مدارس رياض الإسلام الأهلية إدارة التخطيط والتطوير...
Post on 05-Jan-2016
633 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
1
إعداد
محمد سالم
تصميم
أسامة فاروق
2
نقدم لكم
أنقر هنا
3
الفـصل األول
] سرعة التفاعالت [الكيميـائيـة
اختفاء = معدل التفاعل سرعة
NO2
اختفاء = معدل التفاعل سرعة
CO
تكون = معدل التفاعل سرعة
NO
تكون = معدل التفاعل سرعة
CO2
التفاعل سرعة :تعريف ) في ) الناتجة أو المتفاعلة المواد تركيز كميات في التغير معدل
الزمن . وحدةسرعة تقاس كيف
؟ التفاعل أو المتفاعلة المواد إحدى اختفاء بمعدل تقاس
الناتجة . المواد إحدى تكون معدل
( هذا عن عبر أو ؟ التفاعل هذا سرعة تقاس كيف(التفاعل
CO + NO2 CO2 + NO N2 + 2O2 2 NO2
اختفاء = معدل التفاعل سرعةN2
اختفاء = معدل التفاعل سرعةO2
تكون = معدل التفاعل سرعةNO2
12
12
aA + bB cC
معدل = التفاعل سرعة Aاختفاء
اختفاء = معدل التفاعل سرعةB
تكون = معدل التفاعل سرعةC
1a
1b
1c
A + B C + Dناتجة مواد مواد
متفاعلة
5
التفاعل سرعة على المؤثرة العوامل
الحافزة المواد الحرارة المتفاعلة درجة المواد المتفاعلة تركيز المواد طبيعة
6
المواد- 1 طبيعة
1- : الفيزيائية بينما الحالة بعضها مع تتفاعل ال الصلبة المواد بعضالبوتاسيوم ) ) كبريتات تفاعل مثل تتفاعل مع( K2SO4محاليلها
الباريوم Ba)NO3(2. )نتراتالكيميائية : -2 عكس الصفات على الماء مع التفاعل شديد الصوديوم
الماغنسيوم .األيونات- 3 الجزيئات .تفاعل من أسرع والذرات الذرات من أسرعقلت -4 التفاعل .الروابطكلما سرعة زادت
الروابط- . كثيرة األيونات من أسرع البسيطة فاأليونات أ. الروابط- كثيرة الجزيئات من أسرع البسيطة الجزيئات ب
أمثلة :مع • البرمنجنات أيون فتفاعل
++ Fe مع البرمنجنات تفاعل من أسرع
األكساالت
C2O4--
. األكساالت في الروابط لكثرة
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O ميثان
2C4H10 + 13O2 8 CO2 + 10H2O البيوتان
عن: روابطه لقلة أسرع الميثان تفاعل جـالبيوتان
أم : الميثان تفاعل أسرع أيهما س؟ ولماذا ؟ البيوتان
--
] األكساالت]
7
التركيز- 2
متجانسة) ( تفاعالتوسط في تتم التي هي
من واحدة حالة في أي متجانسالمادة حاالت
/ / سائل) صلب مع صلب غاز مع غازسائل ( مع
على التفاعل سرعة تعتمدالتركيز
بالموالرية التركيز عن يعبر) سوائل)
بالضغط التركيز عن يعبرغازات) ( الجزئي
غيرمتجانسة) ( تفاعالتوسط في تتم التي هي
المادة حاالت من غيرمتجانس
مع) / سائل سائل مع صلبغاز ... (
على التفاعل سرعة تعتمدالتالمس منطقة مساحة
إلى التفاعالت تنقسم
المتجانسة غير التفاعالت على : أمثلة
لزيادة الحديد ساق من أسرع بمعدل تصدأ الحديد برادة. التالمس منطقة الخشبية مساحة الكتلة من أسرع بمعدل تحترق الخشب نشارة
. التالمس منطقة مساحة لزيادةمع يتفاعل الرخام الكتلة HCIمسحوق من أسرع بمعدل
مساحة لزيادة وذلك التالمس الرخامية . منطقة
8
الحرارة- 3 التفاعل درجة سرعة من تزيدالثالجات: . داخل األطعمة حفظ علل س
تفاعالت: سرعة من يقلل التبريد ألن جـفتبقى لألطعمة دون التحلل طويلة مدة
تفسد . أن
الطعام: . طهو من الضغط أواني تسرع علل سوهذا: الحرارة ارتفاع إلى يؤدي الضغط ارتفاع جـ
. التفاعل من يسرع
9
الحافزة- 4 المواد
تستهلك . :تعريفها أن دون التفاعل سرعة تزيد مواد
أمثلة :النشادر . صنع في الحديد أكاسيد
اإلنسان . جسم في اإلنزيماتتؤكسد العادم مرشح في محفزة السام COمواد
. CO2إلى السام غيرإلى الهيدروكربونات الماء . CO2وتتأكسد وبخار
الحافزة . :السموم المواد عمل تعوق مواد :مثال
النشادر- .1 صنع في الحديد أكاسيد عمل يعوق الكبريتفي- 2 تتحكم التي الحافزة المادة عمل يعوق الرصاص
السيارات . عادم
10
:فرضانالتفاعل( .1 لحدوث شرط التصادم
التفاعل الثانية سرعة في التصادمات عدد
]تفسير أثر العوامل المختلفة على سرعة التفاعل[g التصادم : ) (أوال نظرية
المثمر : التصادم لحدوث الالزمة الشروطمناسب( 1 اتجاه في المتصادمة الجزيئات تكون أن
التصادم . لحظة2 (. ط( التفاعل لحدوث تكفي الطاقة من كمية توفر
م (
مثمرة( .2 التصادمات كل ليستتفاعل) ( أي عنه ينتج ال المثمر وغير نواتج يعطي الذي هو المثمر
د جـ: حالة في المثمرة التصادمات <2عددد في المثمرة التصادمات 1عدد
د أن الرسم 1د <2حيث على المظلل الجزءط تمتلك التي الجزيئات هي
م
م ) ( : ط المنشطة األدنى الطاقة الحد هيالتفاعل . لحدوث الالزمة الطاقة من
عدد س: أن يوضح بياني منحنى ارسمتزداد المثمرة المتصادمة الجزيئات
الطاقة . بزيادة
المتفاعالت تركيز الجزيئات زيادة عدد تزيد :. يزيد المثمرة التصادمات زيادةالتفاعل سرعة
الحرارة زيادة للجزيئات مع الحركية الطاقة المثمرة :. تزداد التصادمات تزدادالتفاعل سرعة تزيد
11
االنتقالية ثانيا : الحالة نظرية
يكون تحدث التي التصادمات من gجدا قليل عدد أن في السبب تفسر. g مثمرا
: أن والسبب عليها وجب gمثمرا gاصطداما الجزيئات تصطدم لكي أنهواالتجاه المسافة حيث من البعض لبعضها بالنسبة مناسبة gأوضاعا تتخذ
عالية . طاقة يتطلب وهذا
المنشطة : منشط . الطاقة مركب إلى المتفاعلة المواد لتحويل الضرورية الطاقة هي
للحرارة ماص Hتفاعل) + ( =
الحافز أثر
** H: حرارةالتفاعل .
النشط : والناتجة المركب المتفاعلة المواد بين gوسطا وتركيبه ثابت غير. المواد هذه طاقة من أكبر وطاقته
من مالحظة : gبدال المتفاعلة المواد ليعطي المنشط المركب يتفكك قدالنواتج .
للحرارة طارد = ) H تفاعل)
مواد متفاعل
ة
ناتجة متفاعلة مواد مواد
مواد ناتجة
: ) النشطة ) االنتقالية الحالة المصطدمة تعريف الوحدات ترتبط الحاجز قمة عندكل من استقرارا أقل ارتباطا وجيزة المتفاعلة لفترة المواد
الناتجة . والمواد
12
H : التفاعل التفاعل . حرارة بواسطة الممتصة أو المنطلقة الحرارة هي
] تذكر أن [
H = – المحتوى للنواتج الحراري المحتوى بين الفرقالمتفاعلة للمواد الحراري
للنواتج الحراري المحتوى كان الحراري <إذا المحتوى للمتفاعالت.
للحرارة ) ماص (+H التفاعل
للنواتج الحراري المحتوى كان الحراري > وإذا المحتوىللمتفاعالت
للحرارة ) طارد ( ـــH التفاعل
13
التفاعل ) ( : ميكانيكية التفاعل سير التفاعل خط خطوات أي. التفاعل سرعة تحدد التي هي البطيئة الخطوة
+ H2 + 2 NO N2O ( بطيئة : )مثالH2O
H2 + N2O N2 + H2O ( سريعة)
قانون سرعة التفاعل
التفاعل :مثال التفاعل A +2B C في سرعة أن gعمليا [A ] وجد
التفاعل سرعة 2[B ] أن
التفاعل : .س سرعة قانون أوجدالتفاعل : الحل 2[ A [ × ] B ] سرعة
ثابت = × التفاعل 2[ A [ × ] B ] سرعة
ولكن • المتفاعلة المواد بتركيز تزداد التفاعل سرعة. دائما طردية ليست الزيادة
معرفة من بد ال خطوة من أكثر في تتم التي التفاعالتالتفاعل . سير خط
2H2 + 2 NO N2 + 2H2O بالجمع
ثابت = × ] التفاعل ] NO ]2× ] H2 سرعة
14
األول : السؤالعالمة ) وعالمة ( ) √ضع الصحيحة العبارة العبارة ( ×أمام أمام
يلي فيما الخطأ :الخطأ تصحيح معالتنشيط- . 1 طاقة زيادة على الحافزة المادة تعمل
) (على الحافزة المادة التنشيط .تقليلتعمل طاقة
في- 2 منها أكبر بسرعة الحار الشاي من فنجان في السكر يذوبالبارد .) ( الشاي من فنجان
التفاعل- 3 لسرعة المحددة الخطوة هي السريعة الخطوة) (
التفاعل .البطيئةالخطوة لسرعة المحددة الخطوة هي
أسرع- 4 كثيرة روابط تفكك يصاحبها التي للتفاعالت التفاعل سرعةيصاحبها التي التفاعالت أقل .من روابط تفكك
) (أبطؤ كثيرة روابط تفكك يصاحبها التي للتفاعالت التفاعل سرعة
يصاحبها التي التفاعالت أقل .من روابط تفكك
متجانس- 5 وسط في تتم التي التفاعالت هي المتجانسة التفاعالتالمادة . حاالت من واحدة حالة من
) (
] أسئلة وتمارين [
×
√
×
×
√
15
التالية : بالخطوات يمر ما تفاعل كان إذااألولى O3 O2 + O الخطوة
الثانية NO + O NO2الخطوة
األصلي* . التفاعل معادلة اكتب
O3 +NO O2 + NO2
الثاني : السؤال
تحلل* خطوة أن علمت إذا التفاعل لهذا التفاعل سرعة قانون اكتبالبطيئة . الخطوة هي األوزون
ثابت = × ] : الحل التفاعل [O3سرعة
:الحل
16
: الحلH2 + I2 2HI
× ثابت = التفاعل [I2] × [H2]سرعة. التفاعل سرعة تزيد. التفاعل سرعة تزيد التفاعل سرعة تزيد. التفاعل سرعة تقل. التفاعل سرعة تقل
غاز من أخرى كمية مع اليود غاز من معينة كمية مزجت إذا . الغازين أن علم وإذا واحد لتر سعته وعاء في الهيدروجين
الهيدروجين يوديد غاز ليكونا التفاعل HIيتفاعالن سرعة وأن ،مع gطرديا مع [H2]تتناسب gأيضا gطرديا قانون [I2]وتتناسب فاكتب
التفاعل : سرعة على يلي ما أثر بين ثم التفاعل سرعةالحرارة .• درجة ارتفاعفاعلة .• مادة التفاعل وسط إلى إضافةالهيدروجين .• غاز من كمية إضافةالتفاعل .• أثناء اليود غاز من كمية سحبالتفاعل .• وعاء حجم زيادة
السؤال الثالث :
17
يأتي : لما علل
حرارة- درجة عند اإلنسان جسم في السكر يتأكسد مئوية 37أ
في السكر حرق يحتاج من بينما أعلى حرارة درجات إلى المختبر
بكثير . ذلك
: الحل
اإلنسان . جسم في اإلنزيمات لوجود
مماثلة- خشب قطعة من أسرع بصورة الخشب نشارة تحترق ب
الكتلة . في لها
:الحل
الخشب . نشارة حالة في التالمس منطقة مساحة لزيادة
إلى – النظر بمجرد التفاعل سرعة بقانون التنبؤ يمكن ال ج
للتفاعل . الكيميائية المعادلة
:الحل
خطوة . من أكثر من gمكونا التفاعل يكون قد ألنه
الرابع : السؤال
18
.a أثناء للمواد الوضع طاقة تغير يمثل منحنى ارسماألتي : التفاعل
الخامس : السؤال
الحل :
C + D حرارة + A + Bيلي : ما الرسم على gموضحا
والناتجة .• المتفاعلة المواد طاقة مستوىالنشط .• المركب طاقة مستوىالتفاعل .• حرارة مقدارالمنشطة .• الطاقة مقدار
التفاعل- . وسط إلى حافزة مادة إضافة عند تطرأ التي التغيرات الرسم على وضح ب
*مط
19
األتي : للتفاعل السرعة ثابت كان إذا
B2A2م
1.251.251
1.251.502
1.501.503
0.31=1.25 × 1.25× 0.2 = 1سر0.37= 1.25 × 1.5 × 0.2 = 2سر 0.45= 1.5 × 1.5 × 0.2 = 3سر
السادس : السؤال
A2 + B2 A2B+ B
اآلتية :0.2يساوي العالقة حسب يعطي التفاعل سرعة وقانون [ × ثابت = التفاعل [A2 [ × ] B2سرعة
التالية : الحاالت في التفاعل سرعة فاحسب
الحل :
20
عالمة ) وعالمة ( ) √ضع الصحيحة العبارات يلي ( :×أمام فيما الخطأ العبارات أمام
التنشيط .1. طاقة من الحافزة المواد )تزيد
)
المتفاعلة .2. المواد جزيء في الروابط عدد بزيادة التفاعل سرعة )تزيد
)
الصلبة .3. الحالة في وهي بسهولة األمالح )تتفاعل
)
متجانس .4. تفاعل النيتروجين مع الهيدروجين )تفاعل
)
المساحة 5. على المتجانسة التفاعالت في التفاعل سرعة تعتمد
) التالمس) منطقة ()السطحية
الحافزة .6. المواد إعاقة على السموم )تعمل
)
كيميائي . 7. تفاعل حدوث إلى تصادم كل )يؤدي
)
الناتجة .8. والمواد المتفاعلة المواد طاقة من أعلى النشط المركب طاقة
()
.9. المتفاعلة والمواد الناتجة المواد طاقة بين الفرق هي التفاعل حرارة
()
المواد 10. أو المتفاعلة المواد يعطي أن يمكن المنشط المركب تكون عند
()الناتجة .
