قررت وزارة التعليم تدريس هذا الكتاب وطبعه على نفقتها كيمياء التعليم الثانو - نظام املقررات )م سار العلوم الطبيعية( دليل التجارب العملية طبعة

النسخ

1 قررت وزارة التعليم تدريس هذا الكتاب وطبعه على نفقتها كيمياء التعليم الثانو - نظام املقررات )م سار العلوم الطبيعية( دليل التجارب العملية طبعة

2 Original Title: Chemistry Matter and Change By: Dr. Thandi Buthelezi Dr. Cheryl Wistrom Nicholas Hainen. Laurel Dingrando Dinah Zike. كيمياء اأعد الن سخة العربية: سركة العبيكان للتعليم التحرير والمراجعة والمواءمة مو سى عطا ا الطراونة د م سطفى ح سن م سطفى ليل يو سف سمرين نا سر بن محمد بن طرج الدو سر التعريب والتحرير اللغو نخبة من المتخ س سين اعتمد هذا الكتاب: اللجنة العلمية بوزارة التربية التعليم د سال بن سليمان ال ساي د اإبراهي بن حمد الرويت نا سر بن عبدا الح سيني اأحمد بن نا سر ال سعدون الإ سراف د اأحمد محمد رفي English Edition Copyright 2008 the McGraw Hill Companies Inc. All rights reserved. Arabic Edition is published by Obeikan under agreement with The McGraw Hill Companies Inc و ال ب ة ال ج ي ية م و ة ل سر ة ما ر م. ال ب ة ال ربية مجمو ة ال بيكا لال ست ما. م ما ر سر ة م لت ا يتها ا ل ي سم با ا ا س ا ا الكتا اأ اأ سك اأ ا س ة سواء اأ ا ا لكتر ية اأ ميكا يكية بما ل الت سوير بالن س وتو وب اأ الت سجي اأ التخ ي ال ستر ا ا م النا سر.

3 مقدمة عزيزي الطالب / عزيزتي الطالبة تتكام ل أدل ة التجارب العملي ة لفروع م ادة العلوم المختلف ة )الفيزي اء والكيمياء واألحي اء وعلوم األرض( م ع الكت ب المط و رة لكل فرع منه ا وفي الصف وف المختلفة في نظ ام توحيد المس ارات من حيث المحتوى والمضمون وتتماشى أيض ا مع طبيعة العلم باعتباره مادة وطريقة وتعتمد في الوقت نفسه على فلسفة المناهج المطو رة وفق ا ألحدث التوجهات التي تنطلق من مبادئ التربية العلمية ومعاييرها العالمية. وتهدف هذه المناهج بموادها التعليمية المختلفة - ومنها هذا الدليل المصاحب لكتاب كيمياء 4 للتعليم الثانوي مسار العلوم الطبيعية- إلى تعزيز المفاهيم والمهارات العلمية لديك وإلى إكسابك مهارات االستقصاء العلمي والطرائق العلمية في تنفيذ التجارب العملية وجمع البيانات وتسجيلها والتعامل مع الجداول والرسوم البيانية واستخالص النتائج وتفسيرها. كما يهدف هذا الدليل العملي إلى إكسابك مهارات التعامل مع األدوات واألجهزة في مختبر الكيمياء. ويتضم ن الدلي ل تجارب عملي ة تتالءم مع محت وى فصول كت اب كيمياء 4 وفي س ياق الموضوعات المقدم ة في ه كما تتضمن إرش ادات ع ن كيفية التعامل مع التج ارب وفق خطوات متسلس لة من حيث تحديد المشكلة لكل تجربة وأهدافها وإرشادات السالمة والمواد واألدوات. وإننا إذ نقدم لك هذا الدليل لنأمل أن تكون قادر ا على استيعاب األهداف المنشودة وتحقيقها من خالل تنفيذ التجارب الواردة فيها وفق ا لمستوياتها المختلفة الموجهة وشبه الموجهة والحرة وأن تتفاعل مع معلمك والمعنيي ن ف ي المختبر تفاعال ايجابي ا في جميع المجاالت والمس تويات بدء ا بمراعاة مبادئ األمن والس المة ومرور ا بالتخطيط والتصميم وتنفيذ التجريب وانتهاء بالتحليل واالستنتاج. ونسأل الله التوفيق وتحقيق الفائدة المرجوة لطلبتنا على درب التقدم والنجاح. دليل التجارب العملية 3

4 قائمة املحتويات كيف ت ستعمل هذا الدليل كتابة تقرير التجربة اأدوات المختبر ال سالمة في المختبر رموز ال سالمة في المختبر بطاقة ال سالمة في المختبر التجارب العملية تجربة 1: قانون سارل تجربة 2: قانون بويل تجربة : 3 منحنى الذائبية تجربة 4: االنخفا ض في درجة التجمد تجربة 5: االأحما ض والقواعد والتعادل تجربة 6: تحديد الن سبة المئوية لحم ض االإيثانويك في الخل تجربة 7: ميل الفلزات اإلى فقد االإلكترونات تجربة 8: ح ساب اأعداد التاأك سد تجربة : 9 تحليل الماء كهربائي ا تجربة 10: الطالء الكهربائي تجربة 11: تغيير طبيعة البروتين تجربة 12: الدهون الم سبعة وغير الم سبعة 4 دليل التجارب العملية

5 كيف ت ستعمل هذا الدليل الكيمياء علم يدرس المادة وخصائصها وتغيراتها. وس وف تتعرف في أثناء دراس تك لها المزيد من المعلومات التي جمعها العلماء عن المادة. ولكن الكيمياء ليس ت معلومات فقط بل هي أيض ا تس اعدنا على معرفة المزيد عن المادة وتغيراتها. والتجارب المختبرية هي الوس يلة األساس ية التي يس تخدمها العلم اء ليتعلموا المزيد عن الم ادة. وتتطل ب التجارب في هذا الدليل أن ت ك و ن فرضيات ثم تختبرها وتجمع البيانات وتس جلها وتحللها وتس تخلص النتائ ج المبني ة عليها وعل ى معرفتك بم ادة الكيمياء. وهذه العمليات هي نفس ها التي يس تخدمها الكيميائيون وغيرهم من العلماء. تنظيم التجارب تأتي بعد عنوان التجربة ورقمها وتناقش الخلفية العلمية للمشكلة التي ستدرسها المقدمة في التجربة. توضيح المشكلة التي ستدرسها في التجربة. عبارات تبين ما تنجزه عند إجراء االستقصاء لذا ارجع إليها بعد االنتهاء من التجربة. تبي ن قائمة بالمواد واألدوات واألجهزة التي تلزم لتنفيذ التجربة. تحذرك رموز السالمة وعباراتها من األخطار المحتملة في المختبر. فقبل البدء في أي تجربة ارجع إلى صفحة (13) لتعرف ما تعنيه هذه الرموز. ت قو م األسئلة في هذا الجزء مدى معرفتك للمفاهيم المهمة والالزمة إلنجاز التجربة بنجاح. تخبرك خطوات العمل المرق مة كيف تقوم بالتجربة وتقدم أحيان ا مالحظات تساعدك على أن تكون ناجح ا في المختبر فبعض خطوات التجارب تشتمل على عبارات تحذير تنبهك إلى المواد أو التقنيات الخطرة. يوفر لك هذا الجزء فرصة لكتابة فرضية للتجربة. يقدم هذا الجزء جدوال مقترح ا أو نموذج ا لجمع بياناتك العملية لذا سجل بياناتك ومالحظاتك دائم ا بطريقة منظمة في أثناء تنفيذك التجربة. يوضح لك كيف تجري الحسابات الضرورية لتحليل البيانات والتوصل إلى نتائج كما يوفر أسئلة تساعدك على تفسير البيانات والمالحظات للتوصل إلى نتيجة تجريبية. سيطلب إليك التوصل إلى نتائج علمية مبنية على ما الحظته فعال وليس على ما كان يجب أن يحدث و تتهيأ لك في هذا الجزء فرصة أيض ا لتحليل األخطاء المحتملة في التجربة. قد تطبق ما تعلمته في هذه التجربة على مواقف من واقع الحياة. وقد يطلب إليك أن تتوصل إلى نتائج إضافية أو تبحث في مسألة تتعلق بالتجربة. المشكلة األهداف المواد واألدوات احتياطات السالمة ما قبل التجربة خطوات العمل الفرضية البيانات والمالحظات التحليل واالستنتاج الكيمياء في واقع الحياة دليل التجارب العملية 5

6 كتابة تقرير التجربة يق وم العل م اء بالمالح ظة وج م ع البيان ات وتحليل ها ويض ع ون التعمي مات عندم ا يج رون التج ارب. ل ذا عليك أن تس جل البيان ات كلها في التقرير الذي تع ده عن أي تجربة عملية وأن يكون ذلك بأس لوب منظم ومنطقي حتى يسهل تحليلها. وغالب ا ما تستعمل الجداول والرسوم البيانية لهذا الغرض. العنوان: يجب أن يصف العنوان موضوع التقرير بوضوح. الفرضية: صف النتائج المتوقعة للتجربة بوصفها إجابة عن المش كلة التي تدرس ها أو إجابة عن الس ؤال ال ذيتبح ثعن ه. المواد واألدوات: اكتب قائمة بكافة المواد واألدوات المختبرية الالزمة لتنفيذ التجربة. الخطوات: صف كل خطوة بحيث يمكن لشخص آخر تنفيذ التجربة متبع ا إرشاداتك. البيانات والمالحظات: ضمن تقريرك كافة البيانات والجداول والرسوم البيانية التي استعملتها للوصول إلى نتائجك. استخالص النتائج : سجل نتائجك في نهاية تقريرك على أن تتضمن تحليال للبيانات التي جمعتها. اقرأ الوصف التالي ألحد التجارب ثم أجب عن األسئلة التي تليه: تحتاج النباتات جميعها إلى الماء والمعادن وثاني أكس يد الكربون والضوء ومكان لتعيش فيه. فإذا لم تتوافر هذه المتطلبات فإنها ال تنمو بشكل سليم. أراد أحد العلماء اختبار فاعلية األسمدة المختلفة في تزويد النباتات بالمعادن الالزمة والختبار هذه الفكرة صم م تجربة فمأل ثالثة أوعية بكميات متساوية من التربة وزرع نبتة بازالء سليمة في كل منها. وزود الوعاء (A) بالس ماد (A) والوعاء (B) بالس ماد (B) ولم يضف أي سماد للوعاء (C) ووضع األوعية الثالثة في غرفة مضاءة جيد ا وس قى كل وعاء الكمية نفس ها من الماء كل يوم مدة أس بوعين. وقاس العالم ارتفاع النباتات النامية في كل يوم وكان يأخذ القراءة عدة مرات في اليوم مراعاة للدقة ثم حس ب متوس ط ارتفاع كل نبتة في كل يوم وسجله في جدول البيانات 1 ثم مث ل هذه البيانات برسم بياني. 1. ما الهدف من هذه التجربة 2. ما المواد التي تطلبتها هذه التجربة 6 دليل التجارب العملية

7 3. ما خطوات العمل في التجربة جدول البيانات 1: متو سط ارتفاع النباتات )mm( اليوم الوعاء A B C 4. جدول البيانات 1 يوضح البيانات التي تم جمعها في هذه التجربة. ماذا تستنتج منها ارسم البيانات في جدول البيانات 1 بياني ا مبين ا متوسط االرتفاع على المحور الرأسي واأليام على المحور األفقي على أن تمثل بيانات كل وعاء بلون مختلف عن اآلخر..5 متو سط النمو (mm) الأيام دليل التجارب العملية 7

8 اأدوات المختبر 500 ml ml ml كو و س زجاجية مدر جة ق مع زجاجي مخبار مدرج طبق بتر زجاجة ساعة دورق مخروطي فر ساة لتنظيف اأنابيب الختبار ما سك اأنابيب اختبار 8 دليل التجارب العملية

9 ساق زجاجية ملعقة مقيا س درجة الحرارة ) رمومتر( قط ارة سدادة من الفلين سدادة مطاطية مثلث ت سخين جفنة ورق تر سيح سحاحة سبكة ت سخين 10 5 ما سة m 10 m 1 10 ما سة مدرجة دليل التجارب العملية 9

10 . g ميزان رقمي سخان كهربائي مالئة ما سة حلقة معدنية مدق )هاون( مجهر سوئي مركب موقد بنزن سريحة مجهر حامل معدني غطاء سريحة 10 دليل التجارب العملية

11 ال سالمة في المختبر مختبر الكيمياء مكان للتجريب والتعلم. لذا عليك أن تتحمل مسؤولية سالمتك الشخصية وسالمة من يعملون بالقرب منك. الحوادث عادة يسببها اإلهمال إال أنه يمكنك أن تساعد على منعها باالتباع الدقيق للتعليمات المتضمنة في هذا الدليل باإلضافة إلى تعليمات معلمك. وفيما يلي بعض قواعد السالمة التي تساعدك على حماية نفسك واآلخرين من التعرض لإلصابات في المختبر..9 0 مختبر الكيمياء مكان للعمل فال تقم بأي نشاطات دون إذن معلمك. وال تعمل أبد ا بمفردك في المختبر بل اعمل فقط عندما يكون معلمك موجود ا. ادرس التجربة قبل مجيئك إلى المختبر. وإذا كان لديك شك في أي من خطوات التجربة فاطلب المساعدة إلى معلمك. يجب لبس النظارة الواقية وارتداء معطف المختبر في أي وقت تعمل فيه في المختبر. كما يجب ارتداء القفازين كل مرة تستعمل فيها المواد الكيميائية ألنها تسبب التهيج وقد يمتصها الجلد. يحظر وضع عدسات الصقة في المختبر حتى لو كنت تلبس نظارة واقية فالعدسات تمتص األبخرة ويصعب إزالتها في الحاالت الطارئة. يجب ربط الشعر الطويل إلى الخلف لتجنب اشتعاله. تجنبي لبس الحلي المدالة والمالبس الفضفاضة فالمالبس الفضفاضة قد تشتعل كما أنها قد تشتبك باألدوات المختبرية وكذلك الحلي. البس أحذية مغلقة تغطي القدم تمام ا فاألحذية المكشوفة غير مسموح بها في المختبر. اعرف مكان طفاية الحريق ورشاش الماء ومغسلة العينين وبطانية الحريق وصيدلية اإلسعاف األولي واعرف أيضا كيف تستعمل أدوات السالمة المتوافرة. أخبر معلمك فور ا عن أي حادث أو إصابة أو خطأ في العمل أو تلف أداة. تعامل مع المواد الكيميائية بحذر وتفحص بطاقات المعلومات التي على العبوات قبل أخذ أي كميات منها واقرأها ثالث مرات: قبل حمل العبوة وفي أثناء حملها وإعادتها. 11. ال ترجع المواد الكيميائية الفائضة إلى عبواتها األصلية. 12. ال تأخذ عبوات المواد الكيميائية إلى مكان عملك إال إذا طلب إليك ذلك واستعمل أنابيب اختبار أو أوراق ا أو كؤوس ا للحصول على ما يلزمك منها. خذ كميات قليلة فقط ألن الحصول على كمية إضافية أسهل من التخلص من الفائض. 13. ال تدخل القط ارات في عبوات المواد الكيميائية مباشرة. بل اسكب قليال منها في كأس. 14. ال تتذوق أي مادة كيميائية أبد ا. 15. يمنع األكل والشرب ومضغ العلكة في المختبر. 6 7 استعمل مالئة الماصة عند سحب المواد الكيميائية وال تسحبها بفمك أبد ا. إذا المس ت مادة كيميائية عينيك أو جلدك فاغسلها مباشرة بكميات كبيرة من الماء وأخبر معلمك فور ا بطبيعة المادة دليل التجارب العملية 11

