أتدرب - كتاب العلوم - الصف 9 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

سؤال 27: يُعد الكثير من التجارب العلمية في بيئة خالية من الأكسجين. لهذا تُجرى مثل هذه التجارب في أوعية مليئة بغاز الأرجون. صف توزيع الإلكترونات في ذرة الأرجون. ولماذا يُعد الأرجون عنصرًا لا فلزيًا لمثل هذه التجارب؟

الإجابة: توزيع الإلكترونات في ذرة الأرجون: 2, 8, 8. الأرجون عنصر نبيل (خامل) غير فعال.

خطوات الحل:

1. | المعطيات | المطلوب | |----------|---------| | - عنصر الأرجون (Ar).<br> - يستخدم في أوعية تجارب خالية من الأكسجين. | 1. وصف توزيع الإلكترونات في ذرة الأرجون.<br>2. تفسير سبب كون الأرجون عنصرًا لا فلزيًا مناسبًا لهذه التجارب. |
2. **المبدأ المستخدم:** يُحدد توزيع الإلكترونات للعنصر وفقًا لعدده الذري (18 للأرجون) و**قاعدة أوفباو**. تصنيف العنصر (فلز / لا فلز) يعتمد على موقعه في الجدول الدوري وخصائصه الكيميائية.
3. **الخطوة 1: تحديد العدد الذري وتوزيع الإلكترونات** - العدد الذري للأرجون (Ar) هو **18**. - يتم توزيع الإلكترونات البالغة 18 على المدارات بالترتيب التالي: 1. تملأ أولاً **المدار 1s** بإلكترونين (2). 2. ثم **المدار 2s** بإلكترونين (2) و **المدار 2p** بستة إلكترونات (6) – المجموع 8. 3. ثم **المدار 3s** بإلكترونين (2) و **المدار 3p** بستة إلكترونات (6) – المجموع 8. - ∴ التوزيع الإلكتروني الكامل: **$1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6$** - التوزيع على مستويات الطاقة الرئيسية (بطريقة مبسطة): **K=2, L=8, M=8**.
4. **الخطوة 2: تحليل سبب كون الأرجون عنصرًا لا فلزيًا (نبيلًا)** - يقع الأرجون في **المجموعة 18 (الغازات النبيلة)**. - تمتلك ذرة الأرجون **مستوى طاقة خارجي مكتمل تماماً** (8 إلكترونات في الغلاف الأخير M، وهو الحد الأقصى للإلكترونات في ذلك الغلاف). > **ملاحظة:** الغلاف المكتمل يجعل الذرة في حالة استقرار كيميائي عالٍ. - بسبب هذا الاستقرار، فإن الأرجون: 1. **غير فعال كيميائيًا** (خامل) ولا يميل إلى المشاركة في التفاعلات الكيميائية بسهولة. 2. لا يحترق ولا يدعم الاحتراق، مما يجعله بيئة مثالية **لحماية التجارب من الأكسجين** والتفاعلات غير المرغوب فيها.
5. **الإجابة النهائية:** توزع الإلكترونات في ذرة الأرجون على ثلاث مستويات طاقة رئيسية بالشكل (2، 8، 8)، مما يعطيه غلافًا تكافؤيًا مكتملاً ومستقرًا. هذا الاستقرار هو سبب تصنيف الأرجون كعنصر نبيل (لا فلزي) وخامل، مما يجعله غازًا واقيًا مثاليًا في المختبرات لخلق بيئات خاملة.

سؤال 28: أي المجموعات في الجدول الدوري تسمى الهالوجينات؟ صف التوزيع الإلكتروني لعناصرها، ونشاطها الكيميائي، واذكر عنصرين ينتميان إلى هذه المجموعة.

الإجابة: المجموعة 17. التوزيع الإلكتروني لعناصرها: ns2np5. نشاطها الكيميائي: تتفاعل بشدة مع الفلزات لتكوين أملاح. أمثلة: F, Cl.

خطوات الحل:

1. | المعطيات | المطلوب | |----------|---------| | - الإشارة إلى مجموعة في الجدول الدوري. | 1. تحديد اسم المجموعة (الهالوجينات).<br>2. وصف التوزيع الإلكتروني لعناصرها.<br>3. وصف نشاطها الكيميائي.<br>4. ذكر مثالين لعناصر تنتمي إليها. |
2. **المبدأ المستخدم:** تُصنف عناصر الجدول الدوري في مجموعات رأسية متشابهة في الخواص. **التوزيع الإلكتروني** للغلاف الخارجي هو المحدد الرئيسي لهذه الخواص.
3. **الخطوة 1: تحديد المجموعة واسمها** - تسمى **المجموعة 17** في الجدول الدوري الحديث باسم **الهالوجينات**. - كلمة "هالوجين" تعني "مولد الملح".
4. **الخطوة 2: التوزيع الإلكتروني العام لعناصر الهالوجينات** - يكتب التوزيع الإلكتروني العام للهالوجينات باستخدام **الترميز الغاز النبيل** والغلاف الخارجي: - **$ns^2 np^5$** حيث `n` رقم الدور (الفترة) الذي يبدأ من 2 للفلور. - يعني ذلك أن لكل ذرة هالوجين **سبعة إلكترونات في غلاف التكافؤ (الخارجي)**. | العنصر | التوزيع الإلكتروني المبسط (غلاف التكافؤ) | |--------|----------------------------------------| | الفلور (F) | $2s^2 2p^5$ | الكلور (Cl) | $3s^2 3p^5$ | البروم (Br) | $4s^2 4p^5$ | اليود (I) | $5s^2 5p^5$
5. **الخطوة 3: وصف النشاط الكيميائي للهالوجينات** - الهالوجينات **عناصر لا فلزية شديدة النشاط**، وخصوصًا الفلور والكلور. - سبب النشاط: تحتاج إلى **إلكترون واحد فقط** لإكمال غلافها الخارجي (لتصبح $ns^2 np^6$). - **نمط التفاعل الرئيسي:** > **تفاعلها بشدة مع الفلزات** (مثل الصوديوم Na) لتكوين مركبات **أيونية** تسمى **أملاح الهاليدات** (مثل كلوريد الصوديوم NaCl). - يتناقص النشاط الكيميائي عامة بزيادة العدد الذري (أي من الفلور إلى اليود).
6. **الخطوة 4: أمثلة على عناصر الهالوجينات** - **الفلور (F)** - **الكلور (Cl)** - (أمثلة أخرى: البروم Br، اليود I، الأستاتين At).
7. **الإجابة النهائية:** تُعرف الهالوجينات بالمجموعة السابعة عشرة (17)، ويتميز عناصرها باحتواء غلاف التكافؤ على سبعة إلكترونات ($ns^2 np^5$). يمنحها هذا نقصًا بإلكترون واحد، فتتفاعل بشدة وخاصة مع الفلزات لتكوين أملاح. من أبرز أمثلتها عنصري الفلور والكلور.

