الخواص الجامعة للمحاليل - الكيمياء 3 - ثالث ثانوي

رابط الدرس الرقمي 1-4 الأهداف ) تصف الخواص الجامعة. ) تعرف أربع خواص جامعة للمحاليل. الخواص الجامعة للمحاليل Colligative Properties of Solutions www.ien.edu.sa الفكرة الرئيسة تعتمد الخواص الجامعة على عدد جسيمات المذاب في المحلول. الربط مع الحياة إذا كنت قد عشت في منطقة ذات طقس بارد جدا في الشتاء فلعلك ) تحدد الارتفاع في درجة لاحظت أن الناس يرسون الملح على الأرصفة والطرق لإزالة الثلج والجليد. كيف يساعد الغليان، والانخفاض في درجة التجمد للمحلول. مراجعة المفردات الأيون : ذرة مشحونة كهربائيًا. المفردات الجديدة الخواص الجامعة الملح على جعل القيادة في الشتاء أكثر أمنًا؟ المواد المتأينة والخواص الجامعة Electrolytes and Colligative Properties تؤثر المواد المذابة في بعض الخواص الفيزيائية للمذيبات؛ فقد وجد الباحثون الأوائل أن تأثير المذاب في المذيب يعتمد فقط على كمية جسيمات المذاب في المحلول، لا على طبيعة المادة المذابة نفسها. وتسمى الخواص الفيزيائية للمحاليل التي تتأثر بعدد جسيمات المذاب وليس الانخفاض في الضغط البخاري بطبيعتها الخواص الجامعة. وتشمل الخواص الجامعة الانخفاض في الضغط البخاري، والارتفاع في درجة الغليان والانخفاض في درجة التجمد، والضغط الأسموزي. الارتفاع في درجة الغليان المواد المتأينة في محلول مائي درست سابقاً أنّ المركبات الأيونية مواد توصل محاليلها الانخفاض في درجة التجمد التيار الكهربائي، لذا تسمى مواد إلكتروليتية؛ وذلك لأنها تتفكك في الماء إلى أيونات، كما هو موضح في الشكل 18-1. كما تتأين القليل من المركبات الجزيئية في الماء وتكون أيضاً محلولاً متأيناً. وتسمى المواد المتأينة التي تنتج أيونات كثيرة في المحلول مواد متأينة قوية. أما التي تنتج عددًا قليلاً من الأيونات في المحلول فتسمى المواد المتأينة الضعيفة. الخاصية الأسموزية الضغط الأسموزي الشكل 18-1- محلول كلوريد الصوديوم موصل جيد للكهرباء؛ وذلك لأنه محلول لمادة متأينة، في حين لا يوصل محلول السكروز التيار الكهربائي؛ لأنه محلول لمادة غير متأينة. C12H22O11 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 H2O كلوريد الصوديوم السكروز Nat CI О 38

وكلوريد الصوديوم مادة متأينة قوية؛ حيث يتفكك في المحلول وينتج أيونات *Na و CI. + CI Nata NaCl(s) (aq) (aq) فإذابة mol 1 من كلوريد الصوديوم في 1kg من الماء لا تنتج محلولاً تــركيـــز أيوناته ج من جسيمات المذاب في المحلول، أي 1mol لكل من أيوني 1، بل تنتـ و m .Cl¯, Na+ 2 mol المواد غير المتأينة في المحلول المائي تذوب الكثير من المركبات الجزيئية في المذيبات، ولكنها لا تتأين. ومثل هذه المحاليل لا توصل التيار الكهربائي، كما هو موضح في الشكل 18-1. وتسمى المواد المذابة مواد غير متأينة. والسكروز مثال على المواد غير المتأينة؛ حيث يحتوي محلول السكروز الذي تركيزه m 1 على mol 1 فقط من جزيئات السكروز. ماذا قرأت؟ استنتج أي المركبين له تأثير أكبر في الخواص الجامعة: كلوريد الصوديوم أم السكروز؟ الانخفاض في الضغط البخاري Vapor Pressure Lowering الضغط البخاري هو الضغط الناتج عن بخار السائل عندما يكون في حالة اتزان ديناميكي مع سائله في وعاء مغلق عند درجة حرارة وضغط ثابتين، وعند هذه النقطة تتساوي سرعتي التبخر والتكاثف. а .b متطاير. الماء السكروز تظهر التجارب أن إضافة مذاب غير متطاير - له ميل قليل إلى التحول إلى غاز - إلى مذيب الشكل 19-1- الضغط البخاري يقلل الضغط البخاري للمذيب. كما أن الجسيمات التي تحدث الضغط البخاري تتبخر من لمذيب نقي أكبر من الضغط البخاري سطح السائل. فعندما يكون المذيب نقيَّا كما في الشكل 1-19a تشغل جسيماته مساحة لمحلول يحتوي على مذاب غير السطح كلها . أما عندما يحتوي المذيب على مذاب، كما في الشكل 1-19b، فإن خليط جسيمات المذاب والمذيب يحتل مساحة سطح المحلول. وبسبب وجود كمية قليلة من جسيمات المذيب على السطح يتحول القليل منها إلى الحالة الغازية، ومن ثم ينخفض الضغط البخاري. وكلما ازداد عدد جسيمات المذاب في المذيب قل الضغط البخاري الناتج، لذا فإن الانخفاض في الضغط البخاري يعتمد على عدد جسيمات المذاب في المحلول، ولذلك فهو من الخواص الجامعة للمحاليل. تستطيع توقع التأثير النسبي للمذاب في الضغط البخاري اعتمادًا على كون المذاب متأينا أو غير متأين. فمثلاً يكون التأثير النسبي لـ 1mol من كل من المواد المذابة غير المتأينة - ومنها الجلوكوز والسكروز والإيثانول ـ هو نفسه في الضغط البخاري، إلا أن تأثير mol 1 من كل من المواد المذابة المتأينة - ومنها كلوريد الصوديوم NaCl، وكبريتات الصوديوم Na2SO4، وكلوريد الألومنيوم AICl - يزداد في الضغط البخاري؛ بسبب تزايد أعداد الأيونات التي ينتجها كل منها في محلولها. 39 وزارة السليم Ministry of Education 2024-1446

40 الارتفاع في درجة الغليان Boiling Point Elevation يؤثر المذاب غير المتطاير في درجة غليان المذيب لأنه يقلل الضغط البخاري له. تذكر أن السائل يغلي عندما يعادل ضغطه البخاري الضغط الجوي. وعندما ترتفع درجة حرارة المحلول المحتوي على مذاب غير متطاير إلى درجة غليان المذيب النقي فإن ضغط البخار الناتج يبقى أقل من الضغط الجوي، لذا لا يغلي المحلول . ولذلك يجب تسخين المحلول إلى درجة حرارة أعلى لتزويده بالطاقة الحركية الإضافية اللازمة لرفع الضغط البخاري له إلى ما يعادل الضغط الجوي. ويسمى الفرق بين درجة حرارة غليان المحلول ودرجة غليان المذيب النقي الارتفاع في درجة الغليان. وفي المواد غير المتأينة تتناسب قيمة ارتفاع درجة الغليان – التي يرمز إليها بالرمز AT - تناسبًا طرديا مع مولالية المحلول. الارتفاع في درجة الغليان AT ارتفاع درجة الغليان Kb ثابت الارتفاع في درجة الغليان المولالي m مولالية المحلول AT = Kom كما أن ثابت ارتفاع درجة الغليان المولالي هو الفرق بين درجـة غــلـيــان محلول يحتوي على 1m من مذاب غير متطاير وغير متأين ودرجة غليان المذيب النقي. والوحدة المستعملة للتعبير عن ثابت الارتفاع في درجة الغليان المولاري هي m / ، وتختلف قيمة الثابت Kb باختلاف المذيب. C يبين الجدول 5-1 قيم لعدد من المذيبات الشائعة. لاحظ أن قيمة Kb للماء هي 0.512°C /m؛ وهذا يعني أن 1m من محلول مائي يحتوي على مذاب غير متطاير وغير متأين يغلي عند درجة حرارة 100.512°C ، وهذه الدرجة تزيد 0.512 على درجة غليان الماء النقي C° 100.0. وكما أنّ الانخفاض في الضغط البخاري خاصية جامعة فإن الارتفاع في درجة الغليان خاصية جامعة أيضًا. وتتناسب قيمة الارتفاع في درجة الغليان تناسبًا طرديًا مع مولالية المذاب في المحلول، أي أنه كلما زاد عدد جسيمات المذاب في المحلول زاد الارتفاع في درجة الغليان ولأن المولالية مرتبطة مع الكسر المولي الذي يتضمن عدد جسيمات المذاب، لذا فهي تستعمل للدلالة على التركيز. ويعبّر عن المذيب في المولالية بالكتلة بدلاً من الحجم. ولذلك لا تتأثر المولالية بتغير درجة الحرارة. الجدول 5-1 ثابت الارتفاع في درجة الغليان المولالي Kb درجة الغليان C° المذيب الماء البنزين رابع كلوريد الكربون الإيثانول الكلوروفورم Kb°C/m 0.512 100.0 2.53 80.1 5.03 76.7 1.22 78.5 3.63 61.7 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

الشكل 20-1 يؤثر الضغط والحرارة في حالة المذيب النقي ( الخط المتصل) ، الصلبة أو السائلة أو الغازية، ويؤثران أيضًا في المحلول ( الخط المتقطع). مخطط تغير حالة المادة المذيب النقي المحلول اختبار الرسم البياني صف كيف يمثل الفرق بين الخطين (المتصل والمتقطع) الانخفاض في الضغط البخاري، والارتفاع في درجة الغليان، والانخفاض في درجة التجمد؟ استعمل بيانات من الرسم البياني لدعم إجابتك. انظر إلى الشكل 20-1 ولاحظ أن المنحنى الذي يمثل المحلول يقع أسفل المنحنى الذي يمثل المذيب النقي عند أي درجة حرارة. الانخفاض في درجة التجمد Freezing Point Depression ΔΙ درجة غليان الماء النقي سائل صلب غاز درجة غليان المحلول درجة تجمد الماء النقي زيادة درجة الحرارة ΔΤ درجة تجمد المحلول 1 atm زيادة الضغط الكيمياء في واقع الحياة الانخفاض في درجة التجمد تترتب الجسيمات في بنية أكثر تنظيمًا في الحالة الصلبة؛ أما في المحلول فتعمل جسيمات المذاب على إضعاف قوى التجاذب بين جسيمات المذيب، مما يمنع المذيب من الوصول إلى الحالة الصلبة عند درجة التجمد. وتكون درجة تجمد المحلول دائمًا أقل من درجة تجمد المذيب النقي. ويبين الأسماك التي تعيش في المياه المالحة إن الشكل 1200 الفرق بين درجات الغليان والتجمد للماء النقي والمحلول المائي. المحافظة على التركيز الملحي المناسب وعند مقارنة الخطوط المتصلة مع المتقطعة في الرسم سوف تلاحظ أن نطاق درجة في غاية الأهمية للأسماك التي تعيش الحرارة للمحلول المائي في الحالة السائلة أكبر مما للماء النقي. ويبين الشكل 21-1 في المياه المالحة؛ فوجود الملح في تطبيقين شائعين لاستعمال الملح لتقليل درجة تجمد المحلول المائي. المناطق القطبية من المحيط ضروري للمحافظة على المياه من التجمد، مما الانخفاض في درجة تجمد المحلول AT هو درجة تجمد المذيب النقي مطروحًا يسمح بالمحافظة على الحياة البحرية. منها درجة تجمد المحلول. الشكل 21-1 تعمل إضافة الأملاح إلى الجليد على تقليل درجة تجمد الجليد، مما يؤدّي إلى انصهار الجليد على الطرق. وتعمل إضافة الملح إلى الجليد عند صنع الآيس كريم على تقليل درجة التجمد ، مما يسمح للماء الناتج بتجميد الآيس كريم. 41 وزاره ليم Ministry of Education 2024-1446

