كيمياء الوحدة الاولى PDF

‫كيمياء الوحدة الاولى📖‬ ‫الدرس الأول ‪ :‬الغازات‬ ‫نظرية الحركة الجزيئية ‪ :‬سلوك المادة بالاعتماد على حركة جسيماتها‪ ،‬ولقد وضع هذا النموذج‬ ‫عدة افتراضات حول حجم جسيمات الغاز وحركاتها وطاقتها‬ ‫التصادم المرن ‪:‬لا تفقد الطاقة الحركية ولكنها تنتق...

‫كيمياء الوحدة الاولى📖‬ ‫الدرس الأول ‪ :‬الغازات‬ ‫نظرية الحركة الجزيئية ‪ :‬سلوك المادة بالاعتماد على حركة جسيماتها‪ ،‬ولقد وضع هذا النموذج‬ ‫عدة افتراضات حول حجم جسيمات الغاز وحركاتها وطاقتها‬ ‫التصادم المرن ‪:‬لا تفقد الطاقة الحركية ولكنها تنتقل بين الجسيمات المتصادمة‬ ‫درجة الحرارة ‪:‬مقياسا لمتوسط الطاقة الحركية لجسيمات المادة‬ ‫الانتشار ‪ :‬حركة تداخل المواد معا وقد يكون هذا المصطلح حديثا ; بسبب انتشار جسيمات الغاز‬ ‫من منطقة ذات تركيز عال إلى منطقة ذات تركيز منخفض‬ ‫التدفق‪ :‬عملية ذات صلة بالانتشار ويحدث التدفق عندما يخرج الغاز من خالل ثقب صغير‬ ‫وحدة باسكال ‪:‬وحدة قياس الضغط نسبة للعالم الفرنسي باسكال وقد اشتقت من وحدة‬ ‫قياس القوة نيوتن ‪ ،‬تساوي وحدة باسكال مقدار قوة واحدة نيوتن لكل متر مربع‬ ‫الضغط‪ :‬القوة الواقعة على وحدة المساحة‪ ،‬تبذل جسيمات الغاز ضغطا عندما‪ ،‬تصطدم بجدران‬ ‫الوعاء المحصورة في‪ ،‬ضغط الهواء الجوي ‪ :‬ولما كانت جسيمات الهواء تتحرك في كل اتجاه‬ ‫فإنها تبذل ضغطا في كل الاتجاهات‬ ‫تورشلي ‪ :‬أول من أثبت وجود ضغط للهواء ‪ ،‬وبناء على تجربته يعرف الضغط الجوي بأنه وزن‬ ‫عمود من الزئبق طوله ‪ 76‬سم‬ ‫البارومتر ‪ :‬أداة تستخدم لقياس الضغط الجوي ‪،‬فإن ارتفاع مستوى الزئبق في البارومتر عند‬ ‫سطح البحر يساوي ‪766‬‬ ‫كيمياء الوحدة الاولى‬ ‫‪1‬‬  ‫ي‬ ‫ماذا يحدد ارتفاع الزئبق ‪ :‬قوتين ‪ ،‬الاولى وهي قوة الجاذبية الارضية والتي تتجه إلى الاسفل‪،‬‬ ‫الثانية ‪ :‬قوة المعارضة للجاذبية واتجاهها إلى أعلى ‪ ،‬يتغير ضغط الهواء بتغير درجة الحرارة‬ ‫المانومتر‪ :‬أداة تستخدم لقياس ضغط الهواء المحصور ‪ ،‬يتم إيجاد ضغط الغاز في الدور عن‬ ‫طريق حساب الفرق في ارتفاع مستوى الزئبق في طرفي الباقي‬ ‫قانون دالتون للضغوط الجزيئية ‪ :‬وينص على أن الضغط الكلي لخليط من الغاز يساوي مجموع‬ ‫الضغوط الجزئية للغازات المكونة له‬ ‫لحساب الضغط الكلي لخليط الغازات أضف الضغوط الجزئية إلى كل الغازات معا‬ ‫قانون جراهام‬ ‫تعريفه ‪ :‬قانون جراهام للدفق ينص على أن معدل سرعة تدفق الغاز يتناسب عكسيا مع الجذر‬ ‫التربيعي للكتلة المولية‬ ‫تجربته المرتبطة بالتدفق ‪:‬صمم تجربته بحيث تتدفق الغازات إلى مكان لا