للتفاعل .11. السريعة الخطوة من التفاعل سرعة قانون تحديد يتم
()
تــدريــب
×
√
××
×√×√√
√×
21
الفـصل الثاني
[] االتزان الكيميائي
22
) عكسية ) تامة غير تفاعالت
g جزئيا المتفاعلة المواد تستهلك
غير ) تامة تفاعالتعكسية (
المواد تستهلك g تماما المتفاعلة
تحول] مدى حيث من التفاعالت تقسمنواتج [ إلى المتفاعلة المواد
H2+F2 2HFH2+ Br2 2HBr
23
CO + NO2 CO2 + NO نيتريك اكسيد) اللون ( )عديم اللون ( ) عديم محمر عديم ( )بني)اللون
) طردي) أمامي
؟ س- االتزان يحدث متى
خلفي ) عكسي)
المزيج . لون يثبت وهنا
االتزان : :تعريف حالةمتساوية . العكسيين التفاعلين سرعتا فيها تكون التي الحالة هي
االتزان) ( حالة طبيعة؟ : الماء في البوتاسيوم برمنجنات ذوبان عند االتزان يحدث متى س
الترسيب : = . سرعة الذوبان سرعة تكون عندما جـ؟ : الماء غليان عند االتزان يحدث متى س
التكثيف : = . سرعة التبخير سرعة تكون عندما جـ ) ( g مثال وبخاره الماء بين المادة حاالت بين االتزان حالة البخاري تعرف .بالضغط
التغير ) ( . -1 : مالحظات أو التفاعل توقف عدم أى نشط االتزانمغلقة- .2 أوعية في يتماالتزان- .3 عند ثابتة المواد تركيب نسب
العكسيين . التفاعلين سرعتا تتساوى عندما االتزان يحدث
جـ-
24
مع) ارسم س: التفاعل سرعة تغير يوضح منحنىاآلتي ( : للتفاعل الزمن
CO + NO2 CO2 + NO g تدريجيا وتقل كبيرة السرعة
وتزداد بطيئة السرعةgتدريجيا
الحل:
اتزان
25
االتزان) ( Kثابت
تركيز ضرب حاصلالناتجة المتفاعلة المواد المواد تركيز ضرب حاصل
االتزان* = ثابت قيمةمرفوع كل
أس إلى
يساوي في معاملها
المعادلة االتزان : الموزونة ثابت تعريف
سرعتا تكون عندما االتزان حالة عن يعبر ثابت مقدار هومتساويين . العكسيين التفاعلين
aA + bB cC + dD :مثال
]C[c × ]D[d
]A[a × ] B[b
K=
االتزان : ثابت أهميةمعينة مواد تحضير إمكانية مدى عن التنبؤ
االتزان] [ ثابت داللةاالتزان ثابت كان g ) < إذا نواتج (1كبيرا إلى تتحول المتفاعلة المواد معظم أن على دلاالتزان ثابت كان g )> إذا نواتج ( .1صغيرا إلى تتحول لم المتفاعلة المواد معظم أن على ذلك دل
إلى* = مرفوع منها كل الناتجة المواد تركيز ضرب حاصل بسطه كسر االتزان ثابت قيمةالموزونة المعادلة في معاملها يساوي أس
معاملها يساوي أس إلى مرفوع منها كل المتفاعلة المواد تركيز ضرب حاصل ومقامهالموزونة المعادلة في
26
التفاعل سرعة قانون من االتزان ثابت استنتاج
aA + bB cC + dD األول
الثانيثابت = األول التفاعل b × ] A [a [B ] × 1سرعة
ثابت = الثاني التفاعل c × ] D [d [C] × 2سرعة
سرعة = األول التفاعل سرعة تكون االتزان عندالثاني التفاعل
ثابت1
×[B]b × ]A[a = ثابت2
×[D]d × ]C[c
]C[c × ]D[d
]A[a × ]B[b
ثابت1
ثابت2
=
]C[c × ]D[d
]A[a × ]B[bK =
الثابت
27
األتية : : للتفاعالت االتزان ثابت اكتب س
Fe+++ ) aq ( + SCN-
) aq ( FeSCN++ ) aq (
[FeSCN++ ]
]Fe+++[ ]SCN- [KC = ) (بالتركيز عنه gمعبرا االتزان ثابت
AgCl)s( = Ag+ ) aq ( + Cl-
) aq (
Cu)s( + 2 Ag+) aq ( = Cu++
) aq ( + 2 Ag) s (
Kc = ]Ag+ [×] Cl– [
Kc =]Cu++ [
]Ag+[2
االتزان ثابت عن التعبير طرق
28
OH-)aq( + H+
) aq ( = H2O) L (
1
]OH-[ ]H+[
Kc =
:ملحوظاتمائي* = sصلب // = Lسائل // = gغاز // = aqمحلولالصلبة* السائل( )s (المادة الماء مثل في( Lوالمذيبات تكتب ال
فتركيزها االتزان .القانون ثابت في وداخل ثابت
29
االتزان : . ثابت عن عبر س
H2 ) g ( + I2 ) g ( 2HI ) g (
هل : ؟ KC = KPس التفاعل هذا فيالموالت : . لتساوي نعم جـ
؟ Kp = Kc ) R T ( nكيف n ) – = ( المتفاعالت النواتج الموالت فرق
Kp = Kc ) R T( صفر
Kp = Kc
P2 ) HI (
P) H2 ( × P) I2 (
KP = (بالضغط عنه gمعبرا اإلتزان ثابتالجزئي (
جـ :
30
االتزان: . ثابت عن عبر س
2NO2 )g( = N2O4 )g(
P)N2O4(
P2) NO2 (
KP =
KP = Kc ) R T ( n
KP = Kc ) R T(-1
هل : ؟ KP = Kcس التفاعل هذا فيالموالت : . تساوي لعدم ال جـ
؟ كيف
KP = Kc
جـ :
31
مثال : = )N2 )g( +2 O2 )gللتفاعل Kpاحسب 2NO2 )g(
هي االتزان عند للمواد الجزئية الضغوط كانت إذاكاآلتي :
NO2 O2 N2
جوي 0و12 2 ض
الحل :
P2)NO2(
P)N2( × P2)O2( =Kp
جوي 20= 1-ض
الغازي Kcاحسب مثال: للتفاعلN2 + O2 2NO وصل إذا الموالرية بوحدات
التالية : التراكيز عند لالتزانمن 0.2 من NO(( // 0.1موالر موالر 0.1 // (O2)موالر
(N2)من [NO]2 :الحل
]N2[× ] O2 [
=KC] 0.2[2
1 0و × 1 0و
= =4
=Kp
2)2(
2 0و × )1(2
32
كان: مثال 22 10 × 2.24هو 2CO + O2 2CO2للتفاعل Kpإذا
احسب , 1000درجةعند مطلقة Kc
Kp
n) R T ( = KC
=n 2 - 3 = -1المتفاعالت موالت النواتج موالت
:الحل
22 )10(× 2,24
-1)0,082 × 1000( =KC
84,1 ×10 24
=KC
33
* * : الكيميائي للتفاعل بالنسبة لوشاتليه أو مبدأ الضغط مثل ما مؤثر أثر إذاتفاعل على الحرارة درجة أو اتزان التركيز حالة في يسير كيميائي التفاعل فإن
. المؤثر هذا فعل يقاوم الذي االتجاه فيالعام :* * لوشاتلييه ما مبدأ لتغير اتزان حالة في المواد من مجموعة تعرضت إذا
للتغير مضادة عمليات يعتريها أثره .فإنه من لتقلل
؟ الثيوسيانات إضافة أثر ما
1: لوشاتليه- مبدأ حسباالتزان نحو : حالة التفاعل يتجه
األمام .تزيد : ) النواتج ( ++ FeSCNكمية
.تقل : ) المتفاعالت ( .+++Feكمية
ثابتة : . االتزان ثابت قيمة
التركيز- 1 أثر
Fe+++ + SCN- FeSCN++
أمامي
الثيوسياناتعكسي
االتزان- :2 قانون حسب
[FeSCN++ ]
]Fe+++[ ]SCN- [
Kc=
االتزان ثابت قيمة على وللمحافظة المقام يزيد الثيوسانات بإضافةذلك ويتم البسط زيادة يجب
من مزيد لألمام) ( ++FeSCN بتكون التفاعل يتجه ولذلك
Fe+++ + SCN - FeSCN++
أمامي
الثيوسياناتعكسي
االتزان حالة على المؤثرة العوامل
) ( تؤثر ال الحافزة المواد الحرارة التركيز درجة الضغط
34
H2O H2 + O2
)g( )g( )g(مول 1مول 1
الضغط : مثال زيادة أثر CO + NO2 CO2 + NO وضح
)g( )g( )g( )g(مول 2 مول2
االتزان :. ثابت قيمة وال االتزان حالة على يؤثر ال الضغط زيادة متساوية هنا ألن Kpالموالتالطرفين على متساويا التأثير
الضغط : مثال زيادة أثر وضح
12 االتزان** : سيكون ) حالة الضغط تأثير ألن العكسي االتجاه في التفاعل يسير
النواتج ( . على أكبر بشكل
الناتجة** : المواد تقل .كمية
المتفاعلة** : المواد االتزان** : تزيد .كمية ثابت ثابتة .قيمة
12
الضغط- 2الموالت عدد كان فإذا والنواتج المتفاعالت موالت عدد نحسب الضغط حالة في
االتزان . ثابت قيمة وال االتزان حالة على يؤثر ال الضغط فإن الطرفين في متساويا
األقل** إلى موالت األعلى من االتجاه في يسير التفاعل فإن الموالت عدد اختلفت إذا أماموالت .
N2 + 3H2 2NH3
)g( )g( )g(مول 4مول 2
الضغط : أخر مثال زيادة أثر وضح
االتزان** : على ) حالة أكبر بشكل سيكون الضغط ألن النواتج نحو التفاعل يسيرالمتفاعالت ( .
الناتجة** : المواد تزيد .كمية
المتفاعلة** : المواد االتزان** : تقل .كمية ثابت ثابتة .قيمة
35
الحرارة- 3 أثر
حرارة ) امتصاص أو انبعاث يصاحبها ال التي التفاعالت صفر = ( Hفيتتأثر . ال االتزان ثابت وقيمة االتزان حالة فإن
الحرارة : :مثال زيادة أثر + N2O4 حرارة 2NO2وضح )g( )g(
لوشاتلييه مبدأ للحرارة : حسب ماص الحرارة )+( Hالتفاعل وباعتبارمادة . وكأنها
CO +NO2 CO2 + NO :مثال
االتزان** : تتأثر . حالة الناتجة** :ال المواد تتأثر .كمية ال
المتفاعلة** : المواد تتأثر .كمية االتزان** : ال ثابت ثابتة .قيمة
االتزان** : األمام .حالة نحو التفاعل الناتجة** :يسير المواد تزيد .كمية
المتفاعلة** : المواد االتزان** : تقل .كمية ثابت تزيد .قيمة
والماصة . الطاردة التفاعالت في الحرارة تؤثر ولكن
طارد) ال ، متعادل تفاعلماص ( وال
للحرارة) ( ماص تفاعل
36
االتزان** : ( . حالة للخلف ) اليسار نحو التفاعل الناتجة** يسير المواد كميةتقل .:
المتفاعلة** : المواد االتزان** : تزيد .كمية ثابت تقل .قيمة
SO2 + O2 SO3 + حرارة )g( )g( )g(
أخر الحرارة: :مثال زيادة أثر 1وضح2
لوشاتلييه : مبدأ حسب
للحرارة طارد (- ) H التفاعلمادة وكأنها الحرارة وباعتبار
اآلتي الحظ من / : توضيح ينقص وما يزيد ما التفاعل يسير اتجاه أي فيثابت / الحرارة حالة في ينقص ) ( .المواد أم يزيد االتزان
انتبه في : هام ولكن ، االتزان ثابت قيمة تتأثر ال والتركيز الضغط حالة فيثابت قيمة تتأثر فقط الحرارة النقصان .حالة أو بالزيادة االتزان
للحرارة) ( طارد تفاعل
37
االتزان على ثابت أثره قيمة على أثرهاالتزان
المؤثر العامل
المتفاعالت تركيز زيادة
النواتج تركيز زيادة
المتفاعلة المواد ضغط زيادة
الناتجة المواد ضغط زيادة
التفاعل حرارة درجة زيادةالماص
التفاعل حرارة درجة زيادةالطارد
حافزة مادة إضافة
الحافزة- 4 المواد أثر
النسبة . بنفس العكسيين التفاعلين تسرع ألنها االتزان ثابت قيمة في وال االتزان حالة في تؤثر الالسموم : كذلك
تؤثر . ال السموم وبالتالي تؤثر ال الحافزة المواد ألن االتزان ثابت قيمة في وال االتزان في تؤثر ال
:تدريبثابت وقيمة االتزان حالة على المختلفة العوامل أثر بين
االتزان gمثال
يؤثر المتفاعالت / / ال وتقل النواتج فتزيد اليمين نحو التفاعل يسير
يؤثر / ال النواتج / وتقل المتفاعالت فتزيد اليسار نحو التفاعل يسير
يؤثر / / ال المتفاعالت وتقل النواتج تزيد اليمين نحو التفاعل يتجه
يؤثر النواتج / / ال وتقل المتفاعالت تزيد اليسار نحو التفاعل يتجه
المتفاعالت / / وتقل النواتج فتزيد اليمين نحو التفاعل االتزان يسير ثابت قيمة تزيد
/ النواتج / وتقل المتفاعالت فتزيد اليسار نحو التفاعل االتزان يسير ثابت قيمة تقل
تؤثر ال تؤثر ال
38
اآلتي: :س التفاعل في النشادر من كمية أكبر على للحصول المناسبة الظروف هي ماN2 + 3 H2 2 NH3 + حرارة
)g( )g( )g(
:الحل
م 500حرارة 1.
جوي 200إلى 100الضغط 2. ض
التفاعل ) ( 3. سرعة تزيد ألنها حديد أكسيد حافزة مادة
من 4. كل وزيادة مستمرة بصفة المتكون النشادر H2و N2 سحب
ثابتة .1( الخواصنشط .2()3. g تلقائيا االتزان تحقيقالمؤثر 4( فعل تعاكس المجموعة فإن خارجي مؤثر بفعل االتزان اختل إذا
لوشاتليية ) ( . مبدأ االتزان حالة إلى تعود حتىعلى 5( ويعتمد االتزان عند المجموعة لوصف طريقة هو االتزان ثابت
الحرارة , , . درجة النواتج المتفاعالت خواص
الكيميائي االتزان خواص
39
التفاعل ) ( :Qرائز
االتزان : .تعريفه حالة إلى بوصوله للتنبؤ التفاعل خالل ما لحظة في تحسب االتزان لثابت افتراضية قيمة هوالقيمة نقارن ال أم اتزان حالة في التفاعل هل هذه Qلمعرفة في
االتزان ثابت مع Kاللحظةكانت : فإذا
Q = K . اتزان حالة في التفاعل إذن Q< K لتقليل المتفاعالت نحو وسيتجه متزن غير التفاعل إذنQ.
