General Chemistry 3111 Lecture Notes PDF

General Chemistry 3111 ‫‪General Chemistry‬‬ ‫كيمياء عامة‬ ‫صفحة (‪ُ | )1‬ترجمت بواسطة ‪@xFxBot‬‬ Introduction ‫‪Introduction‬‬ ‫مقدمة‬ ‫صفحة (‪ُ |...

General Chemistry 3111 ‫‪General Chemistry‬‬ ‫كيمياء عامة‬ ‫صفحة (‪ُ | )1‬ترجمت بواسطة ‪@xFxBot‬‬ Introduction ‫‪Introduction‬‬ ‫مقدمة‬ ‫صفحة (‪ُ | )2‬ترجمت بواسطة ‪@xFxBot‬‬  What is CHEMISTRY ? It's easy to say chemistry is important because everything is made from chemicals. Chemistry is the study of matter and the changes it undergoes. Chemistry sometimes is called the "central science" because it connects other sciences to each others, such as biology, physics, geology and environmental science. Chemistry is the science that deals with the materials of the universe and the changes these materials undergo. What is CHEMISTRY ? ‫ما هي الكيمياء؟‬ It's easy to say chemistry is important because everything is made from chemicals..‫من السهل القول أن الكيمياء مهمة ألن كل شيء مصنوع من مواد كيميائية‬ Chemistry is the study of matter and the changes it undergoes..‫الكيمياء هي دراسة المادة والتغيرات التي تمر بها‬ Chemistry sometimes is called the "central science" because it connects other sciences to each others, such as biology, physics, geology and environmental science. ‫ مثل علم األحياء والفيزياء‬،‫يطلق على الكيمياء أحياًنا اسم "العلم المركزي" ألنها تربط العلوم األخرى ببعضها البعض‬.‫والجيولوجيا وعلوم البيئة‬ Chemistry is the science that deals with the materials of the universe and the changes these materials undergo..‫الكيمياء هو العلم الذي يدرس المواد الموجودة في الكون والتغيرات التي تمر بها هذه المواد‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬3( ‫صفحة‬  Why is Chemistry Important? 1)Chemistry helps you to understand the world around you. Why does leaves change color in the fall? Why are plants green? What is in soap and how does it clean? 2)A command of chemistry can help keep you safe! You'll know which household chemicals are dangerous to keep together or mix and which can be used safely. 3) Chemistry teaches useful skills. Because it is a science, learning chemistry means learning how to be objective and how to reason and solve problems. Why is Chemistry Important? ‫لماذا الكيمياء مهمة؟‬ 1)Chemistry helps you to understand the world around you..‫) الكيمياء تساعدك على فهم العالم من حولك‬1 Why does leaves change color in the fall? ‫لماذا يتغير لون األوراق في الخريف؟‬ Why are plants green? ‫لماذا النباتات خضراء؟‬ What is in soap and how does it clean? ‫ماذا يوجد في الصابون وكيف يتم تنظيفه؟‬ 2)A command of chemistry can help keep you safe! !‫) يمكن أن يساعد إتقان الكيمياء في الحفاظ على سالمتك‬2 @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬4( ‫صفحة‬ ‫‪You'll know which household chemicals are dangerous to keep together or mix and which can‬‬ ‫‪be used safely.‬‬ ‫ستعرف ما هي المواد الكيميائية المنزلية التي يعد االحتفاظ بها مًع ا أو مزجها أمًر ا خطيًر ا‪ ،‬وما هي المواد التي يمكن‬ ‫استخدامها بأمان‪.‬‬ ‫‪3) Chemistry teaches useful skills.‬‬ ‫‪ )3‬الكيمياء تعلم مهارات مفيدة‪.‬‬ ‫‪Because it is a science, learning chemistry means learning how to be objective and how to‬‬ ‫‪reason and solve problems.‬‬ ‫وألن الكيمياء علم‪ ،‬فإن تعلم الكيمياء يعني تعلم كيف تكون موضوعًيا وكيفية التفكير وحل المشكالت‪.‬‬ ‫صفحة (‪ُ | )4‬ترجمت بواسطة ‪@xFxBot‬‬ 4) Chemistry opens up career options. Chemistry applies to the food industry, retail sales, transportation, art, homemaking... really any type of work you can name. 5) Chemistry is fun! They can glow in the dark, change colors, produces bubbles and change states. ‫‪4) Chemistry opens up career options.‬‬ ‫‪ )4‬الكيمياء تفتح الخيارات الوظيفية‪.‬‬ ‫‪Chemistry applies to the food industry, retail sales, transportation, art, homemaking... really‬‬ ‫‪any type of work you can name.‬‬ ‫تنطبق الكيمياء على صناعة المواد الغذائية‪ ،‬ومبيعات التجزئة‪ ،‬والنقل‪ ،‬والفن‪ ،‬وتدبير المنزل‪...‬في الحقيقة أي نوع من‬ ‫العمل يمكنك تسميته‪.‬‬ ‫!‪5) Chemistry is fun‬‬ ‫‪ )5‬الكيمياء ممتعة!‬ ‫‪They can glow in the dark, change colors, produces bubbles and change states.‬‬ ‫يمكنها أن تتوهج في الظالم‪ ،‬وتغير األلوان‪ ،‬وتنتج فقاعات‪ ،‬وتغير الحاالت‪.‬‬ ‫صفحة (‪ُ | )5‬ترجمت بواسطة ‪@xFxBot‬‬  Chapter-1 Matter: definition and classification ‫‪Chapter-1 Matter: definition and classification‬‬ ‫الفصل األول المسألة‪ :‬التعريف والتصنيف‬ ‫صفحة (‪ُ | )6‬ترجمت بواسطة ‪@xFxBot‬‬  Major Chemistry subdivisions 1. Analytical (qualitative and quantitative) Chemistry: Qualitative Analytical Chemistry: What is a sample of matter composed of? Quantitative Analytical Chemistry: How much “stuff” is in a sample of matter? 