منهج الكميا الفصل الاول الثانوى

الكيميائية
مراجعة رموز العناصر من الجدول الدوري
البوتاسيوم : K الكالسيوم : Ca الصوديوم : Na
الرصاص : Pb الكلور : Cl2 الماغنسيوم : Mg
مراجعة صيغ بعض المركبات الهامة
حمض الكبريتيك :H2SO4 كلوريد الصوديوم : NaCl
حمض الهيدروكلوريك : HCl حمض النيتريك : HNO3
هيدروكسيد الكالسيوم : Ca(OH)2 هيدروكسيد الصوديوم : NaOH
1- ماذا نعني بقولنا أن الصيغة الجزيئية للماء هي H2O ؟
أي أن الجزئ الواحد من الماء يتكون من ذرتين هيدروجين وذرة واحدة أكسجين
2- ماذا نعني بقولنا أن الصيغة الجزيئية لحمض الهيدروكلوريك HCl ؟
أي أن الجزئ الواحد من حمض الهيدروكلوريك يتكون من ذرة واحدة هيدروجين وذرة واحدة كلور

يمكن التعبير عن الصيغة الجزيئية بعدد المولات من الايونات الموجبة والايونات السالبة في أي مركب
مثال1 :ـ بروميد الرصاص PbBr2 :ـ أي أن الجزئ الواحد من بروميد الرصاص يتكون من مول من أيونات الرصاص الموجبة ومولين من أيونات البروميد السالبة
مثال2 :ـ ماذا نعني بقولنا أن الصيغة الجزيئية للكلور NaCl
أي أن الجزيء الواحد من كلوريد الصوديوم يتكون من مول من أيونات الصوديوم الموجبة ومول من أيونات الكلوريد السالبة.
حساب الصيغة الكيميائية لبعض المركبات:
مثال)
عند حرق شريط من الماغنسيوم كتلته 24, جرام في وفرة من الأكسجين تكون أكسيد الماغنسيوم كتلته 40, جرام .احسب الصيغة الكيميائية له
(Mg=24 O=16 )
كتلة الأكسجين=40, - 24 , =16, جرام
O : Mg
16, /16 : 24,/24
01, : 01, X 100
1 : 1
ويطلق على هذه الصيغة اسم الصيغة الأولية............فالمقصود بالصيغة الأولية؟
هي صيغة تعبر عن ابسط النسب بين الذرات في المركب.
مثال)
مركب هيدروكربوني يتكون من عنصري الكربون والهيدروجين كتلة الكربون فيه 12, جرام وكتلة الهيدروجين 02, جرام احسب الصيغة الأولية له إذا علمت أن:
( C=12 H=1)
H : C
02,/1 : 12,/12
02, : 01, X 100
2 : 1
مثال)
احسب الصيغة الجزيئية لمركب كتلته 70 جرام وصيغته الأولية CH2 إذا علمت أن:
(C=12 H=1)
كتلة الصيغة الأولية = 12 + 1 X 2 = 14 جرام
عدد الوحدات = 70/14 = 5 وحدات
إذن الصيغة الجزيئية CH2 X 5
C5H10 =
مثال)
مركب يتكون من غازي النيتروجين والأكسجين فإذا كانت كتلة النيتروجين34, 2 جرام وكتلة الأكسجين34, 5 جرام. احسب الصيغة الأولية لهذا المركب
(N=14 O=16)
O : N
34, 5/16 : 34, 2/14
334,/167, : 167,/167, NO2
2 : 1
ثانياً : المعادلة الكيميائية:
فما هي المعادلة الكيميائية؟
هي وصف بسيط للتغيرات التي تحدث أثناء التفاعلات الكيميائية.
مما تتكون المعادلة الكيميائية؟
• طرف أيسر : يسمى المتفاعلات وهي المواد الداخلة في التفاعل وهي قابلة للتغير .
• طرف أيمن : يسمى النواتج وهي المواد التي نتجت من التفاعل بعد أن حدث لها تغير .
• بينهما سهم يشير إلى اتجاه حدوث التفاعل ويكتب عليه شروط التفاعل أحيانا إن وجدت مثل العوامل الحفازة التي تزيد من سرعة التفاعل الكيميائي ولا تدخل فيه.

يدل على أن التفاعل يخرج من المتفاعلات إلى النواتج (تام)

يدل على أن التفاعل لا يحدث إلا مع التسخين

يدل على أن التفاعل انعكاسي
• عند كتابة المعادلة الكيميائية يراعى عدة شروط :
1) تكتب المعادلة الكيميائية رمزية وليست نقطية.
2) تكتب الصيغ الكيميائية للمركبات بطريقة صحيحة .
3) يجب أن تكون المعادلة موزونة........ فما معنى المعادلة الكيميائية الموزونة؟
هي معادلة يتساوى فيها عدد الذرات لكل من المتفاعلات والنواتج لكل عنصر على حدة
كيف يمكن موازنة المعادلة؟
يوضع معاملات حسابية أمام الصيغ والرموز الكيميائية للمركبات حتى تتساوى الذرات في كل من المتفاعلات والنواتج.
تذكر جيداً:
(أن موازنة المعادلة لا يغير من الصيغ الكيميائية للمركبات)
4) يكتب الحالة الفيزيائية للمركبات في كل من المتفاعلات والنواتج.
س) فالمقصود بالحالة الفيزيائية؟
هي الحالة التي توجد عليها المادة من حيث الصلابة والسيولة أو الغازية أو التأين .......فنجد تحت المركبات الرموز الآتية:
S صلب L سائل g غاز
للمادة المتأينة في المحلول
أمثلة على موازنة المعادلة وبيان الحالة الفيزيائية:
1) يتحد الأكسجين مع الهيدروجين ويكون الماء؟
H2 + O2 H2O
H2 + O2 2 H2O 2
L)) g)) g))
2) يتحد الأكسجين مع الألومونيوم ويكون أكسيد الألومونيوم
AL2O3 AL + O2
2AL2O3 4AL + 3O2
(S) (g) (s)
3) الحديد مع الكلور يعطى كلوريد الحديد ااا
FeCL3 Fe + CL2
2Fe + 3CL2 2FeCL3
(S) (g) (S)
كبريتات الألومونيوم مع هيدروكسيد الصوديوم يعطى هيدروكسيد الألومونيوم + كبريتات الصوديوم
3 AL2(SO4)3 + NaOH Na2So4 + AL(OH)
AL2(SO4)3 + 6NaoH 3Na2So4 + 2AL(OH)3
هناك بعض التفاعلات الكيميائية التي تتم بين محاليل المركبات وبعضها حيث تكون هذه المركبات في حالة أيونية (متأينة) لذلك تسمى المعادلات الخاصة بها باسم المعادلات الأيونية.
مثال)
تفاعل حمض الهيدروكلوريك في هيدروكسيد الصوديوم
NaOH + HCL NaCL+H2O
(aq) (aq) (aq) (L)
ملحوظة:
هذا التفاعل يسمى تفاعل تعادل .............علل؟
لأنه يتم بين حمض وقلوي لتكوين ملح وماء ويرمز إليه
OH + H H2O
مثال)
تفاعل محلول نيترات الفضة مع كلوريد الصوديوم
NaCl + AgNo3 NaNo3+AgCl
(s) (aq) (aq) (aq)
ويمكن كتابة معادلة التفاعل على النحو الآتي
Na+ + NO3- + AgCl Na++ Cl- + Ag+ + NO3- (aq) (aq) (aq) (aq) (aq) (aq) (s)