12 3 8 احف ظ الم واد القابل ة لالش تعال بعيد ا ع ن اللهب )الكحول واألسيتون مادتان سريعتا االشتعال(. 19. ال تتعامل مع الغازات السامة والقابلة لالحتراق إال تحت إشراف معلمك. واستعمل مثل هذه المواد داخل خزانة الغازات. 20. عن د تس خين مادة في أنب وب اختبار كن ح ذر ا فال توج ه فوه ة األنب وب تج اه جس مك أو تج اه أي شخص آخر وال تنظر أبد ا في فوهة األنبوب. 1 توخ الحذر واس تعمل أدوات مناسبة عند اإلمساك بالزج اج واألجه زة الس اخنة. الزجاج الس اخن ال يختلف في مظهره عن الزجاج البارد. تع ر ف الطريق ة الصحيح ة لتحضي ر محالي ل األحماض وأضف دائم ا الحمض ببطء إلى الماء. 24. حافظ على كف ة الميزان نظيفة وال تضع أبد ا المواد الكيميائية في كفة الميزان مباشرة. 25. ال تس خن المخابي ر المدرج ة أو الس حاحات أو الماصات باستعمال اللهب. 6 بع د أن تكمل التجربة نظ ف األدوات وأعدها إلى أماكنه ا ونظ ف م كان العم ل وتأكد م ن إغالق مصادر الغاز والماء واغسل يديك بالماء والصابون قبل أن تغادر المختبر. 2 تخل ص من الزجاج المكس ور والم واد الكيميائية غي ر المس تعملة ونوات ج التفاعالت كم ا يوجهك معلمك. 12 دليل التجارب العملية

13 رموز ال سالمة في المختبر رموز ال سالمة المخاطر الأمثلة الحتياطات العالج التخل س من المواد يجب اتباع خطوات التخل س من المواد. بع س المواد الكيميائية والمخلوقات الحية. ل تتخل س من هذه المواد في المغ سلة اأو في سلة المهمالت. تخل س من النفايات وفق تعليمات المعلم. مواد حي ة مخلوقات ومواد حية قد ت سب ب سرر ا لالإن سان. البكتيريا الفطريات الدم الأن سجة غير المحفوظة المواد النباتية. تجنب مالم سة الجلد لهذه المواد والب س قناع ا )كمامة( وقفازين. اأبلغ معلمك في حالة حدوث مالم سة للج سم واغ سل يديك جيد ا. درجة حرارة مرتفعة اأو منخف سة الأ سياء التي قد تحرق الجلد ب سبب حرارتها اأو برودتها ال سديدتين. غليان ال سوائل ال سخانات الكهربائية الجليد الجاف النيتروجين ال سائل. ا ستعمال قفازات واقية. اذهب اإلى معلمك طلب ا لالإ سعاف الأولي. الأج سام الحادة ا ستعمال الأدوات والزجاجيات التي تجرح الجلد ب سهولة. المق سات ال سفرات ال سكاكين الأدوات المدب بة اأدوات الت سريح الزجاج المك سور. تعامل بحكمة مع الأداة واتبع اإر سادات ا ستعمالها اذهب اإلى معلمك طلب ا لالإ سعاف الأولي. الأبخرة خطر محتمل على الجهاز التنف سي من الأبخرة الأمونيا الأ سيتون الكبريت ال ساخن كرات العث )النفثالين(. تاأكد من وجود تهوية جيدة ول ت سم الأبخرة مبا سرة وارتد قناع ا )كمامة(. اترك المنطقة واأخبر معلمك فور ا. الكهرباء خطر محتمل من ال سعقة الكهربائية اأو الحريق تاأري س غير سحيح سوائل من سكبة اأ سالك معر اة. تاأكد من التو سيالت الكهربائية لالأجهزة بالتعاون مع معلمك. ل تحاول اإ سالح الأعطال الكهربائية واأخبر معلمك فور ا. المواد المهي جة مواد قد تهيج الجلد اأو الغ ساء المخاطي للقناة التنف سية. حبوب اللقاح كرات العث سلك المواعين األياف الزجاج برمنجنات البوتا سيوم. ارتد قناع ا )كمامة( واقي ا من الغبار وقفازات وت سرف بحذر سديد عند تعاملك مع هذه المواد. اذهب اإلى معلمك طلب ا لالإ سعاف الأولي. المواد الكيميائية المواد الكيميائية التي يمكن اأن تتفاعل مع الأن سجة والمواد الأخرى وتتلفها. المبي سات مثل فوق اأك سيد الهيدروجين والأحما س كحم س الكبريتيك والقواعد كالأمونيا وهيدروك سيد ال سوديوم. ارتد نظارات واقية وقفازات والب س معطف المختبر. اغ سل المنطقة الم سابة بالماء واأخبر معلمك بذلك. المواد ال سامة مواد ت سبب الت سمم اإذا ابت لعت اأو ا ست ن سقت اأو لم ست. الزئبق العديد من المركبات الفلزية اليود النباتات ال سامة. اتبع تعليمات معلمك. اغ سل يديك جيد ا بعد النتهاء من العمل واذهب اإلى معلمك طلبا لالإ سعاف الأولي. مواد قابلة لال ستعال بع س المواد الكيميائية ي سهل ا ستعالها بو ساطة اللهب اأو ال سرر اأو عند تعر سها للحرارة. الكحول الكيرو سين الأ سيتون برمنجنات البوتا سيوم المالب س ال سعر. تجنب مناطق اللهب الم ستعل عند ا ستخدام هذه الكيماويات. اأبلغ معلمك فور ا وا ستعمل طفاية الحريق. اللهب الم ستعل ترك اللهب مفتوح ا ي سبب الحريق. ال سعر المالب س الورق المواد القابلة لال ستعال. اربط ال سعر اإلى الخلف ول تلب س المالب س الف سفا سة واتبع تعليمات المعلم عند اإ سعال اللهب اأو اإطفائه. اغ سل يديك جيد ا بعد ال ستعمال. واذهب اإلى معلمك طلب ا لالإ سعاف الأولي. وا ستعمل طفاية الحريق. سالمة العين يجب دائم ا ارتداء نظارات واقية عند العمل في المختبر. وقاية المالب س يظهر هذا الرمز على عبوات المواد التي يمكن اأن تبقع المالب س اأو تحرقها. سالمة الحيوانات ي سير هذا الرمز للتاأكيد على سالمة الحيوانات. ن ساط اإ سعاعي يظهر هذا الرمز عندما ت ستعمل مواد م سعة. غ سل اليدين اغ سل يديك بعد كل تجربة بالماء وال سابون قبل نزع النظارات الواقية. دليل التجارب العملية 13

14 بطاقة ال سالمة في المختبر االسم : التاريخ : نوع التجربة: تجربة ا ستهاللية تجربة مختبر الكيمياء. عنوان التجربة: اقرأ التجربة كاملة ثم أجب عن األسئلة التالية : 1. ما الهدف من هذا االستقصاء هل ستعمل مع زميل أو في مجموعة هل خطوات العمل من تصميمك الخاص نعم ال صف إجراءات السالمة والتحذيرات اإلضافية التي يجب أن تتبعها خالل تنفيذك االستقصاء..4.5 هل لديك مشاكل في فهم خطوات العمل أو رموز السالمة في المختبر وضح ذلك. 14 دليل التجارب العملية

15 Charles's Law تجربة 1 قانون سارل وض ح جاك شارل في عام 1787 م العالقة بين درجة حرارة الغاز وحجمه فقد بي ن عمله أن الغازات تتمدد -العالق ة خطي ة- عندما ت زداد درجة الحرارة وتتقلص عالق ة خطية أيض ا- عندما تنخف ض درجة الحرارة بشرط بقاء الضغط ثابت ا. ي بين الرسم البياني درجة الحرارة مقابل حجم الغاز بشكل خط مستقيم وإذا درست عالقة الحجم بدرجة الحرارة لع دد من الغازات ومثلت بياني ا ثم مددت الخطوط البيانية فس تجد أنها تتقاطع عند درجة الحرارة )273 C-( وه ي تكاف ئ درجة صف ر كلفن) 0( K بالتدري ج المطلق أو الصفر المطلق. وتس تخدم العالق ة الرياضية اآلتية لتحويل درجة الحرارة بالتدريج السيليزي إلى التدريج بالكلفن: K = C يعب ر عن العالقة بين حجم الغاز ودرجة الحرارة المطلقة) ) K بقانون شارل: "يتناسب حجم الغاز المحصور عند ضغط ثابت تناسب ا طردي ا مع درجة حرارته المطلقة. ويعبر عن قانون شارل رياضي ا بالعالقة اآلتية: V 1 = T 1 V 2 T 2 حيث V تمثل الحجم وT درجة الحرارة بالكلفن K 1: الحالة االبتدائية 2: الحالة النهائية. ستقيس في هذه التجربة حجم الغاز )الهواء( عند درجتي حرارة مختلفتين. الم سكلة ما التغير الذي يطرأ على حجم الغاز إذا تغيرت الأهداف تتوقع كي ف يتغير حج م الغاز عن د ارتف اع أو انخف اض درجة الحرارة. درجة الحرارة تح سب مق دار التغي ر في حجم الغاز عندما تتغير درجة الحرارة. المواد والأدوات زجاجة تنقي ط 125 ml بغطاء قابل للفتح والغلق عدد 2 مخبار مدرج سعة 250 ml كأس سعتها 1000 ml عدد 2 تر سم الرس وم البي اني ة وتستخدمها في توقع حجم الغاز عند درجات الحرارة المختلفة. سخان مقياس حرارة حامل حلقة مشبك ثلج 15 تجربة - 1

16 احتياطات ال سالمة البس النظارة الواقية وارتد معطف المختبر والقفازات دائم ا. قد ال تبدو األجسام الساخنة في مظهرها أنها ساخنة. هناك أخطار محتملة من الصدمات الكهربائية. الشكل A ما قبل التجربة.4 اذكر نص قانون شارل. اكتب العالقة الرياضية لقانون شارل. اكتب العالقة الرياضية المستخدمة لتحويل درجة الحرارة السيليزية إلى المطلقة )K(. اق رأ التجربة كاملة وضع فرضية حول كيفية تغي ر حج م الغ از عند تغي ر درجة الحرارة. ثم س جل فرضيتك في الصفحة التالية. حامل م سبك زجاجة تنقيط كاأ س لوءة باملاء 1000 ml 5. لخص الخطوات التي ستتبعها الختبار فرضيتك خطوات العمل الجزء A قس درجة حرارة هواء الغرفة وسجلها في جدول البيانات 1. نظ ف زجاج ة التنقي ط تمام ا وجففه ا وأغلقها بإحكام بالسدادة واترك غطاء السدادة مفتوح ا. اس تخدم الحام ل والمش بك لتعلي ق زجاج ة التنقي ط ف ي كأس س عتها 1000 ml وموضوعة فوق السخان كما في الشكل. A سخان كهربائي اس كب كمية كافية من الماء داخل الكأس لتغمر على األقل % 75 من زجاجة التنقيط المعلقة. س خ ن الم اء حت ى الغلي ان ث م اخف ض درج ة الحرارة واستمر في غلي الماء مدة 5 min تقريب ا وسجل درجة غليان الماء في جدول البيانات 1. أغلق زجاجة التنقيط وأخرجها من الماء الساخن ح اال ث م بردها وذل ك بغمرها ف ي كأس أخرى تحوي 1000 ml من ماء الصنبور..7 حرك الم اء حتى تثبت درجة الحرارة ثم س جل هذه الدرجة..8 اغم ر الزجاج ة كلي ا في الماء م دة 5 min وفي أثن اء ذل ك افت ح الغط اء ودع الم اء يدخ ل إلى الزجاجة. 16 تجربة - 1

17 .9 اقلب الزجاجة مع إبقاء الغطاء مفتوح ا. اخفض الزجاجة أو ارفعها حتى يصبح مستوى سطح الماء داخلها موازي ا لمس توى سطح الماء في الكأس وأغلق الزجاجة بالغطاء. سيكون الضغط داخل الزجاجة في هذه األثناء مساوي ا لضغط الهواء الجوي. 10. أخرج الزجاجة من الماء وضعها في وضع معتدل على طاولة المختبر. 1 2 الجزء B س يمثل حج م الماء في الزجاجة مق دار التغير في حجم الهواء عند تبريده من درج ة الغليان إلى درجة حرارة ماء الصنبور. استخدم المخبار المدرج لقياس حجم الماء في الزجاجة بدقة. وإليجاد الحجم االبتدائي للهواء في الزجاجة امأل الزجاجة تمام ا بالماء واستخدم المخبار المدرج لقياس حجم الماء. أحض ر زجاج ة تنقي ط نظيف ة وكرر خط وات الجزء A من ه ذه التجربة ولكن ب ر د زجاجة التنقي ط هذه المرة بوضعها في كأس من الماء والثلج عوض ا عن ماء الصنبور. الفر سية التنظيف والتخل س من النفايات 1. أعد األدوات التي استخدمتها في التجربة جميعها إلى أماكنها. 2. أخبر معلمك عن أي أداة تالفة أو مكسورة. 3. اغسل يديك جيد ا قبل مغادرة المختبر. 17 تجربة - 1

18 الجزء B المالحظات والبيانات جدول البيانات 1 درجة حرارة الغرفة )C ( درجة غليان الماء )C ( درجة غليان الماء (K) درجة الحرارة النهائية للماء البارد )C ( درجة الحرارة النهائية للماء البارد (K) الحجم الكلي للهواء في الزجاجة عند درجة الحرارة األعلى (ml) التغير في حجم الهواء في الزجاجة (ml) حجم الهواء عند درجة الحرارة األقل (ml) الجزءA التحليل وال ستنتاج 1. قيا س الأرقام وا ستخدامها احسب درجة حرارة الماء )K( وسجل إجابتك في جدول البيانات 1. قيا س الأرقام وا ستخدامها اطرح قيمة التغي ر في حجم الهواء الموجود في الزجاجة من حجمه الكلي عند درجة حرارة غليان الماء للحصول على حجم الهواء عند درجة الحرارة األقل. سجل إجابتك في جدول البيانات 1. قيا س الأرقام وا ستخدامها استخدم المعادلة T1 = V 2 T 2 لحساب الحجم المتوقع للهواء الذي ب ر د بماء الصنبور. V 1 4. المقارنة قارن الحجم النهائي المتوقع بالحجم النهائي المحسوب. 18 تجربة - 1

19 .5 التفكير الناقد ما أهمية رف ع الزجاجة وخفضها حتى يتعادل مس توى الماء في الزجاجة مع مس توى الماء في الكأس.6 التوقع يتسامى الجليد الجاف )يتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية( عند درجة حرارة C توقع كم يكون حجم الغاز في الزجاجة إذا انخفضت درجة الحرارة إلى هذه الدرجة. 7. عمل الرسوم البياني ة واستخدامها.a مث ل البيانات بياني ا عي ن حجم الغاز عن د درجة حرارة الغرفة وفي ماء الصنبور وفي الماء المثلج على محور الصادات وعي ن درجة الحرارة )K( على محور السينات وارسم خط ا يمر بالنقاط الممثلة. b. عند أي درجة حرارة تتوقع أن يقطع الخط محور السينات.c d. عند أي درجة حرارة قطع الخط محور السينات فعلي ا 8. تحليل الخطاأ فسر أي انحراف بين امتداد خط درجة الحرارة المتوقعة وامتداد خط درجة الحرارة الحقيقي الكيمياء في واقع الحياة فس ر لماذا يت م تزويد أوعي ة الغ ازات المغلقة بصمام أمان. فس ر لماذا ينتفخ الخب ز عندما يخب ز )مالحظة: تعمل الخميرة على إنتاج غاز CO ( 2 19 تجربة - 1

20 Boyle's Law قانون بويل تجربة 2 ينص قانون بويل على أن حجم كمية محددة من الغاز يتناس ب تناس ب ا عكس ي ا مع الضغط الواقع عليه عند ثبوت درج ة الح رارة. فقد لوحظ أنه عن د مضاعفة ضغط عين ة من الغ از عند درجة حرارة ثابت ة ينخفض الحجم إلى النصف والعكس صحيح فعندما يقل الضغط على العينة إلى النصف يؤدي ذلك إلى مضاعفة الحجم. يوض ح الرس م البياني للضغط مقابل الحجم التناس ب العكس ي بينهم ا. وفي العالقة العكس ية عندما تزيد قيمة إحدى الكميات تقل الكمية الثانية ويمكن التعبير عن هذه العالقة على النحو اآلتي: P 1 V 1 =P 2 V 2 حي ث : P 1 تمث ل الضغط االبتدائي : V 1 الحجم االبتدائي : P 2 الضغط النهائي : V 2 الحجم النهائي. ومما يجدر ذكره أنه في هذه العالقة يكون ناتج ضرب الضغط في الحجم مقدار ا ثابت ا. PV=k الم سكلة كيف يمكن مقارنة حاصل ضرب الضغط والحجم عند الغاز عند درجة حرارة ثابتة الأهداف تقي س ضغط الغاز)الهواء( عندما يتغير الحجم. الضغوط المختلفة لعينة من تقارن حاصل ضرب الضغط والحجم عند الضغوط المختلفة ودرجة حرارة ثابتة. المواد والأدوات حقنة مدرجة 500 ml ساعة قياس الضغط أنبوب مطاطي احتياطات ال سالمة البس النظارة الواقية وارتد معطف المختبر والقفازات دائم ا. ما قبل التجربة اذكر نص قانون بويل. اكتب العالقة الرياضية لقانون بويل. اقرأ التجربة كاملة وضع فرضية حول كيف س يتغير ضغط الغاز بتغير حجمه عند ثبوت درجة الحرارة. ثم س جل فرضيتك في الصفحة التالية. 20 تجربة - 2

21 خطوات العمل اسحب مكبس الحقنة كي تمتلئ بالهواء الجوي. ركب الجهاز كما هو موضح في الشكل A. ادفع مكبس الحقنة 5mL الحظ مقدار الضغط. ثم سجل كال من الحجم والضغط في جدول البيانات 1. كر ر الخطوة 2 ثالث مرات وسجل نتائجك في جدول البيانات 1..4 الشكل A ml الفر سية التنظيف والتخل س من النفايات أعد أدوات المختبر إلى أماكنها. 1. أخبر معلمك عن أي أداة تالفة أو مكسورة تجربة - 2

22 ال سغط (psi) البيانات والمالحظات جدول بيانات 1 الحجم (ml) 1atm = 14.7 psi التحليل وال ستنتاج 1. الر سم البياني ارس م رس م ا بياني ا يمثل العالقة م ا بين الحجم )على مح ور الصادات( والضغ ط )على محور السينات(. 2. ال ستنتاج ما عالقة حجم الغاز بضغطه عند ثبوت درجة الحرارة 3. جمع البيانات وتحليلها ماذا سيحدث لحجم الغاز إذا زاد الضغط 4. تحليل الخطاأ قارن بين البيانات الناتجة من العالقة PV = k في كل محاولة. وفسر أي تناقضات. الكيمياء في واقع الحياة احس ب مقدار الضغ ط الالزم لضغ ط 4 L من الغاز عند 760 torr إلى 1 L من الغاز. )افرض أن درجة الحرارة بقيت ثابتة( فسر لماذا يتم تعليم الغواصين الذين يستخدمون جهاز التنفس تحت الماء أن يحبسوا أنفاسهم في أثناء صعودهم من الماء 22 تجربة - 2

23 Making a Solubility Curve تجربة 3 منحنى الذائبية المحل ول خلي ط متجانس من المذاب والمذيب. وللمذيب قدرة محدودة على إذابة كمية معينة من المذاب وتقل ه ذه الق درة تدريجي ا عن د إضافة المذاب في أثن اء تحضير المحلول وكلم ا كان للمذيب القدرة عل ى إذابة كمية إضافية من المذاب يكون المحلول غير مشبع أما عندما يصبح المذيب غير قادر على إذابة كمية أخرى من المذاب فإن المحلول يصبح مشبع ا وعندها فإن إضافة أي كمية من المذاب تتجمع في قاع الوعاء وتبقى غير ذائبة. وتسمى كمية المذاب التي يمكن أن تذوب في كمية محددة من المذيب عند درجة حرارة وضغط معينين الذائبية. تعتم د الذائبي ة على درجة الح رارة عموم ا حيث تذيب المذيبات عادة عند درج ة حرارة منخفضة كمية أقل من المذاب منها عند درجة حرارة أعلى. س تحدد في هذه التجربة ذائبية الملح عند درجات حرارة مختلفة وترس م منحنى ذائبيته. الم سكلة كيف تحدد منحنى الذائبية لملح ما الأهداف تح س ر محل وال مش بع ا في ماء مثلج. تمث ل بياني ا الذائبية عل ى أنها دال ة ف ي درج ة الح رارة ث م تالحظ كيفية تغي ر الذائبية بتغير درجة الحرارة. المواد والأدوات كلوريد الصوديوم NaCl كلوريد البوتاسيوم KCl كلوريد األمونيوم NH 4 Cl كبريتات الليثيوم Li 2 SO 4 ماء مقطر كأسان سعة كل منهما 400mL مخبار مدرج سعته 100mL ورق تنشيف مغرفة ساق تحريك ميزان أوراق وزن )عدد 4( زجاجة ساعة وعاء معدني ممتلئ بالثلج ورقتا رسم بياني مقياس حرارة سخان كهربائي احتياطات ال سالمة البس النظارة الواقية وارتد معطف المختبر والقفازين دائم ا. ال تتذوق أو تشم أبد ا أي مادة تستعمل في المختبر. اتبع تعليمات السالمة المتعلقة باألشياء الساخنة 23 تجربة - 3

24 ما قبل التجربة كيف تعرف متى يكون المحلول مشبع ا لماذا يس تخدم خليط الماء والثلج في عمل حمام بارد لم اذا يج ب الحص ول عل ى محلول مش بع أوال لرسم منحنى الذائبية اقرأ التجربة كاملة ثم كو ن فرضية حول ما يحدث للذائبي ة عن د تس خين محل ول مش بع وس ج ل فرضيتك على الصفحة التالية. خطوات العمل.4.5 اختر أحد األمالح األربعة السابقة ثم سج ل اسمه في جدول البيانات 1. ض ع 200 ml م ن الم اء ف ي كأس س عتها 400 ml مستخدما المخبار المدرج. ز ن 100 g من الثلج باستخدام الميزان ثم أضفها إل ى الكأس وح رك المزيج بس اق التحريك مدة دقيق ة ث م ق س درج ة ح رارة المخل وط الناتج بمقي اس الح رارة. تحذير: ال تستخدم مقياس الحرارة أداة لتحريك المخلوط. أخرج مقياس الحرارة وساق التحريك من الكأس عندم ا تصب ح درج ة ح رارة المخل وط ثابتة عند 0 C ثم غط الكأس بزجاجة س اعة. وصب الماء الب ارد في كأس جدي دة س عتها 400. ml أما إذا انصهر الثلج المس تخدم قبل الوص ول إلى درجة 0 C فأضف كمية أخرى من الثلج وتأكد من عدم انتقال أي قطعة من الثلج إلى الكأس الجديدة. ق س حجم الماء البارد في ال كأس الثانية ثم ضع ال كأس في وعاء معدني وضع حولها ثلج ا وق س درج ة ح رارة الم اء بمقي اس الح رارة وس ج ل بياناتك في جدول البيانات 1. ز ن 5 0. g م ن الملح ال ذي اخترته ثم أضفه إلى الم اء ف ي ال كأس وح ر ك الخليط حت ى يذوب الملح. ك رر الخطوة رقم 6 حت ى يصبح من الصعب إذابة أي كمي ة إضافية من المل ح ألن المحلول أصبح م ش بع ا ل ذا س تبقى أي م ادة صلبة غي ر ذائبة في ق اع ال كأس. س ج ل كمية المل ح المض اف التي حصلن ا من خاللها على محلول مش بع في جدول البيانات 1. ارفع الكأس من الوعاء المعدني وجفف سطحها الخارج ي باس تخدام ورق التنش يف ث م ضعه ا على السخان الكهربائي. س خ ن المحل ول حت ى درج ة ح رارة 20 C وباس تخدام مقي اس الح رارة ح اول إبق اء درجة ح رارة المحلول عن د 20 C وذلك برفع الكأس عل ى الس خ ان الكهربائ ي أو إعادته ا كلما دعت الحاجة. عن د ذوبان الم ادة الصلبة المترس بة في المحلول المش بع أض ف 5 0. g م ن المل ح إل ى الم اء وحركه حتى يذوب. اس تمر في إضافة 5 0. g من الملح كلما ذابت الكمية الس ابقة حتى يصبح من الصع ب إذاب ة أي كمية أخرى منه ف ي الماء ألن المحلول سيصبح مش بع ا مرة أخرى وستبقى أي مادة صلبة إضافية مترس بة في قاع الكأس. س ج ل كمية الملح المضاف التي حصلنا من خاللها على محلول مشبع في جدول البيانات 1. ك رر الخطوتي ن 9 و 10 ولك ن عند درج ة حرارة 50 C و 80 C. تحذير: كن حذر ا فالكأس ساخنة. ارفع الكأس عن السخان الكهربائي وضعها بحذر على الطاولة حتى تبرد. 24 تجربة - 3

25 3 الفر سية مث ل بياني ا كتلة الملح الذائبة مقابل درجة الحرارة. واحصل بمس اعدة معلمك على بيانات الذائبية م ن المجموع ات األخ رى ف ي صف ك لألمالح الثالث ة المتبقي ة. مث ل ه ذه البيان ات عل ى ورقة الرسم البياني التي مثلت عليها بيانات ذائبية الملح ال ذي اخترته لتحصل على مجموعة من منحنيات الذائبية. التنظيف والتخل س من النفايات.4.5 أطفئ السخان الكهربائي واتركه حتى يبرد. تأك د م ن أن األوعية الزجاجية ب اردة قبل تفريغها من محتوياتها. ض ع الم واد الكيميائي ة ف ي أوعي ة خاص ة به ا للتخلص منها. أعد األدوات المختبرية إلى أماكنها. نظ ف منطقة العمل الخاصة بك. البيانات والمالحظات درجة الحرارة )C ( جدول البيانات 1 ا سم الملح كتلة الملح الم سافة للح سول على محلول م سبع (g) التحليل وال ستنتاج 1. المالحظة وال ستنتاج ماذا حدث لذائبية الملح عند زيادة درجة الحرارة 2. المقارنة أي األمالح األربعة كانت ذائبيتها أكثر اعتماد ا على درجة الحرارة التوقع ماذا يحدث لذائبية كل من األمالح السابقة عند درجة حرارة أعلى من 80 C 25 تجربة - 3

26 4. التفكير الناقد لماذا تم إزالة الثلج من الماء قبل إضافة أي كمية من الملح.5 تحليل الخط أا قارن بين النتائج التي حصلت عليها من هذه التجربة والتوقعات في فرضيتك وفس ر األس باب المحتملة ألي تعارض بينهما. الكيمياء في واقع الحياة تك ون ح رارة الم اء ف ي غس االت الصح ون ساخنة جد ا. فس ر سبب استخدام الماء الساخن في غساالت الصحون بدال من الماء البارد تق ل ذائبي ة الغ ازات ف ي الس وائل ع ادة بزيادة درجة الح رارة بينما تزداد ذائبي ة المواد الصلبة في الس وائل بزيادة درجة الح رارة. اعتماد ا على ذل ك فس ر لم اذا يج ب تجن ب تس خين علبة معدنية تحتوي على مشروب غازي 26 تجربة - 3

27 يغي ر ذوبان مذاب في مذيب العديد من خواص المذيب ومنها درجة تجمده ودرجة غليانه وضغطه البخاري. وتسمى هذه التغيرات في الخواص الفيزيائية للمذيب الناتجة عن إضافة مذا التجربة البحث في االنخفاض في درجة التجمد بوصفه خاصية جامعة. الأهداف الم سكلة تر سم رسم ا بياني ا م ا قيم ة ثاب ت وتستعمله لمعرفة درجة االنخف اض في درج ة تجم د تجمد النفثالين. النفثالين تقي س وت ستعمل الأرقام لتحديد ثابت االنخفاض في درجة تجمد النفثالين. المواد والأدوات نفثالين 4 1- ثنائي كلوروبنزين أسيتون كأس سعتها 600 ml تجربة 4 احتياطات ال سالمة النخفا س في درجة التجمد Freezing Point Depression سخان كهربائي أنبوب اختبار كبير مع سدادة مطاطية ذات فتحتين ب الخواص الجامعة. سيتم في هذه مقياس درجة حرارة )ثرمومتر( سلك للتحريك حامل ثالثي القاعدة ومشبك معدني ماسك كأس ميزان ماسك أنبوب اختبار. البس النظارة الواقية وارتد معطف المختبر والقفازين دائم ا. تجنب استنشاق أبخرة المواد الكيميائية. تخل ص من نفايات المواد الكيميائية حسب توجيهات معلمك. األسيتون قابل لالشتعال وهو سام نسب يا عند ابتالعه أو استنشاقه. النفثالين متوسط الس مية عند ابتالعه أو استنشاقه أو مالمسته للجلد ثنائي كلوروبنزين مه يج للعين والجلد والجهاز التنفسي وهو سام إذا ابتلع. 27 تجربة - 4 ما قبل التجربة ي عب ر عن ثابت االنخفاض في درجة التجمد K f بالمعادلة T f = K f m اآلتية: حي ث T f التغي ر ف ي درج ة التجم د بوح دة C و K f ثاب ت االنخف اض ف ي درج ة التجم د بوح دة اقرأ التجربة كاملة ثم اس تخدم الجدول الدوري في كتابك المدرسي لإلجابة عن األسئلة اآلتية:.a م ا الكتلة المولية للكافيين C 8 H 10 N 4 O 2 بوحدة g/mol 00 5 g الكافيين الموجودة في ما عدد م والت b. من الكافيين.mol/kg المواللية بوحدة m وتمثل C.kg/mol