توجد فيه مادة ; وقد‬ ‫اكتشف وجود عالقة عكسية بين معدل سرعة التدفق والكتلة المولية للغاز‬ ‫معلومة عن القانون ‪:‬يتناسب معدل انتشار أو تدفق الغاز عكسيا مع الجذر التربيعي للكتلة‬ ‫المولية له‬ ‫الاستفادة من القانون ‪ :‬تعتمد سرعة الانتشار بالدرجة الأولى على كتلة الجسيمات ; حيث تنتشر‬ ‫الجسيمات الخفيفة أسرع من الثقيلة‬ ‫وصف متوسط الطاقة الحركية ‪:‬يمكن وصف متوسط الطاقة الحركية للغازات المختلفة عند‬ ‫درجة الحرارة نفسها‬ ‫معلومة عن القانون ‪:‬إذا تنتشر الجسيمات الثقيلة أبطأ من الجسيمات الخفيفة عند درجة الحرارة‬ ‫نفسها‬ ‫معلومة عن القانون‪ :‬حتى يكون للجسيمات الخفيفة متوسط الطاقة الحركية للجسيمات‬ ‫الثقيلة لا بد أن يكون نفس متوسط سرعاتها المتجهة أكبر‬ ‫الدرس الثاني قوى التجاذب‬ ‫تسمى قوى التجاذب التي تربط بين جسيمات المادة بروابط أيونية وتساهمية وفلزية بقوى‬ ‫الترابط الجزيئية‬ ‫ويقصد بالجزيئية الذرات والأيونات والجزيئات‬ ‫لا تمثل قوى الترابط الجزيئية كافة قوى التجاذب بين الجسيمات ‪ ،‬بل هناك قوى تجاذب أخرى‬ ‫تسمى القوى بين الجزيئات ‪ ،‬وهي قوى بينية تربط بين جسيمات متشابهة‬ ‫كيمياء الوحدة الاولى‬ ‫‪2‬‬  ‫المقارنة بين قوى التجاذب ‪ :‬الأيونية أسس تجاذبها الشحنات السالبة والموجبة‬ ‫التساهمية أسس التجاذب لديها النواة الموجبة والإلكترونات المشتركة‬ ‫الفلزية أسس التجاذب لديها الأيونات الفلزية الموجبة والإلكترونات المتحركة‬ ‫قوى التشتت ‪ :‬وهي قوى تجاذب ضعيفة تنشأ بين الجزيئات غير القطبية ‪ ،‬وتنتج هذه القوى‬ ‫الضعيفة عن إزاحة مؤقتة في كثافة الإلكترونات في السحب الإلكترونية ‪ ،‬ويعرف قوى‬ ‫التشتت أحيانا بقوى لندن‬ ‫لماذا تعرف قوى التشتت بقوى لندن ؟ ‪ :‬نسبة إلى الفيزيائي الألماني الأمريكي فريتز لندن‬ ‫الذي كان أول من وصف هذه القوى‬ ‫ثنائية القطبية ‪ :‬أما الجزيئات القطبية المجاورة فتوجه نفسها بحيث تصطف الشحنات‬ ‫المتعاكسة معا‬ ‫الروابط الهيدروجينية ‪ :‬نوع خاص من القوى الثنائية القطبية وتحدث بين الجزيئات التي تحتوي‬ ‫على ذرة هيدروجين مرتبطة مع ذرة كهروسالبية كبيرة تحتوي على الأقل على زوج واحد من‬ ‫الإلكترونات غير الرابط‬ ‫الرابطة الهيدروجينية ‪ :‬لابد للهيدروجين أن يرتبط إما مع ذرة فلور أو أكسجين أو نيتروجين ;‬ ‫حيث تكون كهروسالبية هذه الذرات كافية لجعل ذرة الهيدروجين ذات شحنة جزيئية موجبة‬ ‫الدرس الثالث ‪ :‬المواد السائلة والصلبة‬ ‫السوائل ‪ :‬نظرية الحركة الجزيئية يمكن تطبيقها على السوائل والمواد الصلبة وبالرجوع إلى‬ ‫نظرية الحركة الجزيئية نجد أن جسيمات السائل لا تبقى في