2. Physical Chemistry:  The study of the physics involved with chemical changes. Major Chemistry subdivisions ‫أقسام الكيمياء الرئيسية‬ Analytical (qualitative and quantitative) Chemistry: :)‫الكيمياء التحليلية (النوعية والكمية‬ Qualitative Analytical Chemistry: What is a sample of matter composed of? ‫ مما تتكون عينة المادة؟‬:‫الكيمياء التحليلية النوعية‬ Quantitative Analytical Chemistry: How much “stuff” is in a sample of matter? ‫ ما مقدار "األشياء" الموجودة في عينة المادة؟‬:‫الكيمياء التحليلية الكمية‬ Physical Chemistry:   :‫الكيمياء الفيزيائية‬ The study of the physics involved with chemical changes..‫دراسة الفيزياء المتعلقة بالتغيرات الكيميائية‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬7( ‫صفحة‬  Major Chemistry subdivisions 3. Organic Chemistry:  The study of properties and reactions of compounds that  contain Carbon 4. Inorganic Chemistry: The study of properties and reactions of compounds that are not Carbon based 5. Biochemistry:  The study of living systems (Biology + Chemistry) Major Chemistry subdivisions ‫أقسام الكيمياء الرئيسية‬ Organic Chemistry:   :‫الكيمياء العضوية‬ The study of properties and reactions of compounds that   ‫دراسة خواص وتفاعالت المركبات التي‬ contain Carbon ‫تحتوي على الكربون‬ Inorganic Chemistry: :‫الكيمياء غير العضوية‬ The study of properties and reactions of compounds that are not Carbon based ‫دراسة خواص وتفاعالت المركبات التي ال تحتوي على الكربون‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬8( ‫صفحة‬ Biochemistry:   :‫الكيمياء الحيوية‬ The study of living systems (Biology + Chemistry) )‫ كيمياء‬+ ‫دراسة النظم الحية (أحياء‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬8( ‫صفحة‬  Chemistry: The Study of Change Classifying Matter Matter is defined as: Anything that occupies space and has mass Chemistry is the study of matter and the changes that undergoes. The classification of matter include substances, mixtures, elements, and compounds, as well as atoms and molecules. Mass: is a measure of the amount of matter in an object Law of Conservation of Mass: The total mass remains constant during a chemical change (chemical reaction). Chemistry: The Study of Change ‫ دراسة التغيير‬:‫الكيمياء‬ Classifying Matter ‫تصنيف المادة‬ Matter is defined as: Anything that occupies space and has mass ‫ كل ما يشغل حيزًا من الفراغ وله كتلة‬:‫ تعرف المادة بأنها‬ Chemistry is the study of matter and the changes that undergoes..‫ الكيمياء هي دراسة المادة والتغيرات التي تمر بها‬ The classification of matter include substances, mixtures, elements, and compounds, as well as atoms and molecules..‫ وكذلك الذرات والجزيئات‬،‫ تصنيف المادة يشمل المواد والمخاليط والعناصر والمركبات‬ Mass: is a measure of the amount of matter in an object ‫ هي مقياس لكمية المادة الموجودة في الجسم‬:‫ الكتلة‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬9( ‫صفحة‬  Law of Conservation of Mass: :‫ قانون حفظ الكتلة‬ The total mass remains constant during a chemical change (chemical reaction)..)‫تظل الكتلة الكلية ثابتة أثناء التغير الكيميائي (التفاعل الكيميائي‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬9( ‫صفحة‬  Chemistry: The Study of Change States of Matter The Matter can exist in three states: Solid: characterized by rigidity; fixed volume and fixed shape. Particles are closely packed and vibrate about fixed positions Liquid: are less rigid than solids, relatively incompressible fluid; fixed volume, no fixed shape. Assume the shape of their container Particles are not in fixed positions and can move past one another Gas: are fluids, compressible fluid; no fixed volume, no fixed shape. can expand indefinitely Particles are not in fixed positions and can move past one another Chemistry: The Study of Change ‫ دراسة التغيير‬:‫الكيمياء‬ States of Matter ‫حاالت المادة‬ The Matter can exist in three states: :‫يمكن أن توجد المادة في ثالث حاالت‬ Solid: characterized by rigidity; fixed volume and fixed shape..‫ تتميز بالصالبة؛ حجم ثابت وشكل ثابت‬:‫الصلبة‬ Particles are closely packed and vibrate about fixed positions ‫تكون الجسيمات مترابطة بشكل وثيق وتهتز حول مواقع ثابتة‬ Liquid: are less rigid than solids, relatively incompressible fluid; fixed volume, no fixed shape..‫ ال يوجد شكل ثابت‬،‫ وهو سائل غير قابل للضغط نسبًيا؛ حجم ثابت‬،‫ أقل صالبة من المواد الصلبة‬:‫السائل‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬10( ‫صفحة‬ ‫‪Assume the shape of their container‬‬ ‫تفترض شكل الحاوية الخاصة بهم‬ ‫‪Particles are not in fixed positions and‬‬ ‫الجسيمات ليست في مواقع ثابتة و‬ ‫‪can move past one another‬‬ ‫يمكن أن تتحرك الماضية بعضها البعض‬ ‫‪Gas: are fluids, compressible fluid; no fixed volume, no fixed shape.