مجموع الشحنات الموجبة والسالبة
متساوي في طرفي المعادلة والمحصلة لهما تساوي صفر
ثالثا الحساب الكيميائي
ما المقصود بالحساب الكيميائي ؟
هو دراسة علاقة كمية بين كل من المتفاعلات والنواتج
@ يعتمد الحساب الكيميائي اعتمادا ً أساسيا ً على المعادلة الكيميائية الموزونة
؟ لان المعادلة الكيميائية الموزونة تعطي صورة صحيحة عن نسب
الذرات في كل من المتفاعلات والنواتج
@ عند إجراء حساب كيميائي لا نعتمد على الذرة أو الجزئ ؟
لصغر حجم ووزن كل منهما .... ولكن نتعامل بالمول
فما المقصود بالمول ؟
هو عبارة عن الكتلة الجزيئية للمادة معبرا ً عنها بالجرامات
ولكن وجد أن أي مول من المادة يحتوي على عدد ثابت من الجزيئات أو الذرات أو الايونات أطلق على هذا العدد أسم ( عدد أفوجادرو )
فما المقصود برقم ( عدد) أفوجادرو ؟ وما قيمته ؟
هو عدد يحدد عدد الذرات أو الجزيئات أو الايونات الموجودة في مول واحد من المادة وقيمته تساوي ( عدد أفوجادرو = 6.02x 2310 )
1 مول من الهيليوم He = 6.02x 2310 ذرة
1 مول من الصوديوم Na = 6.02x 2310 ذرة
1 مول . ذرة من الهيدروجين = 6.02x 2310 ذرة * مهم
1 مول . جزئ من الهيدروجين = 6.02x 2310 جزئ * مهم
6.02x 2310 ذرة هيدروجين = 1 جم
6.02x 2310 جزئ هيدروجين = 2 جم
الأكسجين مول . ذرة O مول . جزئ O2
مول . ذرة من الأكسجين = 6.02x 2310 ذرة = 16 جم
مول . جزئ من الأكسجين = 6.02x 2310 جزئ = 32 جم
مسائلة هامة على الحساب الكيميائي
احسب مول من الماء H2O ؟ وكم ذرة توجد به ؟
( H=1 O=16 )
- الحل -
قيمة المول الواحد من الماء = 1×2 + 16 = 18 جم
قيمة مول من الماء = × 18 = 9 جم
عدد الذرات في = 6.02×2310 × = 3.01 × 2310 ذرة
عدد الذرات ( الجزيئات ، الايونات ) = عدد المولات × عدد أفوجادرو

كم مول من NaOH توجد في 10 جم منها علما ً بأن
( Na = 23 O = 16 H= 1 )
- الحل –
قيمة المول الواحد من NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 جم

عدد المولات =
= = مول
عدد الجزيئات = × 6.02×2310 جزئ
كم مول من الصوديوم توجد في 3.01× 10 23 ذرة منه ؟

عدد المولات =

= = مول
احسب عدد المولات في 16 جرام من SO2 علما بأن
( S=32 O=16)
قيمة المول الواحد من SO2 = 32+ 2X 16 = 64 جرام
عدد المولات = = مول
أحسب قيمة مول من Na2Co3 كربونات الصوديوم علما بأن :
Na=23 C=12 o=16) )
قيمة المول = 2×23 +12 + 3×16= 106 جرام
قيمة المول = = 26,5 جرام
تطبيقات على الحساب الكيميائي تعتمد على المعادلة الموزونة
2H2 + O2 2H2O
كم مول من الماء تنتج من تفاعل خمسة مولات من الأكسجين مع كمية وفيرة من الهيدروجين.
O2 2H2O
2 مول 1 مول
س مول من الماء 5 مول
عدد المولات = = 10 مول
مثال)
2AlO2 4Al + 3O2
احسب كتلة الأكسجين بالجرام التي تتفاعل مع 0,3 مول من الألومونيوم
3O2 4Al
3 مول أكسجين 4 مول الألومونيوم
س مول أكسجين 0,3 مول الألومونيوم
عدد مولات الأكسجين (س) = = 0,23 مول
الكتلة بالجرام = 0,23 × 32 = 7,36 جم
مثال )
SO2 S + O2
احسب كتلة الأكسجين بالجرام واللازم للتفاعل مع مول من الكبريت
{ S = 32 O = 16 }
O2 S
1 مول 1 مول
مول مول
كتلة الأكسجين = مول × 32 = 8 جم
مثال )
تنحل كربونات الكالسيوم بالحرارة وتعطي أكسيد كالسيوم وثاني أكسيد الكربون
CaO+CO2 CaCO3
احسب 1- عدد مولات CO2 التي تنتج من انحلال 150 جم منه كربونات الكالسيوم
2- كتلة أكسيد الكالسيوم الناتجة من انحلال 150 جرام من كربونات الكالسيوم علما بأن ( Ca=40 c=12 o=16 )
CaCo3 Co2
1مول 1 مول
1مول 100جم
س مول 150جم
عدد المولات = = 1,5 مول
2) CaCo3 Cao
تتحلل بالحرارة
56 جم 100 جم
س جم 150 جم
س جم من أكسيد الكالسيوم = = 84 جم

5C + 2So2 CS2 + 4Co
أ‌) كم عدد مولات CS2 التي تتكون من 1,35 مول كربون.
ب‌) كم عدد مولات الكربون اللازمة لتفاعل 10,88 مول So2 .
ت‌)
















الباب الثاني:
ينقسم إلى أربعة أقسام المحاليل – الأحماض – القواعد – الأملاح
أولا: دراسة المحاليل :
ترتبط المحاليل ارتباط وثيق مع الماء.
• تركيب الماء : H2O نسبة الهيدروجين إلى الأكسجين فيها 1: 2 حجما ولكن نسبة الوزنين 11,2% هيدروجين إلى 88,8 % أكسجين .
H H
توجد روابط تساهمية بين الأكسجين والهيدروجين O
زاوية فراغية لجزيء الماء مقدارها 104,5 .
كما يتميز الماء بوجود نوع آخر من الروابط تسمى روابط هيدروجينية........كيف تنشأ؟
نتيجة قوة جذب ذرة الأكسجين للالكترونات المكونة للرابطة..... كيف تؤثر على خواص الماء؟
تعمل على رفع درجة غليان الماء.
س) علل ) ارتفاع درجة غليان الماء رغم صغر كتلتها الجزيئية
المحلول:
عند إذابة كمية من ملح الطعام ( السكر ) في كمية من الماء تكون ما يسمى بالمحلول.
إذن أي محلول لا بد أن يتكون من مادتين:
1- غالبا تكون المادة الصلبة وتسمى المذاب وتكون عادة كميته أقل في المحلول.
2- غالبا تكون المادة السائلة هي الماء وتسمى المذيب وتكون نسبتها أعلى في المحلول.



محلول حقيقي محلول معلق محلول غروي
أولا ً دراسة المحلول الحقيقي
هو مخلوط متجانس التركيب والخواص يتكون من مادتين أحداهما المذاب والآخر المذيب
@ ما هي خواص المحلول الحقيقي
1- حجم الحبيبات الذائبة صغير جدا ً لا ترى بالعين المجردة بعد عملية الإذابة
2- لا تترسب المادة الصلبة الذائبة بعد مرور الوقت
3- يمكن فصله بالتبخير ولا يمكن فصله بالترشيح
ثانيا ً المحلول المعلق
مثال مسحوق الطباشير في الماء
هو محلول حجم الحبيبات فيه أكبر ويمكن بمرور الوقت تترسب المادة المذابة في قاع المحلول وكذلك يمكن فصله عن طريق عملية الترشيح وليس التبخير
ثالثا ً المحلول الغروي
مثال تفاعل ثيوكبريتات الصوديوم مع حمض الهيدرو كلوريك
2NaCl + H2O + SO2 + S Na2S2O3 + 2HCl
ينفصل الكبريت الذي يكون المحلول الغروي فما هو ؟
هو محلول وسط بين المحلول الحقيقي والمحلول المعلق من حيث حجم الحبيبات في المذيب وكذلك لا يمكن فصله بعملية الترشيح
ومن أمثلته في الطبيعة ( الدم ، الحليب )
س : قارن بين المحلول الحقيقي / المعلق / الغروي مع ذكر مثال لكل منها ؟
كيف تتم عملية الذوبان ؟
1- تفسير ذوبان ملح الطعام في الماء
2- تفسير ذوبان السكر في الماء
3- تفسير عدم ذوبان الدهون في الماء ×O×
4- تفسير ذوبان الدهون في البنزين العطري

البنزين العطري يختلف تماما عن البنزين الموجود في محطات الوقود حيث أن البنزين العطري يحضر من التقطير الإتلافي للفحم الحجري
قبل تفسير عملية توجد ثلاثة قوى تؤثر على المحلول :ـ
1- قوى جذب قوية
NaCl H2O Cl - Na+ H2O 2- قوى جذب متوسطة في الجزيئات التي تكون روابط هيدروجينية مثل الماء
3- قوى جذب ضعيفة في الجزيئات العادية
1- ذوبان ملح الطعام في الماء
تتفكك الشبكة البلورية إلى Na+ و Cl- وكلا ً منهما ينجذب ناحية الماء من الطرف المناسب له فتقل طاقة الوضع نتيجة ارتباط الايونات مع جزيئات الماء فتحدث عملية الذوبان
2- ذوبان السكر في الماء
السكر مركب تساهمي يتميز بوجود مجموعة OH الهيدرو كسيد التي تكون مع الماء روابط هيدروجينية تعمل على خفض طاقة الوضع فتحدث عملية الذوبان
3- عدم ذوبان الدهون في الماء
جزيئات الماء تخترق جزيئات الدهون فتكسر الروابط دون أن تكون روابط جديدة مما يسبب زيادة طاقة الوضع فلا تحدث عملية الذوبان
4- تفسير ذوبان الدهون في البنزين العطري
عندما يوضع الدهن في البنزين العطري تنكسر الروابط الضعيفة ويتكون روابط لا تقل ضعفا عن التي تكسرت مما يؤدي إلى انخفاض طاقة الوضع فتحدث عملية الذوبان
تقسيم المحاليل حسب نوع المذيب
صلب سائل غاز
الهواء الجوي
غاز × غاز صلب × صلب غاز × صلب N2 ، O2
* سبيكة الذهب والنحاس * امتصاص الهيدروجين على سطح البلاديوم
* سبيكة الصلب الذي لا يصدأ


صلب × سائل سائل × سائل غاز × سائل
ملح الطعام أو السكر الكحول في الماء HCl في الماء
في الماء SO2 في الماء
ثانياً الأحماض



تقسيم الأحماض حسب الحالة الفيزيائية
ا ) أحماض صلبة ب) أحماض سائلة ج) أحماض غازية
ا ) الأحماض الصلبة : مثل حمض الستريك ، وحمض الاسكروبيك ( فيتامين (C) )
ب ) أحماض سائلة : مثل حمض الهيدروكلوريك HCl وحمض النيتريك HNO3
ج ) أحماض غازية : مثل غاز كلوريد الهيدروجين HCl وغاز SO2
الصفات المشتركة بين الأحماض ( الخواص العامة )
1) جميعها تذوب في الماء ومحاليلها تحمر ورقة عباد الشمس الزرقاء
نتيجة لانطلاق أيون الهيدروجين الموجب H+
2) محاليلها توصل التيار الكهربي
3) لها طعم لاذع
4)
تتفاعل الأحماض مع كل من الفلزات النشطة ، واكاسيد وهيدرو كسيدات الفلزات ، وكربونات وبيكربونات الأملاح
ا ) تفاعل الأحماض مع الفلزات النشطة :

Zn + 2HCl ZnCl2 + H2
Mg + H2So4 MgSo4+H2
الفلز الأكثر نشاطا من الهيدروجين يطرده ويحل محله .

حمض + فلز نشط ملح الحمض + H2
* حمض الهيدروكلوريك كلوريدات NaCl , ZnCl2
* حمض النيتريك نيترات NaNo3
* حمض الكبريتيك كبريتات Na2So4
ب) تفاعل الأحماض مع أكسيد الفلز أو هيدروكسيد الفلز

CuO + H2So4 CuSo4 + H2O
NaoH + HCl NaCl + H2O
تتفاعل الأحماض مع أكاسيد أو هيدروكسيدات الفلزات وتكون ملح وماء

حمض + أكسيد (هيدروكسيد ) الفلز ملح الحمض + ماء
ج‌) تفاعل الأحماض مع أملاح الكربونات والبيكربونات
Na2Co3 + 2HCl 2NaCl +H2O + Co2
Co2 NaHCo3 + HNo3 NaNo3 + H2O +

حمض + ملح كربونات أو بيكربونات ملح الحمض + ماء + Co2

عند امرار غاز Co2 على ماء الجير الرائق لفترة قصيرة فانه يتعكر
H2O + Ca(OH)2 + Co2 CaCo3
كربونات الكالسيوم تكون على هيئة راسب أبيض غير قابل للذوبان في الماء فيحدث التعكر .
• تقسيمات الأحماض الأخرى:
1) حسب المنشأ ( الأصل )
2) حسب القوة والضعف
3) حسب القاعدية
ا ) تنقسم الأحماض حسب أصلها إلى نوعين :
* أحماض معدنية ( غير عضوية ) HCl – Hno3 – H2So4
* أحماض عضوية أصلها عضوي مثل الأسيتيك ( الخل ) CH3COOH
ب) تقسيم الأحماض حسب القوة والضعف إلى نوعين :
* قوية H2So4 - HCl - HNo3
* ضعيفة CH3COOH – H2Co3
ج) تقسيم الأحماض حسب الصفة القاعدية :
HCl + NaoH NaCl + H2O
أحادي القاعدية
H2So4 + 2NaoH Na2So4 + 2H2

ثنائي القاعدية
تحدد القاعدية بعدد ذرات الهيدروجين البدول التي تستبدل أثناء التفاعلات الكيميائية وعليه تنقسم الأحماض حسب الصفة القاعدية إلى ثلاثة أقسام:
أحادية ثنائية ثلاثية القاعدية
H+ 2H+ 3H+
الهيدروكلوريك HCl حمض الكبريتيك H2SO4 حمض الفوسفوريك H3PO4
النيتريك HNO3 حمض الاكساليك H2C2O4 حمض الستريك C6H8O7
دراسة بعض الأمثلة للأحماض
أولا ً دراسة حمض الهيدروكلوريك HCl
اشرح مع الرسم كيف يحضر حمض الهيدروكلوريك في المعمل ؟
يحضر من تفاعل محلول NaCl مع حمض الكبيرتيك المركز ليتصاعد غاز كلوريدالهيدروجين HCl الذي ذوب في الماء ويكون حمض الهيدروكلوريك


