الشكل ٥ - كتاب العلوم - الصف 9 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

سؤال Unnumbered 1: احسب عدد ذرات كل من ذرات الهيدروجين والكبريت متساوية في الجانبين، ولكن هناك ذرة فضة في المتفاعلات بينما هناك ذرتان في النواتج، وهذا لا يمكن أن يكون صحيحًا؛ فالتفاعل الكيميائي لا يمكن أن يستخدم ذرة فضة من العدم، ولهذا فإن هذه المعادلة لا تمثل التفاعل بشكل صحيح! ضع العدد 2 أمام ذرة الفضة في المتفاعلات، وتحقق من موازنة المعادلة بحساب عدد ذرات كل عنصر.

الإجابة: 2Ag + H2S → Ag2S + H2

خطوات الحل:

1. | الجانب | العنصر | عدد الذرات في التفاعل الابتدائي (Ag + H₂S → Ag₂S + H₂) | المطلوب | |--------|--------|----------------------------------------------------------|----------| | **المتفاعلات** | الفضة (Ag) | 1 | **مقارنة عدد الذرات على طرفي المعادلة وضبط المعاملات التوازنية** | | | الهيدروجين (H) | 2 | | | | الكبريت (S) | 1 | | | **النواتج** | الفضة (Ag) | 2 | **تحقيق **مبدأ حفظ الكتلة** بحيث يكون عدد ذرات كل عنصر متساوياً في الطرفين.** | | | الهيدروجين (H) | 2 | | | | الكبريت (S) | 1 | | > **ملاحظة:** نلاحظ أن ذرات H و S متساوية بالفعل، لكن ذرات الفضة غير متساوية (1 في المتفاعلات، 2 في النواتج).
2. **المبدأ المستخدم:** **مبدأ حفظ الكتلة (قانون لافوازييه)** - الذي ينص على أن الذرات لا تفنى ولا تُستحدث في التفاعل الكيميائي، وبالتالي يجب أن يتساوى عدد ذرات كل **عنصر** في طرفي المعادلة.
3. **خطوات موازنة المعادلة:** 1. ابدأ بكتابة المعادلة غير المتوازنة كما هي: $Ag + H_{2}S \rightarrow Ag_{2}S + H_{2}$ 2. لاحظ أن **أكبر خلل** هو في ذرات الفضة. يوجد **ذرتان (2)** من الفضة في النواتج (في مركب $Ag_{2}S$)، بينما توجد **ذرة واحدة (1)** فقط في المتفاعلات. 3. **لحل هذا الخلل:** نضيف معامل **2** أمام ذرة الفضة الحرة ($Ag$) في جانب المتفاعلات ليصبح عددها 2. فتكتب المعادلة الآن كالتالي: $2Ag + H_{2}S \rightarrow Ag_{2}S + H_{2}$ 4. **التحقق النهائي من توازن جميع الذرات:** | العنصر | عدد الذرات في المتفاعلات | عدد الذرات في النواتج | التوازن | |--------|----------------------------|------------------------|----------| | **Ag** | $2 \times 1 = 2$ | $1 \times 2 = 2$ | ✔ | | **H** | $1 \times 2 = 2$ | $1 \times 2 = 2$ | ✔ | | **S** | $1 \times 1 = 1$ | $1 \times 1 = 1$ | ✔ | > نلاحظ أن جميع الذرات أصبحت متساوية في الطرفين.
4. **الإجابة النهائية (المعادلة الكيميائية المتوازنة):** $$\boxed{2Ag + H_{2}S \rightarrow Ag_{2}S + H_{2}}$$ وهذه المعادلة تحقق قانون حفظ الكتلة، حيث تساوت أعداد ذرات الفضة والهيدروجين والكبريت في طرفي التفاعل.

سؤال Unnumbered 2: تصف تفاعلاً كيميائياً يحدث في منزلك أو مدرستك، واكتب المعادلة الكيميائية التي تعبر عنه.