مكان ثابت‬ ‫الميوعة ‪:‬تصنف الغازات والسوائل على أنها موائع ; بسبب قابليتها لالنتشار والانسياب‬ ‫وتنساب السوائل عادة أبطاء من انتشار الغازات عند درجة الحرارة نفسه‬ ‫لماذا تناسب السوائل ابطى من الغازات وذلك نتيجة تدخل القوى بين الجزيئات في عملية‬ ‫الانسياب‪, ،‬ولهذا تكون السوائل أقل ميوعة من الغازات‬ ‫معلومة ‪ :‬السوائل أقل ميوعة من الغازات‬ ‫اللزوجة ‪ :‬هي خاصية تعبر عن مقياس مقاومة السائل للتدفق والانسياب‪ ،‬حيث تكون جسيمات‬ ‫السائل قريبة من بعضها بعضا وحيث أن قوى التجاذب بينها تبطئ من حركتها عندما يتجاوز‬ ‫بعضها بعضا‬ ‫وكيف أحدد لزوجة السائل ‪:‬يمكن تحديد لزوجة السائل من خالل نوع القوى بين الجزيئات وحجم‬ ‫الجسيمات وشكلها ‪ ،‬وإضافة درجة الحرارة‬ ‫معلومة ‪ :‬يجب أن تعرف أنه ليست كل السوائل لزجة ‪ ،‬والسوائل التي ليست لزجة تسمى‬ ‫الميوعة الفائقة‬ ‫كيمياء الوحدة الاولى‬ ‫‪3‬‬  ‫التوتر السطحي ‪ :‬لا يتساوى تأثير القوى بين الجزيئات في جسيمات السائل جميعها‬ ‫تعريف التوتر السطجي ‪ :‬الطاقة الالزمة لزيادة مساحة سطح السائل بمقدار معين‬ ‫التوتر السطحي حركة الجسيمات ‪ :‬الجسيمات الموجودة وسط السائل تنجذب إلى تلك‬ ‫الموجودة فوقها ‪ ،‬وأسفل منها وعلى جانبيها‬ ‫التوتر السطحي والجسيمات في سطح السائل ‪ :‬الجسيمات الموجودة على سطح السائل لا‬ ‫توجد قوة تجاذب من أعلى توازن التي أسفل منها‬ ‫معلومة ‪ :‬لزيادة مساحة السطح لابد للجسيمات الموجودة في الداخل أن تتحرك نحو السطح‬ ‫معلومة ‪: 2‬هذه الظاهرة مقياس لمقدار قوة السحب إلى الداخل بوساطة الجسيمات‬ ‫الموجودة داخل السائل‬ ‫معلومة ‪ : 3‬تسمح ظاهرة التوتر السطحي للعنكبوت بالسير على سطح الماء‬ ‫معلومة ‪ : 4‬تعمل القوى بين الجزيئات تحت سطح الماء على إحداث التوتر السطحي‬ ‫قوى التجاذب ‪ :‬كلما زادت قوى التجاذب بين الجسيمات زاد التوتر السطحي فللماء توتر سطحي‬ ‫عال ; بسبب قدرة جسيماته على تكوين روابط هيدروجينية متعددة‬ ‫عوامل خافضة للتوتر السطحي ‪ :‬المركبات التي تعمل على خفض التوتر السطحي‬ ‫التالصق ‪ :‬قوة تصف الترابط بين الجسيمات المختلفة‬ ‫التماسك ‪ :‬قوة الترابط بين الجسيمات المتامثلة‬ ‫الخاصية الشعرية ‪ :‬أنابيب رفيعة جداو يتحرك الماء فيها‬ ‫وحدة البناء ‪ :‬هي أصغر ترتيب للذرات في الشبكة البلورية يحمل التماثل نفسه ‪ ،‬ووحدة البناء‬ ‫هي نموذج مصغر من البناء الأكبر الكامل‬ ‫مادة صلبة بلورية ‪ :‬مادة ذراتها أو أيوناتها أو جزيئتها مرتبة في شكل هندسي منتظم ضمن‬ ‫إطار يسمى الشبكة البلورية‬ ‫معلومة ‪ :‬توجد قوة الجاذبية بين أي جسمين لهما كتلة