‬‬ ‫الغازات‪ :‬هي الموائع‪ ،‬وهي السوائل القابلة لالنضغاط؛ ال يوجد حجم ثابت‪ ،‬وال شكل ثابت‪.‬‬ ‫‪can expand indefinitely‬‬ ‫يمكن أن تتوسع إلى أجل غير مسمى‬ ‫‪Particles are not in fixed positions and can‬‬ ‫الجسيمات ليست في مواقع ثابتة ويمكن‬ ‫صفحة (‪ُ | )10‬ترجمت بواسطة ‪@xFxBot‬‬ ‫‪move past one another‬‬ ‫تجاوز بعضها البعض‬ ‫صفحة (‪ُ | )10‬ترجمت بواسطة ‪@xFxBot‬‬  Chemistry: The Study of Change Classifying Matter Substance: is a matter that has a definite or constant composition and distinct properties. Example: water, copper, sugar, Oxygen , gold, ethanol, sodium chloride and carbon dioxide. Substances differ from one another in composition and can be identified by their smell, appearance, taste, and other properties. Mixtures contain two or more substances that are mixed together Example: air, steel, soda-cola, saltwater, salad dressing. Mixture don’t have constant composition. Mixtures can be: Homogeneous mixtures Heterogeneous mixtures Chemistry: The Study of Change ‫ دراسة التغيير‬:‫الكيمياء‬ Classifying Matter ‫تصنيف المادة‬ Substance: is a matter that has a definite or constant composition and distinct properties..‫ مادة لها تركيب محدد أو ثابت وخواص مميزة‬:‫ المادة‬ Example: water, copper, sugar, Oxygen , gold, ethanol, sodium chloride and carbon dioxide..‫ الماء والنحاس والسكر واألكسجين والذهب واإليثانول وكلوريد الصوديوم وثاني أكسيد الكربون‬:‫ مثال‬ Substances differ from one another in composition and can be identified by their smell, appearance, taste, and other properties. ‫ وغيرها من‬،‫ وطعمها‬،‫ ومظهرها‬،‫ تختلف المواد عن بعضها البعض في تركيبها ويمكن التعرف عليها من خالل رائحتها‬.‫الخصائص‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬11( ‫صفحة‬  Mixtures contain two or more substances that are mixed together ‫ تحتوي المخاليط على مادتين أو أكثر يتم خلطهما معًا‬ Example: air, steel, soda-cola, saltwater, salad dressing..‫ تتبيلة السلطة‬،‫ المياه المالحة‬،‫ الصودا‬،‫ الفوالذ‬،‫ الهواء‬:‫ مثال‬ Mixture don’t have constant composition..‫ ال يحتوي الخليط على تركيبة ثابتة‬ Mixtures can be: :‫ يمكن أن تكون الخلطات‬ Homogeneous mixtures ‫ مخاليط متجانسة‬ Heterogeneous mixtures ‫ مخاليط غير متجانسة‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬11( ‫صفحة‬  Chemistry: The Study of Change Classifying Matter Homogeneous and heterogeneous mixtures A solution of salt in water is a homogeneous mixture or sugar dissolves in water , The sample has a uniform composition throughout Chemistry: The Study of Change ‫ دراسة التغيير‬:‫الكيمياء‬ Classifying Matter ‫تصنيف المادة‬ Homogeneous and heterogeneous mixtures ‫ المخاليط المتجانسة وغير المتجانسة‬ A solution of salt in water is a homogeneous mixture or sugar dissolves in water , The sample has a uniform composition throughout ‫ وتكون العينة ذات تركيب موحد في جميع‬،‫محلول الملح في الماء عبارة عن خليط متجانس أو سكر يذوب في الماء‬ ‫أنحاءها‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬12( ‫صفحة‬  Chemistry: The Study of Change Classifying Matter Noodle soup is a heterogeneous mixture Materials are not uniformly dispersed over the whole sample Chemistry: The Study of Change Classifying Matter ‫ دراسة تغير تصنيف المادة‬:‫الكيمياء‬ Noodle soup is a heterogeneous mixture Materials are not uniformly dispersed over the whole sample ‫ وال تتوزع المواد بشكل موحد على العينة بأكملها‬،‫حساء المعكرونة عبارة عن خليط غير متجانس‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬13( ‫صفحة‬  Chemistry: The Study of Change Any type of mixture, can be created and then separated by physical means into pure component. Solution: is a homogeneous mixture and its components called : Solute: it is the existent substance in a low quantity. Solvent: it is the existent substance in a high quantity. Chemistry: The Study of Change ‫ دراسة التغيير‬:‫الكيمياء‬ Any type of mixture, can be created and then separated by physical means into pure component..