الإجابة: مثال: احتراق غاز الطبخ (البيوتان) في موقد الغاز، حيث يتفاعل البيوتان مع الأكسجين وينتج ثاني أكسيد الكربون وبخار ماء. المعادلة: C4H10 + 13O2 → 8CO2 + 10H2O

خطوات الحل:

1. | المعطيات | المطلوب | |-----------|----------| | - وصف تفاعل كيميائي شائع في الحياة اليومية (في المنزل أو المدرسة). | 1. **وصف** التفاعل الكيميائي المختار بشكل دقيق. | - مثال مُقدَّم: احتراق غاز الطبخ (البيوتان). | 2. **كتابة** المعادلة الكيميائية الموزونة التي تعبِّر عن هذا التفاعل. > **هدف السؤال:** ربط المادة العلمية بالواقع والتطبيق العملي.
2. **المبادئ المستخدمة:** 1. **التفاعل الكيميائي:** عملية يتم فيها تحويل المواد المتفاعلة إلى مواد ناتجة ذات خواص مختلفة. 2. **معادلة كيميائية:** تمثيل رمزي للتفاعل باستخدام رموز العناصر وصيغ المركبات. 3. **موازنة المعادلة:** تطبيق **قانون حفظ الكتلة** لضمان تساوي عدد ذرات كل عنصر في الطرفين.
3. **خطوات حل المثال المذكور (احتراق البيوتان):** 1. **تحديد المواد المتفاعلة والمواد الناتجة:** - **المتفاعلات:** غاز البيوتان ($C_{4}H_{10}$) وغاز الأكسجين ($O_{2}$). - **النواتج:** ثاني أكسيد الكربون ($CO_{2}$) وبخار الماء ($H_{2}O$). 2. **كتابة المعادلة الابتدائية (غير موزونة):** $$C_{4}H_{10} + O_{2} \rightarrow CO_{2} + H_{2}O$$ 3. **موازنة المعادلة (باستخدام طريقة التجريب والتحليل):** - نبدأ بذرتي **الكربون (C)**: في المتفاعلات 4 ذرات، في النواتج 1 ذرة. لذا نضع **معامل 4** أمام $CO_{2}$. $$C_{4}H_{10} + O_{2} \rightarrow 4CO_{2} + H_{2}O$$ - ننتقل إلى ذرات **الهيدروجين (H)**: في المتفاعلات 10 ذرات، في النواتج 2 ذرة. لذا نضع **معامل 5** أمام $H_{2}O$. $$C_{4}H_{10} + O_{2} \rightarrow 4CO_{2} + 5H_{2}O$$ - ننتقل إلى ذرات **الأكسجين (O)**: في النواتج الآن، عدد ذرات الأكسجين = $(4 \times 2) + (5 \times 1) = 8 + 5 = 13$ ذرة. - في المتفاعلات، الأكسجين يأتي على شكل جزيئات ثنائية الذرة ($O_{2}$). لذلك، نحتاج إلى **معامل 13/2** أمام $O_{2}$. وبضرب المعادلة كاملة في 2 للتخلص من الكسر: $$2C_{4}H_{10} + 13O_{2} \rightarrow 8CO_{2} + 10H_{2}O$$ 4. **التحقق من التوازن:** | العنصر | المتفاعلات | النواتج | |--------|-------------|---------| | **C** | $2 \times 4 = 8$ | $8 \times 1 = 8$ | | **H** | $2 \times 10 = 20$ | $10 \times 2 = 20$ | | **O** | $13 \times 2 = 26$ | $(8 \times 2) + (10 \times 1) = 26$ | > جميع الذرات متساوية.
4. **الإجابة النهائية والاستنتاج:** يمكن وصف التفاعل الكيميائي الشائع في المنزل كما يلي: **وصف التفاعل:** **احتراق غاز الطهي (البيوتان) في موقد الغاز**، حيث يتحد الغاز مع **الأكسجين الموجود في الهواء** بوجود الشرارة (القداحة)، وينتج عن هذا التفاعل **طاقة حرارية وضوئية (اللهمة)**، بالإضافة إلى نواتج الاحتراق الكاملة وهي غاز **ثاني أكسيد الكربون** و**بخار الماء**. **المعادلة الكيميائية المتوازنة للتفاعل:** $$\boxed{2C_{4}H_{10} + 13O_{2} \rightarrow 8CO_{2} + 10H_{2}O}$$ > **ملاحظة:** يمكن اختيار تفاعلات أخرى مثل (صدأ الحديد، تحليل كهربائي للماء، تفاعل الخبز مع الخميرة، إطفاء الحامض بالقلوي).

ما هو المبدأ الأساسي الذي يجب الالتزام به عند موازنة المعادلات الكيميائية لضمان أن التفاعل يمثل بشكل صحيح؟

• أ) مبدأ حفظ الطاقة
• ب) مبدأ أفوجادرو
• ج) مبدأ حفظ الكتلة
• د) مبدأ لوشاتلييه

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: مبدأ حفظ الكتلة (أو قانون حفظ الكتلة)

الشرح: ينص مبدأ حفظ الكتلة على أن مجموع كتل المواد المتفاعلة يساوي مجموع كتل المواد الناتجة، مما يتطلب تساوي عدد ذرات كل عنصر في طرفي المعادلة الكيميائية.

