مؤشرات الكفاءة :

- يكشف عن بعض الأفراد الكيميائية الجزيئية و الشاردية المتداولة .

- يكتب المعادلة الكيميائية بالصيغتين الجزيئية و الشاردية .

الدروس التي ينبغي مراجعتها :

- الشاردة و المحلول الشاردي

- التحليل الكهربائي البسيط

- معادلة التفاعل الكيميائي

طرح إشكالية:

·         يرجع التنوع الكبير في الأذواق و الروائح في مختلف المواد الطبيعية و الاصطناعية من فاكهة و خضر

 و مشروبات ، إلى العدد الهائل من الأنواع الكيميائية المكونة لها .

·         هل يمكننا معرفة بعض هذه الأنواع الكيميائية ؟

مفهوم الفرد الكيميائي :

نشاط 1 : تفاعل حمض كلور الماء

حضر المواد و الأدوات التالية: محلول حمض كلور ، محلول هيدروكسيد الصوديوم، محلول نترات الفضة، برادة الحديد ، مجموعة أنابيب اختبار ، علبة ثقاب.

التجربة الأولى:

v   صب قطرات من محلول نترات الفضة في أنبوب اختبار به كمية قليلة من محلول حمض كلور الماء

—  ماذا تلاحظ ؟

ü   الملاحظة : راسب أبيض و هو ملح كلور الفضة .

—     ما النوع الكيميائي لمحلول حمض كلور الماء ، الذي يمكن الكشف عنه ؟

ü    النوع الكيميائي هي شوارد Cl^-

—      أوجد الصيغة الكيميائية لمحلول حمض كلور الماء علما أن النوع الكيميائي الآخر له هو شوارد الهيدروجين H⁺ (aq)

ü     الصيغة الكيميائية لمحلول حمض كلور الماء هي HCl

التجربة الثانية:

ضع قليلا من برادة الحديد في أنبوب اختبار وصب عليها قطرات من محلول حمض كلور الماء.

—     ماذا تلاحظ ؟

ü   الملاحظة: نلاحظ فوران في الأنبوب و ظهور فقاعات غازية و ترسب مادة صلبة في أسفل الأنبوب

—     ماهو الغاز المنطلق ؟

ü    هو غاز الهيدروجين و نكشف عنه بتقريب عود ثقاب من فوهة الأنبوب فتحدث فرقة خفيفة

—     أعط صيغته الكيميائية ؟

ü    صيغته الكيميائية هي: H₂

—     ماهي الأفراد المجهرية المكونة له ؟

ü    ذرتين هيدروجين H+H

التجربة الثالثة :

v   بعد ترك التفاعل السابق يستمر حتى النهاية ، خذ محتوى الأنبوب ( المحلول الناتج ) ووزعه على أنبوبي اختبار. 

ضع قطرات من محلول نترات الفضة في الأنبوب الأول.

—     ماذا تلاحظ ؟

ü   الملاحظة : نلاحظ تشكل راسب أبيض

—     ماذا تستنتج ؟

ü    نستنتج أنه توجد شوارد الكلور Cl^-

v   ضع قطرات من محلول هيدروكسيد الصوديوم في الأنبوب الثاني.

—     ماذا تلاحظ ؟

ü   الملاحظة : نلاحظ تشكل راسب أخضر

—     ماذا تستنتج ؟

ü    نستنتج أنه توجد شوارد الحديد الثنائي Fe²⁺ ذات اللون الأخضر

—     استنتج إذن نتائج تفاعل حمض كلور الماء و الحديد

ü    النواتج هي: g))H_{2  ،}(aq)    2Cl^-، Fe²⁺

حصيلة تفاعل حمض كلور الماء و الحديد :

—     عبر كتابيا عن حصيلة هذا التفاعل الكيميائي :

حمض كلور الماء + الحديد             كلور الحديد      +  غاز الهيدروجين              

—     كتابة المعادلة الكيميائية بالصيغة الشاردية:

Fe(s) + 2 (H⁺ +Cl^-)(aq)             H₂(g) + ( Fe2+ + 2Cl- )(aq)

·      كتابة المعادلة الكيميائية بالصيغة الجزيئية:

Fe (s)+  2HCl (aq)                H₂ (g)    +  FeCl₂ (aq) 

—    نشاط 2 : كيف تؤثر شاردة النحاس على ذرة الحديد ؟

التجربة :

حضر المواد و الأدوات التالية : محلول كبريتات النحاس ، مسمار من الحديد ، كأس بيشر .

v   صب حوالي  ml 50 محلول كبريتات النحاس في كأس بيشر ثم ضع مسمار الحديد في الكأس و انتظر بعض الوقت .