الجدول 6-1 يبين الجدول 6-1 ثابت الانخفاض في درجة التجمد المولالي ثابت الانخفاض في درجة التجمد المولالي K (K) لكثير من المذيبات. هذا وتتناسب قيم الانخفاض في درجة التجمد للمواد غير المتأينة تناسبا طرديا مع مولالية المذيب درجة التجمد C° الماء البنزين رابع كلوريد الكربون الإيثانول الكلوروفورم K₁ (°C/m) 1.86 0.0 5.12 5.5 29.8 -23.0 1.99 -114.1 4.68 -63.5 المحلول. الانخفاض في درجة التجمد AT درجة الحرارة K ثابت الانخفاض في درجة التجمد m المولالية AT; = Kam تجربة عملية الانخفاض في درجة التجمد وكما هو الحال مع قيم فإن قيم تعتمد على طبيعة المذيب. ولأن ثابت انخفاض درجة التجمد للماء (K) يساوي 1.86°C /m فإن المحلول المائي الذي تركيزه m 1 يتجمد، ويحتوي على مذاب غير متطاير وغير متأين عند درجة C° 1.86- وهي أقل ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية من درجة تجمد الماء النقي (C° 0.0). ويعد الجليسرول مذاب غير متأين، وينتجه الكثير من الأسماك والحشرات لحماية دمائها من التجمد في الشتاء القارص. كذلك فإن مقاوم التجمد أو مانع تكوين الجليد يحتوي على مذاب غير متأين، هو جليكول الإثيلين. لاحظ أن معادلات الارتفاع في درجة الغليان والانخفاض في درجة التجمد تحدد مولالية المواد غير المتأينة. أما في حالات المواد المتأينة فيجب استعمال المولالية الفعلية للمحلول والتي تأخذ بعين الاعتبار عدد جسيمات المذاب المتفككة، كما يوضحها المثال 6-1. الانخفاض في درجة التجمد كيف يمكنك قياس الانخفاض في درجة التجمد ؟ لگا 6. عندما تثبت درجة الحرارة في كل كأس سجل كلا منهما. 7. اسكب محتويات الكأسين في المغسلة، واشطفها بكمية من ماء الخطوات الصنبور. التحليل 1. املأ بطاقة السلامة في دليل التجارب العملية. 2. املأ كأسين سعة كل منهما 400mL بالجليد المجروش، وأضف 1. قارن درجة حرارة الماء والثلج بدرجة حرارة الماء والثلج المضاف mL 50 من مياه الصنبور البارد إلى كل من الكأسين. إليهما الملح . بم تفسر تغير درجة الحرارة؟ 3. قس درجة حرارة كل من الكأسين بمقياس حرارة (ثرمومتر) غير 2 فسر لماذا أضيف الملح إلى إحدى الكأسين دون الأخرى؟ 3. فسر الملح مادة متأينة قوية تنتج أيوني الصوديوم Na والكلور زئبقي. 4. حرك محتويات كل كأس بساق مدة دقيقة واحدة، حتى تصبح درجتا CI عندما تتفكك في الماء. فسر لماذا يعد هذا التفكك مهما عند حرارة الكأسين متماثلتين، وسجل درجة الحرارة. حساب الانخفاض في درجة التجمد ؟ 5. أضف 758 من ملح الطعام الخشن NaCl إلى إحدى الكأسين، 4 توقع هل من الأفضل استعمال الملح الخشن، أم ملح المائدة الناعم، وتابع التحريك في الكأسين، سوف يذوب بعض الملح. عند صنع الآيس كريم المنزلي؟ فسّر إجابتك. 42 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

الجدول 6-1 يبين الجدول 6-1 ثابت الانخفاض في درجة التجمد المولالي ثابت الانخفاض في درجة التجمد المولالي K (K) لكثير من المذيبات. هذا وتتناسب قيم الانخفاض في درجة التجمد للمواد غير المتأينة تناسبا طرديا مع مولالية المذيب درجة التجمد C° الماء البنزين رابع كلوريد الكربون الإيثانول الكلوروفورم K₁ (°C/m) 1.86 0.0 5.12 5.5 29.8 -23.0 1.99 -114.1 4.68 -63.5 المحلول. الانخفاض في درجة التجمد AT درجة الحرارة K ثابت الانخفاض في درجة التجمد m المولالية AT; = Kam تجربة عملية الانخفاض في درجة التجمد وكما هو الحال مع قيم فإن قيم تعتمد على طبيعة المذيب. ولأن ثابت انخفاض درجة التجمد للماء (K) يساوي 1.86°C /m فإن المحلول المائي الذي تركيزه m 1 يتجمد، ويحتوي على مذاب غير متطاير وغير متأين عند درجة C° 1.86- وهي أقل ارجع إلى دليل التجارب العملية على منصة عين الإثرائية من درجة تجمد الماء النقي (C° 0.0). ويعد الجليسرول مذاب غير متأين، وينتجه الكثير من الأسماك والحشرات لحماية دمائها من التجمد في الشتاء القارص. كذلك فإن مقاوم التجمد أو مانع تكوين الجليد يحتوي على مذاب غير متأين، هو جليكول الإثيلين. لاحظ أن معادلات الارتفاع في درجة الغليان والانخفاض في درجة التجمد تحدد مولالية المواد غير المتأينة. أما في حالات المواد المتأينة فيجب استعمال المولالية الفعلية للمحلول والتي تأخذ بعين الاعتبار عدد جسيمات المذاب المتفككة، كما يوضحها المثال 6-1. الانخفاض في درجة التجمد كيف يمكنك قياس الانخفاض في درجة التجمد ؟ لگا 6. عندما تثبت درجة الحرارة في كل كأس سجل كلا منهما. 7. اسكب محتويات الكأسين في المغسلة، واشطفها بكمية من ماء الخطوات الصنبور. التحليل 1. املأ بطاقة السلامة في دليل التجارب العملية. 2. املأ كأسين سعة كل منهما 400mL بالجليد المجروش، وأضف 1. قارن درجة حرارة الماء والثلج بدرجة حرارة الماء والثلج المضاف mL 50 من مياه الصنبور البارد إلى كل من الكأسين. إليهما الملح . بم تفسر تغير درجة الحرارة؟ 3. قس درجة حرارة كل من الكأسين بمقياس حرارة (ثرمومتر) غير 2 فسر لماذا أضيف الملح إلى إحدى الكأسين دون الأخرى؟ 3. فسر الملح مادة متأينة قوية تنتج أيوني الصوديوم Na والكلور زئبقي. 4. حرك محتويات كل كأس بساق مدة دقيقة واحدة، حتى تصبح درجتا CI عندما تتفكك في الماء. فسر لماذا يعد هذا التفكك مهما عند حرارة الكأسين متماثلتين، وسجل درجة الحرارة. حساب الانخفاض في درجة التجمد ؟ 5. أضف 758 من ملح الطعام الخشن NaCl إلى إحدى الكأسين، 4 توقع هل من الأفضل استعمال الملح الخشن، أم ملح المائدة الناعم، وتابع التحريك في الكأسين، سوف يذوب بعض الملح. عند صنع الآيس كريم المنزلي؟ فسّر إجابتك. 42 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

