الباب الأول : -المعادلة الكيميائية والحساب الكيميائى أولاً:- حساب الصيغة الكيميائية (الجزيئية) - الصيغة الكيميائية (الجزيئية) :-هى صيغة رمزية بسيطة توضح نوع وعدد الذرات أو الأيونات فى الجزئ وتوضح عدد مولات كل عنصرفى المركبات الكيميائية المختلفة.
-المول (الجرام /مول):- الكتلة الذرية أو الجزيئية للمادة مقدرة بالجرامات. كتلة المادة بالجرام عدد المولاتكتلة المول
مثال:- بروميد الرصاص كل مول من بروميد الرصاص يحتوى على:- [1] مول من أيون الرصاص . [2] 2 مول من أيون البروميد . مثال:- كلوريد الماغنسيوم كل مول من كلوريد الماغنسيوم يحتوى على:- [1] مول من أيون الماغنسيوم . [2] 2 مول من أيون الكلوريد . -إيجاد الصيغة الكيميائية :- مثال :- أوجد الصيغة الكيميائية لمادة أكسيد الماغنسيوم عند احتراق شريط من الماغنسيوم احتراقاً تاماً إذا علمت أن كتلة الماغنسيوم = 0.24 جم وكتلة أكسيد الماغنسيوم = 0.40 جم والكتل الذرية [Mg = 24, O= 16] ؟ الحـــــــل أكسجين + ماغنسيوم ـــــــــــ أكسيد ماغنسيوم -كتلة الأكسجين = كتلة أكسيدالماغنسيوم – كتلة الماغنسيوم = 0.40 – 0.24 = 0.16 جم كتلة المادة بالجرام -عدد المولات =ــــــــــــ كتلة المول 0.16 -عدد مولات الأكسجين=ـــــــ =0.01 مول 16 0.24 -عدد مولات الماغنسيوم=ـــــــ =0.01 مول 24
نسبة Mg:O هى 0.01:0.01 أى 1:1 وتكون الصيغة الكيميائية -الصيغة الأولية:- أبسط نسبة تتواجد عليها العناصر فى المركب. الكتلة الجزيئية للمركب عدد وحدات الصيغة الأوليةكتلة المول من الصيغة الأولية
أسئـــــــــــــــلة -سؤال1:- أوجد الصيغة الكيميائية لكلوريد حديد II علماً بأن كتلة الحديد المتفاعلة = 0.56 جم وكتلة كلوريد الحديد الناتجة= 1.26 جم والكتل الذرية[Fe = 56, Cl =35] -سؤال2:- أوجد الصيغة الكيميائية لمركب هيدروكربونى مجهول إذا كانت كتل الكربون والهيدروجين هى على التوالى 0.12 جم ، 0.02 جم علماً بأن الكتلة الجزيئية لهذا المركب = 56 [C = 12, H = 1] -سؤال3:- إذا كانت الكتلة الجزيئية لأحد المركبات الهيدروكربونية هى 70 كانت كتل الكربون والهيدروجين هى على التوالى 0.12 جم ، 0.02 جم علماً بأن الكتلة الذرية [C = 12, H = 1] فأوجد الصيغة الكيميائية -سؤال4:- أوجد الصيغة الكيميائية لمركب هيدروكربونى صيغته الأولية CH2 إذا كانت كتلة الجزيئية هى 42 -سؤال5:- أوجد الصيغة الكيميائية لكبريتيد حديد (II) عند تسخين برادة الحديد مع مسحوق الكبريت تبعاًعلماً بأن:- كتلة الحديد = 0.56 جم وكبريتيد الحديد = 0.88 جم [Fe = 56, S= 32] -سؤال6:-ما عدد مولات الصوديوم فى المركبات الآتية:- NaCl – Na2S – 2NaCl -سؤال7:-ما عدد مولات المنجنيز فى المركبات الآتية:- MnO2 – KMnO4 – 2MnO2 -سؤال8:-احسب مول ونصف مول و5مول من كربونات الصوديوم Na2CO3 [Na = 23, C = 12, O = 16] -سؤال9:-احسب الكتلة الجزيئية الجرامية لحمض الكبريتيك H2SO4 [H =1, S = 32, O = 16] -سؤال10:-احسب الصيغة الأولية لمركب عضوى يتكون من 25%هيدروجين و75%كربون (C = 12 / O = 16) -سؤال11:-إحسب كتلته بالجرام وعدد الجزيئات غاز ثانى أكسيد الكربون فى 5 مول منه ؟ - اكتب المصطلح العلمى لكل من:- 1– أبسط نسبة تتواجد عليها العناصر فى المركب.2– مركبات تحتوى على عنصرى الكربون والهيدروجين. 3– الكتلة الجزيئية للمادة مقدرة بالجرامات. 4– الكتلة الجزيئية للمركب بالنسبة إلى كتلة الصيغة الأولية. 5– صيغ رمزية بسيطة توضح عدد ونوع ذرات جزئ.6– كتلة المادة بالجرام نسبة إلى الكتلة الجزيئية الجرامية. ثانياً:- المعادلة الكيميائية وصف بسيط وموجزللتغيرات الحادثة في التفاعل الكيميائى من خلال مجموعة من رموز العناصرأو الصيغ الكيميائية للمركبات الداخلة والناتجة من التفاعل . -الحالة الفيزيائية:-تعبر عن حالات المادة من حيث الصلابة والسيولة والغازية والشكل البللورى. صلب[s]-سائل[l]-غاز[g]-محلول[aq] -مكونات المعادلة:- 1-طرف أيسر:يعبر عن المواد المتفاعلة وعدد مولاتها. 2-طرف أيمن:يعبر عن المواد الناتجة وعددمولاتها. 3-سهم يشير إلى اتجاه التفاعل ويكتب عليه شروط التفاعل مثل:- الحرارة – الضغط – عامل حفاز. -كيفية كتابة معادلة:- 1-معرفة رموز العناصر والصيغ الكيميائية للمركبات التى تشملها المعادلة. 2-معرفة المتفاعلات والنواتج. 3-كتابة الموادالمتفاعلة على يسارالسهم والمواد الناتجةعلى يمين السهم ويكتب فوق السهم شروط التفاعل إن وجدت. 4-مساواة أعداد كل نوع من الذرات فى طرفى المعادلة (مراعاة قانون حفظ المادة) (المعادلة موزونة) -مثال:- اتحاد الهيدروجين والنيتروجين لتكوين النشادر. نيتروجين + هيدروجين ــــــــــ نشادر -خطوات كتابة معادلة كيميائية موزونة 1-تكتب معادلة لفظية تعبر عن المتفاعلات والنواتج والسهم يشير إلى اتجاه التفاعل. 2-استبدال الرموز والصيغ الصحيحة للمواد بأسمائها فى المعادلة اللفظة. 3-وزن المعادلة حتى يتساوى عدد ذرات العناصر فى طرفى المعادلة. 4-تكتب الرموز الدالة على حالة المواد وظروف التفاعل. مثال:-اتحاد الألومنيوم مع الأكسجين لتكوين أكسيد ألومنيوم:- ألومنيوم + أكسجين ــــــــــــ أكسيد ألومنيوم المعادلات الأيونية -أولاً:تفاعلات التعادل :- إضافة محلول لحمض الهيدروكلوريك إلى محلول لهيدروكسيد صوديوم يحدث تفاعل ينتج عنه ماء وكلوريد الصوديوم ويسمى هذه التفاعل بالتعادل وهو تفاعل الحمض مع القلوى لينتج ملح وماء. وفى التفاعل السابق لا يعبر عن الواقع حيث الماء هو المادة الوحيدة التى توجد على صورة جزيئات أما الحمض والقاعدة والملح الناتج جميعها على صورة أيونات.وتمثل المعادلة كالتالى:- وبإهمال أيونات من طرفى المعادلة لعدم حدوث تغيرات نحصل على المعادلة الآتية:- الحمضالقلوى مادة عند ذوبانها فى الماء تعطى أيون الهيدروجين الموجب H+مادة عند ذوبانها فى الماء تعطى أيون الهيدروكسيد السالب OH-
-التعادل :اتحاد أيونات الهيدروجين الموجبة مع أيونات الهيدروكسيد السالبة لتكوين جزئ الماء -ثانياً:تفاعلات الترسيب :- -مثال: إضافة محلول نترات فضة إلى محلول كلوريد الصوديوم يكون راسب أبيض من كلوريد الفضة ويمكن اختصار المعادلة -حيث أن المعادلة موزونة لأن:-مجموع الشحنات على الطرف الأيسر يساوى صفر (+1،-1) = صفر وكذلك شحنات الطرف الأيمن صفر (مركب متعادل) الحساب الكيميائى -حساب كمية المواد:- دراسة العلاقات الكمية بين مقادير المواد الداخلة والمواد الناتجة من التفاعل والتى تتضمنها معادلات التفاعل. -أهمية المعادلة الموزونة:1-تعتبر أساساً للحسابات الصحيحة. 