28 ضع 400 ml ماء في الكأس الزجاجية ثم سخن الماء باستخدام سخ ان كهربائي حتى الغليان. تحذير: يمكن أن يسبب السخ ان الكهربائي والماء المغلي حروق ا. اق رأ تعليم ات الس المة المختبرية ف ي بداية هذا الدلي ل قب ل إدخ ال مقي اس الحرارة ف ي إحدى ثقوب السدادة المطاطية. تحذير: اقرأ التعليمات بتأن وتأكد من وضع بعض الجليسرول أو القليل من الصابون على طرف الثرمومتر قبل إدخاله في السدادة. ال تحاول إدخال المقياس بقوة فقد ينكسر في يدك وإذا واجهت بعض الصعوبات فاطلب المساعدة إلى معلمك. أدخل س لك التحريك في الفتحة الثانية للس دادة المطاطية ثم ضع السدادة مع ما فيها جانب ا. قس كتلة أنبوب االختبار إلى أقرب 0.01 g وسج ل ذلك في جدول البيانات 1. أضف 10 g من النفثالين إلى أنبوب االختبار ثم قس كتلة النفثالين مع أنبوب االختبار وسج ل ذلك في جدول البيانات 1. احسب كتلة النفثالين وسج لها في جدول البيانات 1. ثب ت أنب وب االختبار عمودي ا باس تخدام ماس ك أنابي ب االختبار داخ ل حوض ماء س اخن )عند درج ة الغلي ان( وتأك د م ن أن كمي ة النفثالي ن كله ا تحت س طح الم اء الس اخن وعندم ا يبدأ النفثالين في االنصهار ضع الس دادة المطاطية مع محتوياته ا على فوه ة أنبوب االختب ار. تحذير: قد يكون أنبوب االختبار ساخن ا. تأكد أن يكون مس تودع مقياس الحرارة مغمور ا داخل النفثالين وأن تك ون حلقة س لك التحريك حول مس تودع مقياس الحرارة. حر ك س لك التحريك إلى أعلى وإلى أس فل لتح ر ك محتوي ات األنب وب. حرك النفثالين في أثناء تسخينه حتى ينصهر تمام ا. ارفع أنبوب االختبار من حوض الماء الساخن عن طريق تغيير موقع ماس ك أنبوب االختبار بحيث ال يصبح األنبوب ف وق الكأس.تحذير: قد يكون ماسك أنبوب االختبار ساخن ا. راقب درجة حرارة النفثالين في أثناء تبريده مع االستمرار في تحريكه للتأكد من أن درجة حرارته ثابتة في أثناء ذلك. عندم ا تصل درجة حرارة النفثالي ن المنصهر إلى 90 C ابدأ في تس جيل الزم ن المنقضي ودرجة الحرارة في جدول البيانات 2 حيث ستكون أولى البيانات المس ج لة فيه هي درج ة الحرارة 90 C والزمن المنقضي 0 ثانية. سج ل القياسات كل 30 s وسج ل درجات الحرارة كلها إلى أقرب 0. C ولتحديد درجة التجمد بدقة يجب مالحظة منحنى التبريد أعلى وأسفل درجة التجم د. ولذلك يجب االستمرار في تسجيل درجة الحرارة حتى بعد تجم د النفثالين. توقف عن أخذ القياس ات عندما تصبح درجة الحرارة أقل من 70. C.4 ما كتلة كمية من الماء - بوحدة - kg حجمها 250 ml علما أن كثافة الماء 0 1. k g/l م ا مواللي ة محلول يحت وي عل ى 0 5 g كافيين في 250 ml ماء )بوحدة mol/kg ( خطوات العمل يتجم د المحل ول ف ي الس ؤال 3 عند درج ة حرارة 192 C 0. وألن الماء يتجمد عادة عند 0 C فهذا يعني أن درج ة التجمد انخفضت بمقدار C. لذل ك ف إن مق دار T f = 192 C 0-. ما مقدار ثابت انخفاض درجة تجمد الماء K f الجزء A 28 تجربة - 4

29 الجزء B عد ل موقع ماسك أنبوب االختبار بحيث ينغمر األنبوب وما يحتويه من نفثالين صلب جزئي ا في الحمام المائي الساخن. سخ ن أنبوب االختبار حتى ينصهر النفثالين وتس تطيع عندئذ إزالة الس دادة ومقي اس الحرارة. تحذير: قد يكون كل من مقياس الحرارة وأنبوب االختبار وسلك التحريك ساخن ا.ال تتخلص من النفثالين بل قم بإزالة العالق منه على السدادة ومقياس الحرارة وسلك التحريك عن طريق غسله باألسيتون. ق س كتلة أنبوب االختبار م ع النفثالين مرة أخرى ث م احس ب كتل ة النفثالي ن المتبقي ة ف ي أنب وب االختبار وسج ل هذه القيم في جدول البيانات 1. البيانات والمالحظات أض ف 1.0 g تقريب ا من 4-1 ثنائ ي كلوروبنزين إل ى أنب وب االختب ار ث م ق س كتل ة األنب وب ومحتوياته واحسب كتلة 4-1 ثنائي كلوروبنزين المضافة. س ج ل هذه القيم في جدول البيانات 1. تأك د من جفاف كل من الس دادة ومقياس الحرارة وسلك التحريك وخلوها من األسيتون. كر ر الخطوتين 2 و 3 من الجزء A. كر ر الخطوات من الجزء A. التنظيف والتخل س من النفايات تخل ص من النفايات حسب توجيهات معل مك. 2. نظ ف مكان عملك ثم اغسل يديك. الجزء B الجزء A جدول البيانات 1 كتلة أنبوب االختبار )g( كتلة أنبوب االختبار والنفثالين )g( كتلة النفثالين )g( كتلة أنبوب االختبار والنفثالين و 1 4- ثنائي كلوروبنزين )g( الزمن الم ستغرق (s) جدول البيانات 2 درجة الحرارة C في الجزء A درجة الحرارة C في الجزء B 90 C 90 C تجربة - 4

30 استعن بالبيانات التي سجلتها في الجزء A ومث ل بياني ا العالقة بين درجة الحرارة )على محور الصادات( والزمن )على محور السينات( لتبريد النفثالين دون أن تصل النقاط مع ا وسم هذا الرسم منحنى تبريد النفثالين النقي. يجب أن يظهر الرس م في الس ؤال األول منطقتين أو ثالث مناطق يختلف بعضها عن بعض بتغير ميل الخط الذي يمر من خالل النقاط. ارسم أفضل خط مستقيم يمر خالل النقاط في كل منطقة. ستكون النقاط التي يتقاطع عندها أفض ل الخط وط هي أفضل تقدير لدرجة تجم د النفثالين. ثم س ج ل تقديرك لدرجة التجم د للنفثالين على الخط أدناه. اس تعن بالبيانات التي س جلتها في الجزء B ومث ل بياني ا العالقة بين درجة الحرارة )على محور الصادات( والزمن )على محور السينات( لتبريد محلول النفثالين و ثنائي كلوروبنزين دون أن تصل النقاط مع ا. سم هذا الرسم منحنى تبريد محلول النفثالين و ثنائي كلوروبنزين. حد د درجة تجم د المحلول في الجزء B باتباع إرشادات السؤال 2. وسج ل تقديرك لدرجة تجم د محلول النفثالين و ثنائي كلوروبنزين على الخط أدناه. التحليل وال ستنتاج.a قيا س الأرقام وا ستخدامها ما كتلة النفثالين المستخدمة في الجزء B بوحدة الكيلوجرام kg b. إذا كانت الصيغة الجزيئية للمركب 4 1- ثنائي كلوروبنزين هي C 6 H 4 Cl 2 فما كتلته المولية.c ما مواللية 4 1- ثنائي كلوروبنزين في النفثالين 30 تجربة - 4

31 .d ارم ز لدرج ة التجم د للنفثالي ن النقي م ن الجزء A بالرم ز T A وارم ز لدرجة التجم د لمحل ول 4 1- ثنائي كلوروبنزين من الجزء B بالرمز T B ثم اقس م الفرق بي ن درجتي التجم د على مواللية 4 1 -ثنائي كلوروبنزين للحصول على ثابت انخفاض درجة التجم د K f للنفثالين. تحليل الخطاأ قارن بين ثابت االنخفاض في درجة التجم د الذي تم حسابه في هذه التجربة مع القيمة الحقيقية ثم عد د مصادر الخطأ الممكنة وفس ر كيف يمكن لها أن تؤثر في النتائج الكيمياء في واقع الحياة لم اذا يجب خل ط الماء مع م ادة مانعه للتجم د في رادييتر )مبرد السيارة( في الشتاء يوض ع ملح الطع ام على الط رق في الش تاء في بعض البلدان ش ديدة البرودة. فس ر كيف يساعد ذلك على منع تراكم الثلوج عليها 31 تجربة - 4

32 Acids, Bases, and Neutralization تجربة 5 الأحما س والقواعد والتعادل التعادل تفاعل كيميائي يحدث بين حمض وقاعدة وينتج ملح ا وماء. ماء + ملح قاعدة + حمض تتفاع ل أيون ات الهيدرونيوم )الهيدروجين( من المحلول الحمضي- في تفاعل التعادل - مع أيونات الهيدروكس يد من المحلول القاعدي. ويمكن تمثيل التفاعل بالمعادلة اآلتية: H 3 O + (aq) + OH - (aq) 2H 2 O (l) الحظ أن موال واحد ا من أيونات الهيدرونيوم قد تفاعل مع مول واحد من أيونات الهيدروكسيد ويكون المحلول الناتج متعادال إذا كانت كم ي تا الحمض والقاعدة متكافئتين كيميائي ا. يتغي ر لون الكواش ف- وه ي أصباغ كيميائية- م ع تغير.pH فورق تب اع الش مس والفينولفثالين مثال كاش فان ش ائعان يس تخدمان ف ي تفاع الت األحماض والقواعد وق د تم اختيارهم ا ألنهما يغيران لونيهم ا عند تعادل المحل ول. فتب اع الش مس لون ه أحمر في المحالي ل الحمضية وأزرق ف ي المحاليل القاعدية بينم ا يكون الفينولفثالي ن عديم اللون في المحاليل الحمضية ووردي ا في المحاليل القاعدية. الم سكلة ما المادة التي تتكون في أثناء تفاعل التعادل الأهداف تقارن بين لون كاش ف في محل ول حمضي ولونه في محلول قاعدي. ت سن ف محل وال عل ى أن ه حم ض أو ق اع دة ب م الح ظ ة لون الكاشف في ذلك المحلول. تالح التغي ر ف ي ل ون الكاش ف عندم ا يتح ول المحلول م ن حمضي إلى قاعدي. ت ستنتج نوع المادة التي تتك ون ف ي أثن اء تفاعل ال ت ع ادل ب ين ح مض وقاعدة. المواد والأدوات حمض الهيدروكلوريك 1.00M HCl حمض الكبريتيك 1 M H 2 SO 4 حمض اإليثانويك 1M CH 3 COOH هيدروكسيد الصوديوم 1.00M NaOH هيدروكسيد األمونيوم 1 M NH 4 OH ماء الجير- محلول هيدروكسيد الكالسيوم Ca)OH( 2 المشبع فينولفثالين أوراق تب اع الشمس الزرقاء)عدد 6( أوراق تب اع الشمس الحمراء)عدد 6( كأس سعتها 100 ml )عدد 2( مخبار مدرج سعته 10 ml أنابيب اختبار )عدد 6( حامل أنابيب اختبار قط ارة لهب بنزن والعة حامل حلقة حلقة شبك تسخين ورق ترشيح ساق تحريك زجاجية طبق تبخير 32 تجربة - 5

33 احتياطات ال سالمة البس النظارة الواقية وارتد معطف المختبر والقفازين دائم ا. تخلص من نفايات المواد الكيميائية حسب توجيهات معلمك. حمض الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك وحمض الا يثانويك مواد سام ة وحارقة للجلد والمالبس. هيدروكسيد الصوديوم وهيدروكسيد األمونيوم كاويان للجلد وسامان. ماء الجير مهي ج للا نسجة. 1M HC 2 H 3 O 2 في أنبوب االختبار رقم.5 ما قبل التجربة 1. ما المقصود بالتعادل.4.5 ق ارن بي ن ل ون ورق تب اع الش مس ف ي المحاليل الحمضي ة والمحاليل القاعدي ة. قارن بين لون كاش ف الفينولفثالي ن في المحاليل الحمضية والقاعدية. اقرأ التجربة كاملة. ثم كو ن فرضية حول كيف يمكن معرفة متى يتعادل الحمض أو القاعدة. ثم س ج ل فرضيتك في الصفحة التالية في المكان المخصص لذلك. لخ ص خط وات العم ل الت ي س تتتبعها الختبار فرضيتك. خطوات العمل الجزء A: الأحما س والقواعد رق م ستة أنابيب اختبار من 1 إلى 6. اس كب 1mL تقريب ا من حم ض الهيدروكلوريك 1M HCl في أنبوب االختبار رقم 1. اس ك ب 1mL تق ريب ا م ن حم ض الكب ريت يك 1M H 2 SO 4 في أنبوب االختبار رقم.4 اس ك ب 1mL تقريب ا م ن ح م ض اإليث ان ويك اس كب 1mL تقريب ا من هيدروكس يد الصوديوم 1 M NaOH في أنبوب االختبار رقم 4..6 اس كب 1mL تقريب ا من هي دروكس يد األمونيوم 1M NH 4 OH في أنبوب االختبار رقم اس كب 1mL تقريب ا من ماء الجير -هيدروكس يد الكالس يوم المرك ز- Ca)OH( 2 ف ي أنب وب االختبار رقم 6. ضع ست قطع من ورق تب اع الشمس األحمر وست قطع من ورق تب اع الشمس األزرق على ورقة ترشيح. اس تخدم س اق تحري ك لنق ل قط رة واح دة من حم ض الهيدروكلوريك )أنبوب االختبار رقم 1( إلى قطعة م ن ورق تب اع الش مس األحمر. وقطرة أخرى منه إلى قطعة من ورق تب اع الشمس األزرق. سج ل مالحظاتك في جدول البيانات 1. اغس ل س اق التحريك وك ر ر الخطوتي ن 9 و 10 للمحالي ل الباقية. تأكد من غس ل س اق التحريك جيد ا بعد فحص كل محلول. أض ف قطرتين م ن محل ول الفينولفثالين إلى كل محلول في كل من أنابيب االختبار المرقمة. 33 تجربة - 5

34 سج ل مالحظاتك في جدول البيانات أض ف قط رة م ن حم ض الهيدروكلوري ك HCl الجزء B: التعادل اكتب كلمة )حمض( على كأس سعتها 100 ml وض ع فيه ا 15 ml من حم ض الهيدروكلوريك 1.0M HCl اكت ب كلمة )قاع دة( على كأس ثانية س عتها 100 ml وض ع فيه ا 15mL تقريب ا م ن محل ول هيدروكسيد الصوديوم 1.0M NaOH ق س 10mL م ن حم ض الهيدروكلوريك HCl باس تخدام المخب ار الم درج ث م ضعه ف ي طبق تبخير نظيف. أض ف قطرتي ن م ن محل ول الفينولفثالي ن إل ى الحمض في طبق التبخير. ح رك الحمض جيد ا وأض ف تدريجي ا 9 ml من هيدروكسيد الصوديوم 1.0M NaOH مس تخدم ا القطارة أضف المزيد من هيدروكسيد الصودي وم بتركي ز 1.00 M NaOH قط رة قطرة إل ى محلول الحمض وح رك جيد ا بعد كل قطرة إل ى أن ت حد ث قطرة واحدة م ن القاعدة تغير ا في لون المحلول فيبقى وردي اللون بشكل دائم. فر سية 1.0M س يختفي اللون الوردي وإال فأضف قطرة أخرى. ثب ت الحلق ة بحام ل الحلق ة وضع فوقها ش بك التسخين. ثم ضع طبق التبخير على الشبك. اس تخدم له ب بن زن لتس خين محتوي ات طب ق التبخير ببطء حتى تقترب من الجفاف. اترك طبق التبخير حتى يبرد وافحص محتوياته. التنظيف والتخل س من النفايات تخل ص م ن نفاي ات الم واد الكيميائي ة حس ب توجيهات معلمك. أعد األدوات المختبرية إلى أماكنها. بل غ معلمك عن أي أداة أ تلفت أو ك سرت. 4. اغسل يديك جيد ا قبل مغادرة المختبر. 34 تجربة - 5

