26 أسئلة تلخيصيّة المبنى والترابط

أسئلة تلخيصيّة المبنى والترابط

الكلوريدات هي موادّ ناتجة عن التفاعُل بين العنصر Cℓ_2(g) وعنصر آخر.

اكتبوا الصيغة الجُزَيئيّة للكلوريد الناتج من التفاعُل بين الكلور والكبريت (S_8(s)).

الإجابة

نظرًا لأنّ ذرّات الكلور تتشارك إلكترونًا واحدًا في رابط تساهميّ (يحتوي الكلور على إلكترون واحد غير مُزدوَج / يفتقر إلى إلكترون واحد لإكمال المستوى الأخير بالكامل)، بينما تتشارك ذرّات الكبريت إلكترونين (تحتوي ذرّات الكبريت على إلكترونَين غير مُزدوَجين / يفتقران إلى إلكترونَين لإكمال المستوى الأخير بالكامل)، فإنّ الصيغة الجُزَيئيّة الناتجة للكلوريد هي:

Cℓ₂S

1. اكتبوا صيغة التمثيل الإلكترونيّ للكلوريد الناتج من التفاعُل بين الكلور والكبريت.

الإجابة

נוסחת ייצוג אלקטרונית cl2s

اكتبوا تمثيلًا كاملًا للصيغة البنائيّة للكوريد الناتج بين الكلور والكبريت.

الإجابة

للتذكير، عند كتابة الصيغة البنائيّة لا حاجة لكتابة أزواج الإلكترونات غير الرابطة

cl2s-נוסחת-מבנה

هل يحتوي الكلوريد الناتج من تفاعُل الكلور والكبريت على أربطة تساهميّة أحاديّة، ثُنائيّة أم ثُلاثيّة؟

الإجابة

في الكلوريد، الذي كتبنا صيغته الجُزَيئيّة في البند أ، توجد أربطة أحاديّة فقط.

للكلوريد الناتج من التفاعُل بين الكلور والكبريت درجة انصهار -121°C ودرجة غليان 59°C.

صيغوا ووازِنوا التفاعُل الذي يحدُث بين الكلور والكبريت في درجة حرارة الغرفة.

الإجابة

8Cℓ_2(g) + S_8(s) → 8Cℓ₂S_(ℓ)

درجة غليان الكلوريد الناتج من التفاعُل بين الكلور والكبريت أعلى من درجة غليان الـ Cℓ₂O. اشرحوا السبب.

الإجابة

الكلوريدات المُعطاة هما مادّتان جُزَيئيّتان وبين جُزَيئاتهما توجد تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس. لجُزَيئات الكلوريد Cℓ₂S سحابة إلكترونات أكبر، وبالتالي هناك إمكانيات أكثر لتكوين قوى ثنائيّ القطب على الجُزَيئات، وتكون الشحنات الجُزئيّة الناتجة أكبر، ولذلك تكون التأثيرات المتبادلة ڤان در ڤالس بين جُزَيئات الكلوريد Cℓ₂S أقوى. نظرًا لذلك، نحتاج إلى طاقة أكبر لتفكيك هذه التأثيرات المتبادلة وبالتالي فإنّ درجة غليان المادّة Cℓ₂S أعلى.

حدّدوا ما هي الروابط التساهميّة الموجودة في كلّ من الكلوريدات (على سبيل المثال: H—C. هذا الرابط غير موجود طبعًا في الكلوريدات المُعطاة). حدّدوا أيّ رابط تساهميّ هو الأقوى. اذكروا العامل أو العوامل التي تدعم إجابتكم.

الإجابة

الرابط التساهميّ الموجود في الكلوريد Cℓ₂S هو: Cℓ—S.
الرابط التساهميّ الموجود في الكلوريد Cℓ₂O هو: Cℓ—O.
الرابط الأقوى هو الرابط Cℓ—O. العامل الذي يفسّر هذه الحقيقة هو:
نصف قُطر ذرّة الأكسجين (O) أصغر من نصف قُطر ذرّة الكبريت (S) وبالتالي فإنّ البُعد بين الأنوية والإلكترونات في الرابط Cℓ—O أصغر، والتجاذب الكهربائيّ بين الأنوية وإلكترونات الرابط أقوى.

للكلوريد الناتِج من التفاعُل بين الكلور والكبريت ذائبيّة جيّدة في ثاني كبريتيد الكربون (CS_2(ℓ)).

فسّروا لماذا يتمتّع الكلوريد بذائبيّة جيّدة في ثاني كبريتيد الكربون؟

الإجابة

المادّتان: Cℓ₂S و- CS₂ هما موادّ جُزَيئيّة توجد بين جُزَيئاتها تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس، لذلك تتكوّن تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس بين جُزَيئاتها، ممّا يعني أنّ المادّة Cℓ₂S تذوب في المادّة CS₂

صيغوا معادلة عمليّة إذابة الكلوريد في ثاني كبريتيد الكربون.

الإجابة

$C l_{2} S_{(l)} \overset{{CS}_{2 (l)}}{\to} C l_{2} S_{({CS}_{2})}$

حدّدوا ما إذا كان المحلول موصلًا للتيّار الكهربائيّ. علِّلوا إجابتكم.

الإجابة

المحلول غير موصل للتيّار الكهربائيّ بسبب عدم وجود أيونات حرّة الحركة أو شحنات كهربائيّة حرّة الحركة.

الفوسفيدات هي موادّ ناتجة من التفاعُل بين عنصر الفوسفور (P_4(s)) وعنصر آخر.

اكتبوا الصيغة الجُزَيئيّة للفوسفيد الناتج من التفاعُل بين عنصر الفوسفور وعنصر اليود (I_2(s)).

الإجابة

نظرًا لأنّ ذرّات اليود تشارك إلكترونًا واحدًا في رابط تساهميّ (يحتوي اليود على إلكترون واحد غير مُزدوَج / يفتقر إلى إلكترون واحد لإكمال المستوى الأخير)، بينما تشارك ذرّات الفوسفور 3 إلكترونات (لذرّات لفوسفور 3 إلكترونات غير مُزدوَجة / تفتقر إلى 3 إلكترونات لإكمال المستوى الأخير)، الصيغة الجُزَيئيّة للكلوريد الناتج هي

PI₃

اكتبوا صيغة التمثيل الإلكترونيّ للفوسفيد الناتج من التفاعُل بين الفوسفور واليود.

الإجابة

PI3-ייצוג-אלקטרונים

اكتبوا تمثيلًا كاملًا للصيغة البنائيّة للفوسفيد الناتج بين الفوسفور واليود.

الإجابة

للتذكير، عند كتابة الصيغة البنائيّة لا حاجة لكتابة أزواج الإلكترونات غير الرابطة

PI3-נוסחת-מבנה

هل في الفوسفيد الناتج بين الفوسفور واليود توجد روابط تساهميّة أحاديّة، ثُنائيّة أم ثُلاثيّة؟

الإجابة

في الفوسفيد، الذي كتبنا صيغته الجُزَيئيّة في البند أ توجد أربطة أحاديّة فقط.

للفوسفيد الناتج من التفاعُل بين الفوسفور واليود درجة انصهار 61.2°C ودرجة غليان 200°C.

صيغوا ووازِنوا التفاعُل الذي يحدُث بين الفوسفور واليود في درجة حرارة الغرفة.

الإجابة

6I_2(s) + P_4(s) → 4PI₃_(s)

فوسفيد آخر هو PN. حدّدوا ما إذا كانت الطاقة التي نحتاجها لتفكيك الرابط التساهميّ بين ذرّات النيتروجين (N) وذرّات الفوسفور (P) في الجُزَيء PN أكبر، أصغر أم مُساوية للطاقة التي نحتاجها لتفكيك الرابط التساهميّ بين ذرّة فوسفور وذرّة يود في الفوسفيد الذي الذي كتبنا صيغته الجُزَيئيّة في البند أ.

