل العبور في الاتجاهين. وبالمثل في الاتزان الكيميائي تبقى تراكيز المتفاعلات والنواتج ثابتة ظاهرياً، مع استمرار حدوث التفاعل الأمامي والعكسي في الوقت نفسه وبمعدلين متساويين.**

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 4 بطاقة لهذه الصفحة

ما الخاصية الأساسية التي تميز الاتزان الكيميائي الديناميكي؟

  • أ) توقف التفاعل الكيميائي تماماً عند الوصول إلى حالة الثبات.
  • ب) تغير تراكيز المواد المتفاعلة فقط مع بقاء تراكيز النواتج ثابتة.
  • ج) استمرار حدوث التفاعلين الأمامي والعكسي في نفس الوقت وبمعدلين متساويين، مع بقاء تراكيز المواد ثابتة ظاهرياً.
  • د) زيادة معدل التفاعل العكسي تدريجياً حتى يتفوق على التفاعل الأمامي.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: استمرار حدوث التفاعلين الأمامي والعكسي في نفس الوقت وبمعدلين متساويين، مع بقاء تراكيز المواد ثابتة ظاهرياً.

الشرح: 1. في الاتزان الكيميائي، لا يتوقف التفاعل. 2. التفاعل الأمامي (تحول المتفاعلات إلى نواتج) يستمر في الحدوث. 3. التفاعل العكسي (تحول النواتج إلى متفاعلات) يستمر في الحدوث أيضاً. 4. معدل التفاعل الأمامي يساوي معدل التفاعل العكسي. 5. نتيجة هذا التساوي، تبقى تراكيز جميع المواد (متفاعلات ونواتج) ثابتة مع مرور الزمن.

تلميح: فكر في ما يحدث على المستوى الجزيئي بينما يبدو النظام ثابتاً على المستوى الكلي.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

في مثال مبنيين متصلين يتحرك بينهما أشخاص، ماذا يعني ثبات عدد الأشخاص في كل مبنى؟

  • أ) أن الأشخاص توقفوا عن الحركة بين المبنيين تماماً.
  • ب) أن معدل انتقال الأشخاص من المبنى (أ) إلى المبنى (ب) يساوي معدل انتقالهم من المبنى (ب) إلى المبنى (أ).
  • ج) أن عدد الأشخاص في أحد المبنيين أصبح صفراً.
  • د) أن الأشخاص بدأوا بالتحرك في اتجاه واحد فقط.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: أن معدل انتقال الأشخاص من المبنى (أ) إلى المبنى (ب) يساوي معدل انتقالهم من المبنى (ب) إلى المبنى (أ).

الشرح: 1. الأشخاص يتحركون باستمرار بين المبنيين. 2. العدد الكلي للأشخاص في كل مبنى يبدو ثابتاً. 3. هذا الثبات الظاهري ينتج عن تساوي معدلي الحركة في الاتجاهين المتعاكسين. 4. عدد الأشخاص الذين يدخلون مبنى ما في فترة زمنية يساوي عدد الأشخاص الذين يغادرونه في نفس الفترة.

تلميح: ركز على العلاقة بين الحركة المستمرة والعدد الثابت.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

ما المقصود بالتفاعل الأمامي في عملية تسامي اليود I₂(s) ⇌ I₂(g)؟

  • أ) تحول جزيئات اليود من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة.
  • ب) اختلاط اليود المشع مع اليود غير المشع.
  • ج) تحول جزيئات اليود من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية مباشرة (عملية التسامي).
  • د) انتقال بخار اليود بين دورقين متصلين.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: تحول جزيئات اليود من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية مباشرة (عملية التسامي).

الشرح: 1. المعادلة I₂(s) ⇌ I₂(g) تمثل اتزاناً بين اليود الصلب واليود الغازي. 2. السهم للأمام (→) يمثل التفاعل الأمامي. 3. في هذا التفاعل، تتحول جزيئات اليود الصلب (I₂(s)) إلى غاز (I₂(g)). 4. هذه العملية المباشرة تسمى التسامي.

تلميح: التسامي هو تحول المادة من الحالة الصلبة إلى الغازية دون المرور بالحالة السائلة.

التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط

ما الشرط الضروري لحدوث الاتزان الكيميائي في النظام المغلق لليود كما في التجربة الموضحة؟

  • أ) وجود محبس مفتوح بين الدورقين فقط.
  • ب) أن يكون النظام مغلقاً (لا تدخل أو تخرج منه مواد) وتكون درجة الحرارة والضغط ثابتين.
  • ج) استخدام يود مشع في أحد الدورقين فقط.
  • د) تسخين النظام باستمرار لزيادة معدل التفاعل.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: أن يكون النظام مغلقاً (لا تدخل أو تخرج منه مواد) وتكون درجة الحرارة والضغط ثابتين.

الشرح: 1. النظام المغلق يعني عدم دخول أو خروج مواد من النظام. 2. في تجربة اليود، الدورقان المتصلان يمثلان نظاماً مغلقاً. 3. بالإضافة إلى الإغلاق، يجب أن تثبت العوامل المؤثرة مثل درجة الحرارة والضغط. 4. في التجربة، تحقق الاتزان عند درجة حرارة 298 K وضغط 1 atm.

تلميح: تذكر وصف التجربة مع الدورقين المتصلين.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب