نسخة الفيديو النصية
وضعت طالبة كمية صغيرة من كربونات الزنك في أنبوب اختبار. وزنت الطالبة أنبوب الاختبار وكربونات الزنك، ووجدت أن كتلتهما تساوي ٥٥ جرامًا. بعد ذلك، سخنت الطالبة أنبوب الاختبار بشدة لمدة خمس دقائق. بعد أن بردت الطالبة أنبوب الاختبار، وزنته مرة أخرى هو والمسحوق الباقي بداخله. ما الكتلة الجديدة لأنبوب الاختبار ومركب الزنك؟ (أ) أكثر من ٥٥ جرامًا، (ب) أقل من ٥٥ جرامًا، (ج) ٥٥ جرامًا.
حسنًا، علمنا من السؤال أن وزن أنبوب الاختبار وكربونات الزنك معًا يساوي في الأصل ٥٥ جرامًا. سخن أنبوب الاختبار بعد ذلك وترك ليبرد، ثم وزن مرة أخرى. الزنك هو أحد أنواع الفلزات، وعليه، فإن كربونات الزنك هي كربونات فلز. علينا إذن معرفة ما يحدث عند تسخين كربونات فلز. تتحلل أنواع كثيرة من المركبات عند تسخينها. هذه العملية تسمى التحلل الحراري، ويمكن تعريفها بأنها العملية التي تتفكك فيها أي مادة عند تسخينها لتكوين مادتين أخريين أو أكثر. عندما تتعرض كربونات فلز للتحلل الحراري، فإنها تكون أكسيد الفلز وثاني أكسيد الكربون. ويستخدم الرمز Δ الكبير للإشارة إلى وجود حرارة.
الكربونات المذكورة في السؤال لدينا هي كربونات الزنك. وعند تسخينها، فإنها تكون أكسيد الزنك وثاني أكسيد الكربون. وبهذا، نحن نعلم أن ناتجي التفاعل هما أكسيد الزنك وثاني أكسيد الكربون. لكن لمعرفة قيمة الكتلة المقيسة، علينا استخدام قانون حفظ الكتلة. هذا القانون ينص على أن كتلة أي نظام مغلق لا يمكن أن تتغير. بمعنى آخر، إذا كان هذا التفاعل قد حدث في وعاء محكم الغلق، فستكون كتلة المادة البادئة، أي كربونات الزنك، هي نفس كتلة الناتجين معًا؛ أي أكسيد الزنك وثاني أكسيد الكربون، وفي هذه الحالة فإن كتلة أكسيد الزنك وثاني أكسيد الكربون وكتلة أنبوب الاختبار معًا تساوي ٥٥ جرامًا أيضًا.
لكن هذا ليس نظامًا مغلقًا؛ لأن التفاعل يحدث في أنبوب اختبار، ولم يذكر في السؤال أنه مغلق. لذا، عند تسخين كربونات الزنك وتكون أكسيد الزنك وثاني أكسيد الكربون، سيتسرب ثاني أكسيد الكربون إلى الهواء؛ لأنه غاز. وعند وزن أنبوب الاختبار مرة أخرى في نهاية التجربة، لن تشمل الكتلة الجديدة وزن ثاني أكسيد الكربون. بدلًا من ذلك، سيمثل الوزن الذي نحصل عليه كتلة أكسيد الزنك وأنبوب الاختبار فقط. ومن ثم، إذا كان وزن أكسيد الزنك وثاني أكسيد الكربون وأنبوب الاختبار معًا يساوي ٥٥ جرامًا، فلا بد أن يكون وزن أكسيد الزنك وأنبوب الاختبار فقط أقل من ٥٥ جرامًا. وبما أن هذا هو ما توصلنا إليه فعليًّا، فإن إجابة السؤال لدينا حول الكتلة الجديدة لأنبوب الاختبار ومركب الزنك هي الخيار (ب) أقل من ٥٥ جرامًا.