Q>K لتزيد النواتج نحو وسيتجه متزن غير التفاعل . Qإذن
درجة قيمة : مثال عند االتزان هي : 699ثابت م Kp = 55.3
H2 + I2 2HI (g) (g) (g)
مزج تم من 0.7فإذا جوي من 0.02مع HIض كل من جوي ضH2 وI2 , ؟ اتجاه أى في و تغير يحدث هل
:الحلP2)HI(
P)H2( ×P)I2(Q =
(0.7)2
0.02 0.02×== 1225
واضح . هو كما االتزان ثابت وزاد تغير حدث نعمالطبيعي : . للوضع نفسه يعدل لكي العكسي االتجاه في يسير أن يجب إذن
للتفاعل التالي :
K > Q
40
] الكيميائي] االتزان على حسابات
االتزان .1( ثوابت ضرب حاصل يساوي الكلي االتزان ثابت فإن تفاعالت مجموعة من مركب التفاعل كان إذا
األول( 2 عكس الجديد االتزان ثابت فإن التفاعل اتجاه عكس إذا1
K1
K2 =
إلى 3( يرفع االتزان ثابت فإن ما بمعامل ما تفاعل ضرب إذاالمعامل يساوي أس
K2 = K12
:الخالصةنضرب جمع
ألس ضرب نرفعنعكس عكس
المسائل : لحل قاعدة
41
H2O2 H2O + O2
)g( )g( )g(
12
(7س
درجة ) هو( 5 800عند 10 × 6م-6
من , لكل االتزان ثابت فماحرارة ) درجة عند التاليين ؟( 5 800التفاعلين م
التفاعل اتزان ثابت كان إذا
الحل:
أ- 2 H2O2 2 H2O + O2
)g( )g( )g(ب-
O2 + 2 H2O 2 H2O2 )g( )g( )g(
االتزان = ) (11-10 × 3.6 = )2 (6-10 × 6ثابت
أن : تنسى النضرب جمعنا إذا
ألس نرفع ضربنا إذانعكس عكسنا إذا
االتزان = 10 10 × 2.7 = ثابت1
(6 × 10-6) 2
بـ- ضرب ألس :. 2أ 2نرفع
عكس- بـ :. ب ضرب ثم ألس:. 2نعكس 2نرفع
42
حرارة ( 10س درجة عند االتزان ثابت أن علم 25إذاالتالين للتفاعلين م
H2S + H2O H3O+
+ HS-
)g( )L( )aq( )aq(
HS-
+ H2O H3O+
+ S--
)aq( )L( )aq( )aq(
H2S +2H2O 2 H3O+ + S
--
(aq )( g( )L( )aq)
:الحل
K1= -7 10 × 1,1
K2= -14 10 × 1
االتزان = 10× 1,1 ثابت-7
× 1× 10 -14
=1,1 × 10-21
التفاعل . لهذا االتزان ثابت أوجد
نضرب:. جمع*
43
األولى × :توضيح المعادلة على 2بضرب جمعها ثمالثانية المعادلة
COCl2)g( CO)g( + Cl2)g(
مثال :
حرارة درجة عند5
ثابت 1000 فاحسب مطلقةللتفاعل االتزان
كان إذا
2CO2)g( 2CO )g( + O2)g(
0.329 = K1
24,2 ×2210 =K2
2COCl2)g( + O2)g( 2CO2)g( +2 Cl2)g(
الحل :
K3 = K12 × K2
K3 = 2)× ) 0.329 2×2210,24
K3 = 10 21 × 2.42
2COCl2 + O2 2CO2 +2 Cl2
2COCl2 2 CO +2 Cl2
2CO + O2 2CO2
بـ ) األول ألس 2ضرب نرفع (2إذن الثاني في نضربه إذن الثاني على جمعه ثم
44
موالت 1 1صفر البداية
س = 2س= 0.5أو
من : gموال نضع عندما من Aمثال مول سعته Bمع وعاء فكم 1في لتراالتزان عند المواد كان تراكيز K = 2إذا
A + B C للمعادلة الحل :
االتزان- 1س- 1س + 0 عند موالت س
س
) س- 1) )س-1(= Kc
2
1
س
)1-2 س + 2س (= 2س2س + 4-2س=
صفر = 2س +5 -2س2
المعادلة في (1) بالتعويض
س
1
1 -س1
س- 1
1(1) التركيز
[B] , [A] = = = 0.5 موالر1 -
س1
1 -5 ,0
1
الثانية الدرجة من المعادالت حل قانون باستخدام أو اآللة باستخدامأ 2
س= ب- + أجـ4 -2ب
45
مزج من 1إذا من 1 مع I2مول سعته H2مول مغلق وعاء لترات 10في: للتفاعل االتزان ثابت وكان
:مثال
H2 + I2 2 HI
)g( )g( )g(
:الحل
في 1 1صفر الموالتالمتفاعلة س- 1س- 1س 2 البداية الموالت
والناتجة س- 1س- 1س 2
101010
2]HI[
]H2[ ×]I2 [Kc =
عندما الهيدروجين ويوديد والهيدروجين اليود من كل تركيز احسباالتزان حالة إلى المجموعة تصل
H2 + I2 2 HI
)g( )g( )g(
2] [10
س2
9 = ] [
101 -
س] [
101 -
س
س2] [2 9 =
2] [1 -التربيعي س الجذر بأخذ
س23 = 1-
س
2 س3- 3س = 3س = 5 6,0 س =3
5= س
المعادلة ) في ( 1بالتعويض
(1)
[H2 ] , [I2 ] = = = 0.04 موالر10
س- 110
1 - 6,0
[HI ] = = =0.12 موالر10
س 210
2 ×6,0
K = 9
التركيز
46
من 2مزج من 3مع H2مول سعته I2مول مغلق وعاء لترات 10فيكمية كانت االتزان االتزان .3.6تساوي HIوعند ثابت قيمة احسب مول
:مثال
H2 + I2 2 HI
)g( )g( )g(
:الحل
في 2 3صفر الموالتس - - 2 + البداية س الموالت س
والناتجة المتفاعلةعند س- 2س- 3س 2 الموالت
االتزان
س- 2س- 3س 2 التركيز 101010
6,3 3 -8,1 2 -8,1 التركيز 101010
6,3 2,1 2,0 التركيز 101010
2]HI[
]H2[ ×]I2 [Kc = 54=
س = 2لكن 3.6
س = إذن1.8
=
3.610
3.610
1.210
0.210
×
×
47
االتزان] [ مسائل حل قواعد تجميع
القانون- 1 على مباشر ] [ × ] [حل
] [K=
اتزان حالة في مزيج أو متزن الخليط أن ذكر إذا
؟- 2 تغير يحدث هل سأل إذا الرائز نحسب] [ × ] [
] [Q=
عند- 3 المسألة في ذكر اتزان إذا حالة إلى ضغط . " " الوصول أو تركيز مسألة سواء س القيمة نفرض هنا االتزان ثابت ،احسب
بين- 4 Kpو Kcالعالقة KP = Kc ) R T ( n
القاعدة- : 5 حسب نعكس / / مسائل عكس إذا نرفع ضرب إذا نضرب جمع إذا
بـ نقارن ثمK
48
فإن- : االتزان إلى المواد وصول عند أاللحظة .1. هذه عند يتوقف التفاعلذلك .2. أثناء ملحوظة تغيرات يحدثفي 3. المنظورة الخواص تثبت
التفاعل .اتجاه 4. في أسرع التفاعل يكون
النواتج .تكوين
أسئلة وتمارين
فقرة( :2 لكل المتاحة الخيارات بين من الصحيحة اإلجابة اختر
قيمة- ما تفاعل في تساوي Kcب لهومعادلته 1
A )g( + B )g( = C )g( درجة Kpفإن عند تساوي .27له م
1
082,0 × 271.
1
082,0 × 3002.
1 ×0.082 × 300 3.
1 ×0.082 × 27 4.
؟ 1( الكيميائي االتزان دراسة أهمية ما
من : وافر قدر وإنتاج الكيميائية التفاعالت لحدوث الظروف أحسن تهيئة جـالصناعية . المنتجات
49
ثبوت- : بشرط الظروف تغيرت مهما ثابتة تبقى ما لتفاعل االتزان ثابت قيمة جـالحرارة .1. درجةللتفاعل .2. الكلي الضغطالتفاعل .3. في المشمولة المواد تراكيزالتفاعل .4. وعاء حجم
.a كمية HClنقص
.b كمية على يؤثر الHCl
كمية تزيد ـ HClجـ
المعادلة( 3 حسب الهيدروجين كلوريد ليكونا الكلور مع الهيدروجين يتفاعل
H2 + Cl2 2 HCl +حرارة (g) ( g) ( g ) كلوريد كمية على يأتي ما أثر ما؟ المتكونة الهيدروجين
.a. الحرارة ارتفاع
.b فيه يجرى gحجما أصغر وعاء استخدامالتفاعل .
من - مزيد إضافة االتزان . CL2جـ بعد :الحل
50
؟( 4 الكيميائي االتزان حالة خواص على الحافزة للمواد السامة المواد أثر ما :الحل
N2O4 + 2 حرارة NO2
)g( )g(
غاز( 5 األتي :N2O4ينحل للتفاعل gوفقا النيتروجين أكسيد ثاني ليعطي
مناسبة : بإجابات األتي الجدول فراغات امأل
غاز انحالل سرعةN2O4
االتزان ثابت قيمةمن gكال تركيزعند الغازين
االتزان
على أثرهالمؤثر
درجة ارتفاعالحرارة
تركيز N2O4زيادةدرجة ثبوت عند
الحرارة
يزيد NO2تركيز
يقل N2O4و
تزيديزيد
تتاثر تزيدال
تـــؤثــــر . ال
يزيد NO2تركيز
يقل N2O4و
51
الهيدروجيني( 6 األمونيوم كبريتيد مادة غازي NH4HSتنحل إلى الصلبةالهيدروجين : وكبريتيد النشادر
NH4HS)s( = NH3)g( + H2S)g(
اتزان( حالة إلى تصل فإنها مغلق وعاء في الصلب الملح من كمية تركنا إذا أضغطا . أضفنا إذا يحدث ماذا معينة حرارة درجة عند منها المنبعثة الغازات معأكثر الجديد االتزان عند النشادر ضغط يكون هل ؟ النشادر غاز من واحدا جويا
؟ له مساويا أم واحد جوي ضغط من أقل أو
من( كمية أضفنا ، الحرارة درجة نغير أن ودون االتزان حالة بلوغ بعد بعلى . ذلك أثر ما المجموعة على الصلب الهيدروجيني األمونيوم كبريتيد
؟ الهيدروجين وكبريتيد النشادر من كل تركيز
ألنه( ) جـ: واحد جوي ضغط من أكثر الجديد االتزان عند النشادر ضغط يصبح أبنفس يقل لن قل بها ( .مهما زاد التي النسبة
تركيزهما( . في يؤثر ال الصلبة المادة من المزيد ألن ، تؤثر ال ب
صلبة .:ملحوظة مادة زيادة من الضغط على اثر أي يهمل
52
من( :8 لكل الكيميائي االتزان قانون اكتب
N2+ 3H2 = 2NH3(g( )g )( g)أ-
CO + NO2 = CO2+ NO )g( )g( )g( )g(
-ب
- CH3COOH + H2O = H3O++ CH3COOH
)aq( )L( )aq( )aq(
جـ -
2H2O = H3O+ + OH
-
( L( )aq( )aq)
د -
H2O+ NH3 = NH4 + OH-
( L( )aq( )aq( )aq) NH4[و -
+[ ×] OH
-[
]NH3[KC=
]H3O+[ ×] CH3COO
-[
]CH3COOH[KC =
P2 )NH3(
P)N 2 ( ×
P3 )H2(
Kp=
P)CO2(× P)NO(
P)CO ( ×
P)NO2(Kp =
Kc = ]H3O+[ ×] OH
-[
الحل :
53
الثابتين( 9 بين العالقة في Kp, Kcأوجدالمعادلتين:
CO+ NO2 CO2 + NO )g( )g( )g( )g(
ب-
3H2+ N2 = 2NH3 )g( )g( )g(
:الحلالموالت -أ ) Kp = Kc ) R Tتساوي
n
n = صفر الموالت فرق هي
:. Kp = Kc
الموالت- تساوي عدم ) Kp = Kc ) R T بn
Kp = Kc ) R T (-2
Kp = Kc
أ-
n = الموالت فرق 2 = -4- 2هي
مول 4مول2
Kp = Kc ) R T ( n
) Kp = Kc ) R T صفر
[ (R T) صفر = 1] ألن
54
اإلتزان حالة إلى الوصول عند الغازات من كل تركيز فاحسبتخلط من 1عندما من 1مع COمول سعته H2Oمول وعاء 2في
الدرجة . نفس إلى يسخن عندما لتر
درجة( 11 عند التالي للتفاعل االتزان ثابت أن علم هو 2000إذا 0, 227 مطلقة
CO)g(+ H2O)g( = H2)g( + CO2)g(
)CO)g(+ H2O)g( = H2)g( + CO2)g :الحل
س االتزان- 1س- 1س عند الموالت س
صفر + البداية 1 1صفر في الموالتوالناتج+ + - - المتفاعلة الموالت س س س س
س التركيز- 1س- 1س س2222
]H2[ ×] CO2[
]CO[×] H2O[Kc= 227 ,0 = 2
س2
س×
2س - 1
2×س - 1
(1 – 2س(
227 ,0 =2س
(1) س – 48 ,0 =
الجذر س بأخذالتربيعي
0.48س = 0.48س + 0.48س = 1.48 مول0.3س =
س 0.48- 0.48س =
موالر 0.35 = = = [ H2O] , [ CO]تركيز 1-0.3
2 س- 1
2
موالر H2 = = = 0.15] [= [ CO2]تركيز 0.32
س2
1
في التعويض ثم(1معادلة )
55
2NO + O2 = 2NO2 االتزان ثابت K = 6.45× 10وكانت
:الحل2NO + O2 = 2NO2 0.1 0.1 0.1 عند الموالت
االتزان1 ,0
11 ,0
11 ,0
1التركيز
]NO2[ 2
]NO[ 2×] O2[
Q = 10 =
تركيز يزداد ذلك وعند الطردي االتجاه في التفاعل يسير أن يجب تركيز NO2أي .NOو O2ويقلاألصلي . اتزانها حالة إلى المجموعة تصل حتى
=0.1×0.1
0.10.10.1 × ×
درجة( 12 عند األكسجين مع يتفاعل النيتريك أكسيد أن علم المعادلة :500إذا حسب مطلقة
خلطنا من 0.1فإذا NOمولخلطنا من 0.1فإذا O2مول
خلطنا من 0.1فإذا NO2مول
؟ الوقت مع تركيزه يزيد منهما وأي ؟ منظور تغير يحدث فهل لتر سعته مقفل وعاء في
56
2HBr )g( H2 )g( + Br2 )g( g :أوال
44
×
× =
44
2 25, 1
0.50.5
يحوي( 13 معينة حرارة درجة عند كيميائي اتزان حالة في من 2مزيج Br2مولمن 1.25 , من H2 , 0.5مول سعته HBrمول إناء ثابت . 4في احسب لتر
التفاعلين : من لكل االتزان2HBr )g( H2 )g( + Br2 )g( : g أوال
)H2)g( + Br2)g( HBr)gثانيا :12 :الحل
االتزان 0.5 1 ,25 2 عند الموالتالتركيز 0.5 1 ,25 2
444
]H2[ ×] Br 2[
]HBr[ 2
Kc = 10 =
K = ) ( = 0.12إذن 1
101
z وضرب × :ثانيا معكوس الثاني التفاعل
ويكون يعكس أس= Kإذن إلى نرفعها ثم
21
101
21
12
57
Kp = Kc ) R T ( n
21.1
668 × 0.082((-1
P)COCl2 (
P)CO ( ×
P)Cl2(Kp=
CO)g( + Cl2)g( = COCl2)g(
لغاز( 14 الجزئي ولغاز , 0.46يساوي Cl2 الضغط gجويا gضغطاCO يساوي0.45 , g جويا gضغطا