سؤال 29: ما الرابطة الأيونية؟ صف كيف تنشأ الرابطة الأيونية في مركب كلوريد الصوديوم؟

الإجابة: الرابطة الأيونية هي قوة جذب بين أيونات موجبة وأيونات سالبة. تنشأ الرابطة الأيونية في مركب كلوريد الصوديوم عندما تفقد ذرة الصوديوم إلكترونًا واحدًا لتكوين أيون صوديوم موجب (Na+)، وتكتسب ذرة الكلور إلكترونًا واحدًا لتكوين أيون كلوريد سالب (Cl-). تتجاذب الأيونات الموجبة والسالبة بقوة لتكوين الرابطة الأيونية.

خطوات الحل:

1. | المعطيات | المطلوب | |----------|---------| | - مركب كلوريد الصوديوم (NaCl). | 1. تعريف الرابطة الأيونية.<br>2. شرح كيفية نشأة هذه الرابطة في مركب كلوريد الصوديوم خطوة بخطوة. |
2. **المبدأ المستخدم:** تتكون **الرابطة الأيونية** نتيجة **الانتقال الكامل لإلكترون (أو أكثر)** من ذرة فلز (منخفضة الكهروسالبية) إلى ذرة لا فلز (عالية الكهروسالبية)، ثم تجاذب الأيونات الناتجة كهربائيًا.
3. **الخطوة 1: تعريف الرابطة الأيونية** - **الرابطة الأيونية:** هي قوة تجاذب كهروستاتيكية قوية تنشأ بين **أيون موجب (كاتيون)** و **أيون سالب (أنيون)** ناتجين عن نقل الإلكترونات بين ذرات ذات فرق كبير في الكهروسالبية.
4. **الخطوة 2: تحليل الذرات المتفاعلة (الصوديوم والكلور)** | الذرة | العدد الذري | التوزيع الإلكتروني | الميل للإلكترون | |--------|-------------|---------------------|------------------| | الصوديوم (Na) | 11 | $2,8,1$ | تميل إلى **فقدان** الإلكترون الوحيد في غلافها الخارجي لتصبح أكثر استقرارًا (مثل الغاز النبيل Ne). | | الكلور (Cl) | 17 | $2,8,7$ | تميل إلى **كسب** إلكترون واحد لإكمال غلافها الخارجي لتصبح أكثر استقرارًا (مثل الغاز النبيل Ar). |
5. **الخطوة 3: خطوات تكوين الرابطة الأيونية في NaCl** 1. **فقدان الإلكترون:** تفقد ذرة الصوديوم (Na) الإلكترون الوحيد في غلافها الخارجي (مستوى الطاقة الثالث). - $Na \rightarrow Na^+ + e^-$ - يصبح لأيون الصوديوم ($Na^+$) توزيع إلكتروني $2,8$ (مستقر). 2. **اكتساب الإلكترون:** تكتسب ذرة الكلور (Cl) ذلك الإلكترون في غلافها الخارجي (مستوى الطاقة الثالث). - $Cl + e^- \rightarrow Cl^-$ - يصبح لأيون الكلوريد ($Cl^-$) توزيع إلكتروني $2,8,8$ (مستقر). 3. **التجاذب والتكوين:** نتيجة لفقدان واكتساب الإلكترون، يصبح لدينا **أيون موجب ($Na^+$)** و **أيون سالب ($Cl^-$)**. - تنشأ **قوة تجاذب كهروستاتيكية** قوية بين هذين الأيونين المتعاكسين في الشحنة. - يتكرر هذا التجاذب في جميع الاتجاهات مكونًا **شبكة بلورية أيونية** ضخمة وثابتة.
6. **الإجابة النهائية:** الرابطة الأيونية هي تجاذب كهربائي بين أيونات متعاكسة الشحنة. في كلوريد الصوديوم، تتحول ذرة الصوديوم إلى كاتيون ($Na^+$) بفقدان إلكترون، وتتحول ذرة الكلور إلى أنيون ($Cl^-$) باكتساب ذلك الإلكترون، ثم يجتمع الأيونان مكونين المركب الأيوني.

سؤال 30: ما المقصود بالرابطة الفلزية؟ وكيف تؤثر في خصائص الفلزات؟

الإجابة: الرابطة الفلزية هي قوة جذب بين أيونات موجبة في الفلزات وإلكترونات التكافؤ الحرة. تؤثر في خصائص الفلزات مثل: التوصيل الكهربائي والحراري، قابلية الطرق والسحب، اللمعان.

خطوات الحل:

1. | المعطيات | المطلوب | |----------|---------| | - الحديث عن الرابطة في الفلزات. | 1. تعريف الرابطة الفلزية.<br>2. شرح كيفية تأثيرها في خصائص الفلزات الأساسية. |
2. **المبدأ المستخدم:** في الفلزات، تكون ذراتها متراصة مع ارتباط ضعيف بإلكترونات تكافؤها، مما يؤدي إلى تكوين **بحر من الإلكترونات الحرة** المحيطة بأيونات الفلز الموجبة.
3. **الخطوة 1: تعريف الرابطة الفلزية** - **الرابطة الفلزية:** هي قوة التجاذب بين **أيونات الفلز الموجبة** (نواتج فقدان ذرات الفلز لإلكترونات تكافؤها) و **بحر الإلكترونات الحرة المتحركة** التي تنتشر في كامل الشبكة البلورية للفلز.
4. **الخطوة 2: شرح تأثير الرابطة الفلزية على الخصائص** > يتم تفسير أهم خصائص الفلزات بناءً على هذا النموذج: | الخاصية | التفسير بناءً على الرابطة الفلزية | |----------|-----------------------------------| | **التوصيل الكهربائي** | بحر الإلكترونات الحرة يمكنه حمل الشحنة الكهربائية وينتقل بسهولة عبر الشبكة البلورية عند تطبيق فرق جهد. | | **التوصيل الحراري** | الإلكترونات الحرة تكتسب الطاقة الحركية من المنطقة الساخنة وتنقلها بسرعة إلى المناطق الأكثر برودة. | | **قابلية الطرق والسحب** | أيونات الفلز الموجبة مرتبة في طبقات يمكن أن تنزلق فوق بعضها دون كسر الرابطة الفلزية، لأن بحر الإلكترونات يعيد توزيع نفسه ويحافظ على التجاذب. | | **اللمعان المعدني** | عندما يسقط الضوء على سطح الفلز، تمتص الإلكترونات الحرة طاقة الضوء ثم تعيد إشعاعها فورًا، مما يعطي اللمعان المميز. | | **ارتفاع درجة الانصهار والغليان** (بشكل عام) | التجاذب القوي بين الأيونات الموجبة وبحر الإلكترونات يتطلب طاقة كبيرة لكسر هذه الشبكة البلورية أثناء الانصهار أو الغليان. |
5. **الإجابة النهائية:** تنشأ الرابطة الفلزية من تجاذب كاتيونات الفلز الثابتة مع إلكترونات التكافوح الحرة المتحركة حولها. يفسر هذا النموذج خصائص الفلزات المميزة كالتوصيل الجيد للكهرباء والحرارة، والقدرة على التشكيل دون تكسر، والبريق المعدني.

