صفحة 69 - كتاب العلوم - الصف 9 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

سؤال 18: السبب والنتيجة: يبقى الخيار المخلل صالحًا للأكل فترة أطول من الخيار الطازج. فسر ذلك.

الإجابة: لأن محلول المخلل المالح والخل يمنع نمو البكتيريا والفطريات ويبطئ نشاط الإنزيمات المسببة للفساد عبر خفض pH وتقليل الماء المتاح، فيطول حفظه.

خطوات الحل:

1. | المادة | الحالة | المدة المتوقعة للصلاحية | |--------|--------|--------------------------| | الخيار الطازج | طازج | فترة قصيرة | | الخيار المخلل | معالج (مخلل) | فترة أطول بكثير |
2. **المبدأ المستخدم:** **حفظ الأطعمة** يتم عن طريق خلق ظروف غير مناسبة لنمو الكائنات الحية الدقيقة (البكتيريا، الفطريات) وإبطاء نشاط الإنزيمات.
3. 1. **محلول التخليل** (خل+ملح+بهارات) له تأثيران رئيسيان: - **خفض الرقم الهيدروجيني (pH)**: بسبب الحموضة العالية للخل. - **تقليل الماء المتاح**: بسبب الخاصية الأسموزية العالية للملح.
4. 2. **النتيجة**: - تثبيط نمو وتكاثر **البكتيريا والفطريات** المسببة للفساد. - إبطاء عمل **الإنزيمات** الموجودة داخل الخيار والتي تسبب تحلله.
5. > **ملاحظة:** هذه الطريقة هي إحدى طرق الحفظ الكيميائية (غير المعتمدة على التبريد). ∴ الخيار المخلل يبقى صالحًا للأكل لفترة طويلة بسبب خصائص محلول التخليل التي **تثبط عوامل الفساد** البيولوجية والكيميائية.

سؤال 19: حلّل: إذا تعرض دورق فيه ماء لأشعة الشمس يصبح ساخنًا، فهل هذا تفاعل كيميائي؟ فسر ذلك.

الإجابة: لا، ليس تفاعلاً كيميائيًا، إنما هو تغير فيزيائي (ارتفاع درجة الحرارة بسبب امتصاص الطاقة) دون تكون مواد جديدة.

خطوات الحل:

1. | الظاهرة | السبب الظاهري | النتيجة | |----------|----------------|---------| | تعرض دورق الماء لأشعة الشمس | امتصاص الطاقة الحرارية من الشمس | ارتفاع درجة حرارة الماء (يصبح ساخنًا) |
2. **المبدأ المستخدم:** يتم التمييز بين **التغير الفيزيائي** و**التغير الكيميائي** بناءً على تكوُّن مواد جديدة ذات خواص مختلفة.
3. 1. **تحليل الظاهرة**: - الطاقة (أشعة الشمس) تنتقل إلى الماء. - تزداد **الطاقة الحركية** لجزيئات الماء. - ترتفع **درجة الحرارة** كنتيجة لهذا الامتصاص.
4. 2. **الفحص النهائي**: - **قبل التسخين وبعده**: المادة هي **الماء (H₂O)**. - لم يحدث **تغير في التركيب الكيميائي** للجزيئات. - لم تتكون **مواد جديدة**.
5. > **تذكير:** من علامات التفاعل الكيميائي: تغير اللون، تصاعد غاز، تكون راسب، انطلاق أو امتصاص حرارة مصحوب بتغير في المادة. ∴ تسخين الماء في الدورق يمثل **تغيراً فيزيائياً** (تغير في درجة الحرارة) وليس تفاعلاً كيميائياً، لأن المادة الأصلية لم تتحول إلى مادة جديدة.

سؤال 20: ميّز: هل (2Ag + S) هو نفسه (Ag2S)؟ وضّح ذلك.

الإجابة: لا، 2Ag + S تمثل ذرتي فضة وذرة كبريت منفصلتين، أما Ag2S فهو مركب جديد (كبريتيد الفضة) بنسبة ثابتة وروابط وخواص مختلفة.

خطوات الحل:

1. | التعبير | الرمز | التمثيل | |----------|-------|---------| | 2Ag + S | مواد متفاعلة منفصلة | ذرتا فضة (Ag) منفصلتان + ذرة كبريت (S) منفصلة | | Ag₂S | مركب كيميائي | كبريتيد الفضة (مركب أيوني) |
2. **المبدأ المستخدم:** الفرق بين **المخاليط/المزائج** (مجرد خلط للمواد) و**المركبات الكيميائية** (اتحاد كيميائي بتفاعل).
3. 1. **تحليل (2Ag + S)**: - يمثل **مواد متفاعلة** قبل التفاعل. - الذرات **منفصلة** ويمكن فصلها بطرق فيزيائية (نظريًا). - تحتفظ كل مادة **بخواصها الكيميائية**.
4. 2. **تحليل (Ag₂S)**: - يمثل **مركبًا كيميائيًا جديدًا** ناتجًا عن تفاعل الفضة والكبريت. - له **صيغة كيميائية ثابتة** (نسبة Ag:S = 2:1). - تتكون **روابط كيميائية** قوية (أيونية) بين الذرات. - له **خواص فيزيائية وكيميائية جديدة** مختلفة تمامًا عن خواص مكوناته.
5. > **مثال توضيحي:** الفضة (Ag) لامعة موصلة، الكبريت (S) أصفر مسحوق. أما Ag₂S فهو مادة سوداء غير موصلة للكهرباء. ∴ **لا**، التعبيران ليسا متطابقين. الأول يمثل مواداً أولية منفصلة، والثاني يمثل مركبًا جديدًا ذا خواص وتركيب ثابت.

سؤال 21: استنتج: تُدعك شرائح التفاح بعصير الليمون حتى لا يصبح لونها بنيًا. وضّح دور عصير الليمون في هذه الحالة.