—      ماذا تلاحظ ؟

ü   الملاحظة:  بعد مدة زمنية نلاحظ ترسب مادة حمراء على جزء المسمار المغمور في كبريتات النحاس

ü   نلاحظ أيضا اختفاء اللون الأزرق تدريجيا و تحوله إلى اللون الأخضر

  ·      ماذا يمكن أن تستنتج فيما يخص الراسب الأحمر؟

ü   نستنتج أن الراسب الأحمر هو معدن النحاس

الكشف عن محتوى المحلول :

—     نضيف قطرات من هيدروكسيد الصوديوم للمحلول فنلاحظ تشكل راسب أخضر فاتح دلالة على وجود شوارد الحديد الثنائي Fe²⁺

—     كيف تفسر مجهريا التحولين الحادثين للفردين الكيميائيين التاليين :

ذرة الحديد و شاردة النحاس ؟

ü    التفسير:

 تتحول شاردة النحاس الثنائي إلى ذرة نحاس بعد اكتساب الكترونين من ذرة الحديد التي تتحول بدورها إلى شاردة الحديد الثنائيFe²⁺

إن اختفاء اللون الأزرق (لون شوارد النحاس ) و ظهور اللون الأخضر (لون شوارد الحديد الثنائي ) دليل على اختفاء شوارد النحاس في الوقت الذي تظهر فيه شوارد الحديد الثنائي .

النتيجة: حصيلة التفاعل الكيميائي للحديد و محلول كبريتات النحاس

—     كتابة المعادلة الكيميائية بالصيغة الجزيئية :

Fe (s)  + CuSO₄ (aq)                 FeSO₄ (aq)+  Cu (s)

—        كتابة المعادلة الكيميائية بالصيغة الشاردية :

Fe (s)  + (Cu²⁺ +SO₄^2- )(aq)              (Fe2+ +SO42-)(aq)+  Cu(s) 

—        بما أن شاردة الكبريتات لم تشارك في التفاعل فإنه يمكن الاستغناء عنها

              Fe(s   + (Cu²⁺(aq)              Fe²⁺ (aq)+  Cu(s) 

خلاصة:

—     تعريف الفرد الكيميائي:Entité chimique

هو كل حبيبة مجهرية مكونة للمادة ، مثل : الجزيء و الذرة و الشاردة و نواة الذرة و الالكترون  نتعامل معها على المستوى المجهري

—     تعريف النوع الكيميائي: Espése chimique

هو مجموعة من الأفراد الكيميائية  الجزيئية أو الشاردية أو الذرية مثل الماء و   co₂،cuso₄  .....إلخ

نتعامل مع النوع على المستوى العياني

انحفاظ المادة و الشحنة في التفاعل الكيميائي:

نشاط 3: هل الشحنة الكهربائية محفوظة خلال تفاعل كيميائي ؟

v   حضر المواد و الأدوات التالية : محلول حمض كلور الماء ، برادة الحديد ، قطع صغيرة من الزنك، مسحوق الألمنيوم أو ألمنيوم مجزء ، أنابيب اختبار.

v   نضع في الأنابيب الاختبار الثلاث كمية من حمض كلور الماء ثم نضع في كل منهم معدن واحد.