‫ يمكن تحضير أي نوع من المخاليط ومن ثم فصله بالوسائل الفيزيائية إلى مكون نقي‬ Solution: is a homogeneous mixture and its components called : : ‫ هو مخلوط متجانس ومكوناته تسمى‬: ‫ المحلول‬ Solute: it is the existent substance in a low quantity.. ‫ هو المادة الموجودة بكمية قليلة‬: ‫ المذاب‬ Solvent: it is the existent substance in a high quantity.. ‫ هو المادة الموجودة بكمية عالية‬: ‫ المذيب‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬14( ‫صفحة‬  Chemistry: The Study of Change Elements and their Atoms A substance : can either Element or a Compound Element: A substance that cannot be decomposed into simpler substances by any chemical reaction. Element is a substance made of same type of atoms, There are only 118 (so far) known elements 90 elements are found in nature, the rest have been made in the laboratory. Example of elements: Chemistry: The Study of Change Elements and their Atoms A substance : can either Element or a Compound ‫ يمكن أن تكون عنصرًا أو مركبًا‬:‫ دراسة العناصر المتغيرة وذراتها المادة‬:‫الكيمياء‬ Element: A substance that cannot be decomposed into simpler substances by any chemical reaction..‫ المادة التي ال يمكن أن تتحلل إلى مواد أبسط منها بأي تفاعل كيميائي‬:‫العنصر‬ Element is a substance made of same type of atoms, ،‫العنصر هو مادة مكونة من نفس النوع من الذرات‬ There are only 118 (so far) known elements.)‫ عنصًر ا معروًفا (حتى اآلن‬118 ‫ ال يوجد سوى‬ 90 elements are found in nature, the rest have been made in the laboratory..‫ والباقي تم تصنيعه في المختبر‬،‫ عنصرًا في الطبيعة‬90 ‫ تم العثور على‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬15( ‫صفحة‬ ‫‪Example of elements:‬‬ ‫مثال على العناصر‪:‬‬ ‫صفحة (‪ُ | )15‬ترجمت بواسطة ‪@xFxBot‬‬  Chemistry: The Study of Change Compounds and Molecules A molecule is formed when two or more atoms join, together Molecules chemically (similar or H2 O2 different). Compounds A compound is a molecule that CH4 NaCl contains at least two CaCl2 different elements. All compounds are molecules but not all molecules are compounds. Chemistry: The Study of Change ‫ دراسة التغيير‬:‫الكيمياء‬ Compounds and Molecules ‫المركبات والجزيئات‬ Molecules ‫الجزيئات‬ A molecule is formed when two or more atoms join, together chemically (similar or different)..)‫يتشكل الجزيء عندما تتحد ذرتان أو أكثر مًع ا كيميائًيا (متشابهة أو مختلفة‬ Compounds CH4 NaCl CaCl2 CH4 NaCl CaCl2 ‫مركبات‬ A compound is a molecule that contains at least two different elements..‫المركب هو جزيء يحتوي على عنصرين مختلفين على األقل‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬16( ‫صفحة‬ All compounds are molecules but not all molecules are compounds..‫جميع المركبات هي جزيئات ولكن ليست كل الجزيئات مركبات‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬16( ‫صفحة‬  Chemistry: The Study of Change Compounds A CHEMICAL COMPOUND is a substance composed of atoms of two or more different elements. H2O or CO2 A combination of atoms represents a MOLECULE or ION, which is characteristic for each compound Molecules or ions are composed of atoms in fixed and definite proportions Compounds have properties which are different than properties of elements they are made from Chemistry: The Study of Change ‫ دراسة التغيير‬:‫الكيمياء‬ Compounds ‫مجمعات سكنية‬ A CHEMICAL COMPOUND is a substance composed of atoms of two or more different elements..‫ المركب الكيميائي هو مادة مكونة من ذرات عنصرين مختلفين أو أكثر‬ H2O or CO2 CO2 ‫ أو‬H2O A combination of atoms represents a MOLECULE or ION, which is characteristic for each compound ‫ مجموعة الذرات تمثل الجزيء أو األيون الذي يميز كل مركب‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬17( ‫صفحة‬  Molecules or ions are composed of atoms in fixed and definite proportions ‫ تتكون الجزيئات أو األيونات من ذرات بنسب ثابتة ومحددة‬ Compounds have properties which are different than properties of elements they are made from ‫ المركبات لها خصائص تختلف عن خصائص العناصر التي تتكون منها‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬17( ‫صفحة‬  Chemistry: The Study of Change Compounds EXAMPLE: Sodium (metal) and chlorine (gas) will react to produce sodium chloride NaCl (table salt – colourless, crystalline substance): Chemistry: The Study of Change Compounds EXAMPLE: Sodium (metal) and chlorine (gas) will react to produce sodium chloride NaCl (table salt – colourless, crystalline substance): ‫ (ملح‬NaCl ‫ يتفاعل الصوديوم (المعدن) والكلور (الغاز) إلنتاج كلوريد الصوديوم‬:‫ دراسة مركبات التغيير مثال‬:‫الكيمياء‬ :)‫الطعام – مادة بلورية عديمة اللون‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬18( ‫صفحة‬ Elements and compounds are pure chemical substances found in nature. The difference between an element and a compound is that an element is a substance made of same type of atoms, whereas a compound is made of different elements in definite proportions. Examples of elements include iron, copper, hydrogen and oxygen. Examples of compounds include water (H2O) and salt (Sodium Chloride - NaCl) Elements and compounds are pure chemical substances found in nature..