وتتناسب طرديا مع حاصل ضرب‬ ‫كتلتهما‬ ‫تصنيف المواد الصلبة البلورية‬ ‫المواد الصلبة الجزيئية ‪ :‬ترتبط الجسيمات في هذه المواد إما بقوى التشتت أو القوى الثنائية‬ ‫القطبية أو الروابط الهيدروجينية‬ ‫المواد الصلبة التساهمية الشبكية ‪ :‬تستطيع ذرات الكربون والسليكون تكوين مواد صلبة‬ ‫تسامية بكية بسبب قدرتها على تكوين روابط تساهمية متعددة‬ ‫كيمياء الوحدة الاولى‬ ‫‪4‬‬  ‫المواد الصلبة الأيونية ‪ :‬تذكر أن كل أيون في المواد الصلبة الأيونية محاط بأيونات معاكسة له‬ ‫في الشحنة ويمكن تحديد شكل البلورة وتركيب الشبكة البلورية من خالل نوع الأيونات ونسبة‬ ‫وجودها إذا تعطي قوى التجاذب بين البلورات هذه المركبات الصالبة ودرجات الانصهار العالية‬ ‫المواد الصلبة الفلزية ‪ :‬إذا الفلزات الصلبة تتكون من أيونات موجبة محاطة ببحر من الاكترونات‬ ‫المتحركة وتتفاوت قوة الروابط الفلزية بين الأيونات الموجبة والإلكترونات من فلز إلى آخر‬ ‫الدرس الرابع ‪ :‬تغيرات الحالة الفيزيائية‬ ‫توجد معظم المواد في ثالث حالات; اعتمادا على درجة الحرارة والضغط وتوجد بعض المواد‬ ‫في الثالث حالات جميعها تحت الظروف الطبيعية‬ ‫من الأمثلة على المواد التي تكون متواجد في الثالث حالات جميعها تحت الظروف الطبيعية ‪:‬‬ ‫الماء‬ ‫درجة الغليان ‪ :‬هي درجة الحرارة التي يتساوي عندها ضغط بخار السائل مع الضغط الخارجي أو‬ ‫الضغط الجوي‬ ‫التبخر السطحي ‪ :‬عندما يحدث التبخر عند سطح السائل فقط ويحدث التبخر لجزيئات الماء على‬ ‫السطح حتى في درجات الحرارة المنخفضة يتولد ضغط على بضغط البخار‬ ‫التبخر ‪ :‬عندما تترك الجسيمات السائل فإنها تدخل في الحالة الغازية‬ ‫وتسمى الحالة الغازية للمواد التي تكون في الحالة السائلة عند درجة حرارة الغرفة بالبخار‬ ‫والتبخر ‪ :‬العملية التي يتحول من خاللها السائل إلى غاز أبو بخار‬ ‫إذا كان التسخين تدريجيا فإن جسيمات سطح السائل تحاول الإفالت والتحول إلى غاز‬ ‫وتذكري أنه الجسيمات عند سطح السائل تكون مرتبطة بعدد أقل من الروابط مقارنة‬ ‫بالجسيمات الموجودة داخل السائل‬ ‫الحرارة هي انتقال الطاقة من جسم درجة حرارته أعلى إلى جسم درجة حراراته أخفض ‪ ،‬تعتمد‬ ‫كمية الطاقة الالزمة لصهر مول واحد من المادة الصلبة على قوة التجاذب بين جسيمات المادة‬ ‫إن درجة الحرارة التي تكون عندها المادة في الحالة السائلة والصلبة هي من الخصائص‬ ‫المميزة للكثير من المواد الصلبة‬ ‫درجة الانصهار ‪ :‬هي المادة الصلبة المتبلورة وهي درجة الحرارة التي تتكسر عندها القوى‬ ‫التي تربط بين جسيمات الشبكة البلورية بعضا ببعض وعندما تتكسر الجزيئات