الشكل 22-1- تنتشر المذيبات بسبب الخاصية الأسموزية من التركيز الاقل إلى التركيز الأعلى خلال أغشية شبه منفذة. الغشاء شبه المنفذ المذاب الماء حركة الماء النهائية محلول مركز تركيز عال من المذاب محلول مخفف تركيز أقل من المذاب التقويم 4-1 الخلاصة الضغط الأسموزي Osmotic Pressure عرفت أنّ الانتشار هو اختلاط الغازات أو السوائل، والناتج عن حركتها العشوائية. أما الخاصية الأسموزية فهي انتشار المذيب خلال غشاء شبه منفذ من المحلول الأقل تركيزا إلى المحلول الأكثر تركيزا. والأغشية شبه المنفذة حواجز تسمح لبعض الجسيمات بالعبور والأغشية التي تحيط بالخلايا الحية جميعها عبارة عن أغشية شبه منفذة. وتلعب الخاصية الأسموزية دورًا مهما في الكثير من العمليات الحيوية، ومنها امتصاص الغذاء في النباتات. يبين الشكل 1122 نظاما يكون فيه المحلول المخفف مفصولا عن المحلول المركز بغشاء شبه منفذ. تتحرك جزيئات الماء خلال العملية الأسموزية في الاتجاهين عبر الغشاء، ولكن جزيئات المذاب لا تستطيع العبور. وتنتشر جزيئات الماء عبر الغشاء من المحلول المخفف إلى المحلول المركز. وتسمى كمية الضغط الإضافي الناتج عن انتقال جزيئات الماء إلى المحلول المركز الضغط الأسموزي. ويعتمد الضغط الأسموزي على عدد جسيمات المذاب في كمية محددة من المحلول، وهو خاصية جامعة للمحاليل. 48. الفكرة الرئيسة اشرح ما المقصود بالخواص الجامعة؟ تقلل المواد المذابة غير المتطايرة : 49. صف الخواص الجامعة الأربع للمحاليل. الضغط البخاري للمحلول 50. فسر لماذا يكون للمحلول درجة غليان أعلى من درجة غليان المذيب النقي؟ يرتبط الارتفاع في درجة الغليان 51. حلّ يغلي محلول مائي من كلوريد الكالسيوم CaCl عند درجة حرارة 101.3°C. ما كتلة كلوريد الكالسيوم بالكيلوجرام التي تذوب في g 1000 مباشرة بمولالية المحلول. يكون الانخفاض في درجة التجمد من المذيب؟ للمحلول أقل من درجة تجمد 52. ثم احسب الانخفاض في درجة التجمد للمحلول نفسه؟ إذا علمت أن المذيب النقي. الجلوكوز مادة غير متأينة؟ يعتمد الضغط الأسموزي على عدد 53. تحقق إذا علمت أنّ الأرتفاع في درجة غليان محلول مائي لمذاب غير متأين جسيمات المذاب في حجم معين. وغير متطاير تساوي 1.12°C، فما مولالية المحلول؟ 44 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

11 في الميدان مهن : كيميائي البيئة محلول CO تشير السجلات الجيولوجية إلى أن مستويات ثاني أكسيد الكربون CO2 في الغلاف الجوي أعلى كثيرًا في الوقت الحاضر مقارنة بعشرين مليون سنة مضت . وقد أسهمت صناعات الإنسان في هذه الزيادة. إلا أن CO2 لا يبقى في الغلاف الجوي إلى أجل غير مسمى؛ إذ تحتوي المحيطات بشكل طبيعي على CO2 الذي يأتي من الغلاف الجوي، ومن المخلوقات الحية. وتقوم المحيطات بامتصاص %50% ن CO2 المنبعث من صناعات الإنسان. ويعتقد بعض المحيطات. في كيميائية المياه، مما قد يلحق ضررًا، أو يقتل المخلوقات البحرية . فعلى سبيل المثال أظهرت الشعب المرجانية المنتشرة في مختلف أنحاء العالم دلائل إجهاد؛ نتيجة زيادة مستوى CO2 الذائب في الماء. شكل 1 ترمز الألوان الحمراء والصفراء والخضراء إلى العلماء أنه خلال ألف سنة قادمة سيذوب 90% منه في المناطق التي فيها مستويات عالية من CO2 الذائب في الماء. الحجز في أعماق البحار Deep ocean sequestration جمع البيانات عن Collecting CO2 data CO2 هناك اقتراح قد يقلل من كمية CO2 الجوي، ويحمي الحياة في تتأثر سرعـــة ذوبان CO2 في المحيطات بعدة عوامل، منها الجزء العلوي من المحيط، وهو تسييل غاز CO2، ثم ضخه درجة الحرارة، وتركيز CO2 في الهواء والماء، واختلاط الماء إلى طبقات المياه السفلى، وتسمى هذه العملية الحجز في أعماق مع الهواء بسبب الرياح، وحركة الأمواج. لقد قضى فريق البحار. وهناك تصور أن الضغط الشديد في الأعماق (أكبر من الباحثين عدة سنوات لجمع وتحليل البيانات حول CO2، من 3000m من شأنه أن يحول CO2 إلى هيدرات تذوب في أعماق مياه المحيطات، ولكن سيبقى CO2 عالقًا مئات وذلك من آلاف نقاط الجمع في المحيطات حول العالم. وتوضح بيانات الشكل 1 أن شمال المحيط الأطلسي يحتوي السنين بعيدا عن الجزء العلوي للمحيط والغلاف الجوي. على أكبر كمية من CO2 لكل متر مربع من سطح المحيط بحوث مستمرة Ongoing research لأن عوامل درجة الحرارة والعمق والتيارات البحرية تجعل يعمل العلماء على إيجاد إجابات عن كثير من الأسئلة حول أثر من شمال المحيط الأطلسي ماصًا فعّالاً لغاز 2 CO المنبعث من CO2 في المخلوقات التي تعيش في الأعماق. ولا يزال هناك الكثير من المشاكل التقنية المتعلقة بعملية جمع CO2 وتخزينه و نقل كميات كبيرة منه . وإذا تم حل هذه المشكلات التقنية فإن على الرأي العام والمسؤولين الأخذ في الحسبان الأخطار هناك طريقة واحدة لتقليل كمية CO2 المنطلقة إلى الغلاف المتعلقة بانبعاث CO2 في الهواء وفي المحيطات. الجوي، وهي جمع وتخزين CO2 الناتج عن حرق الوقود الأحفوري. يقوم العلماء بالبحث عن احتمالية حقن CO2 الذي تم جمعه مباشرة في المحيط ؛ وذلك لتسريع عملية ذوبانه؛ حيث تقلل هذه العملية من أثر الاحتباس الحراري الذي يسببها غاز CO2. ومع ذلك فقد يؤدي اختلال التوازن الطبيعي لثاني أكسيد الكربون CO2 الذائب إلى آثار بالغة صناعات الإنسان. جمع وتخزين CO2 CO2 capture and storage الكتابة في الكيمياء عصف ذهني إعداد مجموعة من الأسئلة للإجابة عنها بالبحث حول حجز ثاني أكسيد الكربون في أعماق البحار. 45 وزارة سليم Ministry of Education 2024-1446