35 البيانات والمالحظات جدول البيانات 1 رقم لون ورقة تب اع لون ورقة تب اع لون اأنبوب ا سم المادة ال سم س الزرقاء ال سم س الحمراء الفينولفثالين الختبار حم س اأم قاعدة حمض الهيدروكلوريك 1 حمض الكبريتيك 2 حمض اإليثانويك 3 هيدروكسيد الصوديوم 4 هيدروكسيد األمونيوم 5 هيدروكسيد الكالسيوم 6 التحليل وال ستنتاج تطبيق المفاهيم ص ف كيف يمكن استخدام ورق تب اع الشمس للتمييز بين حمض وقاعدة الت سنيف أكمل العمود األخير في جدول البيانات 1. تطبيق المفاهيم ص ف كيف يمكن استخدام الفينولفثالين للتمييز بين حمض وقاعدة..4 المالحظة وال ستنتاج اش رح لماذا بقي الفينولفثالي ن دون لون عند خلط 10 ml من حمض الهيدروكلوريك الذي تركيزه 1.0 M مع 9 ml تقريب ا من هيدروكسيد الصوديوم الذي تركيزه 1.0 M.5 المالحظة وال ستنتاج ما أهمية التغير إلى اللون الوردي الدائم في الخطوة 6 35 تجربة - 5

36 .6 المالحظة وال ستنتاج لماذا اختفى اللون الوردي في الخطوة 7 عندما أضيفت قطرة من حمض الهيدروكلوريك الذي تركيزه 1.0 M 7. المالحظة وال ستنتاج ص ف المادة الصلبة المترسبة بعد تسخين محتويات طبق التبخير إلى أن يجف تقريب ا. 8. ا ستخال س النتائج حد د المادة الصلبة المترسبة بعد تسخين محتويات طبق التبخير..9 القيا س وا ستخدام الأرقام اكتب معادلة كيميائية موزونة تمثل التفاعل بين حمض الهيدروكلوريك وهيدروكسيد الصوديوم. 0 التوقع ما كمية هيدروكسيد الصوديوم ذي التركيز 2.0 M التي تلزم لمعادلة 10 ml من حمض الهيدروكلوريك الذي تركيزه 1.0M فسر إجابتك. 1 تحليل الخطاأ قارن بين إجاباتك في جدول البيانات 1 وإجابات زمالئك. ما أس باب االختالف بين إجاباتكم إن وجد الكيمياء في واقع الحياة وض ح الفرق بين اس تخدام مضادات الحموضة ومثب ط ات الحمض في ع الج حموضة المعدة الزائدة. اش رح لم اذا تع د معادلة درج ة حموض ة التربة مهمة في االقتصاد الزراعي 36 تجربة - 5

37 تجربة 6 تحديد الن سبةالمئويةلحم س الإيثانويك في الخل Determining the percent of acetic acid in vinegar ت ستعمل عملية المعايرة في تحديد تركيز حمض أو قاعدة بمعادلة حجم معلوم من الحمض أو القاعدة بمحلول قياسي لقاعدة أو حمض. والمحلول القياس ي محلول يتم تحديد موالريته بدقة مختبري ا ويضاف في أثناء عملية المعايرة ببطء إل ى المحل ول اآلخر الم راد تحديد موالريته حتى الوصول إل ى نقطة التكافؤ وهي النقطة التي تتس اوى عندها موالت الحم ض وموالت القاعدة. ويمكن تعر ف نقطة التكافؤ بوضع كاش ف في خليط التفاع ل فيتغير لونه عند الوصول إلى نقط ة التكاف ؤ. ل ذا فكل ما تحت اج إليه من بيانات لحس اب موالرية الحم ض أو القاعدة المجهولة ه و حجم المحلول القياسي وموالريته وحجم المحلول الحمضي أو القاعدي المجهول. س تقوم في هذه التجربة أوال بمعايرة محلول هيدروكس يد الصوديوم NaOH مع كتلة معلومة من حمض األوكس اليك CH 3 COOH ثم تستخدم محلولك الذي أصبح قياسي ا لمعايرة عينة من الخل )محلول حمض اإليثانويك( H. 2 C 2 O 4 وتس تطيع من البيانات التي حصلت عليها من عملية المعايرة أن تحس ب عدد موالت وكتلة حمض اإليثانويك في عينة الخل ثم تحد د النسبة المئوية لحمض اإليثانويك في الخل. الم سكلة م ا النس بة المئوي ة لحم ض اإليثانوي ك في الخل الأهداف المواد والأدوات حبيبات هيدروكسيد الصوديوم NaOH تح س ر محلوال من NaOH تحد د موالرية محلول NaOH تحد د النس بة المئوي ة لحم ض اإليثانويك في الخل. محلول حمض اإليثانويك )خل أبيض( حمض األوكساليك H 2 C 2 O 4 H 2 O محلول الفينولفثالين. دورق سعته 250 ml )عدد 2( كأس سعتها 250 ml ق ارورة بالس تيكية س عتها 250 ml مع سدادة مخب ار م درج س عته 100 ml حامل حلقة سح احة ماسك سح احة ميزان ملصق ماء مقطر احتياطات ال سالمة البس النظارة الواقية وارتد معطف المختبر والقفازين دائم ا. حمض األوكساليك وهيدروكسيد الصوديوم مادتان سامتان وكاويتان. امسح أي ماء إذا انسكب حتى ال يسبب انزالق ا. 37 تجربة - 6

38 ما قبل التجربة اشرح باختصار ما يحدث في تفاعل التعادل. ما المحلول القياسي م ا ن ص المعادلة الت ي ت س تخدم لتحديد النس بة المئوية للخطأ 4. اقرأ التجربة كاملة وكو ن فرضية حول اس تخدام المحلول القياس ي في تحديد تركيز محلول آخر. س ج ل فرضيت ك في الصفح ة التالية ف ي المكان المخصص لذلك. خطوات العمل الجزء A: معايرة محلول NaOH 1. ضع ملصق ا على قارورة بالستيكية نظيفة حجمها NaOH )محل ول عليه ا واكت ب 250 ml قياس ي(. اكت ب اس مك وتاري خ التحضي ر على الملصق أيض ا. 2. أذب 50 ح بيبة NaOH تقريب ا فيmL 200 من الماء المقطر. تحذير: هيدروك سيد ال سوديوم مادة كاوية للجلد 3. جه ز الس ح احة وماس ك الس ح احة والدورق كما هو مبين في الشكل A. ال سكل A.4 ما سك ال سحاحة حامل حلقة سحاحة ب س دورق روطي جه ز السح احة بغسلها أوال بماء الصنبور ثم بالماء المقط ر وأخي ر ا ب 5( - 10 ml( م ن محلول.NaOH أغلق محبس السح احة واسكب 5 ml تقريب ا من محلول NaOH داخلها. للتأك د من خل و الس ح احة من الهواء ضع كأس ا أخرى تحت الس ح احة. افت ح المحبس ثم اجعل قط رة أو اثنتي ن من محل ول NaOH تس قط في الكأس. سج ل حجم NaOH االبتدائي في جدول البيانات 1. نظ ف ال دورق واغس له بالماء المقط ر وجففه. ث م ق س كتلت ه وه و ف ارغ وس ج لها ف ي جدول البيانات 1. أض ف 1.0 g تقريب ا من حمض األوكس اليك إلى ال دورق وقس كتلته ثانية. س ج ل كتل ة الدورق والحمض في جدول البيانات 1. اس كب 50 ml تقريب ا م ن الم اء المقط ر ف ي ال دورق ال ذي يحت وي عل ى الحم ض. وحر ك الدورق بلطف حتى يذوب حمض األوكساليك. أض ف 3 قط رات م ن محل ول الفينولفثالين إلى محل ول الحم ض ف ي ال دورق. ثم ضع ه تحت السح احة بحيث يكون طرف السح احة داخال من cm( 1-2( في فوهة الدورق. اب دأ المعاي رة بالس ماح لكمي ات صغي رة م ن NaOH )قط رة - قط رة( باالنس ياب تدريجي ا إل ى ال دورق ال ذي يحت وي محل ول الحمض. حرك الدورق بش كل دائ ري لكي تختلط القاعدة بالحمض. عندم ا يب دأ الل ون الوردي للكاش ف يأخ ذ وقت ا أط ول لالختف اء تك ون ق د اقترب ت م ن نقط ة التكاف ؤ. ع د ل محب س الس ح احة بحي ث تن زل قطرات القاعدة ببطء. اس تمر ف ي إضافة قط رات القاع دة حتى تحصل على لون وردي فاتح دائم. سج ل الحجم النهائي لمحلول NaOH في جدول البيانات 1. الجزء : B تحديد الن سبة المئوية للحم س في الخل 38 تجربة - 6

39 ق س كتلة دورق نظيف آخر وس ج لها في جدول البيانات 2. اسكب 30 ml تقريب ا من الخل في الدورق ثم قس كتلة الدورق والخل وسج لها في جدول البيانات 2. امأل السح احة مرة أخرى بمحلول NaOH حتى يصل مس توى المحلول إلى عالمة 5 ml تقريب ا. س ج ل هذا الحجم االبتدائي في جدول البيانات.4 أض ف محل ول NaOH إل ى محل ول الحمض باتباعك الخطوات في الجزء A ثم سج ل حجم NaOH النهائي في جدول البيانات 2. التنظيف والتخل س من النفايات تخل ص من نفايات المواد الكيميائية وأعد المواد الكيميائية الفائضة حسب توجيهات معلمك. أعد األدوات المختبرية إلى أماكنها. نظ ف منطق ة عملك في المختبر واغس ل يديك جيد ا قبل مغادرة المختبر. الفر سية البيانات والمالحظات جدول البيانات 1 كتلة الدورق مع حمض األوكساليك )g( كتلة الدورق فارغ ا )g( كتلة حمض األوكساليك )g( عدد موالت حمض األوكساليك حجم NaOH النهائي )ml( حجم NaOH االبتدائي )ml( حجم NaOH المستخدم )ml( عدد موالت NaOH موالرية (M) NaOH جدول البيانات 2 كتلة الدورق والخل )g( كتلة الدورق فارغ ا )g( كتلة الخل )g( حجم NaOH النهائي )ml( حجم NaOH االبتدائي )ml( حجم NaOH المستخدم )ml( كتلة حمض اإليثانويك )g( النسبة المئوية لحمض اإليثانويك في محلول الخل 1. أكمل جدول البيانات 1 بحساب كل مما يأتي: كتلة حمض األوكساليك المستخدم لمعايرة محلول NaOH في الجزء. A حجم محلول NaOH المستخدم لمعادلة حمض األوكساليك..a.b 2. أكمل جدول البيانات 2 بحساب كل مما يأتي: a. كتلة عينة الخل. 39 تجربة - 6 b. حجم NaOH الالزم لمعادلة حمض اإليثانويك في عينة الخل.

40 التحليل وال ستنتاج القيا س وا ستخدام الأرقام احسب عدد موالت حمض األوكساليك من خالل كتلة الحمض المستخدم وكتلته المولية وسج له. تطبيق المفاهيم اكت ب معادلة تفاعل حمض األوكس اليك H 2 C 2 O 4 مع هيدروكس يد الصوديوم.NaOH ما نسبة موالت NaOH إلى موالت H 2 C 2 O 4 تطبيق المفاهيم اس تخدم عدد موالت حمض األوكس اليك التي قمت بحس ابها في السؤال 1 ونسبة الموالت في السؤال 2 لتحديد عدد موالت هيدروكسيد الصوديوم.NaOH.4 القيا س وا ستخدام الأرقام حو ل حجم NaOH المستخدم من وحدة ml إلى L ثم حدد عدد موالت NaOH لكل لتر. سج ل نتيجتك كموالرية M في جدول البيانات 1..5 القيا س وا ستخدام الأرقام اس تخدم موالرية محلول NaOH وحجمه المس تخدم ف ي الجزء B لتحديد عدد موالت NaOH المستخدمة لمعايرة حمض اإليثانويك في عينة الخل..6 تطبيق المفاهيم اكتب معادلة التعادل لحمض اإليثانويك.CH 3 COOH ما نسبة موالت هيدروكسيد الصوديوم إلى موالت حمض اإليثانويك وما عدد موالت حمض اإليثانويك في عينة الخل.7 القيا س وا ستخدام الأرقام استخدم موالت حمض اإليثانويك وكتلته المولية لحساب كتلة حمض اإليثانويك في عينة الخل. 40 تجربة - 6

41 .8 القيا س وا ستخدام الأرقام اس تخدم كتلة حمض اإليثانويك والكتلة الكلية لعينة الخل لحس اب النسبة المئوية لحمض اإليثانويك في الخل..9 تحليل الخطاأ احس ب النس بة المئوية للخطأ في النتيجة المختبرية مس تخدم ا القيمة الفعلية )الصحيحة( التي زو دك بها معلمك. استخدم معادلة النسبة المئوية للخطأ: القيمة المقيسة القيمة الصحيحة 100 القيمة الصحيحة نسبة الخطأ المئوية = 10. اشرح األخطاء التي قد تكون ساهمت في حدوث أي اختالف. الكيمياء في واقع الحياة اشرح كيف يمكن استخدام المعايرة في تحديد آثار المطر الحمضي في البيئة اش رح كي ف يمك ن اس تخدام المعاي رة ف ي الفحوصات الطبية 41 تجربة - 6

42 ميل الفلزات اإلى فقد الإلكترونات Electron-Losing Tendencies of Metals تجربة 7 ت س مى الم واد الكيميائي ة التي لها القدرة على اختزال عدد التأكس د لمواد أخ رى بمنحها إلكترون ات العوامل المختزلة. وللعامل المختزل القوي كهروسالبية منخفضة. سوف تقوم في هذه التجربة بمراجعة كهروسالبية فلزات متعددة لذا استعن بالمعلومات المتوافرة لتتوقع القوة النسبية للفلزات بوصفها عوامل مختزلة ثم أجر تجربتين للت حق ق من توقعاتك. الأهداف الم سكلة تتوق ع القوى النسبية كيف تحدد لعدد من الفلزات أي الفلزين أقوى بوصفها عوامل بوصفه عامال مختزلة. ت جر تجربة لتتحق ق مختزال من توق عك. احتياطات ال سالمة المواد والأدوات أنبوب اختبار عدد )3( حامل أنابيب اختبار قلم تخطيط مخبار مدرج سعته 10 ml مخبار مدرج سعته 50 ml ملقط )تشريح( محلول نترات الخارصين ( 2 3 Zn)NO محلول نترات النحاس Cu)NO 3 ( 2 II محلول نترات الماغنسيوم ( 2 3 Mg)NO أشرطة من فلز خارصين Zn أشرطة من فلز النحاس Cu أشرطة من الماغنسيوم Mg قطعتا كالسيوم Ca سلك مواعين أو ورق صنفرة كأس سعتها 250 ml كاشف فينولفثالين قطارة حمض هيدروكلوريك 1.0 M HCl البس النظارة الواقية وارتد معطف المختبر والقفازين دائم ا. محلول الفينولفثالين سا م وقابل لالشتعال فكن حذر ا وال تشعل اللهب عند استعمال المحلول. الكالسيوم مادة ا كلة ومو ذية ألنسجة الجسم. نترات النحاس (II) مادة سام ة. نترات الخارصين مادة مه يجة ألنسجة الجسم. نترات الماغنسيوم مادة مه يجة للجسم والعيون. 42 تجربة - 7

