الكيمياء العامة - جامعة أسيوط - 2024-2040 (PDF)

‫‪10/21/2024‬‬ ‫الكيمياء العامة‬ ‫د‪.‬ثروت منصور‬ ‫مدرس بقسم الكيمياء – كلية العلوم – جامعة أسيوط‬ ‫قسم الكيمياء (ب) – الدور الخامس – غرفة (‪)517‬‬ ‫المحتويات‬ ‫التاريخ‬...

‫‪10/21/2024‬‬ ‫الكيمياء العامة‬ ‫د‪.‬ثروت منصور‬ ‫مدرس بقسم الكيمياء – كلية العلوم – جامعة أسيوط‬ ‫قسم الكيمياء (ب) – الدور الخامس – غرفة (‪)517‬‬ ‫المحتويات‬ ‫التاريخ‬ ‫الموضوعات‬ ‫‪ 7‬أكتوبر ‪2024‬‬ ‫بنية الذرة ‪ -‬التركيب الذري – فرضيات بنية الذرة‬ ‫األسبوع األول‬ ‫النظرية الذرية الحديثة ‪ -‬األعداد الكمية – االوربتاالت‬ ‫األسبوع الثاني‬ ‫‪ 14‬أكتوبر ‪2024‬‬ ‫الذرية‬ ‫‪ 21‬أكتوبر ‪2024‬‬ ‫التوزيع االلكتروني – الطبيعة المزدوجة لاللكترون‬ ‫األسبوع الثالث‬ ‫‪ 28‬أكتوبر ‪2024‬‬ ‫معادلة شرودنجر الموجية‬ ‫األسبوع الرابع‬ ‫‪ 4‬نوفمبر ‪2024‬‬ ‫الروابط الكيميائية‬ ‫األسبوع الخامس‬ ‫‪ 11‬نوفمبر ‪2024‬‬ ‫إمتحان أعمال السنه‬ ‫األسبوع السادس‬ ‫‪ 18‬نوفمبر‪2024‬‬ ‫أشكال الجزيئات‬ ‫األسبوع السابع‬ ‫‪ 25‬نوفمبر ‪2024‬‬ ‫األحماض والقواعد – تعريف الحمض والقاعدة‬ ‫األسبوع الثامن‬ ‫‪ 2‬ديسمبر ‪2024‬‬ ‫نظرية أرهينوس – نظرية برونستد ولوري – نظرية لويس‬ ‫األسبوع التاسع‬ ‫‪ 9‬ديسمبر ‪2040‬‬ ‫القوى النسبية لالحماض والقواعد – عالقة قوة الحمض‬ ‫األسبوع العاشر‬ ‫بصيغتة البنائية‬ ‫‪2‬‬ ‫‪1‬‬  ‫‪10/21/2024‬‬ ‫بنية الذرة‬ ‫‪3‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪2‬‬  ‫‪10/21/2024‬‬ ‫جوزيف طومسون‬ ‫)‪J.J. Thomson (1856-1940‬‬ ‫‪5‬‬ ‫تجربة طومسون‬ ‫في عام ‪1897‬أوضح طومسون أن أشعة القطب السالبة تتكون من جزيئات مشحونة بشحنة كهربائية‬ ‫ ‬ ‫سالبة‪ ،‬وهي «اإللكترونات»‬ ‫عند تعريض غازالى فرق جهد عالي يالحظ انطالق أشعة ال يمكن رؤيتها بالعين‪ ،‬من الكاثود (المهبط)‬ ‫ ‬ ‫إلى اآلنود (المصعد) محدثة توهجا على جدار أنبوبة التفريغ‬ ‫أثبت طومسون أن هذه ليست أشعة؛ بل هي سيل متصل من الجسيمات سالبة الشحنة‪ ،‬تتأثر بالمجالين‬ ‫ ‬ ‫الكهربي والمغناطيسي‪ ،‬وتنحرف طبقا لشحنتهما‬ ‫منح طومسون جائزة نوبل في عام ‪1906‬‬ ‫ ‬ ‫‪6‬‬ ‫‪3‬‬  ‫‪10/21/2024‬‬ ‫قام طومسون بتعيين النسبة بين شحنة اإللكترون إلى كتلته )‪(e/m‬‬ ‫ ‬ ‫كولوم‪/‬جرام‬ ‫‪e/m for the electron = -1.76 x 108 C/g‬‬ ‫قام مليكان بتعيين شحنة اإللكترون )‪(e‬‬ ‫ ‬ ‫‪Millikan‬‬ ‫‪measured the charge of e- = -1.6 x 10-19 C‬‬ ‫‪7‬‬ ‫‪8‬‬ ‫‪4‬‬  ‫‪10/21/2024‬‬ ‫‪9‬‬ ‫فرضيات بنية الذرة‬ ‫نموذج دالتون‬ ‫نموذج طومسون‬ ‫نموذج رذرفورد‬ ‫نموذج بور‬ ‫النظرية الذرية الحديثة‬ ‫‪10‬‬ ‫‪5‬‬  ‫‪10/21/2024‬‬ ‫دالتون )‪ 1766-1844‬انجلترا(‬ ‫)‪John Dalton (England 1766-1844‬‬ ‫لقد استند دالتون على قانون حفظ الكتلة‪ ،‬وقانون النسب الثابتة كأساس قامت عليه‬ ‫نظريته المشهورة (‪)1808 - 1803‬‬ ‫قانون حفظ المادة أو قانون حفظ الكتلة أو قانون بقاء المادة أو يعرف باسم قانون (الفوازييه‪-‬‬ ‫لومونوسوف) هو قانون ينص على اآلتي عند حدوث أي تفاعل كيميائي فان كتل المواد‬ ‫المتفاعلة تساوي كتل المواد الناتجة عن التفاعل كما أن يذكر أن أي كتلة في نظام مغلق ستبقى‬ ‫ثابتة مهما حدث داخل النظام‪.‬‬ ‫قانون النسب الثابتة أو التركيب المحدد حيث أكمل الفرنسي (بروست) دراسات‬ ‫أنطوان الفوازييه بعد وفاته وتبين له’ أن المركبات تحتوي على نسب ثابتة من‬ ‫العناصر المكونة لها’ والتتغير هذه النسب مهما اختلفت طرق تحضير المركب‪.‬فمثال‬ ‫ملح الطعام النقي سواء حصلنا عليه من مياه البحار أو تم تحضيره من تفاعل كميائي’‬ ‫فإنه يحتوي دائما على ‪ %39,3‬من كتلته الصوديوم و‪ %60,7‬من كتلته كلور‪.‬‬ ‫‪11‬‬ ‫فروض نظرية دالتون الذرية‬ ‫تض ّمنت نظرية دالتون الذرية ستّة بنود أساسيّة هي‪:‬‬ ‫‪.1‬تتألف المواد من حولنا من عناصر صغيرة غير مرئيّة تُدعى ب ّ‬ ‫الذرات‪.‬‬ ‫ذرات العنصر الكيميائي الواحد متشابهة بالشكل والكتلة‪ ،‬بينما تكون‬ ‫‪.2‬تكون ّ‬ ‫ذرات العناصر الكيميائية األخرى‪.‬‬ ‫مختلفة مع ّ‬ ‫ذرات جديدة‪.‬‬‫الذرات أو خلق ّ‬ ‫‪.3‬ال يمكن تدمير ّ‬ ‫لذرات العناصر ال ُمختلفة أن تتفاعل مع بعضها بنسب ثابتة وتتّحد‬ ‫‪.4‬يمكن ّ‬ ‫لتش ّكل مزيجا من ّ‬ ‫الذرات (المركبات)‪.‬‬ ‫لذرات العنصر الكيميائي نفسه أن تتّحد مع بعضها البعض بأكثر من‬ ‫‪.5‬يمكن ّ‬ ‫شكل لتعطي نموذجين أو أكثر من المر ّكبات‪.‬‬ ‫‪.6‬الذرة هي أصغر وحدة ماديّة يمكن أن تُشارك في التفاعالت الكيميائية‪.‬‬ ‫‪12‬‬ ‫‪6‬‬  ‫‪10/21/2024‬‬ ‫نموذج الحلوى بالزبيب لطومسون‬ ‫اقترح طمسون نموذجا للذرة (سمى نموذج الحلوى بالزبيب‬ ‫)‪Plum Pudding Model (1904‬‬ ‫او البرقوق) مفاده إن الذرة عبارة عن كرة مشحونة‬ ‫بكهرباء موجبة موزعة بانتظام ومحشوة باإللكترونات‬ ‫بحيث يساوي مجموع الشحنات السالبة لجميع الكترونات‬ ‫الذرة مقدار الشحنات الموجبة للكرة كلها‪ ,‬أي ان الذرة‬ ‫متعادلة كهربيا‪.