كيمياء نظري ١.pdf

Imam Jaafar AL-Sadiq University /Kirkuk Dept. of Medical Lab. Technique Dr.Hussein Abood Idham ‫كيمياء نظري املحاضرة االولى‬ General Chemistry- 1st stage 20...

Imam Jaafar AL-Sadiq University /Kirkuk Dept. of Medical Lab. Technique Dr.Hussein Abood Idham ‫كيمياء نظري املحاضرة االولى‬ General Chemistry- 1st stage 2022- 2023 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Lecture 1 ‫ أنواع الروابط ورقم الكتلة‬،‫ الجدول الدوري‬،‫ املادة‬،‫الذرة‬ Atom , Matter , Periodic table ,types of bonds and Mass number Chapter outline ‫مخطط الفصل‬ 1.1.Chemistry ‫ كيمياء‬.1.1 1.2.Analytical chemistry.‫ الكيمياء التحليلية‬.1.2 1.3.Matter ‫ مسألة‬.1.3 1.4.Mass ‫ كتلة‬.1.4 1.5.Mixtures ‫ مخاليط‬.1.5 1.6.Measurement ‫ قياس‬.1.6 1.7.Atoms ‫ ذرات‬.1.7 1.8.Atomic Number ‫ الرقم الذري‬.1.8 ‫ رقم الكتلة‬.1.9 1.9.Mass number ‫ الجدول الدوري‬.1.10 1.10.The Periodic Table ‫الدوري‬ 1.11.Chemical Bond ‫ الرابطة الكيميائية‬.1.11 1.12.Electronegativity (EN) ‫ السلبية الكهربائية‬.1.12 (EN) 1.13.Ionization energy (Ei) (Ei) ‫ طاقة التأين‬.1.13 1.14.Electron affinity (Eea) ‫لكترون‬K‫ تقارب ا‬.1.14 1.15.Isotopes (Eea) ‫ النظائر النظائر‬.1.15 Imam Jaafar AL-Sadiq University /Kirkuk Dept. of Medical Lab. Technique :‫ الكيمياء‬.1.1 Dr.Hussein Abood Idham ‫أو‬/‫ادة و‬,‫سألة وكيفية تفاعلها مع ا‬,‫الكيمياء هي علم يتعامل مع ا‬ ‫ @ن‬،‫ركزية‬,‫ غالبا ما تسمى الكيمياء بالعلوم ا‬.‫الطاقة ا@خرى‬ ‫ب الفيزياء والجيولوجيا‬Q‫علومات ا@ساسية للكيمياء مهمة جدا لط‬,‫ا‬ ‫ إنه أمر أساسي‬،‫ في الواقع‬.‫واد ا@خرى‬,‫والبيولوجيا والعديد من ا‬ ‫ سنعيش حياة أقصر في ما نعتبره ظروفا‬،‫لطريقة حياتنا؛ بدونها‬ General Chemistry- 1st stage ‫ بدون أجهزة الكمبيوتر والسيارات والكهرباء وا@قراص‬،‫بدائية‬ ‫دمجة والعديد من وسائل الراحة اليومية ا@خرى التي أثيرت العديد‬,‫ا‬ 2022- 2023 :‫من فروع الكيمياء مثل‬ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1.1.Chemistry: Chemistry is a science deals with, the matter and how it interacts with other matter and/or energy. Chemistry is often called the central science, because the basic information of chemistry is very important for students of physics, geology, biology, and many other subjects. Indeed, it is central to our way of life; without it, we would be living shorter lives in what we would consider primitive conditions, without computers, automobiles, electricity, CDs, and many other everyday conveniences many ‫ فرع الكيمياء املعني بتحديد املواد املوجودة‬:‫ الكيمياء التحليلية‬.1.2 branches of chemistry raised such as:.‫في العينة‬ 1.2.Analytical chemistry: The branch of chemistry that is concerned with the identification of substances present in sample. 1.3.Matter: Anything that has mass and occupies space can exist in one of three ‫ يمكن أن يوجد أي شيء له كتلة ويحتل مساحة في واحدة من‬:‫ املادة‬.1.3 states: Solid, liquid, or gas..‫ الصلبة أو السائلة أو الغازية‬:‫ثالث حاالت‬ 1.3.1.Solid state: Have both a definite shape and a definite volume. 