43 ما قبل التجربة.4 ح د د مواق ع الماغنس يوم والكالس يوم والنح اس والخارصي ن على الج دول ال دوري. أي ثالثة من ه ذه الفلزات تق ع في ال دورة نفس ها وأي فلزين يقعان في المجموعة نفسها إذا كانت الكهروس البية لأللومني وم 1.61 وللفضة 1.93 فأي الفلزين أقوى بوصفه عامال مختزال اق رأ التجرب ة كامل ة وك و ن فرضي ة ح ول القوى النس بية للفل زات األربع ة بوصفها عوام ل مختزلة مرتب ة من األقوى إلى األضعف وس جل فرضيتك في المكان المخصص لذلك. لخ ص اإلج راءات الت ي ستس تعملها الختب ار فرضيتك. خطوات العمل الجزء A.4.5 نظ ف أش رطة الخارصي ن والنحاس والماغنس يوم بسلك المواعين أو ورق الصنفرة. ضع ثالثة أنابيب اختبار على حامل األنابيب وعنون كل أنب وب بمحتواه م ن المحالي ل الثالثة: محلول نت رات الخارصي ن محل ول نت رات النح اس II محلول نترات الماغنسيوم. ق س 5 ml م ن م اء الصنب ور باس تعمال المخب ار المدرج واسكبه في أحد أنابيب االختبار. مستعمال قل م التخطي ط ض ع عالمة عند مس توى 5 ml في األنب وب وتخل ص م ن الماء ف ي المغس لة وكر ر الخطوات نفسها مع األنبوبين اآلخرين. ام أل أنابي ب االختب ار الثالثة حتى مس توى 5 ml بالمحاليل التي تمثلها. ضع شريط ا من الخارصين في كل أنبوب اختبار. س جل مالحظاتك في ج دول البيان ات 1 بعد مضي خم س دقائق واصف ا أي أدل ة على حدوث التفاعل وإذا لم يكن هناك تفاعل فسج ل "ال تفاعل". اس كب محتوي ات أنابي ب االختب ار ف ي ال كأس المخصص ة لذل ك. اس تعن بالملقط لرفع أش رطة الخارصي ن من األنابيب واغس لها بالم اء وجف فها بورق التنش يف واغسل أيض ا أنابيب االختبار جيد ا بالم اء وتخل ص م ن المحالي ل المس تعملة كما يخبرك معلمك. كر ر الخطوات) 5 7( مستعمال أشرطة النحاس بدل أشرطة الخارصين ثم استعمل أشرطة الماغنسيوم. الجزء B 1. ض ع 15 ml م ن الم اء المقطر ف ي أنب وب اختبار و 50 ml من الماء المقطر في كأس سعتها 250. ml الفر سية أض ف قطرتين م ن الفينولفثالين إلى الم اء المقطر في كل من أنبوب االختبار والكأس. ضع شريط ا من الماغنسيوم في أنبوب االختبار. اس تخدم ملقط ا لوضع قطعة صغيرة من الكالس يوم في الكأس. راقب التفاعلين مدة 5 دقائق فإذا لم تالحظ حدوث تفاع ل فاكت ب "ال تفاع ل" وض ع األدوات جانب ا وانتظر حتى اليوم اآلتي وانظر مرة أخرى ثم سجل مالحظاتك في جدول البيانات 2. كر ر الخطوات )5-1( مس تعمال 1.0 M HCl بدال من الماء المقطر. 43 تجربة - 7

44 التنظيف والتخل س من النفايات 2. أعد األدوات التي استعملتها إلى أماكنها. 3. اغسل يديك جيد ا قبل ترك المختبر. تخل ص من الفل زات والمحاليل المس تعملة بات باع تعليمات معلمك. Mg(NO 3 ) 2 Zn(NO 3 ) 2 البيانات والمالحظات العنصر جدول البيانات 1 Cu(NO 3 ) 2 Cu Mg Zn العنصر Mg Ca حل ل وا ستنتج جدول البيانات 2 التفاعل مع HCl التفاعل مع H 2 O التوا سل اكتب مع ادالت التفاعالت التي الحظتها جميعه ا وحد د العامل المختزل ف ي كل معادلة وذلك بوضع دائرة حوله. واكتب "ال شيء" في الخطوات التي لم يحدث فيها تفاعل. 2. المالحظة وال ستنتاج تأمل المعادالت التي كتبتها في الجزء B لماذا أضيف الفينولفثالين إلى الماء المقطر 3. تطبيق المفاهيم التفاعالت جميعها التي أجريتها من النوع نفسه فما اسم هذا النوع.4 الت سل سل رت ب الفل زات في الجزء A تبع ا لقو ته ا بوصفها عامال مختزال من األقوى إل ى األضعف. أي الفلزين في الجزء B هو العامل المختزل األقوى 44 تجربة - 7

45 .5 المقارنة اس تخدم نتائ ج الجزأي ن A B واكتب قائم ة بالفلزات األربعة م ن األقوى إلى األضع ف بوصفها عامال مختزال..6 ا ستعمال الأرقام ما كهروس البية الفلزات األربعة التي اس تعملتها في التجربة هل تدعم ه ذه األرقام النتائج التي حصلت عليها في التجربة 7. تف سير البيانات ما الذي كان يمكن فعله للتعبير عن النواتج بصورة كمية في كل تفاعل في الجزء B 8. التوق ع هل تعتقد أن البريليوم أقوى من الماغنسيوم بوصفه عامال مختزال ولماذا 9. المقارنة ابحث عن كهروسالبية كل من البريليوم والخارصين وأيهما أقوى بوصفه عامال مختزال اشرح إجابتك. 0 التوق ع ما كمية هيدروكس يد الصودي وم الذي تركيزه 2 M والتي تلزم لمعادل ة 10 ml من حمض الهيدروكلوريك الذي تركيزه 1.0 M وضح ذلك. 1 تحليل الخطاأ هل دعمت قوى الفلزات األربعة -بوصفها عوامل مختزلة- فرضيت ك اكتب جملة تربط فيها النتائج التي حصلت عليها بفرضيتك. الكيمياء في واقع الحياة 1. ت رى ما سبب شيوع استعمال النحاس في صناعة النحاسيات التي تعرض في الهواء الطلق لماذا ال يوجد الكالسيوم حر ا في الطبيعة يس تعمل فل ز الخارصي ن ع ادة لتغطي ة األجس ام المصنوع ة م ن الحدي د في عملي ة تس مى الجلفنة. ت رى أي الفلزين أكثر نشاط ا فسر إجابتك. 45 تجربة - 7

46 ح ساب اأعداد التاأك سد Determining Oxidation Numbers تجربة 8 يع د تفاع ال األكس دة واالخت زال مهمين جد ا ف ي الكيمياء فهما األس اس لكثير م ن المنتجات والعملي ات بدء ا من البطاري ات إل ى عملية التنف س وعملية البناء الضوئ ي. ولعلك تعرف أن تفاعل األكس دة واالختزال يتضم ن نصف تفاعل أكس دة يت م في ه فقد اإللكترون ات ونصف تفاعل اختزال يحدث فيه كس ب له ذه اإللكترونات. ولكي نس تعمل تفاعالت األكس دة واالخت زال نحتاج إلى تع ر ف ميل األيون ات المتضمنة في أنصاف التفاعالت إلى كس ب اإللكترونات. ويس مى هذا الميل جهد االختزال وتتوافر جداول بجهود االختزال القياس ية لتزويدنا بمعلومات كمية حول حركة اإللكترونات في أنصاف تفاعالت االختزال. وفي هذه التجربة ستس تعمل جهد االختزال إضافة إلى التحليل الوزني في تحديد عدد التأكس د للمواد المتضمنة في التفاعل. المواد والأدوات الم سكلة ورقة ترشيح عدد 2 قمع كأس سعتها 75 ml )عدد 4( سلك نحاس طوله 10 cm )عدد 2( ه ل يمك ن تحديد عدد التأكس د من خ الل تحليل أنصاف التفاعالت وميل اإللكترونات فيها الأهداف ساق تحريك نترات الفضة AgNO 3 ت ستك سف وتحدد كمي ا مي ل العناصر إلى شريط الصق نترات البوتاسيوم KNO 3 اكتساب اإللكترونات. ماء مقطر تحدد عدد التأكسد للمواد الكيميائية. احتياطات ال سالمة البس النظارة الواقية وارتد معطف المختبر والقفازين دائم ا. نترات الفضة مادة كاوية وعالية الس مي ة وتس بب تهيج ا للجلد..4 ما قبل التجربة b. تفاع ل النح اس الصل ب م ع نت رات البوتاس يوم لتكوين نترات النحاس )II( والبوتاسيوم الصلب. اق رأ التجرب ة كامل ة. اعتماد ا على ما درس ته س ابق ا حول النش اط الكيميائ ي أي الك ؤوس ت ظهر دليال عل ى ح دوث تفاعل كيميائ ي وما الم واد التي في الكؤوس بعد التفاعل اكت ب فرضية توض ح كي ف يمكنك أن تح د د عدد التأكس د كما ف ي هذه التجربة وس جلها في المكان المخصص لذلك. 1. اكتب معادالت التفاعالت الكيميائية اآلتية: Ag, K, Cu أكسدة كل من:.a Ag +, K +, Cu 2+ اختزال كل من:.b 2. اكتب المعادلة األيونية النهائية لكل من: a. تفاع ل النحاس الصلب مع نت رات الفضة لتكوين نترات النحاس) II ( والفضة الصلبة. 46 تجربة - 8

47 خطوات العمل زن 4g م ن نترات الفضة وس ج ل الكتل ة بالضبط ثم ضعها في الكأس األولى ورق م الكأس بالرقم 1. زن 4g من نترات البوتاس يوم وس جل الكتلة بالضبط. ثم ضعها في الكأس الثانية ورقم الكأس بالرقم 2. أض ف 20 ml تقريب ا م ن الم اء إل ى ال كأس 1 الت ي تح وي نت رات الفض ة وح رك المحلول حت ى تذوب النترات تمام ا. أض ف 20 ml تقريب ا م ن الم اء إل ى ال كأس 2 الت ي تحوي نترات البوتاسيوم وحر ك المحلول حتى تذوب النترات تمام ا. خذ قطعة صغيرة من الش ريط الالصق واس تعملها في عنون ة قطع األس الك واكت ب Ag على الس لك الذي ستس تعمله م ع نترات الفض ة و K على الس لك الذي ستستعمله مع نترات البوتاسيوم. لف كل قطعة من س لك النحاس ف ي صورة ملف لكي تناسب فتحة القمع وليسهل غمرها في المحلول الذي في الكأس على أن تبقى العالمة التي كتب عليها اس م السلك فقط خارج المحلول. 14. ض ع ورق ة الترش يح الت ي كت ب عليه ا K ف ي قم ع الترشيح وأزل السلك K بحذر وضعه في القمع. 15. ض ع القمع مع س لك النحاس الذي ك ت ب عليه K في كأس أخ رى وارفع س لك النحاس م ن القمع برفق واسكب محتوى الكأس 2 على سلك النحاس بحذر ثم اغسله. 16. ضع س لك النح اس جانب ا حتى يجف ث م انزع ورقة الترشيح من القمع ودعها حتى تجف. 17. ك ر ر الخطوتي ن 14 و 15 باس تعمال س لك النح اس المكت وب علي ه Ag واغس له بمحتوي ات الكأس 1. وات رك كال م ن س لك النح اس وورق ة الترش يح مع البقايا جانب ا لكي تجف. 18. وعندما تجف أوراق الترش يح قس كتلة كل من سلك النح اس وورقة الترش يح )م ع البقايا الممكن ة( التي كتب عليها الحرف K وسج لها. 19. وعندما تجف األوراق قس وسج ل كتلة كل من سلك النح اس وورقة الترش يح )م ع البقايا الممكن ة( التي كتب عليها Ag وسج لها. 20. أكمل الجداول والحسابات. قس كتلة كل قطعة من سلك النحاس وسج لها. الفر سية.7 8. ضع سلك النحاس الذي كتب عليه Ag في الكأس رقم 1 وسلك النحاس الذي كتب عليه K في الكأس 2. كن حذر ا من غمر العالمة التي كتب عليها اس م السلك في المحلول. 9. سج ل الزمن الذي يتم فيه غمر السلك في المحلول. 10. اكت ب Ag على ورقة الترش يح األولى وK على ورقة الترشيح الثانية باستعمال قلم الرصاص. 11. قس كتلة كل ورقة من ورقتي الترشيح وسج لها. 12. اثن كل ورقة ترشيح إلى أرباع إلعدادها للترشيح. 13. ص ف محتوي ات كل كأس بع د م رور 20 دقيقة )من الخطوة 9(. التنظيف والتخل س من النفايات 1. يمكن التخل ص من المحاليل جميعها في المغس لة وسكب الماء بعد ذلك. 2. ويمك ن التخل ص م ن النفاي ات الصلب ة ف ي وعاء النفايات الصلبة أو جمعها إلعادة تدويرها. 3. أعد جميع األدوات إلى أماكنها. 4. نظ ف مكان عملك واغس ل يدي ك جيد ا بالصابون أو المعقم قبل مغادرتك المختبر. 47 تجربة - 8

48 البيانات والمالحظات الكاأ س 1 كتلة نترات الفضة )g( الكتلة االبتدائية لسلك النحاس )g( الكتلة النهائية لسلك النحاس )g( كتلة سلك النحاس التي تفاعلت )g( الكتلة الذرية للنحاس )g/mol( عدد موالت النحاس التي تفاعلت )mol( الكتلة النهائية لورقة الترشيح و Ag كتلة ورقة الترشيح االبتدائية )g( كتلة Ag على ورقة الترشيح )g( الكتلة الذرية للفضة )g/mol( عدد موالت Ag على ورقة الترشيح )mol( ناتج قسمة موالت Ag على موالت Cu المتفاعلة مظهر الكأس 1 بعد مرور 20 دقيقة جدول البيانات 1 البيانات الكاأ س 2 كتلة نترات البوتاسيوم )g( كتلة سلك النحاس االبتدائية )g( كتلة سلك النحاس النهائية )g( كتلة سلك النحاس )g( الكتلة الذرية للنحاس )g/mol( عدد موالت النحاس التي تفاعلت )mol( كتلة ورقة الترشيح والبوتاسيوم )g( كتلة ورقة الترشيح )g( كتلة البوتاسيوم على ورقة الترشيح )g( الكتلة الذرية للبوتاسيوم )g/mol( عدد موالت البوتاسيوم على ورقة الترشيح )mol( ناتج قسمة موالت K على موالت Cu المتفاعلة مظهر الكأس 2 بعد مرور 20 دقيقة جدول البيانات 2 البيانات 48 تجربة - 8