حرارة درجة وفي االتزان حالة عند للمزيج الكلي م 395والضغطg 0.58يساوي جويا gضغطا
قيمة- احسب ، Kpأ Kc
وقيمة- االتزان حالة على والحافز الضغط زيادة أثر بين باإلتزان . )CO)g( + Cl2)g( = COCl2)g :الحلثابت
البداية 0.45 0.46صفر في ضغط
0.33 0.13 0.12
والناتج+ - - التفاعل ضغط س س سعند – 0.45س- 0.46س ضغط س
االتزاناالتزان 0.45-0.33 0.46-0.33 0.33 عند ضغط
س = + لكن + 0.46ض س – 0.45س – س – 0.91= 0.58
جوي 0.33س = ض
=0.33
0.13 × 0.12 21.1=
Kp
) R T ( n
Kc= 1155.7==
(395 + 273)R T
58
الضغط ب- النواتج* زيادة نحو التفاعل يتجهالنواتج* تزيد
المتفاعالت * تقلاالتزان * . ثابت قيمة تتأثر الالحافز : زيادة
االتزان . حالة تتأثر الاالتزان . ثابت قيمة تتأثر ال
CO)g( + Cl2)g( = COCl2)g(
مول 2 مول 1
59
CH3COOH )aq( + C2H5OH )aq( = CH3COOC2H5 )aq( + H2O)L(
مع 1مزج( 15 الخل حمض من درجة ) 1مول في اإليثانول من فكان ( 5 225مول مالمزيج وعند 1حجم أن لتر وجد الحاصل التفاعل مواد بين االتزان
يحوي التفاعل الناتجين 2/3وعاء والماء اإلستر من كل من مول
األتي : التفاعل وفق
CH3COOH )aq( + C2H5OH )aq( = CH3COOC2H5 )aq( + H2O)L(
االتزان- ثابت قيمة احسب للتفاعل .Kcأ
مزج- إذا الدرجة 3ب نفس عند واإليثانول الحمض من كل من مولالمزيج حجم بأن gعلما االتزان عند منهما كل تركيز لتر .2فاحسب
( الحل أ :
س االتزان س- 1س- 1س عند الموالت
صفر البداية 1 1صفر في الموالت
التركيز 2- 1 2- 1 2 2 3
التركيز 0.33 0.33 0.66 0.66
]CH3COOC2H5[
]CH3COOH[×] C2H5OH[Kc =
0.33 × 0.33
0.66= =16-موالر
333
) استر)
60
CH3COOH )aq( + C2H5OH )aq( = CH3COOC2H5 )aq( + H2O)L(
س االتزان س- 3س- 3س عند الموالت
صفر البداية 3 3صفر في الموالت
ب-
س التركيزس – 3س- 3س
2222
]CH3COOC2H5[
]CH3COOH[×] C2H5OH[Kc = 3 -
2 س3 -
× 2 س
س2=
(3 –
2س( 2
س =6
(3 – 2س(
س 2 =6
س + 6 – 9 2س
س 2 =6 س + 36 – 54س= 2
2س6
= 54س + 38 -2س 6صفر
س = 4.1س= 2.1أو
(1)
المعادلة في (1)بالتعويض = : س , األستر الماء موالر 1.05 = 2.1تركيز
اإليثانول , : الخل حمض موالر 0.45 = 2.1 - 3س- = 3تركيز22
22
باآللة أو بالمميز
61
س = 1.2س= 0.8أو
غاز 2وضع( 16 من سعته NO2مول إناء االتزان 1في حالة إلى وصل حتى وترك لتر
2N02)g( = N2O4)g(
االتزان = ثابت أن علمت غاز 7.15إذا تركيز هو ؟ NO2فما االتزان عند
)2N02)g( = N2O4)g :الحل
والمتفاعل 2س+ - الناتج س
البداية 2صفر في
اإلتزان 2-2س عند س
]N2O4[2]N02[
Kc =س
2) س2 -2 (Kc = = 7.15
س
س + 8 -4 2س4
= 7.15 2س28.6س + 57.20 – 28.6س =
صفر = 28.6س + 58.2 - 2س 28.6
موالر 0.4= 0.8× 2- 2=س2 -2 =[N02]تركيز
(1 )
المعادلة في (1)بالتعويض
باآللة أو بالمميز
62
إلنتاج( 17 الحراري تحللها بسبب عديدة استخدامات الصوديوم المعادلة : CO2لبيكربونات حسب
حرارة درجة 125عند5
قيمة تكون Kp= 10م3 × 2.6
ضغط2
غازي من لكل الجزئي الضغط عند CO2, H2O فما؟ االتزان
2NaHCO3)s( = Na2CO3)s( + CO2)g( + H2O)g(
:الحل
في ألنهما الضغط في متساويان الغازانالحرارة درجة .نفس
Kp = P ) CO2( ×P )H2O (
2.6 × 10 3
= 2
P
= P 50.99 ضغط
الجذر بأخذالتربيعي
63
الفـصل الثالث
] المحاليل الموصلة للكهرباء [) اإللكتروليتات (
64
*g جزئيا تتحول التي المواد هيأيونات إلى
الماء , مثل الخل حمض
الكهربائي] [ للتيار توصيلها حيث من المواد تقسيم
ال ) موصلة غير مواد (إلكتروليتات
موصلة موادإلكتروليتات) (
التوصيل جيدةكليا* تتحول التي المواد هي
أيونات إلىالتي مثل األمالح معظم
الماء في تذوبHCl ومثل
HCl H+ + Cl
-
التوصيل ضعيفة
محاليلها التي المواد هيلعدم الكهرباء توصل ال
أيونات . وجودالسكر : مثل محلول
التي المواد هيتوصل محاليلهالوجود الكهرباء
أيونات
CH3COOH CH3COO- + H
+
H2O OH- + H
+
حمض الخل
ماء
65
غير : السكر محلول بينما للكهرباء جيد موصل الطعام ملح محلول علل سللكهرباء . موصل
:الحلإلى يتفكك الماء في يذوب عندما ألنه للكهرباء موصل الطعام ملح
موجبة ) سالبة( )+Naأيونات ومحاطة( -Clوأيونات الماء في تسبحNaCl Naبجزيئاته.
+ + Cl
-H2O
السكر : محلولالكهربائي التيار تنقل أيونات توجد ال وبالتالي تتأين أو تتفكك أن دون الماء في تسبح جزيئاته فإن
والتأين] [ التفكك
الحركة . :التفكك حرة أيونات إلى األيوني المركب تحولNaCl Na
+ + Cl
-H2O
أيوني) ( مركب
الحركة ) ( . :التأين حرة ايونات إلى تساهمي األيوني غير المركب تحول
أمثلة : . ذكر مع ؟ والتأين التفكك بين الفرق ما س
HCl H
+ + Cl
-
H2O
تساهمي) ( مركب
66
األحماضالقواعد
مثل
التعريف
الخواص
األحماض] والقواعد [
} HNO3 - H2SO4 – HCl } أحماضقوية
H3PO4 ) الفسفوريك )حمض
CH3COOH )) الخل ) األستيك حمض
Mg)OH(2 - KOH – NaOH Ba)OH(2 ) باريوم )هيدروكسيد{) صوديوم قواعد { NH3 )أمونيا( - Na2CO3)كربوناتفي ضعيفة تتأين التي المواد هي
وتعطي بروتون) (+Hالماءلتعطي الماء في تتفكك التي المواد –OH هي
الهيدروجين عنصر بها
وتعطي ) الماء في Hتتفكك+
الكهرباء( وتعطي وتوصل الماء في OHتذوب–
الكهرباء وتوصل
ويتصاعد الخارصين مع تتفاعلH2غاز
Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2
ماء + ملح وتكون األحماض مع تتفاعل
األحمر اللون إلى الشمس تباع تحول
حمضي مر مذاقها مذاقها
) ناعم ) صابوني ملمسها
األزرق اللون إلى الشمس تباع تحول
ضعيفة أحماض
قوية قواعد
67
كربونات: جـ وتعطي تتفكك ألنها
أيون وتعطي الماء مع تتفاعل والكربوناتمباشر ) ( غير هيدروكسيد
H2O
Na2CO3 2Na +
+ CO3 - -
هيدروكسيد: . س على تحتوي ال أنها رغم قاعدية الصوديوم كربونات علل
CO3
- - )aq(
+ H2O)L( H CO3
-
)aq( +OH -
)aq(هيدروك
سيد
68
Zn)OH(2 + 2OH - Zn)OH (4
--
كحمض قاعدة
التعادل : تعريفتزول وكذلك الحمض من الحمضية الصفة تزول الحمض مع القاعدة باتحاد
القاعدية القاعدة .الصفة من
التعادل] واألدلة [
المتعادل : المحلولصفات من يخلو والذي بالقاعدة الحمض معادلة من الناتج المحلول هو
. والقاعدة :المعايرةالحمضقاعدة من بكمية معروف تركيز ذا حمض من معينة كمية معادلة عند
العكس أو مجهول تركيز :األدلةذاتفي تؤثر وال الهيدروجين أيون تركيز درجة من محدد مجال في لونها يتغير مواد
التفاعل . سير. مثل الشمس حمضي تباع أحمر ) (وسط
قلوي وسطأزرق) (
متعادل وسطبنفسجي) (
المترددة ] [الموادخواصها . :تعريفها وتفقدها القاعدة مع وتتفاعل خواصه وتفقده الحمض مع تتفاعل التي المواد هي
الخارصين : هيدروكسيد Zn)OH(2مثال
Zn)OH(2 + 2 H+ Zn++ + 2 H2O حمض كقاعدة
69
[األمالح]
الملح : قاعدة .تعريف مع حمض تفاعل من الناتجة المادةHCl + NaOH NaCl + H2O :مثال
قاعدة ملح ماءجزيئات :الحظ حمض هيأة على يوجد وال أيونات هيأة على كله يوجد الماء في الذائب الملح
ضعيفة ) ( أمالح توجد ال ولذلك متفككة
بين] [ مقارنة ) و ) برونشتد الوري و األيونية أرهينوس نظرية
لويس برونشتد لويس األيونية الوري النظرية
ألرهينوسالتعريفات
تعريف الحمض
تعريف القاعدة
للحموض] أخرى تعاريفوالقواعد [
لمنح قابلية لها Hالتي+
ألخذ قابلية لها Hالتي+
ألخذ قابلية لهامن زوج
لمنح اإللكترونات قابلية لهامن زوج
اإللكترونات
التي المادةالماء في تتفكك
H وتعطي+
التي المادةالماء في تتفكك
OHوتعطي-
70
:مزاياها
في تفككها مدى على تتوقف القاعدة أو الحمض قوة أن بينتالتفكك , كان فإذا المائية g المحاليل جزئيا التفكك كان وإذا قوية كانت gكامال
ضعيفة . كانت :عيوبها
ليعطي- 1 يتفكك الحمض أن ولكن +Hتقول الماء في gسابحا ويظل
ينجذب فإنه حجمه g نظرالصغر مكونا الماء جزيء H3Oإلى+ .
تعطي- 2 أن دون الحموض مع تتعادل التي المواد القواعد ضمن تضع لم
المحاليل في مثل ) هيدروكسيد المائية (NH3غير
أرهينوس ) ( نظرية األيونية النظرية
NH3 + HCl NH 4
+ + Cl
-
أرهينوس : نظرية تعديل
أيونات :الحمض تزيد التي H3O] المادة+
المحاليل [ فيالمائية .
أيونات :القاعدة تزيد التي المحاليل [ - OH] المادة فيالمائية .
71
CO3
-- + H2O = H CO3
- + OH
-
قاعدة حمض مقترن حمض مقترنة قاعدة
البروتون . :الحامض لفقد قابلية لها التي المادةالبروتون . :القاعدة ألخذ قابلية لها التي المادة
بعضهما عن ويختلفان بها مقترن حمض قاعدة لكل ويوجدواحد . ببروتون
:1 مثال
وبرونشتد الوري نظرية
زوج مقترن
مقترن زوج
HCl + H2O = H3O+ + Cl
-
قاعدة مقترن حمض مقترنة قاعدة حمض
:2 مثالمقترن زوج
مقترن زوج
72
CH3COOH + H2O = CH3COO- + H3O
+
ضعيف الخل حمضبروتون ) ( تقبل العتدال
CH3COOH + NH3 = CH3COO- + NH4
+
قوي الخل حمضالبروتون ( تقبل )لشدة
وبرنشتد الوري نظرية لتقبله . : مزايا القاعدة قابلية وعلى البروتون لفقد قابليته على تعتمد الحمض قوة أن بينتمثال :
التالية :( 4س القواعد من لكل المقترن الحامض اذكر
S--
HS-
NH2
- )CH3(NH2NH3O
- -H CO3
- Cl
القا -عدة
الحم:الحلض H أضفنا
الحمض + على نحصل لكي
HClH2CO3OH-
NH4
+)CH3(NH3
+NH3H2SHS-
التالية :( 3س األحماض من لكل المقترنة القاعدة اذكر
HNO3HS-NH4+HFHCLO4H3PO3H2SO4
الحمض
القاعدة
Hننقص القاعدة + على نحصل لكي
:الحلHSO4
-H2PO3
-CLO4
-F
-NH3S--
NO3
-
73
حمض حمض
حمض
حمض
قاعدة
قاعدةقاعدة
قاعدة قاعدة
NH3 + H+ = NH4
+
() قاعدة( ) حمض
F- + BF3 = BF4
-
أيون بورون فلوريدفلوريد
) ( ) قاعدة ) حمض
لويس] [ نظريةمثا :ل
:مثال
وأعم أشمل نظرية
لويس :( 9س نظرية بموجب وحمض قاعدة إلى التالية المواد صنف
الذرية األعداد بأن gعلماهي :
P = 15B = 5N = 7
Al = 13O = 8
Cu++
BCl3 PH3
S--
F-
AlCl3
NH2
-H
+ H2O
PH3
H P H
وجود حر زوج
من اإللكترو
نات قاعدة:.
HP=15
1s2 , 2s2 , 2p6 , 3s2 , 3p3
BCl3
Cl B Cl
توجد الإلكترونا
حرة تClB=5حمض:.
1s2 , 2s2 , 2p1
للحل : هامة حمض* .ملحوظة يكون دائما الموجب
قاعدة* . يكون دائما السالب
اإللكترونات* تبقى فإذا اإللكتروني توزيع له نعمل شحنة عليه ليس الذيقاعدة . gإذا حرة
حمض . gإذا يتبقى لم وإذا
74
بعالمة ) (1 عالمة ( ) √أجب إن ( ×أو الخطأ تصحيح مع التالية العبارات أماموجد :للكهرباء- .1 موصل الماء في السكر )محلول
)الماء في السكر للكهرباء .غيرمحلول موصل
أيونات- . 2 إلى أيونية غير جزيئات تحويل بموجبها يتم عملية هو التأين()
صابوني- .3 للقواعد المائية المحاليل ملمس()
قاعدة- .4 مع حمض تفاعل من الناتجة المادة هو الملح()
من- 5 زوج اكتساب قابلية لها التي المادة هو للحمض أرهينيوس مفهوم()االلكترونات.
من لويسمفهوم زوج اكتساب قابلية لها التي المادة هو للحمضااللكترونات.