الإجابة: يحتوي عصير الليمون على مادة حمضية تمنع نشاط إنزيم الأكسدة (حمضي) فيثبط إنزيم الاسمرار ويُبطئ أكسدة التفاح؛ لذلك لا يتحول لونه إلى بني.

خطوات الحل:

1. | المادة | المشكلة | الحل الظاهري | |--------|----------|--------------| | شرائح التفاح الطازجة | تحول اللون إلى البني (الاسمرار الإنزيمي) | دعكها بعصير الليمون |
2. **المبدأ المستخدم:** **تثبيط الإنزيمات** يمكن أن يتم بتغيير الظروف المثلى لعملها، مثل تغيير درجة الحموضة (الرقم الهيدروجيني pH).
3. 1. **سبب الاسمرار**: - يحدث بسبب نشاط **إنزيمات الأكسدة** الموجودة في التفاح (مثل إنزيم polyphenol oxidase). - يتفاعل الإنزيم مع الأكسجين الجوي ومركبات الفينول في التفاح مكونًا مركبات بنية اللون.
4. 2. **دور عصير الليمون**: - عصير الليمون يحتوي على **أحماض عضوية** قوية، أهمها **حمض الستريك**. - الأحماض **تخفض الرقم الهيدروجيني (pH)** للوسط المحيط بشرائح التفاح.
5. 3. **الآلية**: - معظم الإنزيمات تعمل بشكل أمثل في مدى محايد أو قلوي قليلاً. - الوسط **الحمضي القوي** الناتج عن عصير الليمون **يشوّط (يغير شكل)** الإنزيم أو يبطئ عمله بشكل كبير.
6. > **نتيجة مباشرة:** يمنع أو يُبطئ بشكل كبير عملية أكسدة المركبات الفينولية، وبالتالي لا يظهر اللون البني. ∴ يعمل عصير الليمون كمادة **مثبطة للإنزيمات** بسبب حموضته العالية، مما يحافظ على اللون الأصلي لشرائح التفاح.

سؤال 24: صمم لوحة: اكتب قائمة ببعض المواد الحافظة التي توجد في الأطعمة، واعرض نتيجة بحثك على زملائك من خلال لوحة.

الإجابة: من خلال القائمة: مواد حافظة: الملح، السكر، الخل (حمض الأسيتيك)، حمض الستريك، حمض الأسكوربيك (فيتامين C)، بنزوات الصوديوم، سوربات البوتاسيوم، نتريت الصوديوم.

خطوات الحل:

1. **الهدف:** تصميم لوحة لعرض **المواد الحافظة الشائعة في الأطعمة**.
2. **خطوات تصميم اللوحة:** 1. **العنوان:** المواد الحافظة في الأطعمة: أنواعها وأهميتها. 2. **مقدمة قصيرة:** توضح مفهوم الحفظ الغذائي وأهميته. 3. **القسم الرئيسي:** جدول يلخص المواد الحافظة. 4. **خاتمة:** نصائح للاستهلاك الآمن.
3. **جدول المواد الحافظة المقترح للعرض:** | نوع المادة الحافظة | الأمثلة | طريقة العمل/الاستخدام الشائع | |-------------------|---------|-----------------------------| | **طبيعية (تقليدية)** | **الملح** (كلوريد الصوديوم) | يجفف الوسط ويمنع نمو الميكروبات (مثل اللحوم المقددة). | | | **السكر** | يرفع الضغط الأسموزي ويمنع نمو البكتيريا (مثل في المربى). | | | **الخل (حمض الأسيتيك)** | يخفض pH الوسط ويثبط البكتيريا (في المخللات). | | **أحماض عضوية** | **حمض الستريك** (E330) | مثبط إنزيمي ومنظم حموضة (في المشروبات، المعلبات). | | | **حمض الأسكوربيك (فيتامين C)** (E300) | مانع تأكسد ومثبط للاسمرار الإنزيمي (في عصائر الفواكه). | | **مواد حافظة صناعية** | **بنزوات الصوديوم** (E211) | تثبط البكتيريا والفطريات في الأوساط الحمضية (المشروبات الغازية، الصلصات). | | | **سوربات البوتاسيوم** (E202) | تثبط الفطريات والخمائر (في الجبن، المخبوزات، العصائر). | | | **نتريت الصوديوم** (E250) | تثبط بكتيريا Clostridium botulinum وتعطي لونًا للحوم المصنعة (النقانق، اللانشون). |
4. **نصائح للعرض على اللوحة:** - استخدم ألوانًا فاتحة للخلفية. - استخدم صورًا توضيحية للأطعمة المحفوظة. - اذكر أن بعض هذه المواد يجب استهلاكها بكميات محددة (طبقًا للجهات الرقابية). ∴ يمكن تقديم لوحة تعليمية غنية بالمعلومات تحتوي على **قائمة مصنفة وموضحة** لأهم المواد الحافظة الطبيعية والصناعية.

سؤال 25: استخدم الرسم البياني التالي للإجابة عن السؤال ٢٥. سرعة التفاعل: كم يستغرق التفاعل لتصل درجة الحرارة إلى 50°س؟

الإجابة: س25: 4 دقائق.

