اقوى شرح لكيمياء ثان ثانوى ازهر ورد منسق وجاهز للطباعة فورا

صفحة 2 من اصل 13 الصفحة السابقة  1, 2, 3, ... 11, 12, 13  الصفحة التالية

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل

13012012

مُساهمة 

. اقوى شرح لكيمياء ثان ثانوى ازهر ورد منسق وجاهز للطباعة فورا




اقوى شرح لكيمياء ثان ثانوى ازهر ورد منسق وجاهز للطباعة فورا
شامل جميع ابواب المنهج لعام2012
- الباب الأول
2- الباب الثاني
3- الباب الثالث
4- الباب الرابع
5- البااب الخامس
6- الباب السادس
7- الباب السابع
8- الباب الثامن
9- الباب التاسع




العلم والايمان


الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

مُشاطرة هذه المقالة على: Excite BookmarksDiggRedditDel.icio.usGoogleLiveSlashdotNetscapeTechnoratiStumbleUponNewsvineFurlYahooSmarking

اقوى شرح لكيمياء ثان ثانوى ازهر ورد منسق وجاهز للطباعة فورا :: تعاليق

مُساهمة في 08/03/12, 06:58 am  الثائر الحق

لمجموعات المنتظمة
هى المجموعات التى تتدرج به الخواص تدرجاً منتظماً لا يوجد فى العناصر الانتقالية
العناصر الممثلة:- تشمل عناصر:-
الفئة (s) فى المجموعتان [(1A), (2A)]
الفئة (p) فى المجموعات [(3A), (4A), (5A), (6A), (7A)]



مثال: عناصر المجموعة الأولى (الأقلاء)
تعرف باسم الأقلاء لأن أكسيدها تذوب فى الماء مكونة القلويات

التوزيع الإلكترونى الرمز العنصر
[2He] 2s1 2, 1 3Li الليثيوم
[10Ne] 3s1 2, 8, 1 11Na الصوديوم
[18Ar] 4s1 2, 8, 8, 1 19K البوتاسيوم
[36Kr] 5s1 2, 8, 18, 8, 1 37Rb الروبيديوم
[54Xe] 6s1 2, 8, 18, 18, 8, 1 55Cs السيزيوم
[86Rn] 7s1 2, 8, 18, 32, 18, 8, 1 87Fr الفرانسيوم
وجودها فى الطبيعة:-
[1] الصوديوم:- يحتل الترتيب السادس من حيث الانتشار فى القشرة الأرضية.
أهم خاماته: الملح الصخرى (NaCl)
[2] البوتاسيوم:- يحتل الترتيب السابع من حيث الانتشار فى القشرة الأرضية.
أهم خاماته:
كلوريد البوتاسيوم فى ماء البحر.
رواسب الكارناليت [KCl.MgCl2.6H2O]
[3] بقية فلزات المجموعة نادرة الوجود.
[4] الفرانسيوم:-
عنصر مشع ينتج من فقد عنصر الأكتنيوم(89Ac227) لجسيم ألفا (2He4)
89Ac227 87Fr223 + 2He4
الخواص العامة لعناصر المجموعة الأولى (A)
[1] تتميز بوجود إلكترون واحد مفرد فى مستوى الطاقة الأخير (ns1) ويترتب على ذلك ما يلى:-
كل عنصر منها تبدأ به دورة جديدة فى الجدول الدورى الحديث.
عدد تأكسدها (+1).
نشطة كيميائيا لسهولة فقد إلكترون التكافؤ.
قيم جهد تأينها الأول تعتبر من أقل قيم جهد تأين جميع العناصر المعروفة.
بينما قيم جهد تأينها الثانى كبير جداً لأنه يتسبب فى كسر مستوى طاقة مكتمل.
معظم مركباتها أيونية وكل أيون يشبه تركيب الغاز النبيل الذى يسبقه فى الجدول الدورى.
عوامل مختزلة قوية جداً.
أكثر الفلزات ليونة وأقلها درجة إنصهار وغليان.
[2] أكبر الذرات المعروفة حجما فى الجدول الدورة الخاصة به.
ويزداد الحجم الذرى فى المجموعة بزيادة العدد الذرى وترتيب على ذلك ما يلى:-
زيادة نصف قطر الذرة يؤدى إلى:-
تقليل ارتباط إلكترون التكافؤ بنواة الذرة ويجعل فقده سهلاً.
تعتبر أعلى الفلزات إيجابية كهربية ونشاط كيميائى.
كبر
أحجام ذراتها وصغر جهد تأينها يؤدى إلى استخدامها فى الخلايا الكهروضوئية
كما فى البوتاسيوم والسيزيوم حيث يسهل تحرر إلكترونات من سطح الفلز عند
تعرضها للضوء.
الظاهرة الكهروضوئية:-
هى ظاهرة تحرر إلكترونات من سطح بعض المعادن عند تعرضها للضوء.
قلة كثافتها.
صغر سالبيتها الكهربية ولذلك تكون روابط أيونية قوية.
[3] عند إثارة إلكترونات ذرات هذه العناصر إلى مستويات طاقة أعلى فإنها تعطى الألوان المميزة لهذه العناصر.
الكشف الجاف: (كشف اللهب)
طريقة الكشف:-
يغمس سلك من البلاتين فى حمض الهيدروكلوريك المركز لتنقيته.
يغمس السلك فى الملح المجهول ويعرض للهب بنزن غير المضىء.
يكتسب اللهب اللون المميز لكاتيون العنصر.

العنصر الليثيوم الصوديوم البوتاسيوم السيزيوم
اللون المميز قرمزى أصفر ذهبى بنفسجى فاتح أزرق بنفسجى
[4] بسبب نشاطها الكيميائى تحفظ تحت هيدروكربونات سائلة مثل الكيروسين لعزلها عن الهواء والرطوبة.
الخواص الكيميائية
[1] مع الهواء الجوى:- تصدأ فى الهواء وتفقد بريقها لتكوين الأكاسيد.
[2] مع النيتروجين:- يتحد معه الليثيوم مكوناً نيتريد الليثيوم
6Li + N2 2Li3N
ثم يتفاعل نيتريد الليثيوم مع الماء ويعطى هيدروكسيد الليثيوم والنشادر
Li3N + 3H2O 3LiOH + NH3h
[3]
مع الماء:- تحل محل هيدروجين الماء مع انطلاق طاقة حرارية تؤدى إلى اشتعال
الهيدروجين المتصاعد؛ لذلك لا يستخدم الماء فى إطفاء حرائق الصوديوم.
2Na + 2H2O 2NaOH + H2 h+ طاقة
[4] مع الأكسجين:-
ينتج ثلاثة أنواع من الأكاسيد
مع الليثيوم: يعطى الأكسيد العادى (عدد تأكسد الأكسجين –2)
4Li + O2 Heat 2Li2O أكسيد الليثيوم
مع الصوديوم: يعطى فوق أكسيد الصوديوم (عدد تأكسد الأكسجين –1)
2Na + O2 Heat Na2O2 فوق أكسيد الصوديوم
مع البوتاسيوم والربيديوم والسيزيوم: يعطى السوبر أكسيد (عدد تأكسد الأكسجين – ½)
K + O2 Heat KO2 سوبر أكسيد البوتاسيوم
استخدام سوبر أكسيد البوتاسيوم:
يستخدم فى تنقية جو الغواصات والطائرات من ثانى أكسيد الكربون ويعطى الأكسجين.
4KO2 + 2CO2 CuCl2 / عامل حفاز 2K2CO3 + 3O2
ملاحظات:-
يمكن تحضير أكاسيد هذه العناصر بإذابة الفلز فى غاز النشادر المسال ثم إضافة الأكسجين.
الأكسيد المثالى لهذه العناصر هو الأكسيد العادى(X 2O) مثل Na2O.
أكاسيد الأقلاء أكاسيد قاعدية قوية تتفاعل مع الماء منتجة أقوى القلويات ماعدا أكسيد الليثيوم.
[5] مع الأحماض:- تحل محل هيدروجين الحمض ويكون التفاعل عنيفاً.
2Na + 2HCl بارد 2NaCl + H2h
[6] مع الهيدروجين:- يتكون هيدريدات الفلز
2Li + H2 Heat 2LiH هيدريد الليثيوم
2Na + H2 Heat 2Na H هيدريد الصوديوم
ملاحظات:-
الهيدريدات مركبات أيونية تتحلل كهربياً ويتصاعد الهيدروجين عن المصعد.
عدد تأكسد الهيدروجين فيها (-1)
[7] مع الهالوجينات:- يكون التفاعل مصحوباً بانفجار وتتكون هاليدات أيونية شديدة الثبات.
2Na + Cl2 2NaCl
2K + Br2 2KBr
[8] مع اللافلزات الأخرى:- تتحد مع الكبريت والفوسفور
2Na + S Na2S كبريتيد صوديوم
3K + P K3P فوسفيد بوتاسيوم
[9] أثر الحرارة على الأملاح الأكسجينية للأقلاء:-
جميع كربونات الأقلاء لا تنحل بالحرارة ماعدا كربونات الليثيوم ينحل عند 1000 5م
Li2CO3 1000 oc Li2O + CO2
تنحل نترات الأقلاء انحلالاً جزئياً إلى نيتريت الفلز والأكسجين.
2NaNO3 Heat 2NaNO2 + O2
ملاحظات:-
يصاحب انحلال نترات البوتاسيوم انفجار شديد لذلك تستخدم فى صناعة البارود
لا يستخدم نترات الصوديوم فى صناعة البارود لأنها مادة متميعة؛ تمتص الرطوبة من الجو.
استخلاص فلزات الأقلاء من خاماتها
لا توجد على حالة انفراد.
توجد فى شكل مركبات أيونية.
يصعب الحصول على الأقلاء بالطرق الكيميائية لصعوبة إرجاع الإلكترون المفقود من الفلز
Na+ + e- Na
تحضيرها:-
بالتحليل الكهربى لمصهور هاليداتها فى وجود بعد المواد الصهارة التى تخفض درجة انصهار هذه الهاليدات.
حيث تمكن العالم ”ديفى“ من الحصول على الصوديوم والبوتاسيوم بالتحليل الكهربى