الإجابة

الرابط التساهميّ بين ذرّات الفوسفور وذرّات اليود في المادةّ PI₃ هو رابط أحاديّ.
الرابط بين ذرّات الفوسفور وذرّات النيتروجين في المادةّ PN هو رابط ثُلاثيّ. أيّ أنّ رُتبة الرابط أكبر في الرابط بين ذرّات النيتروجين والفوسفور في المادّة PN.
لذرّة النيتروجين نصف قُطر أصغر من ذرّة اليود. لذلك، البُعد بين الأنوية وإلكترونات الرابط، في الرابط بين ذرّات النيتروجين وذرّات الفوسفور، أصغر.
الرابط بين ذرّات النيتروجين وذرّات الفوسفور أكثر قُطبيّة (الفارِق في قِيَم السالبيّة الكهربائيّة بين الذرّات في الرابط بين النيتروجين والفوسفور أكبر).
لذلك، يمكن تحديد أنّ الرابط بين ذرّات النيتروجين وذرّات الفوسفور أقوى. بالتالي، نحتاج إلى طاقة أكبر لتفكيك الرابط التساهميّ بين ذرّات الفوسفور وذرّات النيتروجين.

الفوسفيد الناتِج من التفاعُل بين الفوسفور واليود يكون في الحالة الصلبة بدرجة حرارة الغرفة. بينما المادّة PH₃ تكون في الحالة الغازيّة بدرجة حرارة الغرفة. اشرحوا السبب.

الإجابة

الفوسفيدات PI₃ و- PH₃ هي موادّ جُزَيئيّة توجد بين جُزَيئاتها التأثيرات المتبادلة ڤان در ڤالس.
لجُزَيئات الفوسفيد PI₃ سحابة إلكترونات أكبر (هناك إمكانيات أكثر لتكوين قوى ثنائيّ القطب على الجُزَيئات، وتكون الشحنات الجُزئيّة الناتجة أكبر)، ولذلك، تكون التأثيرات المتبادلة ڤان در ڤالس بين جُزَيئات PI₃ أقوى. لا توجد طاقة كافية بدرجة حرارة الغرفة لتفكيك التأثيرات المتبادلة ڤان در ڤالس بين جُزَيئات PI₃ ولذلك تكون المادّة صلبة. للمادّة PH₃ سحابة إلكترونات أصغر (هناك إمكانيات أقلّ لتكوين قوى ثنائيّ القطب على الجُزَيئات، وتكون الشحنات الجُزئيّة الناتجة أقلّ)، ولذلك، تكون التأثيرات المتبادلة ڤان در ڤالس بين جُزَيئات PI3 ضعيفة. في درجة حرارة الغرفة توجد طاقة كافية لتفكيك التأثيرات المتبادلة ڤان در ڤالس بين جُزَيئات PH₃ ولذلك تكون المادّة غازيّة بدرجة حرارة الغرفة.

الفوسفيد الناتج من التفاعُل بين الفوسفور واليود له ذائبيّة ضئيلة جدًا (لا يذوب) في الماء (H₂O_(ℓ)). اشرحوا السبب.

الإجابة

الفوسفيد PI₃ هو مادّة جُزَيئيّة توجد بين جُزَيئاتها تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس. الماء هو مادّة جُزَيئيّة توجد بين جُزَيئاتها أربطة هيدروجينيّة. لا تتكوّن تأثيرات مُتبادلة بين جُزَيئات الـ PI₃ وبين جُزَيئات الماء. لذلك، المادّة PI₃ لا تذوب في الماء.

أمامكم صِيَغ بنائيّة لثلاث موادّ:
III II I
CH₃COOH CH₃CHO CH₃OCH₃

اكتبوا صيغة التمثيل الإلكترونيّ لكلّ واحدة من الجُزَيئات.

الإجابة

שאלה-3-ייצוג-אלקטרוני

حددوا لكلّ جُزَيء من الجُزَيئات المُعطاة المجموعة الوظيفيّة الموجودة فيه.

الإجابة

تحتوي المادّة I على مجموعة إثير.
تحتوي المادّة II على مجموعة ألديهيد.
تحتوي المادّة III على مجموعة حامض كربوكسيلي.

مُعطى الجدول التالي. تُمثّل الحروف التالية N,M,L الموادّ I–III.

المادّة	درجة الانصهار (C°)	درجة الغليان (C°)	الذائبيّة في الماء H₂O
L	16	118	+
M	141-	24-	+
N	123-	20	+

من المعروف أنّ المادّة II سائلة بدرجة حرارة 15°C.

لائموا الموادّ المُعطاة I-III للموادّ الموجودة في الجدول N,M,L.

الإجابة

من المعروف أن المادّة II سائلة بدرجة حرارة 15°C. بحسب مُعطيات السؤال (في الجدول) يمكننا أن نلاحظ بأنّ المادّة الوحيدة السائلة بدرجة حرارة 15°C هي المادّة N، إذ أنّ درجة الحرارة هذه أعلى من درجة انصهارها، ولكن أقلّ من درجة غليانها. المادّة III هي المادّة L (سنشرح السبب في البند التالي) وبينما المادّة I هي المادّة M.

المادّة المناسبة لحرف L لديها أعلى درجة غليان. علِّلوا إجابتكم.

الإجابة

المادّة المُطابقة للحرف L هي CH₃COOH. لهذه المادّة درجة الغليان الأعلى بسبب وجود أربطة هيدروجينيّة بين جُزَيئاتها، بالإضافة إلى تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس. بما أنّ سحابة الإلكترونات في الموادّ الثلاثة مُتشابهة إلى حدّ ما (ثمّة اختلافات صغيرة في سحابة الإلكترونات)، فإن وجود أربطة هيدروجينيّة بين جزيئات المادّة CH₃COOH (بالإضافة إلى التأثيرات المتبادلة ڤان در ڤالس بين جُزَيئات هذه المادّة) يجعل الأربطة بين جُزَيئاتها الأكثر قوّة. لذلك، نحتاج إلى أعلى قدر من الطاقة لتفكيك الروابط الهيدروجينيّة والتأثيرات المتبادلة ڤان در ڤالس، وبالتالي فإنّ درجة غليانها هي الأعلى.

حدّدوا ما إذا كانت الموادّ I و- II إيزوميرات. علِّلوا إجابتكم.

الإجابة

الموادّ I ו- II ليست إيزوميرات لأنّها لا تمتلك الصيغة الجُزَيئيّة ذاتها. الإيزوميرات هي موادّ لها نفس الصيغة الجُزَيئيّة لكن صيغتها البنائيّة مختلفة.

للمادّة رقم I إيزومير يحتوي على مجموعة وظيفيّة مختلفة. ما هي المجموعة الوظيفيّة لإيزومير المادّة I؟

الإجابة

المادّة التي هي إيزومير للمادّة I هي CH₃CH₂OH في هذه المادّة المجموعة الوظيفيّة هي مجموعة الكحول OH–.

للمادّة I ذائبيّة جيّدة في الماء.

صيغوا عمليّة الإذابة في الماء للمادّة I.

الإجابة

وفقًا لمطابقة الموادّ المُعطاة مع الموادّ في الجدول، يمكن ملاحظة أنّ المادّة I تكون في الحالة الغازيّة بدرجة حرارة الغرفة، وبالتالي فإنّ صياغة عملية الإذابة في الماء تكون كالتالي:

${CH}_{3} {OCH}_{3 (g)} \overset{H_{2} O_{(l)}}{\to} {CH}_{3} {OCH}_{3 (aq)}$

حدّدوا ما إذا كان المحلول موصلًا للتيّار الكهربائيّ. علِّلوا إجابتكم.

الإجابة

المحلول الناتج غير موصل للتيّار الكهربائيّ بسبب عدم وجود جُسَيمات مشحونة حرّة الحركة فيه (لا يوجد أيونات حرّة الحركة ولا يوجد إلكترونات حرّة الحركة).

ارسموا رابطًا يتكوّن بين جُزَيء من المادّة I وبين جُزَيء من الماء.

الإجابة

שאלה-3-קשר-עם-מולקולת-מים

صِفوا على المستوى الميكروسكوبيّ المحلول المائي للمادّة I.

الإجابة

المحلول الناتج يحتوي على جُزَيئات من الماء وجُزَيئات من CH₃OCH₃.
بين جُزَيئات الماء وجُزَيئات CH₃OCH₃ توجد أربطة هيدروجينيّة وبين جُزَيئات الماء أيضًا توجد أربطة هيدروجينيّة (من المحتمل أن تتكوّن أيضًا تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس بين جُزَيئات المادّة CH₃OCH₃ ولكنّها ستكون ضئيلة جدًا)
تتكوّن أربطة هيدروجينيّة بين ذرّات الهيدروجين المكشوفة من الإلكترونات في جُزَيئات الماء التي تحمل شحنة جزئية موجبة كبيرة، وزوج من الإلكترونات غير الرابطة الموجود على ذرّة الأوكسجين، سواء في جُزَيء ماء آخر أو في جُزَيء CH₃OCH₃ .
لجزيئات المادّة حركة دوران وتذبذُب. جسيمات المادّة متراصّة ومنظّمة نسبيًا مقارنةً بالحالة الغازيّة ولكن أقلّ من الحالة الصلبة.