1- التعادل مع القلويات
NaCl + H2O NaOH + HCl
CaCl2 + 2H2O Ca(OH)2 + 2HCl
2- جزء هام في امتحان العملي
استخدام حمض الهيدروكلوريك للتميز بين
أ- أملاح الكربونات والبيكربونات ب- أملاح الكبريت
جـ - أملاح النيتريت
كيف تميز عمليا ً بين الأملاح الثلاثة السابقة
بإضافة حمض الهيدروكلوريك المخفف لكل منهم
إذا حدث :
@ فوران وتصاعد غاز CO2 الذي يعكر ماء الجير الرائق عند إمراره عليه لمدة قصيرة يكون الملح
كربونات أو بيكربونات .
@ تصاعد غاز له رائحة نفاذة ويخضر لون ورقة
مبلله بثاني كرومات البوتاسيوم البرتقالية ( الغاز هو
SO2 ( يكون الملح كبريتيت
@ تصاعد غاز NO أكسيد النيتريك عديم اللون الذي يتحول عند فوهة الأنبوبة إلى اللون البني المحمر NO2 ثاني أكسيد النيتريك يكون الملح نيتريت
كيف نميز عمليا ً بين أملاح الكربونات والبيكربونات
بإضافة محلول كبريتات الماغنسيوم MgSO4 لمحلول كلا ً منهما ونلاحظ الآتي
1- إذا تكون إذا تكون راسب أبيض على البارد بدون تسخين كان الملح كربونات
2- إذا لم يتكون الراسب الأبيض إلا بعد التسخين يكون الملح بيكربونات
كيف تميز عمليا ً بين أملاح الكربونات النيتريت
ثانيا ً دراسة حمض الكبريتيك
س : كيف يحضر حمض الكبريتيك ؟
يحضر حمض الكبريتيك صناعيا ً بطريقة تمسى طريقة التلامس باستخدام عامل حفاز يسمى خامس أكسيد الفانديوم V2O5 ... كيف تتم هذه الطريقة ؟
1- يتحد بالملامسة الأكسجين والكبريت ويكون ثاني أكسيد الكبريت
SO2 S + O2
2- يتحد بالملامسة وفي وجود V2O5 كلا ً من ثاني أكسيد الكبريت مع الأكسجين 2SO3 V2O5 2SO2 + O2
3- يذوب ثالث أكسيد الكبريت في الماء ويكون حمض الكبريتيك
SO3 + H2O H2SO4
( المعادلات غير مطلوبة )
الأهمية الاقتصادية لحمض الكبريتيك
1- يستخدم حمض الكبريتيك في تحضير كثير من الأحماض الأخرى
مثل حمض الهيدروكلوريك كما سبق
2- يستخدم في بطاريات السيارات
3- يستخدم في إزالة صدأ المعادن
4- يستخدم في إزالة الشوائب خصوصا ً الكبريتية الموجودة في زيت البترول
5- يستخدم على نطاق واسع جدا ً في صناعة المنظفات الصناعية
6- يستخدم في تحضير سماد سلفات النشادر الذي يستخدم كسماد زراعي لزيادة خصوبة التربة
7- دباغة الجلود 8 - تحضير بعض الدهانات
ثالثا ً القواعد
ما هي القواعد ؟ هي عبارة عن أكاسيد أو هيدروكسيدات لفلزات قد تذوب في الماء أو لا تذوب في الماء ويمكن أيضا ً تسمية أملاح الكربونات والبيكربونات نوع آخر من أنواع القواعد
... يمكن وضع تعريف مختصر للقواعد فما هو ؟
(( هي المواد التي تتفاعل مع الأحماض وتكون ملح وماء ))
أ / أكاسيد تذوب في الماء
هيدروكسيد الصوديوم Na2O + H2O 2NaOH
هيدروكسيد البوتاسيوم K2O + H2O 2KOH
(( ومثل هذه الأكاسيد فقط هي التي تسمى قلويات ))
ب / أكاسيد هيدروكسيدات تذوب في الأحماض
CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O
FeCl2 + H2O FeO + 2HCl
ج / أملاح الكربونات والبيكربونات
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2
NaHCO3 + HNO3 NaNO3 + H2O + CO2
ملحوظة غاز النشادر ( الأمونيا ) NH3 يعتبر انهيدريد قاعدي ( علل ؟ )
لأنه يذوب في الماء ويتكون هيدروكسيد الأمونيوم
الخواص المشتركة للقواعد( القلويات )
@ الذي يذوب منها في الماء يزرق ورقة عباد الشمس الحمراء نتيجة انطلاق أيون الهيدروكسيد السالب OH-
@ تتفاعل مع الأحماض تفاعل تعادل وتكون ملح وماء
@ لها ملمس ناعم كالصابون
@ محاليلها التي تذوب في الماء منها توصل التيار الكهربي
دراسة هيدروكسيد الصوديوم NaOH والتي يطلق عليها الصودا الكاوية
@ تحضيرها في الصناعة : تحضر في الصناعة بالتحليل الكهربي لمحلول ملح الطعام NaCl وليس ( مصهور ) باستخدام أقطاب من ( الفحم أو الكربون أو الجرانيت )
@ ما هي الخواص الفيزيائية ؟
1- مادة صلبة بيضاء منها ( قشور – أصابع – حبيبات )
2- قابلة للذوبان في الماء وذوبانها طارد للحرارة
3- تزرق ورقة عباد الشمس الحمراء
4- لها ملمس ناعم كالصابون
5- لها تأثير كاوي على الجلد
@ ما هي الخواص الكيميائية
1- عملية التعادل مع الأحماض
NaCl +H2O NaOH + HCl
NaNO3 + H2O NaOH + HNO3
Na2SO4 + 2H2O 2NaOH + H2SO4
2 تستخدم الصودا الكاوية للتميز عمليا ً بعض الأملاح التي يمكن أن تترسب على هيئة هيدروكسيدات غير ذائبة في الماء
@ للكشف عن أملاح النحاس Cu2+
Cu(OH)2 + Na2SO4 CuSO4 + 2NaOH
عند إضافة محلول NaOH لمحلول كبريتات النحاس يتكون راسب أزرق من هيدروكسيد النحاس يسود بالتسخين ( علل ؟ )
CuO + H2O Cu(OH)2
لأن الراسب الأزرق ينحل بالحرارة ويعطي أكسيد نحاس أسود وماء
( الأدوات – خطوات العمل – المشاهدة – الاستنتاج )
@ الكشف عن أملاح الحديديك ( الحديد 111 )
FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl
راسب بني محمر من هيدروكسيد الحديد 111
3- مع أملاح الأمونيوم والتسخين الهين
NH4Cl + NaOH NaCl + NH3 + H2O
غاز الأمونيا ( النشادر ) كلوريد الأمونيوم
4- مع CO2 ثاني أكسيد الكربون
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O
يترك المحلول لفترة تنفصل منه بلورات من كربونات الصوديوم المائية (2Na2CO3 . 10H2O) وتسمى صودا الغسيل التي تستخدم إزالة عسر الماء


5- تفاعل الصودا الكاوية مع الصابون
صودا كاوية + زيت صابون + جلسرين
ويتم هذا التفاعل في المصانع من خلال عملية تسمى التصبن
تدريب عملي :
1- سخن 100 سم3 من الزيت ونسخنها حتى 120 درجة مئوية
2- نأخذ 0.5 جم صودا كاوية ونذيبها في كمية كبيرة من الماء
3- وتضاف تدريجيا ً للزيت مع التقليب حتى تتكون عجينة مثل الصابون
@6- عملية التعادل : وهي تفاعل بين حمض وقلوي لتكوين ملح وماء
( H2O H+ + OH- )
أثناء حدوث عملية التعادل يصاحبها انطلاق طاقة حرارية (تجربة حرارية في امتحان العملي ) ولذلك يعتبر التفاعل طارد للحرارة وتسمى الحرارة الناتجة باسم حرارة التعادل
كيف يمكن قياس التغير الحراري الناتج من عملية التعادل ؟