[أ] التحضير فى الصناعة:-
يحضر بواسطة التحليل الكهربى لمحلول كلوريد الصوديوم.
[ب] أهم خواصه:-
مركب أبيض متميع.
له تأثير كاوِ على الجلد.
يذوب فى الماء مكوناً محلولاً قلوياً وذوبانه طارد للحرارة.
يتفاعل مع الأحماض مكوناً ملح الصوديوم للحمض والماء:-
مع حمض الهيدروكلوريك:-
NaOH + HCl NaCl + H2O
مع حمض الكبريتيك:-
2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O
[ج] أهم استخداماته:-
يدخل فى كثير من الصناعات: (الصابون – الورق – الحرير الصناعى)
تنقية البترول من الشوائب الحامضية.
الكشف عن الشقوق القاعدية (الكاتيونات):-
[أ] الكشف عن كاتيون النحاس (Cu2+):-



CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4
راسب أزرق
الراسب الأزرق يسود بالتسخين:-
Cu(OH)2 Heat CuO + H2O
[ب] الكشف عن كاتيون الألومنيوم (Al3+):-



AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl
راسب أبيض
يذوب الراسب فى وفرة من هيدروكسيد الصوديوم لتكون ميتا ألومينات الصوديوم الذى يذوب فى الماء:-
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O



الملح المتهدرت منها يسمى صودا الغسيل وصيغتها: Na2CO3 . 10 H2O
[أ] التحضير:-
(1) فى المعمل:-
بإمرار غاز ثانى أكسيد الكربون فى محلول هيدروكسيد الصوديوم الساخن.
يترك المحلول يبرد تدريجيا حيث تنفصل بلورات كربونات الصوديوم.
(2) فى الصناعة (طريقة سولفاى):-
إمرار غاز النشادر وثانى أكسيد الكربون فى محلول مركز من كلوريد الصوديوم فيتكون بيكربونات الصوديوم.
NH3 + CO2 + H2O +NaCl NaHCO3 + NH4Cl
تنحل بيكربونات الصوديوم بالتسخين إلى كربونات صوديوم وماء.
2NaHCO3 Heat Na2CO3 + H2O + CO2
[ب] أهم خواصه:-
مسحوق أبيض يذوب بسهولة فى الماء ومحلوله قاعدى التأثير.
تنصهر دون أن تتفكك عند تسخينها.
تتفاعل مع الأحماض ويتصاعد غاز ثانى أكسيد الكربون (اختبار الحامضية).
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2
[ج] أهم الاستخدامات:- 1- صناعة الزجاج. 2- صناعة الورق.
3- صناعة النسيج. 4- إزالة عسر الماء.



المجموعة الخامسة عشر

التوزيع الإلكترونى الرمز العنصر
[2He] 2s2, 2p3 2, 5 7N النيتروجين
[10Ne] 3s2, 3p3 2, 8, 5 15P الفوسفور
[18Ar] 4s2, 3d10, 4p3 2, 8, 18, 5 33As الزرنيخ
[36Kr] 5s2, 4d10, 5p3 2, 8, 18,18, 5 51Sb الأنتيمون
[54Xe] 6s2, 4f14, 5d10, 6p3 2, 8, 18, 32, 18, 5 83Bi البزموت
وجودها فى الطبيعة:-
[1] النيتروجين:- يمثل 4/5 حجم الهواء الجوى.
[2] الفوسفور:- الأكثر انتشاراً فى القشرة الأرضية.
أهم خاماته:-
فوسفات الكالسيوم الصخرى : Ca3(PO4)2
الأباتيت : CaF2. Ca3 (PO4)2
[3] خامات الزرنيخ والأنتيمون والبزموت هى:- الكبريتيدات:- Sb2S3, As2S3, Bi2S3
الخواص العامة لعناصر المجموعة الخامسة (A)
[1] التدرج فى الصفة الفلزية واللافلزية:-
تزداد الصفة الفلزية وتقل الصفة اللافلزية بزيادة العدد الذرى

النيتروجين والفوسفور الزرنيخ والأنتيمون البزموت
لافلزات أشباه فلزات فلز
ملحوظة:- البزموت قدرته على التوصيل الكهربى ضعيفة.
[2] عدد الذرات فى جزئ العنصر:-
فى النيتروجين: الجزىء يتكون من ذرتين N2
الفوسفور والزرنيخ والأنتيمون:
الجزىء فى الحالة البخارية يتكون من أربع ذرات Sb4, As4, p4
فى البزموت: الجزىء فى الحالة البخارية يتكون من ذرتين Bi2
[3] أعداد التأكسد: تتراوح من (-3 إلى +5) لأنها أما أن تكتسب ثلاثة إلكترونات عن طريق المشاركة أو تفقد خمسة إلكترونات.
ملاحظات:-
أكبر عدد تأكسد لا يتعدى رقم المجموعة.
عدد تأكسد النيتروجين فى المركبات الهيدروجينية سالب؛ لأن السالبية الكهربية للنيتروجين أكبر من السالبية الكهربية للهيدروجين.
عدد تأكسد النيتروجين فى المركبات الأكسجينية موجب؛ لأن السالبية الكهربية للأكسجين أكبر من السالبية الكهربية للنيتروجين.

المركب الصيغة عدد التأكسد المركب الصيغة عدد التأكسد
النشادر NH3 -3 أكسيد النيتروز N2O +1
الهيدرازين N2H4 -2 أكسيد النيتريك NO +2
هيدروكسيل أمين NH2OH -1 ثالث أكسيد النيتروجين N2O3 +3
النيتروجين N2 صفر ثانى أكسيد النيتروجين N2O4
NO2 +4
خامس أكسيد النيتروجين N2O5 +5
ظاهرة التآصل:-
وجود العنصر فى عدة صور تختلف فى خواصها الفيزيائية وتتفق فى الخواص الكيميائية
تتميز به اللافلزات الصلبة.
ترجع ظاهرة التآصل إلى وجود العنصر فى أكثر من شكل بلورى يختلف كل شكل عن الآخر فى ترتيب الذرات وفى عددها.
النيتروجين (غاز) والبزموت (فلز) لذلك لا يوجد بهما ظاهرة التآصل.

