مثال 1-3

📚 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

📚 تعبير ثابت الاتزان للتفاعلات المتجانسة

المفاهيم الأساسية

ثابت الاتزان (Keq): تعبير رياضي يربط بين تراكيز المواد الناتجة والمتفاعلة عند حالة الاتزان الكيميائي.

التفاعل المتجانس: تفاعل تكون فيه جميع المتفاعلات والنواتج في الحالة الفيزيائية نفسها.

خريطة المفاهيم

```markmap

الاتزان الكيميائي

تفسير قيمة ثابت الاتزان (Keq)

Keq كبيرة (قيمة عددية كبيرة)

النواتج أكثر من المتفاعلات عند الاتزان.
تراكيز المواد الناتجة أكبر من تراكيز المواد المتفاعلة.

Keq صغيرة (قيمة عددية صغيرة)

المواد المتفاعلة أكثر من النواتج عند الاتزان.
تراكيز المواد المتفاعلة أكبر من تراكيز المواد الناتجة.

تفاعلات الاتزان المتجانس

تعريف

المتفاعلات والنواتج في الحالة الفيزيائية نفسها.

مثال: تكوين يوديد الهيدروجين

H₂(g) + I₂(g) ⇌ 2HI(g)

#### كتابة تعبير ثابت الاتزان

تراكيز النواتج في البسط.
تراكيز المتفاعلات في المقام.
المعاملات الموزونة تصبح أساً للتراكيز.

Keq = \frac{[HI]²}{[H₂][I₂]}

#### ملاحظات

قيمة Keq عند 731K = 49.7 (بدون وحدة).
من المعتاد حذف الوحدات عند كتابة ثابت الاتزان.

مثال: طريقة هابر لتحضير الأمونيا

N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)

#### كتابة تعبير ثابت الاتزان

Keq = \frac{[NH₃]²}{[N₂][H₂]³}

#### خطوات الكتابة

تحديد المتفاعلات والنواتج.
كتابة تراكيز النواتج في البسط والمتفاعلات في المقام.
رفع كل تركيز إلى أس مساوٍ لمعامله في المعادلة الموزونة.

تطبيقات عملية

استخدامات اليود ومركباته

محلول اليود ومركباته كمطهر خارجي (مضاد للجراثيم).
مركبات يوديد البوتاسيوم (KI) في أدوية علاج تضخم الغدة الدرقية.

الطب النووي وصحة الغدة الدرقية

#### التشخيص والعلاج

استخدام نظير اليود المشع ¹³¹I لتشخيص وعلاج أمراض الغدة الدرقية.
يكشف عن قصور أو فرط نشاط الغدة (مرض تضخم الغدة).

```

نقاط مهمة

لكتابة تعبير ثابت الاتزان: توضع تراكيز النواتج في البسط والمتفاعلات في المقام، وترفع كل منها إلى أس مساوٍ لمعاملها في المعادلة الموزونة.
طريقة هابر هي عملية صناعية لإنتاج الأمونيا من عنصري الهيدروجين والنيتروجين.
يستخدم الطب النووي النظائر المشعة، مثل ¹³¹I، للحصول على صور تشخيصية للغدة الدرقية وعلاج أمراضها.

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

نوع: محتوى تعليمي

تعبير ثابت الاتزان للتفاعلات المتجانسة تنتج ملايين الأطنان من الأمونيا NH3 لاستعمالها في صناعة الأسمدة والألياف الصناعية. ويمكن أن تستعمل الأمونيا من عناصرها المفيدة جداً في تنظيف الزجاج. وتصنع الأمونيا من عناصرها الهيدروجين والنيتروجين باستعمال طريقة هابر. اكتب تعبير ثابت الاتزان للتفاعل الآتي:

نوع: محتوى تعليمي

N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)

تحليل المسألة

نوع: محتوى تعليمي

توفر معادلة التفاعل المعلومات المطلوبة لكتابة تعبير ثابت الاتزان. وهذا الاتزان متجانس؛ لأن المتفاعلات والنواتج في الحالة الفيزيائية نفسها.