1.3.2.Liquid state: Has a definite volume but no definite shape. It conforms to the shape of its container. 1.3.3.Gases:At the macroscopic level, has neither a definite shape nor volume. ‫ لها شكل محدد‬:‫ة‬It ‫لصلب‬expands ‫ الحالة ا‬.1.3.1.‫وحجم محدد‬ to fill its container. ‫ لها حجم محدد‬:‫ الحالة السائلة‬.1.3.2 1.4.Mass: is defined as the amount of matter in an object. ‫ إنه يتوافق‬.‫ولكن ال يوجد شكل محدد‬.‫مع شكل حاويته‬ ‫ على املستوى‬:‫ الغازات‬.1.3.3.‫ ليس لها شكل محدد وال حجم‬،‫العياني‬ ‫إنه يتوسع‬.‫مللء حاويتها‬ ‫ يتم تعريفها على أنها كمية‬:‫ الكتلة‬.1.4.‫املادة في الجسم‬  ‫ هي حلول‬:‫تجانسة‬-‫ الحلول ا‬.1.5.1 ‫ذات تكوين وخصائص موحدة في‬ ‫ثال‬-‫ على سبيل ا‬.‫جميع أنحاء الحل‬ ‫فنجان من القهوة والعطور وشراب‬ Imam Jaafar AL-Sadiq University /Kirkuk ‫لح أو السكر في‬-‫السعال ومحلول ا‬.‫ وما إلى ذلك‬،‫اء‬-‫ا‬ Dept. of Medical Lab. Technique ‫ هي‬:‫تجانسة‬-‫ الحلول غير ا‬.1.5.2 ‫حلول ذات تكوين وخصائص غير‬ ‫ محلول‬.‫موحدة في جميع أنحاء الحل‬ ‫اء ومسحوق‬-‫اء وا‬-‫من الزيت وا‬ ‫ وما‬،‫اء والرمل‬-‫الطباشير ومحلول ا‬.‫إلى ذلك‬ Dr.Hussein Abood Idham ‫ قياس‬.1.6 ‫ ولكن إذا أردنا أن تكون‬.‫الكيمياء هي علم تجريبي‬ ‫ فيجب أن نكون قادرين على‬،‫تجاربنا قابلة للتكرار‬ - ‫واد التي نعمل معها بشكل كامل‬L‫وصف ا‬.‫كمياتها وأحجامها ودرجات حرارتها وما إلى ذلك‬ ‫تطلبات في الكيمياء هو‬L‫ فإن أحد أهم ا‬،‫وبالتالي‬ ‫ بموجب اتفاق دولي‬.‫شياء‬Y‫أن لدينا طريقة لقياس ا‬ ‫ يستخدم العلماء في جميع‬،1960 ‫أبرم في عام‬ General Chemistry- 1st stage ‫ن النظام الدولي للوحدات للقياس؛‬b‫أنحاء العالم ا‬.‫وحد‬L‫ للنظام الدولي الفرنسي ا‬SI ‫ويختصر‬ ‫ الذي يستخدم في‬،‫تري‬L‫استنادا إلى النظام ا‬ 2022- 2023 ‫جميع البلدان الصناعية في العالم باستثناء‬ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ‫ على سبع‬SI ‫ يحتوي نظام‬،‫تحدة‬L‫يات ا‬j‫الو‬ ‫وحدات أساسية‬ 1.5.Mixtures: A mixture is composed of two or more substances, but they are not :‫ مخاليط‬.1.5 chemically combined..‫ يتم دمجهما كيميائيا‬0 ‫ ولكن‬،‫ أو أكثر‬8‫يتكون الخليط من مادت‬  Homogenous and Heterogeneous Solutions ! ‫حلول متجانسة وغير متجانسة‬ 1.5.1.Homogeneous solutions: are solutions with uniform composition and properties throughout the solution. For example a cup of coffee, perfume, cough syrup, a solution of salt or sugar in water, etc. 1.5.2.Heterogeneous solutions: are solutions with non-uniform composition and properties throughout the solution. A solution of oil and water, water and chalk powder and solution of water and sand, etc. 1.6.Measurement Chemistry is an experimental science. But if our experiments are to be reproducible, we must be able to describe fully the substances we’re working with— their amounts, volumes, temperatures, and so forth. Thus, one of the most important requirements in chemistry is that we have a way to measure things. Under an international agreement concluded in 1960, scientists throughout the world now use the International System of Units for measurement; abbreviated SI for the French System