العنصر الصورة التآصلية
الفوسفور شمعى أبيض / أحمر / بنفسجى
الزرنيخ أسود / رمادى / شمعى أصفر
الأنتيمون أصفر / أسود
[4] مع الأكسجين:-
تتكون أكاسيد بعضها حمضى وبعضها متردد وبعضها قلوى حيث تزداد الصفة القاعدية وتقل الصفة الحامضية بزيادة العدد الذرى.

خامس أكسيد البزموت ثالث أكسيد الأنتيمون خامس أكسيد النيتروجين
Bi2O5 Sb2O3 N2O5
قاعدى متردد حامضى
[5] مع الهيدروجين:-
تتكون مركبات هيدروجينية يكون عدد تأكسد العنصر فيها (-3)

AsH3 PH3 NH3
الأرزين الفوسفين النشادر
بزيادة العدد الذرى:-
- تقل الصفة القطبية لهذه المركبات. - يقل ثباتها فيسهل تفككها بالحرارة.
- تقل قابليتها للذوبان فى الماء. - تقل الصفة القاعدية.







أهم الخواص الكيميائية:-
تفاعلات
عنصر النيتروجين مع العناصر الأخرى لا تتم إلا فى وجود شرر كهربى أو قوس
كهربى أو تسخين شديد. وذلك لصعوبة كسر الرابطة الثلاثية فى جزئ النيتروجين N
N
[1] مع الهيدروجين:-
N2 + 3H2 شرارة كهربية 2NH3 نشادر
[2] مع الأكسجين:-
N2 + O2 قوس كهربى /3000 5م 2NO أكسيد نيتريك
2NO + O2 2NO2 غاز بنى محمر (ثانى أكسيد نيتروجين)
[3] مع الفلزات النشطة:- يتفاعل بالتسخين
3Mg + N2 Heat Mg3N2نيتريد ماغنسيوم
نيتريد الماغنسيوم يتحلل فى الماء ويتصاعد غاز النشادر
Mg3N2 + 6H2O 2NH3 + 3Mg(OH) 2
[4] مع كربيد الكالسيوم CaC2:- يعطى سياناميد الكالسيوم (سماد زراعى)
CaC2 + N2 قوس كهربى CaCN2 + C
أهمية
سياناميد الكالسيوم:- يستخدم فى الزراعة كسماد لأنه يتفاعل مع ماء الرى
ويتصاعد النشادر الذى يعتبر مصدراً للنيتروجين فى التربة.
CaCN2 + 3H2O CaCO3 + 2NH3



أولاً: غاز النشادر NH3
التحضير فى المعمل:-
يحضر بتسخين كلوريد الأمونيوم والجير المطفأ.
2NH4Cl+Ca(OH)2Heat
2NH3 + 2H2O +CaCl2
ملاحظات:-
يجفف غاز النشادر بإمراره على أكسيد كالسيوم (جير حى) ولا يجفف بحمض الكبريتيك لأنه يتفاعل معه.
يجمع بإزاحة الهواء إلى أسفل لأنه أخف من الهواء.
خواص الغاز:-
سريع الذوبان فى الماء.
غاز النشادر أنهيدريد قاعدة:-
لأنه يذوب فى الماء مكونا قلوى.
NH3 + HOH NH4OH
محلولـه قلوى التأثير على عباد الشمس (يزرق عباد الشمس)
لا يشتعل ولا يساعد على الاشتعال.
الغاز عديم اللون وله رائحة نفاذة وخانق.

تجربة النافورة:- لإثبات:-
أن غاز النشادر يذوب فى الماء.
محلول النشادر فى الماء قلوى التأثير على عباد الشمس.
التحضير فى الصناعة:-
طريقة هابر :-
تتم بإمرار غاز النيتروجين والهيدروجين على عوامل حفز مثل الحديد والموليبدنيوم تحت ضغط 200 جو و500 5م
N2 + 3H2 200 at/500oc/Fe/Mo 2NH3
الكشف عن غاز النشادر:-
يكون سحب بيضاء عند تقريب ساق مبلله بحمض الهيدروكلوريك لفوهة المخبار فتتكون سحب بيضاء لتكون كلوريد الأمونيوم.
NH3 + HCl NH4Cl


أهمية النيتروجين للنبات:-
أهم مصادر التغذية لأنه عنصر هام فى تركيب البروتين.
ملاحظات:-
كمية النيتروجين الموجودة فى التربة تقل مع مرور الزمن.
ولذلك
لابد من إمداد التربة بعنصر النيتروجين على هيئة أملاح الأمونيوم واليوريا
فى صور أسمدة نيتروجينية أو طبيعية (روث البهائم) التى تذوب فى ماء الرى
وتمتصها جذور النباتات.
يعتبر النشادر المادة الأولية الرئيسية التى تصنع منها معظم الأسمدة النيتروجينية (الآزوتية)



أولاً:- صناعة الأسمدة النيتروجينية غير العضوية:-
يتم بتعادل الأمونيا والحمض المناسب:-
(1) مع حمض النيتريك:-
NH3 + HNO3 NH4NO3 نيترات أمونيوم
(2) مع حمض الكبريتيك:-
2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4 كبريتات الأمونيوم (سلفات النشادر)

ثانياً: تحضير سماد نيتروجينى فوسفاتى:-
مثال: تحضير فوسفات الأمونيوم:-
التعادل بين حمض الأرثوفوسفوريك ومحلول الأمونيا:-
H3PO4 + 3NH3 (NH4)3PO4 فوسفات الأمونيوم

بعض الملاحظات على الأسمدة الشائعة:-

السماد الملاحظة
نيترات الأمونيوم ·36 تحتوى على نسبة عالية من النيتروجين (35%)
·37 سريعة الذوبان فى الماء.
·38 الزيادة منها يسبب حموضة التربة.
كبريتات الأمونيوم ·39 تعمل على زيادة حموضة التربة.
·40 يجب معادلة التربة التى تعالج بصفة مستمرة بهذا النوع من الأسمدة.
فوسفات الأمونيوم ·41 سريع التأثير فى التربة.
·42 يمدها بنوعين من العناصر الأساسية {النيتروجين – الفوسفور}
سماد اليوريا ·43 يحتوى على نسبة عالية من النيتروجين.
·44 أنسب الأسمدة فى المناطق الحارة لأن درجة الحرارة المرتفعة تساعد على سرعة تفككه إلى أمونيا وثانى أكسيد الكربون.
سائل الأمونيا اللامائية ·45 سماد المستقبل النيتروجينى.
·46 يضاف للتربة على عمق 12 سم.
·47 يتميز بارتفاع نسبة النيتروجين. حوالى (82%)
ثانياً: حمض النيتريك HNO3
تحضيره فى المعمل:-
بتسخين نترات البوتاسيوم مع حمض الكبريتيك المركز بحيث لا تزيد درجة الحرارة عن 100 5م حتى لا ينحل حمض النيترك الناتج.
معادلة التحضير:-
2KNO3 + H2SO4 conc. / heat K2SO4 + 2HNO3
خواص الحمض:-
الخواص الفيزيائية:-
(1) سائل عديم اللون. (2) حمضى التأثير على عباد الشمس (يحمر عباد الشمس)
الخواص الكيميائية:-
[1] الحمض عامل مؤكسد:- لأنه يتحلل بالتسخين ويتصاعد غاز الأكسجين
4HNO3 Heat 4NO2 h+ O2 h+ 2H2O
[2] مع الفلزات النشطة:- التى تسبق الهيدروجين فى السلسلة الكهروكيميائية يتكون نترات الفلز والهيدروجين الذى يختزل الحمض.
Fe + 4HNO3 Heat/dil. Fe(NO3)3 + 2H2O + NO h
[3]
مع الفلزات الغير نشطة:- التى تلى الهيدروجين يحدث التفاعل على أساس أن
الحمض عامل مؤكسد حيث يتم أكسدة الفلز ثم يتفاعل الأكسيد مع الحمض
3Cu + 8HNO3 Heat/dil. 3Cu (NO3)2 + 4H2O + 2NO h???? ?????
Cu + 4HNO3 Heat/conc. Cu (NO3)2 + 2H2O + 2NO2 hبنى محمر
[4] مع الحديد والكروم والألومنيوم:-
الحمض لا يؤثر فيها بسبب ظاهرة الخمول.
ظاهرة الخمول:- لأن حمض النيتريك عامل مؤكسد فإنه يكون على هذه الفلزات طبقة من الأكسيد غير مسامية واقية تمنع الفلز من التفاعل.