49 التحليل وال ستنتاج 1. جمع البيانات وتف سيرها هل حدث تفاعل في الكأس 1 وفي الكأس 2 2. المقارنة ما نسبة موالت Ag المتكو نة إلى موالت Cu المستهلكة في الكأس 2 تطبيق المفاهيم إذا تطلب اختزال Ag إلكترون ا واحد ا فقط لكل ذرة فم ا عدد اإللكترونات التي فقدتها ذرة Cu لتتأكسد 4. ال ستنتاج ما عدد تأكسد أيونات النحاس في المحلول 5. المالحظة والتف سير فس ر ما يحدث في الكأسين اعتماد ا على معرفتك السابقة عن النشاط الكيميائي 6. تحليل الخطاأ قارن توقعاتك بنتائج التجربة وفس ر وجود أي اختالفات. الكيمياء في واقع الحياة تع د الفضة مادة مهمة في التصوي ر وهذا عائد إل ى تفاع الت األكس دة واالخت زال لبرومي د الفضة في وجود الضوء. 2AgBr + ضوء 2Ag + Br 2 ما المادة التي تتأكسد في هذا التفاعل وما المادة التي تختزل يعتم د مق دار االخت زال عل ى الط ول الموج ي )أو طاق ة( للض وء فالض وء البنفس جي ه و الط ول الموج ي المرئ ي األكثر طاقة وهو يحت اج فقط إلى 15 ثاني ة الخت زال المقدار نفس ه م ن بروميد الفضة ال ذي يتم اختزاله خ الل 5.5 دقائق بواس طة الضوء األصف ر. فلم اذا يس تعمل الض وء األحمر ف ي أكثر الغرف المظلمة 49 تجربة - 8

50 Electrolysis of Water تجربة 9 تحليل الماء كهربائي ا للم اء تركي ب معقد على نحو الفت للنظ ر. ويمكن أن نعده - أله داف التحليل الكهربائي - محل وال مائي ا مكو ن ا من أيون ات - OH و + H. تنج ذب أيون ات + H وتصطف الكتس اب اإللكترونات م ن األنود الذي يملك فائض ا منها. وعلى العكس تمام ا فالكاثود يحتاج إلى اإللكترونات لذا تصطف أيونات - OH لتمنحه اإللكترونات. وللكشف عن وجود غاز الهيدروجين احقن الغاز في محلول من الرغوة أو الصابون لتنتج فقاعات تشتعل بسرعة عند إشعالها بعود ثقاب )أو قداحة طويلة(. وللكشف عن وجود األكسجين أدخل شظية متوهجة في الغاز فتتوهج الشظية فور ا وتشتعل. وستكتشف في هذه التجربة ما يحدث عند مرور التيار الكهربائي في الماء. المواد والأدوات الم سكلة دورق سعته 25 ml كاشف البروموثيمول األزرق الصلب ماذا يحدث عند مرور تيار دورق سعته 100 ml محلول بيكربونات الصوديوم المخفف كهربائي في الماء قطارتان صغيرتان من البولي 10 ml الأهداف بروبلين خل مخفف 10 ml تالح الرقم مطاط جراحي أو أنبوب سليكون جلسرين 1 ml الهيدروجيني ph 5cm سلك نحاسي رفيع 20 cm للماء بالقرب من cm 2 من سلك بالتينيوم أو قلم رصاص حامل حلقي األقطاب. مشبك معدني كربوني تجمع الغ ازات التي علب معجون سليكون تتحرر عن د األقطاب مصدر قدرة مستمر( DC ) بفرق شظايا اشتعال خشبية وتحدد هويتها. قطارتان مدرجتان سعة كل منهما 5 ml جهد 6V, 9V, 12V تكتب م ا اس تنتجته أسالك توصيل لمصدر القدرة )لالستخدام مرة واحدة(. حول تركيب الماء. ساق تحريك زجاجي حقنتان سعة كل منهما 5 ml احتياطات ال سالمة البس النظارة الواقية وارتد معطف المختبر والقفازين دائم ا. احذر اللهب. حذار من ارتداء المالبس الواسعة واربط الشعر الطويل للخلف. ال تضع القط ارات في فمك أبد ا. ما قبل التجربة اكتب معادالت التفاعالت عند كل قطب. اكتب فرضية حول الرقم الهيدروجينيpH عند كل قطب. ما نسبة الغازات التي توقعت مشاهدتها إلى التي الحظتها سج ل فرضي تك في المكان المخصص لذلك. 50 تجربة - 9

51 .5 الجزء B خطوات العمل الجزء A: تركيب الأقطاب وو سلها اقط ع قطع ة من قط ارة بالس تيكية مدرج ة طولها 5 cm وقطعة أخ رى من أنبوب محقن طبي طول.4 cm أدخ ل قطعة من س لك النحاس في قطع ة القطارة المدرجة وصل نهاية الس لك المعدني بنهاية أحد أقط اب البالتيني وم أو الجرافيت كما في الش كل A خط وة.)1( سلك نحا س الشكل A.4 معجون ال سليكون قطب بالت اأو جرافيت خطوة 1 ربط سلك خطوة 2 اإغالق الأقطاب اسحب سلك النحاس والقطب إلى داخل القط ارة. أغل ق نهايت ي قطع ة القط ارة باس تعمال معج ون الس ليكون كما في الشكل A خطوة )2(. فيصبح هذا هو األنود. جه ز األقط اب كم ا ف ي الشكل B والح ظ أن قضي ب البالتيني وم أو الجرافيت ( كما هو ظاهر في الش كل( يعمل عمل األنود. أما الكاثود فهو س لك النح اس المثبت على حافة قطعة القطارة من أعلى والذي يثبت بعد ذلك فوق نهاية الحقنة. ويستعمل المطاط الجراحي لسد الفراغات الموجودة بي ن رأس الحقنة والقط ارة ويمكن اس تعمال طبقتين منه وذلك لضمان إحكام اإلغالق. ويستعمل معجون الس ليكون ف ي إغ الق األن ود للتأك د م ن أن س لك النحاس ليس مكشوف ا في األنود. ض ع 10 ml تقريب ا م ن الم اء ف ي دورق س عته 25. ml ث م أض ف بض ع حبيب ات م ن كاش ف البروموثيمول األزرق الصلب وحر ك المزيج حتى يذوب البروموثيمول األزرق جيد ا. إذا كان لون محلول الكاشف أصفر فأضف إليه محلول بيكربونات الصوديوم المخفف وحركهما جيد ا. استمر ف ي إضافة محل ول البيكربونات م ع التحريك إلى أن يصب ح لون المحلول أخضر. أم ا إذا كان لون محلول الكاش ف أزرق فاتب ع الطريق ة الس ابقة مع اس تعمال محلول الخل المخفف بدل البيكربونات حتى يتحول لون المحلول إلى اللون األخضر. اأنود )من ا طوة 2( قن طبي قن طبي سلك نحا س الشكل B معجون سليكون مطاط جراحي ما سة مطاط جراحي ما س ة اأنود كا ود 51 تجربة - 9

52 رط ب الس طوح الداخلية للحقن ة بقطرات قليلة من الجلسرين. اس تخدم حقنة كل من القطبين لملء أنبوب القط ارة ب 1 ml من الحقنة بمحلول الكاش ف. وتأكد من عدم وجود فقاقيع هواء في كل من القطبين. اغمر القطبي ن في دورق الماء وثبتهما في موقعيهما باس تعمال المش بك المعدن ي الم زدوج والحلق ة المعدنية وحاملها. ص ل مص در الق درة المس تمر )DC( باألقط اب وتذكر أن الكاثود هو القطب الموجب. يج ب أن تبدأ األقطاب بإنتاج الفقاقيع لذا اس حب مكاب س الحق ن من وق ت إلى آخ ر لك ي تتأكد أن الغازات تتجمع في الحقن. الفر سية دع التحليل الكهربائي يس تمر إل ى أن ترى الغازات قد أخذت في التجمع وسجل حجم الغاز المتجم ع عند كل قطب في جدول البيانات 1. التنظيف والتخل س من النفايات تخل ص من المواد بحسب توجيهات معلمك. أعد أدوات المختبر جميعها إلى أماكنها. اغس ل يدي ك فور االنته اء من العم ل بالصابون أو مسحوق التنظيف قبل مغادرة المختبر. البيانات والمالحظات القطب الكهربائي حجم الغاز الرقم الهيدروجيني ph عند القطب )حمضي أو قاعدي( هوية الغاز التحليل وال ستنتاج جدول البيانات 1: القيا سات والمالحظات كاثود )+( أنود )-( قيا س الأرقام وا ستخدامها ما النس بة بين حجم الغاز المتكون عند الكاثود إلى حج م الغاز المتكون عند األنود اكتب إجابتك إلى أقرب عدد صحيح. تطبيق المفاهيم اشرح لماذا تبلغ النسبة هذه القيمة 52 تجربة - 9

53 3. تطبيق المفاهيم هل تأكسد الماء أو اخت زل عند كل من الكاثود واألنود ولماذا 4. التفكير الناقد وضح تغيرات ph التي الحظتها..5 التفكير الناقد اش رح لماذا تم أخذ الحيطة بعدم تعرية س لك النحاس عند األنود ولماذا ل م يؤخذ هذا األمر في الحسبان في حالة الكاثود 6. التوق ع ماذا يمكن أن يحدث لمعدل إنتاج الغاز إذا زادت الفولتية ولماذا 7. التوق ع ماذا يمكن أن يحدث لمعدل إنتاج الغاز إذا ح ر كت األقطاب وق ر ب بعضها إلى بعض ولماذا 8. تحليل الخطاأ كيف يمكنك تحديد أحجام الغاز بدقة وما مصادر الخطأ المحتملة في هذه التجربة الكيمياء في واقع الحياة من التطبيقات المقترحة استعمال التيار الكهربائي الناتج عن الطاقة الشمسية في عملية التحليل الكهربائي للماء. ما ناتج عملية التحليل الكهربائي األكثر نفع ا بوصفه مصدر ا للطاقة اشرح إجابتك. 53 تجربة - 9

54 Electroplating الطالء الكهربائي تجربة 10 للط الء الكهربائي نطاق واس ع من التطبيقات العملية والزخرفية. وس تقيس في هذه التجرب ة كميات يمكن مالحظتها وذلك لتعر ف الطبيعة المجهرية للنحاس. المواد والأدوات الم سكلة جسم فلزي للطالء )مفتاح أو عملة مثقوبة(. م ا ع دد اإللكترون ات التي يكتس بها أيون النح اس في محل ول كبريتات قطعة نحاس قياسها 1 cm 10 cm النح اس من الكاثود ف ي أثناء عملية الطالء الكهربائي الستخدامها أنود ا الأهداف محلول تنظيف تقارن بي ن الكتل ة المفق ودة سلك مواعين من أن ود النحاس والكتلة التي cm 5 من سلك نحاس يكتس بها الجسم المراد طالو ه معر ى قياسه على الكاثود. ملقط صغير تقي س وتس تعمل األرقام في كأس سعتها 100 ml عدد 2 حس اب ع دد اإللكترون ات كأس سعتها 250 ml الت ي يتطلبه ا تحوي ل أي ون هيدروكسيد الصوديوم النحاس في محل ول كبريتات 3M NaOH النحاس إلى ذرة نحاس. احتياطات ال سالمة حمض الكبريتيك 3M H 2 SO 4 محلول طالء موصل للتيار ساق زجاجية صغيرة ميزان رقمي يقيس إلى أقرب 0.01 g مصدر قدرة مستمر DC مل أمبير أميتر مصدر قدرة مستمر V-12 أسالك توصيل للدائرة الكهربائية مشابك فم تمساح عدد 2 ماء مقطر ورق تنشيف البس النظارة الواقية وارتد معطف المختبر والقفازين دائم ا. محلول 3M NaOH قاعدي قوي كما أن محلول H 2 SO 4 حمضي قوي. يجب غسل االنسكابات بكميات كبيرة من الماء ثم معادلتها بالخل المخفف. كما يجب معالجة إصابات العيون بغسلها بالماء الدافي مدة 15 دقيقة بغاسالت العيون ثم استشارة الطبيب فور ا. ما قبل التجربة اكتب معادلة نصف تفاعل الكاثود. اكتب معادلة نصف تفاعل األنود. اقرأ التجربة كاملة واستخدم المعادالت السابقة لكي ترش دك إلى صياغة فرضية ح ول عدد ذرات النحاس المتوق ع فقدانه ا م ن األن ود مقاب ل كل ذرة نح اس تترس ب عل ى الكاث ود وع دد اإللكترون ات )التيار الكهربائ ي( الت ي تتوق ع أن تعب ر الدائ رة الكهربائي ة حتى تترس ب ذرة نحاس واحدة على الكاثود وسج ل فرضيت ك في المكان المخصص لذلك. 54 تجربة - 10

55 خطوات العمل الجزء A نظ ف س طح المفتاح وس طح األنود النحاس ي بس لك المواعين. اغس ل المفتاح واألنود النحاس ي باس تعمال مسحوق التنظيف واشطفهما بماء الصنبور. 3. ص ل المفت اح بس لك نحاس ي م ع ر ى طول ه 5 cm وس وف يس تعمل الحق ا مقبض ا خ الل عمليات الطالء والتنظيف. 4. ض ع 30 ml م ن محل ول 3M NaOH ف ي كأس س عتها 100. ml واغم ر المفت اح واألن ود النحاس ي ف ي المحل ول بض ع دقائ ق ث م أخرجهم ا بالملق ط واغسلهما بالماء المقطر. تحذير: تجنب مالمسة الجلد لهيدروكسيد الصوديوم. 5. ض ع 30 ml م ن محل ول حم ض الكبريتي ك 3M H 2 SO 4 ف ي كأس س عتها 00 ml واغم ر المفتاح واألنود النحاس ي في المحلول بضع دقائق ثم أخرجهم ا بالملقط واغس لهما بالم اء المقطر. تحذير: تجنب مالمسة الجلد لحمض الكبريتيك. الجزء B كاأ س 1. ض ع 200 ml م ن محل ول الط الء ف ي دورق س عته 250. ml ومحل ول الطالء عبارة ع ن محلول كبريتات النحاس أضيف إليه القليل من حمض الكبريتيك. ساق زجاجية سلك نحا س اأمي ال سكل A A م سبك فم التم ساح اأنود نحا سي لول طالء 2. ضع األنود النحاس ي في ال كأس واثن قطعة النحاس وثبته ا عل ى حافة الدورق بمش بك فم التمس اح. انظر الشكل A. 3. عل ق المفت اح في المحلول باس تخدام س لك النحاس وساق زجاجية صغيرة انظر الشكل A. 4. صل م زود الق درة واألميت ر بدائ رة خلية الط الء دون تش غيل م زود القدرة على أن يوص ل األنود عن طريق األميت ر بالنهاي ة الحم راء الموجب ة لم زود الق درة. وس يعمل المفتاح عمل الكاثود بوصله بالنهاية الس البة ( السوداء( لمزود القدرة. 5. دع المعلم يتأكد من سالمة الترتيبات قبل بدء التحليل. 6. ش غل م زود الق درة وع د ل التي ار إل ى 05 A ma) 250). واس مح للتيار الكهربائ ي بالتدفق مدة 5 دقائق لشحن األقطاب. 7. أطفئ مزود القدرة. 8. ارف ع المفت اح واألن ود النحاس ي واغس لهما بالم اء المقطر وجف فهما بورق التنشيف. الجزء C 1. أوج د كتلة األن ود النحاس ي إل ى أق رب )0.001g( وسجل الكتلة في جدول البيانات أوجد كتلة ك ل من س لك النح اس والمفتاح المعلق به إل ى أقرب g وس جل كتلة الكاث ود في جدول البيانات اتب ع الخطوات 5-2 من الج زء B لتجهيز الدائرة دون تشغيل مزود القدرة. 4. نحت اج إل ى معرف ة حقيقتي ن إليج اد الع دد الفعل ي لإللكترون ات التي ت فقد من عل ى المفتاح خالل عملية الطالء هما: ش دة التي ار الكهربائي ومدة س ريانه مع المحافظة على ش دة التي ار ثابتة. ضع مصدر القدرة في وضع التش غيل وس ج ل وقت البدء وعد ل التيار فور ا إلى.05 A 55 تجربة - 10