سؤال 31: فسر وجود الجزيئات القطبية، وعدم وجود الجزيئات الأيونية القطبية.

الإجابة: الجزيئات القطبية: تتكون عندما تكون هناك ذرات مختلفة في الجزيء، وتكون هناك فروق في الكهروسالبية بين الذرات، مما يؤدي إلى توزيع غير متساوٍ للشحنة. الجزيئات الأيونية القطبية: لا توجد جزيئات أيونية قطبية، لأن الرابطة الأيونية تتكون من أيونات كاملة الشحنة، ولا يوجد توزيع جزئي للشحنة.

خطوات الحل:

1. | المعطيات | المطلوب | |----------|---------| | - الحديث عن قطبية الجزيئات والمركبات الأيونية. | 1. تفسير وجود الجزيئات القطبية.<br>2. تفسير عدم وجود جزيئات أيونية قطبية. |
2. **المبدأ المستخدم:** **القطبية** تعني وجود توزيع غير متساوٍ للشحنة الكهربائية داخل المركب. يتحدد ذلك بناءً على: 1. **نوع الرابطة** (تساهمية أو أيونية). 2. **فرق السالبية الكهربائية** بين الذرات. 3. **الشكل الهندسي** للجزيء.
3. **الخطوة 1: تفسير وجود الجزيئات القطبية (التساهمية القطبية)** - تنشأ **الرابطة التساهمية القطبية** عندما تشارك ذرتان مختلفتان بالإلكترونات، ولكن إحداهما تجذب الإلكترونات المشتركة بقوة أكبر (أعلى كهروسالبية). - مثال: **جزيء الماء (H₂O)**. - الرابطة O-H قطبية لأن للأكسجين كهروسالبية أعلى من الهيدروجين. - بسبب **الشكل الهندسي المنحني** للجزيء، لا تلغي عزوم الربط القطبية بعضها، فيصبح للجزيء ككل **قطب موجب** (قرب ذرات H) و **قطب سالب** (قرب ذرة O). > **الخلاصة:** الجزيئات القطبية تتكون من **روابط تساهمية قطبية** وفيها **عزم ثنائي قطب صافٍ لا يساوي صفرًا** بسبب شكلها غير المتماثل.
4. **الخطوة 2: تفسير عدم وجود "جزيئات أيونية قطبية"** - **الرابطة الأيونية** تنتج عن **نقل كامل للإلكترونات**، وليس مشاركة. - الناتج ليس **جزيئًا** منفردًا (مثل H₂O)، بل هو **شبكة بلورية ضخمة** مكونة من عدد هائل من الأيونات الموجبة والسالبة مرتبة بتناوب منتظم. - في الشبكة الأيونية: 1. كل أيون له **شحنة كاملة** (+1, +2, -1,...) وليس شحنة جزئية. 2. القوة المسؤولة عن تماسك المركب هي **التجاذب الكهروستاتيكي** بين هذه الشحنات الكاملة المتعاكسة. 3. لا يمكن الحديث عن **عزم ثنائي قطب** لجزيء منفرد، لأن الوحدة الأساسية هي الأيون، وليس هناك جزيء محدد. > **الخلاصة:** المصطلح "جزيء أيوني قطبي" غير دقيق. فالمركبات الأيونية عبارة عن تجمعات أيونية، وقطبيتها الكاملة (شحنات كاملة) تختلف عن قطبية الروابط التساهمية الجزئية.
5. **الإجابة النهائية:** تظهر قطبية الجزيئات عند وجود روابط تساهمية بين ذرات مختلفة وبشكل هندسي لا يلغي عزومها. أما في المركبات الأيونية، فلا توجد وحدات جزيئية منفصلة، بل شبكة من الأيونات متكاملة الشحنة، لذا لا يُطبق عليها مفهوم القطبية الجزيئية بنفس الطريقة.

سؤال 32: اشرح ما يحدث في الصورة أعلاه، ثم وضح ما قد يحدث إذا لامس البالون الماء.

الإجابة: عندما يلامس البالون الماء، تنجذب جزيئات الماء القطبية إلى البالون المشحون (بسبب الشحنات الساكنة على البالون). هذا يؤدي إلى انحراف تيار الماء.

خطوات الحل:

1. | المعطيات (من نص السؤال والصورة الضمنية) | المطلوب | |--------------------------------------------|---------| | - بالون مشحون بشحنة ساكنة (كهرباء ساكنة).<br> - تيار ماء منحنٍ نحو البالون. | 1. شرح ما يحدث في الصورة (سبب انحراف الماء).<br>2. توقع ما يحدث إذا لامس البالون الماء. |
2. **المبدأ المستخدم:** **الكهرباء الساكنة** والتجاذب بين الشحنات. **الماء** جزيء **قطبي**، مما يعني أن له شحنة جزئية موجبة (قرب الهيدروجين) وأخرى سالبة (قرب الأكسجين).
3. **الخطوة 1: تحليل الصورة (انحراف تيار الماء دون تلامس)** - عند دعك البالون، يكتسب شحنة كهربائية ساكنة (مثلًا **شحنة سالبة** إذا دُلك بالصوف). - عندما يقترب البالون المشحون من تيار الماء: 1. **جزيئات الماء قطبية**، لذا عندما تقترب من البالون المشحون، يحدث **استقطاب** في الجزيئات القريبة. 2. على سبيل المثال، إذا كان البالون سالبًا، فإن الأطراف **الموجبة جزئيًا** في جزيئات الماء (ناحية ذرات H) ستنجذب بقوة نحو البالون. 3. الأطراف السالبة للجزيئات تتنافر، لكن قوة التجاذب الأقرب أقوى، مما يؤدي إلى **انحراف تيار الماء بكامله** نحو البالون.
4. **الخطوة 2: توقع ما يحدث إذا لامس البالون الماء** - عند التلامس المباشر: 1. **قد تنتقل الشحنة الساكنة من البالون إلى الماء** (إذا كان الماء نقيًا قليلاً أو به شوائب موصلة)، مما يؤدي إلى **تفريغ الشحنة**. 2. نتيجة لذلك، **سيختفي التجاذب الكهروستاتيكي**، ويعود تيار الماء إلى مساره المستقيم الطبيعي تحت تأثير الجاذبية فقط. 3. إذا كان الماء نقيًا جداً (عازل)، فقد تستمر ظاهرة الانجذاب لفترة أطول حتى تتبدد الشحنة ببطء.
5. **الإجابة النهائية:** في الصورة، ينحني تيار الماء بسبب تجاذب أقطابه الموجبة الجزئية مع الشحنات السالبة على البالون المشحون. إذا لامس البالون الماء، فمن المرجح أن تنتقل الشحنة وتتبدد، فيتوقف الانحراف ويعود الماء لسيلانه الطبيعي.

