☰ Year plan · Chemistry (Arabic)

مراجعة: الحديد والتحليل والاتزان و⁦pH⁩

Week 15 · Term 1 review (Chapters 1–3) and Darslab’s own review tasks · 3 lessons
3

مراجعة: الاتزان والتأين وpH

Chemistry Sec 3 Term 1, Chapters 1–3: Review
الهدفراجع الأسابيع 10–14 بمسائل جديدة: المعدل و⁦Kc⁩ و⁦Kp⁩ ومبدأ لوشاتيليه ودرجة التأين و⁦pH⁩ و⁦Ksp⁩.
كلمات جديدة
معدل التفاعل · التغير في التركيز مقسومًا على الزمن المستغرق، بوحدة ⁦mol/(L·s)⁩درجة التأين α · جزء الجزيئات المذابة الذي تأين؛ ⁦α = √(Ka ÷ C)⁩ لحمض ضعيفانزياح الاتزان · تغير موضع الاتزان الذي يعاكس الاضطراب بحسب مبدأ لوشاتيليه
الشرح

طابق السؤال بالأداة. المعدل ⁦=⁩ التغير في التركيز ⁦÷⁩ الزمن. و⁦Kc =⁩ حاصل ضرب تراكيز النواتج ⁦÷⁩ حاصل ضرب تراكيز المتفاعلات، كلٌّ مرفوع إلى معامله مع استبعاد المواد الصلبة؛ و⁦Kp⁩ مثلها بالضغوط الجزئية. و⁦Kc⁩ الكبيرة تعني نواتج أكثر. ولوشاتيليه: الإجهاد يجعل النظام ينزاح ليعاكسه؛ والعامل الحفاز يغيّر السرعة فقط ولا يغيّر ⁦Kc⁩ ولا موضع الاتزان. الحمض الضعيف: ⁦[H₃O⁺] = √(Ka × C)⁩ و⁦α = √(Ka ÷ C)⁩؛ والتخفيف 100 مرة يجعل α أكبر عشر مرات مع أن ⁦[H⁺]⁩ نفسها تقل. الماء: ⁦Kw = [H⁺][OH⁻] = 10⁻¹⁴⁩ و⁦pH = −log[H⁺]⁩ و⁦pH + pOH = 14⁩. استخدم قوى العدد 10 المضبوطة فقط أو ⁦log 2 = 0.30⁩ و⁦log 3 = 0.48⁩ و⁦log 5 = 0.70⁩ المعطاة. الملح قليل الذوبان: ⁦Ksp⁩ حاصل ضرب تراكيز الأيونات مرفوعة إلى معاملاتها، فالنوع ⁦AB⁩ يعطي ⁦s²⁩ والنوع ⁦AB₂⁩ يعطي ⁦4s³⁩؛ والمادة الصلبة مستبعدة. وافصل دائمًا بين ⁦mol/L⁩ و⁦g/L⁩.