2-تعطى نسبة أعداد الذرات أو الجزيئات أو الأيونات التى تدخل فى التفاعل والتى تنتج منه. -ملحوظة:-يحتوى المول من المادة على عدد من الذرات أو الجزيئات أو الأيونات يعرف بعدد أفوجادرو = 6.02 × 10 23 -مثال:- المول من الهيدروجين يحتوى على 6.02 × 10 23 جزئ أو2 × 6.02 × 10 23 ذرة هيدروجين. -مثال:- المول من الهيليوم يحتوى على 6.02 × 10 23 جزئ هيليوم أو 6.02 × 10 23 ذرة هيليوم. -مثال:- المول من الصوديوم يحتوى على 6.02 × 10 23 جزئ صوديوم أو6.02 × 10 23 ذرة صوديوم. -مثال:- المول من الجلوكوز يحتوى على 6.02 × 10 23 جزئ جلوكوز. -ملحوظة :- يعتبر المول وحدة مناسبة للإستخدام في الحسابات الكيميائية لإن كتلة المول لأى مادة يمكن حسابها بمعلومية الكتل الجزيئية أو الذرية للمادة لأن كتلة المول مقدرة بالجرام =الكتلة الجزيئية أو الذرية وحدة الكتل الذرية -مثال:- الكتلة الجزيئية لثانى أكسيد الكربون هى 44 (وحدة ك.ذ) = = [12 × 1 + 16 × 2] = 44 و.ك.ذ أى أن المول يساوى 44 جم ويحتوى على عدد أفوجادرو من الجزيئات 6.02 × 10 23 جزئ من (CO2) 1- كتلة المول من جزيئات ويحتوى على6.02 × 10 23 جزئ = 2 جم 2- كتلة المول من ذرة هيدروجين ويحتوى على 6.02 × 10 23 ذرة = 1جم 3- كتلة المول من ذرة الكربون ويحتوى على6.02 × 10 23 ذرة = 12 جم 4- كتلة المول من جزيئات الأكسجين ويحتوى على6.02 × 10 23 جزئ = 32 جم 5- كتلة المول من ذرات الأكسجين ويحتوى على 6.02 × 10 23 ذرة = 16 جم ملحوظة الكتل الذرية لبعض العناصر:- [H = 1, C = 12, O = 16 ] عدد الذرات أو الجزيئات أو الأيونات عدد المولاتعدد أفوجادرو
-مثال1:- أحسب كتلة 0.5 مول من الماء. -مثال2:-كم مول من الرصاص توجد فى 41.4 جم منه وكم عدد ذرات الرصاص في هذه الكتلة. (Pb=207) -مثال3:-إحسب كتلة 0.25 مول من كربونات الصوديوم ثم إحسب عددمولات كربونات الصوديوم في 132.5جم منها -مثال4:- ما كتلة 3 × 10 23 ذرة من الكربون؟ (C = 12) -مثال5:-ما عدد جزيئات 32جم من ثانى أكسيد الكبريت ؟ (S =32 , O =16 ) الحسابات الكيميائية باستخدام المعادلات الكيميائية الموزونة -أهمية المعادلة الكيميائية الموزونة : تشير إلى النسبة بين عدد جزيئات المتفاعلات والنواتج. مجموع كتل المتفاعلات = مجموع كتل النواتج مسائل -بمعلومية الكتل الذرية التالية تحل المسائل H=1,C=12,N=14,O=16,Na=23,Mg=24,Al=27,P=31,S=32,Cl=35.5,K=39,Ca=40,Ba=137
1-إحسب عدد مولات الماء التى تنتج من تفاعل 10 مولات من الأكسجين مع وفرة الهيدروجين ؟ 2-إحسب كتلة أكسيد الماغنسيوم الناتجة من تفاعل احتراق 6 جر ام من الماغنسيوم؟ (Mg=24/O=16) 3-إحسب كتلة أكسيد الكالسيوم الناتجة من تفكك 50 جرام من كربونات الكالسيوم؟ (Mg=24/O=16) 4-كم جم من غاز الأكسجين يمكن أن تنتج من تحلل 42.6 جم من كلورات الصوديوم ؟ 5-إحسب عدد جزيئات بخار الماء الناتجة من تفاعل 0.1 جرام من الهيدروجين مع كمية كافية من الأكسجين ؟ 6-إحسب عدد المولات من الأكسجين اللازم لحرق 68 جم أمونيا. 