سؤال 33: ارسم نموذجًا توضح فيه التوزيع الإلكتروني لذرة الماء، ووضح كيف يؤثر موقع الإلكترونات فيما يحدث في الصورة أعلاه.

الإجابة: نموذج التوزيع الإلكتروني لذرة الماء: (H2O) ذرة الأكسجين مركزية مرتبطة بذرتي هيدروجين. الأكسجين لديه زوجان من الإلكترونات غير الرابطة. موقع الإلكترونات غير الرابطة يؤثر على شكل الجزيء وقطبيته، مما يجعله جزيئًا قطبيًا.

خطوات الحل:

1. | المعطيات (من نص السؤال والصورة الضمنية) | المطلوب | |--------------------------------------------|---------| | - نفس تجربة البالون المشحون مع تيار الماء. | 1. رسم توضيحي للتوزيع الإلكتروني في جزيء الماء.<br>2. توضيح كيف يؤثر هذا التوزيع على ما حدث في الصورة (انحراف الماء). |
2. **المبدأ المستخدم:** **الشكل الجزيئي والتوزيع الإلكتروني** يحددان **قطبية الجزيء**. قطبيه الجزئيان هما المسؤولان عن تفاعله مع المجالات الكهربائية الخارجية.
3. **الخطوة 1: التوزيع الإلكتروني والشكل الجزيئي للماء (H₂O)** - **الذرة المركزية:** أكسجين (O)، عدده الذري 8، توزيعه الإلكتروني: $1s^2 2s^2 2p^4$. - **تكوين الروابط:** ترتبط ذرة الأكسجين بذرتي هيدروجين (H) برابطتين تساهميتان أحاديتين، باستخدام إلكترونين من $2p$. - **الأزواج الإلكترونية غير الرابطة:** يتبقى لذرة الأكسجين زوجان من الإلكترونات غير المشاركة في الروابط. **رسم توضيحي (وصف نصي):** الزوج غير الرابط (إلكترونات) \ O (أكسجين) / \ H H (هيدروجين) (هيدروجين) - **الشكل الهندسي:** بسبب وجود **زوجين غير رابطين**، يأخذ الجزيء شكل **زاوي (منحني)** بزاوية تقارب 104.5° بين ذرتي الهيدروجين.
4. **الخطوة 2: كيف يؤثر هذا التوزيع على ما حدث في الصورة (انحراف الماء)** - بسبب **الفرق العالي في السالبية الكهربائية** بين الأكسجين والهيدروجين، تكون **الروابط O-H قطبية**. - **نتيجة الشكل المنحني وتراكم الإلكترونات غير الرابطة حول الأكسجين:** 1. تتركز **شحنة سالبة جزئية (δ-)** حول ذرة الأكسجين. 2. تتركز **شحنة موجبة جزئية (δ+)** حول ذرتي الهيدروجين. - **عند اقتراب البالون المشحون (مثلًا سالب):** - تُجذب الأطراف **الموجبة جزئيًا** (نواحي H) في جزيئات الماء القريبة بقوة نحو البالون. - تُنفر الأطراف السالبة ولكنها أبعد. - هذا **التجاذب الانتقائي** هو ما يؤدي إلى انحراف تيار الماء نحو البالون.
5. **الإجابة النهائية:** يتخذ جزيء الماء شكلًا منحنياً بسبب أزواج الإلكترونات الحرة على الأكسجين، مما يخلق توزيعًا غير متناظر للشحنات الجزئية (سالب عند O وموجب عند H). هذه القطبية هي التي تجعل الجزيء يستجيب للمجال الكهربائي للبالون المشحون وينحني نحوه.

سؤال 34: توضح الصورة أعلاه غابة احترقت عندما ضرب البرق الشجر. صف التفاعل الكيميائي الذي يحدث عند احتراق الشجر، وهل هذا التفاعل طارد أم ماص للحرارة؟ ما معنى ذلك؟ وكيف يؤدي هذا إلى انتشار اللهب؟

الإجابة: احتراق الشجر تفاعل كيميائي طارد للحرارة. معنى ذلك أن التفاعل يطلق طاقة حرارية. يؤدي إطلاق الحرارة إلى تسخين المواد المحيطة، مما يسرع التفاعل ويؤدي إلى انتشار اللهب.

خطوات الحل:

1. | المعطيات (من نص السؤال والصورة) | المطلوب | |------------------------------------|---------| | - غابة تحترق بسبب البرق. | 1. وصف التفاعل الكيميائي للاحتراق.<br>2. تصنيفه (طارد أم ماص للحرارة) وشرح المعنى.<br>3. تفسير كيف يؤدي ذلك لانتشار اللهب. |
2. **المبدأ المستخدم:** **احتراق الخشب** هو تفاعل **أكسدة سريعة** للمواد العضوية (مثل السليلوز) مع أكسجين الهواء الجوي، مُطلقًا كمية كبيرة من الطاقة.
3. **الخطوة 1: وصف التفاعل الكيميائي للاحتراق** - **المعادلة العامة** (مبسطة): $\text{مركب عضوي (مثل السليلوز)} + O_2 \rightarrow CO_2 + H_2O + \text{طاقة (ضوء وحرارة)}$ - في حالة الخشب (الذي يحتوي أساسًا على الكربون والهيدروجين والأكسجين): - يتفاعل **الكربون** مع الأكسجين ليكون **ثاني أكسيد الكربون**. - يتفاعل **الهيدروجين** مع الأكسجين ليكون **بخار الماء**. > **ملاحظة:** التفاعل الفعلي معقد ويتضمن العديد من المركبات المتوسطة والدخان.
4. **الخطوة 2: تصنيف التفاعل وشرح معناه** - احتراق الخشب هو تفاعل **طارد للحرارة**. - **معنى "طارد للحرارة":** - التفاعل **يطلق طاقة** إلى الوسط المحيط على شكل **حرارة** و **ضوء** (اللهب). - يكون **فرق المحتوى الحراري ($\Delta H$) سالبًا** ($\Delta H < 0$). - الطاقة المنطلقة تكون مخزنة في روابط المواد المتفاعلة (الخشب و O₂) أكبر من الطاقة المخزنة في روابط النواتج (CO₂ و H₂O).
5. **الخطوة 3: تفسير كيفية انتشار اللهب** - عند بدء الاحتراق في نقطة (بسبب طاقة التنشيط من البرق): 1. **الحرارة المنطلقة** من التفاعل الأولي **ترفع درجة حرارة** أجزاء الخشب المجاورة والهواء المحيط. 2. هذه الحرارة توفر **طاقة التنشيط** اللازمة لبدء تفاعل الاحتراق في تلك الأجزاء الجديدة. 3. تستمر هذه **الحلقة التلقائية** (إطلاق حرارة → تسخين مواد جديدة → بدء تفاعل فيها → إطلاق حرارة أكثر) مما يؤدي إلى **انتشار سريع للهب** في كامل المادة القابلة للاشتعال. 4. حركة الهواء الساخن (التيارات الحملية) تساعد على نقل الحرارة والمواد المتفاعلة (الأكسجين) لتغذية انتشار النار.
6. **الإجابة النهائية:** الاحتراق تفاعل أكسدة طارد بشدة للطاقة، حيث تتحول مواد الوقود إلى ثاني أكسيد الكربون وبخار ماء مع انطلاق حرارة وضوء. تنتقل هذه الحرارة المنطلقة لتوفر طاقة بدء التفاعل لمواد مجاورة، مما يوسع منطقة الاشتعال وينشر اللهب.

