فيديو السؤال: تحديد صيغة مركب بمعلومية معادلة كيميائية موزونة وكتلة الصيغة الكيمياء • الصف الأول الثانوي

نسخة الفيديو النصية

يوضح الآتي المعادلة الموزونة لتأكسد أحد الجزيئات العضوية. يتفاعل اثنان ‪CH3OH‬‏ مع ‪O2‬‏ لتكوين اثنين ‪A‬‏ زائد اثنين ‪H2O‬‏. كتلة الصيغة النسبية الكلية للنواتج تساوي 96. حدد هوية المركب ‪A‬‏. الكتلة الذرية النسبية للكربون تساوي 12، وللهيدروجين تساوي واحدًا، وللأكسجين تساوي 16.

لتحديد هوية المركب ‪A‬‏، دعونا نتذكر قانون حفظ المادة. ينص قانون حفظ المادة على أن الذرات لا تفنى ولا تستحدث خلال أي تفاعل كيميائي.

لمساعدتنا في حل هذا السؤال، دعونا نوضح أن المتفاعلات تقع على يسار سهم التفاعل، والنواتج تقع على اليمين. ينص قانون حفظ المادة على أن عدد الذرات الموجودة في طرف المتفاعلات يساوي عدد الذرات الموجودة في طرف النواتج. والآن، لنطبق قانون حفظ المادة على هذه المعادلة الكيميائية لتحديد هوية المركب ‪A‬‏.

لنبدأ بالنظر إلى اثنين ‪CH3OH‬‏ في طرف المتفاعلات في المعادلة الكيميائية. المعامل اثنان يعني أن هناك جزيئين من ‪CH3OH‬‏. ومن ثم، توجد ذرتا كربون، وثماني ذرات هيدروجين، وذرتا أكسجين في اثنين ‪CH3OH‬‏.

في ‪O2‬‏، توجد ذرتا أكسجين. إذن، توجد ذرتا كربون، وثماني ذرات هيدروجين، وأربع ذرات أكسجين في طرف المتفاعلات. يلزم وجود نفس عدد الذرات ونوعها في طرف النواتج طبقًا لقانون حفظ المادة.

والآن، لنلق نظرة على طرف النواتج؛ حيث يوجد جزيئا ‪H2O‬‏. المعامل اثنان المكتوب أمام ‪H2O‬‏ يعني وجود جزيئي ماء. لذلك، كتبنا أنه يحتوي على أربع ذرات هيدروجين وذرتي أكسجين.

عند طرح الذرات الموجودة في طرف النواتج من الذرات الموجودة في طرف المتفاعلات، نحصل على عدد ذرات المركب اثنين ‪A‬‏. ومن ثم، نعلم أنه في جزيئين من المركب ‪A‬‏، توجد ذرتا كربون، وأربع ذرات هيدروجين، وذرتا أكسجين. بما أن هناك جزيئين من ‪A‬‏ في المركب اثنين ‪A‬‏، فإنه يجب قسمة عدد ذرات المركب اثنين ‪A‬‏ على اثنين لتحديد عدد الذرات في جزيء واحد من ‪A‬‏. إذن، توجد ذرة كربون واحدة، وذرتا هيدروجين، وذرة أكسجين واحدة في المركب ‪A‬‏. صيغة المركب ‪A‬‏ هي ‪CH2O‬‏.

يمكن التحقق من صحة هذه الإجابة باستخدام كتلة الصيغة النسبية، وهي مجموع عدد كل نوع من الذرات مضروبًا في الكتلة الذرية النسبية للذرة. يشار إلى كتلة الصيغة النسبية بالرمز ‪𝑀r‬‏.

دعونا نرجع إلى السؤال؛ حيث يذكر أن كتلة الصيغة النسبية للنواتج تساوي 96. لمساعدتنا في حل هذا السؤال، يمكننا تكوين معادلة؛ حيث 96 يساوي مجموع كتلتي الصيغتين النسبيتين لاثنين ‪A‬‏ واثنين ‪H2O‬‏. والآن، دعونا نحسب كتلة الصيغة النسبية لـ ‪H2O‬‏، ونعوض بها في المعادلة.

لمساعدتنا في عمل ذلك، سنستخدم الكتل الذرية النسبية أو ‪𝐴r‬‏ المعطاة لكل عنصر في السؤال. كتلة الصيغة النسبية لـ ‪H2O‬‏ هي مجموع عدد كل نوع من الذرات مضروبًا في الكتلة الذرية النسبية للذرة، ‪𝐴r‬‏. إذن، بالنسبة إلى جزيء الماء، سنضرب ذرتي الهيدروجين في كتلة الهيدروجين الذرية النسبية التي تساوي واحدًا، وسنضرب ذرة أكسجين واحدة في كتلة الأكسجين الذرية النسبية التي تساوي 16. عندما نجمع الكتلة الذرية النسبية لذرتي الهيدروجين، وهي اثنان، والكتلة الذرية النسبية لذرة الأكسجين، وهي 16، نجد أن كتلة الصيغة النسبية للماء تساوي 18.

يمكننا الآن التعويض بكتلة الصيغة النسبية للماء في المعادلة. ومن ثم، يمكننا حساب كتلة الصيغة النسبية لـ ‪CH2O‬‏. إذن، بالنسبة إلى كتلة الصيغة النسبية لـ ‪CH2O‬‏، سنضرب ذرة كربون واحدة في كتلته الذرية النسبية التي تساوي 12، وذرتي هيدروجين في كتلته الذرية النسبية التي تساوي واحدًا، وذرة أكسجين واحدة في كتلته الذرية النسبية التي تساوي 16. عندما نجمع الكتلة الذرية النسبية للكربون، التي تساوي 12، والكتلة الذرية النسبية لذرتي الهيدروجين، التي تساوي اثنين، والكتلة الذرية النسبية لذرة الأكسجين، التي تساوي 16، نجد أن كتلة الصيغة النسبية لـ ‪CH2O‬‏ تساوي 30.

يمكننا الآن التعويض بكتلة الصيغة النسبية لـ ‪CH2O‬‏ في المعادلة. عند جمع كتلتي الصيغتين النسبيتين للناتجين، يكون المجموع 96. إذن، المركب ‪A‬‏ هو ‪CH2O‬‏.