تجربة الحلقة السمراء:-
[1] محلول ملح النيترات + محلول مركز من كبريتات الحديد (II) حديث التحضير.
[2] إضافة قطرات من حمض الكبريتيك المركز باحتراس على جدار الأنبوبة الداخلى حتى يهبط الحمض إلى قاع الأنبوبة.
[3] تظهر حلقة بنية أو سمراء عند سطح الانفصال تزول بالرج أو التسخين.
2NaNO3+6FeSO4+4H2SO4 3Fe2(SO4)3+Na2SO4+4H2O+2NO
FeSO4 + NO FeSO4 . NO مركب الحلقة السمراء
التميز بين أملاح النيترات والنيتريت:-
بإضافة محلول برمنجانات البوتاسيوم المحمضة بحمض الكبريتيك المركز لمحلول الملح.
[أ] عند زوال اللون البنفسجى للبرمنجنات يكون الملح نيتريت.
5KNO2+2KMnO4+3H2SO4 5KNO3+K2SO4+2MnSO4+3H2O

[ب] فى حالة عدم زوال لون البرمنجنات فإن الملح يكون نيترات.
الأهمية الاقتصادية لعناصر المجموعة الخامس (A)

المادة الاستخدام
النيتروجين صناعة النشادر وحمض النيتريك والأسمدة النيتروجينية.
الفوسفور
صناعة الثقاب ومبيدات الفئران والألعاب النارية والأسمدة الفوسفاتية
وصناعة سبائك البرونز (نحاس – قصدير – فوسفور) الذى تصنع منه مراوح السفن
الأنتيمون صناعة سبيكة الأنتيمون والرصاص (أصلب من الرصاص) وتستخدم فى المراكم
يستخدم كبريتيد الأنتيمون الأصفر فى الصبغات.
البزموت صناعة السبائك التى تتميز بانخفاض درجة انصهارها
(سبائك البزموت والرصاص والكادمويوم والقصدير)