√√√
×
×
] تدريبات]
مزج (2 تم المحلول H2SO4مع Ba)OH(2إذا قدرة ونقصت أبيض راسب تكونمزج , تم وإذا الكهرباء توصيل ويوصل H2SO4 مع NaOHعلى راسب يتكون ال
الكهربي . التيار المحلولالكهربائية . الخواص اختالف سبب ووضح المعادالت اكتب
:الحل
أيونات على احتوائه لعدم للكهرباء التوصيل رديء المحلول
األيونات من كبير قدر على الحتوائه للكهرباء gموصال . المحلول
Ba)OH(2 + H2SO4 = BaSO4)S( + 2H2O
الباريوم ) ( كبريتات من راسب
2NaOH + H2SO4 = 2Na+ + SO4-- +2H2O
صوديوم كبريتات ) أيونات هيئة على )ذائبة
75
؟ (5 حالة كل في وقاعدة حمض بين كتفاعل تصنيفها يمكن التالية التفاعالت من أي
B2H6 + 2H- = 2BH4
- لويس أ- حسب
حمض قاعدة
HSO-
4 )aq( + OH- )aq( = SO4
--
)aq( + H2Oوبرونشتد ب- الوري حسب
حمض قاعدة
عادية احتراق عملية لكن قاعدة وال حمض ال
CH4 )g( + 2O2 )g( CO2 )g( + 2 H2O)g( جـ-
76
هيدروكسيد LiOHالليثيوم
البيروكلوريك المقارنة HClO4 حمض وجه
تباع لون يحولاللون إلى الشمس
األزرق
إلى الشمس تباع لون يحولاألحمر اللون
تباع على التأثيرالشمس
يتفاعل الغاز ويتصاعد H2 يتفاعل
2HClO4 + 2Zn H2 + 2ZnClO4
مع Znالتفاعل
الكهرباء الكهرباء يوصل الكهرباء يوصل توصيل
البيروكلوريك ( 6 حمض محلول بين هيدروكسيد HClO4قارن ومحلولإجابتك , LiOHالليثيوم gمن موضحا ذلك أمكن كلما الموزونة بالمعادالت
حيث : الشمس .1. تباع ورق على التأثيرالخارصين .2. مع التفاعلللكهرباء .3. محاليلهما توصيل
:الحل
77
CH3COO H + Na OH CH3COONa + H2O
يلي :(7 ما الكيميائية بالمعادالت وضح.a. الصوديوم هيدروكسيد مع الخل حمض معادلة
واأللومنيوم- الخارصين غير لمادة المترددة الطبيعة ب
Be)OH(2 +2 H+ Be
++ +2H2O
كقاعدة حمض
Be)OH(2 +2OH- Be)OH(4
--
كحمض قاعدة
78
:الحلأرهينيوس - 1 الماء : حسب في تتفكك ألنها
OHوتعطي -
وبرونشتد - 2 لوري تتقبل : حسب ألنهاNH3 + HCl NH 4 البروتونات .
+ + Cl
-
ذلك . ( 8 فسر درست التي الثالث النظريات بموجب قاعدية مادة النشادربالمعادالت إجابتك gموضحا. الموزونة الكيميائية
لويس - 3 اإللكترونات . :حسب من زوج تمنح ألنها
79
الفـصل الرابع
[] حسابات متعلقة بالحموضة والقواعد
80
2H2O)L( = H3O+
)aq( + OH-
)aq(
Kw = 1×10-14 = 1 ×10-7 × 1 × 10-7
بين س: العالقة H3O] ارسم+
[ , ]OH-
]
الهيدروجيني ) األس الهيدرونيوم :(pHتعريف تركيز عن يعبر بسيط أومقدار
الهيدرونيوم . تركيز لوغاريتم سالب
الهيدروجيني H3O] لو - =pH األس+
7 = 7-10× 1لو = - [
الهيدروكسيدي OH ]لو - =pOHاألس-
7= 7 -10× 1لو= - [
الماء اتزان ثابت ألس الموجبة 14 = 14-10× 1لو= - pKw القيمة
الهيدروجيني ) ] الهيدروكسيدي pH ) األس األس [ (pOH) و
[OH-
]
[H3O+]
حموضة] درجة قياسالمحاليل [
عكسية العالقةالحل :
81
[H3O+] 1× 10-1......... 1×10-6 1 × 10-7 1 × 10-8 ............... 1 × 10-14
القوية : األحماضHCl H2SO4 HNO3
القوية : القواعد Mg )OH(2Ba)OH(2KOH NaOH
المحاليل( : 8-4س ) في متعادل وأيها قاعدي وأيها حمضي التالية المركبات أي؟ المائية
القاعدة تزيدpH
حمض 6 5 4 3 2 1 07
متعادل
قاعدي14 13 12 11 10 9 8
الحمضية تزيد
NH4Cl
CH3CooNa
NaNO3
Bi)NO3(2
AlCl3
K2CO3
متعادل
الحموضة [] مدرج
حمضي قاعدة ملحضعيفة
قوي حمض
قاعدي قوية ملح حمض قاعدةضعيف متعادل قوية ملح قوي قاعدة حمض
حمضي قاعدة ملحضعيفة
قوي حمض
حمضي قاعدة ملحضعيفة
قوي حمض
قاعدي قوية ملح حمض قاعدةضعيف
82
= Cb
نح
الرابع] [ الفصل قوانين
Ka الحمض ثابت
] حمض] [ نحسب الزم gأوالH3O+ ]
ضعيفقوي
=Caن
ح
مل] ] ح~ [ نحسب gأوالH3O+[ الملح[ - OH أو [ نوع حسب
) قاعدي) أم حمضي
Kh التميؤ ثابت
قاعدة] ] [ نحسب الزم gأوالOH
- ]
ضعيفقوي
= ]OH-[Cb×Kb
Kb القاعدة ثابت
[H3O+]=]OH-[
1 ×10-14
= pH -لو[ H3O+]
= pOH -لو[ OH-]
=]H3O+[ Ca × Ka
=]OH-[نح
= CS
نح
[OH-] أو = [H3O+ ]Cs×Kh
[ = H3O+] ن
ح
pH + pOH = 14Kh=
1 × 10-14
Ka
Kh=1 × 10-14
Kb
83
به : مثال لمحلول الوسط نوع 10× 1حدد-5
احسب ثم الهيدرونيوم أيونات من .pHموالر :الحل
تركيز : مثال H3O]احسبيساوي [+ فيه الهيدروكسيد أيونات تركيز محلول 10× 1في
-3درجة م 25عند
:الحل1 ×10-14
[OH-][H3O
+] = =1 ×10-14
1 ×10-3موالر 10-11× 1=
[H3O+] > = 1 ×10
-57-10× 1موالر
pH= -لو [H3O+]
pH= -10×1 لو- 5
pH= 5
حمضي الوسط إذن
بالحموضة] متعلقة حساباتوالقواعد [
84
القوية] : [ والقواعد الحموض على مسائل gأوال
أيونات- 1 تركيز يحوي [+H3O]احسب محلول من 0.2في gموالHCl ملل 200فياحسب ثم المحلول من
[OH-] , pH , pOH. : g كليا يتفكك HCl + H2O H3O+ + Clوالحمض
-
[H3O+]=
ن
ح
[H3O+ ] =
0.2
0.2
[OH-] = = 1× 10-14 موالر
1 ×10-14
1
pH= -1 لو = صفر
pOH= -14= 14 -10×1 لو
:الحل
موالر 1=
القوية : والقواعد الحموض في تعريف كليا تتفكك التي هيالمائية . المحاليل
HCl قوي حمض
85
قيمة مثال: تركيزه PHأحسب الذي الكلور حمض موالر 5- 10 × 1لمحلول.) (g كليا يتفكك الحمض
:الحلاألصلي لتركيزه مساويا الهيدرونيوم تركيز فيكون قوي الحمض
[H3Oموالر 5- 10 × 1 [ = +
pH - = 5 = 5- 10 × 1لو
تركيز ] مثال: H3Oأحسبالهيدروجيني [ )+ أسه النيتروجين حمض محلول =PH )في
1. ) ( g كليا يتفكك الحمضالحاسبة :الحل اآللة
Shiftlog-العدد1
[ .:H3Oموالر 0.1 [ = +
86
0.05
0.1[OH-] = = = 0.5 موالر
.: ن
ح
أيونات- 2 تركيز H3O]احسبيحوي [+ مائي محلول من 0.05في gموالNaOH
المحلول 100في من ملل ( NaOH) g كليا يتفكك
قوية NaOH :الحل قاعدة
[H3O+]=
Kw
[OH-]
[H3O+]=
1 ×10-14
0.5 =2 ×10-14
موالر
87
Ca = = = 0.02موالر
المحلول 0.005أذيب :مثال حجم أصبح بحيث الماء من كمية في الخل حمض من ملل .250مولH3O]احسب- 1
+]الهيدروجيني- 2 األس كامل ) ( pHاحسب غير التفكك الخل = Kaللمحلول .5- 10× 1.8لحمض
:الحل
الضعيفة] : [ والقواعد الحموض gثانيا
المائية . تعريف : المحاليل في gجزئيا تتفكك التي هي
[H3O]+ =Ca ×Ka
[H3O]+ = 1.8 ×10 -5 ×0.02 =6 ×10-4 موالر
0.0050.250 التركي
ز
ن
ح1-
pH= 3.2
pH= -4-10× 6لو
2 - = pH -لو[ H3O+]
ضعيف حمض المادة
88
0.004
0.1Cb = = = 0.04موالر
التركي
ز
ن
ح
[- OH]=Cb ×Kb
:4مثالتركيز H3O]احسب
إذابة [+ من مكون كمية 0.004لمحلول في النشادر من gموالالمحلول حجم يكون بحيث الماء ملل 100من
كامل ) ( غير .Kb = 1.8× 10 -5تفكك :الحل
موالر 10-4× 8.48=
[H3O+]=
1×10- 14
8.48 ×10-4 موالر 10-11× 1.17=
=[OH-]1.8 ×10 -5 × 0.04
[H3O+]=1×10 -14
[OH- ]
ضعيفة قاعدة
89
تركيزه pH وpOH احسب :س أمين 0.1لمحلول لهيدروكسيل NH2OHموالر Kb = 1.1× 10 -8
:الحل
قوتها :س ازدياد حسب gتصاعديا التالية الحموض رتبالنيتروز HNO2 Ka = 5.1× 10 -4حمض
الكبريتوز H2SO3 Ka = 1.7× 10 -2حمضالفسفور H3PO4 Ka = 7.1× 10 -3حمض
:الحلKa = 1.7× 10 -2) الكبريتوز )Ka = 7.1× 10 -3) الفسفور )
Ka = 5.1× 10 -4) ( النيتروز
ضعيفة ا قاعدة أمين .لهيدروكسيل
[ .:OH-] =Cb × Kb
[OH-]=1.1 × 10 -8 ×0.1 =3.32 ×10-5
موالر
pOH= -10× 3.32لو-5
=4.48
pH= 14 – 4.48 = 9.52
تزداد القوة
90
بإذابة : مثال تحضيره تم محلول في الهيدروكسيد أيونات تركيز 0.25احسبلعمل تكفي الماء من كمية في الصوديوم خالت من المحلول 0.5مول من لتر
درجة م .25عند Kh = 5.6× 10 - 10
قاعدي : الحل ملح
:التميؤالهيدرونيوم) ( أو الهيدروكسيد أيونات إلنتاج الماء مع األيونات تفاعل
Cs = = = 0.5موالر
0.25
0.5التركي
ز
ن
ح
[=OH-]Cs ×Kh
[=OH-]5.6 × 10 -10 ×0.5 =1.7 ×10-5 موالر
] : األمالح] ثالثا
91
الهيدروجيني :مثال األس قيمة بإذابة pHأوجد تحضيره تم مول 0.02لمحلولكمية في األمونيوم كلوريد المحلول من حجم كان بحيث الماء ملل .400من
Kb = 1.8× 10 -5
Kw = 1× 10 -14
0.02
0.4Cs = = = 0.05 موالر
التركيز
ن
ح
:الحل
[=H3O+]Cs ×Kh أعط لم العالقة Khولكني من فتحسب
=Kh
Kw
Kb
موالر 10-10× 5.6=
= ]H3O+[Cs ×Kh =5.3 ×10-6 موالر
= pH -5.3 = 6-10× 5.3لو
= Kh
1 ×10 -14
1.8 ×10 -5
=5.6× 10 - 10 × 0.05
حمضي ملح
92
:تعريفهاعند الهيدرونيوم أيونات تركيز في كبيرة تغيرات حصول تقاوم التي هي
إضافة أو قاعدة .تخفيفها أو حمضالوسط* . حموضة درجة تثبيت على تعمل فهي
منظم :مثال محلول عن عبارة الصوديوم وخالت الخل حمض من فمزيجإضافة أثر يلغي أن يستطيع ، ألنه قاعدة أو حمض ضعيف أي حمض فأي
منظم . محلول يعتبر وملحهCH3COO- + H3O
+ CH3COOH + H2O
الخل الخارج حمض من مضاف خالت حمض
المنظمة] [ المحاليل
CH3COOH + OH- CH3COO- + H2O(خالت الخارج) من مضافة الخل قاعدة حمض
م
ظنت
مل
وحل
م
حياتنا في :الكيمياءالحموضة- ) ( .1 درجة ثبات على تحافظ منظما محلوال كيميائية مواد الدم في يوجدوالطالء- 2 المواد بعض ترسيب مثل الصناعية العمليات بعض في كبير دور لها
الجلود . ودباغة بالكهرباء
93
مثال :قدره ) حجم معادلة من ( 100عند )NaOHملل قدره حجم من( 100مع HNO3ملل
حرارة ( 0.25تركيزه ) عند احسب 25موالر للقاعدة .pH م :الحل
التركيز = × الحجم الحمض موالت
الحمض = 0.025 = 0.25 × 0.100موالت
مول
في ألنهما القاعدة موالت نفس وهي
تعادل . حالةموالر 0.25=
1 ×10-14
0.25 =] H3O+[ =4 ×10-14موالر
=pH -13.4 = 14-10× 4لو
= ]OH-[نح
0.0250.100
=
موالت
التركيز
حجم
) لتر)
المعايرة مجهول .:تعريف واألخر التركيز معروف أحدهما بقاعدة حمض معادلة
المعايرة] [
94
1 . القوية- األحماض من الكبريت حمض يعتبر
()
البوتاسيوم- 2 وخالت الخل حمض من مزيج المنظمة المحاليل على األمثلة من
()
الهيدروجيني- 3 األس ضعيفة pHقيمة وقاعدة قوي حمض من مشتق ملح لمحلول
من () .7أكبر
الهيدروجيني * األس ضعيفة pHقيمة وقاعدة قوي حمض من مشتق ملح لمحلول
.7من أقل
على- 4 ويبقي قاعدة أو حمض إضافة أثر يلغي أن يستطيع المنظم pHالمحلول
g تقريبا ()ثابت
الحمض- 5 تفكك ثابت قيمة الهيدرونيوم Kaتتناسب أيون تركيز مع gطرديا gتناسبا
()
تركيز- 6 يكون الضعيفة األحماض حالة الحمض [+H3O] في تركيز نفس يساوي
()األصلي
األحماض * حالة تركيز القويةفي الحمض [+H3O] يكون تركيز نفس يساوي
األصلي
عالمة ) ( 4-1) وعالمة( ) √ ضع الصحيحة العبارات أمام( × اماميلي فيما الخطأ الخطأ :العبارات تصحيح مع
] أسئلة وتمارين [
√
√×
×
√
√
95
ب ) ( أ ) (القائمة القائمة
Kh1
pKw - pHpKw2
pH + pOH [H3O+]3
[OH-]4
pH5
H3O] لو- +]
×Cs
Kw
Ka
Ka × Ca
Kw
Ka
ب ) ( ) ( ( 4-2) القائمة في عبارات من يناسبها ما أ القائمة من اختر
4
2
3
1
5
96
المعدة- .1 إلى وصوله بمجرد اللعاب أميليز إنزيم عمل يتوقفحمضي بها فالوسط المعدة أما قاعدي وسط في يعمل ألنه
وقوية- .2 ضعيفة أمالح هناك توجد الجزيئات هيئة على توجد وال أيونات هيئة على توجد الذائبة األمالح ألن
مفككة .الصفة فتتالشى القواعد مع األحماض تعادل من تتكون األمالح ألن أو
منهما . والقوية الضعيفة
يلي ( 4-3) لما :علل
؟ ( 4-4) من بكل المقصود ماالهيدروجيني : PHاألس
الهيدرونيوم . تركيز لوغاريتم سالب هوالمنظم : المحلول
أيونات تركيز في كبيرة تغيرات حصول تقاوم التي المحاليل هيتخفيفها عند قاعدة .الهيدرونيوم أو حمض إضافة أو
:التميؤ أو الهيدروكسيد أيونات لتوليد الماء مع األيونات تفاعل
الهيدرونيوم .