سؤال 35: ما احتراق جذوع الأشجار تفاعل كيميائي، فما الذي يمنع حدوث هذا التفاعل الكيميائي عندما لا يكون هناك برق (تلقائيًا)؟

الإجابة: يمنع حدوث التفاعل الكيميائي عندما لا يكون هناك برق (تلقائيًا) بسبب عدم وجود طاقة تنشيط كافية لبدء التفاعل.

خطوات الحل:

1. | المعطيات | المطلوب | |----------|---------| | - احتراق جذوع الأشجار تفاعل كيميائي طارد للحرارة. | تفسير سبب عدم حدوث هذا التفاعل تلقائيًا (بدون برق) رغم أنه طارد للطاقة. |
2. **المبدأ المستخدم:** حتى **التفاعلات الطاردة للحرارة** (المفضلة طاقيًا) تحتاج إلى **طاقة تنشيط** معينة لبدئها. وجود أو عدم وجود هذه الطاقة هو الفيصل في حدوث التفاعل.
3. **الخطوة 1: فهم المفارقة الظاهرية** - التفاعل الطارد للحرارة يكون **$\Delta H < 0$**، مما يعني أن النواتج أكثر استقرارًا من المتفاعلات. - قد يظن الطالب أنه بما أن التفاعل مُطلق للطاقة، فيجب أن يحدث **تلقائيًا وفورًا**، ولكن هذا ليس صحيحًا دائمًا.
4. **الخطوة 2: شرح مفهوم طاقة التنشيط** - **طاقة التنشيط ($E_a$):** هي الحد الأدنى من الطاقة التي يجب أن تمتلكها جزيئات المتفاعلات حتى **تتصادم تصادمًا فعالًا** وتتمكن من كسر الروابط القديمة استعدادًا لتكوين روابط جديدة. - في حالة احتراق الخشب: - يجب أن تتصادم جزيئات الوقود (الخشب) مع جزيئات الأكسجين **بسرعة وطاقة كافية** لكسر الروابط في كليهما. - هذه الطاقة عالية نسبيًا، ولا تتوفر في الظروف العادية عند درجة حرارة الغرفة.
5. **الخطوة 3: تطبيق على سيناريو السؤال (بدون برق)** - في الظروف الطبيعية (بدون برق أو مصدر اشتعال): 1. درجة حرارة الخشب والهواء المحيط **منخفضة** (حوالي 25°م). 2. طاقة الحركة (الحرارة) للجزيئات **غير كافية** للتغلب على **حاجز طاقة التنشيط**. 3. لذلك، **لا يبدأ التفاعل**، ويبقى الخشب والأكسجين في حالة **استقرار حركي** رغم الاستقرار الحرماني للنواتج. - **دور البرق (أو الشرارة):** - يوفر **كمية هائلة من الطاقة الحرارية موضعيًا**، مما يرفع طاقة الجزيئات في نقطة محددة فوق طاقة التنشيط. - يبدأ التفاعل في تلك النقطة، ثم يستمر ذاتيًا كما وُصف في السؤال السابق.
6. **الإجابة النهائية:** يُمنع حدوث الاحتراق تلقائيًا بسبب وجود حاجز طاقي يعرف بطاقة التنشيط، وهو الحد الأدنى المطلوب لكسر روائق المواد المتفاعلة الأولية. في غياب البرق (أو أي مصدر اشتعال)، لا تمتلك الجزيئات هذه الطاقة الكافية، فيبقى التفاعل ممكنًا من الناحية الحرارمانية لكنه متعذر حركيًا.

سؤال 36: فسر كيف يمكن لسطح المادة المعرض للتفاعل أن يؤثر في سرعة التفاعل بين مادة وأخرى؟ أعط أمثلة.

الإجابة: زيادة مساحة السطح المعرض للتفاعل تزيد من سرعة التفاعل. أمثلة: حرق نشارة الخشب أسرع من حرق قطعة خشب كبيرة، وطحن السكر يجعله يذوب أسرع في الماء.

خطوات الحل:

