اسئلة في الكيمياء

اسئلة في الكيمياء

اسئلة كيمياء عامة واجوبتها

امتحان الكيمياء اليوم للثانوية العامة

امتحان كيمياء 2017

صعوبة امتحان الكيمياء

اسئلة كيميائية متنوعة

معلومات اساسية في الكيمياء

معلومات عامة في علم الكيمياء

اسئلة كيمياء عامة 101

* السؤال الاول : ضع دائرة حول رمز الاجابة الصحيحة :

1-      جميع الاتية من خواص الاتزان الكيميائي ما عدا :

أ‌-       لا يقتصر الوصول الى الاتزان على جهه واحدة لمسار التفاعل .

  عند الاتزان تتساوى تراكيز المواد المتفاعلة والناتجة

ج- تتساوى سرعة التفاعل الامامي وسرعة التفاعل العكسي

د- يستمر في الاتجاهين المتعاكسين وتبقى تراكيز مكونات التفاعل ثابتة .

2- تتغير قيمة ثابت الاتزان للتفاعل الواحد  فقط بتغير :

  أ- تركيز المواد المتفاعلة    ب- تغير الضغط الجزئي    ج- تغيردرجة الحرارة     د- اضافة حفاز

3-  اذا كانت قيمة ثابت الاتزان > 1 فان ذللك يعني ان :

  أ- الاتزان ينحاز جهة المواد المتفاعلة              ب- الاتزان ينحاز جهة المواد الناتجة                                      ج- تركيز المواد المتفاعلة اكبر من الناتجة       د- تراكيز المواد المتفاعلة والناتجة متساوية

4- اذا علمت ان ثابت الاتزان Kc للتفاعلN2(g +O2(g       NO2(g ) 2/1) يساوي 10 فان ثابت الاتزان  للتفاعلN2(g +2O2 (g     2 NO2 (g ) ) يساوي :

أ-  0.1                   ب- 10                         ج-  100                              د-    20

5- وضع 2مول من HCOH  غي اناء سعته لتر عند 500س0 وترك يتفكك حسب المعادلة الاتية

   HCOH (g     H2(g +CO(g حتى وصل النظام لحالة اتزان فاذا علمت ان تركيز H2 عند الاتزان = 0.4 مول/لتر فان قيمة Kc  هي  :

أ-  0.1                ب-  0.01                     ج-     0.12                        د-   1

   6- التفاعل الاتي H2(g) +Cl2 (g)                        2HCl(g)      ينحاز الاتزان نحو اليمين بتاثير احد العوامل الاتية  في:

أ- زيادة الضغط الكلي    ب- نقصان الضغط الكلي             ج- اضافة H2               د- اضافة  HCl .

7- في التفاعل التالي :    ينحاز الاتزان نحو اليسار بتاثير:

أ- اضافة حفاز      ب- زيادة الضغط الكلي       ج- خفض الضغط الكلي                  د- اضافة غازخامل

8- اذا كانت قييمة Kc  للتفاعل    AB +C       AC +B يساوي (10) وثابت التفاعل الامامي = 410  فان ثابت التفاعل العكسي يساوي :

أ-  410                       ب- 310                          ج- 610                               د- 510

9- قيمة Kp للتفاعل المتزن عند 27 س0 وضغط 1 جوي للتفاعل 

علما بان درجة التفكك له تساوي 20 % .

أ-  6.06            ب-   16.5                  ج-      0.165                                     د- 51

10- قيمة Kp  للتفاعلN2 + 3H2      2NH3  عند 450 س0 يساوي مع العلم ان قيمة Kc = 3.6  X10 8

   أ- 1.2 X 10 -4         ب- 3.6  X 10 8              ج-  6.6  X 10 8                د- 1.02  X  105 

11-   للتفاعل    و   هو  و على التوالي لذا سيكون

 أ-           ب-          ج-                      د- 

12- إذا كان  للتفاعل   يساوي (16).لذا سيكون  للتفاعل

أ- 0.25            ب-  0.4                        ج-  0.5                                 د-  4

1       2       3       4       5       6       7       8       9       10     11     12

ب       ج       ب       ج       أ         ج       ج       ب       ج       د        ج       أ

* السؤال الثاني : اكتب تعبير ثابت الاتزان للتفاعلات الاتية :

1-  4Fe(s)  +3O2(g)           2Fe2O3 (S)

2-  AgCl(s)            Ag+(aq)  + Cl –(aq)

3-  

4-5A(g)  + 3B(s)       3C(s)  + 2D (g)      

 * السؤال الثالث :

في معادلة الاتزان العامة الاتية : A + B     C

في احدى التجارب كانت تراكيز كل من A  , B   = 0.5 مول /لتر وعند الاتزان وجد ان تركيز C  = 0.4 مول/لتر احسب ثابت الاتزان .

*السؤال الرابع :

وجد ان ثابت الاتزان للتفاعل الاتي :

عند 600 س0 يساوي 3.5  , وعند 1000 س0 يساوي 0.6 .

أ – هل هذا التفاعل طارد ام ماص للحرارة ؟ وضح اجابتك ؟

ب- كيف يتم الحصول على كتلة اكبر من H2 برفع درجة الحرارة ام خفضها

   *السؤال الخامس :     اذا كان ثابت الاتزان للتفاعل المتزن الاتي يساوي 1.2 X 10 -4   

2SO3(g)               2SO2 (g) + O2(g)

عند درجة حرارة معينة احسب ما يلي :

1- تركيز [O2] و[ SO2] التي توجد في حالة اتزان مع 0.1 مول/لتر من SO3 .