خطوات الحل:

1. **المعطيات من الرسم البياني (المفترض):** | المحور الأفقي (X) | المحور الرأسي (Y) | |------------------|------------------| | الزمن (بالدقائق) | درجة الحرارة (بالسليزيوس °س) | | يبدأ من 0 | يبدأ من درجة حرارة الغرفة (مثلاً 25°س) | | **العلاقة:** درجة الحرارة تزداد مع الزمن حتى تصل إلى ثبات.
2. **المطلوب:** الزمن الذي تستغرقه درجة الحرارة للوصول إلى **50°س**.
3. **خطوات الاستنتاج من الرسم البياني:** 1. ابحث على المحور الرأسي (Y) عن قيمة **50°س**. 2. ارسم خطاً أفقياً وهمياً من هذه القيمة حتى **يلتقي مع منحنى تغير درجة الحرارة**. 3. من نقطة التقاطع، ارسم خطاً رأسيًا وهمياً نحو **المحور الأفقي (X)** لقراءة قيمة الزمن.
4. **القراءة (بناءً على الإجابة المعطاة 4 دقائق):** - عند التقاطع، نجد أن الخط الرأسي يشير إلى القيمة **4** على محور الزمن.
5. > **تفسير:** يمثل هذا الوقت اللازم لنظام التفاعل (أو التجربة) لامتصاص أو إنتاج طاقة كافية لرفع درجة حرارته إلى 50°س. ∴ يستغرق التفاعل **4 دقائق** حتى تصل درجة الحرارة إلى 50 درجة مئوية.

سؤال 26: المعادلة الكيميائية: 3Na + AlCl3 → 3NaCl + Al. كم ذرة من الألمونيوم تنتج إذا تفاعلت 30 ذرة من الصوديوم؟

الإجابة: س26: ينتج 30/3 = 10 أي 10 ذرات ألمنيوم.

خطوات الحل:

1. | المعطى | المطلوب | |--------|---------| | المعادلة الكيميائية الموزونة: $3Na + AlCl_3 \rightarrow 3NaCl + Al$ | عدد ذرات الألمنيوم (Al) الناتجة من تفاعل 30 ذرة صوديوم (Na) |
2. **المبدأ المستخدم:** **النسبة المولية (أو الذرية)** من المعادلة الكيميائية الموزونة. النسبة بين معاملات المواد المتفاعلة والناتجة تمثل النسبة بين عدد الجزيئات أو الذرات.
3. 1. **استخلاص النسبة من المعادلة:** - معامل $Na$ هو **3**. - معامل $Al$ الناتج هو **1**. - ∴ النسبة: $ \frac{3 \text{ ذرة } Na}{1 \text{ ذرة } Al} $ أو $3Na : 1Al$.
4. 2. **إجراء التناسب البسيط:** - إذا كانت **3 ذرات Na** تنتج ← **1 ذرة Al**. - فإن **30 ذرة Na** تنتج ← $x$ ذرة Al. - $ \frac{3}{1} = \frac{30}{x} $ - $ 3x = 30 $ - $ x = \frac{30}{3} = 10 $.
5. **التحقق:** - 30 ذرة Na تساوي 10 مجموعات من (3 ذرات Na). - كل مجموعة تنتج ذرة ألمنيوم واحدة. ∴ ينتج عن تفاعل 30 ذرة صوديوم **10 ذرات ألمنيوم**.

سؤال 27: العامل المحفز: يُستخدم الخارصين عاملاً محفزًا لإبطاء زمن التفاعل بنسبة 30%، فإذا كان الزمن الطبيعي اللازم لإنهاء التفاعل هو 3 ساعات، فكم يستغرق التفاعل مع وجود محفز؟

الإجابة: س27: 3 * (1 - 0.30) = 2.1 ساعة (أي 2 ساعة و 6 دقائق).

خطوات الحل:

1. | المعطيات | الرموز | القيم | |----------|--------|-------| | الزمن الطبيعي للتفاعل (بدون محفز) | $t_{normal}$ | 3 ساعات | | نسبة الإبطاء بسبب المحفز | $r$ | 30% أو 0.30 | | العامل المحفز | - | الخارصين (الزنك) |
2. **القانون المستخدم:** $ t_{with\_catalyst} = t_{normal} \times (1 - \frac{\text{نسبة الإبطاء}}{100}) $ أو $ t_{new} = t_{normal} \times (1 - r) $
3. 1. **فهم تأثير "الإبطاء بنسبة 30%":** - يعني أن الزمن الجديد سيكون **أقل** من الزمن الطبيعي بنسبة 30% منه. - أي أن الزمن الجديد يمثل **70%** (100% - 30%) من الزمن الأصلي.
4. 2. **الحساب:** - $ t_{new} = 3 \text{ ساعة} \times (1 - 0.30) $ - $ t_{new} = 3 \text{ ساعة} \times 0.70 $ - $ t_{new} = 2.1 \text{ ساعة} $.
5. 3. **تحويل الوحدات (إضافي):** - $ 2.1 \text{ ساعة} = 2 \text{ ساعات} + 0.1 \text{ ساعة} $ - $ 0.1 \text{ ساعة} = 0.1 \times 60 \text{ دقيقة} = 6 \text{ دقائق} $. - ∴ الزمن = **2 ساعة و 6 دقائق**.
6. > **ملاحظة:** استخدام مصطلح "محفز لإبطاء التفاعل" قد يكون مربكاً. المقصود هنا أن الخارصين يعمل كمثبط (Inhibitor) أو أنه يغير مسار التفاعل ليكون أبطأ، رغم أن المحفزات عادة تُسرع التفاعل. ∴ مع وجود عامل الخارصين، يستغرق التفاعل **2.1 ساعة (أي ساعتين وست دقائق)** لينتهي.

سؤال 28: جزيئات: إذا علمت أن كل 107.9 جم من الفضة تحتوي على 6.023 × 10^23 ذرة فضة، فكم ذرة فضة توجد في كل مما يأتي؟ أ. 53.95 جم. ب. 323.7 جم. ج. 10.79 جم.

الإجابة: س28: أ. 3.0115 × 10^23 ذرة. ب. 1.8069 × 10^24 ذرة. ج. 6.023 × 10^22 ذرة.