‫العناصر والمركبات هي مواد كيميائية نقية موجودة في الطبيعة‬ The difference between an element and a compound is that an element is a substance made of same type of atoms, whereas a compound is made of different elements in definite proportions. ‫ في حين أن المركب يتكون من‬،‫الفرق بين العنصر والمركب هو أن العنصر هو مادة مصنوعة من نفس النوع من الذرات‬.‫عناصر مختلفة بنسب محددة‬ Examples of elements include iron, copper, hydrogen and oxygen..‫ومن أمثلة العناصر الحديد والنحاس والهيدروجين واألكسجين‬ Examples of compounds include water (H2O) and salt (Sodium Chloride - NaCl) )NaCl - ‫) والملح (كلوريد الصوديوم‬H2O( ‫تشمل أمثلة المركبات الماء‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬19( ‫صفحة‬  Chemistry: The Study of Change Compounds A CHEMICAL FORMULA shows the composition of a compound It features the relative numbers of different types of atoms EXAMPLE: NaCl Sodium chloride contains Na the same number of atoms Cl of sodium and chlorine combined in a molecule Chemistry: The Study of Change ‫ دراسة التغيير‬:‫الكيمياء‬ Compounds ‫مجمعات سكنية‬ A CHEMICAL FORMULA shows the composition of a compound It features the relative numbers of different types of atoms ‫ صيغة كيميائية توضح تركيب المركب وتوضح األعداد النسبية ألنواع الذرات المختلفة‬ EXAMPLE: NaCl ‫ كلوريد الصوديوم‬:‫مثال‬ Sodium chloride contains ‫يحتوي على كلوريد الصوديوم‬ the same number of atoms ‫نفس عدد الذرات‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬20( ‫صفحة‬ of sodium and chlorine ‫من الصوديوم والكلور‬ combined in a molecule ‫مجتمعة في جزيء‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬20( ‫صفحة‬ Diagram show classification of Matter Diagram show classification of Matter ‫رسم بياني يوضح تصنيف المادة‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬21( ‫صفحة‬  Chemistry: The Study of Change Physical and chemical properties of matter Substances can be identified by their properties as with as their composition. Color, melting point, and density are physical properties. A physical property : can be measured and observed without changing the composition of a substance. eg, we can measure the melting point of ice by heating a block of ice to convert it to water. Water differs from ice only in appearance and not in composition. This is a physical change. And freeze water to recover ice again. Chemistry: The Study of Change ‫ دراسة التغيير‬:‫الكيمياء‬ Physical and chemical properties of matter ‫الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمادة‬ Substances can be identified by their properties as with as their composition..‫يمكن التعرف على المواد من خالل خصائصها وتركيبها‬ Color, melting point, and density are physical properties..‫اللون ونقطة االنصهار والكثافة هي خصائص فيزيائية‬ A physical property : : ‫خاصية فيزيائية‬ can be measured and observed without changing the composition of a substance..‫يمكن قياسها ومالحظتها دون تغيير في تركيب المادة‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬22( ‫صفحة‬ eg, we can measure the melting point of ice by heating a block of ice to convert it to water..‫ يمكننا قياس درجة انصهار الجليد عن طريق تسخين كتلة من الجليد لتحويلها إلى ماء‬،‫على سبيل المثال‬ Water differs from ice only in appearance and not in composition..‫يختلف الماء عن الجليد فقط في المظهر وليس في التركيب‬ This is a physical change..‫هذا هو التغيير الجسدي‬ And freeze water to recover ice again..‫وتجميد الماء الستعادة الجليد مرة أخرى‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬22( ‫صفحة‬  Of the Other hand , hydrogen gas burns in oxygen gas to form water, describes a chemical property of hydrogen because to observe this property a chemical change is done. Of the Other hand , hydrogen gas burns in oxygen gas to form water, describes a chemical property of hydrogen because to observe this property a chemical change is done. ‫ ويصف الخاصية الكيميائية للهيدروجين ألنه‬،‫ يحترق غاز الهيدروجين في غاز األكسجين لتكوين الماء‬،‫ومن ناحية أخرى‬.‫لمالحظة هذه الخاصية يحدث تغير كيميائي‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬23( ‫صفحة‬  Chemistry: The Study of Change Measurements * The study of chemistry depends heavily on measurements. *Chemists use the measurements to compare the properties of different substances and to assess changes resulting from an experiment. A measured quantity is usually written as a number with an appropriate unit. Examples 20 grams 6.63 × 10–34 joule · seconds Chemistry: The Study of Change Measurements * The study of chemistry depends heavily on measurements..