7- إحسب كتلة SiC التى تنتج من تفاعل 15 جم كربون فى التفاعل 8-معادلة التفاعل الضوئى فى النباتات كالأتى : إحسب كتلة الماء التى تلزم للتفاعل مع 20 جم من ثانى أكسيد الكربون طبقاً للمعادلة السابقة. 9-أوجد كتلة الكلور التى تنتج بالتحليل الكهربى لـ 200 جرام من كلوريد الصوديوم ؟ 10-كربونات الليثيوم يستخدم فى علاج الأكتئاب إحسب كتلة الليثيوم فى 1 جم من كربونات الليثيوم ؟ 11-يستخدم الهيدرازين وقوداً لبعض للصواريخ إحسب كتلة النيتروجين الناتجة من أكسدة 20 جم منه 12-غاز الميثان يحترق طبقاً للمعادلة : إحسب كتلة الأكسجين اللازمة لأنتاج 3.5 جم من غاز ثانى أكسيد الكربون ؟ 13-إحسب كتلة الصوديوم اللازمة لأنتاج 29.25 جم كلوريد الصوديوم ؟ 14-إحسب كتلة أكسيد الكالسيوم الناتج من التحلل الحرارى لمول من كربونات الكالسيوم ؟ 15-فى التفاعل :- -ما عدد مولات كل نوع فى المعادلة ؟ -إحسب كتلة الإيثيلين والأكسجين وثانى أكسيد كربون الناتجة من التفاعل ؟ مراجعة المعادلة الكيميائية والحساب الكيميائى اولاً :المصطلحات العلمية الصيغة الأولية صيغة رمزية بسيطة توضح أبسط نسبة تتواجد عليها العناصر فى جزئ المركب الصيغة الجزيئية صيغة رمزية بسيطة توضح نوع وعدد الذرات أو الأيونات فى جزئ المركب العوامل الحفازة مواد تزيد من سرعة التفاعل الكيميائى دون ان تشارك فيه المعادلة الكيميائية وصف بسيط موجز للتغيرات الحادثة فى التفاعل الكيميائى المعادلة المتزنة معادلة كيميائية رمزية يتساوى فيها عد ذرات كل عنصر فى طرفى المعادلة المعادلة الايونية معادلة كيميائية يكتب فيها بعض أو كل المواد المتفاعلة والناتجة على هيئة أيونات تفاعل التعادل تفاعل حمض مع قاعدة لتكوين ملح وماء أواتحاد أيونات الهيدروجين الموجبة من الحمض مع أيونت الهيدروكسيد السالبة من القاعدة لتكوين الماء الحساب الكيميائى دراسة العلاقات الكمية التى تتضمنها معادلات التفاعل الكيميائى بحساب كميات المواد الداخلة فى التفاعل والمواد الناتجه منه المول الكتلة الذرية أو الجزيئية للماده معبرا عنها بالجرامات عدد أفاجادور عدد الجزيئات أو الذرات أو الأيونات فى مول واحد من المادة وهو يساوى جزيئ أوذرة أو أيون
ثانياً : التعليلات : 1-لا تصلح الصيغة الاولية للتعبير عن المركب الكيميائى فى كل الأحوال :لأن الصيغة الأولية لاتعبر بالضرورة عن العدد الفعلى للذرات أو الأيونات لجزئ المركب . 2- يعبر عن جزئ الأكسجين بالصيغة O2 بينما يعبر عن جزئ الأوزون بالصيغة O3 :لأن المول من غاز الأكسجين يتكون من 2 مول من ذرات الأكسجين بينما المول من غاز الأوزون يتكون من 3 مول من ذرات الأكسجين 3-المعادلة الرمزية الموزونة هى أدق تعبير عن التفاعل الكيميائى :لانها توضح نوعية وتركيب وعدد مولات جزيئات المواد المتفاعلة والمواد الناتجة بالاضافة لحالتها الفيزيائية وشروط التفاعل 4-يسمى تفاعل الحمض مع القاعدة بتفاعل التعادل :لأن خواص كل من الحمض والقاعدة تختفى بتفاعلهما معا 5-لا يمكن التعامل مع الذرات أو الجزيئات فى الحساب الكيميائى :لأن أقل كتل جرامية من المادة تحتوى على أعداد هائلة من الذرات والجزيئات 6-يعتبر المول وحدة مناسبة للاستخدام فى الحسابات الكيميائية :لأنه يعبر عن الكتلة الذرية للعناصر أو الكتل الجزيئية للمركبات معبرا عنها بالجرامات . 