من امتحانات الأعوام السابقة
السؤال الأول: أكمل ما يأتى:-
تتحلل نترات فلزات الأقلاء بالحرارة لتعطى …… , …… (96/أول)(98/ثان)(00/أول)
يتحلل نيتريد الماغنسيوم فى الماء الساخن وينتج غاز ………… ويتفاعل الصوديوم مع الماء ويتصاعد ………… (95/أول)(97/ثان)
4KO2 + 2CO2 CuCl2 ………… + ………… (97/أول)
Mg3N2 + 6H2O ………… + ………… (95/ثان)
CaCN2 + 3H2O ………… + ………… (02/ثان)
السؤال الثانى: أكتب المفهوم العلمى للعبارات الآتية:-
وجود العنصر فى عدة صور تختلف فى خواصها الفيزيقية وتتفق فى خواصها الكيميائية. (96/ثان)(98/أول)(05/أول)
تفاعل بعض الفلزات مع حمض النيتريك المركز وتكوين طبقة واقية من الأكسيد تمنع استمرار التفاعل (03/ثان)
مجموعة العناصر التى تتراوح أعداد تأكسدها فى المركبات (-3,+5) (03/أول)
السؤال الثالث: علل لما يأتى (أكتب التفسير العلمى):-
لا يتفاعل الحديد مع حمض النيتريك المركز (99/أول)
استخدام السيزيوم فى الخلايا الكهروضوئية(95/أول)(96/ثان)(97/ثان)(98/أول)
لا تطفأ حرائق الصوديوم بالماء (97/أول)
لا يؤثر حمض النيتريك المركز فى بعض الفلزات مثل الكروم والحديد (00/أول)
يستخدم سوبر أكسيد البوتاسيوم فى تنقية جو الغواصات (95/ثان)(01/أول)
لا تصلح نترات الصوديوم فى صناعة البارود (04/ثان)
تصلح نترات البوتاسيوم فى صناعة البارود (03/ثان)
يستخدم الجير الحى فى تجفيف غاز النشادر ولا يستخدم حمض الكبريتيك المركز (02/ثان)
عنصر السيزيوم أنشط فلزات المجموعة الأولى الرئيسية فى الجدول الدورى (02/أول)
عند إضافة محلول هيدروكسيد الصوديوم إلى محلول كبريتات النحاس يتكون راسب أزرق يسود بالتسخين. (00/ثان)
السؤال الرابع: ضع علامة (P) أمام العبارة الصحيحة وعلامة (O) أمام العبارة الخطأ:-
يستخدم حمض الكبريتيك المركز فى تجفيف غاز النشادر (00/أول)
عند إثارة إلكترونات ذرة السيزيوم إلى مستويات طاقة أعلى تعطى لون أزرق بنفسجى (03/أول)
السؤال الخامس: أكتب الحرف الأبجدى للاختيار المناسب للعبارات الآتية:-
[1] عند تسخين نترات الصوديوم تنحل إلى ……
[أ] أكاسيد نيتروجينية وصوديوم. [ب] نيتريت صوديوم وأكسجين.
[ج] أكسيد صوديوم وثانى أكسيد نيتروجين. [د] أكسيد صوديوم وأكسيد نيتريك. (99/أول)
[2] يتفاعل سيناميد الكالسيوم مع الماء ويتصاعد غاز ……
[أ] النيتروجين. [ب] ثانى أكسيد الكربون.
[ج] ثانى أكسيد النيتروجين. [د] النشادر. (98/أول)
[3] يحفظ فلز الصوديوم تحت سطح ……
[أ] حمض الكبريتيك. [ب] محلول الصودا الكاوية.
[ج] الماء. [د] الكيروسين (96/أول)
[4] عند تفاعل النحاس مع حمض النيتريك المركز الساخن يتصاعد غاز ……
[أ] أكسيد النيتريك. [ب] ثانى أكسيد النيتروجين.
[ج] أكسيد النيتروز. [د] ثالث أكسيد النيتروجين. (04/أول)
[5] ينتج غاز النشادر من تفاعل ……
[أ] سيناميد الكالسيوم مع الماء. [ب] كربيد الكالسيوم مع الماء.
[ج] كلوريد أمونيوم مع الماء. [د] غاز ثانى أكسيد النيتروجين.
(03/أول)
[6] عدد تأكسد عنصر النيتروجين فى غاز أكسيد النيتروز ……
[أ] + 1 [ب] +2
[ج] صفر (02/أول)
[7] يستخلص فلز الصوديوم فى الصناعة بالتحليل الكهربى لـ ……
[أ] مصهور أكسيد الصوديوم. [ب] محلول كلوريد الصوديوم.
[ج] مصهور كلوريد الصوديوم. (01/أول)
[8] عند إضافة محلول هيدروكسيد الصوديوم إلى محلول ملح ألومنيوم يتكون ……
[أ] راسب أبيض جيلاتينى يذوب فى الزيادة من هيدروكسيد الأمونيوم.
[ب] لون أبيض
[ج] راسب أبيض جيلاتينى يذوب فى الزيادة من هيدروكسيد الصوديوم. (05/أول)
[9] عند تسخين نترات الصوديوم يتصاعد غاز …… (اكتب المعادلة)
[أ] NO [ب] NO2 [ج] N2O [د] O2 (06/أول)
السؤال السادس: ماذا يقصد بكل من:-
[1] التآصل. (99/أول)
السؤال السابع: بين بالمعادلات الرمزية الكيميائية الموزونة:-
[1] تسخين كلوريد الأمونيوم مع الجير المطفأ (95/ثان)(99/أول)
[2] كيف نحصل على حمض النيتريك من نترات البوتاسيوم (98/أول)
[3] كيف نحصل على ثانى أكسيد النيتروجين من حمض النيتريك المركز
(95/أول) (97/ثان) (98/ثان)
[4] ماذا يحدث عند إضافة الماء إلى سيناميد الكالسيوم (99/ثان)
[5] كيف نحصل على غاز النشادر من نيتريد الماغنسيوم (00/أول)
[6] ماذا يحدث عند تسخين نترات البوتاسيوم مع الكبريتيك المركز إلى درجة حرارة لا تزيد عن 100 5م (00/ثان)
[7] ماذا يحدث عند تفاعل الليثيوم مع مكونات الهواء الجوى (الأكسجين – النيتروجين) ثم تفاعل الناتج الثانى مع الماء. (01/ثان)
[8] كيف تحصل على النشادر من كربيد الكالسيوم (95/ثان)
[9] كيف تحصل على النشادر من كلوريد الأمونيوم (96/أول)
[10] أثر الحرارة على حمض النيتريك (96/أول)
[11] تسخين كربونات الليثيوم عند 1000 5م (04/ثان)
[12] إمرار غاز ثانى أكسيد الكربون خلال خليط من سوبر أكسيد البوتاسيوم وعامل حفاز
(04/أول)
[13] تفاعل الماغنسيوم مع النيتروجين وذوبان الناتج فى الماء (03/ثان)
[14] إضافة محلول هيدروكسيد الصوديوم إلى محلول كبريتات الألومنيوم. (02/ثان)
[15] كربونات الصوديوم من كلوريد الصوديوم . (06/أول)
[16] تأثير الحرارة على بيكربونات الصوديوم. (07/أول)
[17] إضافة الماء إلى سياناميد الكالسيوم. (07/ثان)
السؤال الثامن:-
[1]
ارسم الجهاز المستخدم فى تحضير غاز النشادر جافاً فى المعمل ثم اكتب
المعادلة الرمزية التى تعبر عن طريقة تحضير غاز النشادر (96/ثان) (00/ثان)
[2]
أكتب المعادلة الرمزية الكيميائية التى توضح طريقة تحضير مركب غير عضوى
(فى المعمل) يكوّن سحب بيضاء عند تعرضه لساق زجاجية مبللة بحمض
الهيدروكلوريك – ارسم الجهاز المستخدم فى التحضير (05/أول)
[4] كيف يتم تحضير حمض النيتريك فى المعمل (95/ثان)
[5] ارسم جهاز تحضير غاز الأمونيا بالمعمل ثم أجب عما يلى:
1- وضح بتجربة عملية كيف تكشف عن غاز الأمونيا (07/أول)
السؤال التاسع:-
[1] أكتب الصيغة الكيميائية واستخداماً واحداً لسيناميد الكالسيوم (01/ثان)
[2] أكتب استخداماً واحداً للفوسفور (95/أول) (00/ثان)
السؤال العاشر:-
[1] كيف تميز عملياً بين كبريتات النحاس وكبريتات الألومنيوم. (05/ثان) (06/أول)
[2]
كيف يمكنك استخدام محلول هيدروكسيد الصوديوم فى الكشف عن كاتيون النحاس
(II) فى أحد محاليله – حدد أى من الأيونات (Na+) أو (OH-) هو المتسبب فى
الكشف عن كاتيون النحاس (II)
السؤال الحادى عشر: أجريت التجربة التالية على محلول:-
أضيف إلى المحلول محلول الصودا الكاوية فظهر راسب أبيض يذوب فى الزيادة من الصودا الكاوية.
ما هو الشق الذى يدل عليه هذا التفاعل؟ أكتب المعادلة الرمزية الدالة على التجربة (01/أول)
السؤال الثانى عشر: أكمل العبارات الآتية بعد تصويب ما تحته خط:-
الرمز
الكيميائى لمركب الحلقة السمراء هو ……… ويتكون بإضافة كبريتات الحديد (II)
إلى محلول نيترات الصوديوم وإضافة قطرات من حمض النيتريك المخفف.
(02/أول)
السؤال الثالث عشر: وضح بالمعادلات الكيميائية الموزونة تأثير الحرارة على كل مما يأتى:
1- هيدروكسيد النحاس (II) 2- كربونات الليثيوم (07/ثان)
أسئلة عامة متنوعة على الباب الرابع
السؤال الأول: أكمل ما يأتى:-
تتم معظم تفاعلات النيتروجين فى درجات الحرارة العالية أو باستخدام قوس كهربى وذلك بسبب ………….
يستخدم الأنتيمون فى صناعة ………….
يلون أيون الصوديوم لهب بنزن غير المضىء بلون ………… بينما يتلون اللهب بلون قرمزى فى وجود عنصر ………….
الفرانسيوم من العناصر ………… وتبلغ فترة عمر النصف له ………… وتحصل عليه عندما يفقد عنصر ………… دقيقة ألفا.
تثبت تجربة النافورة أن غاز النشادر ………… فى الماء ويعطى محلول تأثيره ………… على عباد الشمس.
أهم خامات الصوديوم هو ………… بينما الكارناليت من خامات ………… والصيغة الكيميائية له هى ………….
يوجد الفوسفور فى القشرة الأرضية على شكل ………… وصيغته الكيميائية ………… بينما الأباتيت صيغته ………….
تستخدم الصودا الكاوية فى ………… و …………
الصيغة الجزيئية لبلورات صودا الغسيل هى ………….
تحضر الصودا الكاوية بالتحليل الكهربى لمحلول …………
السؤال الثانى: علل لما يأتى:-
تتميز فلزات الأقلاء بالنشاط الكيميائى.
تقل قوة الرابطة الفلزية بين ذرات عناصر المجموعة الأولى (A).
عند تعرض قطعة من الصوديوم للهواء الجوى تفقد بريقها ولمعانها.
يستخدم التيار الكهربى فى تحضير عناصر المجموعة الأولى (A)
يستخدم سيناميد الكالسيوم كسماد زراعى.
حمض النيتريك عامل مؤكسد قوى.
تعتبر عناصر المجموعة الأولى (A) عوامل مختزلة قوية جداً.
انخفاض درجة انصهار فلزات المجموعة الأولى (A).
يتميز الفوسفور والزرنيخ والأنتيمون بظاهرة التآصل.
المحلول المائى للنشادر قلوى التأثير على عباد الشمس.
عناصر المجموعة الأولى (A) أكثر العناصر إيجابية كهربية.
تعدد أعداد التأكسد للنيتروجين.
يجمع النشادر بإزاحة الهواء إلى أسفل.
النشادر أقوى قاعدية من الفوسفين.
يقل ذوبان هيدريدات المجموعة الخامسة (A) فى الماء بزيادة العدد الذرى.
أعداد تأكسد النيتروجين تتراوح بين –3 ، +5
أعداد تأكسد النيتروجين موجبة فى المركبات الأكسجينية.
لا توجد ظاهرة التآصل فى البزموت.
يجب ألا تزيد درجة الحرارة عن 100 5م عند تحضير حمض النيتريك معملياً.
يتفاعل النحاس مع حمض النيتريك بالرغم من أنه يلى الهيدروجين فى المتسلسلة.
استخدام سبيكة الأنتيمون والرصاص فى المراكم الكهربية.
اليوريا أنسب الأسمدة النيتروجينية للمناطق الحارة.
يجب معادلة التربة التى تعالج بسماد كبريتات الأمونيوم بصفة مستمرة.
يجب إضافة الأسمدة النيتروجينية إلى التربة الزراعية من وقت إلى آخر.
السؤال الثالث: أى العناصر الآتية يعتبر عاملاً مختزلاً وأيهما عامل مؤكسداً:-
البوتاسيوم – السيزيوم – الصوديوم – النيتروجين – الليثيوم – البزموت
السؤال الرابع: لديك العناصر والمركبات التالية:-
نحاس – حديد – نترات بوتاسيوم – حمض كبريتيك مركز – ماء مقطر – كلوريد أمونيوم – لهب – جير مطفأ.
كيف تستخدم هذه المواد أو بعضها فى الحصول على:-
1- غاز النشادر. 2- ثانى أكسيد النيتروجين.
3- أكسيد نيتريك. 4- حمض نيتريك.
مع كتابة معادلات التفاعل فى كل حالة.
السؤال الخامس:-
ما أثر تسخين قطعة من البوتاسيوم فى جو من الأكسجين؟ وما ناتج تفاعل الناتج مع:-
ثانى أكسيد الكربون فى وجود CuCl2 مع كتابة معادلات التفاعل.
السؤال السادس:-
(1) رتب الأكاسيد الآتية حسب ازدياد الصفة الحامضية:-
Sb2O3 – P2O3 – As2O3 – Bi2O3
السؤال السابع:- أذكر اسم العالم الذى:-
حصل على فلز الصوديوم والبوتاسيوم بالتحليل الكهربى.
حضر النشادر فى الصناعة من غازى الهيدروجين والنيتروجين.
حصل على صودا الغسيل فى الصناعة.
السؤال الثامن:- بين بالمعادلات ما يلى:-
تسخين عنصر الليثيوم فى تيار من الهيدروجين.
تسخين الصوديوم مع الهيدروجين ثم تحليل الناتج كهربياً.
فقد الأكتنيوم 89Ac227 لدقيقة ألفا 2He4
تسخين الفوسفور مع البوتاسيوم
الحصول على سماد نيترات الأمونيوم.
الحصول على كبريتات الأمونيوم (سلفات النشادر)
الحصول على فوسفات الأمونيوم.
السؤال
التاسع:- أضيف محلول هيدروكسيد الصوديوم تدريجياً إلى نوعين من المحاليل
لأملاح فلزين مختلفين كل على حدة فكانت المشاهدات الآتية مع:-
المحلول الأول: يتكون راسب أبيض يذوب فى الزيادة من محلول هيدروكسيد الصوديوم.
المحلول الثانى: يتكون راسب أسود يزرق بالتسخين.
وضح نوع الكاتيون فى كل من هذه المحاليل مع كتابة المعادلات الدالة على التفاعل.
السؤال العاشر:- ما هى الطريقة المستخدمة لاستخلاص فلزات الأقلاء من خاماتها؟ ولماذا لا تصلح الطرق الأخرى؟
السؤال الحادى عشر:-
أذكر اسم الملح المستخدم فى التجربة الآتية:-
ملح
أضيف إلى محلولـه محلول كبريتات حديد (II) مع قطرات من حمض الكبريتيك
المركز يتكون مركب الحلقة السمراء، وعند تسخين هذا الملح الصلب فى لهب بنزن
غير المضىء تلون اللهب باللون الأصفر الذهبى.
أضيف محلولـه إلى محلول
برمنجانات البوتاسيوم المحمض بحمض كبريتيك مركز فزال اللون البنفسجى
للبرمنجانات. وعند تسخين هذا الملح الصلب فى لهب بنزن غير المضىء تلون
اللهب باللون البنفسجى الفاتح.
السؤال الثانى عشر:- كيف تميز بين:- حمض النيتريك المركز والمخفف.
السؤال الثالث عشر:- أذكر الشق القاعدى المحتمل للملح التالى:-
عند غمس سلك بلاتين نظيف فى مسحوق الملح والتسخين فى لهب بنزن غير المضىء يتلون اللهب بلون أزرق بنفسجى.
أضيف إلى محلول الملح محلول الصودا الكاوية فتكون راسب أبيض جيلاتينى يذوب فى وفرة من الصودا الكاوية.
السؤال الرابع عشر: -
فى المخطط التالى أكتب المعادلات الكيميائية التى توضح التفاعلات من [1] إلى [8]