في المادّة III هناك نوعان من الأربطة التساهميّة بين ذرّة الكربون (C) وذرّة الأكسجين (O). الأربطة هي: C–O ו- C=O.

حدّدوا ما هو السبب أو الأسباب التي تجعل طاقة (إنتالبيا) الرابط C=O أكبر من طاقة (إنتالبيا) الرابط C–O.

الإجابة

السبب الذي يجعل طاقة (إنتالبيا) الرابط C=O أكبر من طاقة (إنتالبيا) الرابط C–O هو رُتبة الرابط. في الرابط C=O يوجد رابط ثُنائيّ، بينما في الرابط C–O يوجد رابط أحاديّ.

أمامكم جدول بقائمة موادّ يشمل أيضًا درجات انصهار وغليان الموادّ:

المادّة	درجة الانصهار (C°)	درجة الغليان (C°)	التوصيل الكهربائيّ في الحالة السائلة
UCℓ₃	837	1657
N₂H4	2	104
ℓNH₄C	235	452
C₁₀H₂₀	30-	173
U	1405	4091
NH₃	77-	33-

صنِّف الموادّ المُعطاة بحسب نوع الشبكة (أيونيّة، ذرّيّة، فلزّيّة، جُزَيئيّة).

الإجابة

الموادّ الأيونيّة	NH₄Cℓ , UCℓ₃
الفلزّات	U
المواد الجُزَيئيّة	NH₃, C₁₀H₂₀ , N₂H₄

درجة غليان المادّة NH₃ أقلّ من درجة غليان المادّة N₂H₄. اشرحوا السبب.

الإجابة

المادّتان NH₃ و- N₂H₄، هما موادّ جُزَيئيّة توجد بين جُزَيئاتها أربطة هيدروجينيّة.
للمادّة- N₂H₄ توجد أكثر مراكز (إمكانيات) لتكوين روابط هيدروجينيّة بين الجُزَيئات، لذلك بين جُزَيئات الـ N₂H₄ ستتكوّن روابط هيدروجينيّة أكثر. سيكون من الأصعب تفكيك هذه الروابط الهيدروجينيّة. سنحتاج إلى طاقة أكبر لتفكيك الروابط بين جُزَيئات N₂H₄ ولذلك درجة غليان الـ N₂H₄ تكون أعلى.

درجة غليان المادّة C₁₀H₂₀ أعلى من درجة غليان المادّة N₂H₄. اشرحوا السبب.

الإجابة

المادّتان هما مادّتان جُزَيئيّتان. بين جُزَيئات المادّة N₂H₄ توجد أربطة هيدروجينيّة. بين جُزَيئات المادّة C₁₀H₂₀ توجد تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس. نظرًا لوجود فرق كبير في كِبَر سحابة الإلكترونات بين الجُزَيئات (للجُزَيء C₁₀H₂₀ سحابة إلكترونات فيها 80 إلكترونًا، بينما لجُزَيء N₂H₄ سحابة إلكترونات فيها 18 إلكترونًا). إضافةً لذلك، للجُزَيء C₁₀H₂₀ مساحة سطح أكبر بكثير من مساحة سطح الجُزَيء N₂H₄ ولذلك، التأثيرات المتبادلة ڤان در ڤالس بين جُزَيئات C₁₀H₂₀ أقوى من الأربطة الهيدروجينيّة الموجودة بين جُزَيئات الـ N₂H₄ ولذلك نحتاج إلى طاقة أكبر لتفكيك التأثيرات المتبادلة ڤان در ڤالس بين جُزَيئات الـ C10H20 ودرجة غليانها أعلى.

للمادّة C₁₀H₂₀ ذائبيّة جيّدة في الـ CS_2(ℓ)

صيغوا عمليّة إذابة الـ C₁₀H₂₀ في ثاني كبريتيد الكربون (CS_2(ℓ)) بدرجة حرارة الغرفة.

الإجابة

$C_{10} H_{20 (l)} \overset{{CS}_{2 (l)}}{\to} C_{10} H_{20 ({CS}_{2})}$

اشرحوا لماذا يتمتّع الـ C₁₀H₂₀ بذائبيّة جيّدة في ثاني كبريتيد الكربون.

الإجابة

المادّتان هما مادّتان جُزَيئيّتان، وبين جُزَيئاتهما توجد تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس. لذلك، عند خلط الموادّ تتكوّن تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس بين جُزَيئات المادّة C₁₀H₂₀ وبين جُزَيئات المادّة CS₂ .

حددّوا ما إذا كان محلول الـ C₁₀H₂₀ في ثاني كبريتيد الكربون موصلًا للتيّار الكهربائيّ. علِّلوا إجابتكم.

الإجابة

المحلول غير موصل للتيّار الكهربائيّ بسبب عدم وجود شحنات كهربائيّة حرّة الحركة في المحلول (لا توجد إلكترونات أو أيونات حرّة الحركة).

اذكروا صِفتين ماكروسكوبيّتين لفلزّ اليورانيوم U_(s).

الإجابة

التوصيل الكهربائيّ، القابلية للتطريق.

انسخوا قائمة الموادّ الموجودة في الجدول وحدّدوا بجانب كلّ مادة إذا كانت موصِلة للتيّار الكهربائيّ في الحالة السائلة (يمكن وضع علامة “+” للحالة التي تكون بها المادّة موصِلة للكهرباء ووضع علامة “-” للحالة التي لا تكون بها المادّة موصِلة للكهرباء). اشرحوا فقط بالنسبة للموادّ الموصِلة للتيّار الكهربائيّ، لماذا هي موصِلة للكهرباء.

الإجابة

المادّة	درجة الانصهار (C°)	درجة الغليان (C°)	التوصيل الكهربائيّ في الحالة السائلة
UCℓ₃	837	1657	+
N₂H4	2	104	–
ℓNH₄C	235	452	+
C₁₀H₂₀	30-	173	–
U	1405	4091	+
NH₃	77-	33-	–

الموادّ UCℓ₃ و- NH₄Cℓ موصِلة للتيّار الكهربائيّ في الحالة السائلة لأنّها موادّ أيونيّة، للموادّ الأيونيّة في الحالة السائلة أيونات حرّة الحركة تسمح بالتوصيل الكهربائيّ.
المادّة U موصِلة للتيّار الكهربائيّ في الحالة السائلة لأنّها فلزّ. للفلزّات في الحالة السائلة إلكترونات حرّة الحركة.

اكتبوا صيغة التمثيل الإلكترونيّ للأيونات السالبة التي تظهر في قائمة الموادّ المُعطاة في الجدول المعروض في بداية السؤال.

الإجابة

الأيون السالب الوحيد الموجود في قائمة الموادّ المُعطاة هو ‾Cℓ.
صيغة التمثيل الإلكترونيّ لهذا الأيون هي:
יון-כלור

أحد نظائر عنصر اليورانيوم هو: ${}_{92}^{238}U_{(s)}$ .
من هذا النظير كوّنوا المُركّب UCℓ_3(s).

حّددوا عدد البروتونات، الإلكترونات، والنيوترونات في جُزَيئات اليورانيوم في المُركّب UCℓ_3(s).

الإجابة

المادّة UCℓ_3(s) هي مادّة أيونيّة. اليورانيوم في هذه المادّة هو أيون موجب شُحنته 3+ (لأنّ شُحنة الكلور 1-).
لذلك، ستحتوي أيونات اليورانيوم على 92 بروتونًا ولكن فقط على 89 إلكترونًا و-146 نيوترونًا.

يتفاعل اليورانيوم في عمليّة ينبعث منها إشعاعات.
أمامكم صِيغَتان:

1. ${}_{92}^{238}U \to {}_{92}^{238}{Np} + α$
2. ${}_{92}^{238}U \to {}_{90}^{234}{Th} + α$

اختاروا الصياغة الصحيحة.