تلميح: هذا المبدأ ينص على أن الذرات لا تفنى ولا تستحدث خلال التفاعل الكيميائي.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

ما هو المصطلح الذي يصف الرقم المكتوب قبل الصيغة الكيميائية في المعادلة الموزونة ويحدد عدد الجزيئات أو الذرات المشاركة في التفاعل؟

• أ) الرقم السفلي
• ب) المؤشر العلوي
• ج) الكتلة المولية
• د) المعامل

الإجابة الصحيحة: d

الإجابة: المعامل

الشرح: المعامل هو رقم صحيح يوضع قبل الصيغة الكيميائية لتوزين المعادلة، مما يضمن تساوي عدد ذرات كل عنصر في المتفاعلات والنواتج دون تغيير نوع المركب.

تلميح: هذا الرقم يوضع أمام الرمز أو الصيغة الكيميائية ولا يغير التركيب الكيميائي للمادة.

التصنيف: تعريف | المستوى: سهل

أي من الخيارات التالية يمثل الترتيب الصحيح للخطوات الأساسية لموازنة معادلة كيميائية مع مراعاة قانون حفظ الكتلة؟

• أ) 1. حساب الذرات. 2. تغيير الأرقام السفلية. 3. التحقق.
• ب) 1. تغيير المعاملات. 2. حساب الذرات. 3. التحقق من التوازن.
• ج) 1. حساب عدد ذرات كل عنصر في المتفاعلات والنواتج. 2. تغيير المعاملات أمام الصيغ الكيميائية. 3. التحقق من تساوي عدد الذرات لكل عنصر في الطرفين.
• د) 1. التحقق من التوازن. 2. حساب الذرات. 3. إضافة معاملات.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: 1. حساب عدد ذرات كل عنصر في المتفاعلات والنواتج. 2. تغيير المعاملات أمام الصيغ الكيميائية. 3. التحقق من تساوي عدد الذرات لكل عنصر في الطرفين.

الشرح: تبدأ عملية الموازنة بحساب الذرات لكل عنصر في الطرفين، ثم يتم تغيير المعاملات (الأرقام الكبيرة قبل الصيغ) ليتساوى عدد الذرات، مع الحرص على عدم تغيير الأرقام السفلية التي تحدد هوية المركب، وأخيراً التحقق من أن جميع الذرات متوازنة.

تلميح: ابدأ بالعد ثم اضبط الأرقام الكبيرة (المعاملات)، ثم تأكد من صحة التوازن.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

ما هي المعادلة الكيميائية الموزونة الصحيحة لتفاعل الفضة (Ag) مع كبريتيد الهيدروجين (H₂S) لإنتاج كبريتيد الفضة (Ag₂S) وغاز الهيدروجين (H₂$؟

• أ) $Ag + H_{2}S \rightarrow AgS + H_{2}$
• ب) $2Ag + H_{2}S \rightarrow Ag_{2}S + 2H_{2}$
• ج) $2Ag + H_{2}S \rightarrow Ag_{2}S + H_{2}$
• د) $Ag_{2} + H_{2}S \rightarrow Ag_{2}S + H_{2}$

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: $2Ag + H_{2}S \rightarrow Ag_{2}S + H_{2}$

الشرح: 1. المعادلة غير الموزونة هي: $Ag + H_{2}S \rightarrow Ag_{2}S + H_{2}$. 2. نلاحظ أن ذرات الفضة (Ag) غير متوازنة (ذرة واحدة في المتفاعلات، ذرتان في النواتج). 3. بوضع المعامل 2 أمام Ag في المتفاعلات، تصبح المعادلة: $2Ag + H_{2}S \rightarrow Ag_{2}S + H_{2}$. 4. عند التحقق: Ag: (2 في المتفاعلات، 2 في النواتج)، H: (2 في المتفاعلات، 2 في النواتج)، S: (1 في المتفاعلات، 1 في النواتج). جميع الذرات متوازنة.

تلميح: ابدأ بموازنة ذرات الفضة أولاً، ثم الهيدروجين والكبريت، وتأكد من أن عدد الذرات متساوٍ على جانبي التفاعل.

التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: متوسط