السؤال الخامس عشر:- فى المخطط التالى











اكتب الصيغ الكيميائية للمركبات من [1] إلى [6]
كيف يمكن الكشف عن المركب [3] فى المعمل مع كتابة معادلة التفاعل.
مع تمنياتى بالنجاح
Mr. H.S.


08-30-2010, 11:05
hos.hos



{تشمل المجموعات (B)}
العنصر الانتقالى:-
هو
العنصر الذى تكون فيه الأوربيتالات (d1-9) أو (f1-13) مشغولة ولكنها غير
تامة الامتلاء سواء فى الحالة الذرية أو فى أى حالة من حالات تأكسده




المجموعة 3B 4B 5B 6B 7B 8 1B 2B
العنصر 21Sc 22Ti 23V 24Cr 25Mn 26Fe 27Co 28Ni 29Cu 30Zn
الأهمية الاقتصادية لعناصر السلسلة الانتقالية الأولى


العنصر أهم ما يميزه استخداماته وأهم مركباته
السكانديوم غير متوفر ليس له استخدامات مهمة
التيتانيوم
ثانى العناصر وفرة بعد الحديد ·0 أقوى من الصلب وأقل منه كثافة.
·1 مقاوم للتآكل.
·2 يحافظ على متانته فى درجات الحرارة المرتفعة عكس الألومنيوم يفوق الألومنيوم فى صناعة:
-0 الصواريخ.
-1 الطائرات الأسرع من الصوت.
الفاناديوم ·3 مركباته لها ألوان متعددة وجميلة.
·4 قاسى يتحمل الصدمات -2 يستخدم فى صناعة الصلب.
أهم مركباته:-
-3 خامس أكسيد الفانديوم ويستخدم كعامل حفاز فى صناعة حمض الكبريتيك.
الكروم ·5 فلز رمادى اللون
·6 أيوناته ملونة.
·7
على درجة عالية من النشاط ولكنه يقاوم فعل العوامل الجوية لتكون طبقة من
الأكسيد غير مسامية تمنع استمرار تفاعله مع أكسجين الهواء الجوى. -4 طلاء
المعادن.
-5 سبيكة النيكل كروم التى تستخدم فى ملفات التسخين فى المكواة والدفايات الكهربية.
-6 سبيكة الصلب المقاوم للصدأ.

المنجنيز ·8 الثالث فى العناصر الانتقالية من حيث الوفرة
·9 يشبه الحديد فى مظهره
-7 يستخدم فى صناعة الصلب فى صورة سبيكة فرومنجنيز حيث يتفاعل مع الأكسجين ويمنع تكون فقاعات هوائية داخل الصلب أثناء تبريده.
أهم مركباته:-
-8 ثانى أكسيد المنجنيز ويستخدم:-
(1) عامل مؤكسد قوى.
(2) صناعة العمود الجاف.
-9 برمنجانات البوتاسيوم:-
ويستخدم كمادة مؤكسدة ومطهرة.
الحديد ·10 أكثر العناصر الانتقالية وفرة -10 متعددة
الكوبلت ·11 له اثنا عشر نظيراً مشعاً أهمها كوبلت 60
·12 ضرورى لبعض العمليات الحيوية التى تتم داخل جسم الإنسان.
·13 يدخل فى تركيب فيتامين ب 12 -11 يدخل فى تكوين سبائك عديدة.
-12 تدخل مركباته فى تلوين الزجاج.
أهم مركباته:-
1- كلوريد الكوبلت المائى:-
لونه وردى فاتح ولا يظهر فى الكتابة وعند التسخين تظهر الكتابة باللون الأزرق الغامق ولذلك يستخدم فى صناعة الحبر السرى.
CoCl2.6H2O DCoCl2+ 6H2O
أزرق غامق وردى فاتح
2-
كلوريد الكوبلت اللامائى (الأزرق):- يستخدم فى التنبؤات الجوية حيث تطلى
به أوراق خاصة وعندما يصبح لونها وردى فاتح يدل على ارتفاع نسبة الرطوبة
واحتمال سقوط الأمطار.
النيكل ·14 مقاوم للصدأ.
·15 لا يتأثر بالقلويات أو الأحماض ولا بفلوريد الهيدروجين السائل. -13 يستخدم فى حفظ فلوريد الهيدروجين السائل.
-14 يستخدم فى السبائك التى تتميز بالصلابة ومقاومة الصدأ والأحماض.
النحاس ·16 عنصر أحمر طرى.
·17 يتميز بتوصيل حرارى وكهربى عالى. -15 يستخدم فى كثير من الأدوات والأسلاك الكهربية.
-16 يستخدم فى كثير من السبائك مثل النحاس الأصفر والبرونز والعملات المعدنية.