خطوات الحل:

1. | المعطى الأساسي | التفسير | |----------------|---------| | $107.9 \, g \, Ag$ تحتوي على $6.023 \times 10^{23} \, atom$ | هذه القيمة تمثل **الكتلة المولية للفضة** و **عدد أفوجادرو**. | | العلاقة: الكتلة (بالجرام) $\propto$ عدد الذرات. |
2. **القانون المستخدم:** **التناسب المباشر** بين الكتلة وعدد الذرات. $ \frac{\text{الكتلة المعطاة}}{\text{الكتلة المولية}} \times \text{عدد أفوجادرو} = \text{عدد الذرات} $
3. **الحل لجميع الفقرات باستخدام قاعدة الثلاث (التناسب):** **أ. 53.95 جم من الفضة:** - $ 53.95 \, g = \frac{107.9}{2} \, g $ (نصف الكتلة المولية). - عدد الذرات = نصف عدد أفوجادرو. - $ = \frac{6.023 \times 10^{23}}{2} = 3.0115 \times 10^{23} \, atom $. **ب. 323.7 جم من الفضة:** - $ 323.7 \, g = 107.9 \, g \times 3 $ (ثلاثة أضعاف الكتلة المولية). - عدد الذرات = $ 3 \times 6.023 \times 10^{23} $. - $ = 1.8069 \times 10^{24} \, atom $. **ج. 10.79 جم من الفضة:** - $ 10.79 \, g = \frac{107.9}{10} \, g $ (عُشر الكتلة المولية). - عدد الذرات = عُشر عدد أفوجادرو. - $ = \frac{6.023 \times 10^{23}}{10} = 6.023 \times 10^{22} \, atom $.
4. **النتائج في جدول:** | العينة (كتلة الفضة) | عملية حساب عدد الذرات | عدد الذرات | |---------------------|------------------------|-------------| | 53.95 جم | $ (53.95 / 107.9) \times 6.023 \times 10^{23} $ | $ 3.0115 \times 10^{23} $ | | 323.7 جم | $ (323.7 / 107.9) \times 6.023 \times 10^{23} $ | $ 1.8069 \times 10^{24} $ | | 10.79 جم | $ (10.79 / 107.9) \times 6.023 \times 10^{23} $ | $ 6.023 \times 10^{22} $ | ∴ عدد الذرات في العينات هو: - **أ:** $3.0115 \times 10^{23}$ ذرة. - **ب:** $1.8069 \times 10^{24}$ ذرة. - **ج:** $6.023 \times 10^{22}$ ذرة.

سؤال 22: استخدم الرسم البياني التالي للإجابة عن السؤال ٢٢. فسّر: يمثل الخطان البيانيان الأحمر والأخضر تغيّر تركيز المركب (أ) والمركب (ب) على الترتيب خلال التفاعل الكيميائي. أ. أي المركبين يعد مادة متفاعلة؟ ب. أي المركبين يعد مادة ناتجة؟ ج. في أي مرحلة من مراحل التفاعل يكون تغير تركيز المواد المتفاعلة كبيرًا؟

الإجابة: س22: أ. المادة المتفاعلة: المركب (أ) (لأن تركيزه يتناقص). ب. المادة الناتجة: المركب (ب) (لأن تركيزه يزداد). ج. في البداية (عندما يكون ميل المنحنى أكبر).

خطوات الحل:

1. **وصف الرسم البياني (المفترض):** - خطان بيانيان مقابل الزمن. - **الخط الأحمر:** يمثل تركيز المركب (أ). **يتناقص** مع الزمن. - **الخط الأخضر:** يمثل تركيز المركب (ب). **يتزايد** مع الزمن. - **العلاقة:** مجموع التغيرين يعكس تحول (أ) إلى (ب).
2. **المبادئ المستخدمة:** - **المادة المتفاعلة:** يقل تركيزها أثناء التفاعل. - **المادة الناتجة:** يزداد تركيزها أثناء التفاعل. - **سرعة التفاعل:** تكون أكبر عند بداية التفاعل (أكبر ميل للمنحنى).
3. **أ. تحديد المادة المتفاعلة:** - بما أن تركيز **المركب (أ)** يتناقص مع الزمن، فهو **المادة المتفاعلة** التي تُستهلك لإنتاج مواد أخرى. - **الجواب: المركب (أ)**.
4. **ب. تحديد المادة الناتجة:** - بما أن تركيز **المركب (ب)** يتزايد مع الزمن، فهو **المادة الناتجة** التي تتكون أثناء التفاعل. - **الجواب: المركب (ب)**.
5. **ج. مرحلة التغير الكبير في تركيز المتفاعلات:** - **سرعة التفاعل** تتناسب مع **ميل منحنى تركيز المتفاعل** (معدل التناقص). - عند بداية التفاعل (الزمن = 0 أو قريب منه)، يكون ميل منحنى التركيز (للمركب أ) **أكثر حدة** (قيمه المطلقة كبيرة). - هذا يعني أن **معدل استهلاك المتفاعل** يكون أكبر ما يمكن في الدقائق الأولى. - **الجواب: في البداية (المرحلة الأولى من التفاعل)**.
6. > **تفسير بياني:** تكون سرعة التفاعل أعلى عندما تكون تراكيز المتفاعلات أعلى، ثم تقل بالتدريج مع نفادها. ∴ بناءً على الرسم البياني: - المتفاعل: **المركب (أ)**. - الناتج: **المركب (ب)**. - يتغير تركيز المتفاعل بسرعة أكبر **في المراحل الأولى (بداية التفاعل)**.

سؤال 23: كوّن فرضية: عندما تقوم بتنظيف الخزانة التي تحت مغسلة المطبخ تجد أن الأنبوب قد اعتراه الصدأ كليًا، فهل تكون كتلة الأنبوب الصدئ أكبر أم أقل من كتلة الأنبوب الجديد؟ فسر ذلك.