56 .5.6 حافظ على بقاء س ريان التيار بش دة ثابتة م دة 30 دقيقة تقريب ا ثم أطفئ مزود القدرة وسجل وقت االنتهاء. ارف ع المفت اح واألن ود النحاس ي واغس لهما بالم اء المقطر ثم نشفهما بورق التنشيف. 7. كرر الخطوتين 1 و 2 من الجزء C. الفر سية التنظيف والتخل س من النفايات أعد المحاليل الثالثة إلى أوعيتها الخاصة بها. افصل الدائرة ونظف الكؤوس بالماء وجففها. اغس ل يديك فور ا بالصابون أو بمس حوق التنظيف قبل مغادرة المختبر. البيانات والمالحظات سجل قيمة التيار الذي استخدمته في عملية الطالء الكهربائي جدول البيانات 1 البداية القيا س كتلة األنود النحاسي كتلة المفتاح )الكاثود( الوقت التحليل وال ستنتاج 1. القيا س وا ستخدام الأرقام c. ما الفرق بين الكتلة االبتدائية والكتلة النهائية للمفتاح النهاية الفرق.d الكتل ة الذري ة للنحاس ه ي 63.5 وهذا يعن ي أن كتلة مول واحد م ن النحاس تس اوي g ما عدد موالت النحاس التي ترسبت على المفتاح وضح خطوات الحل متضمنة الوحدات..e اض رب موالت النحاس المترس بة في عدد أفوج ادرو mol) ) 23 atom/ للحص ول على عدد ذرات النحاس التي ترسبت على المفتاح. القيا س وا ستخدام الأرقام a. ما كتلة النحاس التي فقدها األنود النحاسي 56 تجربة - 10

57 b. ما عدد موالت النحاس التي فقدها األنود بي ن خطوات الحل جميعها. c. ما عدد ذرات النحاس التي فقدها األنود 3. المقارنة قارن إجاباتك عن األسئلة 1c/1b/1a بإجاباتك عن األسئلة c/2b/2a.4 ا ستخال س النتائج اس تعن بإجاباتك عن األس ئلة )1-3( على كتابة خالصة حول عالقة عدد الذرات المفقودة من األنود بالذرات المكتسبة من الكاثود..5 القيا س وا ستخدام الأرقام الش حنة الكلية )بالكولوم( التي تعبر أي جزء من الدائرة الكهربائية خالل عملية الطالء الكهربائي تساوي ناتج حاصل ضرب التيار )باألمبير ال بالملي أمبير( في الزمن )بالثواني(. اقسم الشحنة الكلية على ش حنة اإللكت رون )C ( 19- إليجاد العدد الكل ي لإللكترونات التي تعبر أي نقطة ف ي الدائرة الكهربائية مبي ن ا خطوات الحل جميعها..6 المالحظة وال ستنتاج اش رح العالقة بين ع دد اإللكترونات التي تخرج م ن الكاثود وع دد ذرات النحاس التي تترسب على المفتاح..7 كو ن فر سية اكتب جملة تربط نتائجك مع فرضيتك..8 تحليل الخطاأ هل كانت الزيادة في كتلة المفتاح تس اوي تقريب ا الكتلة المفقودة من األنود النحاس ي إذا لم تكن كذلك فما بعض مصادر الخطأ الكيمياء في واقع الحياة 1. اذكر بعض التطبيقات على عملية الطالء الكهربائي. 2. اذكر بعض فوائد الطالء الكهربائي لمادة الفلز 57 تجربة - 10

58 Denaturation تغيير طبيعة البروتين تجربة 11 تع د الرواب ط الهيدروجينية وقوى التجاذب بين الجزيئية من األمور المهمة ف ي المحافظة على التركيب الثالثي األبعاد لبع ض أن واع البروتين ات. فعند انخف اض الرقم الهيدروجين ي ph أو ارتفاع درج ة الحرارة تضعف ه ذه القوى وتكون النتيجة تغير ا في الشكل الثالثي األبعاد للبروتين. إن تغيير طبيعة البروتين من المصطلحات التي تستعمل لوصف التغير في تركيب جزيئات البروتين في المحلول. فزيادة درجة الحرارة أو تقليل الرقم الهيدروجيني ph من الطرائق المس تعملة لتغيير طبيعة البروتين. ومن أش هر األمثلة على تغيير طبيعة البروتين زيادة صالبة البيض عن طريق الغليان في الماء أو القلي. ف ي ه ذه التجرب ة يس تعمل بياض البي ض مثاال عل ى البروتين. وس يتم تغيي ر طبيع ة البروتين ع ن طريق تغيي ر الرقم الهيدروجيني ph أو زيادة درجة الحرارة. الم سكلة ما الذي يحدث للبروتين عندما تتغير طبيعته الأهداف تالح التغير ف ي خواص البروتين بس بب التسخين. تالح التغي ر ف ي خ واص البروتي ن بس بب االنخف اض ف ي الرق م الهيدروجيني.pH المواد والأدوات حمض الكبريتيك 2 M H 2 SO 4 حمض الهيدروكلوريك 2 M HCl الخل األبيض % 5 حمض اإليثانويك هيدروكسيد الصوديوم 2 M NaOH بياض البيض موقد بنزن مخبار مدرج 10 ml ساق تحريك عدد 5 الصقات عدد 6 حامل حلقة شبكة تسخين أنابيب اختبار عدد 6 حامل أنابيب اختبار أعواد ثقاب احتياطات ال سالمة البس النظارة الواقية وارتد القفازين ومعطف المختبر دائم ا. تخل ص من النفايات الكيميائية بحسب إرشادات معلمك. بعض األجسام الساخنة قد ال تبدو ساخنة. أحماض الهيدروكلوريك والكبريتيك والخليك حارقة للجلد. يعد هيدروكسيد الصوديوم مادة كاوية. استعمل القفازين عند التعامل مع بياض البيض. 58 تجربة - 11

59 0 1 2 ما قبل التجربة.4 ما المقصود بتغيير طبيعة البروتين اذكر عاملين يؤدي أي منهما إلى تغيير طبيعة البروتين. ما العامل الضابط في هذه التجربة. اقرأ التجربة كاملة وضع فرضية حول تأثير انخفاض ph أو ارتفاع درجة الح رارة على خواص البروتين. سج ل فرضيتك في المكان المخصص لذلك. خطوات العمل ثب ت الالصق ات على أنابي ب االختبار الس تة. اكتب اس مك عل ى كل أنب وب ورقمها من 1 إل ى 6. ضع األنابيب جميعها في حامل األنابيب. ض ع 2 ml م ن بي اض البي ض ف ي كل أنب وب م ن األنابيب الستة. أض ف 10 ml م ن محل ول 2 M HCl إلى األنبوب رقم 1 وحر ك المزيج جيد ا بساق التحريك. أضف 10 ml من محلول 2 M H 2 SO 4 إلى األنبوب رقم 2 وحر ك المزيج جيد ا بساق التحريك. أض ف 10 ml م ن محل ول الخ ل إل ى األنب وب رقم 3 وحر ك المزيج جيد ا بساق التحريك. أضف 10 ml من محلول 2 M NaOH إلى األنبوب رقم 4 وحر ك المزيج جيد ا بساق التحريك. ض ع األنبوب رق م 5 في حم ام ماء س اخن في حالة الغليان واتركه مدة 5 دقائق. أخرج أنبوب االختبار رقم 5 من حمام الماء الساخن. ض ع 10 ml من الم اء في األنبوب رقم 6. الحظ أن هذا األنبوب يعمل ضابط ا للتجربة. الفر سية الح ظ ما يحدث في كل أنبوب اختبار وس جل هذه المالحظات في جدول البيانات رقم 1. احتف ظ بأنابيب االختبار جميعها ف ي مكان آمن متبع ا توجيهات معلمك. بع د 24 س اعة الحظ م ا يحدث ف ي كل أنبوب ثم سج ل مالحظاتك في جدول البيانات رقم 1. التنظيف والتخل س من النفايات 1. تخل ص من المواد الكيميائية بحسب توجيهات معلمك. 2. ضع األدوات جميعها في أماكنها المناسبة..4 اغسل يديك جيد ا قبل مغادرة المختبر. اعم ل عل ى معادلة الحم ض بكمي ة كافية م ن القاعدة ومعادل ة القاع دة بكمي ة كافية م ن الحم ض وتخل ص منهما في حوض المغسلة. 59 تجربة - 11

60 البيانات والمالحظات رقم اأنبوب الختبار جدول البيانات 1: تح سير البولي ستر المالحظة المبا سرة المعالجة HCl المالحظة بعد ساعة 24 1 H 2 SO 4 2 محلول الخل 3 NaOH التسخين العينة الضابطة التحليل وال ستنتاج المالحظة وال ستدلل ما التغير الذي يظهر على بياض البيض عندما تتغي ر طبيعته 2. المالحظة وال ستدلل أي المواد تسب ب تغير ا دائم ا في مظهر بياض البيض 3. المالحظة وال ستدلل ما نوع التغير في الرقم الهيدروجيني ph الذي يؤد ي إلى تغي ر في طبيعة البروتين 4. المالحظة وال ستدلل كيف يؤثر تغير درجة الحرارة في خواص البروتين 5. التوقع ما الغرض من األنبوب رقم 6 6. ا ستخال س النتائج ما الذي يحدث لخواص البروتين عندما تتغي ر طبيعته.7 ا ستخال س النتائج لماذا سج لت المالحظات مرة ثانية بعد 24 ساعة 60 تجربة - 11

61 .8 تحليل الخطاأ قارن النتائج في هذه التجربة بتوقعات فرضيتك. ما مصادر الخطأ المحتملة التي يمكن أن تؤدي إلى نتائج غير عادية الكيمياء في واقع الحياة اكتش ف الس كان األصلي ون ف ي مناط ق بي رو واإلك وادور أن نق ع األس ماك ف ي عصي ر الحمضي ات ي ؤدي إلى نضجها بطريقة س هلة. لم اذا تنقع األس ماك ف ي محل ول الليمون قبل إعدادها للطهي لم اذا يس ب ب انخف اض الرق م الهيدروجين ي ph لل دم ع دم ق درة الهيموجلوبين ف ي ال دم على نقل األكسجين 61 تجربة - 11

62 الدهون الم سبعة وغير الم سبعة Saturated and Unsaturated Fats تجربة 12 تخزن النباتات والحيوانات الطاقة في روابط المواد الكيميائية لتستعمل فيما بعد. فالطاقة المخزنة في بذور النباتات تستعمل لدع م النمو الس ريع للنباتات الصغيرة بعد عملية االس تنبات. أما الحيوانات فتس تعمل الطاقة المخزن ة عندما تكون المصادر الغذائي ة غي ر كافية أو غير متواف رة. وتختزن المخلوقات الحية الطاقة على ش كل دهون وزيوت عبارة ع ن مخاليط من ثالثي الجليس ريد. وثالثي الجليسريد هو أسترات األحماض الكربوكسيلية ذات السالسل الطويلة والجلسرول. ويتكون كل جزيء من ثالثي الجليسريد من جزيء جلسرول وثالثة جزيئات من األحماض الدهنية. ق د تختل ف صيغة ثالثي الجليس ريد بس بب: )a( تفاوت أطوال سالس ل الحمض الدهن ي بي ن 14 و 24 ذرة كربون. )b( احتمال احتواء ثالثي الجليسريد على ثالثة أحماض دهنية مختلفة. )c( قد تتكون الروابط بين ذرات الكربون المتجاورة من مجموعات من الروابط المفردة و / أو الروابط الثنائية التس اهمية. ويبين الرس م عن اليس ار الصيغة العامة لثالثي الجليس ريد. وتمثل المجموعات R وR ' و" R في هذه الصيغة سالس ل أحماض دهنية قد تتماثل وقد يختلف بعضها عن بعض. توج د رواب ط مفردة فق ط بين ذرات الكربون ف ي الحمض الدهني المش بع. وتدل كلمة "مش بع" على أن كل ذرة م ن ذرات الكربون في السلس لة مرتبطة مع كل ذرات الهيدروجي ن التي يمكن أن ترتبط معها. لذا O CH 2 O C R O CH O C R O CH 2 O C R فالدهون المش بعة تحتوي فقط على سالس ل أحماض دهنية مش بعة. أما الحمض الدهني الذي يحتوي على رابطة ثنائية أو أكثر في السلسلة فيسمى غير مشبع أي أنه يمكن أن يتصل بالسلسلة المزيد من ذرات الهيدروجين. كما تحتوي الدهون غير المشبعة على رابطة ثنائية واحدة في سلسلة الحمض الدهني. وتحتوي الدهون المتعددة الالتشبع على عدة روابط ثنائية. تش كل أحم اض اللوري ك والميريس تك والبالميتك والس تيريك الدهني ة معظم األحم اض الدهنية المش بعة الموجودة في الدهون. أما أحماض األولييك واللينولييك واللينولينك فهي أكثر األحماض الدهنية غير المشبعة توافر ا في الزيوت. والف رق الرئي س بين الزيوت والدهون هو أن الزيوت س ائلة عند درجة حرارة الغرفة في حي ن أن الدهون صلبة عند درجة حرارة الغرفة وتأتي الزيوت - ومنها زيت الزيتون وزيت الذرة - من مصادر نباتية وتحتوي على أحماض دهنية غير مشبعة بش كل رئيس. ولكن الدهون - ومنها الزبد والش حوم - تحتوي على كميات كبيرة من األحماض المش بعة ويتم الحصول عليه ا عموم ا من مص ادر حيوانية. ولألحماض الدهنية المش بعة وغير المش بعة خ واص كيميائية مختلف ة. ويمكن إضافة الهالوجينات بسهولة إلى الدهون التي تحتوي على روابط ثنائية بين ذرات الكربون. ويمكن كتابة التفاعل على النحو اآلتي: I 2 + R-CH = CH-R' R-CHI CHI-R' يستعمل محلول اليود في هذه التجربة للكشف عن عدم التشبع في الدهون وتقدير درجته. ويختفي لون اليود البني المحمر عند إضافة محلول اليود إلى دهن غير مشبع في حين يبقى لون اليود البني المحمر عند إضافة المحلول إلى دهن مشبع. 62 تجربة - 12