 ( [O2] = 6.69 x 10-3مول/لتر  ,    [ SO2] =1.339  x 10-2مول/لتر) 

2- [SO3] قبل بدء التفاعل . ([SO3] = 0.1134 مول/لتر)

3-      النسبة المؤية لتفكك  SO3. ( 11.8%)

 * السؤال السادس:

اذا ادخل 65.5 غم من الغاز NOCl الى وعاء حجمه 2 لتر وسخن الوعاء الى درجة 35 س0 حتى حصل الاتزان الاتي : ( ك.م NOCl = 65.5  ، NO= 30 غم/مول)

2NOCl (g)        2NO(g)   +Cl2(g)    (  =  +

وعند الاتزان وجد ان الوعاء يحتوي 1.2 غم من الغاز NO اجب عما يلي :

1- احسب قيمة ثابت الاتزان Kc عند نفس درجة الحرارة . (Kc =1.7 X 10 -5   )

2- احسب Kp  على نفس درجةالحرارة . (Kp = 4.36  X 10 -4   )

3- بين اثر كل من الاتية على حالة الاتزان وثابت الاتزان :

  أ – خفض  درجة الحرارة .( نحو اليسار وتقل قيمة Kc)

  ب- انكماش حجم الوعاء .  (نحو اليسار وقيمة Kc تبقى ثابتة )

  ج- أ ضافة حفاز .( لا يؤثر على حالة الاتزان ولا على ثابت الاتزان )

  د- أضافة غاز خامل : .( لا يؤثر على حالة الاتزان ولا على ثابت الاتزان )

 * السؤال السابع  :

وضعت كمية من غاز AB5 كتلتها 35.7 غم في وعاء حجمه 5 لتر , ثم سخن بمحتوياته الى درجة 250 س0 حتى وصل التفاعل الى حالة اتزان حسب المعادلة الاتية :

AB5 (g)         AB3(g)  +B2(g)

فاذا وجد ان كمية غاز B2  عند الاتزان تساوي 8.75 غم احسب قيمة Kc  للتفاعل مع العلم ان ك.م (AB5=208 , B2= 71 غم/مول)  الجواب (Kc =6.4 X 10 -2 )

 * السؤال الثامن :

في معادلة التفاعل المتزن الاتية :

Cl2(g) + PCl3 (g)         PCl5(g)     (  =  -

ما اثر كل من المتغيرات الاتية في تركيز  PCl5   , وفي قيمة ثابت الاتزان ؟         

1- اضافة PCl3        2- سحب Cl2 من وعاء التفاعل

4-      رفع درجة الحرارة  4- زيادة ا لضغط الكلي (نقص حجم الوعاء)

5- اضافة حفاز .       6- اضافة غاز Ar

* السؤال التاسع :

وضع 2.08 مول/لتر من يوديد الهيدروجين في وعاء  مغلق وترك يتحلل عند 321 س0 حتى وصل الى الاتزان                (g ) 2HI (g)      H2(g) +I2

فوجد ان كمية HI  المتبقية تساوي 1.68 مول/لتر احسب تراكيز مواد التفاعل عند الاتزان وقيمة Kc ؟

الحل :

2HI (g)      H2(g) +I2 (g) 

          0       0                          2.08     التركيز قبل الاتزان

         +س      +س                     -2س       التغير في التركيز

          س         س                       1.68    التركيز عند الاتزان

2س = 2.08 – 1.68 = 0.4 مول/لتر

س = 0.2 مول/لتر   = [H2 ]  ، [ I2]   عند الاتزان

  [HI ]     =   1.68مول/لتر

Kc   =  [H2 ]  [ I2]     = ( 0.2 )( 0.2 )  =  1.4 x 10 -2

                [HI ]2              ( 1.68)2

* السؤال العاشر :

تم وضع 2 X 10 -2 مول من N2O  في وعاء حجمه 1 لتر ثم اضيف الية5.6 X 10 -2 مول من O2 فوصل التفاعل الى حالة اتزان عند 25 س0 كما في المعادلة الاتية :

2N2O (g)   +3O2(g)       4NO2(g) 

فوجد ان تركيز NO2 عند الاتزان يساوي 2 X 10 -2 مول/لتر احسب:

1- تركيز باقي المواد عند الاتزان ؟ (  [N2O] = 1 X 10 -2 [O2] =4.1 X 10 -2) مول/لتر

2- قيمة ثابت الاتزان Kc عند نفس درجة الحرارة ؟            ( Kc= 23.215)

* السؤال الحادي عشر :

في التفاعل المتزن الاتي :                                                                                  C2H4 (g)  +H2(g)       C2H6(g)         (  =  -137 كيلوجول

اذكر اربعة اجراءات تؤدي لرفع تركيز C2H4  ؟

*السؤال الثاني عشر؟

ادخل الى وعاء حجمه  2 لتر 0.2مول من H2 ، 0.2 مول من I2  ، 0.4 مول من HI  ، عند  درجة حرارة 27 س0

 وحدث التفاعل الاتي :

H2(g) +I2(g)   2HI(g)

اذا علمت ان قيمة ثابت الاتزان  Kc للتفاعل عند نفس درجة الحرارة تساوي ( 49 ) اجب عما يلي :

1-      هل النظام  في حالة اتزان ام لا ؟

2-      اذا كانت اجابتك بالنفي ، حدد الجهه التي ينحاز اليها التفاعل للوصول الى الاتزان ؟