الإجابة: س23: أكبر؛ لأن الحديد يتحد مع الأكسجين (ومع الرطوبة) مكونًا الصدأ، فتكون كتلة الأكسجين مضافة إلى كتلة الأنبوب.

خطوات الحل:

1. | الحالة | الوصف | |--------|-------| | الأنبوب الجديد | مصنوع أساسًا من الحديد (Fe) أو الفولاذ. | | الأنبوب الصدئ | تعرّض للرطوبة والأكسجين، وتكونت طبقة من الصدأ (أكاسيد وهيدروكسيدات الحديد). |
2. **المبدأ المستخدم:** **قانون حفظ الكتلة** (لافوازييه) في التفاعلات الكيميائية. كتلة المواد الداخلة في التفاعل تساوي كتلة المواد الناتجة.
3. 1. **تكوين الصدأ (تفاعل كيميائي):** - يتفاعل الحديد (Fe) مع **الأكسجين (O₂)** الموجود في الهواء. - غالباً بوجود **الماء (H₂O)** كعامل مساعد أو متفاعل. - الصدأ صيغته العامة قريبة من $Fe_2O_3 \cdot nH_2O$ (أكسيد حديد(III) متهدرت).
4. 2. **مصدر الزيادة في الكتلة:** - في التفاعل: $ \text{حديد} + \text{أكسجين} + \text{ماء} \rightarrow \text{صدأ} $ - كتلة الصدأ = **كتلة الحديد + كتلة الأكسجين والماء المتفاعل معه**.
5. 3. **النتيجة المنطقية:** - الأنبوب الصدئ لا يزال يحتوي على كل الحديد الأصلي (مع تحوله كيميائيًا)، **بالإضافة إلى** كتلة الأكسجين والماء التي اتحدت معه.
6. > **تجربة فكرية:** إذا وزنت أنبوبًا جديدًا ثم تركته ليصدأ تمامًا في هواء رطب، ستجد أن قراءة الميزان تزداد تدريجيًا. ∴ **كتلة الأنبوب الصدئ أكبر** من كتلة الأنبوب الجديد، بسبب **إضافة كتلة عنصري الأكسجين والهيدروجين (من الماء)** إلى كتلة الحديد الأصلية أثناء عملية الصدأ (التأكسد).

المعادلة الكيميائية: 3Na + AlCl₃ → 3NaCl + Al. كم ذرة من الألمونيوم تنتج إذا تفاعلت ٣٠ ذرة من الصوديوم؟

• أ) 30 ذرة ألمنيوم
• ب) 10 ذرات ألمنيوم
• ج) 90 ذرة ألمنيوم
• د) 3 ذرات ألمنيوم

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: 10 ذرات ألمنيوم

الشرح: ١. من المعادلة الكيميائية الموزونة، نجد أن 3 ذرات صوديوم (Na) تتفاعل لإنتاج 1 ذرة ألمنيوم (Al). ٢. النسبة بين الصوديوم والألمنيوم هي 3Na : 1Al. ٣. لإيجاد عدد ذرات الألمنيوم الناتجة من 30 ذرة صوديوم، نقسم عدد ذرات الصوديوم على النسبة (30 ÷ 3) ثم نضرب في عدد ذرات الألمنيوم في النسبة (× 1). ٤. عدد ذرات الألمنيوم = (30 ذرة Na / 3) × 1 ذرة Al = 10 ذرات Al.

تلميح: استخدم النسبة المولية (أو الذرية) من المعادلة الكيميائية الموزونة.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: سهل

إذا علمت أن كل 107.9 جم من الفضة تحتوي على 6.023 × 10^23 ذرة فضة، فكم ذرة فضة توجد في 53.95 جم من الفضة؟

• أ) 6.023 × 10^23 ذرة
• ب) 3.0115 × 10^23 ذرة
• ج) 1.50575 × 10^23 ذرة
• د) 1.079 × 10^24 ذرة

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: 3.0115 × 10^23 ذرة

الشرح: ١. العلاقة الأساسية المعطاة هي أن 107.9 جم من الفضة تحتوي على 6.023 × 10^23 ذرة فضة. ٢. الكتلة المعطاة في السؤال هي 53.95 جم من الفضة. ٣. نلاحظ أن 53.95 جم هي نصف الكتلة الأساسية المعطاة (107.9 جم ÷ 2 = 53.95 جم). ٤. بالتناسب، عدد الذرات في 53.95 جم سيكون نصف عدد الذرات في 107.9 جم. ٥. عدد الذرات = (6.023 × 10^23 ذرة) ÷ 2 = 3.0115 × 10^23 ذرة.

تلميح: استخدم التناسب المباشر بين الكتلة وعدد الذرات، ولاحظ العلاقة بين 53.95 جم والكتلة المولية المعطاة.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

يبقى الخيار المخلل صالحًا للأكل فترة أطول من الخيار الطازج. فسر ذلك.

• أ) محلول التخليل يزيد من نشاط البكتيريا المفيدة التي تحافظ على الخيار.
• ب) محلول التخليل المالح والحمضي (الخل) يمنع نمو البكتيريا والفطريات ويبطئ نشاط الإنزيمات المسببة للفساد عبر خفض pH وتقليل الماء المتاح، فيطول حفظه.
• ج) التخليل يغير التركيب الكيميائي للخيار ليصبح غير جذاب للكائنات الدقيقة.
• د) الخيار المخلل يمتص مواد كيميائية تمنع تفاعله مع الأكسجين بشكل كامل.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: محلول التخليل المالح والحمضي (الخل) يمنع نمو البكتيريا والفطريات ويبطئ نشاط الإنزيمات المسببة للفساد عبر خفض pH وتقليل الماء المتاح، فيطول حفظه.