التركيب الإلكترونى وحالات التأكسد

عدد التأكسد 4s 3d التوزيع الإلكترونى العنصر المجموعة
+3 ↑↓ ↑ [Ar]3d14s2 21Sc IIIB
+2، +3، +4 ↑↓ ↑ ↑ [Ar]3d24s2 22Ti IV B
+2،+3،+4،+5 ↑↓ ↑ ↑ ↑ [Ar]3d34s2 23V V B
شاذ +2،+3،+4،+5،+6 ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ [Ar]3d54s1 24Cr VI B
+2،+3،+4،+5،+6،+7 ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ [Ar]3d54s2 25Mn VII B
+2،+3،+4،+5،+6 ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑↓ [Ar]3d64s2 26Fe
+2،+3،+4،+5 ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑↓ ↑↓ [Ar]3d74s2 27Co
+2،+3،+4 ↑↓ ↑ ↑ ↑↓ ↓↑ ↑↓ [Ar]3d84s2 28Ni
شاذ +1 ,+2 ↑ ↑↓ ↓↑ ↑↓ ↓↑ ↑↓ [Ar]3d104s1 29Cu I B
+2 ↑↓ ↓↑ ↑↓ ↓↑ ↑↓ ↑↓ [Ar]3d104s2 30Zn II B
[1]
تقع عناصر السلسة الإنتقالية الأولى بعد الكالسيوم(20Ca) وتركيبه
الإلكترونى [18Ar]4s2 حيث يتتابع فيها امتلاء أوربيتالات المستوى الفرعى
(3d) الخمسة بالإلكترونات المفردة حتى نصل إلى المنجنيز (3d5) ثم يحدث
إزدواج فى الإلكترونات حتى نصل إلى الزنك (3d10)
يشذ التركيب المتوقع لكل من:-
(أ) الكروم (24Cr) يكون : [Ar]3d54s1
(ب) النحاس (29Cu) يكون : [Ar]3d104s1
حيث
ينتقل إلكترون من (4s) إلى (3d) حتى يكون (3d) نصف ممتلئ فى الكروم وتام
الامتلاء فى النحاس ويكون (s) نصف ممتلئ وبذلك تكون الذرة أكثر استقراراً.
[2] الذرة تكون أقل طاقة وأكثر استقراراً عندما يكون المستوى الفرعى (d) فى إحدى الحالات الآتية:-

خالى (d0) نصف ممتلئ (d5) تام الامتلاء (d10)
Ti 4+, Sc 3+ Mn2+, Fe3+ Zn2+
[3] يسهل أكسدة Fe2+ إلى Fe3+
Fe2+ فقد إلكترون (أكسدة) Fe3+




[4] يصعب أكسدة Mn2+ إلى Mn3+
Mn2+ فقد إلكترون (أكسدة) Mn3+



حالات التأكسد:-
تتميز
بتعدد حالات تأكسدها عن الفلزات العادية وذلك لتقارب 3d, 4s فى الطاقة حيث
يفقد إلكترونى (4s) أولاً لأنه أبعد عن النواة ثم يتتابع خروج الإلكترونات
من (3d).
ملاحظات على حالات التأكسد:-
[1] حيث تتضاعف جهود التأين
كلما زادت حالة التأكسد بمقدار الوحدة ويشذ عن ذلك أيون Sc4+ مما يدل على
أنه لا يتكون بسهولة لأن ذلك يتسبب فى كسر مستوى طاقة مكتمل.
[2] تعطى
جميع عناصر السلسلة الانتقالية الأولى حالة التأكسد (+2) ماعدا السكانديوم
يعطى (+3) لأن فى هذه الحالة يكون (3d0) فارغاً تماماً من الإلكترونات
فيكون أكثر استقراراً.
[3] تعطى أقصى حالات التأكسد عندما تفقد الذرة جميع إلكترونات المستويين d, s.
Mn7+, Cr4+, V5+, Ti4+, Sc3
[4] أعداد التأكسد لا تتعدى رقم المجموعة ماعدا المجموعة (1B) وتشمل عناصر العملة؛ النحاس والفضة والذهب (+2).
[5] عناصر العملة (النحاس – الفضة – الذهب):-


النحاس [29Cu] الفضة [47Ag] الذهب [79Au]
[18Ar] 3d10, 4s1 [36Kr] 4d10, 5s1 [54X] 4f14, 5d10, 6s1
تعتبر
عناصر انتقالية لأنها عند التفاعل تفقد الإلكترون العاشر من (d) المنقول
إليها أصلاً من (s) فيصبح (d) غير ممتلئ بعد التفاعل أى فى حالة التأكسد
(+2) أو (+3)
[6] عناصر المجموعة (IIB) (الخارصين – الكادميوم – الزئبق):-
لا تعتبر عناصر انتقالية لأن المستوى الفرعى (d10) تام الامتلاء سواء فى الحالة الذرية أو فى أى حالة من حالات التأكسد.

الخواص العامة للعناصر الانتقالية
[1] جميعها فلزات نموذجية:- لأنها تتميز بالخواص الآتية:-
1- قابلة للطرق والسحب. 2- لها بريق ولمعان معدنى.
3- جيدة التوصيل للحرارة والكهرباء. 4- تتميز بدرجات انصهار وغليان مرتفعة.
5- ذات كثافة عالية وحجوم صغيرة.
6- تكون مع بعضها أو مع فلزات غير انتقالية سبائك.
[2]
الحجم الذرى:- بزيادة العدد الذرى يحدث تناقص بسيط فى نصف قطر الذرة حتى
أن أنصاف أقطارها تكاد تكون متقاربة فالعناصر من الكروم إلى النحاس تكون
أنصاف أقطارها متشابهة ويرجع ذلك إلى عاملين متضادين هما:-
[أ] العامل الأول:- يعمل على نقص نصف قطر الذرة؛ وهو زيادة شحنة النواة من عنصر إلى عنصر مما يسبب نقص الحجم الذرى.
[ب]
العامل الثانى:- يعمل على زيادة نصف قطر الذرة؛ وهو زيادة عدد الإلكترونات
فى المستوى الفرعى (3d) والذى يؤدى إلى زيادة قوة التنافر مما يسبب زيادة
حجم الذرة.
ملاحظات:-
تزداد طاقة التأين بنقص نصف القطر وبالتالى يكون من الصعب تأكسد العناصر كلما اتجهنا من اليسار إلى اليمين.
عندما تتماثل أنصاف الأقطار الذرية تتشابه العناصر فى الخواص كما فى ثلاثية (الحديد – الكوبلت – النيكل)
[3] الكثافة:- الكثافة =
تزداد بزيادة العدد الذرى
وحيث أن الحجم الذرى لذرات العناصر الانتقالية تقريباً ثابت فإن الكثافة تزداد بزيادة الكتلة الذرية.
[4] درجة الانصهار والغليان:-
تتميز
بارتفاع درجة الانصهار والغليان لوجود إلكترونات مفردة فى (3d, 4s) والتى
تكون روابط فلزية تزيد من قوة التجاذب فى الشبكة البلورية للفلز فتحتاج إلى
طاقة كبيرة لإبعادها أثناء الانصهار أو الغليان.
[5] الخواص المغناطيسية:-
العناصر
الانتقالية وكثير من مركباتها تتجاذب مع المجال المغناطيسى الخارجى ويرجع
ذلك لوجود إلكترونات مفردة فى (3d) وينتج عن حركتها مجالات مغناطيسية
تتجاذب مع المجال الخارجى.

تنقسم العناصر الانتقالية من حيث الخواص المغناطيسية إلى:-
[1] مواد بارامغناطيسية. [2] مواد دايامغناطيسية.

المقارنة المواد البارامغناطيسية المواد الدايامغناطيسية
التعريف
مواد تتجاذب مع المجال المغناطيسى الخارجى ويرجع ذلك إلى وجود الإلكترونات
المفردة فى أوربيتالات (3d). مواد تتنافر مع المجال المغناطيسى الخارجى
ويرجع ذلك إلى ازدواج الإلكترونات فى أوربيتالات (3d).
العزم المغناطيسى يساوى عدد الإلكترونات المفردة فى أوربيتالات (3d) يساوى صفر
مثال 26Fe : [18Ar] 4s2 3d6



العزم = 4 30Zn : [18Ar] 4s2 3d10



العزم = صفر
[6] تنوع الألوان:-
تتميز
العناصر الانتقالية بأن أيوناتها أو ذراتها ملونة والسبب فى ذلك أن
العناصر الانتقالية تحتوى على إلكترونات مفردة فى (3d) سهلة الإثارة حيث
تكفى طاقة الضوء المرئى (ألوان الطيف) إلى إثارتها عن طريق امتصاص المادة
لبعض هذه الألوان والتى طاقتها تساوى الطاقة اللازمة لهذا المادة.
واللون الذى لا يمتص يسمى اللون المتمم والذى يعكس فتراه العين.