الأدوات : ترمومتر – كأس أو كوب بلاستيك – محلول NaOH تركيزه 2مولر – محلول HCl تركيزه 2مولر – مخبار مدرج
خطوات العمل : 1- بواسطة المخبار المدرج 50 سم3 من NaOH ونضعها في الكأس أو الكوب البلاستيك
2- نعاين بواسطة الترمومتر درجة الحرارة الأولية ولتكن د1 = 27درجة مئوية
3- بواسطة المخبار المدرج نأخذ 50 سم3 من HCl ونضيفها إلى القلوي السابق وننتظر حتى حدوث التعادل
4- نعين درجة الحرارة النهائية ولتكن د2 = 29.5 درجة مئوية ثم نحسب فرق درجات الحرارة = د2 – د1 = 29.5 – 27 = 2.5 درجة مئوية
... التفاعل طارد للحرارة
س1 ما المقصود بكلا ً من التصبن – التعادل ؟
س2 كيف نكشف عن غاز NH3 عمليا ً ؟
نعرض له ساق مبلله بحمض HCl المخفف نلاحظ تكون سحب بيضاء من NH4Cl
رابعا ً الأملاح
ما هي الأملاح ؟ هي المواد الناتجة من عملية تعادل بين حمض وقاعدة
لذلك أي ملح يتكون من شقين أحدهما يسمى الشق القاعدي ( كاتيون موجب ) والآخر يسمى الشق الحامضي ( أنيون سالب )
مثال : NaNO3 نيترات الصوديوم (Na+ كاتيون موجب ، NO3-أنيون سالب )
وتنقسم الأملاح من حيث قابليتها للذوبان في الماء إلى نوعين :ـ
أ / أملاح قابلة للذوبان في الماء ( مثل Na2CO3 ، NaNo3 ، Na2SO4 ، NaCl )
ب / أملاح غير قابلة للذوبان في الماء
(مثل PbSO4 ، BaSO4 ، AgCl )
كبريتات الرصاص كبريتات الباريوم كلوريد الفضة
@ ماذا يحدث للملح عندما يذوب في الماء :
تتفكك الشبكة البلورية إلى أيونات موجبة وأخرى سالبة والتي ترتبط مع جزيئات الماء وتكون حمض وقلوي
$ إذا تكون حمض قوي وقلوي قوي يكون محلول الملح متعادل ولا يؤثر على ورقتي عباد الشمس مثل NaCl
$ إذا تكون حمض قوي وقلوي ضعيف يكون محلول الملح حمضي التأثير على عباد الشمس مثل NH4Cl كلوريد الأمونيوم
$ إذا تكون حمض ضعيف وقلوي قوي يكون المحلول قلوي التأثير على عباد الشمس Na2CO3 ، CH3COONa أسيتات الصوديوم
$ إذا تكون حمض ضعيف وقلوي ضعيف يكون المحلول متعادل التأثير على عباد الشمس مثل CH3COONH4 أسيتات الأمونيوم
** ما هي الطرق العامة للحصول على الأملاح ؟
@ 1- حمض + فلز نشط ملح الحمض + H2
MgSO4 + H2 Mg + H2SO4
@ 2- أكسيد أو هيدروكسيدات الفلز مع الأحماض ملح + ماء
CuCl2 + H2O CuO + 2HCl
@ 3- أملاح الكربونات أو البيكربونات مع الأحماض
2NaNO3 + H2O + CO2 Na2CO3 + 2NHO3
NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2
$$ كيف نحضر الأملاح غير الذائبة في الماء
NaCl + AgNO3 NaNO3 + AgCl
MgSO4 + BaCl2 MgCl2 + BaSO4
@ كيف يمكن إجراء عملية تعادل بين حمض وقلوي ؟
عن طريق عملية تسمى عملية المعايرة
والمعايرة عملية كيميائية لها أدوات خاصة بها فما هي هذه الأدوات ؟
( المخبار المدرج – الماصة – الدورق المخروطي – السحاحة – الكاشف أو الدليل )


1- نضع حجم معين معلوم ( 20 سم3 ) بواسطة المخبار المدرج من مادة قلوية
( NaOH ) في الدورق المخروطي
2- نضع عليه قطرتين أو ثلاثة من مادة تسمى الكاشف أو الدليل ( وهو مادة يتغير لونا من وسط إلى آخر مثل صبغة عباد الشمس )
3- نملئ السحاحة بحمض HCl حتى صفر التدريج
4- نسمح بنزول الحمض قطرة قطرة على القلوي حتى يتغير لون الكاشف أو الدليل ثم نقفل السحاحة
5- يمكن تحديد حجم الحمض الذي استخدم في معادلة القلوي
@ ما هي الطرق العامة للحصول على الأملاح الغير ذائبة في الماء
NaCl + AgNO3 NaNO3 + AgCl
( S ) ( aq ) ( aq ) ( aq )
يتكون راسب لونه أبيض من كلوريد الفضة غير ذائب في الماء
@ تحضير عينه من كبريتات الباريوم الغير ذائبة في الماء
Na2SO4 + BaCl2 2NaCl + BaSO4
( S ) ( aq ) ( aq ) ( aq )
يتكون راسب أبيض من كبريتات الباريوم الغير ذائبة في الماء تجرى له عملية ترشيح لفصله من المحلول ثم عملية تبخير للتخلص من الشوائب أو الماء المتبقي به نحصل على عينه جافة من كبريتات الباريوم
BaSO4 Ba++ + SO--









الباب الثالث
الطاقة النووية
الطاقة النووية تختلف تماما ً عن الطاقة الكيميائية في الذرة
@ حيث الطاقة النووية توجد في مستويات الطاقة الخارجية للذرة
@ حيث الطاقة النووية توجد مخزنة داخل النواة
لذلك ندرس فكرة عن تركيب النواة :ـ
تتكون النواة من بروتونات موجبة + ونيترونات متعادلة لذلك تكون النواة شحنتها ( سالبة – موجبة – متعادلة ) ( علل ؟ )
@@@ لوجود البروتونات الموجبة داخلها
# عدد البروتونات الموجبة داخل النواة يسمى العدد الذري
# مجموع البروتونات الموجبة والنيترونات المتعادلة يسمى العدد الكتلي
... عدد النيترونات = العدد الكتلي – العدد الذري
عدد كتلي
Na عدد النيترونات = 23 – 11 = 12 نيترون
عدد ذري
النظائر : هي صور مختلفة للعنصر الواحد تتفق في العدد الذري وتختلف في العدد الكتلي ( علل اختلاف نظائر العنصر الواحد في العدد الكتلي ؟ )
جـ / نظرا ً لاختلاف عدد النيترونات من نظير إلى نظير آخر
أمثلة /
1- نظائر الهيدروجين
H H H
بروتيوم ديوتيريوم تيرتيوم
عدد البروتونات 1 1 1
عدد النيترونات صفر 1 2
2- نظائر الأكسجين
O O O
عدد البروتونات 8 8 8
عدد النيترونات 8 9 10
@ ما هي أنواع النظائر ؟

ثابتة ( مستقرة – غير مشعة ) غير ثابتة ( غير مستقرة – مشعة )
@# دراسة النظائر المستقرة ( ثابتة – غير مشع )
n نيترونات p بروتونات p : n
1 : 1
مثال O p : n
8 : 8 مستقر
1 : 1
وإذا زادت النسبة عن 1 : 1 حتى 1 : 1.5 يكون النظير مستقر أيضا ً
مثل p : n
8 : 10
1 : 1.25
أما إذا زادت النيترونات زيادة كبيرة جدا عن البروتونات يكون النظير مشع أو غير مستقر
P : n
92 : 146 U _ Th
1 : 1.58 ( ... النظير مشع )
@ ما هي مميزات (خواص ) نواة الذرة ؟
1- النواة مخزن للكتلة 2- النواة مخزن للطاقة
س ماذا نعني بقولنا أن : النواة مخزن الكتلة ؟
أي أن معظم كتلة الذرة تتركز داخل النواة بوجود البروتونات الموجبة والنيترونات المتعادلة داخلها مع إهمال كتلة الإلكترونات لأنها ضئيلة جدا ً
كيف محقق ذلك بمثال عملي ؟
2 بروتون 2 نيترون 2 إلكترون He
@ كتلة مكونات النواة =
عدد البروتون × كتلة البروتون + عدد النيترونات × كتلة النيترون
= 2 × 1.0073 + 2 × 1.0087 = 4.032 و . ك . ذ
@ كتلة الإلكترونات = 2 × 0.00054 = 0.00108 و . ك . ذ
... كتلة الإلكترونات ضئيلة جدا ً يمكن إهمالها بالتالي كتلة الذرة تتركز في النواة
2- النواة مخزن للطاقة : يوجد 3 أنواع من القوى أو الطاقات داخل النواة فما هي