المتعادل : المحلولصفات من يخلو والذي بقاعدة حمض معادلة من الناتج المحلول هو
القاعدة . وصفات الحمض
97
المحاليل ( 4-6 ) من كل تركيز كان إذا الهيدرونيوم أيونات من تركيز أكبر يحوي التالية المحاليل موالر .0.1أىاألمونيوم- 1 NH4Clكلوريدالهيدروجينية- 2 البوتاسيوم كبيرتات KHSO4أمالهيدروجين- 3 كبريتيد H2Sأم
:الحل
الحرارة ) ( 4-5) درجة اعتبر التالي الجدول في الفراغ م (25امأل
pOHpH[OH-] [H3O+]
Kh = 5.6× 10-10
Kh = 1.3× 10-2
Ka = 1× 10-7
الهيدروجينية البوتاسيوم KHSO4 . gكبريتات تركيزا أكبر Kh = 1.3× 10-2ألنها
6.3العدد - Shift Logاآللة :
0.100 ×10-11
1.00 ×10-3
6.3
11.4
1 ×10-3113
1 ×10-11113
7.7 5.01 ×10-72 ×10-8
2.5 ×10-34 ×10-122.6
98
من ( 4-7) كل تركيز احسبNH3 , H3O
+ , OH
- , NH4
+به محلول في 0.01في النشادر من من 1مول لتر
المحلول Kb = 1.8× 10 -5
Cb = = = 0.01 موالر
0.01
1للنشادر التركيز
:NH3األصلي
ن
ح
:الحل
[ = OH-
]Cb ×Kb
[ = OH-
]موالر 10-4× 4.2= 0.01× 5- 10× 1.8
g أيضا NH4]و+] = 4.2× 10
-4والحجم الموالت عدد لتساوي موالر
الهيدروكسيد مع
[ = H3O+
]1 ×10-14
4.2 ×10-4
موالر10-11× 2.35=
أخر : NH4]لحساب حلالمعادلة [+ NH3)aq( + H2O)L( = NH4 نكتب
+
)aq( + OH-
)aq(
[OH-
[ × ]NH4
+]
Kb=[NH3]
1.8 ×10-5
=1
4.2 ×10-4 ×[NH4
+]
0.01=
NH4] = 4-10 × 4.2موالر += ]
1.8 ×10 -5 × 0.01 4.2 ×10- 4
NH3 + H2O = NH4
+ + OH
-
99
تركيزه (9- 4) البالغ الصوديوم خالت لمحلول الهيدروجيني األس احسبإن 0.1 حيث موالر
Ka= الخل 5-10 × 1.8لحمض
:الحلالصوديوم قاعدي ) (CH3COONaخالت ملح
نحسب كاألتي :[-OH]إذن = ]OH-[Cs ×Kh
= ]OH-[5.5 ×10 -10 ×0.1 =7.4 ×10-6 موالر
موالر 10-9× 1.34=
= pH -8.87 = 9-10× 1.34لو
= Kh1× 10-14
1.8× 10-5
= ] H3O+[1 ×10-14
7.4 ×10-6
= 5.5× 10-10
100
الهيدروجيني (4-10) األس أن عرفت حمض pHإذا تركيزه HCNلمحلول يبلغ الذييساوي 0.1 ؟ 5.2موالر الحمض تفكك ثابت يكون كم
ضعيف HCNالحل : حمض= ]H3O+[ Ca × Ka
الطرفين بتربيع
( 6.3 × 10-6 ) 2 =0.1 × Ka
3.97× 10-10 = Ka
)6.3 × 10-6 (2
0.1=
6.3 × 10-6 =0.1 × Ka لـ) المقابل (5.2العدد
101
H3O]احسب (:11 - 4)+
] , [OH-
بمزج [ تحضيره تم محلول من 50في مللمن 49موالر , 0.2تركيزه HCLمحلول موالر .0.2تركيزها NaOHملل
:الحلالموالت عدد
التركيز
الحجم
) لتر )
التركيز = × الحجم الموالت عدد
الحمض = موالت مول 0.01 = 0.2× 0.050عدد
القاعدة = موالت مول 0.0098 = 0.2 × 0.049عدد
تعادل = دون المتبقي الحمض موالت = 0.0098 – 0.01عدد
مول 0.0002
المحلول = 0.0002ملل 99 = 49 + 50حجم
0.099
= ]OH-[1 ×10-14
0.002
موالر 0.002=
موالر10-11× 0.5=
] H3O+[ن
ح = =
102
الفـصل الخامس
[] األكسدة واالختزال
103
لعملية] القديم المفهومواالختزال [ األكسدة
األكسجين : األكسدة مع المادة تفاعل
الهيدروجين : االختزال مع المادة تفاعل
N2 + O2 2NO
N2 + 3H2 2NH3
104
:مثال
لإللكترونات . :التأكسد العنصر فقدالمختزل . :العامل اإللكترونات يفقد الذي العنصر هولإللكترونات . :اختزال العنصر اكتسابمؤكسد اإللكترونات . :عامل يكتسب الذي العنصر هو
األكسدة] [ أعداد
األكسدة - صفر 3 +2عدد
األكسدة عدد الشحنة :تعريف مقداراأليون . على الموجودة
لعملية] الحديث المفهومواالختزال [ األكسدة
Mg + O Mg++ + O- -
تأكسد مختزل عامل
اختزالمؤكسد عامل
اإللكترونات
أكسدة تحفظ) (أعداد
الهيدروجين
الحر العنصر) الطليق)
األكسجين
خاصة : حاالتمثل ) ( األكسجين* الفوقية األكاسيد / K2O2في
H2O2 / Na2O2هيدريدات ) ( * وتسمى الفلزات مع الهيدروجين
LiH / CaH2مثل
S--Al+++Na
- (1)
(-OH)الهيدروكسيد األولى ,Cl , Br , I Fمثل والهالوجينات المجموعة وعناصر
Li , Na , K
2-1-صفر1+
105
التالية : : مثال المركبات في األكسدة عدد احسب
في- 1 للمنجنيز األكسدة عدد KMnO4احسب
-8+ صفر = 1س+ 7س = +
في- 2 للمنجنيز األكسدة عدد MnO4احسب-
-8- = 1س+ += 7س
في- 3 للكروم األكسدة عدد Cr2O7احسب- -
2س= -14+2-12س = 2
6س =
3-2-1-صفر1+ 2 +3+
األكسدة ) ( عدد في زيادة تأكسد
عدد ) في نقصان اختزالاألكسدة (
األكسدة] [ خط
106
MnO4-
16H+ + 10e- + 2 MnO4- 2Mn++ + 8H2O
التفاعل] نصف بطريقة واالختزال األكسدة المعادالت وزنإلكترون) – ( [ األيون طريقة
قاعدي وسط في حمضي وسط في
:مثال
MnO4
- + Sn
++ + H+ Mn
++ + Sn
4+ + H2O
حمضي وسط في وازن
g ثالثااألكسجين وزن
g أوالحسابات
g ثانياالشحنات وزن
g رابعاالهيدروجين وزن
g أوالحسابات
1
g أوالgأوالgثانيا
2
5Sn++ 5Sn4++ 10e-
1
2
16H+ + 2MnO4- + 5Sn++ 2Mn++ + 8H2O + 5Sn4+ بالجمع
24 = 16 + 2 – 10 24 = 4 + 20التأكد : بالطرفين الشحنات مساواة من
األولى × 5والثانية × 2بضرب
+2+7
+4 +2
8H++ 5e -+ Mn++4H2O
Sn++ Sn4++ 2e-
+
107
الشحنات 1( .حساب
الشحنات 2( .وزن العالي للطرف اإللكترونات بإضافة
األكسجين 3( المحتاج .وزن للطرف ماء بإضافة
الهيدروجين 4( في ) H+ بإضافة وزن المحتاج للطرفالحمضي ( الوسط
نضيف القاعدي الوسط في و H2Oأما الناقص -للطرفOH . العالي للطرف
:الخطوات
108
Fe++ + MnO4- Fe+++ + Mn++
حمضي وسط في : وازن
×5
1+3+2
g أوال أوال ثانيا
v+ +2 g ثانيا
الشحنات وزنg أوال
الحسابات
g أوال ثالثااألكسجين وزن
بـ األولى 5بضرب5Fe++ 5Fe+++ + 5e-
8H+ + 5e- + MnO4- Mn++ + 4H2O
5Fe++ + 8H+ + MnO4- 5Fe+++ +Mn++ + 4H2O
بالطرفين : الشحنات مساواة من التأكد
2 +15 = 17-1 + 8+ 10 = 17
رابعا الهيدروجين وزن
Fe++ Fe+++ +1e-
8H+ MnO4-5e- Mn++
+4H2O++
بالجمع
2
109
قاعدي: وسط في وازن س
ClO- + CrO2
- CrO4
-2 + Cl
-
×3
g g ثانيا أوال gأوال ثالثا1+
) الهيدروجين ) وزن رابعا رابعااألكسجين وزن
1-
×2
6H2O + 6e- + 3ClO- 3Cl- + 3H2O + 6OH-
8OH-
+ 4H2O + 2CrO2
- 2CrO4
-2 +6e
- + 8H2O
2OH- +3ClO- +2 CrO2- 3Cl- +2CrO4
-2 +H2O
بالطرفين الشحنات مساواة من التأكد
-4-3- = 7-2-3-2-=7
63
الهيدروجين وزن
g g رابعا ثالثاأوال أوال g رابعا ثانيا
ClO- Cl-2 H2O+ +H2O
+2OH-2e-+
4OH-
+ 2H2O+ CrO2
- CrO4
-2
+3e- +4H2O
الجمع
1
2
األولى × 2والثانية ×3بضرب1
2
110
Zn Zn++ + 2e-
Cu++ + 2e- Cu
Zn + Cu++ Zn++ + Cu
كيميائي . :تعريفها تفاعل نتيجة كهربي تيار تنتج خليةالجلفانية س: للخلية والمعادالت البيانات كتابة مع ارسم
(Zn/Cu++
.)
) المصعد (
) المهبط (بالجمع
األيسر ) األيمن (Znالكأس الكأسالنحاس) (
مهبط •مصعد •
اختزال •أكسدة •
اإللكترونات • منه إليه •تخرج تذهباإللكترونات
لوح • وزن ينقصالخارصين
لوح • وزن يزيدالنحاس
األيونات • األيونات •تزيد تقل
الكهروكيميائية] [ الخاليادانيال) ( خلية الجلفانية الخلية
111
المصعد اإللكترونات ) ( : :تعريف منه تخرج الذي المسري اللوح
المهبط اإللكترونات ) ( . :تعريف إليه تذهب الذي المسري اللوح
الخلية] [ جهد على المؤثرة العوامل
الخلية( ) ( .1 قطبي المادة نوع
المحاليل( 2 تركيز
حسب الجهد فرق ويزيد النواتج وتزيد التفاعل سرعة تزيد التركيز زيادة
لوشاتلية . مبدأ
: البطاريات أنواعالجافة .• البطاريةالساعات ) (• في تستخدم الحجم صغيرة وهي الفضة أكسيد بطارية• ) سائلة ) خاليا عدة من تتكون رصاصية مراكم السيارات بطاريات
التالي . على بعضها مع مربوطة
القطب : جهد تعريف
االختزال . أو األكسدة لعملية األقطاب قابلية مدي
112
القياسي القطب جهد :Eتعريفمعيارية . ظروف عند يقاس عندما القطب جهد هو
المعيارية تركيز ) الظروف ضغط ” “ / = 1أي السوائل حالة في في ” 1موالر جويحرارة “ / الغازات م (25حالة
الكهروكيميائية] [السلسلةأخرى : مسميات
الكهروكيميائية . الدافعة السلسلةاإلزاحة . سلسلة أو
القياسية . الجهود سلسلة أو
. لالختزال قابليتها حسب gتنازليا األقطاب جهود رتبت
. لالختزال قابليته زادت عالية القياسي الجهد قيمة كانت كلما
؟ : لألقطاب القياسية الجهود تعيين تم كيف سصفر : ) = ( قيمته الهيدروجين لقطب بالنسبة قيست جـ
للخلية] [ القياسي الجهد
113
مقارنه المختلفة لألقطاب القياسية الجهود قياس عملية على gوبناءلعملية مادتها لقابلية وفقا الجهود تلك رتبت الهيدروجين بقطب
) إلى ) جهدا األقل من المواد فيه تتدرج جدول سلسلة في االختزالأعلى .
114
أكسدة
اختزال
Zn + Cu++ Zn++ + Cu
E E - E اختزال = الخلية أكسدة ( Cu)جهد
((ZnE فولت 1.1 = ) 0.76 - ( – 0.34+ =
للخلية] القياسي الجهد [ Cell Eحساب
للخلية القياسية الجهود احسب
كالتالي : هي القياسية الجهود بأن gعلما
:ملحوظاتالجهد- 1 و اختزال له يحدث األعلى الجهد
أكسدة . له يحدث األقلالناتج- 2 الخلية جهد إشارة كانت إذا
كهربي) +( . تيار ويعطي تلقائي التفاعل يحدثتيار) - ( إلى وتحتاج تلقائي التفاعل يحدث ال
كهربي .
مثال :
E cu+ 0.34فولت =
E Zn- 0.76 فولت = :الحل
الخلية جهد
االختزال = – القانون : لقطب القياسي الجهد للخلية القياسي الجهداألكسدة لقطب القياسي الجهد
115
التيار * بمرور يتحلل ولكن gتلقائيا يتحلل ال الهيدروجين يوديدعند , / اليود ويتراكم المهبط عند الهيدروجين غاز ويتصاعد الكهربي
المصعد .