1. | المعطيات | المطلوب | |----------|---------| | - الحديث عن عامل مؤثر في سرعة التفاعل. | 1. تفسير تأثير مساحة السطح المعرض على سرعة التفاعل.<br>2. إعطاء أمثلة توضيحية. |
2. **المبدأ المستخدم:** **نظرية التصادمات** تنص على أن التفاعل الكيميائي يحدث عند تصادم الجزيئات المتفاعلة بدرجة كافية من الطاقة والتوجيه الصحيح. **زيادة مساحة السطح** تزيد من فرص التصادمات.
3. **الخطوة 1: شرح العلاقة بين مساحة السطح وسرعة التفاعل** - معظم التفاعلات تحدث عند **السطح البيني** بين المتفاعلات (خاصة إذا كانت في أطوار مختلفة، مثل صلب-غاز أو صلب-سائل). - **زيادة مساحة السطح** تعني: 1. **زيادة عدد المواقع النشطة** على سطح المادة الصلبة التي يمكن أن يحدث عندها التلامس والتفاعل. 2. **زيادة عدد جزيئات المادة الصلبة المعرضة مباشرة للتفاعل** مع الجزيئات الأخرى (في المحلول أو الغاز). 3. وبالتالي **زيادة تكرارية التصادمات الفعالة** في وحدة الزمن، مما يرفع **معدل (سرعة) التفاعل**.
4. **الخطوة 2: أمثلة توضيحية مقارنة** | الحالة (متفاعل صلب) | مساحة السطح | تأثيرها على سرعة التفاعل | التطبيق العملي / المثال | |-------------------|-------------|--------------------------|--------------------------| | **قطعة خشب كبيرة** | صغيرة نسبيًا | التفاعل بطيء | احتراق جذع الشجرة يستغرق وقتًا طويلاً. | | **نشارة الخشب (نفس الكتلة)** | كبيرة جدًا | التفاعل سريع جدًا | نشارة الخشب تشتعل بسرعة وقد تنفجر إذا كانت منتشرة في الهواء. | | **مكعب سكر** | صغيرة | يذوب ببطء في الشاي. | | | **سكر مطحون (بودرة) (نفس الكتلة)** | كبيرة جدًا | يذوب بسرعة فائقة في الشاي. | | | **صفيحة حديد مصمتة** | صغيرة | يتأكسد سطحها فقط ببطء. | | | **صوف حديدي (Fe)** | كبيرة جدًا | يحترق بسرعة في الهواء (تفاعل سريع مع الأكسجين). | |
5. **الإجابة النهائية:** كلما زادت مساحة السطح المعرض للتفاعل، زاد عدد الجسيمات القادرة على التصادم المباشر، فتتسارع وتيرة التفاعل. هذا واضح عند مقارنة احتراق قطعة خشب كبيرة بنشارتها، أو ذوبان مكعب السكر مقابل مسحوقه.

سؤال 37: من التفاعلات التي تحدث في عملية تشكيل الزجاج اتحاد كربونات الكالسيوم CaCO3 والسيليكا SiO2 لتكوين سليكات الكالسيوم CaSiO3 وثاني أكسيد الكربون CO2: CaCO3 + SiO2 → CaSiO3 + CO2 صف هذا التفاعل مستخدمًا أسماء المواد الكيميائية، ثم وضح أي هذه الروابط تم كسرها، وكيفية ترتيب الذرات لتكوين روابط جديدة.

الإجابة: تفاعل كربونات الكالسيوم مع ثاني أكسيد السيليكون لتكوين سليكات الكالسيوم وثاني أكسيد الكربون. يتم كسر الروابط الأيونية في CaCO3 والروابط التساهمية في SiO2. تتكون روابط أيونية جديدة في CaSiO3 وروابط تساهمية جديدة في CO2.

خطوات الحل:

1. | المعطيات | المطلوب | |----------|---------| | - معادلة التفاعل: $CaCO_3 + SiO_2 \rightarrow CaSiO_3 + CO_2$ | 1. وصف التفاعل باستخدام أسماء المواد.<br>2. تحديد الروابط التي تُكسر.<br>3. شرح كيفية إعادة ترتيب الذرات لتكوين روابط جديدة. |
2. **المبدأ المستخدم:** في أي تفاعل كيميائي، **تُكسر روابط** في المتفاعلات وت**تكون روابط جديدة** في النواتج. نوع الروابط (أيونية، تساهمية) يعتمد على طبيعة العناصر المشاركة.
3. **الخطوة 1: وصف التفاعل باستخدام الأسماء الكيميائية** - **المتفاعلات:** 1. **كربونات الكالسيوم** (مركب أيوني). 2. **ثاني أكسيد السيليكون (السيليكا)** (مركب تساهمي شبكي). - **النواتج:** 1. **سليكات الكالسيوم** (مركب أيوني). 2. **غاز ثاني أكسيد الكربون** (مركب تساهمي). - ∴ **وصف التفاعل:** يتفاعل كربونات الكالسيوم الصلب مع ثاني أكسيد السيليكون الصلب عند درجات حرارة عالية (كما في صناعة الزجاج) لينتج سليكات الكالسيوم الصلب وغاز ثاني أكسيد الكربون.
4. **الخطوة 2: تحديد الروابط التي تُكسر في المتفاعلات** | المركب | نوعه العام | الروابط التي تُكسر | |---------|------------|---------------------| | $CaCO_3$ | **أيوني** (يحتوي على أيونات $Ca^{2+}$ و $CO_3^{2-}$) | 1. الروابط الأيونية بين $Ca^{2+}$ و $CO_3^{2-}$ تُضعف أو تُفصل.<br>2. داخل أيون الكربونات $CO_3^{2-}$، هناك **روابط تساهمية قطبية** بين C و O، وقد يُعاد ترتيبها. | | $SiO_2$ | **تساهمي شبكي عملاق** | الروابط التساهمية القوية **Si-O** في الشبكة ثلاثية الأبعاد للسيليكا تُكسر جزئيًا أو يُعاد ترتيبها. |
5. **الخطوة 3: شرح كيفية إعادة ترتيب الذرات وتكوين روابط جديدة** - عند التسخين، تكتسب الذرات طاقة كافية للبدء في إعادة التنظيم: 1. **أيون الكالسيوم $Ca^{2+}$** يتحرر من ارتباطه بأيون الكربونات ويتجه للارتباط بأيونات السليكات الجديدة. 2. من جزئي $CO_3^{2-}$ و $SiO_2$، تعاد ترتيب ذرات **Si** و **O** و **C**: - ذرات **الأكسجين** من شبكة $SiO_2$ وأيون $CO_3^{2-}$ تتشارك في تكوين **أيون سليكات معقد $SiO_3^{2-}$** (أو وحدات أكبر في الشبكة). - **أيون الكالسيوم $Ca^{2+}$** يرتبط بأيون السليكات برابطة **أيونية** قوية مكونًا $CaSiO_3$. - ذرة **الكربون** من $CO_3^{2-}$ ترتبط بذرتي **أكسجين** (إحداهما قد تأتي من $SiO_2$ أو من تفكك الكربونات نفسه) بتكوين **روابط تساهمية مزدوجة**، منتجة جزيء $CO_2$ الغازي الذي يهرب.
6. **الإجابة النهائية:** في هذا التفاعل، تضعف الروابط الأيونية في كربونات الكالسيوم والتساهمية في السيليكا. تعاد ترتيب ذرات الكالسيوم والأكسجين والسيليكون والكربون لتشكيل روابط أيونية جديدة في سليكات الكالسيوم وروابط تساهمية جديدة في جزيئات ثاني أكسيد الكربون.

ما التوزيع الإلكتروني لذرة الأرجون، ولماذا يُعد خيارًا مناسبًا لتوفير بيئة خالية من الأكسجين في التجارب؟

• أ) 2, 8, 8؛ لأنه عنصر فلزي نشط يتفاعل مع الأكسجين.
• ب) 2, 8, 8؛ لأنه غاز نبيل خامل وغلافه الخارجي مكتمل.
• ج) 2, 6, 10؛ لأنه غاز يميل لاكتساب الإلكترونات.
• د) 2, 8, 6؛ لأنه يمتلك إلكترونين غير رابطين.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: 2, 8, 8؛ لأنه غاز نبيل خامل وغلافه الخارجي مكتمل.