—          ماذا تلاحظ على مستوى كل أنبوب اختبار ؟

ü      الملاحظات:

-        فوران في الأنبوب و ظهور فقاعات غازية

-        ترسب مادة صلبة في أسفل الأنبوب

v        عند تقريب عود ثقاب من فوهة الأنابيب:

—          ماذا تلاحظ ؟

ü        تحدث فرقعة خفيفة

—          على ماذا يدل ذلك ؟

على أن الغاز المنطلق هو غاز الهيدروجين

تلخيص الملاحظات في الجدول التالي:

—     ماذا تستنتج ؟

ü   نستنتج أن تفاعل حمض كلور الماء مع كل من الحديد ،الزنك أو الألمنيوم يتم دائما وفق المعادلة :

           ملح  + غاز ثنائي الهيدروجين          حمض كلور الماء  +  المعدن

—     فسر تفاعل حمض كلور الماء و الألمنيوم بالأفراد الكيميائية المتواجدة في الحالة الابتدائية و النهائية وفق كتابة المعادلة الكيميائية الإجمالية:

—     2Al(s) + 6 (H⁺+Cl^-)(aq)          3H₂(g) +2 (Al³⁺+3Cl^-)(aq)

التفسير:

—     ماذا تلاحظ من خلال قراءتك لهذه المعادلة ؟

ü   نلاحظ بأن :

-     Al موجود في المتفاعلات على شكل معدن و في النواتج على شكل شوارد Al³⁺

-     H موجودة في المتفاعلات على شكل شوارد و في النواتج على شكل جزيئات H₂

-     Cl موجودة في المتفاعلات و في النواتج على شكل شوارد Cl^-

—     ماذا تستنتج فيما يخص عدد الأفراد الكيميائية و الشحنة الكهربائية ؟

ü    نستنتج أن عدد الأفراد الكيميائية محفوظا و الشحنة الكهربائية محفوظة في التفاعل الكيميائي

خلاصة :

v   مبدأ انحفاظ المادة :

—      يعبر عن تفاعل كيميائي بمعادلة تبرز المتفاعلات من جهة و النواتج من الجهة الأخرى ويمكن أن تكون بالصيغة الشاردية أو الجزيئية.

—     كتلة المتفاعلات يساوي كتلة النواتج

v    مبدأ انحفاظ الشحنة:

—     شحنة الشوارد الموجبة في المتفاعلات = شحنة الشوارد الموجبة في النواتج

—     شحنة الشوارد السالبة في المتفاعلات = شحنة الشوارد السالبة في النواتج

تطبيق 1:

—        أكمل كل معادلة ناقصة بما يناسبها:

Fe(s) +HCl(aq)              H₂ (g) +(……..)

Zn(s) +(CuSO₄ ) (aq)            (ZnSO₄ )(aq)+…….

(Ca²⁺ +CO₃^2- ) +….(H⁺ +Cl^-)      (Ca²⁺ +…Cl^-)+(…H⁺+CO₃^2-)

حل التطبيق1 :

Fe(s) + 2HCl(aq)                H₂(g) + FeCl₂(aq)

Zn(s)+CuSO₄(aq)                ZnSO₄(aq) +Cu(s)

(Ca²⁺ + CO₃^2-)+2(H⁺+Cl^-)        (Ca²⁺+2Cl^-)+(2H⁺+CO₃^2-)

تطبيق 2:

نضع كمية من الزنك Zn في أنبوب اختبار ، ثم نسكب فيه كمية من حمض كلور الماء HCl ، فيحدث تفاعل كيميائي بينهما ويتشكل جسمان أحدهما هو غاز ثنائي الهيدروجين و الجسم الثاني محلول شاردي أحد مكونيه شاردة الزنك Zn²⁺   أكتب :

- معادلة التفاعل الكيميائي الحادث بالصيغ الجزيئية

- معادلة التفاعل الكيميائي المبسطة بالصيغ الشاردية

- معادلة التفاعل الكيميائي بالصيغ الجزيئية

حل التطبيق 2:

- معادلة التفاعل الكيميائي بالصيغة الشاردية :

(2H⁺ + 2Cl^- ) (aq)  + Zn (s)           (Zn²⁺ +2Cl^-) (aq) + H₂ (g)

- معادلة التفاعل الكيميائي المبسطة :

2H⁺ (aq) +  Zn (s)          Zn²⁺  (aq)  + H₂ (g)

- معادلة التفاعل الكيميائي بالصيغ الجزيئية :

Zn (s) + 2HCl (aq)             H₂ (g) + ZnCl₂ (aq)