قوة تنافر قوة تجاذب قوة تجاذب
1- قوة التنافر : تنشأ بين البروتونات الموجبة وبعضها
+ p + p
2- قوة التجاذب : تنشأ بين البروتونات الموجبة والنيترونات المعادلة
3- قوة التجاذب : وتنشأ بين النيترونات المتعادلة وبعضها
لذلك : تتغلب قوى التجاذب على قوى التنافر مما يؤدي إلى تماسك وربط مكونات النواة مع بعضها البعض ويعرف ذلك بطاقة الترابط النووي
فما المقصود بطاقة الترابط النووي : هي الطاقة اللازمة لربط وتماسك مكونات النواة مع بعضها البعض
س مهم : كيف يحدث التجاذب الكهربي بين البروتونات الموجبة والنيترونات المتعادلة ؟
عن طري عملية تسمى تبادل الميزونات
س : فما المقصود بالميزون : هو جسيم صغير يتكون داخل النواة مشحون بشحنة سالبة أو موجبة
@ كيف تتم عملية تبادل الميزونات ؟؟
@ البروتون يقضي جزء من حياته في صورة بروتون ثم يتحول إلى نيترون وميزون موجب
بروتون نيترون + ميزون موجب
@ النيترون يقضي جزء من حياته على صورة نيترون ثم يتحول إلى بروتون وميزون سالب
نيترون بروتون + ميزون سالب
الطاقة والحساب النووي مهم جدا ً
يوجد ثلاث أنواع من الدراسات لتحولات للطاقة
دراسة بلانك د / مصطفى مشرفة ( مصري ) اينشتاين
1- دراسة بلانك * نظرية بلانك
" المادة والطاقة صورتان لشئ واحد بحيث يمكن تحويل أي منها إلى الآخر "
* قانون بلانك
الطاقة الناتجة = الكتلة المتحولة × مقدار ثابت
2- دراسة الدكتور علي مصطفى مشرفة 1926م
" المادة والطاقة والإشعاع ثلاثة صور لشئ واحد "
3- دراسة اينشتاين * قانون اينشتاين أوجد فيه قيمة المقدار الثابت لبلانك ووجد أنه مربع سرعة الضوء
الطاقة الناتجة = الكتلة المتحولة × مربع سرعة الضوء
سرعة الضوء = 3 × 10 8 م / ث
مربع سرعة الضوء = 9 × 10 16 م / ث
* كتلة مقدارها 1 جم احسب الطاقة الناتجة منها بالجول ؟
الطاقة = الكتلة بالكيلوجرام ×مربع سرعة الضوء
= 0.001 × 9 × 10 16 = 9× 10 13 جول
ويستخدم هذا المقدار الثابت في حل جميع المسائل طالما الكتلة بالجرام
مثال :ت كتلة مقدارها 5 جم احسب الطاقة الناتجة منها بالجول مرة والسعر مرة أخرى ؟
الطاقة = 5 × 9 × 10 13 = 45 × 10 13 جول
السعر الواحد = 4.18 جول **
الطاقة بالسعر = × 10 13 سعر
@ أحيانا ً تكون الكتلة مقدرة بـ و . ك . ذ وليس الجرام
الكتلة إذا كانت بـ و . ك . ذ مطلوب تحويلها إلى طاقة مقدرة بالجول
أولا ً نحول و . ك . ذ إلى جرامات بالضرب × 1.66 × 10 -24ثم × 9 × 10 13 جول
مثال :ـ كتلة مقدارها 0.4 و . ك . ذ احسب الطاقة الناتجة منها م . أ . ف (مليون إلكترون فولت ) مرة ، الجول مرة أخرى
الطاقة = الكتلة و . ك . ذ × 931 م . أ . ف
... الطاقة الناتجة = 0.4 × 931 = 372.4 م . أ . ف
@ مصطلح علمي ما المقصود بالإلكترون فولت ؟
& هو الشغل المبذول واللازم لنقل الإلكترون " وحدة الشحنات " e- . .
بين نقطتين فرق الجهد بينهما 1 فولت
2 الطاقة الناتجة = و . ك . ذ × 1.66 × 10-24 × 9 × 10 13 جول
= 0.4 × 1.66 × 10-24 × 9 × 10 13
= 5.976 × 10 -11 جول
* حساب طاقة الترابط النووي
أي نواة يكون لها كتلتين
أ ) تسمى الكتلة الفعلية ( الحقيقية )
ب ) الكتلة المحسوبة ( كتلة المكونات ) دائما الكتلة الفعلية أقل من كتلة المكونات
( علل ) لأن جزء من الكتلة الفعلية يتحول إلى طاقة تعمل على ربط وتماسك مكونات النواة وتسمى طاقة الترابط النووي
1- حساب كتلة المكونات =
عدد البروتونات × كتلة البروتون + عدد النيترونات × كتلة النيترون
2- الكتلة الفعلية تكون معطى في السؤال
3- النقص في الكتلة = كتلة المكونات – الكتلة الفعلية
4- طاقة الترابط النووي = النقص في الكتلة × 931 م . أ . ف
طاقة الترابط النووي للجسيم الواحد =
مثال :ـ احسب طاقة الترابط النووي وكذلك طاقة الترابط النووي لكل جسيم في نواة ذرة الهيليوم He إذا علمت أن كتلتها الفعلية = 4.001 و . ك . ذ
وكتلة البروتون = 1.0073 ، كتلة النيترون = 1.0087
الحل :ـ كتلة المكونات = 2 × 1.0073 + 2 × 1.0087 = 4.032 و.ك.ذ
النقص في الكتلة = 4.032 – 4.001 = 0.031 و.ك.ذ
طاقة الترابط النووي = 0.031 × 931 = 28.86 م . أ . ف
طاقة الترابط النووي للجسيم الواحد = = 7.21 م . أ . ف
مسألة واجب احسب طاقة الترابط النووي Fe إذا علمت الكتلة الفعلية لها
55.88 و . ك . ذ وكتلة البروتون 1.0073 و. ك . ذ ، وكتلة 1.0087
طبيعي
@ أنواع النشاط الإشعاعي
صناعي
أولا ً النشاط الإشعاعي الطبيعي
فما المقصود بالنشاط الإشعاعي الطبيعي ؟
هو تفتت تلقائي لأنوية العناصر المشعة ليخرج من إشعاعات ذرية غير مرئية مثل ألفا وبيتا وجاما . كيف يتم ؟ على فترات أو مراحل كل فترة أو مرحلة تسمى ( فترة عمر النصف ) وهي " المدة الزمنية اللازمة لتنصف عدد أنوية العنصر المشع "
@ ملحوظة :ـ تختلف فترة عمر النصف من عنصر إلى عنصر آخر .
أهم قانون لحل مسائل عمر النصف
فترة عمر النصف =
@ مثال :ـ كتلة مشعة مقدارها 32 جرام تحولت بعد مرور
100 يوم عليها إلى كتلة غير مشعة مقدارها 1 جرام ، احسب
فترة عمر النصف لهذا العنصر ؟
1 2 3 4
20يوم 20 يوم " " " "
5