International unites. Based on the metric system, which is used in all industrialized countries of the world except the United States, the SI system has seven fundamental units  Imam Jaafar AL-Sadiq University /Kirkuk Dept. of Medical Lab. Technique Dr.Hussein Abood Idham General Chemistry- 1st stage 2022- 2023 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- The Seven Fundamental SI Units of Measure ‫الكمية املادية‬ Physical Quantity Name of Unit ‫اسم الوحدة‬ Abbreviation Mass gram g Length Meter M Temperature Kelvin K Amount of substance Mol Mol Time Second S Electric current Ampere A Luminous intensity Candela Cd One problem with any system of measurement is that the sizes of the units sometimes turn out to be inconveniently large or small. For this reason, SI units are modified through the use of prefixes when they refer to either smaller or larger quantities. Thus, the prefix mille means one-thousandth, and a millimeter (mm) is 1/1000 of 1 meter. 1.7.Atoms: Atoms meaning indivisible the ultimate building blocks of matter. The final division of matter such as graphite results in atoms of the element carbon. What are atoms comprised of? 1.7.1.Neutron: Electrically neutral, found in nucleus, have mass. 1.7.2.Protons: Positively charged, found in nucleus, have mass. 1.7.3.Electrons: Negatively charged, encircle the nucleus, do not have mass. ‫ من‬SI ‫ يتم تعديل وحدات‬،‫ لهذا السبب‬.‫تتمثل إحدى مشاكل أي نظام قياس في أن أحجام الوحدات تتحول أحيانا إلى كبيرة أو صغيرة بشكل غير مريح‬.‫ متر‬1 ‫ من‬1/1000 ‫ واملليمتر )مم( هو‬،‫ فإن البادئة ميل تعني ألف‬،‫ وبالتالي‬.‫خالل استخدام البادئات عندما تشير إما إلى كميات أصغر أو أكبر‬.‫ يؤدي التقسيم النهائي للمادة مثل الجرافيت إلى ذرات عنصر الكربون‬.‫ الذرات تعني اللبنات األساسية النهائية للمادة غير قابلة للتجزئة‬:‫ الذرات‬.1.7 ‫ما الذي تتكون منه الذرات؟‬.‫ له كتلة‬،‫ موجود في النواة‬،‫ محايد كهربائيا‬:‫ النيوترون‬.1.7.1.‫ لها كتلة‬،‫ املوجودة في النواة‬،‫ املشحونة إيجابيا‬:‫ البروتونات‬.1.7.2.‫ ليس لها كتلة‬،‫ تطوق النواة‬،‫ مشحونة سلبا‬:‫ اإللكترونات‬.1.7.3 Imam Jaafar AL-Sadiq University /Kirkuk Dept. of Medical‫ت؟‬Lab. ‫صف الذرا‬Technique ‫كيف ن‬ ‫نحدد ذرات مختلفة بناء على عدد كل مكون من مكوناتها‬.‫الثالثة النيوترونات والبروتونات واإللكترونات‬ Dr.Hussein Abood Idham ‫كل ذرة لديها عدد فريد من البروتونات‬. General Chemistry- 1st stage ‫كترونات يساوي عدد‬2022- ‫ عدد اإلل‬.‫ايدة‬2023 ‫الذرات )عادة( مح‬.‫البروتونات‬ -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------.‫تصف الكتلة الذرية مجموع البروتونات والنيوترونات‬ ‫ الرقم الذري‬.1.8 ‫تختلف العناصر عن بعضها البعض وفقا لعدد البروتونات‬.(Z) ‫ وهي قيمة تسمى العدد الذري للعنصر‬،‫في ذراتها‬ ‫ رقم الكتلة‬.1.9 ‫العدد اإلجمالي للنيوترونات والبروتونات املوجودة في نواة‬.‫ذرة عنصر ما‬ ‫ عدد النيوترونات‬+ (Z) ‫( = عدد البروتونات‬A) ‫الكتلة رقم‬ (n) How do we describe atoms? We define different atoms based upon the number of each of their three components Neutron, Protons, Electrons.  Each atom has a unique number of protons. Atoms are (usually) neutral. The number of electrons equals the number of protons. The atomic mass describes the sum of protons and neutrons. 1.8.Atomic Number Elements differ from one another according to the number of protons in their atoms, a value called the element’s atomic number (Z). 1.9.Mass number The total number of neutrons and protons present in the nucleus of an atom of an element. Mass no (A) = Number of protons (Z) + Number of neutrons (n) A = Z + n -------------* Imam Jaafar AL-Sadiq University /Kirkuk Dept. of Medical Lab. Technique.‫ الجدول الدوري‬.1.10.‫* املجموعة هي عمود عمودي في الجدول الدوري‬.‫ يتم سرد العناصر بترتيب زيادة العدد الذري‬.‫مخطط يعرض فيه العناصر الكيميائية‬ Dr.Hussein Abood Idham ‫تم تعيينه برقم وحرف في األعلى‬. ‫ العناصر لها خصائص متشابهة جدا‬،‫في بعض املجموعات‬. *‫تسمى الصفوف الفترات‬ ‫الفترة هي صف أفقي في الجدول الدوري‬. ‫تظهر كل فترة نمط الخصائص املتكررة في الفترة التالية‬. General Chemistry- 1st stage 2022- 2023 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1.10.The Periodic Table. A chart in which display of the chemical elements. Elements are listed in order of increasing atomic number.   * A group is a vertical column in the periodic table.  Designated by a number and letter at top.  In some groups the elements have very similar properties. *Rows are called periods  A period is a horizontal row in the periodic table.  Each period shows the pattern of properties repeated in the next period. ‫ الترابط‬.1.11.1 :‫يوني‬+‫ا‬ ‫تكوين رابطة‬ ‫أيونية هو نتيجة‬ ‫لنقل إلكترون‬ ‫واحد أو أكثر من‬ ‫معدن إلى معدن‬ ‫ تتم‬.‫غير معدني‬ ‫إزالة إلكترون‬ ‫واحد أو أكثر من‬ ‫ذرة واحدة وربطه‬ ‫ مما‬،‫بذرة أخرى‬ ‫يؤدي إلى أيونات‬ (‫موجبة )كاتيون‬ ‫وسالسلبة‬ ‫نيون( التي‬+‫)ا‬ ‫تجذب بعضها‬.‫البعض‬.1.11 ‫الرابطة‬ :‫الكيميائية‬ ‫تنتج‬ ‫الرابطة‬ ‫الكيميائية‬ ‫عن‬ ‫ت‬3‫تفاع‬ ‫كهروستاتية‬ 9‫قوية ب‬.9‫ذرت‬ ‫تحدد‬ ‫طبيعة‬ ‫الذرات نوع‬.‫م‬.‫الرابطة‬ 1.11.Chemical Bond: A chemical bond results from strong electrostatic interactions between two atoms. The nature of the atoms determines the kind of bond. 1.11.1.Ionic bonding: The formation of an ionic bond is the result of the transfer of one or more electrons from a metal onto a nonmetal. One or more electrons from one atom are removed and attached to another atom, resulting in positive (cation) and negative (anion) ions which attract each other. Imam Jaafar AL-Sadiq University /Kirkuk Dept. of Medical Lab. Technique Dr.Hussein Abood Idham General Chemistry- 1st stage 2022- 2023 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------  An ionic bond is typically formed between a metal and a non-metal.  Metal have low electronegativity while non-metals have high electronegativity. This results in the metal becoming a cation, and the non-metal becoming an anion. ‫ يشترك اإللكترونان في االنجذاب إلى نواة كلتا‬،‫ في الترابط التساهمي‬.