مختبر الكيمياء استقصاء العوامل المؤثرة في الذائبية الخلفية تتضمن عملية تحضير محلول تصادم جسيمات المذيب والمذاب. فعند إضافة مركب قابل للذوبان إلى الماء تؤثر عدة عوامل في سرعة تكوين المحلول. سؤال كيف تؤثر هذه العوامل في سرعة تكوين المحلول؟ المواد والأدوات اللازمة 13. حرك المحلول الرابع بالساق الزجاجي مدة دقيقة أو اثنتين . حامل أنابيب اختبار كبريتات النحاس II المائية ماء مقطر 6 أنابيب اختبار مخبار مدرج سعته mL 25 ساق تحريك زجاجية ماسك أنابيب إجراءات السلامة خطوات العمل هاون (مدق) ملعقة ساعة 1. املأ بطاقة السلامة في دليل التجارب العملية. .2 صمم جدولا لتسجيل البيانات. 3 اكتب فرضية حول ما تعرفه عن سرعة التفاعل لتفسير ما يمكن ملاحظته في خطوات العمل. .4 ضع الأنابيب الستة على حامل الأنابيب. 14. كرر الخطوتين 7 و 8 مع الأنبوب الخامس باستعمال ماء أكثر برودة، واترك الأنبوب بلا تحريك. 15. كرر الخطوتين 7 و 8 مع الأنبوب السادس باستعمال ماء ساخن، واترك الأنبوب بلا تحريك. 16. التنظيف والتخلص من النفايات تخلص من بقايا المواد الصلبة والمحاليل باتباع إرشادات معلمك. ونظف أدوات المختبر جميعها، وأعدها إلى أماكنها. التحليل والاستنتاج 1. المقارنة ما التأثير الذي لاحظته عند تحريك الأنبوب الثاني والرابع مقارنة بالأنبوب الأول والثالث؟ 5. ضع بلورة من كبريتات النحاس II المائية في كل من 2. الملاحظة والاستنتاج ما العامل الذي أدى إلى تكوين المحلول بسرعة في الأنبوب الرابع مقارنة بالأنبوب الثاني؟ الأنبوب الأول والأنبوب الثاني. 6. استعمل الهاون والمدق لطحن بلورة أخرى، ثم اكشط . 3. إدراك النتيجة والسبب لماذا اختلفت النتائج بين المسحوق الناتج بالملعقة، وضعه في الأنبوب الثالث الأنابيب الثالث والرابع والسادس؟ وكرر ذلك للأنابيب المتبقية. .4 ناقش ما إذا كانت بياناتك قد دعمت فرضيتك. 7 قس 15mL من الماء المقطر عند درجة حرارة الغرفة، ثم .5 تحليل الخطأ اعرف مصدر الخطأ الرئيس المحتمل في اسكبه في أنبوبي الاختبار الأول والثاني، ثم سجل الزمن. التجربة، واقترح طريقة سهلة لتصحيحه. 8. لاحظ المحلول في الأنبوب الأول بعد إضافة الماء مباشرة وبعد 15 دقيقة. الاستقصاء اترك الأنبوب الأول دون أي حركة على حامل الأنابيب. التفكير الناقد إذا أمكن رؤية نتائج هذه التجربة بالعين 10. كرر الخطوتين 7 و 8 مع الأنبوبين الثالث والرابع. 11. استعمل ساق التحريك الزجاجية لتحريك أنبوب الاختبار الثاني مدة دقيقة أو اثنتين. 12. اترك الأنبوب الثالث دون تحريك. المجردة، فاقترح تفسيرا تحت مجهري (لا يمكن ملاحظته) لأثر هذه العوامل في سرعة تكوين المحلول. ماذا يحدث على مستوى الجزيئات لتسريع تكوين المحلول في كل حالة؟ وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 46