7-تعتبر المعادلة الكيميائية الموزونة أساسا للحسابات الكيميائية :لأنها تدل على نسب أعداد الجزيئات أو الذرات أو الأيونات الداخلة فى التفاعل الكيميائى أو الخارجة منه . ثالثاً : المسائل أولاً مسائل الصيغة الكيميائية 1-تم اختزال 11.47 جم من مركب مكون من النحاس والأكسجين فنتج عنه 9.16 جم من النحاس – فاكتب الصيغة الأولية لهذا المركب. [Cu = 63.5, O = 16] 2-بتحليل أحد الغازات وجد أنه يتكون من كربون بنسبة 92.3% وهيدروجين بنسبة 7.7% - فإذا علمت أن الكتلة الجزيئية له تساوى 26جم – فما هى صيغته الجزيئية. ثانياً مسائل المول وعدد أفوجادرو 1-إحسب عدد المولات فى 36 جم من الماء (H2O). [H = 1, O = 16] 2-إحسب كتلة 0.25 مول من حمض الكبريتيك (H2SO4) [H = 1, S = 32, O = 16] 3-إحسب عد المولات فى 80 جم هيدروكسيد صوديوم (NaOH) [Na = 23, O = 16, H = 1] 4-ما عد مولات الماغنسيوم (Mg) الموجودة فى ذرة من الماغنسيوم؟ 5-ما عدد ذرات الحديد (Fe) الموجودة فى 2.8 مول منه؟ 6-إحسب كتلة 6.12 مول من الكالسيوم (Ca)علماً بأن الكتلة الذرية للكالسيوم = 40 وحدة كتل ذرية 7-كم مولاً من الصوديوم توجد فى 11.5جم منه؟وكم عدد الذرات التى تحتويها هذه الكتلة؟[Na = 23] 8-ما عدد جزيئات 22 جم من ثانى أكسيد الكربون؟ [C = 12, O = 16] 9-إحسب كتلة 0.8 مول من هيدروكسيد الأمونيوم (NH4OH) – ثم إحسب عدد مولات هيدروكسيد الأمونيوم فى 70 جم منه. [N = 14, H = 1, O = 16] ثالثاً مسائل الحساب الكيميائى 1-إحسب كتلة كلورات البوتاسيوم (KClO3) التى ينتج عن تحللها 30 جم من الأكسجين طبقاً للمعادلة [K = 39, Cl = 35.5, O = 16] 2- إحسب كتلة الأكسجين اللازمة لأكسدة 140 جم من الحديد إلى أكسيد حديد (III) وما عدد مولات أكسيد حديد (III) الناتجة طبقاً للمعادلة: [Fe = 56, O = 16] 3-إحسب كتلة هيدروكسيد الصوديوم الناتج من تفاعل 5 جم من الصوديوم مع الماء ثم إحسب عدد جزيئات الهيدروجين الناتجة من تفاعل نفس الكتلة طبقاً للمعادلة: [Na = 23, O = 16, H = 1] 4-تحلل 25 جم من أكسيد الزئبق الأحمر بالحرارة طبقاً للمعادلة: أ-إحسب عدد مولات أكسيد الزئبق الأحمر المستخدمة. ب-إحسب عدد مولات الأكسجين الناتج. ج-إحسب كتلة الزئبق الناتج. د- إحسب عدد جزيئات الزئبق الناتجة. [Hg = 200, O = 16] رابعاً مسائل المعادلة الأيونية أكتب المعادلة الأيونية لتفاعل1-حمض هيدروكلوريك مع هيدروكسيد صوديوم2-حمض كبريتيك مع بوتاسا كاوية 3-نترات الفضة مع كلوريد الصوديوم 4-كبريتات الحديدIIIمع هيدروكسيد الصوديوم 1-جميع العناصرصلبة(S) ما عدا فهى غازية (g) أما فهى سوائل(l) 2-اكاسيد الفلزات صلبة(S) وأكاسيد اللافلزات غازية(g) غالباً 3-الرواسب صلبة(S) وهى 4-الأحماض والقلويات والأملاح(الفلزات ومجموعة الأمونيوم مع اللافلزات والمجموعات الذرية ما عدا مجموعة الهيدروكسيد) تستخدم فى صورة محاليل(aq). 5-النشادر وكبريتيد الهيدروجين غازات(g) والماء سائل(l) وعند التسخين بخار(vap)
الحالة الفيزيائية \ De broglieJOSEPH SOBHY 0176276036 MAIL:JOSEPH.FADY@Yahoo.Com