@ ... عدد الفترات = 5 فترات
... فترة عمر النصف = 100 ÷ 5 = 20 يوم
كتلة مشعة تحولت بعد مرور 16 يوم عليها إلى كتلة غير مشعة مقدارها 0.5 جرام . احسب قسمة الكتلة المشعة لهذا العنصر أن فترة عمر النصف 4يوم
الحل :ـ 8 جم 4 جم 2 جم 1 جم جم
عدد الفترات = = 4 فترات
الكتلة المشعة = 8 جم
مثال : كتلة مشعة مقدارها 24 جم مر عليها 60 يوم . احسب النسبة المئوية للمتبقي منها إذا علمت أن فترة عمر النصف لهذا العنصر المشع 20 يوم .
عدد الفترات = = 3 فترات
1 2 3
24 جم 12 جم 6 جم 3 جم
الكتلة المتبقية = 3 جم .
النسبة المئوية للمتبقي = × 100 = 12,5 %
الكتلة المتحللة = 24 – 3 = 21 جم
النسبة المئوية للمتحلل = × 100 = 87,5 %
ماذا يخرج من إشعاعات ذرية مع ظاهرة النشاط الإشعاعي :
1- الفا 2- بيتا 3 – جاما 4
1- دراسة الفا : الفا عبارة عن نواة ذرة الهيليوم He
2
لها كتلة = 2 بروتون + 2 نيوترون
ولها شحنة = + 2
ماذا يترتب على خروج جسيم الفا ؟
ينقص العدد الذري 2 والكتلي 4 ( علل )لأن دقيقة الفا عبارة عن نواة ذرة الهيليوم .
4 234 238
U Th + He
2 90 92
2-جسيمات بيتا B : بيتا عبارة عن إلكترون لها كتلة ولكن أقل من كتلة الفا ولها شحنة ( - 1 ) .
ماذا يترتب على خروج جسيم بيتا من نواة عنصر مشع ؟ كيف يخرج جسيم بيتا؟
بيتا ينتج من تحول نيوترون إلى بروتون وميزون سالب لذلك يزيد العدد الذري بمقدار واحد ولا يؤثر على العدد الكتلي .
1- أما جاما فهي موجات كهرومغناطيسية ليس لها شحنة وليس لها كتلة لذلك خروجها لا يؤثر على العدد الذري ولا العدد الكتلي .
ثانياً : النشاط الإشعاعي الصناعي :
• هو تفاعل نووي صناعي يمكن اجراؤه عملياً للحصول منه على طاقة تستخدم في أغراض السلم أو أغراض الحرب .
• كيف يتم ذلك ؟ عند قذف نواة العنصر بقذيفة نووية ليتحول إلى عنصر جديد مختلف عن العنصر الأصلي وتنطلق طاقة .
• والقذيفة النووية : جسيم صغير قد يكون متعادل كهربياً أو مشحون بشحنة موجبة ...... فما هي أنواع القذائف ؟
1
1- قذائف متعادلة h النيوترون . 1 2
2- قذائف مشحونة بشحنة موجبة H البروتون H الديوترون .
1 4 1
س) أيهما أفضل لماذا القذائف He دقيقة الفا المتعادلة أم المشحونة
2
بشحنة موجبة ؟ القذائف المتعادلة لأنها لا تتأثر بالشحنات الموجبة الموجودة داخل النواة .
أمثلة على القذائف النووية :
1- قذيفة النيوترون :
قذف نواة الألومونيوم بقذيفة النيوترون :
4 24 1 27
Al + h Na + He
2 11 0 13
يتحول فلز الألومونيوم إلى فلز آخر وهو نظير الصوديوم .
• قذف نواة اليود غير المشع بقذيفة النيوترون :
128 1 127
I + h I +
1 53 0 53
2- استخدام قذيفة البروتون H كقذيفة نووية مشحونة :
1 4 1 7
Li + H 2 He + E
2 1 3
عند قذف الليثيوم بقذيفة البروتون يتحول إلى دقيقتين من دقائق الفا .
3-استخدام الديوترون كقذيفة نووية : 4 10 2 12
C + H B + He
2 5 1 6
يتحول الكربون إلى عنصر البورون ودقيقة الفا .
4 – استخدام دقيقة الفا كقذيفة نووية : 1 17 4 14
N + He O + H
1 8 2 7
أنواع التفاعلات النووية الصناعية :
1- انشطارية 2- اندماجية
س) ما المقصود بالتفاعل النووي الانشطاري ؟ هو قذف نواة عنصر مشع بقذيفة نووية لتنشطر إلى نواتين أقل في الكتلة من كتلة النواة الأصلية وتنطلق منها طاقة نووية هائلة تسمى طاقة الانشطار النووي .

235
مثال : قذف نواة عنصر U بقذيفة النيوترون :
92 1 140 93 1 235
U + h kr + Ba + 3h + E
0 56 36 0 92
ثانوية أصلي
ينطلق منه ثلاثة نيوترونات ثانوية تستخدم كقذائف نووية جديدة ليظل التفاعل مستمر وبطريقة تلقائية لنحصل منه على طاقة هائلة ويسمى بالتفاعل المتسلسل ... ما هو ؟
هو تفاعل نووي انشطاري يتم بطريقة تلقائية ومستمرة للحصول منه على طاقة نووية هائلة بسبب وجود النيوترونات الثانوية.
وتستخدم التفاعلات النووية الانشطارية في :
أ ) مجال السلم : المفاعل النووي الانشطاري .
ب) مجال الحرب : القنبلة الذرية الانشطارية .
س) اشرح مع الرسم وكتابة البيانات تركيب المفاعل النووي :
قضبان التحكم
طبقة خرسانة
مسلحة
ساخن صلب
( لحماية مكونات
بارد المفاعل )
الوقود
النووي
قلب المفاعل
دورة التبريد
• قلب المفاعل : يصنع من الجرافيت ويستخدم قلب المفاعل يعمل كمادة مهدئة للنيوترونات وكذلك مادة عاكسة لها حتى لا يتم هروبها خارج قلب المفاعل .
س) ماذا يوضع داخل قلب المفاعل ؟ الوقود النووي وهو عنصر مشع قابل
235 239
للانشطار النووي مثل U , Pu بولوتينوم
92 94 239 1 238
U + h U + E
92 0 92
2- نظام التبريد : مجموعة من الغازات والماء والسوائل المبردة تدور حول قلب المفاعل بغرض امتصاص الحرارة الزائدة من قلب المفاعل .
3- طبقة الصلب .
4- طبقة الخرسانة المسلحة والتي عرضها لا يقل عن 2 م فما هي أهمية كل منها ؟ تمنع تسرب الإشعاعات الذرية خارج المفاعل خصوصاً أشعة جاما القاتلة .
* علل توضع أجهزة رقابة ( عداد جيجر ) خارج المفاعل لقياس نسبة الإشعاع الذري المتسرب بحيث إذا وصلت إلى الحد الغير مسموح به يوقف عمل المفاعل نهائياً .
5- قضبان التحكم : تصنع من الكادميوم cd أو البورون B ووظيفتها تعمل على التحكم في التفاعلات النووية داخل قلب المفاعل بحيث يمكن إبطاؤه أو إيقافه عن العمل نهائياً .
ما هي أضرار المفاعل النووي الانشطاري ؟
1- الطاقة الحرارية الزائدة الناتجة من نظام التبريد تلقى في مياه البحار والمحيطات مما يرفع من درجة حرارة الماء فينفصل الأكسجين الزائب مما يؤدي إلى موت وهلاك الكائنات البحرية .
2- الإشعاعات الذرية خصوصاً أشعة جاما القاتلة .
3- النفايات الذرية وتنقسم إلى نوعين :
أ ) نفايات خفيفة ( نسبة الإشعاع والتلوث فيها قليلة ) تنتج من أعمال الصيانة الدورية للمفاعل .
ب) نفايات ذرية ثقيلة وهي الرماد النووي المتبقي من الوقود النووي .
التخلص منها : توضع في براميل من الصلب وتقفل بطبقة من الخرسانة المسلحة وتلقى في المياه العميقة أو حفر عميقة في الصحراء .
ما هي فوائد المفاعل النووي الانشطاري ؟
1- الحصول منه على طاقة كهربية عالية جداً .
2- الحصول منه على النظائر المشعة التي تستخدم في أغراض مختلفة
128 1 127
I + h I +
53 0 53
* الطب : علاج بعض الأمراض خاصة الأورام .
* الزراعة : تحسين السلالات وزيادة الإنتاج .
* الصناعة : كشف عيوب الصناعات الدقيقة .
* البحث العلمي : أثبتت تجارب البحث العلمي أن الأكسجين الناتج من عملية البناء
18
الضوئي مصدره الماء وليس CO2 . وذلك باستخدام ماء يحتوي على O في عملية
18 8
البناء الضوئي مكان الأكسجين الناتج O .
8
3- تحويل عنصر مشع غير قابل للانشطار النووي إلى عنصر مشع قابل للانشطار النووي . 239 يمتص النيوترون 1 238
U + h U + E
92 دون أن ينشطر 0 92
0 239 B- 239
U NP + e
1- 93 بيتا 92
0 239 -B 239
NP Pu +e
1- 94 بيتا 93
عنصر بلونونيوم عنصر مشع وقابل للانشطار النووي ويمكن استخدامه في المفاعل الانشطاري كوقود نووي .
ثانياً : التفاعلات النووية الاندماجية :
ما هو التفاعل النووي الاندماجي ؟ دمج نواتين خفيفتين لتكوين نواة واحدة أقل في الكتلة من الاثنين معاً وتنطلق طاقة تسمى طاقة الاندماج النووي .
أشهر تفاعل نووي اندماجي : يحدث في باطن الشمس حيث تندمج أنوية ذرات الهيدروجين وتكون الهيليوم وتنطلق طاقة نووية اندماجية هي الطاقة الشمسية .
أمثلة على الاندماج النووي :
1 3 2 1
H + H He + h + E
0 2 1 1
1 4 3 2
H + H He + h + E 0 2 1 1
علل : تفضل نظائر الهيدروجين لعمل تفاعلات نووية اندماجية ؟
لقلة عدد النيوترونات والبروتونات داخل أنوية ذرات الهيدروجين مما يقلل من قوى التنافر بين الأنوية وبعضها .
• ما هي شروط الحصول على تفاعل نووي اندماجي ؟
1 – وجود نظائر الهيدروجين وأمكن الحصول عليها من التحليل الكهربي لمياه البحار .
2 - وجود طاقة حرارية عالية تستخدم لبدأ التفاعل النووي الاندماجي وأمكن الحصول عليها من تفاعلات نووية انشطارية .
* ما هي مميزات التفاعلات النووية الاندماجية ؟ 235
1 – توفر نظائر الهيدروجين بعكس U نسبته قليلة جداً .
92
2 – كبر حجم الطاقة النووية الاندماجية الناتجة مقارنة بالانشطارية .
3 – لا يصدر عنها إشعاعات ذرية أو تلوث إشعاعي .
4 – يمكن تحويلها مباشرة إلى طاقة كهربية .
* ما هي الصعوبات التي تواجه عمل مفاعل نووي اندماجي ؟
1 – يلزم طاقة حرارية عالية جداً لذلك نحتاج إلى تفاعل انشطاري .
2 – الطاقة الناتجة من المفاعل النووي الاندماجي لا يتحملها جدران المبنى حتى بعد وضع مرايا ومغنطيسات عاكسة .
التطبيقات الحربية للتفاعلات النووية :
1 – القنبلة النووية الانشطارية 2- القنبلة النووية الاندماجية
أولا : القنبلة النووية الانشطارية ..... ما هو الأساس العلمي لها ؟
عمل تفاعل نووي انشطاري يتم في وقت قصير جداً وتنطلق منه طاقة نووية انشطارية هائلة .
مما تتكون القنبلة الانشطارية ؟