11 دليل مراجعة الفصل الفكرة العامة معظم السوائل والغازات والمواد الصلبة التي تكون عالمنا مخاليط 1-1 أنواع المخاليط الفكرة الرئيسة المخاليط إما متجانسة أو غير متجانسة. الأفكار الرئيسة المفردات • المخلوط المعلق تأثير تندال • • . ، المخلوط الغروي . المادة الذائبة الحركة البراونية . المادة غير الذائبة 1-2- تركيز المحلول يمكن تمييز مكونات المخلوط غير المتجانس. هناك نوعان من المخاليط غير المتجانسة، هما المعلق والغروي. الحركة البراونية حركة عشوائية الجسيمات المخلوط الغروي. تظهر المخاليط الغروية والمعلقة تأثير تندال. قد يوجد المحلول في إحدى الحالات الفيزيائية الثلاث: السائلة أو الغازية أو الصلبة، اعتمادًا على الحالة الفيزيائية للمذيب. . يمكن أن يكون المذاب في المحلول غازًا أو سائلاً أو صلبًا. الفكرة الرئيسة يمكن التعبير عن التركيز بدلالة الأفكار الرئيسة يقاس التركيز كما ونوعا. النسبة المئوية أو المولات. المفردات ، التركيز . المولارية ● . • المولالية • الكسر المولي 1-3 العوامل المؤثرة في الذوبان المولارية هي عدد مولات المذاب في 1L من المحلول. المولالية هي نسبة عدد مولات المذاب في 1kg من المذيب. عدد المولات قبل التخفيف = عدد المولات بعد التخفيف MV1 = M2V2 الفكرة الرئيسة يتأثر تكون المحلول بعوامل منها الأفكار الرئيسة الحرارة والضغط والقطبية. المفردات الذوبان حرارة الذوبان • • . المحلول المشبع تتضمن عملية الذوبان إحاطة جسيمات المذيب الجسيمات المذاب. . يكون المحلول غير مشبع أو مشبعا أو فوق مشبع. ينص قانون هنري على أن ذائبية الغاز في سائل تتناسب طرديا مع المحلول فوق المشبع ضغط الغاز فوق السائل عند درجة حرارة معينة. المحلول غير المشبع . قانون هنري 1-4 الخواص الجامعة للمحاليل الفكرة الرئيسة تعتمد الخواص الجامعة على عدد الأفكار الرئيسة جسيمات المذاب في المحلول. • • المفردات تقلل المواد المذابة غير المتطايرة الضغط البخاري للمحلول يرتبط الارتفاع في درجة الغليان مباشرة بمولالية المحلول. الخواص الجامعة . الخاصية الأسموزية يكون الانخفاض في درجة التجمد للمحلول أقل من درجة تجمد الانخفاض في الضغط البخاري الارتفاع في درجة الغليان • الضغط الأسموزي • الانخفاض في درجة التجمد المذيب النقي. يعتمد الضغط الأسموزي على عدد جسيمات المذاب في حجم معين. 47 وزارة سليم Ministry of Education 2024-1446

التقويم 11 إتقان المفاهيم 1-1 54 . وضح المقصود بالعبارة ليست كل المخاليط محاليل". 55. ما الفرق بين المذاب والمذيب؟ 56. ما المخلوط المعلق ؟ وفيم يختلف عن المخلوط الغروي؟ إتقان حل المسائل 66. وفق خطوات العمل في تجربة مختبرية، قمت بخلط 25.08 من MgCl2 مع 550mL من الماء. ما النسبة المئوية بالكتلة لكلوريد الماغنسيوم MgCl2 في المحلول ؟ 67. ما كمية Lil بالجرامات الموجودة في 2758 من محلوله المائي الذي تركيزه %15؟ 57. كيف يستخدم تأثير تندال للتمييز بين المخلوط الغروي 68. إذا كنت ترغب في تحضير كمية كبيرة من محلول HCI بتركيز %5، ولديك 25mL من HCl فقط، فما أقصى والمحلول؟ لماذا؟ 58. سم مخلوطا غرويًا مكونا من غاز مذاب في سائل؟ حجم محلول 5% يمكنك تحضيره؟ 59. تتبيلة السلطة ما نوع الخليط غير المتجانس الموضح في 69. احسب النسبة المئوية بالحجم لمحلول يحضر بإضافة الشكل 123 وما الخصائص التي اعتمدت عليها في 75mL من حمض الإيثانويك إلى mL 725 من الماء. تصنيفك؟ الشكل 23-1 60. ما الذي يسبب الحركة البراونية في المخلوط الغروي؟ إتقان المفاهيم 1-2 70. احسب مولارية محلول يحتوي على 15.7 من CaCO3 الذائب في mL 275 من الماء. 71. ما حجم محلول ترکیزه 3.00M تم تحضيره بإذابة g Lif 122؟ 72. ما عدد مولات Bas اللازمة لتحضير محلول حجمه mL 10 × 1.5 وتركيزه 10 M 73 . ما كتلة Cale بالجرامات اللازمة لتحضير محلول حجمه 2.0L وتركيزه 3.5 .74 . غالبًا ما تحضر محاليل قياسية مختلفة التراكيز من HCI لتنفيذ التجارب. أكمل الجدول -17 بحساب حجم المحلول المركز 61. ما الفرق بين النسبة المئوية بالكتلة والنسبة المئوية بالحجم ؟ أو المحلول الذي تركيزه 12M من حمض الهيدروكلوريك 62. ما الفرق بين المولارية والمولالية؟ اللازم لتحضير 1.0L من محلول HCl باستعمال قيم المولارية 63. ما العوامل التي يجب أخذها في الحسبان عند إعداد محلول المدونة في الجدول. مخفف من محلول قياسي؟ 64. كيف يختلف محلولان من NaCl تركيز أحدهما 0.5 والآخر 2.0M؟ 65. تحت أي ظروف يمكن للكيميائي وصف المحلول بدلالة المولالية؟ ولماذا ؟ جدول 7-1 محاليل HCl مولارية HCI 0.50 1.0 1.5 2.0 5.0 حجم محلول 12M HCl القياسي بوحدة mL وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 48