الشرح: 1. العدد الذري للأرجون هو 18، لذا فإن توزيع الإلكترونات هو 2 في المدار الأول، 8 في الثاني، و8 في الثالث. 2. الغلاف الخارجي المكتمل (8 إلكترونات) يجعل الأرجون غازًا نبيلًا (خاملًا) وغير فعال كيميائيًا. 3. هذه الخاصية تجعله مثاليًا لتوفير بيئة خالية من التفاعلات الكيميائية غير المرغوبة، مثل التفاعل مع الأكسجين.

تلميح: تذكر العدد الذري للأرجون وموقعه في الجدول الدوري (الغازات النبيلة).

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

ما تعريف الرابطة الأيونية، وكيف تنشأ في مركب كلوريد الصوديوم (NaCl)؟

• أ) قوة جذب بين أيونات موجبة وسالبة؛ تتكون بمشاركة الصوديوم والكلور للإلكترونات بالتساوي.
• ب) قوة جذب بين أيونات موجبة وسالبة؛ تتكون بفقدان الصوديوم إلكترونًا واكتساب الكلور له ثم التجاذب.
• ج) قوة جذب بين ذرات متعادلة؛ تتكون باندماج نووي لذرات الصوديوم والكلور.
• د) قوة جذب بين إلكترونات حرة ونواة موجبة؛ تتكون بمشاركة الإلكترونات بين فلزين.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: قوة جذب بين أيونات موجبة وسالبة؛ تتكون بفقدان الصوديوم إلكترونًا واكتساب الكلور له ثم التجاذب.

الشرح: 1. الرابطة الأيونية هي قوة تجاذب كهروستاتيكي بين أيونات موجبة وسالبة. 2. في NaCl، تفقد ذرة الصوديوم (فلز) إلكترونًا واحدًا لتكوين أيون موجب (Na+). 3. تكتسب ذرة الكلور (لافلز) هذا الإلكترون لتكوين أيون سالب (Cl-). 4. تتجاذب الأيونات المتعاكسة الشحنة بقوة لتكوين الرابطة الأيونية.

تلميح: تذكر انتقال الإلكترونات الكامل بين الفلزات واللافلزات.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

ما المقصود بالرابطة الفلزية، وما الخاصية الفيزيائية التي تفسرها بشكل رئيسي؟

• أ) هي قوة جذب بين أيونات الفلز الموجبة وبحر الإلكترونات الحرة؛ وتفسر التوصيل الكهربائي الجيد.
• ب) مشاركة الإلكترونات بين ذرتين لا فلزيتين؛ وتفسر درجة الانصهار المنخفضة.
• ج) انتقال الإلكترونات من فلز إلى لا فلز؛ وتفسر كونها عوازل للحرارة.
• د) تجاذب بين شحنات جزئية داخل جزيء؛ وتفسر عدم قابليتها للطرق والسحب.

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: هي قوة جذب بين أيونات الفلز الموجبة وبحر الإلكترونات الحرة؛ وتفسر التوصيل الكهربائي الجيد.

الشرح: 1. الرابطة الفلزية هي التجاذب بين أيونات الفلز الموجبة (نواة الذرات بعد فقدان إلكترونات التكافؤ) وبحر من الإلكترونات الحرة غير المتمركزة. 2. هذه الإلكترونات الحرة والمتحركة هي المسؤولة عن التوصيل الكهربائي والحراري الجيد في الفلزات، إضافة إلى خصائص أخرى مثل قابلية الطرق والسحب.

تلميح: فكر في نموذج بحر الإلكترونات وكيف يربط ذرات الفلزات ويؤثر على خصائصها.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

لماذا توجد الجزيئات القطبية ولا توجد المركبات الأيونية القطبية؟

• أ) الجزيئات القطبية تنشأ من تجاذب الأيونات الكاملة، والمركبات الأيونية لا تكون جزيئات منفردة.
• ب) الجزيئات القطبية تتكون من روابط تساهمية قطبية وشكل هندسي غير متماثل، بينما المركبات الأيونية شبكة بلورية من أيونات كاملة الشحنة.
• ج) الجزيئات القطبية تنتج عن تساوي الكهروسالبية، والمركبات الأيونية لا يمكنها أن تظهر شحنات جزئية.
• د) لا يوجد فرق جوهري، فكلاهما يمتلك توزيعًا غير متساوي للشحنات.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: الجزيئات القطبية تتكون من روابط تساهمية قطبية وشكل هندسي غير متماثل، بينما المركبات الأيونية شبكة بلورية من أيونات كاملة الشحنة.

الشرح: 1. الجزيئات القطبية (مثل الماء) تحتوي على روابط تساهمية قطبية (فرق في الكهروسالبية) وشكل هندسي غير متماثل، مما يؤدي إلى توزيع شحنات جزئية. 2. المركبات الأيونية تتكون من أيونات كاملة الشحنة (+1, -1, إلخ) ناتجة عن انتقال كامل للإلكترونات، وتترتب في شبكة بلورية وليست جزيئات منفردة. 3. لا يمكن وصف المركبات الأيونية بأنها 'جزيئات قطبية' بالمعنى التساهمي، لأن شحناتها كاملة وليست جزئية، ولا تكون جزيئات منفصلة.

تلميح: ركز على الفرق بين طبيعة الرابطة (تساهمية مقابل أيونية) وهيكل المركب (جزيء منفرد مقابل شبكة بلورية).

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

ما العامل الأساسي الذي يمنع احتراق جذوع الأشجار تلقائيًا (بدون مصدر اشتعال)؟

• أ) عدم وجود الأكسجين الكافي في الجو المحيط.
• ب) عدم توفر طاقة التنشيط الكافية لبدء التفاعل.
• ج) كون تفاعل الاحتراق ماصًا للحرارة ويحتاج طاقة مستمرة.
• د) استقرار المنتجات الناتجة من الاحتراق.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: عدم توفر طاقة التنشيط الكافية لبدء التفاعل.

الشرح: 1. احتراق الخشب هو تفاعل طارد للحرارة، ولكنه يحتاج إلى 'طاقة تنشيط' عالية للبدء. 2. طاقة التنشيط هي الحد الأدنى من الطاقة اللازمة لكسر الروابط في المتفاعلات (الخشب والأكسجين) وبدء التفاعل. 3. في الظروف العادية (بدون برق أو شرارة)، لا تتوفر هذه الطاقة، ولذلك لا يبدأ التفاعل تلقائيًا.