2H+ + 2e- H2
2I- + 2H+ I2+ H2
2I- I2 + 2e
-
بها ) - ( .تعريف : كهربي تيار بإمرار التفاعل على وتجبر جهدها ألن gتلقائيا للتفاعل تميل ال موادالهيدروجين : مثال يوديد مصعد) ( .HI تحليل
مهبط) (
الكهربي] [ التحليل
بالجمع
) مصعد)
يترسب اليود
يتصاعد
H2غاز
) المهبط)
+ 2e-2e-
116
الكهربي التحليل خليةالكهروكيميائية الخلية
الجلفانية) ( الخلية
تلقائي • غير تلقائي •التفاعل التفاعل
إلى ) • تحتاج بل كهربي تيار تولد الكهربي ( تيار
كهربي • تيار تولد
سالب ) (• موجب ) (•جهدها جهدها
طاقة • الكهربائية الطاقةكيميائية
طاقة • الكيميائية الطاقةكهربائية
من : تتكوننفس / • من قطبين واحد حوض
توجد / / ال واحد محلول النوعملحية قنطرة
من : تتكونمختلفين / / • قطبين حوضين
ملحية / قنطرة محلولين
تعطي
الكهربي] ) ( / [ التحليل وخلية الجلفانية الخلية الكهروكيميائية الخلية بين مقارنة
تعطي
117
واالختزال* : األكسدةضار- ) (1 األطعمة لون تغيرالجوية- , , 2 للتغيرات مقاومة يكسبه األلومنيوم تأكسد
مفيد . ) ( الطائرات صنع في يستخدم ولذلك3. ) مفيد- ) الكيميائية المواد بعض تصنيع
الكهربي** : التحليلوفوائده ) ( : المعادن تلبيس الكهربي الطالء أو الفلزي الطالء
1. والرونق- الجمال إعطاءالتآكل- .2 من وقاية
حياتنا) ( في الكيمياء
118
] أسئلة وتمارين [
في- الكروم Cr2O3 أصفر= 2 + 6- س
6س = +2 = 3س
في- المنجنيز MnO2ب
صفر + = 4- س4س = +
في- الكلور HClO3جـ
صفر = 1س + +6 - 1 – 6س = +5س = +
في- البورون Na2B4O7د
صفر = 2س + 4 +14 - 12س = 4
3س =
في - األكسجين K2O2هـ
صفر = 2س + 22س = -2
1س = -
في- اليورانيوم K2UO4 و
= 2س + + 8- صفر
2 -8س = + = 6س
في- الكروم K2Cr2O7ز
صفر = 2س + 2 + 14- 2 -14س = 2 12س = 2
6س =
األكسدة :(5-1) عدد احسب
119
2e- + 2Ag+ 2Ag
الثاني) ( النصف
ملحية( .1 قنطرة بوجود إال وعائين من المكونة الجلفانية الخلية في تفاعل يحدث الالدائرة .جـ : إكتمال على تعمل ألنها
الكهربي( .2 التحليل خاليا في ملحية قنطرة إلى نحتاج الواحد .جـ : حوض في التفاعل لحدوث
الفلور( .3 مع مركباته في موجب يكون أنه إال مركباته معظم في سالب األكسجين أكسدة عدداألخرى .جـ : العناصر من سالبية وأعلى الفلور من سالبية أقل ألنه
علل :( 5-2)
اآلتية : (5-3) العمليات من كل في gموزونا الكامل والتفاعل التفاعل نصفي اكتب.a. الثنائي الخارصين أيونات ويعطي الهيدروجين غاز ليطلق الكلور حمض مع الخارصين تفاعل
األول) ( النصف
2e- + 2HCl 2Cl- + H2
Zn + 2HCl 2Cl- + Zn++ + H2
النصف) الثاني (
Zn Zn++ + 2e-
الفضة- . نيترات محلول في النحاس من سلك انحالل بCu Cu++ + 2e- ) (األول النصف
Cu + 2Ag+ Cu++ + 2Ag
بالجمع
بالجمع
F 4
O 3.5
Cl 3
Br 2.8
C , I 2.4
H 2.2
الكهربية السالبية
120
منها (5-4) كل تركيز البالغ التالية المحاليل من كل في النحاس من gسلكا غمسنا إذا يحدث .0.1ماذا موالر
يمر التيار
كهربي يحدث وال
تفاعل
يمر التيار
كهربي يحدث وال
تفاعل
تيار يمركهربي ويحدث تفاعل
يمر التيار
كهربي يحدث وال
تفاعل
0.34
-0.44
0.34
+0.8
0.34
-0.76
0.34
صفر
121
Mg + NO3
- Mg+2 + N2
(5-5 )حمضي -1 وسط في وازن
:الحلأكسدة نصف
اختزال نصف
صفر2+
gثالثا10+صفر
g رابعا
5Mg 5Mg+2 + 10e-
12H+ + 10e- + 2 NO3- N2 + 6 H2O
5 Mg + 12H+ + 2 NO3
- 5 Mg+2 + 6 H2O + N2
بالطرفين الشحنات تساوي من 12 + 2= - 10 + التأكد
× 5
أوال ثانياأوال
أوال أوالثانيا
بالجمع
Mg Mg+2 +2e-
12H+
+ 10e-
+ 2 NO3
- N2 +6 H2O
األول × النصف ثم 5بضربالجمع
+10 + = 10
122
BrO- Br
- + BrO3
- حمضي - 2 وسط في وازن
:الحل
-1+1
+5+1
× 2
أكسدة نصف
اختزال نصف
2 H2O + BrO- BrO3
- + 4e
- + 4H
+
4H+
+ 4e- + 2BrO
- 2Br
- + 2H2O
BrO- +2BrO
- BrO3
-+ 2Br
-
بالطرفين الشحنات تساوي من 3-= 3 -التأكد
بالجمع
g ثالثا gأوالرابعا أوال ثانيا
رابعاgثانياأوال أوال gثالثا
2 H2O+ BrO- BrO3-
+4e- +4H+
2H++ 2e-+ BrO- Br- +H2O
1
2
الثانية × المعادلة الجمع :2ضرب ثم
123
H2O2 + I- + H+ H2O + I2
2H+ + H2O2 + 2 I- 2H2O + I2
صفرصفر
التفاعل -3 نصفي بطريقة حمضي وسط في وازن
رابعا4-2-
2-صفر
المعلوم ) + :الحظ هو الهيدروجين فإن الهيدروجين مع األكسجين وجد و( 1إذا ( ) األكاسيد ) في دائما المتغير هو األكسجين المتغير أو المجهول هو األكسجين
الفوقية ( .
الحل :
ثانياأوال أوال
أوالأوال ثانيا
بالجمع
2H++ 2e-+ H2O2 2H2O
2 I- I2 + 2e-
الشحنات تساوي من التأكدبالطرفين
ذرات عدد لوزن األمر بادئ فياألكسجين
124
قاعدي . - 4 وسط في وازن
CLO- + Fe)OH(3
CL- + FeO4
الحل :
g ثالثاgرابعا-1+1
g رابعاgثانيا
+6+3g ثالثا
6H2O + 6e- + 3CLO
- 3CL-+ 3H2O + 6 OH
-
10OH
-+ 2H2O + 2Fe)OH(3
2FeO4
-2+6e- + 10H2O
بالطرفين التأكد الشحنات تساوي من-4- 3- = 7-4- 3- = 7
g رابعا
أوالأوال
أوالأوال gثانيا gرابعا
بالجمع3CLO
- + 2Fe)OH(3 + 4OH
- 3CL -+ 2 FeO4
-2 + 5H2O
×3
×2
2H2O+ 2e-+ CLO- CL- +H2O +2 OH-
Fe)OH(35OH-+ H2O+ FeO4-2
+ 3e- +5H2O
1
2
األولى × 2والثانية × 3بضرب
-2
125
عمليات (5-6) في أمالحه من القصدير طرد على األلومنيوم قدرة من يستفادفلز من نقية صورة على لتلك الحصول الممثل التفاعل هذا كان فإذا ، القصدير
التالية : الصورة على يختصر العملية
2Al)S( + 3Sn +2 )aq( 2Al +3 )aq( + Sn)s(
اختزال
أكسدةيأتي : عما فأجب جلفانية خلية في التفاعل هذا مثل فإذا
؟( , gمهبطا وأيهما gمصعدا يكون الفلزين أى أ
2 أكسدة Al 2Al+3 + 6e-) مصعد(
6 اختزال e- + 3Sn+2 3Sn ) مهبط (
Sn+2المهبط Alالمصعد
كل( نوع gمبينا التفاعل نصفي اكتب بمنهما .
الجهد ( احسب لألقطاب القياسية الجهود جدول إلى بالرجوع جـللخلية القياسي
Sn = -0.14Al = -1.66األكسدة = – جهد االختزال جهد للخلية القياسي الجهد
فولت 1.52 ( = + 1.66 – ) -0.14 = -
126
الخارجية- . الدائرة على التيار اتجاه gمحددا للتفاعل الجلفانية الخلية ارسم د
مهبط
Sn
محلول كبريتات القصدير
SnSO4
مصعد
Al
محلول كبريتات األلومنيو
م
Al2)SO4(3
قنطرة ملحية
e-
e-
127
غير . (5-8) من التلقائية التفاعالت ميز لألقطاب القياسية الجهود إلى بالرجوعالالزمة . الحسابات بإجراء يلي .التلقائية مما حالة كل في
مختزل :( 5-7) كعامل األقوى من ابتداء التالية المواد رتب I2, Cu, F2, Zn,Fe2+
+ 0.54+0.34+2.87-0.76-0.44
األخير
Zn+2 + 2Cl- Zn + Cl
اختزال
أكسدةE cl=+ 1.36. فولت E Zn= - 0.76. فولت
الخلية االكسدة= – جهد جهد االختزال جهدفولت 2.12 = -1.36 – 0.76= -
سالبة اإلشارة ألن تلقائي غير التفاعل
:الحل
:الحل
اختزال
أكسدة
2Fe+3 + Sn 2Fe+2 + Sn+2
E Fe=+ 0.77 فولت E Sn= - 0.14. فولتالخلية االكسدة= – جهد جهد االختزال جهد
فولت 0.91( = + 0.14– )- 0.77= + موجبة اإلشارة ألن تلقائي التفاعل
+2
-2
صفر
صفر
+6
صفر
+4
+2
الثانياألول الثالث الرابع
128
موجب- .1 للخلية القياسي الجهد ألن تلقائي التفاعل
للجاليوم- 2 القياسي الجهد إيجاد
األكسدة- 3 تفاعل 2Ga 2Ga+++ + 6 eنصف-
االختزال تفاعل 3Zn++ + 6e- 3Znنصف
الكامل 2Ga + 3Zn++ 2Ga+++ + 3Znالتفاعل
0.23- = 0.76 - E ) Ga(
E E - E اختزال = الخلية أكسدة ( Zn)جهد
((Ga
الخارصين( 5-9) كبريتات محلول في الخارصين من صفيحة ZnSO4غمستالجاليوم ( 1.0تركيزه ) كلوريد محلول في الجاليوم من صفيحة وغمست ، موالر
GaCl3( 1.0تركيزه ) عند جلفانية خلية لتكوين الالزمة المتطلبات وكملت ، موالرتساوي ) 25الدرجة الخلية لتلك الفولتميتر قراءة كانت فإذا ، ، ( 0.23 م فولت
يلي : عما فأجب الجاليوم جهد من أعلى الخارصين جهد وكان؟ - 1 ولماذا ، ال أم تلقائي التفاعل هلللخارصين- 2 القياسي الجهد بأن علما للجاليوم القياسي الجهد احسب
فولت .0.76يساوي -للخلية- .3 الكامل والتفاعل التفاعل نصفي اكتبعلى- 4 البيانات جميع موضحا أعاله المذكور بالتفاعل الممثلة الخلية ارسم
الرسم .الحل
E ) Ga( = -0.99 فولت
129
الرسم- 4
مهبط
Zn
اختزا)ل(
محلول ZnSO4
مصعد
Ga
أكس)دة(
محلول
GaSO4
قنطرة ملحية
e-
e-
Zn++Ga+++
130
للخلية( 5-10) القياسي الجهد و الكامل والتفاعل التفاعل نصفي استنتج: التالي بالشكل الممثلة الجلفانية
:الحل
) المصعد) X++ + 2e- Xعند
) المهبط ) +2y 2e-+2yعند
الكلي X+++2y +X+2y التفاعل
للخلية القياسي - الجهد الجهد= االختزال لقطب القياسي الجهد. لألكسدة القياسي
= 0.80-( - 0.44.) =1.24. فولت
xy
X++Y+
0.44الجهد = -فولت
0.80الجهد = فولت
131
. , الهيدروجين- غاز يتصاعد أيهما وعند غازالكلور يتصاعد أن تتوقع القطبين من أي عند أ(. اإلجابة : ( , ) المهبط ) عند الهيدروجين وغاز المصعد عند الكلور غاز يتصاعد
. البيانات- سائر عليها موضحا العملية في حدث ما تمثل تحليلية خلية جهاز ارسم باإلجابة :
, ؟- ولماذا الزمن بمرور الكلور حمض أيونات لتركيز يحصل أن تتوقع ماذا جـأيونات اإلجابة : إلى لتحلله تركيزه و (-H+, Cl)يقل الكلور غاز جزيئات تكون التي
التي تتصاعد.الهيدروجين
(5 -11 , : الكلور( مكوناته إلى فتحلل الكلور حمض لمحلول كهربائي تحليل أجري: , اآلتي عن أجب الهيدروجين و
+ -
Cl2H2
مصعدمهبط
H+Cl
-
132
عملية( 5-12) في الكهربائي الكيميائي الطالء مصانع أحد مهندس استشاركتتضمن المصنع بها كلفه , طالء بلون منزل لبوابة حديدي مقبض قطعة طالء
: التالية, تساؤالته على اإلجابة على ساعده نحاسي
, أ- : الثنائي الحديد كلوريد العملية في إلستخدامه يصلح التالية المحاليل أي
الثنائي , الحديد الثنائي .كبريتات النحاس سيانيد
عند ) ب- ذلك هل الحديدي المقبض أصل الكهربائي التيار قطبي أي في
عند أم القطب؟ ( , المهبطالمصعد ذلك إشارة سالبوما
: ج- اآلتي من للخلية الثاني القطب في ضعها و المناسب المادة , نحاسما
حديد , . كربون
يجب , د- التي التغيرات فما بالفضة المقبض طالء في المصنع مدير رغب لو
السابقة؟ الخلية على تجريها أن
.اإلجابة : الفضة من سيكون الثاني القطب و فضة نترات سيكون المحلول
133
(5-13: يلي( مما فقرة لكل المتاحة الخيارات بين من الصحيحة اإلجابة اختر
:أ- في الكيميائي التفاعل خالل من الكهربائي التيار ينشأ.1. التحليلية الخاليا.2. الجلفانية الخاليا.3. المعدني الطالء عمليات.4. المعادن تآكل مقاومة عمليات
:ب- في تلقائية بطريقة الحدوث على تلقائي غير كيميائي تفاعل إجبار يمكن.1. كهربائيا الذهب بفلز النحاس تلبيس عملية.2. السيارات بطاريات.3. الشمسية الكهربائية الطاقة بطاريات.4. الجافة الخلية
الخاليا ج- في الكيميائي التفاعل خالل الزمن بمرور انحالل له يحدث الذي القطب ما: هو الكهروكيميائية
.1. الجلفانية الخلية في المصعد
.2. الجلفانية الخلية في المهبط
.3. الجلفانية الخلية في والمهبط المصعد
.4. األقطاب من ألي انحالل يحدث ال
:د- الجلفانية الخلية جهد على يؤثر ال يلي مما أي.1. الحرارة درجة زيادة.2. المهبط محلول تركيز نقصان.3. المصعد محلول تركيز زيادة.4 . الخلية عائي و حجم نقصان
134
الفـصل السادس
[] النيتروجين ومركباته
135
[النيتروجين] N2
المجموعة* في عنصر الدوري .5أول بالجدول أالصناعة: .س في النيتروجين تحضير طريقة اشرح
الصناعة : في تحضيرهدرجة ألن األكسجين قبل النيتروجين فيتبخر المسال للهواء الجزئي بالتقطيرإلى , مسخن نحاس على بإمراره األكسجين من وينقى أقل النيتروجين غليان
اإلحمرار . درجةالنيتروجين - غليان األكسجين = - م 196درجة غليان م .183درجة
معادلة: – – وكتابة الرسم مع المختبر في النيتروجبن تحضير طريقة اشرح سالتفاعل .