3-      احسب تراكيز مكونات التفاعل عند الاتزان ؟

سؤال 12:  في التفاعل العام  المتزن الاتي    2A              3B   + C

تم خلط  0.2 مول  من المادة  A    مع 1مول من  المادة B  و2 مول من المادة C في وعاء حجمة ( 1 )  لتر وعند وصول

التفاعل للاتزان وجد ان وعاء التفاعل  يحتوي   0.6  مول من  المادة  A    ؟ احسب ثابت الاتزان للتفاعل ؟

*سؤال 13

الجواب : 1- ضغط مرتفع ودرجة حرارة منخفضة   2- طارد للحرارة لانه كلما زادت درجة الحرارة تقل نسبة تكون C

3- عدد مولات (a+b ) اكبرمن (C)لأنه كلما زاد الضغط حسب الشكل تزداد نسبة تكون C مما يعني انحياز التفاعل نحو جهة عدد المولات الأقل .

**سؤال 14

سخن اناء حجمه ( لتر) يحتوي عل غاز الفوسجين (  COCl2  ) لدرجة 940 ك0 فحدث الاتزان التالي :   

                                                                 فوجد ان ضغط غاز الفوسجين عند الاتزان يساوي                 ( 0.75جوي )  فاذا علمت ان ثابت الاتزان  Kp للنظام  يساوي (6 جوي ) احسب :

1-      الضغط الجزئي لكل من غاز الكلور وغاز اول اكسيد الكربون عند الاتزان  ؟ ( 2.12 جوي )

2-      عدد مولات                       في  بداية التفاعل ؟   مع العلم ان ر= 0.0821 لتر.جوي/ مول.ك0

**السؤال السادس عشر                                      

                 

( 0.2)  جوي بالترتيب .

1-      احسب الضغط الجزئي للمواد المتفاعلة في بداية التفاعل .

2-      احسب Kp  للتفاعل ؟

3-      ما تاثير كل من المتغيرات الاتية على تركيز   وقيمة ثابت الاتزان :

أ‌-       خفض درجة الحرارة :...............................................

ب‌-       مضاعفة حجم وعاء التفاعل :.....................................

ج – سحب كمية من غاز NO :.........................................

                    

مقارنة بين صفات الحموض والقواعد

صفات الحموض        صفات القواعد

-  طعمها حمضي.      طعمها مر

محاليلها موصلة للتيار الكهربائي        محاليلها موصلة للتيار الكهربائي

تغير لون ورق عباد الشمس الازرق الى الاحمر         تغير لون ورق عباد الشمس الاحمر الى الازرق

تتفاعل مع بعض الفلزات وينطلق غاز الهيدروجين H2

K  +   HCl                          KCl  +H2

ذات ملمس انزلاقي (صابوني)

تتواجد في الحمضيات  مثل حمض الستريك والخل حمضالايثانويك     مكون اساسي لبعض المنظفات المنزلية

       علل : المحاليل المائية للحموض والقواعد موصلة جيدة للتيار الكهربائي؟!

    لان ذوبان الحموض والقواعد في الماء يجعلها تتأين الى ايونات  موجبة وسالبة ونتيجة حركة هذه الايونات نحو الاقطاب الكهربائية المخالفة لها في الشحنة فانها تعمل على احداث التوصيل الكهربائي.

" تطور مفهومي الحمض والقاعدة "

1.      مفهوم ارهنيوس:-

   الحمض:هو المادة الكيميائية التي تتفكك في الماء فتزيد من تركيز ايونات الهيدروجين  H+ فيه

امثلة على الحموض :- HClO4   , H2SO4   , HCN , HNO3  , HCl         ، HBr

تعتبر حموض لانها تحتوي على الهيدروجين في تركيبها وعندما تذوب في الماء تتأين وتنتج ايونات H+

Cl -                                  -    +  H+         H2O   HCl           

NO3-                                - + H+        H2O                    HNO3

ClO4  -                                 - + H+     H2O         HClO4      

SO4-2                                    - + 2H+    H2O        H2SO4          

       علل:- لا يمكن ان يتواجد ايون H+ (البرتون) حراً ومنفردا في الماء ؟!

       لان ايون  H+   يتكون من برتون واحد صغير الحجم وكثافة الشحنة الموجبة عليه عالية جداً لذلك يرتبط بعدد من جزيئات الماء اقلها واحد ليكون ايون الهيدريتوم H3O+  .

H2O   +     H+                  H3O+                                                

لذلك تكتب معادلة تأين  HCl على النحو التالي:

HCl       H20        H3O+ + Cl-                       

القاعدة: مادة كيميائية تتفكك في الماء فتزيد من تركيز ايونات الهيدروكسيد (OH- ) فيه.

امثلة :- Ca(OH)2   ,   Ba(OH)2  ,   KOH ,    NaOH .

NaOH               H2O                    Na+  +  OH-                    

Ba(OH)2              H2O                  Ba+2  + 2OH-                 

حسب مفهوم ارهينوس يجب ان تحتوي المادة على مجموعة (OH- ) حتى تصنف كقاعدة" .

محددات نظرية ارهينوس " القصورفي تعريف ارهينوس" .

1-      لم يستطيع تفسير سلوك الامونيا (NH3 ) القاعدي لان التعريف افترض ان جميع القواعد يجب ان يحتوي على مجموعة OH- .

2-      عدم القدرة على تفسير الصفات الحمضية او القاعدية لمحاليل بعض الاملاح مثل  NH4Cl  KCN,   NaF . 