الإجابة

الصياغة الصحيحة هي الصياغة II لأنّه عندما ينبعث جُسَيم ألفا أثناء النشاط الإشعاعيّ، ينخفض عدد الكتلة بـ 4 بينما ينخفض العدد الذرّيّ بـ 2.

مادّة كلوريد الألومنيوم تتكوّن من التفاعُل بين الألومنيوم (Aℓ_(s)) والكلور (Cℓ_2(s)).

صيغوا التفاعُل بين الألومنيوم والكلور للحصول على كلوريد الألومنيوم.

الإجابة

2Aℓ_(s) + 3Cℓ_2(g) → 2AℓCℓ_3(s)

لكلوريد الألومنيوم درجة انصهار 173°C ودرجة غليان 423°C.

ما هي حالة مادّة كلوريد الألومنيوم في درجة حرارة الغرفة (25°C)؟ علِّلوا إجابتكم.

الإجابة

يكون كلوريد الألومنيوم في درجة حرارة الغرفة في الحالة الصلبة لأنّ درجة انصهاره أعلى من درجة حرارة الغرفة، وبالتالي لا توجد طاقة كافية في درجة حرارة الغرفة لتفكيك الروابط الأيونيّة بين أيونات المادّة.

صِفوا على المستوى الميكروسكوبيّ مادّة كلوريد الألومنيوم في درجة حرارة الغرفة.

الإجابة

مادّة كلوريد الألومنيوم صلبة في درجة حرارة الغرفة. يتكوّن كلوريد الألومنيوم من أيونات ألومنيوم Aℓ³⁺ وأيونات كلور Cℓ‾. أيونات الكلور مُحاطة بأيونات الألومنيوم وأيونات الألومنيوم مُحاطة بأيونات الكلور ويوجد بينها تجاذُب كهربائيّ قويّ (رابط أيونيّ).
للأيونات حركة تذبذبيّة والمبنى متراصّ للغاية.

اكتبوا صيغة التمثيل الإلكترونيّ للجُسيمات في مادّة كلوريد الألومنيوم.

الإجابة

חלקיקי-אלומיניום-כלורי

اكتبوا صِفتين ماكروسكوبيّة للألومنيوم (Aℓ_(s)).

الإجابة

بما أنّ الألومنيوم من الفلزّات، فيمكن القول إنّه موصِل للكهرباء، قابل للتطريق، صلب، موصِل للحرارة، وله بريق.

اكتبوا خاصّتين على المستوى الميكروسكوبيّ للكلور (Cℓ_2(g)).

الإجابة

الكلور هو غاز. لذلك يمكن القول أنّه على المستوى الميكروسكوبيّ جُسَيمات الغاز لديها حركة إزاحة، دوران وتذبذُب. بين جُسَيمات الغاز لا توجد أربطة، والتجاذُب بينها ضعيف، البُعد بينها كبير جدًا (مقارنةً بحجم الجُسَيمات)، جُسَيمات الغاز تصطدم ببعضها البعض، وإذا كانت محصورة في وعاء مغلق فإنّها تصطدم أيضًا بجدران الوعاء.

صيغوا معادلة عمليّة إذابة كلوريد الألومنيوم في الماء وحدّدوا، باستخدام الصيغة التي كتبتموها، ما إذا كان المحلول موصلًا للكهرباء أم لا. علِّلوا إجابتكم.

الإجابة

$A l C l_{3 (s)} \overset{H_{2} O_{(l)}}{\to} A l_{(aq)}^{3 +} + 3 C l_{(aq)}^{-}$

المحلول موصلّ للكهرباء لأنّه يحتوي على أيونات حرّة الحركة.

أمامكم صِيَغ لمُركّبات تحتوي على عنصر النيتروجين (N):
NaNO₃ CH₃CH₂NH₂ (NH₄)₂S NH₃ N₂H₄
5 4 3 2 1

صنّفوا المُركّبات وفقًا للمبنى الأيونيّ أو الجُزَيئيّ .

الإجابة

الموادّ الأيونيّة هي NaNO₃ , (NH₄)₂S
الموادّ الجُزَيئيّة هي N₂H₄ , NH₃ , CH₃CH₂NH₂

درجة غليان المادّة 1 أعلى من درجة غليان المادّة 2. اشرحوا السبب.

الإجابة

الموادّ 1 و-2 هما موادّ جُزَيئيّة توجد بين جُزَيئاتها أربطة هيدروجينيّة.
للمادّة 1 توجد أكثر مراكز (إمكانيات) لتكوين أربطة هيدروجينيّة بين جُزَيئاتها، لذلك الروابط بين جُزَيئاتها أقوى. نحتاج إلى طاقة أكبر لتفكيك هذه الروابط. بالتالي، درجة غليانها أعلى. الأيونات لها حركة تذبذُب فقط ومبنى كثيف.

المحلول المائيّ للمادّة 3 موصِل للكهرباء. اشرحوا السبب.

الإجابة

في المحلول المائيّ للمادّة 3 توجد أيونات حرّة الحركة لأنّه مادّة أيونيّة قابلة للذوبان. لذلك المحلول موصِل للكهرباء.

اكتبوا صيغة الإذابة في الماء للمادّة 5 وصِفوا على المستوى الميكروسكوبيّ المحلول.

الإجابة

عمليّة الإذابة هي

${NaNO}_{3 (s)} \overset{H_{2} O_{(l)}}{\to} {Na}_{(aq)}^{+} + {NO}_{3 (aq)}^{-}$

وصف المحلول على المستوى الميكروسكوبيّ
يحتوي المحلول على أيونات صوديوم Na⁺، أيونات NO₃^– وجُزَيئات من الماء.
أيونات الـNa⁺ مُحاطة بجُزَيئات ماء (مميّأة) حيث أنّ ذرّة الأوكسجين (المشحونة بشحنة جُزئيّة سالبة _¯δ) في جُزَيئات الماء تتّجه نحو الأيونات الموجبة.
بهذه الطريقة، تُحيط جزيئات الماء بالأيون الموجب ويوجد بينها وبين الأيون تجاذب كهربائيّ.
أيونات الـ NO₃^– أيضًا مُحاطة بجُزَيئات ماء، حيث أنّ ذرّات الهيدروجين في جُزَيئات الماء (المشحونة بشحنة جُزئيّة موجبة _⁺δ) تتّجه نحو أيونات الـ NO₃^– .
بهذه الطريقة، تُحيط جزيئات الماء بالأيون السالب ويوجد بينها وبين الأيون تجاذب كهربائيّ .
بين جُزَيئات الماء نفسها توجد أربطة هيدروجينيّة. الأربطة الهيدروجينيّة هي بين ذرّة هيدروجين مكشوفة من الإلكترونات في جُزَيء واحد وزوج إلكترونات غير رابط في ذرّة أوكسجين في جُزَيء آخر.
الجُزَيئات والأيونات غير مرتّبة وكثافتها أقلّ نسبيًا مقارنةً بالحالة الصلبة. كلّ من جُزَيئات الماء والأيونات المُحاطة بجُزَيئات ماء تتحرّك في المحلول بحركة دورانيّة وتذبذُبيّة.

هل المحلول المائيّ للمادّة 5 موصِل للكهرباء؟ علِّلوا إجابتكم.

الإجابة

المحلول المائيّ موصِلٌ للكهرباء لأنّه يحتوي على أيونات حرّة الحركة.

أمامكم صيغتان لمُركّبين إضافيّين يحتويان على النيتروجين

CH₃CH₂CH₂CH₂CH₂NH₂	H₂N–CH₂–COOH
B	A

أيّ من المُركّبات المُعطاة تحتوي على مجموعتين وظيفيّتين؟ اختاروها وامنحوا لها أسماء.

الإجابة

المُركّب الذي يحتوي على مجموعتين وظيفيّتين هو المُركّب A.
קבוצות-פונקציונאליות-תמיסה-A

إحدى المُركّبات تذوب في الماء وأيضًا في CCℓ₄. أيّ من المُركّبات المُعطاة تذوب فقط بالماء وأيّ منها تذوب في المُذيبَين؟

الإجابة

المادّة التي تذوب في الماء وأيضًا في CCℓ₄ هي المادّة B.

صيغوا عمليّة إذابة المادّة التي تذوب في CCℓ_4(ℓ).

الإجابة

المحلول المائيّ موصِلٌ للكهرباء لأنّه يحتوي على أيونات حرّة الحركة.