‫ دراسة قياسات التغيير * تعتمد دراسة الكيمياء بشكل كبير على القياسات‬:‫الكيمياء‬ *Chemists use the measurements to compare the properties of different substances and to assess changes resulting from an experiment..‫* يستخدم الكيميائيون القياسات لمقارنة خصائص المواد المختلفة ولتقييم التغيرات الناتجة عن التجربة‬ A measured quantity is usually written as a number with an appropriate unit..‫عادة ما تتم كتابة الكمية المقاسة كرقم بوحدة مناسبة‬ Examples 20 grams 6.63 × 10–34 joule · seconds ‫ جول · ثانية‬34–10 × 6.63 ‫ جرام‬20 ‫أمثلة‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬24( ‫صفحة‬ SI Units In 1960 the General Conference of Weights and Measures, the international authority of units, proposed a revised metric system called international system of units (abbreviated SI. Table 1.2 shows the seven SI base units. All other units of measurements can be derived from these base units. SI units are modified in decimal fashion by a series of prefixes, as shown in table 1.3 SI Units SI ‫وحدات‬ In 1960 the General Conference of Weights and Measures, the international authority of units, proposed a revised metric system called international system of units (abbreviated SI. ‫ نظاًم ا مترًيا منقًح ا يسمى النظام‬،‫ وهو الهيئة الدولية للوحدات‬،‫ اقترح المؤتمر العام لألوزان والمقاييس‬،1960 ‫في عام‬.SI ‫الدولي للوحدات (ُيختصر بـ‬ Table 1.2 shows the seven SI base units..SI ‫ الوحدات األساسية السبع في نظام‬1.2 ‫يوضح الجدول‬ All other units of measurements can be derived from these base units..‫ويمكن استخالص كافة وحدات القياس األخرى من هذه الوحدات األساسية‬ SI units are modified in decimal fashion by a series of prefixes, as shown in table 1.3 1.3 ‫ كما هو موضح في الجدول‬،‫) بطريقة عشرية من خالل سلسلة من البادئات‬SI( ‫يتم تعديل وحدات النظام الدولي‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬25( ‫صفحة‬ Chemistry: The Study of Change ‫‪Chemistry: The Study of Change‬‬ ‫الكيمياء‪ :‬دراسة التغيير‬ ‫صفحة (‪ُ | )26‬ترجمت بواسطة ‪@xFxBot‬‬  Chemistry: The Study of Change femto - f 0.000000000000001 10-15 femtometer fm = 1 x 10-15 m Chemistry: The Study of Change ‫ دراسة التغيير‬:‫الكيمياء‬ femto - - ‫فيمتو‬ f 0.000000000000001 10-15 15-10 0.000000000000001 ‫و‬ femtometer fm = 1 x 10-15 fm = 1 × 10-15 ‫الفيمتومتر‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬27( ‫صفحة‬  Chemistry: The Study of Change Mass and Weight Mass is a measure of the amount of matter in an object Weight: is the force that gravity exerts on an object. Chemistry: The Study of Change ‫ دراسة التغيير‬:‫الكيمياء‬ Mass and Weight Mass is a measure of the amount of matter in an object ‫الكتلة والوزن الكتلة هي مقياس لكمية المادة في الجسم‬ Weight: is the force that gravity exerts on an object..‫ هو القوة التي تؤثر بها الجاذبية على الجسم‬:‫الوزن‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬28( ‫صفحة‬ An apple that falls from a tree is pulled downward by Earth`s gravity. The mass of the apple is constant and does not depend on its location, but its weight does. Chemists are interested in mass, which can be determined with a balance and the process called weighing. The SI unit of mass is kilogram (Kg) 1 Kg = 1000 g = 1 x 103 g An apple that falls from a tree is pulled downward by Earth`s gravity..‫التفاحة التي تسقط من الشجرة تسحبها إلى األسفل بفعل جاذبية األرض‬ The mass of the apple is constant and does not depend on its location, but its weight does..‫ بل على وزنها‬،‫كتلة التفاحة ثابتة وال تعتمد على موقعها‬ Chemists are interested in mass, which can be determined with a balance and the process called weighing..‫ والتي يمكن تحديدها باستخدام الميزان وعملية تسمى الوزن‬،‫يهتم الكيميائيون بالكتلة‬ The SI unit of mass is kilogram (Kg) )Kg( ‫وحدة الكتلة في النظام الدولي للوحدات هي كيلوجرام‬ 1 Kg = 1000 g = 1 x 103g ‫ جم‬103 × 1 = ‫ جم‬1000 = ‫ كجم‬1 @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬29( ‫صفحة‬ Volume V = length x width x height = m x m x m = m3 The SI unite of length is the meter (m), and that of volume is the cubic meter (m3), the cubic centimeter (cm3) and the cubic decimeter (dm3) 1cm3 = ( 1 x 10-2 m )3 = 1 x 10-6 m3 1dm3 = ( 1 x 10-1 m)3 = 1 x 10-3 m3 Another common, non-SI unite of volume is the liter (L) 1L = 1000 ml = 1000 cm3 = 1 dm3 1 mL = 1 cm3. Volume V = length x width x height = m x m x m = m3 The SI unite of length is the meter (m), and that of volume is the cubic meter (m3), the cubic centimeter (cm3) and the cubic decimeter (dm3) 1cm3= ( 1 x 10-2m )3= 1 x 10-6m3 1dm3= ( 1 x 10-1m)3= 1 x 10-3m3 Another common, non-SI unite of volume is the liter (L) 1L = 1000 ml = 1000 cm3 = 1 dm3 ،)‫ وحدة الطول في النظام الدولي للوحدات هي المتر (م‬3‫ = الطول × العرض × االرتفاع = م × م × م = م‬V ‫الحجم‬ x 10-2m 1 ( = 3‫سم‬1 )dm3( ‫ والديسيمتر المكعب‬،)3‫ والسنتيمتر المكعب (سم‬،)3‫ووحدة الحجم هي المتر المكعب (م‬ ‫ وحدة الحجم الشائعة األخرى التي ال تتبع النظام الدولي‬3= 1 x 10-6m3 1dm3= ( 1 x 10-1m)3= 1 x 10-3m3) 3‫ دسم‬1 = 3‫ سم‬1000 = ‫ مل‬1L = 1000 )L( ‫هي اللتر‬ 1 mL = 1 cm3..3‫ سم‬1 = ‫ مل‬1 @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬30( ‫صفحة‬ Density :is the mass of an object divided by its volume m mass , d= The equation for density is density = volume V The SI-derived unit for density is the kilogram per cubic meter ( kg/m3 ). This unit is large for most chemical applications. Therefore, gram per cubic centimeter (g/cm3) and its equivalent, gram per milliliter (g/mL) are used for solid and liquid densities. 1g/cm3 = 1g/mL = 1000kg/m3 31 Density :is the mass of an object divided by its volume The equation for density is density = volume mass , d = m V d = m V , ‫ هي كتلة الجسم مقسومة على حجمه ومعادلة الكثافة هي الكثافة = كتلة الحجم‬: ‫الكثافة‬ The SI-derived unit for density is the kilogram per cubic meter ( kg/m3)..)kg/m3( ‫وحدة الكثافة المشتقة من النظام الدولي للوحدات هي الكيلوجرام لكل متر مكعب‬ This unit is large for most chemical applications..‫هذه الوحدة كبيرة لمعظم التطبيقات الكيميائية‬ Therefore, gram per cubic centimeter (g/cm3) and its equivalent, gram per milliliter (g/mL) are used for solid and liquid densities..‫مل) للكثافات الصلبة والسائلة‬/‫) وما يعادله جرام لكل مليلتر (جم‬3‫سم‬/‫ يتم استخدام جرام لكل سنتيمتر مكعب (جم‬،‫لذلك‬ 1g/cm3= 1g/mL = 1000kg/m3 3 ‫ م‬/ ‫ كجم‬1000 = ‫ مل‬/ ‫ جم‬1 = 3 ‫ سم‬/ ‫ جم‬1 @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬31( ‫صفحة‬ Example 1.1 A piece of gold metal with a mass of 200 g has a volume of 17.6 cm3. Calculate the density of gold. Solution: We are given the mass and volume and asked to calculate the density m d= V Example 1.2 The density of mercury, the only metal is a liquid at room temperature, is 13.6 g/ml. calculate the mass of 7.8 mL of the liquid. Solution: Practical exercise: A piece of platinum metal with a density of 21.5 g/cm3 has a volume of 4.49 cm3 What is its mass? Example 1.1 A piece of gold metal with a mass of 200 g has a volume of 17.6 cm3..3‫ سم‬17.6 ‫ جم وحجمها‬200 ‫ قطعة من معدن الذهب كتلتها‬1.1 ‫مثال‬ Calculate the density of gold..‫احسب كثافة الذهب‬ Solution: We are given the mass and volume and asked to calculate the density ‫ لدينا الكتلة والحجم وطلب منا حساب الكثافة‬:‫الحل‬ Example 1.2 The density of mercury, the only metal is a liquid at room temperature, is 13.6 g/ml..‫مل‬/‫ جم‬13.6 ‫ هي‬،‫ المعدن الوحيد السائل في درجة حرارة الغرفة‬،‫ كثافة الزئبق‬1.2 ‫مثال‬ calculate the mass of 7.8 mL of the liquid..‫ مل من السائل‬7.8 ‫احسب كتلة‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬32( ‫صفحة‬ Solution: Practical exercise: A piece of platinum metal with a density of 21.5 g/cm3 has a volume of 4.49 cm3 What is its mass? ‫ ما كتلتها؟‬3‫ سم‬4.49 ‫ وحجمها‬3‫سم‬/‫ جم‬21.5 ‫ قطعة من معدن البالتين كثافتها‬:‫ تمرين عملي‬:‫الحل‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬32( ‫صفحة‬ Densities of some substances at 25 oC Substances Density (g/cm3 Air 0.001 Ethanol 0.79 water 1.00 Mercury 13.6 NaCl 2.2 Iron 7.9 Gold 19.3 ‫‪Densities of some substances at 25 oC‬‬ ‫كثافات بعض المواد عند ‪ 25‬درجة مئوية‬ ‫‪Substances‬‬ ‫مواد‬ ‫‪Density (g/cm3‬‬ ‫الكثافة (جم‪/‬سم‪3‬‬ ‫‪Air‬‬ ‫هواء‬ ‫‪Ethanol‬‬ ‫اإليثانول‬ ‫‪water‬‬ ‫ماء‬ ‫صفحة (‪ُ | )33‬ترجمت بواسطة ‪@xFxBot‬‬ ‫‪Mercury‬‬ ‫الزئبق‬ ‫‪NaCl‬‬ ‫كلوريد الصوديوم‬ ‫‪Iron‬‬ ‫حديد‬ ‫‪Gold‬‬ ‫ذهب‬ ‫صفحة (‪ُ | )33‬ترجمت بواسطة ‪@xFxBot‬‬  Heat and Temperature Heat and Temperature are not the same thing Temperature is a measure of the intensity of heat in a body 3 common temperature scales - all use water as a reference Heat and Temperature ‫الحرارة ودرجة الحرارة‬ Heat and Temperature are not the same thing ‫ الحرارة ودرجة الحرارة ليسا نفس الشيء‬ Temperature is a measure of the intensity of heat in a body ‫درجة الحرارة هي مقياس لشدة الحرارة في الجسم‬ 3 common temperature scales - all use water as a reference ‫ جميعها تستخدم الماء كمرجع‬- ‫ مقاييس مشتركة لدرجة الحرارة‬3 @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬34( ‫صفحة‬ Temperature: Three temperature scales are currently in use. Their units are ⁰F (degrees Fahrenheit). ⁰C (degrees Celsius), and K (kelvin). The fahrenheit scale, defines the normal freezing and boiling points of water to be 32⁰F and 212⁰F, respectively. The Celsius scale divides the range between the freezing point (0⁰C) and boiling point (100⁰C) of water into 100 degrees. The kelvin is the SI base unite of temperature: it is the absolute temperature scale. Temperature with zero on kelvin ( 0 K ) is the lowest temperature can be attained. The front figure comparing the three temperature scales. Temperature: :‫درجة حرارة‬ Three temperature scales are currently in use..