المعطيات

نوع: محتوى تعليمي

1 = [N2] ، معامل N2 = A
[H2] ، معامل H2 = B
[NH3] ، معامل NH3 = C
2

المطلوب

نوع: محتوى تعليمي

? = Keq

حساب المطلوب

نوع: محتوى تعليمي

عوض A = N2, B = H2, C = NH3
2
3
1
a = 1, b = 3, c = 2

نوع: محتوى تعليمي

Keq = [NH3]c
[N2]a[H2]b

نوع: محتوى تعليمي

Keq = [NH3]2
[N2][H2]3

تقويم الإجابة

نوع: محتوى تعليمي

ترفع التراكيز إلى أسس مساوية لمعاملاتها.

مسائل تدريبية

نوع: محتوى تعليمي

1. اكتب تعابير ثابت الاتزان للمعادلات الآتية:

1

نوع: QUESTION_HOMEWORK

اكتب تعابير ثابت الاتزان للمعادلات الآتية:
N2O4(g) ⇌ 2NO2(g) .a
2H2S(g) ⇌ 2H2(g) + S2(g) .b
CO(g) + 3H2(g) ⇌ CH4(g) + H2O(g) .c
4NH3(g) + 5O2(g) ⇌ 4NO(g) + 6H2O(g) .d
CH4(g) + 2H2S(g) ⇌ CS2(g) + 4H2(g) .e

2

نوع: QUESTION_HOMEWORK

حفّز اكتب المعادلة الكيميائية التي تمثل تعبير ثابت الاتزان الآتي:
Keq = [CO]2[O2]
[CO2]2

نوع: محتوى تعليمي

الكيمياء في واقع الحياة

نوع: محتوى تعليمي

صحة الغدة الدرقية

نوع: محتوى تعليمي

الطب النووي

نوع: محتوى تعليمي

الطبيب النووي يمتص الغدة الدرقية نظير اليود المشع 131-I، الذي يستعمل في الطب لتشخيص وعلاج أمراض الغدة الدرقية. فعندما يتناوله المريض تعمل إشعاعات اليود على إعطاء صورة للغدة تكشف عن أي قصور. تظهر الصورة أعلاه الغدة الدرقية لمريض يعاني من مرض تضخم الغدة، وهو مرض يمكن علاجه، وسببه فرط نشاط الغدة الدرقية.

نوع: NON_EDUCATIONAL

🔍 عناصر مرئية

صحة الغدة الدرقية

صورة ملونة للغدة الدرقية تظهر نشاطاً إشعاعياً باللونين الأحمر والبرتقالي، مما يشير إلى تضخم الغدة.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: مثال 1-3 ---
تعبير ثابت الاتزان للتفاعلات المتجانسة تنتج ملايين الأطنان من الأمونيا NH3 لاستعمالها في صناعة الأسمدة والألياف الصناعية. ويمكن أن تستعمل الأمونيا من عناصرها المفيدة جداً في تنظيف الزجاج. وتصنع الأمونيا من عناصرها الهيدروجين والنيتروجين باستعمال طريقة هابر. اكتب تعبير ثابت الاتزان للتفاعل الآتي:

N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)

--- SECTION: تحليل المسألة ---
توفر معادلة التفاعل المعلومات المطلوبة لكتابة تعبير ثابت الاتزان. وهذا الاتزان متجانس؛ لأن المتفاعلات والنواتج في الحالة الفيزيائية نفسها.

--- SECTION: المعطيات ---
1 = [N2] ، معامل N2 = A
[H2] ، معامل H2 = B
[NH3] ، معامل NH3 = C
2

--- SECTION: المطلوب ---
? = Keq

--- SECTION: حساب المطلوب ---
عوض A = N2, B = H2, C = NH3
2
3
1
a = 1, b = 3, c = 2

Keq = [NH3]c
[N2]a[H2]b

Keq = [NH3]2
[N2][H2]3

--- SECTION: تقويم الإجابة ---
ترفع التراكيز إلى أسس مساوية لمعاملاتها.