الشرح: ١. عملية التخليل تستخدم محلولًا مالحًا وحمضيًا (الخل). ٢. الخل يخفض الرقم الهيدروجيني (pH) للبيئة المحيطة، مما يجعلها حمضية جدًا لنمو معظم البكتيريا والفطريات المسببة للفساد. ٣. الملح يسحب الماء من الخلايا (خاصية أسموزية)، مما يقلل من الماء المتاح لنمو الكائنات الحية الدقيقة. ٤. هذه الظروف تثبط نمو وتكاثر الكائنات الحية الدقيقة وتبطئ نشاط الإنزيمات الطبيعية الموجودة في الخيار التي تسبب تحلله، مما يؤدي إلى إطالة فترة حفظه وصلاحيته.

تلميح: فكر في الظروف التي لا تستطيع الكائنات الحية الدقيقة والإنزيمات العمل فيها بكفاءة.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط

إذا تعرض دورق فيه ماء لأشعة الشمس يصبح ساخنًا، فهل هذا تفاعل كيميائي؟ فسر ذلك.

• أ) نعم، لأنه تفاعل حراري يغير خواص الماء بشكل دائم.
• ب) لا، ليس تفاعلاً كيميائيًا، إنما هو تغير فيزيائي (ارتفاع درجة الحرارة بسبب امتصاص الطاقة) دون تكون مواد جديدة.
• ج) نعم، لأن الحرارة تكسر الروابط في جزيئات الماء وتكون روابط جديدة.
• د) لا، لأنه يتطلب وجود عامل محفز ليصبح تفاعلاً كيميائيًا.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: لا، ليس تفاعلاً كيميائيًا، إنما هو تغير فيزيائي (ارتفاع درجة الحرارة بسبب امتصاص الطاقة) دون تكون مواد جديدة.

الشرح: ١. التفاعل الكيميائي هو عملية تحدث فيها تغيرات في تركيب المواد لتكوين مواد جديدة ذات خواص مختلفة تمامًا عن المواد الأصلية. ٢. عند تعرض الماء لأشعة الشمس، يمتص الماء الطاقة الحرارية. ٣. امتصاص الطاقة الحرارية يزيد من الطاقة الحركية لجزيئات الماء، مما يرفع درجة حرارته. ٤. ولكن، جزيئات الماء (H₂O) تبقى كما هي، ولا تتكون أي مواد جديدة. لذلك، هذا تغير فيزيائي وليس تفاعلاً كيميائيًا.

تلميح: ركز على الفرق الجوهري بين التغير الفيزيائي والتغير الكيميائي: هل تتكون مواد جديدة؟

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: سهل

هل (S + 2Ag) هو نفسه (Ag₂S)؟ وضح الفرق بينهما.

• أ) نعم، كلاهما يعبر عن ذرات الفضة والكبريت المرتبطة كيميائياً.
• ب) لا، (2Ag + S) تمثل ذرات فضة وكبريت منفصلة، بينما (Ag₂S) هو مركب كيميائي جديد.
• ج) نعم، كلاهما يمثل فضة وكبريت بنفس الكمية والتركيب.
• د) لا، (2Ag + S) يمثل جزيئات فضة وكبريت مرتبطة، بينما (Ag₂S) يمثلها منفصلة.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: لا، (2Ag + S) تمثل ذرات فضة وكبريت منفصلة، بينما (Ag₂S) هو مركب كيميائي جديد.

الشرح: 1. (2Ag + S) يمثل ذرتي فضة وذرة كبريت منفصلتين لم تتفاعلا كيميائياً. 2. (Ag₂S) يمثل مركب كبريتيد الفضة الكيميائي الجديد الناتج عن اتحاد ذرتي فضة مع ذرة كبريت. 3. المركب الجديد (Ag₂S) له خواص كيميائية وفيزيائية مختلفة تماماً عن خواص مكوناته الأصلية.

تلميح: فكر في الفرق بين مزيج من العناصر ومركب كيميائي ناتج عن تفاعل.

التصنيف: فرق بين مفهومين | المستوى: متوسط

ما دور عصير الليمون في منع شرائح التفاح من الاسمرار عند دعكها به؟

• أ) يغلف شرائح التفاح بطبقة عازلة تمنع وصول الأكسجين إليها تماماً.
• ب) يتفاعل كيميائياً مع الأكسجين الموجود في الهواء ليستهلكه قبل أن يصل إلى التفاح.
• ج) يعمل على تثبيط نشاط إنزيمات الأكسدة التي تسبب الاسمرار عن طريق خفض الرقم الهيدروجيني (pH).
• د) يضيف لوناً أصفر خفيفاً يختلط باللون البني الناتج فيجعله غير ملحوظ.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: يعمل على تثبيط نشاط إنزيمات الأكسدة التي تسبب الاسمرار عن طريق خفض الرقم الهيدروجيني (pH).

الشرح: 1. اسمرار التفاح يحدث نتيجة نشاط إنزيمات الأكسدة التي تتفاعل مع الأكسجين. 2. عصير الليمون يحتوي على أحماض عضوية مثل حمض الستريك، مما يجعله حمضياً. 3. الوسط الحمضي الناتج عن عصير الليمون يغير من الظروف المثلى لعمل الإنزيمات أو يثبطها، فيمنع تفاعل الأكسدة ويحافظ على لون التفاح.

تلميح: تذكر أن معظم الإنزيمات تعمل ضمن مدى معين من الحموضة، وكيف تؤثر التغيرات عليه.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

عندما يصدأ أنبوب حديدي بالكامل، هل تكون كتلة الأنبوب الصدئ أكبر أم أقل من كتلة الأنبوب الجديد غير الصدئ؟ وفسر إجابتك.

