ملخص التفاعلات الكيميائية والمول كيمياء صف عاشر فصل أول

ملخص التفاعلات الكيميائية والمول كيمياء صف عاشر فصل أول

[ الدرس الأول : 1-5 : قياس المادة Measuring Matter ]

الفكرة الرئيسية :
يستعمل الكيميائيون المول لعد الذرات والأيونات ووحدات الصيغ الكيميائية.

الربط بواقع الحياة :
عندما يطلب منك عد زملائك في الفصل ستجد سهولة في ذلك . وستلاحظ في أمورك كلها أنه كلما صغرت المادة صعب العد

عد الجسيمات Counting Particles:
درست سابقاً أن الذرات تتفاعل معا بنسب عادية ثابتة لتكوين الجزيئات فمثلا تتحد ذرتا هيدروجين
H مع ذرة أكسجين O لتكوين جزيء H2O ، فكيف يمكن التعامل مع هذا التفاعل عملية ؟ وهل نستطيع قياس كتلة ذرة واحدة أو اثنتين في المختبر ؟

بما أن الذرات صغيرة جدا ولا يمكن عددها أو قياس كتلتها في المختبر فلا بد من إيجاد مقياس عملي لقياس كتل المواد بحيث تكون الكميات قابلة للقياس ويمكن التعامل معها مخبرية ، لذلك نحتاج إلى عدد كاف من الذرات للحصول على كتلة يمكن قياسها بالغرامات

استخدم الكيميائيون مصطلح المول كوحدة قياس عملية للمادة، إذ إن المول الواحد يكافئ 6.02×10 23 ذرة أو جزيء أو أيون من المادة وهذا العدد يسمى عدد أفوجادرو

هل تعلم
أن جميع سكان الأرض لو بدأوا بعد حبات القمح لقضوا حياتهم قبل أن يصلوا في العد إلى عدد أفوجادرو من الحبات
عدد أفوجادرو
602,213,670,000,000,000,000,000

[ الدرس الثاني : 2-5 : الكتلة والمول . Mass and the Mole ]

الفكرة الرئيسية :
يحتوي المول دائما على العدد نفسه من الجسيمات ، غير أن مولات المواد المختلفة لها كتل مختلفة.

الرابط مع واقع الحياة :
عند شراء درزن من البيض، بإمكانك اختيار أحجام مختلفة: صغيرة، وسط، وكبيرة. لا يؤثر حجم البيضة في عدد ما يحتويه الصندوق. وهذا وضع مشابه لحجم الذرات التي تكون المول.

(والكتلة المولية هي نفسها الكتلة الذرية ولكن بوحدة الجرام)

لاحظ الكتلة المولية g/mol
( الكتلة الذرية الجرامية لمول واحد)

عدد الذرات في الكتلة المولية للعنصر =   ( عدد أفوجادرو )

1/ أحسب عدد ذرات الهيدروجين إذا كانت كتلته المولية 1g ؟
عدد ذرات ذرة هيدروجين

2/ ما عدد ذرات الأكسجين إذا كانت كتلته المولية 16g ؟
عدد ذرات ذرة أكسجين.

3/ ما عدد ذرات الكربون إذا كانت كتلته الذرية الجراية 12g؟
عدد ذرات ذرة كربون.

– هل كتلة مول من H تساوي كتلة مول من O ولماذا؟
طبعا لا لأن كل عنصر له كتلة خاصة به

استخدام الكتلة المولية Using Molar Mass
تحويل المولات إلى كتلة

افرض أنه خلال عملك في المختبر الكيميائي احتجت إلى 3.00mol من النحاس Cu لتفاعل كيميائي، فكيف تقيس هذه الكمية؟
يمكن تحويل عدد مولات النحاس إلى كتلة مكافئة تقاس بالميزان. ولحساب كتلة عدد معين من المولات اضرب عدد المولات في الكتلة المولي

الربط مع علم الأحياء
يكتشف علماء الخلية بروتينات جديدة باستمرار. وبعد اكتشاف جزيء حيوي جديد يقوم عالم الأحياء بتعيين الكتلة المولية للمركب باستخدام تقنية مطياف الكتلة ،
الذي يوفر – بالإضافة إلى الكتلة المولية معلومات إضافية تساعد على الكشف عن التركيب الكيميائي للمركب.

التحويل بين الكتلة والذرات
إنك لا تستطيع أن تقوم بتحويل مباشر من كتلة المادة إلى عدد الجسيمات المكونة لها ، إذ لا بد أن تحول الكتلة إلى عدد مولات في البداية ، وهذه العملية المكونة من خطوتين موضحة في المثال 4-5

مثال 4-5 التحويل من الكتلة إلى ذرات:
الذهب Au هو أحد فلزات العملة ( النحاس ، والفضة ، والذهب ). ما عدد ذرات الذهب في عملة ذهبية كتلتها 31.1g علما بأن الكتلة المولية للذهب ( الكتلة الذرية الجرامية ) هي 196.97g/mol
عدد الذرات = عدد أفوجادرو x عدد المولات

[ الدرس الثالث : 3-5 : مولات المركبات Moles of Compounds ]

الفكرة الرئيسية :
يمكن حساب الكتلة المولية للمركب باستعمال صيغته الكيميائية، كما يمكن استعمال الكتلة المولية لتحويل الكتلة إلى مولات المركب.

الربط بواقع الحياة :
تخيل حقيبتين فحصتا في المطار ، وتبين أن أحدهما قد تجاوزت حد الوزن المسموح به. وبما أن وزن كل حقيبة يعتمد على مجموع الأشياء الموجودة بداخلها ، فإن تغيير هذه الأشياء يغير وزن كل منها.

الصيغة الكيميائية والمول :
الصيغة الكيميائية يشترط فيها
1/ أن تكون الصيغة متكافئة .
2/ استخدام حسابات المول من الصيغة حيث أعداد الذرات في الصيغة هي مولات الذرات في الصيغة فمثلا:۔

[ الدرس الرابع : 4-5 : الصيغة الأولية والصيغة الجزيئية. Empirical and Molecular Formulas ]

الفكرة الرئيسية :
الصيغة الجزيئية لمركب ما هي أكبر مضاعف لصيغته الأولية، وتضم أعدادا صحيحة فقط.

الربط بواقع الحياة :
هل لاحظت أن بعض المشروبات أو وجبات الطعام تحدد كمية السعرات الحرارية في جزء منها ( قطعة، ملعقة، g ml) فكيف يمكنك تحديد القيمة الكلية للسعرات الحرارية في عبوة أو الوجبة.

التركيب النسبي المئوي:
تحضر المركبات الجديد بكميات صغيرة من الكيميائي الصناعي ثم يقوم الكيميائي التحليلي بتحديد العناصر التي يحويها المركب، وتحديد نسبها المئوية بالكتلة. فالتحاليل الكتلية والحجمية هي إجراءات عملية مبنية على قياس كتل المواد الصلبة وحجوم السوائل.

التركيب النسبي المئوي من البيانات العملية
مثال: عينة من مركب كتلتها 100g تحتوي على 55g من عنصر X و 45g من عنصر Y فالنسبة المئوية بالكتلة لأي عنصر في المركب يمكن حسابها بقسمة كتلة العنصر على كتلة المركب والضرب في مئة

التركيب النسب المئوي من خلال الصيغة الكيميائية.
يمكن تحديد التركيب النسبي المئوي للمركب من خلال الصيغة الكيميائية
و باستخدام العلاقة التالية : النسبة المئوية بالكتلة

• هناك مواد لها خواص مختلفة تماما ولها نفس التركيب النسبي المئوي والعددي ( الصيغة الأولية ) مثل غاز الأستيلين وسائل البنزين لهما صيغة أولية واحدة ( CH)
• يتم إيجاد الصيغة الجزيئية بعد تعيين الصيغة الأولية

جهاز مطياف الكتلة :
جهاز يحدد الكتلة الجزيئية للمركب ( صلب ، سائل ، غاز) بدقة حيث تتحول المركبات إلى أيونات موجبة تمرر بين قطبين كهربائيين وقطبين مغناطيسيين لتحديد مسار الأيون ( المعتمد على الكتلة والشحنة ) و بالتالي الكتلة الجزيئية.

[ الدرس الخامس : 5-5 : صيغ الأملاح المائية Formulas of Hydrates ]

الفكرة الرئيسية :
الأملاح المائية هي مركبات أيونية صلبة فيها جزيئات ماء محتجزة.

الربط بواقع الحياة :
تعبأ بعض المنتجات، كالمعدات الإلكترونية، في صناديق سع أكياس صغيرة مكتوب عليها “مجفف “. تضبط هذه الأكياس الرطوبة بامتصاص الماء. ويحتوي بعضها مركبات أيونية تسمى الأملاح المائية

تحليل الأملاح المائية.
عند تسخين ملح مائي، تطرد جزيئات الماء تاركة وراءها الملح اللامائي.

كيف يمكن تحديد صيغة ملح مائي ؟
يجب أن تحسب عدد مولات الماء المرتبطة ب مول واحد من الملح المائي.

استعمالات الأملاح المائية.
من استعمالات الأملاح المائية تكوين جو جاف لحفظ المواد جافة.
مثل : يوضع ملح كلوريد الكالسيوم اللامائية في قعر أوعية محكمة الإغلاق تسمى المجففات يقوم بتكوين جوة جافة يمكن حفظ المواد الأخرى فيه جافة
مثل أخر : تضاف كبريتات الكالسيوم اللامائية إلى المذيبات العضوية كالإثير والكلوروفورم للحفاظ عليها خالية من الماء

من استعمالات الأملاح المائية
حفظ المعدات الإلكترونية والبصرية خاصة التي تشحن عبر البحار بالسفن ويكون ذلك بتعبئة أكياس من المجففات التي تمنع تأثير الرطوبة