السؤالالأداةالعلاقة الأساسية
ما السرعة؟المعدل⁦Δc ÷ t⁩
إلى أي مدى؟⁦Kc, Kp⁩النواتج ⁦÷⁩ المتفاعلات
في أي اتجاه؟لوشاتيليهيعاكس الإجهاد
كم تأين؟α⁦√(Ka ÷ C)⁩
ما مدى الحمضية؟pH⁦−log[H⁺]⁩
كم تذوب؟Ksp⁦s² , 4s³⁩
أمثلة محلولة
المعدل و⁦Kc⁩. يهبط تركيز متفاعل من 0.50 إلى ⁦0.20 mol/L⁩ خلال ⁦25 s⁩ فيكون المعدل (⁦0.50 − 0.20) ÷ 25 = 0.012 mol/(L·s⁩). وفي ⁦PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂⁩ عند الاتزان ⁦[PCl₅] = 0.40⁩ و⁦[PCl₃] = 0.20⁩ و⁦[Cl₂] = 0.20 mol/L⁩ فتكون ⁦Kc = 0.20 × 0.20 ÷ 0.40 = 0.10⁩. وهذا الاتزان يمتص حرارة ويصنع جزيئين غازيين من واحد، فينزاح إلى اليمين عند رفع درجة الحرارة أو خفض الضغط. والعامل الحفاز يبلغ ⁦Kc⁩ نفسها أسرع.
01234567891011121314⁦C = 0.010⁩pH 4.52⁦C = 1.0 × 10⁻⁴⁩pH 5.52
α و⁦pH⁩. لحمض ضعيف مخترع ⁦Ka = 9.0 × 10⁻⁸⁩ و⁦C = 0.010 mol/L: α = √(Ka ÷ C) = √(9.0 × 10⁻⁶) = 3.0 × 10⁻³ (0.3 %)⁩ و⁦[H⁺] = α × C = 3.0 × 10⁻⁵⁩ و⁦pH = 5 − log 3 = 5 − 0.48 = 4.52⁩. وعند التخفيف 100 مرة إلى ⁦C = 1.0 × 10⁻⁴: α = √(9.0 × 10⁻⁴) = 3.0 × 10⁻²⁩ أي أكبر عشر مرات، لكن ⁦[H⁺] = 3.0 × 10⁻⁶⁩ أصغر، و⁦pH = 6 − 0.48 = 5.52⁩ أي أعلى بوحدة واحدة وليس بوحدتين.
⁦Ksp⁩ في الاتجاهين. لملح مخترع ⁦AB⁩ و⁦s = 4.0 × 10⁻⁵ mol/L: Ksp = s² = 1.6 × 10⁻⁹⁩. ولملح مخترع ⁦AB₂⁩ و⁦Ksp = 4.0 × 10⁻¹⁵: 4s³ = 4.0 × 10⁻¹⁵⁩ فـ ⁦s³ = 1.0 × 10⁻¹⁵⁩ و⁦s = 1.0 × 10⁻⁵ mol/L⁩؛ ومنها ⁦[A²⁺] = 1.0 × 10⁻⁵⁩ و⁦[B⁻] = 2.0 × 10⁻⁵ mol/L⁩. تحقق: ⁦1.0 × 10⁻⁵ × (2.0 × 10⁻⁵)² = 4.0 × 10⁻¹⁵⁩.
نشاط الفصل

ملخص في صفحة واحدة، على الورق فقط. اطو ورقة إلى ستة مربعات بعناوين: المعدل و⁦Kc⁩ و⁦Kp⁩ ولوشاتيليه وα و⁦pH⁩ و⁦Ksp⁩. اكتب في كل مربع العلاقة الأساسية ومثالًا من عندك بأرقام جديدة محلولًا دون آلة حاسبة. وأضف رسمًا صغيرًا للوشاتيليه. بادل الورقة مع زميل وتحقق من ثلاث إجابات لكل منكما.

تدرّب
1
ينخفض تركيز متفاعل من 1.20 إلى ⁦0.60 mol/L⁩ خلال ⁦40 s⁩. أوجد المعدل المتوسط.
2
في التفاعل ⁦PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂⁩ الضغوط الجزئية عند الاتزان: ⁦PCl₃ ‏0.30 atm⁩ و⁦Cl₂ ‏0.60 atm⁩ و⁦PCl₅ ‏0.90 atm⁩. أوجد ⁦Kp⁩.
3
التفاعل الأمامي ⁦PCl₅ ⇌ PCl₃ + Cl₂⁩ يمتص حرارة. أي التغيرات ترفع ناتج ⁦PCl₃⁩: خفض الضغط أم عامل حفاز أم مزيد من الحرارة أم زيادة ⁦Cl₂⁩؟
4
لحمض مخترع ⁦Ka = 1.0 × 10⁻⁷⁩ و⁦C = 0.10 mol/L⁩. أوجد α و⁦[H⁺]⁩ و⁦pH⁩.