--- SECTION: مسائل تدريبية ---
1. اكتب تعابير ثابت الاتزان للمعادلات الآتية:

--- SECTION: 1 ---
اكتب تعابير ثابت الاتزان للمعادلات الآتية:
N2O4(g) ⇌ 2NO2(g) .a
2H2S(g) ⇌ 2H2(g) + S2(g) .b
CO(g) + 3H2(g) ⇌ CH4(g) + H2O(g) .c
4NH3(g) + 5O2(g) ⇌ 4NO(g) + 6H2O(g) .d
CH4(g) + 2H2S(g) ⇌ CS2(g) + 4H2(g) .e
a. N2O4(g) ⇌ 2NO2(g)
b. 2H2S(g) ⇌ 2H2(g) + S2(g)
c. CO(g) + 3H2(g) ⇌ CH4(g) + H2O(g)
d. 4NH3(g) + 5O2(g) ⇌ 4NO(g) + 6H2O(g)
e. CH4(g) + 2H2S(g) ⇌ CS2(g) + 4H2(g)

--- SECTION: 2 ---
حفّز اكتب المعادلة الكيميائية التي تمثل تعبير ثابت الاتزان الآتي:
Keq = [CO]2[O2]
[CO2]2

الكيمياء في واقع الحياة

صحة الغدة الدرقية

الطب النووي

الطبيب النووي يمتص الغدة الدرقية نظير اليود المشع 131-I، الذي يستعمل في الطب لتشخيص وعلاج أمراض الغدة الدرقية. فعندما يتناوله المريض تعمل إشعاعات اليود على إعطاء صورة للغدة تكشف عن أي قصور. تظهر الصورة أعلاه الغدة الدرقية لمريض يعاني من مرض تضخم الغدة، وهو مرض يمكن علاجه، وسببه فرط نشاط الغدة الدرقية.

--- VISUAL CONTEXT ---
**IMAGE**: صحة الغدة الدرقية
Description: صورة ملونة للغدة الدرقية تظهر نشاطاً إشعاعياً باللونين الأحمر والبرتقالي، مما يشير إلى تضخم الغدة.
Context: يوضح هذا الشكل حالة الغدة الدرقية لمريض يعاني من تضخم الغدة وفرط نشاطها، وهو ما يتم تشخيصه وعلاجه باستخدام الطب النووي.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 1

سؤال 2: تحفيز اكتب المعادلة الكيميائية التي تمثل تعبير ثابت الاتزان الآتي: $K_{eq} = \frac{[CO]^2[O_2]}{[CO_2]^2}$

الإجابة: $2CO_2(g) \rightleftharpoons 2CO(g) + O_2(g)$

خطوات الحل:

**الخطوة 1 (المفهوم):** لنفهم هذا السؤال. لدينا تعبير ثابت الاتزان $K_{eq} = \frac{[CO]^2[O_2]}{[CO_2]^2}$. نتذكر أن ثابت الاتزان (K_eq) يُكتب كنسبة تركيزات النواتج إلى تركيزات المواد المتفاعلة، مرفوعة كل منها إلى أس يساوي معاملها في المعادلة الكيميائية المتزنة.
**الخطوة 2 (التحليل):** ننظر إلى تعبير K_eq. البسط يحتوي على $[CO]^2$ و $[O_2]$. هذا يعني أن أول أكسيد الكربون (CO) والأكسجين (O_2) هما النواتج في التفاعل، وأن معامل CO في المعادلة هو 2، ومعامل O_2 هو 1. المقام يحتوي على $[CO_2]^2$. هذا يعني أن ثاني أكسيد الكربون (CO_2) هو المادة المتفاعلة في التفاعل، وأن معامله في المعادلة هو 2.
**الخطوة 3 (التركيب):** إذن، نبدأ بكتابة المواد المتفاعلة على اليسار والنواتج على اليمين. المادة المتفاعلة هي CO_2 بمعامل 2. النواتج هي CO بمعامل 2 و O_2 بمعامل 1. نكتب المعادلة مع وضع سهم الاتزان ($\rightleftharpoons$) بينهما لأن K_eq خاص بحالات الاتزان. لذلك، المعادلة الكيميائية هي: **$2CO_2(g) \rightleftharpoons 2CO(g) + O_2(g)$**