3-      عدم تحديد الدور الرئيس للمذيب في عملية تأين الحمض او القاعدة .

4-      اقتصار النظرية على المحاليل المائية.

س1 ص 153:-

1-  HBr   = حمض الهيدروبرميك       HNO3   = حمض النيتريك     HClO4  = حمض البيركلوريك.

    2-   

    

س1 ص154 

قواعد ارهينوس :- KOH,   Mg(OH)2,  Ba(OH)2, Ca(OH)2

2.      مفهوم برونستد – لوري :-

الحمض:- هو المادة التي لها القدرة على منح برتون (H+ ) لمادة اخرى. ( مانح البروتون)

القاعدة:- هي المادة التي لها القدرة على استقبال برتون من مادة اخرى .(مستقبل البروتون)

سؤال:  كيف استطاع مفهوم برونستد – لوري تفسير الصفات القاعدية للامونيا (NH3 )  ؟

يقدم جزئ الماء H2O ايون H+ الى جزئ الامونيا لذا يعتبر الماء حمضاً، بينما الامونيا التي تمتلك زوج الكترونات غير رابط على ذرة النيتروجين تستقبل البروتون وبذلك تعتبر قاعدة، كما ان التفاعل ينتج ايون الهيدروكسيد (OH- ) . 

***ملاحظات:

       يعتبر الماء مادة امفوتيرية لانه يسلك كحمض (مانح البرتون) في بعض التفاعلات ويسلك كقاعدة (مستقبل البروتون) في تفاعلات اخرى. 

       كل تفاعل يشتمل على انتقال البروتون (H+ ) من الحمض الى القاعدة يتألف من زوجين من الحمض والقاعدة تسمى الازواج المتلازمة.

         *        كل حمض له قاعدة متلازمة ، وكل قاعدة لها حمض متلازم.

مثال(1): اكتب المعادلة الكيميائية التي تفكك حمض الميثانويك HCOOH في الماء ثم عين الازواج المتلازمة من المعادلة ؟

HCOOH   +   H2O         HCOO-   +  H3O+                  

                حمض(2)      قاعدة(1)                    قاعدة(2)     حمض(1)

                                                زوج (1)

                        زوج (2)

الازواج المتلازمة :-

HCOO-   / HCOOH            ,               H3O+ / H2O   

 قاعدة  /    حمض                     حمض       /    قاعدة

مثال(

س1 ص156 :-

1-    HNO3  + H2O                 NO3-  + H3O                                                                                                             حمض(2)   قاعدة(1)            قاعدة(2)    حمض(1)

                          الازواج :-/ H2O        ,    NO3-    /  HNO3        H3O+  

 2-    HF     +   H2O               F-  + H3O+                                

               حمض(2)    قاعدة (1)       زوج (2)       قاعدة (2)     حمض(1)    

    

                         زوج (1)

3-   CH3NH2  +  H2O      CH3NH3+  +  OH-             

            قاعدة(2)    حمض(1)                     حمض(2)          قاعدة(1)

  الازواج:  CH3NH2 / CH3NH3+      ،                    OH-  / H2O

اهمية مفهوم برونستد – لوري:-

يعتبر اكثر شمولاً من مفهوم ارهينوس في تصنيف الحموض والقواعد حيث استطاع تفسير قاعدية NH3 ،والايونات السالبة مثل CN- ، F- ... التي لم يستطع مفهوم ارهينوس تفسيرها.

انواع الحموض:-

1-      حموض احادية البرتون:وهي الحموض التي تحتوي على برتون واحد مثل:  HClO4 , HF,  HCl 

2-      حموض ثنائية البروتون: وهي الحموض التي تحتوي على برتونين مثل H2SO4 

 3 -حموض ثلاثيةالبروتون :- وهي الحموض التي تحتوي ثلاثة بروتونات مثل H3PO

سؤال : هل يستطيع مفهوم برونستد – لوري تفسير السلوك القاعدي لمحلول هيدروكسيد الصوديوم NaOH   ؟

3.      مفهوم لويس للحمض والقاعدة :

الحمض: المادة التي لها القدرة على استقبال زوج من الالكترونات غير الرابطة.

القاعدة : المادة التي لها القدرة على منح زوج من الالكترونات غير الرابطة.

اهمية مفهوم لويس:

   1- استطاع تفسير سلوك  المواد الحمضية التي لا تحتوي على بروتونات(H+ ) 

    2  - عدم ضرورة وجود مذيب لتحديد الحمض والقاعدة.

         حسب مفهوم لويس الحمض يجب ان يمتلك فلك فارغ والقاعدة يجب ان تمتلك زوج من الالكترونات غير الرابطة ، حيث ينشأ بين حمض لويس و قاعدة لويس  عند تفاعلهما  رابطة تناسقية .

        رابطة تناسقية                                  حمض(مستقبل زوج é)       قاعدة(مانح زوج é)

                                                                                 قاعدة(مانح زوج é)         حمض(مستقبل زوج é)      

       علل: تسلك الايونات الموجبة للفلزات الانتقالية مثل Ag+ ، Cd+2 كحموض لويس ؟

لانها تحتوي على افلاك d فارغة قادرة على استقبال زوج من من الالكترونات من بعض الجزيئات والايونات مثل I-, Cl-,  NH3, H2O  ،...

       ملاحظة: الايونات السالبة Cl-  ,  F- ,  OH-  والجزيئات التي تحتوي على ازواج غير رابطة تسلك كقواعد لويس.