تتحول المادة إلى‬ ‫الحالة السائلة ومن الصعب تحديد درجة الانصهار بشكل دقيق‬ ‫لماذا من الصعب تحديد درجة الانصهار ‪ :‬لأنها تنصهر عند درجات حرارة أعلى من درجات‬ ‫انصهارها المطلوبة وذلك لأن الانصهار لايتم عند درجة حرارة ثابتة بسبب عشوائية تركيبها إذا‬ ‫عندما يبدأ الانصهار تستمر درجة الحرارة بالارتفاع لذلك يصعب تحديد نقطة الإنصهار‬ ‫كيمياء الوحدة الاولى‬ ‫‪5‬‬  ‫الترسب ‪ :‬عكس التسامي ‪ ،‬عملية تحول المادة من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون المرور‬ ‫بالحالة السائلة‬ ‫التجمد ‪ :‬يعرف بأنه درجة الحرارة التي يتحول عندها السائل إلى صلب بلوري ‪ ،‬عكس الانصهار ‪،‬‬ ‫ويصبح إنزلاقها حول بعضها أقل ‪ ،‬تقل سرعتها ‪ ،‬عندما تفقد الجسيمات طاقتها الحركية‬ ‫التكاثف ‪ :‬تتضمن إنتقال الطاقة الحرارية ‪ ،‬تصبح قدرتها على إنشاء الروابط الهيدروجينة أكبر ‪،‬‬ ‫عكس عملية التبخر‪ ،‬تتغير الحالة من البخار إلى السائلة ‪،‬وينتج عن تكوين الروابط الهيدروجينية‬ ‫طاقة حرارية ‪ ،‬عندما تفقد جسيمات المادة الطاقة فإن سرعتها تقل‬ ‫التسامي‪ :‬تحول المادة مباشرة من الحالة الصلبة إلى لحالة الغازية دون المرور بالحالة السائلة‬ ‫إنتاج المطر ‪ :‬يتكون عن طريق مرور الهواء المشبع بالبخار فوق مسطح مائي أو أرض باردة‬ ‫نوى التكاثف ‪ :‬هي جسيمات صلبة صغيرة جداو معلقة في الهواء ‪ ،‬قد تكون هذه الجسيمات‬ ‫غبارا أو سناجا أو رذاذا‬ ‫الانقالب الحراري ‪:‬عندما يستقر الهواء الدفئ في بعض الحالات فوق الهواء البارد‬ ‫قطرات صلبة تتكون عندما يالمس بخار الماء سطح نافذة باردة في الشتاء ‪ :‬الصقيع‬ ‫مخطط الحالة الفيزياء ( الطور)‬ ‫مقدمة ‪ :‬يتحكم متغيران معا في حالة المادة وهما الضغط ودرجة الحرارة ولهذين المتغيرين‬ ‫تأثيرات عكسية على المادة‬ ‫تأثيرات الحرارة والضغط ‪ :‬تعمل زيادة درجة الحرارة مثال على رفع معدل تبخر الماء بينما تعمل‬ ‫زيادة الضغط على رفع معدل تكاثف البخار‬ ‫تعريف مخطط الحالة الفيزيائية ‪ :‬رسم بياني للضغط مقابل درجة الحرارة يوضح حالة المادة‬ ‫تحت الظروف المختلفة من درجة الحرارة والضغط‬ ‫استخداماته ‪ :‬يمكن استخدامه لتخمين حالة الماء عند أي درجة حرارة وضغط‬ ‫النقطة الثالثية ‪ :‬نقطة على الرسم البياني تمثل درجة الحرارة والضغط حيث يوجد عندها الماء‬ ‫في حالاته الثالث معا‬ ‫تعتبر النقطة الحرجة وهي النقطة التي تمثل كال من الضغط ودرجة الحرارة التي ‪ B :‬والنقطة‬ ‫لا يمكن للماء بعدها أن يكون سائل‬ ‫يعني تبين النقطة الحرجة الحرارة والضغط الذين يجعلون الماء ليس بسائل‬ ‫كيمياء الوحدة الاولى‬ ‫‪6‬‬