${CH}_{3} {CH}_{2} {CH}_{2} {CH}_{2} {CH}_{2} {NH}_{2 (l)} \overset{CC l_{4 (l)}}{\to} {CH}_{3} {CH}_{2} {CH}_{2} {CH}_{2} {CH}_{2} {NH}_{2 (CC l_{4})}$

المُركّب 5 يحتوي على أيون صوديوم شُحنته موجبة. صِفوا المبنى الجُسيميّ (بروتونات، إلكترونات ونيوترونات ) لنَظير أيون الصوديوم الذي يكون عدد كتلته 23 واكتبوا صيغة التمثيل الإلكترونيّ له.

الإجابة

أيون الصوديوم Na⁺ يحتوي على 11 بروتونًا، 10 إلكترونات و-12 نيوترونًا.
صيغة التمثيل الإلكترونيّ لأيون الصوديوم: [Na]⁺

اقترحوا تجربةً يمكن بمساعدتها التمييز بين الصوديوم (Na_(s)) وبين NaNO_3(s). لماذا اخترتم هذه التجربة؟

الإجابة

للتمييز بين Na_(s) وبين NaNO_3(s) نفحص التوصيل الكهربائيّ.
الـ Na_(s) في الحالة الصلبة موصِل للكهرباء لأنّه فلزّ ويحتوي في الحالة الصلبة على إلكترونات حرّة الحركة غير مُتمركزة.
المادّة NaNO_3(s) غير موصِلة للكهرباء بالحالة الصلبة لأنّها لا تحتوي على شحنات حرّة الحركة (لا يوجد بها إلكترونات غير مُتمركزة أو أيونات حرّة الحركة).

في الجدول التالي مُعطاة صِيَغ الموادّ في العمود الأيمن وصِفات الموادّ في العمود الأيسر.

صِيَغ الموادّ	الصِفات
S₈	أ. يذوب جيّدًا في الماء وموصِل للكهرباء في الحالة السائلة
KCℓ	ب. غاز في درجة حرارة الغرفة، لا يذوب في الماء، للمادّة جُزَيئات غير قُطبيّة
CCℓ₂O	ج. يذوب جيّدًا في الماء وغير موصِل للكهرباء
Mg	د. صلب بدرجة حرارة الغرفة ولا يذوب في الماء
H₂	ه. موصِل للكهرباء في الحالة الصلبة وفي الحالة المُنصهرة
(CH₃CH₂)₂O	و. غاز في درجة حرارة الغرفة، لا يذوب في الماء، للمادّة جُزَيئات قُطبيّة

للـ H₂ مبنى خطّيّ وللـ CCℓ₂O مبنى مثلّث مستوٍ.
لائموا لكّل صيغة من صِيَغ الموادّ في عمود الموادّ إحدى الصِفات التي تظهر في العمود الأيسر (من أ – و) والتي تميّزها.

لاحِظوا أنّه يجب الإجابة على هذا السؤال باستخدام الجدول الموجود ضمن الإجابة.

الإجابة

مُعطاة الأزواج التالية من المواد.ّ ما هي التجربة التي ستقومون بإجراءها وما الذي سترونه لتتمكّنوا من التمييز بين الموادّ؟

Na_(s) و- NaCℓ_(s)

الإجابة

التجربة التي سنُجريها للتمييز بين Na_(s) وبين NaCℓ_(s) هي فحص التوصيل الكهربائيّ.
Na_(s) موصِل للكهرباء لأنّه مادّة فلزّيّة يحتوي على إلكترونات حرّة الحركة غير مُتمركزة في الحالة الصلبة.
NaCℓ_(s) هي مادّة أيونيّة وفي حالتها الصلبة لا تحتوي على شحنات كهربائيّة حرّة الحركة (لا توجد أيونات حرّة الحركة ولا إلكترونات غير مُتمركزة)، لذا هي غير موصِلة للتيّار الكهربائيّ.

H₂O_2(ℓ) و- C₇H_14(ℓ)

الإجابة

التجربة التي سنُجريها للتمييز بين H₂O_2(ℓ) وبينC₇H_14(ℓ) هي فحص الذائبيّة في الماء.
H₂O_2(ℓ) هي مادّة جُزَيئيّة توجد بين جُزَيئاتها أربطة هيدروجينيّة. كي نفحص ذائبيّتها في الماء (التي هي أيضًا مادّة جُزَيئيّة توجد بين جُزَيئاتها أربطة هيدروجينيّة) سنكتشف وجود ذائبيّة بتكوّن أربطة هيدروجينيّة بين جُزَيئات المادّتين. سنحصل على محلول مُتجانس.
C₇H_14(ℓ) هو مادّة جُزَيئيّة توجد بين جُزَيئاتها تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس. لذلك لن تتكوّن بين جُزَيئات هذه المادّة وجُزَيئات الماء تأثيرات متبادلة. هذا يعني أنّ المادّة لا تذوب في الماء. في مرحلة الخلط سنرى سائلًا مُعكّرًا. بعد ذلك، ستنفصل الموادّ وستتكوّن طبقتان لا تختلطان ببعضهما البعض (كمثال الزيت والماء)..

C_(s) جرافيت و- MnO_2(s)

الإجابة

التجربة التي سنُجريها للتمييز بين الچرافيت C_(s) وبين MnO_2(s) هي فحص التوصيل الكهربائيّ.
الچرافيت C_(s) موصِل للكهرباء في الحالة الصلبة لأنّ مبناه في هذه الحالة يحتوي على إلكترونات حرّة الحركة.
MnO_2(s) هي مادّة أيونيّة في الحالة الصلبة. لا تحتوي على أيونات حرّة الحركة وبالتالي هي غير موصِلة للكهرباء في هذه الحالة.

K_(s) والماس C_(s)

الإجابة

التجربة التي سنُجريها للتمييز بين الماس C_(s) وبين K_(s) هي فحص التوصيل الكهربائيّ.
الفلزّ K_(s) موصِل للكهرباء في الحالة الصلبة. توجد للفلزّات في الحالة الصلبة إلكترونات حرّة الحركة غير مُتمركزة ولذلك فهي موصِلة للكهرباء.
الماس C_(s) المكوّن من ذرّات كربون مرتبطة ببعضها بروابط تساهميّة، هو مادّة ذرّيّة في الحالة الصلبة. لا تحتوي المادّة على شحنات كهربائيّة حرّة الحركة ولذلك الماس غير موصِل للكهرباء في الحالة الصلبة.

مُعطاة الموادّ التالية: KCℓ, SiO₂, Rb, PF₃لائموا بين الموادّ التي تظهر في القائمة وبين صِفاتها في الجدول التالي.

المادّة	درجة الانصهار (C°)	التوصيل الكهربائيّ في المادّة الصلبة	التوصيل الكهربائيّ في المادّة السائل	المادّة
I	688	+	+
II	772	–	+
III	151-	–	–
IV	1610	–	–

الإجابة

المادّة	درجة الانصهار (C°)	التوصيل الكهربائيّ في المادّة الصلبة	التوصيل الكهربائيّ في المادّة السائل	المادّة
I	688	+	+	Rb
II	772	–	+	KCℓ
III	151-	–	–	PF₃
IV	1610	–	–	SiO₂

اشرحوا الحقائق التالية:

المغنيسيوم (Mg) موصِل للكهرباء في الحالة الصلبة وفي الحالة السائلة أيضًا، بينما كلوريد المغنيسيوم (MgCℓ₂) موصِل للكهرباء فقط في الحالة السائلة.

الإجابة

المغنيسيوم (Mg) موصِل للكهرباء في الحالة الصلبة وفي الحالة السائلة أيضًا لأنّه مادّة فلزّيّة مكوّنة من أيونات موجبة وبحر من الإلكترونات حرّة الحركة وغير المُتمركزة. في كلّ من الحالتين الصلبة والسائلة توجد إلكترونات حرّة الحركة وغير مُتمركزة، ولذلك المغنيسيوم موصِل للكهرباء في هاتين الحالتين.
كلوريد المغنيسيوم MgCℓ₂ هو مادّة أيونيّة مكوّنة من أيونات موجبة مُحاطة بأيونات سالبة والعكس.
فيالحالة الصلبة الأيونات ليست حرّة الحركة ولذلك كلوريد المغنيسيوم غير موصِل للكهرباء في الحالة الصلبة.
بينما فيالحالة السائلة يحتوي كلوريد المغنيسيوم على أيونات حرّة الحركة ولذلك يكون موصِلًا للكهرباء.