75 . كم تحتاج من حمض النيتريك (m) الذي تركيزه 5.0 لتحضير mL HNO3 225 ترکیزه M 1.0؟ تقويم الفصل 1 إتقان المفاهيم 1-3 .76 تجربة إذا قمت بتخفيف mL 55 من محلول تركيزه 85. صف عملية الذوبان. 4.0M لتحضير محلول مخفف حجمه mL 250 فاحسب مولارية المحلول الجديد. 77 . ما حجم حمض الفوسفوريك بوحدة mL) الذي تركيزه 3.0M ، والذي يمكن تحضيره من 95mL. من محلول $5.0 M H3PO4 78. إذا خففت 20.0mL من محلول تركيزه 3.5 لتحضير 86. اذكر ثلاث طرائق لزيادة سرعة الذوبان. 87. اشرح الفرق بين المحاليل المشبعة والمحاليل غير المشبعة. إتقان حل المسائل 88. إذا كانت ذائبية غاز تساوي 0.54 عند ضغط مقداره 1.5atm فاحسب ذائبية الغاز عند مضاعفة الضغط. محلول حجمه mL 100.0 ، فما مولارية المحلول بعد 89. ذائبية غاز تساوي 9.5 عند ضغط atm 4.5. ما كمية الغاز بالجرامات التي تذوب في 1L إذا تم تخفيض الضغط إلى التخفيف؟ 79. ما مولالية محلول يحتوي على 75.38 من 95.08 من الماء؟ KCI مذابة في g 80. ما كتلة 3 NazCO ( بوحدة ) التي يجب إذابتها في 1558 من الماء لعمل محلول تركيزه mol/kg 8.20؟ atm 3.5؟ 90. ذائبية غاز تساوي 1.80 عند ضغط مقداره kPa 37.0 . ما قيمة الضغط التي تصبح عندها الذائبية $9.00 g/L 91. استعن بالشكل 25 - المقارنة ذائبية بروميد البوتاسيوم 81. ما مولالية محلول يحتوي على 30.08 من النفثالين KBr ونترات البوتاسيوم KNO3 عند درجة حرارة 80°C . CoHe الذائب في g 500 من التولوين؟ 82. ما المولالية والكسر المولي لمذاب يحتوي على %35.5 بالكتلة من محلول حمض الميثانويك HCOOH؟ 83. استعن بالشكل 24-1 واحسب الكسر المولي لحمض الكبريتيك H2SO4 في المحلول . الذائبية بدلالة درجة الحرارة 240 220 200 180 NaClO2 160 140 120 KNO3 KBr 100 80 60 40 20 0 20 40 80 60 100 120 NaCl الذوبانية 1008/8 من الماء H2SO4 27.3% H₂O 72.7% الشكل 24-1 .84 احسب الكسر المولي لمحلول MgCl الناتج عن إذابة MgCl2 132.1 في 175mL من الماء؟ g درجة الحرارة C الشكل 25-1 92. استعن بقانون هنري لإكمال الجدول 8-1 جدول 8-1 الذائبية والضغط الذائبية g/L 2.9 3.7 ؟ الضغط kPa ؟ 32 39 49 وزارة سليم Ministry of Education 2024-1446

تقويم الفصل 1 93. المشروبات الغازية الضغط الجزئي لغاز CO2 داخل مراجعة عامة من زجاجة مشروب غازي هو 4.0atm عند درجة حرارة | 102. أي مذاب له أكبر تأثير في درجة غليان 1.00kg 25°C. إذا كانت ذائبية CO2 تساوي mol/L 0.12. الماء: 50g من كلوريد الإسترانشيوم SrCl2 أم g 150 وعند فتح الزجاجة ينخفض الضغط الجزئي إلى x 104 atm 3.0 ، فما ذائبية CO2 في الزجاجة المفتوحة ؟ عبر عن إجابتك بوحدة g/L . من رابع كلوريد الكربون CCl4؟ فسر إجابتك. جدول 9-1 هل الذوبان ممكن؟ 1-4 إتقان المفاهيم 94. عرف الخاصية الجامعة. مذاب مذيب MgCl2 صلب H2O سائل NH3 سائل CH سائل H غاز H2O سائل I2 سائل Bra سائل 95. استعمل مصطلحي (المركز والمخفّف لمقارنة المحلول على طرفي غشاء شبه منفذ. 96. حدد كل متغير في المعادلة الآتية : AT = Kom. 103. استعمــل معــرفـتـك بالقطبية والذائبية لتوقع ما إذا جامعة؟ كان الذوبان ممكنا في كل من الحالات الموضحة في الجدول 9-1. فسر إجابتك. 97. ما المقصود بالضغط الأسموزي؟ ولماذا يعد خاصية 104. إذا قمت بتحضير محلول مائي مشبع من كلوريد إتقان حل المسائل البوتاسيوم عند درجة حرارة 25، ثم قمت بتسخينه 98 احسب درجة التجمد لمحلول يحتوي على 12.18 من إلى 50 فهل يصبح المحلول غير مشبع، أو مشبعا، أو النفثالين غير المتأين Come الذائب في 0.175kg من البنزين .CH استعن بالجدول 16 . 99. إذا قمت بإذابة 1798 من MgCl2 في L 1.00 ماء فاستعن بالجدول 6-1 على إيجاد درجة تجمد المحلول . إذا علمت أن كلوريد الماغنسيوم مادة متأينة قوية . 100. الطبخ يقوم طباخ بتحضير محلول بإضافة 8 12.5 NaCl إلى وعاء يحوي 0.750L من الماء. عند أي درجة حرارة يغلي المحلول في الوعاء؟ استعن بالجدول 6-1. من 101. المثلجات (الآيس كريم) يستعمل خليط الملح NaCl والثلج والماء لتبريد الحليب والكريما لصنع مثلجات (آيس كريم منزلية . ما كمية الملح بالجرامات التي يجب إضافتها إلى الماء لتخفيض درجة التجمد 10.0°C ' فوق مشبع ؟ فسّر إجابتك. 105. ما كتلة نترات الكالسيوم 2 (CaNO3 التي تلزم لتحضير 3.00L من محلول تركيزه 0.500M 106. يبين الشكل 26-1- النسب المئوية لمكونات عينة الهواء. احسب الكسر المولي لكل غاز في العينة. الأكسجين 21.0% النيتروجين 78.0% الشكل 26-1 الأرجون 1.00% من 50 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