‫ثالثة مقاييس لدرجة الحرارة قيد االستخدام حالًيا‬ Their units are ⁰F (degrees Fahrenheit)..)‫ (درجة فهرنهايت‬⁰F ‫وحداتهم هي‬ ⁰C (degrees Celsius), and K (kelvin)..)‫ (كلفن‬K‫ و‬،)‫ (درجة مئوية‬⁰C The fahrenheit scale, defines the normal freezing and boiling points of water to be 32⁰F and 212⁰F, respectively..‫ درجة فهرنهايت على التوالي‬212‫ درجة فهرنهايت و‬32 ‫يحدد مقياس فهرنهايت نقاط التجمد والغليان الطبيعية للماء بـ‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬35( ‫صفحة‬ The Celsius scale divides the range between the freezing point (0⁰C) and boiling point (100⁰C) of water into 100 degrees..‫ درجة‬100 ‫ درجة مئوية) للماء إلى‬100( ‫ درجة مئوية) ونقطة الغليان‬0( ‫يقسم مقياس مئوية النطاق بين نقطة التجمد‬ The kelvin is the SI base unite of temperature: it is the absolute temperature scale..‫ وهو مقياس درجة الحرارة المطلقة‬:SI ‫الكلفن هو الوحدة األساسية لدرجة الحرارة في نظام‬ Temperature with zero on kelvin ( 0 K ) is the lowest temperature can be attained..‫ كلفن) هي أدنى درجة حرارة يمكن الوصول إليها‬0( ‫درجة الحرارة عند صفر على كلفن‬ The front figure comparing the three temperature scales..‫الشكل األمامي يقارن مقاييس درجة الحرارة الثالثة‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬35( ‫صفحة‬  Heat and Temperature MP water BP water Fahrenheit 32oF 212oF Celsius 0.0oC 100oC Kelvin 273 K 373 K ‫‪Heat and Temperature‬‬ ‫الحرارة ودرجة الحرارة‬ ‫‪MP water‬‬ ‫مياه النائب‬ ‫‪ Fahrenheit 32oF BP water 212oF 100oC‬‬ ‫ فهرنهايت ‪ 32‬درجة فهرنهايت ماء ‪ 212‬درجة فهرنهايت ‪ 100‬درجة مئوية‬ ‫‪373 K‬‬ ‫‪ 373‬ك‬ ‫‪ Celsius‬‬ ‫ درجة مئوية‬ ‫‪0.0oC‬‬ ‫‪ 0.0‬درجة مئوية‬ ‫صفحة (‪ُ | )36‬ترجمت بواسطة ‪@xFxBot‬‬ ‫‪ Kelvin 273 K‬‬ ‫ كلفن ‪ 273‬ك‬ ‫صفحة (‪ُ | )36‬ترجمت بواسطة ‪@xFxBot‬‬ Relationships of the Three Temperature Scales ‫‪Relationships of the Three Temperature Scales‬‬ ‫العالقات بين مقاييس درجة الحرارة الثالثة‬ ‫صفحة (‪ُ | )37‬ترجمت بواسطة ‪@xFxBot‬‬ Kelvin and Centigrade Relationships K = C + 273 o or o C = K - 273 Kelvin and Centigrade Relationships ‫عالقات كلفن والسنتيجراد‬ C 273 or ‫ أو‬273‫ج‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬38( ‫صفحة‬ Example: Convert 211oF to degrees Celsius. Example: Express 548 K in Celsius degrees. o C  K  273 ‫‪Example: Convert 211oF to degrees Celsius.‬‬ ‫مثال‪ :‬تحويل ‪ 211‬درجة فهرنهايت إلى درجة مئوية‪.‬‬ ‫‪Example: Express 548 K in Celsius degrees.‬‬ ‫مثال‪ :‬عّبر عن ‪ K 548‬بالدرجات المئوية‪.‬‬ ‫صفحة (‪ُ | )39‬ترجمت بواسطة ‪@xFxBot‬‬ Example 1.3 a) A certain solder (alloy of Tin & lead) has a melting point of 245⁰C. What is its melting point in degrees Fahrenheit? b) Helium has the lowest boiling points of all the elements at -396⁰F. Convert this temperature to degrees Celsius. c) Mercury, the only metal that exists as a liquid at room temperature, melts at -38.9⁰C , convert its melting point to kelvins. Solution: (a)⁰𝑭 = 1.8 x (⁰C)+ 32 ⁰F (245⁰C x 1.8) + 32⁰F = 473⁰F −396⁰F – 32⁰F (b) = = – 237.8 ⁰c 1.8 c) K = ⁰C + 273,15 = -38.9 + 273.15 = 234.3 K Example 1.3 a) A certain solder (alloy of Tin & lead) has a melting point of 245⁰C..‫ درجة مئوية‬245 ‫ أ) لحام معين (سبيكة من القصدير والرصاص) له نقطة انصهار تبلغ‬1.3 ‫مثال‬ What is its melting point in degrees Fahrenheit? ‫ما هي درجة انصهارها بالدرجة فهرنهايت؟‬ b) Helium has the lowest boiling points of all the elements at -396⁰F..‫ درجة فهرنهايت‬396- ‫ب) يتمتع الهيليوم بأقل نقطة غليان بين جميع العناصر عند‬ Convert this temperature to degrees Celsius..‫تحويل درجة الحرارة هذه إلى درجة مئوية‬ c) Mercury, the only metal that exists as a liquid at room temperature, melts at -38.9⁰C , convert its melting point to kelvins. ‫ ويحول نقطة‬،‫ درجة مئوية‬38.9- ‫ ينصهر عند‬،‫ المعدن الوحيد الموجود كسائل في درجة حرارة الغرفة‬،‫ج) الزئبق‬.‫انصهاره إلى كلفن‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬40( ‫صفحة‬ Solution: :‫حل‬ (a)⁰𝑭 = 1.8 x (⁰C)+ 32 ⁰F (245⁰C x 1.8) + 32⁰F = 473⁰F ⁰𝑭 = 1.8 x (⁰C)+ 32⁰F (245⁰C x 1.8) + 32⁰F = 473⁰F)‫(أ‬ (b) =−396⁰F – 32⁰F 1.8 396⁰F – 32⁰F 1.8−= )‫(ب‬ = –237.8 ⁰c ‫ درجة مئوية‬237.8– = c) K = ⁰C + 273,15 = -38.9 + 273.15 = 234.3 K ‫ ك‬⁰C + 273,15 = -38.9 + 273.15 = 234.3 = ‫ج) ك‬ @xFxBot ‫) | ُترجمت بواسطة‬40( ‫صفحة‬