الچرافيت (C) موصِل للكهرباء في الحالة الصلبة وبينما الماس (C) غير موصِل للكهرباء في الحالة الصلبة.

الإجابة

الچرافيت (C) هي مادّة ذرّيّة، مكوّنة من ذرّات كربون مرتبطة فيما بينها بأربطة تساهميّة. يتكوّن الچرافيت من طبقات عديدة. تتكوّن كلّ طبقة من ذرّات كربون، حيث ترتبط كلّ ذرّة بثلاث ذرّات أخرى بأربطة تساهميّة أحاديّة.
بين الطبقات توجد التأثيرات المتبادلة ڤان در ڤالس.
لكلّ ذرّة كربون في الطبقة يبقى إلكترون واحد غير مُزدوَج، وجميع الإلكترونات غير المُزدوَجة لجميع ذرّات الكربون في الطبقة تتحرّك بعشوائيّة.
الچرافيت موصِل للكهرباء في الحالة الصلبة بسبب وجود إلكترونات حرّة الحركة في كلّ طبقة.
الماس أيضًا مكوّن من ذرّات كربون فقط. كلّ ذرّة كربون تكوّن أربعة روابط تساهميّة أحاديّة مع أربع ذرّات كربون أخرى.
في مبنى الماس لا توجد إلكترونات حرّة الحركة ولذلك الماس غير موصِل للكهرباء في الحالة الصلبة.

الهيدرازين (N₂H₄) يذوب في الماء وبينما اليود (I₂) لا يذوب في الماء.

الإجابة

الهيدرازين (N₂H₄) هو مادّة جُزَيئيّة توجد بين جُزَيئاته أربطة هيدروجينيّة.
بين جُزَيئات الماء أيضًا توجد أربطة هيدروجينيّة.
لذلك، عندما يتمّ خلط الهيدرازين مع الماء، تتكوّن روابط هيدروجينيّة بين جُزَيئات الهيدرازين وجُزَيئات الماء. لهذا السبب الهيدرازين قابل للذوبان بالماء.
اليود (I₂) هو مادّة جُزَيئيّة توجد بين جُزَيئاتها تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس. لذلك، لا تتكوّن تأثيرات مُتبادلة بين جُزَيئات اليود وبين جُزَيئات الماء. نتيجًة لذلك، اليود لا يذوب بالماء.

محلول نترات الصوديوم (NaNO₃) موصِل للكهرباء بينما محلول السكّر (C₆H₁₂O₆) غير موصِل للكهرباء.

الإجابة

نترات الصوديوم (NaNO₃) هو مادّة أيونيّة قابليّتها للذوبان عالية. يحتوي محلول نترات الصوديوم على أيونات حرّة الحركة مُميّأةولذلك المحلول موصِل للكهرباء.
السكّر (C₆H₁₂O₆) هومادّة جُزَيئيّة.
عند ذوبانها في الماء لا تتكوّن في المحلول أيونات حرّة الحركة. يذوب السكّر على شكل جُزَيئات وبين جُزَيئاته وجُزَيئات الماء تتكوّن أربطة هيدروجينيّة ولكنلا تتكوّن شحنات كهربائيّة حرّة الحركة. لذلك محلول السكّر غير موصِل للكهرباء.

رُباعي كلوريد الكربون (CCℓ₄) لا يذوب في الماء وبينما الميثانول (CH₃OH) يذوب في الماء.ُ

الإجابة

رُباعي كلوريد الكربون (CCℓ₄) هو مادّة جُزَيئيّة توجد بين جُزَيئاتها تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس.
الماء هو مادّة جُزَيئيّة توجد بين جُزَيئاتها روابط هيدروجينيّة.
بين جُزَيئات الماء وجُزيئات رُباعي كلوريد الكربون (CCℓ₄) لا تتكوّن تأثيرات متبادلة ولذلك، رُباعي كلوريد الكربون لا يذوب في الماء.
ميثانول (CH₃OH) هو مادّة جُزَيئيّة توجد بين جُزَيئاتها أربطة هيدروجينيّة وتأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس.
بين جُزَيئات الماء توجد أربطة هيدروجينيّة.
لذلك تتكوّن روابط هيدروجينيّة بين جُزَيئات الماء وجُزَيئات الميثانول. لذلك، الميثانول يذوب في الماء.

للهِبتان (C₇H₁₆) درجة غليان مُماثلة لدرجة غليان كلوريد اليود (ICℓ).

الإجابة

الهِبتان (C₇H₁₆) هو مادّة جُزَيئيّة توجد بين جُزَيئاتها تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس.
كلوريد اليود (ICℓ) هو مادّة جُزَيئيّة توجد بين جُزَيئاتها تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس.
سنقوم بفحص العوامل الثلاثة التي تؤثّر على قوّة التأثيرات المتبادلة ڤان در ڤالس:

المادّة	سحابة إلكترونات	قُطبيّة	مساحة السطح
هبتان	58	غير قطبيّ	كبير
كلوريد اليود	70	قُطبيّ	صغير

من جهة واحدة، جُزَيئات الهِبتان أكثر انتشارًا أي لها مساحة سطح أكبر تساهم في تقوية التأثيرات المتبادلة ڤان در ڤالس بين الجُزَيئات.
من جهة أخرى، جُزَيئات كلوريد اليود قُطبيّة وسحابة الإلكترونات التابعة لها أكبر حجمًا. هذه العوامل تُساهم في تقوية التأثيرات المتبادلة ڤان در ڤالس بين الجُزَيئات.
حجم التأثير على قوّة التأثيرات المتبادلة ڤان در ڤالس بين الجُزَيئات يتوازن مما يجعل درجات غليان الموادّ قريبة من بعضها البعض.

تتكونّ جُزَيئات ثاني كبريتيد الكربون من ذرّات كربون (C) وكبريت (S). لجُزَيئات ثاني كبريتيد الكربون CS₂ مبنى خطّيّ. طاقة الرابط C═S هي $547 \frac{kJ}{mol}$ .

اكتبوا للجُزَيء صيغة التمثيل الإلكترونيّ وحدّدوا ما إذا كان الجُزَيء قطبيًّا أم غير قطبيّ. علِّلوا إجابتكم.

الإجابة

الجُزَيء غير قطبيّ إذ يوجد به تماثل في سحابة الإلكترونات. للجُزَيء مبنى مُتماثل.

أيّ قوى تعمل بين جُزَيئات ثاني كبريتيد الكربون؟

الإجابة

بما أنّ نصف قُطر ذرّة السيلينيوم أكبر من نصف قُطر ذرّة الكبريت، فإنّ البُعد بين الأنوية والإلكترونات الرابطة في الرابط Se═C، أكبر من البعد الموجود في الرابط S=C.
لذلك، فإن التجاذُب الكهربائيّ بين الأنوية والإلكترونات الرابطة في الرابط Se═C أضعف.

طاقة الرابط بين الكربون والسيلينيوم (Se) في المُركّب CSe₂ أقلّ من طاقة الرابط بين الكربون والكبريت (C═S) في المُركّب CS₂. علِّلوا إجابتكم.

الإجابة

أيّ من المادّتين، ثاني كبريتيد الكربون أو ثُنائي سيلينيد الكربون CSe₂ لديها درجة غليان أعلى؟ علِّلوا إجابتكم.

الإجابة

لثُنائي سيلينيد الكربون CSe₂ درجة غليان أعلى.
المادّتان هما موادّ جُزَيئيّة توجد بين جُزَيئاتها تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس.
سحابة الإلكترونات في جُزَيئات ثُنائي سيلينيد الكربونأكبر حجمًا ولذلك هناك احتمال أكبر لتكوين ثنائيّات تقاطُب لحظيّة على الجُزَيئات، والشحنات الجُزئيّة المتكوّنة أكبر. لذلك، التأثيرات المتبادلة ڤان در ڤالس بين الجُزَيئات أقوى. نحتاج إلى طاقة أكبر لتفكيك التأثيرات المتبادلة ڤان در ڤالس بين جُزَيئات ثُنائي سيلينيد الكربون.
لذلك، درجة غليان ثُنائي سيلينيد الكربون أعلى.