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 3 بطاقة لهذه الصفحة

كيف يُكتب تعبير ثابت الاتزان (K_eq) لتفاعل كيميائي متجانس في حالة اتزان؟

أ) يُكتب كنسبة تركيزات المواد المتفاعلة إلى تركيزات النواتج، مرفوعة كل منها إلى أس يساوي معاملها.
ب) يُكتب كنسبة تركيزات النواتج إلى تركيزات المواد المتفاعلة، مرفوعة كل منها إلى أس يساوي معاملها في المعادلة المتزنة.
ج) يُكتب كنسبة تركيزات النواتج إلى تركيزات المواد المتفاعلة، دون رفعها لأي أس.
د) يُكتب كنسبة تركيزات المواد المتفاعلة إلى تركيزات النواتج، مع رفعها لأسي معاملاتها ثم ضربها.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: يُكتب كنسبة تركيزات النواتج إلى تركيزات المواد المتفاعلة، مرفوعة كل منها إلى أس يساوي معاملها في المعادلة المتزنة.

الشرح: 1. حدد المواد الناتجة والمواد المتفاعلة من المعادلة المتزنة. 2. اكتب تركيزات النواتج في البسط وتركيزات المتفاعلات في المقام. 3. ارفع كل تركيز إلى أس يساوي معامل المادة في المعادلة المتزنة. 4. مثال: للتفاعل N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g)، يكون K_eq = [NH₃]² / ([N₂][H₂]³).

تلميح: فكر في قاعدة كتابة ثابت الاتزان من المعادلة الكيميائية المتزنة.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

إذا كان تعبير ثابت الاتزان هو K_eq = [CO]²[O₂] / [CO₂]²، فما المعادلة الكيميائية المتزنة التي تمثله؟

أ) CO₂(g) ⇌ CO(g) + O₂(g)
ب) 2CO₂(g) ⇌ 2CO(g) + O₂(g)
ج) CO(g) + O₂(g) ⇌ CO₂(g)
د) 2CO(g) + O₂(g) ⇌ 2CO₂(g)

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: 2CO₂(g) ⇌ 2CO(g) + O₂(g)

الشرح: 1. البسط: [CO]²[O₂] → النواتج هي CO (معامل 2) و O₂ (معامل 1). 2. المقام: [CO₂]² → المتفاعل هو CO₂ (معامل 2). 3. اكتب المتفاعلات على اليسار والنواتج على اليمين مع وضع سهم الاتزان بينهما. 4. المعادلة: 2CO₂(g) ⇌ 2CO(g) + O₂(g).

تلميح: تذكر أن البسط يمثل النواتج والمقام يمثل المتفاعلات، والأسس تمثل المعاملات.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

ما الفرق بين التفاعل المتجانس والتفاعل غير المتجانس في سياق كتابة تعبير ثابت الاتزان؟

أ) في المتجانس تكون سرعة التفاعل أسرع، وفي غير المتجانس تكون أبطأ.
ب) في التفاعل المتجانس تكون جميع المواد المتفاعلة والناتجة في نفس الحالة الفيزيائية (مثل جميعها غازات)، بينما في غير المتجانس تكون في حالات فيزيائية مختلفة.
ج) المتجانس له ثابت اتزان أكبر من 1، وغير المتجانس له ثابت اتزان أقل من 1.
د) تعبير K_eq للمتجانس يستخدم الضغوط الجزئية فقط، ولغير المتجانس يستخدم التراكيز فقط.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: في التفاعل المتجانس تكون جميع المواد المتفاعلة والناتجة في نفس الحالة الفيزيائية (مثل جميعها غازات)، بينما في غير المتجانس تكون في حالات فيزيائية مختلفة.

الشرح: 1. التفاعل المتجانس: جميع المواد (متفاعلات ونواتج) في نفس الطور، مثل جميعها غازات أو جميعها محاليل مائية. يُكتب K_eq باستخدام التراكيز. 2. التفاعل غير المتجانس: المواد في أطوار مختلفة، مثل تفاعل صلب مع غاز. لا تدخل التراكيز (أو الأنشطة) للمواد الصلبة النقية أو السوائل النقية في تعبير K_eq. 3. أهمية التمييز: تؤثر على كيفية كتابة تعبير ثابت الاتزان.

تلميح: فكر في الحالة الفيزيائية للمواد المشاركة في التفاعل.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط