الكيمياء11 فصل أول

حل أسئلة مراجعة الدرس

1- الفكرةُ الرئيسةُ: أُوَضِّحُ سببَ اختلاف المواد في خصائصها الفيزيائيّة.

ترتيب الجزيئات في المواد المختلفة وذرات الغازات النبيلة بقوى تجاذب ذات أهمية كبيرة في تحديد خصائصها الفيزيائية .

---

2- أُوَضِّحُ المقصودَ بكلٍّ من: الرابطةِ الهيدروجينية، قوى لندن.

الرابطة  الهيدروجينية :قوى تجاذب تنشأ بين جزيئات تشارك فيها ذرة الهيدروجين المرتبطة في الجزيء برابطة تساهمية مع ذرة أخرى ذات سالبية كهربائية عالية مثل ذرات الأكسجين والنيتروجين والفلور .
قوى لندن :قوى تجاذب ضعيفة تنشأ نتيجة الاستقطاب اللحظي للجزيئات أو الذرات .

---

3- أُوَضِّحُ تكوُّنَ ثنائيِّ القطب اللحظيّ بين ذرّات الهيليوم (He).

أثناء حركة الإلكترونات في ذرة الهيليوم يحدث توزيع غير منتظم للإلكترونات في لحظة ما فتزداد الكثافة الإلكترونية عند أحد الأطراف وتظهر عليه شحنة. جزيئية سالبة ويظهر شحنة جزيئية موجبة على الطرف الآخر ويؤدي ذلك إلى حدوث استقطاب لحظي في الذرات المجاورة مما يؤدي إلى تكون ثنائي القطب اللحظي بين ذرات الهيليوم .

---

4- أُفَسِّرُ:

أ. درجة غليان المركب HOCH₂CH₂OH أعلى من درجة غليان المركب CH₃CH₂OH.

مركب ثنائي إيثيل الكحول يحتوي على مجموعتي هيدروكسيل ( كحول ) وذلك يزيد من عدد الروابط الهيدروجينية في المركب ويصبح أكثر تماسكاً من مركب الميثانول والذي يحتوي على مجموعة كحول واحدة .

ب. درجة غليان مركبات عناصر المجموعة الرابعة مرتبة على النحو الآتي:

(GeCl₄ ˃ SiCl₄ ˃ CCl₄).

جميع هذه المركبات غير قطبية ترتبط  جزيئات كل منها بقوى لندن حيث تزداد قوة التجاذب بينها بزيادة الكتلة المولية للمركبات وبالتالي فإنها تتطلب طاقة أكبر للتغلب على قوة التجاذب بين الجزيئات.

---

5- أُحَدِّدُ نوعَ قوى التجاذب بين جسيمات كلٍّ منَ الموادّ الآتية في الحالة السائلة:

${\mathrm{CH}}_2={\mathrm{CH}}_2 , \mathrm{HBr} , {\mathrm{CH}}_3{\mathrm{CH}}_2{\mathrm{NH}}_2 , \mathrm{He}$

$\mathrm{He} و {\mathrm{CH}}_2={\mathrm{CH}}_2$ : لندن.

$\mathrm{HBr}$ : ثنائية القطب.

${\mathrm{CH}}_3{\mathrm{CH}}_2{\mathrm{NH}}_2$ : هيدروجينة.

---

6- أُرَتِّبُ الموادَّ الآتيةَ تصاعديًّا نحسب تزايد قوّة التجاذب بين جزيئاتها في الحالة السائلة في الظروف نفسها: ${\mathrm{CH}}_3\mathrm{OH} , {\mathrm{CH}}_4 , \mathrm{HCl} , {\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_6$

${\mathrm{CH}}_4<{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_6<\mathrm{HCl}<{\mathrm{CH}}_3\mathrm{OH}$

---

7 - أصوغ فرضية: عن أثر الكتلة المولية للجُزَيْء في درجة الغليان للسائل ، ثم أصمم استقصاءً لاختبار فرضيتي، مُحدِّدًا فيه المغيرات المستقلة والتابعة والمضبوطة.

• كلما زادت الكتلة المولية زادت درجة الغليان
• المتغير المستقل هو الكتلة المولية
• المتغير التابع هو درجة الغليان

---

8 - السبب والنتيجة: ما سبب حدوث الاستقطاب اللحظي في ذرة العنصر؟

نتيجة توزيع الإلكترونات غير المنتظم في الجزيئات أو الذرات.

---

9 - أفسر: أحدد درجات غليان المركبات: (CH₄, SiH₄, GeH₄, SnH₄) ، ثم أبيّن سبب تفاوتها، مستعينًا بالرسم البياني في الشكل (41).

SnH₄:   _-50

GeH₄:  -90

SiH₄:   -110

CH₄:    -160

سبب التفاوت في درجات الغليان الكتلة المولية

(كل المركبات مرتبطة بقوى لندن) وكلما زادت الكتلة المولية تزداد درجة الغليان.

---

حلول أسئلة كتاب الأنشطة

تجربة 3: قوى التجاذب بين الجزيئات والخصائص الفيزيائية للمواد

الخلفية العلمية:

توجد الموادُّ المختلفة في الحالات الفيزيائيّة الثلاث: (الصُّلبة أو السائلة أو الغازيّة)، ويعتمد ذلك على المسافة الفاصلة بين الجُسَيمات وقوى التجاذب بينها، فجُسَيماتُ المادّة الصُّلبة متقاربةٌ جدًّا (متلاصقة) وقوى التجاذب بينها قويّة ما يجعلُها متراصَّةً ومتماسكة، أمّا المادّةُ السائلة أو الغازيّة، فتتميَّزُ جُسَيماتها بالحركة العشوائيّة (الحركة البراونيّة)، إلّ أنَّها تكون في الحالة الغازيّة أكثرَ حُريّة وعشوائيّة منها في الحالة السائلة، فجُسَيمات المادّة السائلة تكون متقاربةً ومتجاذبة بقوّة تسمح لها بالحركة والانتقال؛ ما يشيرُ إلى وجود قوى تجاذب بينها قويّةٍ نسبيًّا، فهي تبقى في حركة مستمرّة ومنجذبة نحو بعضها، في حين تكون قوى التجاذب بين جُسَيمات المادّة في الحالة الغازيّة شبه معدومة، وَمِنْ ثَمَّ، فإنَّها تتحرّكُ بصورة مستمرّة متباعدة عن بعضها، وذلك يفسِّرُ قدرة جُسَيمات الغاز على الانتقال والانتشار. كما تتأثَّرُ الخصائصُ الفيزيائيّة، مثل درجة انصهار الموادّ المختلفة ودرجة غليانها وطاقة تبخُّرها، سواء في الحالة الصُّلبة أو السائلة أو الغازيّة، بنوع قوى التجاذب بين الجُزَيئات وقوّتها.

الهدف: أستقصي أثرَ قوى التجاذب المختلفة في الخصائص الفيزيائية للموادّ.

المواد والأدوات:

أقلامُ تخطيط متعدّدةُ الألوان، مسطرة طويلة (30cm)، ورق بيانيّ، مصادر تعلُّم إلكترونيّة (الإنترنت).

إرشادات السلامة:

- أتَّبِعُ إرشاداتِ السلامةِ العامّة في المختبر.
- أرتدي معطفَ المختبر والنظاراتِ الواقيةَ والقُفّازات.

خطوات العمل:

1. أدرس جدول البيانات الآتي، ثم أجيب عن الأسئلة التي تليه:

الجواب

الجواب

 

2. أُحَدِّدُ نوعَ قوى التجاذب التي تربط جُسَيمات كُلٍّ من هذه الموادّ، ثمّ أُسجِّلُها في الجدول.

موضحة في الجدول

3. أُحَدِّدُ الحالةَ الفيزيائيّة للموادّ عند درجة حرارة الغرفة، ثمّ أُسجِّلُها في الجدول.

موضحة في الجدول

4. أرسُمُ بيانيًّا باستخدام برمجية إكسل العلاقة بين درجة الغليان والكتلة المولية لذرّات العناصر النبيلة.

5. أرسُمُ بيانيًّا: على ورقة الرسم البيانيّ نفسِها أرسمُ بِلَون مختلف العلاقة بين درجة الغليان والكتلة الموليّة للموادّ الأُخرى المذكورة في الجدول.

إجابة سؤال 4 وسؤال 5

 

التحليل والاستنتاج:

1. أُفَسِّرُ ارتفاعَ درجة غليان الماء مقارنةً معَ بقية مركبات عناصر المجموعة السادسة في الجدول.

لان جزيئات الماء ترتبط فيما بينها بروابط هيدروجينية وهي أقوى من القوى ثنائية القطب التي تربط جزيئات المواد الأخرى في المجموعة السادسة، مما يزيد من درجة غليان الماء.

2. أستنتجُ العلاقةَ بين الكتلة الموليّة للمادّة ودرجة غليان المادّة نفسِها، وعلاقة ذلك كُلِّهِ بقوى التجاذب.

تزداد درجة غليان المادة بزيادة الكتلة المولية وذلك ان زيادة الكتلة المولية يزيد من قوة التجاذب الناشئة عنها.

---

التجربة الإثرائية: قطبية الجزيئات

الخلفية العلمية:

يمكن للجُزَيئات التي ترتبط ذرّاتها بروابطَ تساهميّةٍ أن يكون لها عزمٌ قطبيّ، وتوصف بأنَّها جُزَيئاتٌ قطبيّة أو ثنائيّة القطب، ما يعني وجود شحنات جُزئيّة على طرفي الجُزَيء تجعلُها تتأثَّرُ بالمجال الكهرَبائيّ وتنجذب نحوَه، أمّا الجُزَيئاتُ التي ليس لها عزمٌ قطبيّ فتوصف بأنَّها غيرُ قطبيّة، وَمِنْ ثَمَّ، فهي لا تتأثَّرُ بالمجال الكهرَبائيّ.

الهدف: أستكشفُ قطبيّةَ بعض الجُزَيئات.

المواد والأدوات:

سحّاحتان، حاملان معدِنيّان، حوض زجاجيّ، مِخبار مدرّج، قِمع، قضيب بلاستيكي، قطعة مِنَ الصوف، ماء مُقَطَّر، الهكسان

إرشادات السلامة:

- أتَّبِعُ إرشاداتِ السلامةِ العامّة في المختبر.
- أرتدي معطفَ المختبر والنظاراتِ الواقيةَ والقُفّازات. الهدف: أستكشفُ قطبيّةَ بعض الجُزَيئات.

خطوات العمل:

1. أُثبِّتُ السحّاحة على الحامل المعدِنيّ، ثمَّ أضعُ تحتها حوضًا زجاجيًّا.

2. أضعُ 50mL مِنَ الماء في المخبار المدرّج.

3. أُثبِّتُ القُمعَ على فوّهة السحاحة، ثمّ أسكبُ بلطف الماءَ داخلَها.

4. أدلُكُ القضيبَ البلاستيكيَ بقطعة الصوف، ثمّ أفتحُ السحّاحة بحيث ينسكبُ منها الماءُ على شكل خيط رفيع، ثمّ أُقرِّبُ منه القضيبَ البلاستيكيَ، وَأُسَجِّلُ ملاحظاتي.

5. أُكَرِّرُ الخطواتِ السابقةَ باستخدام الهكسان السائل، وَأُسَجِّلُ ملاحظاتي.

التحليل والاستنتاج:

1. أُفَسِّرُ أثرَ دلك القضيب البلاستيكي بقطعة الصوف.

عند دلك قضيب البلاستيك بقطعة الصوف تنتقل شحنات سالبة من الصوف الى القضيب، مما يكسبه شحنة كهربائية سالبة.

2. أُحَدِّدُ السائلَ الذي ينجذبُ نحو القضيب البلاستيكيّ.

جزيئات الماء تنجذب نحو قضيب البلاستيك المشحون بشحنة سالبة. بينما لا تنجذب جزيئات الهكسان .

3. أستنتجُ السائل الذي له خصائصُ قطبيّة.

جزيئات الماء لها خصائص قطبية، لأنها تنجذب نحو قضيب البلاستيك المشحون بشحنة سالبة .