الموادّCSe_2(ℓ) و- CS_2(ℓ) لا تذوب في الماء ولكنّها تذوب في الـCCℓ_4(ℓ). اشرحوا السبب واكتبوا صياغة عمليّات الإذابة للمادّتين في CCℓ_4(ℓ).

الإجابة

ثاني كبريتيد الكربون وثُنائي سيلينيد الكربون هم موادّ جُزَيئيّة توجد بين جُزَيئاتها تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس.
حتّى بين جُزَيئات المادّة CCℓ_4(ℓ) توجد تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس.
لذلك بين جُزَيئات الـ CCℓ₄ وجُزَيئات ثاني كبريتيد الكربون أو بين جُزِيئات الـ CCℓ₄ وجُزَيئات ثُنائي سيلينيد الكربون تتكوّن تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس. لهذا السبب فإنّ الموادّ المُعطاة تذوب في رباعي كلوريد الكربون.
بين جُزَيئات الماء توجد أربطة هيدروجينيّة ولذلك لا تتكوّن تأثيرات متبادلة (أربطة) بين جُزَيئات الماء وجُزَيئات الموادّ المُعطاة. لذلك الموادّ لا تذوب في الماء.
صياغة عمليّة الإذابة:

${CS}_{2 (l)} \overset{CC l_{4 (l)}}{\to} {CS}_{2 (CC l_{4})}$

${CSe}_{2 (l)} \overset{CC l_{4 (l)}}{\to} {CSe}_{2 (CC l_{4})}$

مُعطى المُركّب CH₃SH. في هذا الجُزَيء يوجد رابط تساهميّ C—S.

اذكروا ما هي الأربطة التساهميّة الأخرى الموجودة في الجُزَيء.

الإجابة

الروابط هي C—S, C—H, S—H

اكتبوا التمثيل المختصر للصيغة البنائيّة للجُزَيء.

الإجابة

נוסחת מבנה

هل طاقة الرابط C—S أكبر، أصغر أو مُساوية لطاقة الرابط C═S؟ اشرحوا ما هي العوامل التي تُسبّب الفرق بين طاقة الرابط لهذه الروابط.

الإجابة

طاقة الرابط C—S أصغر من طاقة الرابط C═S بسبب الفرق في رتبة الرابط.
الرابط C═S هو رابط ثُنائيّ وبينما الرابط C—S هو رابط أحاديّ.

مُعطاة صِيَغ لأربعة موادّ: HF ، C₃H₇OH ، CCℓ₄، CH₃Cℓ
في الجدول التالي تظهر مُعطيات حول الموادّ:
المادّة قطبيّة الجُزَيء الذائبيّة في الماء الذائبيّة في-CS₂
A + + +
B – – +
C + + –
D + – +

ائِموا كلّ من الموادّ المُعطاة للأحرف A-D.

الإجابة

المادّة	الصيغة الجُزَيئيّة
A	C₃H₇OH
B	CCℓ₄
C	HF
D	CH₃Cℓ

اشرحوا لماذا تذوب المادّة C في الماء وارسموا الرابط الذي يتكوّن بين جُزَيء المادّة C وبين الماء.

الإجابة

المادّة C تذوب في الماء لأنّ بين جُزَيئاتها توجد روابط هيدروجينيّة. بين جُزَيئات الماء أيضًا توجد روابط هيدروجينيّة لذلك تتكوّن روابط هيدروجينيّة بين جُزَيئات المادّة C وجُزَيئات الماء.

מבנה-וקישור-תרגילים-9ב

ارسموا التمثيل المُختصر للصيغة البنائيّة للمادّة A.

الإجابة

נוסחת מבנה מקוצרת

اذكروا الروابط الموجودة في المادّة A بين أزواج الذرّات المُختلفة في الجُزَيء.

الإجابة

الروابط هي C—C , C—H , C—O , O—H.

هل المادّة هي أيزومر للمادّة A؟ علِّلوا إجابتكم.

الإجابة

نعم، لأنّ المادّتين لهما الصيغة الجُزَيئيّة ذاتها C₃H₈O ولكن صيغة بنائيّة مختلفة.

أمامكم قائمة تحتوي على خمسة خصائص تمّت الإشارة إليها بالأرقام I-V
1. للمادّة مبنى ضخم، المادّة لا تذوب في الماء وغير موصِلة للكهرباء.
2. المادّة موصِلة للكهرباء في درجة حرارة الغرفة.
3. يمكن وصف جُسَيمات المادّة حسب المجموعة الوظيفيّة (هناك مادّتان).
4. المادّة موصِلة للكهرباء في الحالة السائلة ولكن ليس في الحالة الصلبة.
5. المادّة مُكوّنة من جُزَيئات ثُنائيّة الذرّة خطّية.
مُعطاة قائمة المواد التالية:
BrF_(ℓ) , CH₃CH₂OH_(ℓ) , MgCℓ_2(s) , Si_(s) , CH₃COOH_(ℓ) , Cu_(s)

لائِموا لكلّ خاصّيّة المادّة أو الموادّ المناسبة من القائمة.

الإجابة

المادّة	الخاصيّة
BrF_(ℓ)	المادّة مُكوّنة من جُزَيئات ثُنائيّة الذرّة خطّية.
CH₃CH₂OH_(ℓ)	يمكن وصف جُسَيمات المادّة حسب المجموعة الوظيفيّة.
MgCℓ_2(s)	المادّة موصِلة للكهرباء في الحالة السائلة ولكن ليس في الحالة الصلبة.
Si_(s)	للمادّة مبنى ضخم، المادّة لا تذوب في الماء وغير موصِلة للكهرباء.
CH₃COOH_(ℓ)	يمكن وصف جُسَيمات المادّة حسب المجموعة الوظيفيّة.
Cu_(s)	المادّة موصِلة للكهرباء في درجة حرارة الغرفة.

اشرحوا لماذا المادّة/الموادّ التي قمتم بملاءَمتها للخاصيّة رقم 2 موصِلة للكهرباء في درجة حرارة الغرفة.

الإجابة

المادّة التي تمّت مُلاءَمة الخاصيّة رقم 2 لها هي Cu_(s) لانّها فلزّ وفي درجة حرارة الغرفة تكون في الحالة الصلبة. في هذه الحالة يوجد في الفلزّ إلكترونات حرّة الحركة ولهذا هو موصِل للكهرباء.

حدّدوا أيّ من الموادّ التي تمّت مُلاءَمتها مع الخاصيّة رقم 3 لديها درجة غليان أعلى. علِّلوا إجابتكم.

الإجابة

الموادّ التي تمّت مُلاءَمة الخاصيّة رقم 3 لها هي CH₃CH₂OH_(ℓ) و-CH₃COOH_(ℓ). المادّتان هما مادّتان جُزَيئيّتان توجد بين جُزَيئاتها أربطة هيدروجينيّة وتأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس.
للمادّة CH₃COOH_(ℓ) توجد أكثر مراكز لتكوين أربطة هيدروجينيّة بين جُزَيئاتها، لذلك الروابط بين جُزَيئاتها أقوى وتحتاج إلى طاقة أكبر لتفكيكها. لذلك، درجة غليانها أعلى (للمادّتين سحابة إلكترونات متشابهة، وبالتالي لا يوجد فارق كبير في قوّة التأثيرات المتبادلة ڤان در ڤالس في هذه الحالة).

صيغوا عمليّة انصهار المادّة/الموادّ التي تمّت مُلاءَمة الخاصيّة رقم 4 لها.

الإجابة

${MgCℓ}_{2 (s)} \overset{حرارة}{\to} {Mg}_{(ℓ)}^{2 +} + 2 {Cℓ}_{(ℓ)}^{-}$

اكتبوا صيغة التمثيل الإلكتروني لجُزَيء/جُزَيئات المادّة/الموادّ التي تمّت ملاءَمته/ا مع الخاصيّة رقم 5.