• أ) أقل؛ لأن الحديد يتآكل ويفقد جزءاً من كتلته الأصلية أثناء عملية الصدأ.
• ب) متساوية؛ لأن الصدأ هو مجرد تحول كيميائي للحديد دون إضافة أو فقدان للمادة.
• ج) أكبر؛ لأن الحديد يتحد مع الأكسجين والماء، فتُضاف كتلة الأكسجين والماء إلى كتلة الأنبوب الأصلي.
• د) لا يمكن تحديد ذلك إلا بمعرفة نوع الحديد ودرجة حرارة البيئة المحيطة.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: أكبر؛ لأن الحديد يتحد مع الأكسجين والماء، فتُضاف كتلة الأكسجين والماء إلى كتلة الأنبوب الأصلي.

الشرح: 1. الصدأ هو ناتج تفاعل كيميائي بين الحديد والأكسجين والماء. 2. في هذا التفاعل، ترتبط ذرات الأكسجين وجزيئات الماء كيميائياً بذرات الحديد. 3. كتلة المواد الناتجة (الصدأ) تساوي كتلة المواد المتفاعلة (الحديد + الأكسجين + الماء). 4. بالتالي، تزداد كتلة الأنبوب الأصلي بإضافة كتلة الأكسجين والماء التي اتحدت معه.

تلميح: تذكر قانون حفظ الكتلة وما هي المواد التي تتفاعل مع الحديد لتكوين الصدأ.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط

أي من المواد التالية يُعد مادة حافظة طبيعية تُستخدم في الأطعمة لخفض الرقم الهيدروجيني (pH) وتثبيط نمو البكتيريا والفطريات؟

• أ) السكر.
• ب) الملح.
• ج) بنزوات الصوديوم.
• د) الخل (حمض الأسيتيك).

الإجابة الصحيحة: d

الإجابة: الخل (حمض الأسيتيك).

الشرح: 1. المواد الحافظة الطبيعية تُستخدم لإطالة مدة صلاحية الأطعمة. 2. الخل (حمض الأسيتيك) يُعد من المواد الحافظة الطبيعية الفعالة. 3. يعمل الخل عن طريق خفض الرقم الهيدروجيني (pH) للوسط، مما يخلق بيئة غير مناسبة لنمو وتكاثر الكائنات الحية الدقيقة المسببة للفساد، مثل البكتيريا والفطريات.

تلميح: فكر في المواد الحمضية التقليدية المستخدمة لحفظ الأطعمة مثل المخللات.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

أي من المواد الحافظة التقليدية التالية يعمل على تجفيف الوسط ويمنع نمو الميكروبات، ويستخدم عادة في حفظ اللحوم المقددة؟

• أ) حمض الستريك
• ب) الخل (حمض الأسيتيك)
• ج) الملح (كلوريد الصوديوم)
• د) بنزوات الصوديوم

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: الملح (كلوريد الصوديوم)

الشرح: ١. الملح (كلوريد الصوديوم) يعمل على زيادة الضغط الأسموزي خارج الخلايا الميكروبية. ٢. هذا يؤدي إلى سحب الماء من الميكروبات وجفاف الوسط المحيط بها. ٣. يمنع نموها وتكاثرها، مما يطيل مدة صلاحية الأطعمة مثل اللحوم المقددة.

تلميح: تذكر المواد الحافظة التي تعتمد على تقليل المحتوى المائي في الطعام لخلق بيئة غير مناسبة لنمو الكائنات الحية الدقيقة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

أي من الأحماض العضوية التالية يُستخدم كمادة حافظة ومنظم حموضة ومثبط إنزيمي في العديد من المشروبات والمعلبات؟

• أ) السكر
• ب) حمض الأسكوربيك
• ج) حمض الستريك
• د) نتريت الصوديوم

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: حمض الستريك

الشرح: ١. حمض الستريك هو حمض عضوي طبيعي يوجد في الفاكهة الحمضية. ٢. يعمل كمادة حافظة عن طريق خفض الرقم الهيدروجيني (pH) للوسط. ٣. بالإضافة إلى ذلك، فهو مثبط لبعض الإنزيمات المسببة للفساد ومنظم للحموضة في المنتجات الغذائية.

تلميح: ابحث عن حمض طبيعي يوجد بكثرة في الفاكهة الحمضية ويستخدم لضبط الحموضة ومنع الأكسدة.

التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط

إذا علمت أن كل 107.9 جم من الفضة تحتوي على 6.023 × 10^23 ذرة فضة، فكم ذرة فضة توجد في 323.7 جم منها؟

• أ) 6.023 × 10^23 ذرة
• ب) 1.8069 × 10^24 ذرة
• ج) 3.0115 × 10^23 ذرة
• د) 6.023 × 10^22 ذرة

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: 1.8069 × 10^24 ذرة

الشرح: ١. الكتلة المولية للفضة (107.9 جم) تحتوي على عدد أفوجادرو ($6.023 imes 10^{23}$) من الذرات. ٢. لحساب عدد الذرات في 323.7 جم، نجد كم ضعفًا تمثل هذه الكتلة من الكتلة المولية: $323.7 ext{ جم} / 107.9 ext{ جم} = 3$. ٣. عدد الذرات = $3 imes (6.023 imes 10^{23}) = 1.8069 imes 10^{24}$ ذرة.

تلميح: استخدم التناسب المباشر بين الكتلة وعدد الذرات (قاعدة الثلاث).

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

إذا علمت أن كل 107.9 جم من الفضة تحتوي على 6.023 × 10^23 ذرة فضة، فكم ذرة فضة توجد في 10.79 جم منها؟

• أ) 6.023 × 10^23 ذرة
• ب) 1.8069 × 10^24 ذرة
• ج) 3.0115 × 10^23 ذرة
• د) 6.023 × 10^22 ذرة

الإجابة الصحيحة: d

الإجابة: 6.023 × 10^22 ذرة

الشرح: ١. الكتلة المولية للفضة (107.9 جم) تحتوي على عدد أفوجادرو ($6.023 imes 10^{23}$) من الذرات. ٢. لحساب عدد الذرات في 10.79 جم، نجد كم ضعفًا تمثل هذه الكتلة من الكتلة المولية: $10.79 ext{ جم} / 107.9 ext{ جم} = 0.1$. ٣. عدد الذرات = $0.1 imes (6.023 imes 10^{23}) = 6.023 imes 10^{22}$ ذرة.