‬‬ ‫واستخدم هذا النموذج لتفسير العديد من الظواهر الفيزيائية‬ ‫والكيمائية مثل ترتيب العناصر في الجدول الدوري‬ ‫وموصلية المعادن‪.‬‬ ‫وبالرغم من محدودية هذا النموذج فقد أدى دورا كبيرا في‬ ‫تطور النظرية الذرية الحديثة‪.‬‬ ‫‪13‬‬ ‫نموذج طومسون الذري‬ ‫‪14‬‬ ‫‪7‬‬  ‫‪10/21/2024‬‬ ‫رذرفورد )‪(1871 –1937‬‬ ‫‪15‬‬ ‫‪8‬‬  ‫‪10/21/2024‬‬ ‫تجربة رذرفورد أو تجربه رقاقة الذهب‪1911‬‬ ‫‪17‬‬ ‫تجربة رذرفورد أو تجربه رقاقة الذهب‪1911‬‬ ‫‪18‬‬ ‫‪9‬‬  ‫‪10/21/2024‬‬ ‫تجربة رذرفورد أو تجربه رقاقة الذهب‬ ‫النتيجة المتوقعة طبقا لنموذج طومسون‬ ‫مرور جميع االشعة بانحراف بسيط‬ ‫‪19‬‬ ‫تجربة رذرفورد أو تجربه رقاقة الذهب‬ ‫‪20‬‬ ‫‪10‬‬  ‫‪10/21/2024‬‬ ‫تجربة رذرفورد أو تجربه رقاقة الذهب‬ ‫االستنتاج‬ ‫المشاهدة‬ ‫معظم حجم الذرة فراغ وليست‬ ‫معظم جسيمات الفا نفذت دون‬ ‫مصمتة ‪.‬‬ ‫انحراف‬ ‫جزء كثيف بالذرة ويشغل حجم‬ ‫نسبة قليلة جدا لم تنفذ وارتدت عكس‬ ‫صغير (النواة)‬ ‫مسارها‬ ‫شحنة النواة مشابهة لشحنات‬ ‫نسبة ضئيلة جدا نفذت ثم انحرفت‬ ‫جسيمات الفا لذلك تتنافر معها ‪.‬‬ ‫عن مسارها األصلي‬ ‫‪21‬‬ ‫تحتوي ذرات الذهب على نواة‬ ‫صغيرة وكثيفة في مركز الذرة‬ ‫‪+‬‬ ‫محاطة بفراغ تتواجد فيه‬ ‫االلكترونات‬ ‫نموذج رذرفورد للذرة‬ ‫‪+‬‬ ‫‪22‬‬ ‫‪11‬‬  ‫‪10/21/2024‬‬ ‫ذرة رذرفورد‬ ‫الذرة تشبه المجموعة الشمسية (نواة مركزية يدور حولها على مسافات شاسعة‬ ‫‪.1‬‬ ‫االلكترونات سالبة الشحنة)‬ ‫الذرة معظمها فراغ (ألن الذرة ليست مصمتة وحجم النواة صغير جدا بالنسبة‬ ‫‪.2‬‬ ‫لحجم الذرة)‬ ‫تتركز كتلة الذرة في النواة (ألن كتلة االلكترونات صغيرة جدا مقارنة بكتلة‬ ‫‪.3‬‬ ‫مكونات النواة من البروتونات والنيوترونات)‬ ‫يوجد بالذرة نوعان من الشحنة (شحنة موجبة بالنواة وشحنات سالبة على‬ ‫‪.4‬‬ ‫االلكترونات)‬ ‫الذرة متعادلة كهربيا ألن عدد الشحنات الموجبة (البروتونات) يساوي عدد‬ ‫‪.5‬‬ ‫الشحنات السالبة (االلكترونات)‬ ‫تدور االلكترونات حول النواة في مدارات خاصة‬ ‫‪.6‬‬ ‫يرجع ثبات الذرة إلى وقوع االلكترونات تحت تأثير قوتين متضادتين في االتجاه‬ ‫‪.7‬‬ ‫متساويتين في المقدار هما قوة جذب النواة لاللكترونات وقوة الطرد المركزي‬ ‫الناشئة عن دوران االلكترونات حول النواة‬ ‫‪23‬‬ ‫‪12‬‬