الإجابة

اكتبوا صيغة عمليّات الانصهار للموادّ التي لاءَمتم لها خاصيّة رقم 2 و-5 واقترحوا تجربة يمكن من خلالها التمييز بين المادّتين في الحالة السائلة. ماذا ستفعلون وماذا ستجدون ولماذا؟

الإجابة

${Cu}_{(s)} \overset{حرارة}{\to} {Cu}_{(l)}$

${BrF}_{(s)} \overset{حرارة}{\to} {BrF}_{(l)}$

التجربة التي سنُجريها للتمييز بين الموادّ في الحالة السائلة هي فحص التوصيل الكهربائيّ. المادّة Cu_(ℓ) هي مادّة فلزّيّة. في الحالة السائلة لديها إلكترونات حرّة الحركة غير مُتمركزة ولذلك تكون موصِلة للكهرباء. المادّة BrF_(ℓ) هي مادّة جُزَيئيّة في حالتها السائلة لا تحتوي على شحنات كهربائيّة حرّة الحركة (لا توجد أيونات حرّة الحركة ولا إلكترونات غير مُتمركزة) ولذلك هي غير موصِلة للكهرباء.

مُعطى الجدول التالي: مُعطاة صِيَغ لثلاثة فلوريدات (مُركّبات لعنصر الفلور مع عنصر آخر)
المُركّب HF PF₃ SiF₄
درجة الغليان (C°) 20 101- 86-
الشكل الهندسيّ خطّيّ هرم ثلاثيّ رباعيّ السطوح

اكتبوا صيغة التمثيل الإلكترونيّ للفلوريدات الثلاثة.

الإجابة

حدّدوا لأيّ من الفلوريدات جُزَيئات قُطبيّة. علِّلوا إجابتكم.

الإجابة

الفلوريدات التي تتكوّن من جُزَيئات قُطبيّة هي PF₃ و-HF. مبناها غير مُتماثل ويوجد عدم تماثُل في سحابة الإلكترونات التابعة لها.

للـ P والـ H قيمة السالبيّة الكهربائيّة ذاتها. لأيّ من الروابط طاقة رابط أكبر، للـ H—P أو للـ F—H؟ اذكروا ما هي أسباب هذا الفارق.

الإجابة

طاقة الرابط الأكبر تكون في الرابط H—F.
الرابط H—F قُطبيّ بينما الرابط P—H غير قُطبيّ. إضافةً لذلك، البُعد بين الأنوية والإلكترونات الرابطة في الرابط H—F أصغر لأنّ نصف قُطر ذرّة الفلور أصغر من نصف قُطر ذرّة الفوسفور.

اشرحوا باستخدام مُصطلحات المبنى والترابط الفرق في درجة الغليان بين HF و- SiF₄.

الإجابة

بين جُزَيئات المادّة HF توجد أربطة هيدروجينيّة. بين جُزَيئات المادّة SiF₄ توجد تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس.
الروابط الهيدروجينيّة بين جُزَيئات المادّة HF أقوى من التأثيرات المتبادلة ڤان در ڤالس بين روابط المادّة SiF₄.
بما أنّ القُوى بين جُزَيئات المادّة HF أقوى، نحتاج إلى طاقة أكبر لتفكيك هذه الروابط ودرجة غليانها أعلى.

اشرحوا باستخدام مُصطلحات المبنى والترابط الفرق في درجة الغليان بين المادّة SiF₄والمادّة PF₃.

الإجابة

المادّتان المُعطاتان هم موادّ جُزَيئيّة توجد بين جُزَيئاتها تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس.
بما أنّ سحابة الإلكترونات في SiF₄ أكبر حجمًا من سحابة الإلكترونات في PF3، هناك احتمال أكبر لتكوين ثنائيّات تقاطُب لحظيّة على الجُزَيئات، والشحنات الجُزئيّة المُتكوّنة أكبر. لذلك، التأثيرات المتبادلة ڤان در ڤالس بين جُزَيئات المادّة SiF₄ أقوى. نظرًا لذلك، نحتاج إلى طاقة أكبر لتفكيك هذه التأثيرات المتبادلة ودرجة غليان المادّة أعلى.

واحد فقط من بين الفلوريدات الثلاثة المُعطاة يذوب في الماء.

حدّدوا الفلوريد الذي يذوب في الماء واشرحوا لماذا يذوب في الماء.

الإجابة

الفلوريد الذي يذوب في الماء هو HF.
وهو مادّة جُزَيئيّة توجد بين جُزَيئاتها أربطة هيدروجينيّة. بين جُزَيئات الماء أيضًا توجد روابط هيدروجينيّة، لذلك تتكوّن روابط هيدروجينيّة بين جُزَيئات الماء وجُزَيئات المادّة HF .
المادّتان المُتبقّيتان فهما موادّ جُزَيئيّة توجد بين جُزَيئاتها تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس، ولذلك لا تتكوّن تأثيرات متبادلة (روابط) بين جُزَيئاتها وجُزَيئات الماء.

بما أنّ سحابة الإلكترونات في SiF₄ أكبر من سحابة الإلكترونات في PF3، هناك احتمال أكبر لتكوين ثنائيّات تقاطُب لحظيّة على الجُزَيئات، والشحنات الجُزئيّة المُتكوّنة أكبر. لذلك، التأثيرات المتبادلة ڤان در ڤالس بين جُزَيئات المادّة SiF₄ أقوى. نظرًا لذلك، نحتاج إلى طاقة أكبر لتفكيك هذه التأثيرات المتبادلة ودرجة غليان المادّة أعلى.

صيغوا عمليّة الإذابة في الماء لهذه المادّة.

الإجابة

${HF}_{(g)} \overset{H_{2} O_{(l)}}{\to} {HF}_{(aq)}$

ما هي الخصائص المطلوبة من مُذيب آخر لكي يكون من الممكن إذابة الفلوريدات الأخرى فيه؟ علِّلوا إجابتكم.

الإجابة

يجب أن يكون المُذيب مادّةتوجد بين جُزَيئاتها تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس كي تتكوّن تأثيرات متبادلة ڤان در ڤالس بين جُزَيئات المُذيب وجُزَيئات الموادّ المُعطاة (PF₃ أو SiF₄).

معطى أنبوبان اختباريّان مُغلقان دون أن يُكتب عليهما أيّ شيء. في أحد الأنابيب يوجد PF₃وفي الأنبوب الثاني يوجد MgF₂.

كيف يمكنكم التعرّف من خلال النظر فقط على المادّة الموجودة في كلّ أنبوب اختبار؟ اشرحوا بالتفصيل.

الإجابة

بما أنّنا نتعامل مع مادّة أيونيّة MgF₂ ومادّة جُزَيئيّة PF₃، فمن المتوقّع أن تكون المادّة الأيونيّة صلبة في درجة حرارة الغرفة، بينما المادّة الجُزَيئيّة المُعطاة، بناءً على درجة غليانها في الجدول المُعطى، ستكون غازيّة.
لذلك، في الأنبوب الاختباريّ الأوّل، سنرى مادّة صلبة وهي MgF₂ بينما في الأنبوب الاختباريّ الثاني، لن نرى مادّة صلبة. إذا كان الغاز ملوّنًا سنرى اللون في الأنبوب الاختباريّ، وإذا كان الغاز عديم اللون فسنرى أنبوبًا شفّافًا.

كيف يمكننا التمييز بين الموادّ في الأنابيب من خلال إجراء تجربة؟ اشرحوا بالتفصيل.

الإجابة

يمكن التمييز بين الموادّ من خلال فحص التوصيل الكهربائيّ.
المادّة الأيونيّة MgF₂ في الحالة السائلة موصِلة للكهرباء، لأنّها تحتوي على أيونات حرّة الحركة بينما المادّة الجُزَيئيّة غير موصِلة للكهرباء في الحالة السائلة لعدم وجود شحنات كهربائيّة حرّة الحركة.

26 أسئلة تلخيصيّة المبنى والترابط

תוכן הפרק

أسئلة تلخيصيّة المبنى والترابط

תקציר המבחן

מידע

תוצאות

תוצאות

קטגוריות

1. שאלה

מיון אלמנטים

עיצוב ובניית אתר מרב יונתן

NaNO₃	CH₃CH₂NH₂	(NH₄)₂S	NH₃	N₂H₄
5	4	3	2	1

المادّة	قطبيّة الجُزَيء	الذائبيّة في الماء	الذائبيّة في-CS₂
A	+	+	+
B	–	–	+
C	+	+	–
D	+	–	+

المُركّب	HF	PF₃	SiF₄
درجة الغليان (C°)	20	101-	86-
الشكل الهندسيّ	خطّيّ	هرم ثلاثيّ	رباعيّ السطوح

III	II	I
CH₃COOH	CH₃CHO	CH₃OCH₃