تلميح: استخدم التناسب المباشر بين الكتلة وعدد الذرات (قاعدة الثلاث).

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

ما هي الآلية الرئيسية التي يعمل بها السكر كمادة حافظة في الأطعمة مثل المربى؟

• أ) يقلل الرقم الهيدروجيني للوسط، مما يجعل البيئة غير مناسبة لنمو الميكروبات
• ب) يرفع الضغط الأسموزي للوسط، مما يمنع نمو وتكاثر البكتيريا والكائنات الدقيقة
• ج) يثبط الإنزيمات المؤكسدة المسؤولة عن فساد الطعام وتغير لونه
• د) يتفاعل كيميائياً مع جزيئات الماء مكوناً مركبات تمنع الأكسدة

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: يرفع الضغط الأسموزي للوسط، مما يمنع نمو وتكاثر البكتيريا والكائنات الدقيقة

الشرح: ١. السكر يذوب في الماء الموجود في الغذاء. ٢. يؤدي ذلك إلى زيادة تركيز المواد المذابة خارج الخلايا البكتيرية والفطرية. ٣. ينشأ ضغط أسموزي مرتفع يسحب الماء من داخل هذه الكائنات الدقيقة. ٤. يؤدي فقدان الماء إلى جفافها وتثبيط نموها وتكاثرها، مما يحفظ الغذاء.

تلميح: تذكر تأثير السكر والملح على محتوى الماء في الخلية

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

أي من المواد الحافظة الصناعية التالية يُستخدم بشكل شائع لتثبيط البكتيريا والفطريات في الأوساط الحمضية، مثل المشروبات الغازية والصلصات؟

• أ) سوربات البوتاسيوم (E202)
• ب) نتريت الصوديوم (E250)
• ج) بنزوات الصوديوم (E211)
• د) حمض الستريك (E330)

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: بنزوات الصوديوم (E211)

الشرح: ١. بنزوات الصوديوم مادة حافظة شائعة. ٢. تعمل بشكل فعال في الأوساط الحمضية (pH منخفض). ٣. تقوم بتثبيط نمو أنواع مختلفة من البكتيريا والفطريات. ٤. تُستخدم في المشروبات الغازية، العصائر، المخللات، والصلصات.

تلميح: ابحث عن المواد الحافظة التي تعمل بفاعلية في درجات حموضة منخفضة

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

العامل المحفز يستخدم الخارصين عاملاً محفزًا لإبطاء زمن التفاعل بنسبة ٣٠٪، فإذا كان الزمن الطبيعي لإنهاء التفاعل هو ٣ ساعات، فكم يستغرق التفاعل مع وجود محفز؟

• أ) 0.9 ساعة
• ب) 2.7 ساعة
• ج) 2.1 ساعة
• د) 3.9 ساعة

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: 2.1 ساعة

الشرح: ١. نسبة الإبطاء = 30% = 0.30. ٢. الزمن المتبقي (الفعال) = 100% - 30% = 70% = 0.70. ٣. الزمن الجديد = الزمن الطبيعي × نسبة الزمن المتبقي. ٤. الزمن الجديد = 3 ساعات × 0.70 = 2.1 ساعة.

تلميح: احسب نسبة الزمن المتبقي بعد الإبطاء ثم اضربها في الزمن الأصلي

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

أي من المواد الحافظة الصناعية التالية يُستخدم بشكل أساسي لتثبيط نمو الفطريات والخمائر في منتجات مثل الجبن والمخبوزات والعصائر؟

• أ) نتريت الصوديوم (E250)
• ب) حمض الستريك (E330)
• ج) بنزوات الصوديوم (E211)
• د) سوربات البوتاسيوم (E202)

الإجابة الصحيحة: d

الإجابة: سوربات البوتاسيوم (E202)

الشرح: ١. سوربات البوتاسيوم مادة حافظة فعالة. ٢. تستهدف بشكل خاص الفطريات والخمائر. ٣. تُستخدم على نطاق واسع في منتجات الألبان (كالجبن)، المخبوزات، والعصائر. ٤. تساعد في إطالة فترة صلاحية هذه المنتجات.

تلميح: تركز بعض المواد الحافظة على أنواع معينة من الكائنات الدقيقة مثل الفطريات

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

تُضاف مادة حافظة صناعية معينة للحوم المصنعة (مثل النقانق واللانشون) لتثبيط بكتيريا *Clostridium botulinum* ومنحها لونًا مميزًا. ما هي هذه المادة؟

• أ) بنزوات الصوديوم (E211)
• ب) حمض الأسكوربيك (فيتامين C)
• ج) سوربات البوتاسيوم (E202)
• د) نتريت الصوديوم (E250)

الإجابة الصحيحة: d

الإجابة: نتريت الصوديوم (E250)

الشرح: ١. نتريت الصوديوم مادة حافظة صناعية. ٢. تمنع نمو بكتيريا *Clostridium botulinum*، وهي بكتيريا خطيرة. ٣. تساهم أيضاً في إعطاء اللحوم المصنعة لوناً وردياً مميزاً. ٤. تُستخدم في منتجات مثل النقانق والسجق واللانشون.

تلميح: تذكر المواد الحافظة المستخدمة خصيصًا للحوم المصنعة وتأثيرها على اللون والبكتيريا الخطيرة

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: صعب