‫ يتكون الترابط بني غير املعادن من إلكترونني مشتركني بني ذرتني‬:‫ الترابط التساهمي‬.1.11.2 :‫ هناك نوعان من الترابط التساهمي‬.‫ ال تفقد أي من الذرتني أو تكتسب اإللكترونات تماما كما هو الحال في الترابط األيوني‬.‫الذرات‬.(‫ الترابط غير القطبي مع مشاركة متساوية لإللكترونات بني املعادن املتطابقة )باستثناء الكربون والهيدروجني‬-1 ‫ أحد االستثناءات املعروفة جيدا لقاعدة الذرة املتطابقة هو‬.‫ ينتج الترابط القطبي عندما يشترك اثنان مختلفان من غير املعادن في اإللكترونات بينهما بشكل غير متساو‬-2.‫ يشكل كلوريد الهيدروجني جزيء تساهمي قطبي‬.‫الجمع بني الكربون والهيدروجني في جميع املركبات العضوية‬ 1.11.2.Covalent Bonding: Bonding between non-metals consists of two electrons shared between two atoms. In covalent bonding the two electrons shared by the attracted to the nucleus of both atoms. Neither atom completely loses or gains electrons as in ionic bonding. There are two types of covalent bonding: 1- Non-polar bonding with an equal sharing of electrons between identical non- metals (exception carbon- hydrogen). 2- Polar bonding results when two different non-metals unequally share electrons between them. One well known exception to the identical atom rule is the combination of carbon and hydrogen in all organic compounds. Hydrogen Chloride forms a polar covalent molecule. Imam Jaafar AL-Sadiq University /Kirkuk Dept. of Medical Lab. Technique Dr.Hussein Abood Idham General Chemistry- 1st stage 2022- 2023 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ‫ السلبية الكهربائية‬.1.12 :(EN) ‫قدرة الذرة في الجزيء على‬ ‫لكترونات ا>شتركة في‬B‫جذب ا‬.‫رابطة تساهمية‬ :(Ei) ‫ طاقة التأين‬.1.13 ‫زالة‬B ‫زمة‬O‫كمية الطاقة ال‬ ‫إلكترون التكافؤ من ذرة‬.‫محايدة معزولة‬ ‫لكترون‬B‫ تقارب ا‬.1.14 :(Eea) ‫كمية الطاقة ا>نبعثة أو‬ ‫ا>متصة عندما يضيف‬ ‫لكترون إلى ذرة محايدة‬B‫ا‬.‫معزولة‬ 1.12.Electronegativity (EN): The ability of an atom in a molecule to attract the shared electrons in a covalent bond. 1.13.Ionization energy (Ei): The amount of energy necessary to remove a valence electron from an isolated neutral atom. 1.14.Electron affinity (Eea): The amount of energy released or absorbed when an electron adds to an isolated neutral atom. Imam Jaafar AL-Sadiq University /Kirkuk Dept. of Medical Lab. Technique ‫ النظائر‬.1.15 ‫الذرية‬ ‫ واحد من‬: ‫ أو أكثر‬4‫نوع‬ ‫من ذرات‬ ‫عنصر كيميائي‬ ‫بنفس العدد‬ ‫وضع‬E‫وا‬ ‫ في‬4‫الذري‬ Dr.Hussein Abood Idham ‫الجدول الدوري‬ ‫وسلوك‬ ‫كيميائي‬ ‫متطابق تقريبا‬ ‫ولكن مع كتل‬ ‫ذرية‬ ‫وخصائص‬ ‫فيزيائية‬ ‫ يحتوي‬.‫مختلفة‬ ‫كل عنصر‬ ‫كيميائي على‬ ‫نظير واحد أو‬.‫أكثر‬ General Chemistry- 1st stage 2022- 2023 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1.15. Atomic Isotopes: one of two or more species of atoms of a chemical element with the same atomic number and position in the periodic table and nearly identical chemical behavior but with different atomic masses and physical properties. Every chemical element has one or more isotopes.