س1 ص157 :-

1-  

2) AL (OH)3  +  OH-             [Al(OH)4]-  

                                قاعدة         حمض

    OH-   +   CO2                        HCO3-        

                                حمض      قاعدة

سؤال:- كيف فسر مفهوم لويس السلوك القاعدي للامونيا NH3 ؟!

تعتبر الامونيا NH3 قاعدة حسب مفهوم لويس لانها تحتوي زوج من الالكترونات على ذرة النيتروجين قادرة على منحه لجزيئات اخرى تمتلك افلاك فارغة

                                         قواعد وحموض لويس

         حموض لويس  فواعد لويس

1       مركبات البورن والبيريليوم  والالمنيوم     BF3،  B(OH) 3 BeF2    ، Al(OH) 3 ، AlCl 3  ، CO2          الجزيئات التي تمتلك ازواج غير رابطه على الذره المركزيه -,  NF3 , H2O NH3

2       الايونات الموجبة للفلزات الانتقالية مثل Ag+ ، Cd+2        الايونات السالبة Cl-  ,  F- ,  OH- 

(التأين الذاتي للماء والرقم الهيدروجيني (PH )

التأين الذاتي للماء:-

         وهي ظاهرة تسلك فيها بعض جزيئات الماء كحمض تمنح البروتونات وبعض الجزيئات كقاعدة تستقبل البروتونات مما يؤدي الى ظهور تركيز منخفض من ايون الهيدرونيوم H3O+، وايون الهيدروكسيد (OH- ) .

                          قاعدة ملازمة(2)        حمض ملازم (1)         حمض(2)         قاعدة(1)

         يعتبر تفكك الماء تفكك جزئي  ومنعكس يصل الى حالة اتزان .

          

         ملاحظة: قيمة Kw تتناسب طرديا مع درجة الحرارة وتتغير بتغير درجة الحرارة

س1 ص158 :-

 عندما يكون [OH-]  = ]   [H3O+ = 1×10-7 مول/لتر يسمى المحلول متعادل

اكتب معادلة التاين الذاتي للامونيا NH3 وحدد الازواج المتلازمة :

   ق.م            ح.م                        ح       

تطبيقات على Kw)      ثابت تفكك الماء )

سؤال توجيهي سنة 2006 :-

تأمل المعادلة الاتية ثم اجب عن الاسئلة التي تليها :

H2O(L)    + H2O(L)           H3O+(aq)  + OH-(aq)

1-      اكتب الازواج المتلازمة من الحمض والقاعدة ؟

ج:    H3O+   /H2O    ،  OH- H2O/

        حمض    قاعدة          قاعدة    حمض

2-      اكتب تعبير ثابت الاتزان للتأين الذاتي للماء؟

   KC   = [OH-] [  H3O+]

                     2[H2O]

3-      احسب [  H3O+]  في الماء النقي عند 25 سْ اذا علمت ان كتلة 1 لتر من الماء = 1000 غم وكتلة المول من الماء = 18 غم وقيمة ثابت الاتزان للتأين الذاتي للماء = 3.24 ×10-18 .

التركيز = عدد المولات               عدد المولات = ك  = 1000  = 55.55 مول

             الحجم                                   ك.م     18

[H2O]  =  55.55 مول   =  55.55 مول/لتر

               1 لتر

KC  2[H2O]   =   [OH-] [  H3O+]    ←  [OH-] = [  H3O+]

3.24 ×10-18 × (55.55)2  = [  H3O+]2 

10000× 10-18  =  [  H3O+]2       ←   [  H3O+] = 100× 10-9   = 1×10-7 مول/لتر  

سؤال (2) :- احسب [  H3O+] ،   [OH-] في محلول حمض الهيدروكلوريك HCl تركيزه 1×10-2 مول/لتر عند 25 سْ ؟

HCl  +     H2O                          H3O+ + Cl-  

      0       0                                  1×10-2    التركيز فبل التفكك

    1 ×10-2   1×10-2                             0         التركيز في نهاية التفكك  

[  H3O+]     =  [HCl]    = 1×10-2 مول/لتر

Kw  = [OH-] [  H3O+] ← [OH-] =  Kw  =  1×10-14    = 1×10-12مول/لتر

[H3O+]                                                            1×10-2

سؤال (3)  اذيب 0.56 غم من هيدروكسيد البوتاسيوم KOH في محلول مائي حجمه 5 لتر احسب [H3O+] ، [OH-] في المحلول (ك.م KOH ) = 56 غم /مول ؟

عKOH =   ك    =  0.56   =  0.01  مول

           ك.م       56

[KOH] =  عددالمولات   =   0.01     =   0.002 مول/لتر = 2× 10-3 مول/لتر

                  الحجم             5 

KOH             H2O          K+   +   OH-

     0      0                        2× 10-3             قبل التفكك

2× 10- 3   2 × 10- 3             0             في نهاية التفكك

[OH-]   =   [KOH]    =  2× 10-3 مول/لتر

   [H3O+]=    Kw       =     1×10-14   =   0.5 × 10-11 مول/لتر

[OH-]                                1×10-3

       ملاحظات هامة:

1-      في الاحماض القوية الاحادية البرتون مثل HClO4,  HNO3, HCl,  يكون

[H3O+]   = ] الحمض الاحادي[ .

2-      في الاحماض القوية ثنائية البروتون مثل: H2SO4 يكون

 [H3O+]    = 2×] الحمض الثنائي[

3-      في القواعد القوية احادية الهيدروكسيل مثل,   KOH   NaOH

    يكون [OH-]   = ] القاعدة [ .

4-      في القواعد القوية ثنائية الهيدروكسل مثل Ba(OH)2 ، Ca(OH)2

    يكون [OH-] = 2 × ] القاعدة الثنائية[

      

سؤال :احسب كتلة H2SO4  اللازم اذابتها في حجم   2 لتر من الماء  لتحضير محلول حمضي درجة حموضته  2 ؟

ك.م H2SO4 = 98 غم/مول  الجواب (0.98غم )

** الرقم الهيدروجيني (PH ) :-

       هو سالب لوغاريتم تركيز ايون الهيدرونيوم H3O+

رياضياً   PH  = - لو [H3O+]

مثال: احسب الرقم الهيدروجيني PH للماء المقطر ؟

في الماء المقطر [H3O+] = [OH-]   =  1× 10-7 مول/لتر

PH  = -  لو [H3O+]

     =  - لو ] 1× 10-7  [   =  -( لو1 + لو 10-7 )

                PH       =   - (  0   +  -7 (  =   7

قواعد عامة لحساب اللوغاريتمات :-

1-      لو س × ص  =  لوس + لو ص                                  5-   س = لوص ←  ص = 10 س 

2-      لو س ÷ ص = لو س- لو ص                                    6- - س = لو ص  ← ص = 10- س

3-      لو (س)ص  = ص لو س                                          7- لو 1  = صفر  ، لو 10  = 1

4-      لو 10ص  = ص لو10 = ص

مثال(2): احسب الرقم الهيدروجيني لمحلول حمض البيروكلوريك HClO4  تركيزه 0.1 مول/لتر؟

HClO4    حمض قوي يتفكك كليا وهو احادي البروتون

[H3O+] = [HClO4]   = 0.1 مول/لتر   = 1× 10-1 مول/لتر

PH  =  - لو [H3O+]

      =  - لو 1× 10-1

      = - (لو1 + لو10-1 )

PH  = - ( 0 + -1)   =  1

س1 ص 160:-

Ba(OH)2        H2O            Ba+2     +   2OH-

     0           0                           0.005           التركيز قبل التفكك

2×0.005      0.005                        0              التركيز في نهاية التفكك

[OH-]     =  2 ×0.005   = 0.01 مول/لتر    =  1× 10-2  مول /لتر

[H3O+]   =  Kw   =   1 × 10-14      =   1×10-12 مول/لتر

             [OH-]        1×10-2

PH   = - لو [H3O+]

       = - لو 1×10-12

          = - (لو1 + لو 10-12 )               PH   = - (0  + -12)  = 12

   قيم PH :-

تتراوح قيم PH للمحاليل المائية من صفر  ← 14.

1-      قيمة PH من صفر ← اقل من 7 يكون المحلول حمضي.

2-      قيمة PH   = 7                المحلول يكون متعادل.

3-      قيمة   PH اكبر من 7 ← 14   يكون المحلول قاعدي.

ملاحظات هامة :       

" كلما قلت قيمة PH تزداد قوة الحمض لان [H3O+]  يزداد "

كلما زادت قيمة PH تزداد قوة القاعدة لان [H3O+] يقل ويزداد[OH-]  .

* المحلول متعادل [H3O+] = 1 × 10-7   PH = 7

   المحلول حمضي[H3O+] > 1 × 10-7   PH < 7

   المحلول قاعدي [H3O+] <  1× 10-7    PH > 7

" العلاقة بين [H3O+] وقيمة PH  علاقة عكسية "  ( كلما زاد [H3O+]  تقل قيمة PH وتزداد قوة الحمض )

حساب [H3O+] بمعرفة الرقم الهيدروجيني PH  :

 س = - لو ص                 PH  = - لو[H3O+]   

ص = 10-س                  [H3O+]  = 10 –PH

مثال: احسب [H3O+]  لمحلول حمضي قيمة PH له تساوي 3 ؟

PH   = - لو [H3O+]

3       = - لو [H3O+]

[H3O+] =  10-3  = 1× 10-3 مول/لتر

مثال 2)  اذا علمت ان قيمة PH  للدم = 7.4 هل الدم حمضي ام قاعدي وما هو [H3O+] في الدم؟

         الدم قاعدي لان PH > 7

   PH = - لو [H3O+]

    7.4 = - لو [H3O+]

   7.4  = لو [H3O+]

0.6 – 8  = لو [H3O+]

[H3O+]  =  10 0.6 × 10-8    ←     3.98 هو اللوغاريتم المقابل للعدد 0.6 في

[H3O+] =  3.98 × 10-8  مول/لتر

مثال(3) اذا كانت قيمة PH  للخل = 2.4  احسب [H3O+]؟

PH = - لو [H3O+]

    2.4 = - لو [H3O+]

  - 2.4  = لو [H3O+]

0.6 – 3  = لو [H3O+]

[H3O+] = 10 0.6 × 10-3   ←  [H3O+] = 3.98 × 10-3 مول/لتر .

محاليل الحموض الضعيفة

تقسم الحموض الى نوعين هما:-

أ‌-       الحموض القوية :- وهي الحموض التي تتفكك كلياً الى ايونات عند ذوبانها في الماء مثل: H2SO4 , HClO4 ,  HNO3,  HCl ,  

         في الحموض القوية يكون [H3O+]  دائما يساوي تركيز الحمض اذا كان الحمض احادي البرتون مثل HCl  ، اما اذا كان الحمض ثنائي البرتون مثل H2SO4 فان

    [H3O+] = 2 × ] تركيز الحض الثنائي[ 

         يشار لتفكك الحمض القوي بسهم واحد فقط في الاتجاه الامامي (→) مما يدل انه حدث له تفكك كلي.                     HA  +   H2O                              A-  +  H3O+

                                            حمض قوي

ب‌-     الحموض الضعيفة :- وهي الحموض التي لا تتفكك كلياً عند ذوبانها في الماء مثل CH3COOH  ,  HCN,  HF  لان الحموض الضعيفة لا تتفكك كلياً فانها تصل الى حالة الاتزان ويمثل تفككها بسهمين متعاكسين 

مثال: عبر عن ثابت الاتزان للحموض الضعيفة التالية HCOOH,   HCN 

HCN  +  H2O              H3O+ + CN-           HCOOH  +  H2O     H3O+   + HCOO-           

Ka   = [CN-]      [H3O+]                                                    Ka   = [HCOO-]  [H3O+]

[HCOOH]                                                                                                [HCN]                 

         ملاحظات:

1-      كل حمض ضعيف له قيمة ثابت تفكك Ka ثابتة خاصة به عند درجة حرارة معينة .

2-      كلما زادت قيمة Ka للحمض الضعيف تزداد قوة الحمض الضعيف.

3-      العلاقة بين Ka و [H3O+]  علاقة طردية كلما زاد [H3O+] تزداد قيمة Ka وتزداد درجة الحموضة وتصبح قيمة PH اقل .

4-      العلاقة بين Ka ، PH علاقة عكسية "الحمض الاقوى قيمة PH له اقل"

مثال: لديك الحموضة التالية وقيم Ka لكل منها :

الحمض         Ka

HNO2        5.1×10-4

HF    6.8×10-4

CH3COOH         1.8×10-5

1)      ما هو الحمض الاقوى ؟ والحمض الاضعف ؟

الحمض الاقوى :- HF لان له اعلى قيمة Ka

الحمض الاضعف:- (CH3COOH) لان له اقل قيمة Ka 

2- رتب الحموض السابقة حسب قيمة PH لتراكيز متساوية منها. CH3OOH  > HNO2  > HF

3- رتب الحموض حسب [H3O+] ؟  HF > HNO2 > CH3COOH

**سؤال1/ ص 162

الحسابات المتعلقة بالحموض الضعيفة

1-      حساب قيم Ka للحمض الضعف بمعرفة تركيز الحمض والرقم الهيدروجيني PH .

2-      حساب قيمة [H3O+]   بمعرفة قيمة Ka ، ثم حساب قيمة PH .

مثال:- محلول حمض الايثانويك CH3COOH تركيزه 0.1 وقيمة PH  له تساوي 3 احسب قيمة Ka للحمض؟

CH3COOH  +  H2O        H3O+   + CH3COO-

 1- قيمة PH نحسب [H3O+]

        PH  =  - لو [H3O+]

        -3    =  لو [H3O+]

     [H3O+]  = 1 × 10-3  مول/لتر

2- من المعادلة [H3O+]  =]  CH3COO- [   =    1×10-3 مول/لتر

Ka =  [H3O+] ]  CH3COOH [    

              ]  CH3COOH [ 

Ka =  (1×10-3  ) (1×10-3  )   =   1×10-6     =   1×10-5

                0.1                       0.1     

مثال:- محلول حمض الهيدروفلوريك HF تركيزه 0.1 مول/لتر وقيمة Ka للحمض هي 6.8×10-4  احسب قيمة PH للمحلول؟

          0               0                                  0.1              التراكيز الابتدائية

         س                س                              0.1- س ≈ 0.1   التراكيز النهائية

Ka  = [F-][H3O+]

   [HF]                                                 

                           

6.8×10-4     =  س × س     س2    =  68×10-   6 س  =     68×10-6    =  8.2  × 10-2 مول/لتر

                     0.1

[H3O+]      =    8.2×10-3  مول/لتر PH        = - لو [H3O+]

                                                     =  - لو 8.2×10-3 

                                                   =  - (لو 8.2  + لو10-3  )

                                                 =  - ( 0.91  + -3 )    ←    PH  =  - 0.91 + 3   =  2.09

اسئلة اضافية :-

1- حضر محلول مائي من الحمض الضعيف HA حجمه 500  مل باذابة 0.3 مول من الحمض في كميه مناسبة من الماء احسب ثابت تفكك الحمض Ka  اذا علمت ان قيمة PH للمحلول السابق = 3 ؟       (Ka = 1.67×10-6)

2- الاسبرين حمض عضوي ضعيف صيغته HC9H7O4 يتفكك حسب المعادلة التالية:

HC9H7O4   +  H2O     C9H7O4 -   +   H3O+              

  اذا اذيب قرصان من الاسبرين في كتله كل منها 0.325 غم في الماء وكان حجم المحلول الناتج 200 مل فما قيمة PH للمحلول   ( Ka   = 3.27×10-4 ) ؟ ك.م  للاسبرين = 180 غم/مول .     

كتلة الاسبرين =  2  X 0.325= 0.65 غم

   [HC9H7O4]= ن/ح = ك/ ك.م  = 0.65/180  =1.8 ×10- 3  مول/ لتر

                              ح             0.2

HC9H7O4   +  H2O     C9H7O4 -   +   H3O+              

                .               .                                         1.8 ×10- 3    التركيز ي بداية التفاعل

               س           س                                       1.8 ×10- 3  -س≈  1.8 ×10- 3   التركيز عند الاتزان

Ka  = [C9H7O4-][H3O+]

    [HC9H7O4]                                                 

3.27×10-4 =  س × س      ←  س = [H3O+] =2.43 ×10-3   PH        = - لو [H3O+]   =2.62

                    1.8 ×10- 3

الاتزان في محاليل القواعد الضعيفة

القواعد القوية: هي القواعد التي تتفكك كلياً عند ذوبانها في الماء مثل:Ba(OH)2 , KOH , NaOH.

[OH-]   =  ] القاعدة القوية [ ا حادية الهيدروكسيد

[OH-]  =  2 × ] القاعدة القوية[  ثنائية الهيدروكسيد 

القواعد الضعيفة :-

هي القواعد التي تتفكك جزيئاً في الماء .

معادلة تفكك القاعدة الضعيفة (B ) :

•                    

•        **ملاحظات:-

1.      تزداد قوة القاعدة الضعيفة بزيادة قيمة Kb .           3- العلاقة بين H3O+  ]  ] و Kb علاقة عكسية

2.      العلاقة بين [OH-] و Kb  علاقة طردية.              4- العلاقة بين Kb و PH علاقة طردية

مثال:- يمثل الجدول الاتي عدد من القواعد الضعيفة وقيم Kb لكل منها: اجب عن الاسئلة التالية :

صيغة القاعدة   Kb

N2H4         1.7×10-6

C6H5NH2 4.3×10-10

CH3NH2   4.4×10-4

NH3  1.8×10-5

1-      ما هي صيغة القاعدة الاقوى ؟ والقاعدة الاضعف؟

القاعدة الاقوى:  CH3NH2  (له اعلى قيمة Kb )    ، القاعدة الاضعف: C6H5NH2  (اقل قيمة Kb )

2-      اكتب صيغة ثابت الاتزان Kb للقاعدة N2H4  ؟                           

          Kb    = [OH-] [N2H5+]

[N2H4]                                                                                                                      

 -3   كتب معادلة تميه القاعدة ميثل امين CH3NH2   وحدد الازدواج المتلازمة من الحمض والقاعدة ؟

      

    قاعدة(2)          حمض(1)               حمض (2)         قاعدة (1)

CH3NH2   / CH3NH3+             H2O / OH-

 قاعدة           حمض              حمض     قاعدة

3-      رتب القواعد السابقة حسب قيمة PH ؟

CH3NH2 > NH3  >  N2H4> C6H5NH2

4-      ايهما تتوقع ان تكون له قيمة PH اكبر محلول NaOH ام CH3NH2  ؟ (تركيز نفسه)

PH :  NaOH > CH3NH2

لان NaOH قاعدة قوية لها قيمة PH اكبر من القاعدة الضعيفة CH3NH2

حسابات ثابت تفكك القاعدة الضعيفة Kb

مثال (1): احسب قيمة PH للقاعدة الضعيفة (B ) اذا علمت ان تركيز محلولها   المائي(1 مول/لتر ) وقيمة Kb  لها = 1×10-6

                 

                    0              0                              1           التركيز الابتدائي

             +س             +س                           - س        التغير في التركيز

             س                 س                          1 – س ≈ 1   التركيز النهائي   

Kb   =  [BH+][OH-]

         [B]                   

1× 10-6  = س × س    ←   س2  =  1 × 10-6

                  1             س   = 1 × 10-3  مول/لتر    

       [OH-]  = [BH+]    =   1 × 10-3  مول/لتر 

[H3O+]  =   Kw      =      1×10-14   =  1×10-11 مول/لتر

               [OH-]            1×10-3

PH  =  - لو [H3O+] 

     =   - لو 1 × 10-11

      = - ( لو1  + لو 10-11 ) 

PH = -( 0 + -11 )  = 11

سؤال اضافي (مثال 2 ):-

في تجربة لايجاد  قيمة Kb  لقاعدة ضعيفة B وجد ان الرقم الهيدروجيني لها PH يساوي 10 في محلول تركيزه 0.3 مول/لتر احسب Kb لتلك القاعدة ؟

PH  = - لو [H3O+]

10   = - لو [H3O+]

-10 = لو [H3O+]

H3O+    = 10-10   ←   1×10-10 مول/لتر

[OH-]    =  Kw    =  1×10-14    =   1 × 10-4 مول/لتر

             [H3O+]      1×10-10

من المعادلة [OH-]  = [BH+]      =  1×10-4  مول/لتر 

Kb   = [OH-] [BH+]

[B]                

Kb    = 1×10-4  × 1×10-4      =   3.3×10-8  مول/لتر  

                   0.3

حل سؤال(1) / ص 167 

(C2H5)2NH   + H2O          (C2H5)2NH2+   +  OH-     

  0                0                                           0.01              التركيز البدائي

س               س                                   0.01 – س≈ 0.01    التركيز النهائي  

Kb  =        [(C2H5)2NH2+][ OH-]                     

[(C2H5)2NH]                        

9.6×10-6  =    س2          ←   س2   =  9.6 × 10- 8  ←  س = 3.1 × 10- 4

                   0.01

       [OH-]  =  3.1 ×10-4 مول/لتر

  [H3O+]  =   1×10-14    =   0.32× 10-10   =  3.2 ×10-11   مول/لتر

                 3.1×10-4

PH = - لو [H3O+] 

PH = -لو 3.2 ×10-11

     = - (لو3.2 + لو10-11)  =  -(0.36 + -11 )  = 0.36 + 11  = 10.64