المختبر : في نقية .تحضيره بصورةأسفل: س إلى الماء بإزاحة النيتروجين يجمع عللالماء .:ج في يذوب ال ألنه
NH4NO2 N2 + H2O
األمونيوم نيتريت
قمع
حامل
موقد به حوضماء
يجمع مخباربه N2غاز
به دورق
المواد) المتفاعلة (
136
الفيزيائية : النيتروجين خواصالتنفس .1. أو االشتعال على يساعد الالماء .2. في الذوبان قليلالشمس .3. تباع على يؤثر ال
الكيميائية : ) ( .س التفاعالت في خامل كوسط تستعمل أو خاملة أو gجدا ثابتة النيتروجين جزيئات علل
ثالثية: ج برابطة مرتبطتين ذرتين من يتكون الجزيء والطاقة N Nألنالرابطة هذه لفك مول / 225كبيرة = الالزمة سعر كيلو
نيتريد** مثل نيتريدات تسمى الفلزات مع النتروجين مركبات. Mg3N2الماغنسيوم
شيلي** ملح هيئة على الطبيعة في النيتروجين NaNO3يوجد
في: / / استخدامه • خامل وسط النيتروجين حمض النشادر صناعة فياألطعمة / / حفظ التبريد الحية / .التفاعالت األنسجة حفظ
137
المختبر : في تحضيرهامع : – المختبر في النشادر تحضير طريقة اشرح س
المعادلة – . وكتابة الرسم
األمونيا] ) ( [ النشادر "NH3 "
هابر ) (: طريقة المباشر التفاعل
في تحضيرهاالصناعة :
N2 + 3H2 2NH3 + 5000 حرارةI / ض جوي 200 – 100م
Fe3O4 أكاسيد أو المنيوم أكاسيدبوتاسيوم
منشطة) ( ) مادة حافزة مادةللحافز (
تحليل) منمن أو الماء
الغاز الطبيعي(
من) الجو (
الح: ل
2NH4Cl)s( + Ca)OH(2 CaCL2 + 2NH3 + 2H2O
جير مسحوقجاف مطفي مخبا
ر
حامل
نشادر
ماسك ) حامل)
دورق المتفاعلة ] ) [ NH4Cl)s( +Ca)OH(2المواد ~
موقد
138
النشادر : عن الكشفنفاذة . - 1 رائحتهاألزرق .- 2 إلى الشمس تباع لون يحول
بـ- 3 مبللة زجاجية ساق مع بيضاء سحب HClيكونالزئبق- ) 4 نترات الزئبقوز بنترات مبللة ورقة ((1)يسود
NH3 + HCl NH4Cl
الماء .:س في الذوبان شديد النشادر غاز أن بها توضح تجربة اشرحالنشادر ) ( ج: نافورة النافورة تجربة
التجربة : خطواتضيق .1. أنبوب منه ينفذ محكم بسداد ونسده النشادر بغاز مملوء دورق نحضرفينولفثالين ) (2. ودليل ماء به أخر دورق في األنبوب طرف وندخل الدورق نقلبالهواء .3. ننفخ الملتوي نبوب األ من
علل: أسفل :س إلى الهواء بإزاحة النشادر يجمعالهواء: .ج كثافة من أقل كثافته ألن
على :المشاهدة بشدة الماء يندفعنافورة . هيئة
الذوبان :االستنتاج شديد النشادرالماء . في
النشادر : استخداموكسماد / / ، األسمدة النيتروجين حمض صناعة
في / / المتفجرات البقع وإزالة األصباغالطب / . في والتنظيف التبريد
فينو + ماءلفثالين
النشادر نافورة
مملوء دورق
النشادر بغاز
نفخ
139
المختبر : في تحضيره
:خواصه. حلوة رائحته حلو طعمه. والكحول الماء في يذوب. االشتعال على يساعد) ( الشمس تباع على يؤثر ال متعادل. الهواء من أثقل
الجوي .:س الهواء من أكثر االشتعال على يساعد النيتروز أكسيد غاز علليعطي :الحل يتفكك عندما االشتعال ألنه على يساعد فهو أكسجين حجمه
الذي الجوي الهواء من أكسجين .يعطي أكثر حجمه
NH4NO3 N2O + 2H2O
أمونيوم نترات
2N2O = 2N2 + O2
النيتروز ) المخدر ( " "أكسيد أو المضحك الغازN2O
السباق / .استخدامه : سيارات في التخدير في
13 1
5
140
النيتروجين) ( أكسيد ثانيNO2
4HNO3 + Cu Cu )NO3(2 + 2NO2 + 2H2O
ساخن مركز
2 -
المختبر ) ( في بطريقتين تحضيره
2NO + O2 2NO2 اللون أحمر غاز
1-
2NO2 N2O4
الثنائي النيتروجين أكسيد رابع
تبريده تبريده- 2
:تفاعالته
الماء- 1 مع (تفاعله النتريك ) حمض النيتروجين حمض ليعطي الماء مع يتفاعل
الثنائي : .1س النيتروجين أكسيد رابع إلى النيتروجين أكسيد ثاني تحويل معادلة وكتابة التفاعل ظروف حدد
الثنائي: .2س النيتروجين أكسيد رابع على الحرارة أثر بالمعادلة وضح
141
المختبر : في حمض تحضيره مع البوتاسيوم أو الصوديوم نترات بتقطيرالمركز . الكبريت
NaNO3 + H2SO4 NaHSO4 + HNO3 مركزوق
وى الصوديوم الصوديوم بيكبريتات نترات
2NO + O2 2NO2
3NO2 + H2O 2HNO3 +NO
النيتروجين) ( النيتريك حمض حمض أو
في تحضيرهالصناعة :
بأكسدة* النشادر :
4NH3 + 5O2 4NO + 6H2Oبالتين ساخن
يمرر ببطء
النشادر
أمالحه ) ( ) ( من gثباتا أقل قوة األقل يطرد gثباتا أكثر القوي الحمض
حامل
اختبار أنبوببها HNO3يتكثف
ثلج
معوجة
موقد
للنتروجين األكسجينية النيتروجين( 1الحموض الهيبونيتروز( HNO3 2حمض 2(HNO)حمضالنيتروز( 3 HNO2حمض
مواد متفاعلة
اكتب: ) ( ؟ المختبر في النيتريك النيتروجين حمض تحضر كيف سالجهاز وارسم ، التفاعل ؟ معادلة استعماالته أهم وما ، المستخدم
HNO3
142
) النتريك ) حمض النيتروجين حمض :خواصويكون* الحرارة أو للضوء تعرضه عند النيتروجين حمض المعادلة : NO2يتفكك حسب
4HNO3 = 4NO2 + 2H2O + O2
نيتروجين اكسيد ثاني) اللون) بني
حرارة أو ضؤ
مكونا ج: يتفكك في NO2ألنه يذوب الذي لالحمرار المائل البني اللون ذاأصفر . لونا ليكسبه الحمض
للضوء ) ( , . :علل: س تعرضه عند أصفر gلونا يكتسب أنه إال له لون ال النيتريك النيتروجين حمض
شفافة علل : س: وليست اللون قاتمة زجاجات في النيتروجين حمض .يحفظ
يتفكك .ج: فال بالضوء يتأثر ال حتى
قوي * . مؤكسد عامل
الماء * . في تماما يتفكك قوي حمض
النترات * . أمالح مكونا والقواعد الفلزات مع يتحد
كثير / / استخدامه : إذابة األسمدة صناعة والمتفجرات األصباغ صناعةالماء / تكوين الفلزات ،% 65الملكي ) من الكلور % 35حمض
من ( وغيره الذهب يذيب الذي النيتروجين تذوب حمض ال التي الفلزاتاألحماض . في
143
طبيعية الكيميائية أسمدة األسمدةالصناعية
األسمدة) النيتروجينية(
مركبة
بسيطة
شيلي ) ( ملح الصوديوم نتراتNaNO3
البارود ) ( ملح البوتاسيوم نترات KNO3
النترات- 1النتروجينية : األسمدة أهم
NH3 + HNO3 NH4NO3
2NH3 + H2SO4 ) NH4(2SO4
األمونيوم- :2 أمالحاألمونيوم نترات
األمونيوم كبريتات
الكربون ) ( اليوريا- 3 حمض أميد NH2CONH2ثنائي
2NH3 + CO2 NH2CONH2 + H2O عالى ضغط/
م 200
أو / بكتريا الماءإنزيمات اليوريا سماد االستعمال / : مميزات سهل بالنيتروجين غني
لألجهزة / تآكل يسبب ال والنقلإلى : عيوبها النسبية الرطوبة تصل عندما الماء تمتص متميعة
72 %
) الحيوانات) روث
عنصر على تحتوياألسمدة مثل واحد
النيتروجينية والبوتاسية
من أكثر على تحتويفوسفات مثل عنصر
البوتاسيوم
144
( 1نظرية) ( 2نظرية )يختزل
بالبكتريا
نشادر
هيدروكسيل أمين
النبات يمتصهاأيونات على شكل
أو األمونيومويحولها النترات
أمينية أحماض إلى
نيتروجين
N2+ O2 2NOالبرق
2NO + O2 2NO2
3NO2+ H2O 2HNO3 + NO
أو الطبيعية باألسمدةالصناعية الكيميائية
النيتروجين تثبيتالجوي
) النيتروجين الخالصة) تعويضالتربة في
الجوي) ( النيتروجين طبيعية تثبيت بطرق
بفعل- 1البكتريا :
عديدة* منافع ذات مركبات إلى تحويله أي
المطر- :2 و البرق بفعل
145
جافة .علل : :1س أماكن في اليوريا تحفظالنسبية :1ج الرطوبة تبلغ حين الماء تمتص متميهة % .72ألنها
؟ :2س اليوريا سماد مميزات ماالماء / / / / .:2ج في بسهولة يذوب اقتصادي األجهزة تآكل يسبب ال والنقل االستعمال سهل بالنيتروجين األسمدة أغني
المطلوب .:3س المركب فما والنيتروجين الفسفور إلى تفتقر زراعية تربةاألمونيوم: 3ج فوسفات الفسفور 3PO4(NH4) سماد عنصر بوجود يتميز الذي
األسمدة على أسئلة
اليوريا :4س سماد في للنيتروجين المئوية النسبة أحسبO=16 N = 14 C = 12H = 1
العنصر × 100وزن
المركب وزن= %
:الحل
العنصر 2N × 100وزنNH2CONH2وزن
= %=28
2+14+16+12+2+14 ×100
2860
×100 = %=46.67%
146
أسئلة وتمارين
.a . النترات مكون يعني () النيتروجين
الشمس- , . تباع ورق لون على ويؤثر الماء في الذوبان قليل غاز النيتروجين ()ب
و , الماء في الذوبان قليل غاز الشمس .اليؤثرالنيتروجين تباع ورق لون على
المركب- في موجب أكسدة عدد النيتروجين يتخذ () .N2H4جـ
أكسدة عدد النيتروجين المركب سالبيتخذ .N2H4في
( الزئبق- نترات بمحلول مبللة ورقة تعريض عند .)Iد األسود( إلى لونها تحول النشادر (لغاز
من- يتكون الملكي الماء و% , 65هـ النيتروجين الكلور% .35حمض ()حمض
من يتكون الملكي .النيتروجينحمض% 35و , الكلورحمض% 65الماء
×
×
×
صح( ) 6-1) بعالمة خطأ( )أجب أو الصحيحة الخطأ( :للعبارات تصحيح مع الخطأ للعبارات ×
147
3 -2 -1 -صفر1 +3+2 +4 +5+
ممكن؟ (6-2) أكسدة عدد كل في النيتروجين مركبات ألحد gمثاال وأعط مركباته في للنيتروجين الممكنة األكسدة أعداد ما
:الحل
N2O5NO2NF3NON2ON2NH2OHN2H4 NH3
الهيدروجين : (6-3) مع مركباته في النيتروجين أكسدة أعداد تكون عدد عللمع , مركباته في موجبة هي بينما األكسجين .سالبة
:الحلاألكسجين . من سالبية وأقل الهيدروجين من سالبية أكثر النيتروجين ألن
حمض (6-4) باستعمال النشادر عن للكشف معادلة اكتبالكلور
NH3 + HCl = NH4Cl
المنيوم الكلور كلوريد نشادر حمض) بيضاء) سحب
:الحل
هيدروكسأمين يل
هيدرازين
O N H
تزيد السالبية2.2 3.53
148
بالمعادالت .(6-5) المختبر في التالية المواد من كل تحضر كيف ) ) ( ) ) النيتروز أكسيد ج األمونيا النشادر ب النيتروجين أكسيد( أ ثاني د
النيتروجين .الحل :
الشرح انظر
التالية : (6-6) األسمدة من كل في للنيتروجين الوزنية المئوية النسبة احسب.a النقي األمونيوم- النشادر كبريتات ب
األمونيوم- نترات - ج اليوريا األمونيوم- د فوسفات هـ
العنصر × الحل : 100وزنالمركب وزن = %
% أ(للنيتروجين =
العنصر N× 100وزنالمركب NH3وزن
14 × 100=
3 + 14 =
14 × 10017
=82.35%
2N × 100
(NH4)2SO4
28 × 100=
64+32+8+28=
28 × 100132
% ب( 21.21%= للنيتروجين =
2N × 100
NH4NO3
28 × 100=
48+14+4+14=
28 × 10080
% ج( 21.21%= للنيتروجين =
S= 32P= 31C= 12 O = 16 H= 1N=14
149
3N × 100
(NH4)3PO4
42 × 100=
64+31+12+42=
42 × 100149
% هـ( 28.19%= للنيتروجين =
؟ س : النيتروجين من نسبة أعلى يحوي السابقة األسمدة أيالنقي : الحل النشادر
منخفضة: .س النيتروجين نسبة أن مع gممتازا gسمادا األمونيوم فوسفات يعتبر لماذاالنيتروجين :الحل عنصر إلى باإلضافة للنبات ضروري وهو الفسفور عنصر على الحتوائه
2N × 100
NH2CONH2
28 × 100=
2+14+16+12+2+14=
28 × 10060
للنيتروجين % د( 46.67%= =
150
الوزارة اختبارات أسئلة من
2NH4Cl + Ca)OH(2 CaCL2 + 2NH3 + 2H2O
األمونيوم كلوريد
اليوريا: على تحصل كيف األمونيوم بكلوريد gمبتدئا س
اليوريا: . على تحصل كيف بالنيتروجين gمبتدئا س
NH4NO2 N2 + 2H2O
االمونيوم نيتريت
األمونيوم: . كبريتات سماد على تحصل كيف األمونيوم بنيتريت gمبتدئا س
N2 + 3H2 2NH3 + حرارة
النيتروجين ومنشطة حافزة عوامل
ض/
N2 + 3H2 2NH3 + حرارة
ومنشطة حافزة عوامل
ض/
2NH3 + H2SO4 ) NH4(2SO4
االمونيوم كبريتات مركز سماد
2NH3 + CO2 NH2CONH2 + H2O
م200 ض
مرتفع
2NH3 + CO2 NH2CONH2 + H2O
اليوريا
م200 ض
مرتفع
هابر) - طريقةبوش(
هابر) - طريقةبوش(
151
NH3 + HNO3 NH4NO3
نشادر
NH4NO3 N2O + 2H2O
االمونيوم نترات
N2+ O2 2NOالبرق
2NO + O2 2NO2
3NO2 + H2O 2HNO3 + NO
النيتروز س: أكسيد تحضر كيف النشادر ؟ N2O من
: ) ( س ؟ النتروجين حمض النيتريك حمض على تحصل كيف الجوي الهواء من؟ س:أو النترات على نحصل كيف والمطر البرق بفعل
؟ س: األمونيوم كبريتات سماد على نحصل كيف النيتروجين من
N2 + 3H2
2 NH3 + حرارة
حافز ومنشط
ض
2 NH3 + H2SO4 )NH4(2SO4
نشادر
الحل
الحل
الحل
هابر) - طريقةبوش(
top related