تقويم الفصل التفكير الناقد 107. اعمل خطة لتحضير 1000mL من محلول حمض الهيدروكلوريك المائي تركيزه %5% بالحجم. يجب أن تصف خطتك كميتي المذاب والمذيب اللازمة والخطوات المستعملة في تحضير المحلول. 108. قارن واستخلص النتائج ادرس المخطط في الشكل 21-1، وقارن بين الخطوط المتقطعة لـ AT و AT ، وصف الاختلافات التي لاحظتها . تقويم إضافي الكتابة في الكيمياء 111. الحليب المتجانس تم بيع أول حليب متجانس Homogenized Milk في الولايات المتحدة عام 1919م. أما اليوم فكل الحليب المبيع متجانس على شكل مستحلب غروي ابحث عن عملية التجانس Homogenization Process. اكتب مقالة مختصرة تصف فيها العملية، وتتضمن مخططا يوضح العملية، ومناقشة المنافع والمضار المتعلقة بشرب الحليب المتجانس. كيف يمكن لهذه الخطوط أن توضع في أماكن مختلفة أسئلة المستندات تبعا لنوع المحاليل إذا كانت متأينة أو غير متأينة؟ ولماذا؟ 109. توسّع يبين الشكل 27-1 ذائبية الأرجون في الماء عند ضغوط مختلفة. استعمل قانون هنري للتحقق من الذائبية عند (15atm). الذائبية بدلالة ضغط الغاز المتوسط السنوي من الأكسجين المذاب تبين البيانات الموجودة في الشكل 128 متوسط قيم الأكسجين الذائبة في مياه المحيطات بوحدة mL L خلال شهر واحد من عام 2001م. لاحظ أن المحور الأفقي يمثل خطوط الطول، والمحور العمودي يمثل خطوط العرض. الذائبية 8 100 من الماء /mg 70 60 50 40 330 REG200 NO Ar 02 CHA N 10 H2 2.0 4.0 8.0 6.0 10.0 ضغط الغاز atm الشكل 27-1 مسألة تحفيز أقل من 0.0 5.50-6.00 4.50-5.00 3.50-4.00 2.50-3.00 1.50-2.00 0.50-1.00 أكثر من 9.0 7.50-8.00 6.50-7.00 الشكل 28-1 110. لديك محلول يحتوي على 135.28 من KBr مذابة في 112. هل ترتبط قيم الأكسجين المذاب بشكل واضح مع L 2.3 من الماء. كم (mL) منه يلزم لتحضير محلول مخفف حجمه 1.5L وتركيزه 0.1M؟ وما درجة غليان المحلول المخفف الجديد؟ خط الطول أو خط العرض ؟ لماذا ترى ذلك صحيحًا؟ 113. عند أي خط عرض يكون متوسط الأكسجين المذاب أقل؟ 114. صف الاتجاه العام الذي توضحه البيانات، واربط ذلك مع العلاقة بين ذائبية الغاز ودرجة الحرارة. 51 وزارة السليم Ministry of Education 2024-1446

وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 Cl2(g) + 2NO (g) NCl 2 .a 2NOCI .b N202 N₂O2 .c 2ClO .d اختبار مقنن أسئلة الاختيار من متعدد استعمل الرسم البياني الآتي للإجابة عن السؤالين 1 و 2. 3 ما نواتج التفاعل التالي؟ كل من المواد التالية في 1L من الماء فأيها من 4 إذا أذيب 1mol يكون له الأثر الأكبر في الضغط البخاري لمحلولها ؟ 0.9000 0.8000 0.7000 KBr 0.6000 .a CH1206 .b 0.5000 MgCl2 .c 0.4000 CaSO4 .d 0.3000 استعن بالتفاعل الآتي للإجابة عن السؤال 5. Fe3O4(s) + 4H2(g) →> 3Fe(s) + 4H2O(1) إذا تفاعل 2 mol 16 فكم مولا من Fe ينتج؟ 0.2000 0.1000 0.0000 1 0.2575 0.7947 تركيز البروم Bre في أربعة محاليل كيميائية النسبة بدلالة الكتلة النسبة بدلالة الحجم 0.3189 0.1030 له 2 0.1596 0.0515 0.1545 0.4779 3 4 رقم المحلول 1. ما حجم البروم B2 الذائب في L 7.00 من المحلول 1؟ 55.63 mL .a 8.808 mL .b .C 18.03 mL 27.18 mL .d 6 .a 3 .b 12 .c 9.d .6 ما حجم محلول كلوريد النيكل Nile 10.125 الذي يحتوي على 3.25 من NiCl2 ؟ g 406 mL .a .2 ما كمية البروم (بالجرام) في g 55.00 من المحلول 4؟ 3.560 g .a 3.560 g .b 1.151 g .C 0.2628 g .d 32.5 mL .b 38.5 mL .C 201 mL .d .7. أي مما يأتي لا يعد خاصية جامعة؟ .a رفع درجة الغليان. زيادة الضغط البخاري. الضغط الأسموزي. d حرارة المحلول . 52

أسئلة الإجابات القصيرة استعن بالرسم البياني الآتي للإجابة عن الأسئلة 8 - 10. الذائبية بدلالة درجة الحرارة الذائبية g 100 من المذيب / من المذاب 870 100 90 CaCl2 80 م 60 KCI 50 40 30 -NaCl- KClO3 320 10 Ce2(SO4)3 J 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 درجة الحرارة C 8. ما عدد مولات KCIO التي يمكن أن تذوب في g 100 من الماء عند درجة حرارة C° 60؟ .9. أي محاليل الأملاح يمكنه استيعاب المزيد من المذاب عند درجة حرارة 20 NaCl أم KCl؟ كيف يمكن مقارنة ذلك بذائبية كل منهما عند درجة حرارة 80 10. ما عدد مولات KCIO اللازمة لتحضير محلول مائي حجمه 1.0L عند درجة حرارة C° 75؟ أسئلة الإجابات المفتوحة .11 إذا أُعطيت عينة من مذاب صلب وثلاثة محاليل مائية تحتوي على ذلك المذاب، فكيف يمكنك تحديد أي المحاليل مشبع، وأيها غير مشبع، وأيها فوق مشبع ؟ اختبار مقنن 53 وزارة سليم Ministry of Education 2024-1446