جهاز توقيت
مادة مفجرة
235
U مصدر للنيوترونات
92
1- مصدر للنيوترونات : وهو خليط من عنصري الراديوم والبريليوم .
2- عنصر مشع قابل للانشطار النووي وتوضع على هيئة قطع صغيرة متباعدة عن بعضها البعض كتلتها أقل من الكتلة الحرجة وحجمها أقل من الحجم الحرج فلا يحدث الانشطار النووي . 235
3- مادة مفجرة : عندما يراد تفجير القنبلة تعمل على تجميع قطع U الصغيرة
92
حتى تصبح كتلتها أكبر من الكتلة الحرجة وحجمها أكبر من الحجم الحرج فيحدث التفاعل النووي الانشطاري .
أسباب القوة التدميرية للقنبلة :
1- قوة الانفجار : نتيجة خلخلة كتلة كبيرة من الهواء الجوي .
2- حرارة الإشعاع العالية جداً التي تصل إلى ملايين الدرجات المئوية .
3- أشعة جاما القاتلة .
4- أنواع أخرى من الموجات الإشعاعات التي تسبب نشوة في الأجنة وتغير في التراكيب الو راثية .
ثانياً : القنبلة الاندماجية :
الأساس العلمي لها عمل تفاعل نووي اندماجي يتم في وقت قصير وتنطلق منه طاقة هائلة .
تحتاج القنبلة النووية الاندماجية إلى طاقة حرارية عالية لبدأ التفاعل الاندماجي .... كيف تم الحصول عليها ؟ بوضع قنبلة انشطارية داخل القنبلة الاندماجية .
لذلك من أسباب تفوق الاندماجية على الانشطارية:
أنها قنبلتين معاً أحدهما انشطارية والأخرى اندماجية بالإضافة إلى أن حجم الطاقة الاندماجية الناتجة تفوق عدة مرات الطاقة الانشطارية .
كيف يقي الإنسان نفسه من خطر الإشعاع الذري ؟
1- عدم التعرض لمصادر الإشعاعات الذرية مثل المحمول – التليفزيون – الكمبيوتر – قاعات الأشعة في المستشفيات – معامل التصوير .
2- عمل مخابيء من الخرسانة المسلحة تحت الأرض على أعماق كبيرة .








الباب الرابع
س) ما المقصود بعلم الكيمياء الحرارية؟
ج) هو العلم الذي يختص بالتغيرات الحرارية التي تصاحب تغيرات المادة سواء كانت هذه التغيرات فيزيائية أو تغيرات كيميائية.
س) ما الفرق بين التغير الفيزيائي والتغير الكيميائي في المادة ؟
ج) التغير الفيزيائي : هو تغير يصاحب شكل المادة فقط .
التغير الكيميائي : هو تغير يصاحب شكل وتركيب المادة.
س) أين توجد الطاقة الكيميائية ؟
ج) توجد الطاقة الكيميائية مخزنة داخل المادة في ثلاثة أماكن ................فما هي ؟
1- في الذرة .
2- في الجزيء .
3- بين الجزيئات .
أولاً : الطاقة الكيميائية في الذرة:
توجد في مستويات الطاقة بسبب وجود الالكترونات بها حيث كل إلكترون يتأثر بنوعين من الطاقة .................فما هما ؟
1- طاقة وضع 2- طاقة حركة.
* ما المقصود بطاقة الوضع ؟
هي الطاقة الناتجة من جذب النواة الموجبة للالكترونات السالبة.
* ما المقصود بطاقة الحركة ؟
هي الطاقة الناتجة من الحركة الدورانية السريعة للاكترونات حول النواة .
طاقة المستوى : هي مجموع طاقتي الوضع والحركة.
ثانياً: الطاقة الكيميائية في الجزيء :
تتواجد في الرابطة الكيميائية الموجودة بين الذرات وبعضها سواء كانت الرابطة أيونية أو تساهمية.
ثالثاً: الطاقة الكيميائية بين الجزيئات وبعضها :
وتعرف باسم طاقة أو قوى فاندرفالز..............فما هي؟
هي الطاقة التي تعمل على ربط جزيئات المادة مع بعضها البعض.


س) ما المقصود بعلم الكيمياء الحرارية؟
ج) هو العلم الذي يختص بالتغيرات الحرارية التي تصاحب تغيرات المادة سواء كانت هذه التغيرات فيزيائية أو تغيرات كيميائية.
س) ما الفرق بين التغير الفيزيائي والتغير الكيميائي في المادة ؟
ج) التغير الفيزيائي : هو تغير يصاحب شكل المادة فقط .
التغير الكيميائي : هو تغير يصاحب شكل وتركيب المادة.
س) أين توجد الطاقة الكيميائية ؟
ج) توجد الطاقة الكيميائية مخزنة داخل المادة في ثلاثة أماكن ................فما هي ؟
1- في الذرة .
2- في الجزيء .
3- بين الجزيئات .
أولاً : الطاقة الكيميائية في الذرة:
توجد في مستويات الطاقة بسبب وجود الالكترونات بها حيث كل إلكترون يتأثر بنوعين من الطاقة .................فما هما ؟
1- طاقة وضع 2- طاقة حركة.
* ما المقصود بطاقة الوضع ؟
هي الطاقة الناتجة من جذب النواة الموجبة للالكترونات السالبة.
* ما المقصود بطاقة الحركة ؟
هي الطاقة الناتجة من الحركة الدورانية السريعة للاكترونات حول النواة .
طاقة المستوى : هي مجموع طاقتي الوضع والحركة.
ثانياً: الطاقة الكيميائية في الجزيء :
تتواجد في الرابطة الكيميائية الموجودة بين الذرات وبعضها سواء كانت الرابطة أيونية أو تساهمية.
ثالثاً: الطاقة الكيميائية بين الجزيئات وبعضها :
وتعرف باسم طاقة أو قوى فاندرفالز..............فما هي؟
هي الطاقة التي تعمل على ربط جزيئات