تلميح: حتى التفاعلات الطاردة للحرارة تحتاج إلى طاقة أولية لكسر الروابط والبدء.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

أي مجموعة في الجدول الدوري تسمى الهالوجينات؟ وما الخاصية التي تميزها؟

• أ) المجموعة 16، وتميل لاكتساب إلكترونين لتصل لحالة الاستقرار.
• ب) المجموعة 18، وتتميز بخمولها الكيميائي وعدم تفاعلها.
• ج) المجموعة 17، وتميل لاكتساب إلكترون واحد لتصل لحالة الاستقرار.
• د) المجموعة 1، وتميل لفقدان إلكترون واحد لتصل لحالة الاستقرار.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: المجموعة 17، وتميل لاكتساب إلكترون واحد لتصل لحالة الاستقرار.

الشرح: 1. الهالوجينات هي عناصر المجموعة 17 في الجدول الدوري. 2. لديها 7 إلكترونات تكافؤ. 3. تميل لاكتساب إلكترون واحد لإكمال غلافها الخارجي وتحقيق الاستقرار (قاعدة الثمانيات).

تلميح: تذكر عدد الإلكترونات في الغلاف الأخير لتلك المجموعة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

كيف تفسر الرابطة الفلزية قابلية الفلزات للطرق والسحب؟

• أ) أيونات الفلزات الموجبة ثابتة ومترابطة بقوة، مما يجعلها تتكسر بدلاً من التشكيل.
• ب) بسبب قوة التجاذب بين بحر الإلكترونات والأيونات الموجبة، مما يقاوم التشوه.
• ج) بحر الإلكترونات الساخنة يذيب الطبقات مما يسمح بالتشكيل.
• د) أيونات الفلزات الموجبة تنزلق في طبقات فوق بعضها، وبحر الإلكترونات يعيد توزيع نفسه للحفاظ على التجاذب.

الإجابة الصحيحة: d

الإجابة: أيونات الفلزات الموجبة تنزلق في طبقات فوق بعضها، وبحر الإلكترونات يعيد توزيع نفسه للحفاظ على التجاذب.

الشرح: 1. الرابطة الفلزية تتكون من أيونات فلزية موجبة وبحر من الإلكترونات الحرة. 2. عند الطرق أو السحب، تنزلق طبقات الأيونات الموجبة فوق بعضها. 3. بحر الإلكترونات يعيد توزيع نفسه حول الأيونات، مما يحافظ على قوة التجاذب ويمنع الفلز من التكسر.

تلميح: تذكر طبيعة بحر الإلكترونات المتحركة وقدرة الطبقات على الانزلاق.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

عند احتراق جذوع الأشجار في غابة، ما نوع التفاعل الكيميائي من حيث الطاقة، وما معنى ذلك؟

• أ) تفاعل ماص للحرارة، وهذا يعني أنه يمتص طاقة من الوسط المحيط على شكل حرارة.
• ب) تفاعل طارد للحرارة، وهذا يعني أنه يمتص طاقة من الوسط المحيط على شكل حرارة وضوء.
• ج) تفاعل طارد للحرارة، وهذا يعني أنه يطلق طاقة إلى الوسط المحيط على شكل حرارة وضوء.
• د) تفاعل ماص للحرارة، وهذا يعني أنه يطلق طاقة إلى الوسط المحيط ليصبح أبرد.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: تفاعل طارد للحرارة، وهذا يعني أنه يطلق طاقة إلى الوسط المحيط على شكل حرارة وضوء.

الشرح: 1. احتراق الأشجار هو تفاعل أكسدة سريع. 2. يصنف هذا التفاعل بأنه طارد للحرارة. 3. التفاعلات الطاردة للحرارة تطلق طاقة على شكل حرارة وضوء إلى الوسط المحيط، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة.

تلميح: فكر فيما إذا كان التفاعل يحتاج طاقة لبدئه أم يطلقها.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

ما العلاقة بين مساحة السطح المعرض للتفاعل وسرعة التفاعل الكيميائي؟

• أ) زيادة مساحة السطح تقلل من سرعة التفاعل لأن الجزيئات تتشتت.
• ب) مساحة السطح لا تؤثر على سرعة التفاعل إلا إذا كانت جميع المواد سائلة.
• ج) زيادة مساحة السطح المعرض للتفاعل تزيد من سرعة التفاعل بزيادة عدد التصادمات الفعالة.
• د) زيادة مساحة السطح تزيد من طاقة التنشيط المطلوبة للتفاعل، مما يبطئه.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: زيادة مساحة السطح المعرض للتفاعل تزيد من سرعة التفاعل بزيادة عدد التصادمات الفعالة.

الشرح: 1. التفاعلات الكيميائية تحدث عند تصادم الجزيئات المتفاعلة. 2. زيادة مساحة السطح للمتفاعلات الصلبة تزيد من عدد الجسيمات المعرضة للتفاعل. 3. هذا يؤدي إلى زيادة فرص التصادمات الفعالة بين المتفاعلات في وحدة الزمن، وبالتالي زيادة سرعة التفاعل.

تلميح: فكر في عدد الجزيئات التي يمكن أن تتفاعل عند زيادة السطح.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

في تفاعل تشكيل الزجاج: CaCO₃ + SiO₂ → CaSiO₃ + CO₂، ما أنواع الروابط التي تُكسر وتُكوّن؟

• أ) تُكسر الروابط التساهمية في CaCO₃ والأيونية في SiO₂، وتُكوّن روابط تساهمية في CaSiO₃ وأيونية في CO₂.
• ب) تُكسر الروابط الأيونية في CaCO₃ والتساهمية في SiO₂، وتُكوّن روابط أيونية في CaSiO₃ وتساهمية في CO₂.
• ج) تُكسر فقط الروابط التساهمية في كلا المتفاعلين، وتُكوّن روابط أيونية فقط في النواتج.
• د) تُكسر فقط الروابط الأيونية في كلا المتفاعلين، وتُكوّن روابط تساهمية فقط في النواتج.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: تُكسر الروابط الأيونية في CaCO₃ والتساهمية في SiO₂، وتُكوّن روابط أيونية في CaSiO₃ وتساهمية في CO₂.

الشرح: 1. في المتفاعلات، CaCO₃ (كربونات الكالسيوم) مركب أيوني، و SiO₂ (ثاني أكسيد السيليكون) مركب تساهمي شبكي. 2. تُكسر الروابط الأيونية في CaCO₃ والروابط التساهمية في SiO₂. 3. في النواتج، CaSiO₃ (سليكات الكالسيوم) مركب أيوني جديد، و CO₂ (ثاني أكسيد الكربون) جزيء تساهمي جديد.

تلميح: تذكر طبيعة المركبات الأيونية والتساهمية والعناصر المكونة لها.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: صعب