اللون الممتص اللون المتمم
برتقالى أزرق
أصفر بنفسجى
أحمر أزرق مخضر
أخضر بنفسجى محمر
إذا امتصت المادة اللون الأبيض فإن العين ترى هذا المادة سوداء.
إذا لم تمتص المادة أى لون من ألوان الطيف فإن العين ترى هذه المادة بيضاء.
إذا امتصت المادة لون معين من ألوان الطيف ترى هذه المادة باللون المتمم له.
أمثلة:-
مركبات الكوبلت (II):- تمتص اللون الأحمر وتترك اللون المتمم له وهو الأزرق المخضر فترى العين هذه المركبات زرقاء مخضرة.
مركبات النحاس (II):-
تمتص اللون البرتقالى وتترك اللون المتمم له وهو الأزرق.
المركبات تكون عديم اللون فى الحالات الآتية:-
جميع إلكترونات (d10) مزدوجة.
(d0) فارغة من الإلكترونات.
الإلكترونات المفردة تكون فى مستويات (s) أو (p) فتحتاج لإثارتها طاقة أعلى من طاقة الضوء المرئى.
[7] النشاط الحفزى:- (دور العامل الحفاز فى الصناعة)
تعتبر
العناصر الانتقالية عوامل حفز مثالية لأنها تحتوى على إلكترونات مفردة فى
المستوى الفرعى(d) تكون روابط مع جزيئات المتفاعلات مما يؤدى إلى:-
تركيز هذه المتفاعلات على سطح الحافز، فتزيد من سرعة التفاعل مما يؤدى إلى زيادة الإنتاج.
أمثلة:- لدور العامل الحفاز فى الصناعة:
(1) خامس أكسيد الفانديوم أو أكاسيد الحديد أو أكسيد الكرروم أو البلاتين الغروى المرسب على الاسبستس فى تحضير حمض الكبريتيك.
(2) مركبات التيتانيوم فى تحويل الإيثيلين إلى بولى إيثيلين (البلاستيك)
(3) الحديد أو المولبنديوم فى تحضير النشادر.




[18Ar] 3d6 4s2
الحديد يحتل الترتيب الرابع من حيث الانتشار فى القشرة الأرضية بعد الأكسجين والسليكون والألومنيوم.
يمثل 5% من وزن القشرة الأرضية وتزداد كميته كلما اقتربنا من باطن الأرض.
يوجد بشكل حر فى النيازك.
خاماته:-

الخام الاسم الكيميائى الصيغة الكيميائية اللون
الماجنيتيت أكسيد حديد مغناطيسى Fe3O4 أسود
الهيماتيت أكسيد حديد (III) الأحمر غير متهدرت Fe2O3 أحمر داكن
الليمونيت أكسيد حديد (III) متهدرت 2Fe2O3 .3H2O أصفر
السيدريت كربونات حديد (II) FeCO3 رمادى مصفر
وهذه الخامات توجد مختلطة بكثير من الشوائب مثل:-
[1] ثانى أكسيد السليكون (السليكا) SiO2 [2] أكسيد الألومنيوم (الألومنيا) Al2O3
[3] أكسيد الكالسيوم (الجير الحى) CaO [4] أكسيد الماغنسيوم MgO
العوامل التى تتوقف عليها صلاحية الخام اقتصادياً:-
[1] نسبة الحديد فى الخام. [2] تركيب الشوائب الموجودة فى الخام.
[3] نوعية العناصر الضارة المختلطة بالخام مثل الكبريت والفوسفور والزرنيخ.



يقصد به الحصول على الحديد من خاماته فى صور يمكن استخدامه بعدها عملياً
وتمر بثلاث مراحل هى



تجهيز خامات الحديد الاختزال إنتاج الحديد
أولاً: تجهيز خامات الحديد:-
الغرض
منها:- زيادة نسبة الحديد فى الخام بالتخلص من الشوائب وتحسين الخواص
الفيزيائية للخام، وتتم قبل وضع الخام فى أفران استخلاص الحديد.
تتضمن الخطوات التالية:-
[1] عملية التكسير:-
تحويل الأحجام الكبيرة من الخام إلى أحجام صغيرة حتى يسهل اختزالها.
[2] تنقية الخام وتركيزه:-
ويتم فيها تقليل نسبة الشوائب فى الخام ويتم ذلك بطرق ميكانيكية وفيزيائية.
[3] عملية التلبيد:-
تجميع الخام الناعم إلى حبيبات أكبر فى الحجم ومناسبة لعملية الاختزال.
[4] عملية التحميص:-
تتم بتسخين الخامات بشدة فى تيار من الهواء والغرض منها:-
تجفيف الخام والتخلص من الرطوبة.
رفع نسبة الحديد فى الخام {حتى تصل إلى 69.6 %} بتحويل جميع الخامات إلى أكسيد حديد(III)

FeCO3 FeO + CO2

4FeO + O2 2Fe2O3

2Fe2O3 .3H2O 2Fe2O3 + 3H2O
أكسدة الشوائب:-
S + O2 SO2
4P + 5O2 2P2O5

ثانياً اختزال خامات الحديد:-



فى الفرن العالى فى فرن مدركس
بغاز أول أكسيد الكربون الناتج من فحم الكوك بالغاز المائى (خليط من أول أكسيد الكربون والهيدروجين) الناتج من الغاز الطبيعى
الفرن العالى (اللافح):-
وصف الفرن:-
هيكل من الحديد الصلب مبطن بالطوب الحرارى.
ارتفاعه من 30 : 35 متراً وقطره من 6 : 18 متراً
تشغيل الفرن:-
توضع الشحنة (فحم الكوك + خام الحديد + حجر جيرى)
يدفع تيار من الهواء الساخن من فتحات أسفل الفرن.
التفاعلات التى تتم داخل الفرن:-
[ 1] عمليات الاختزال:-
دور فحم الكوك
C + O2 CO2 + طاقة
C + CO2 2CO
يقوم أول أكسيد الكربون الناتج باختزال أكسيد حديد (III)
3CO +Fe2O3 above 700 0c 2Fe + 3CO2
يعرف الحديد الناتج بالحديد الغفل.
الحديد الغفل:-
يتكون من 95% حديد و4% كربون و1% من السليكون والمنجنيز والفوسفور والكبريت.
[2] التخلص من الشوائب:-
دور الحجر الجيرى:- أثر الحرارة على الحجر الجيرى (كربونات الكالسيوم)
CaCO3 CaO + CO2
أكسيد الكالسيوم الناتج من التحلل أكسيد قاعدى يتفاعل مع الأكاسيد الحامضية والمترددة ويتكون الخبث:
CaO + SiO2 CaSiO3 سليكات كالسيوم
3CaO + P2O5 Ca3(PO4)2 فوسفات كالسيوم
CaO + Al2O3 Ca(AlO2)2 ألومينات كالسيوم
الخبث:- (خليط من سليكات وفوسفات وألومينات كالسيوم)
يطفو فوق سطح الحديد لأنه أقل منه كثافة فيعمل على حماية الحديد من التأكسد بتيار الهواء الداخل.
استخدامات الخبث:-
صناعة الأسمنت – رصف الطرق – الطوب الحرارى

فرن مدركس:-
الحصول على الغاز المائى (CO, H2):-
2CH4+CO2+H2Oعامل حفز3CO + 5H2
تشغيل الفرن:-
يتم إدخال خام الحديد (أكسيد حديد III)
يدفع تيار من الغازات المختزلة من فتحات جانبية.
يحدث عملية اختزال لأكسيد الحديد III

2Fe2O3 + 3CO + 3H2 4Fe + 3CO2 + 3H2O
ملاحظات:-
يسمى الحديد الناتج بالحديد الأسفنجى؛
وهو عبارة عن حديد مختلط بالشوائب خلطاً ميكانيكياً وعند طرقة تخرج منه الشوائب ويتبقى الحديد بشكل أسفنجى.
دورة الغازات المختزلة دورة مقفلة:-
لأن
الغازات الناتجة بعد عملية الاختزال تبرد وتنقى ثم تخلط بالغاز الطبيعى
وتمرر على العامل الحفاز وتتحول إلى الغاز المائى ثم تدفع مرة أخرى إلى
داخل الفرن.

ثالثاً إنتاج الحديد الصلب:-
تعتمد صناعة الصلب على عمليتين أساسيتين هما:-
التخلص من الشوائب الموجودة فى الحديد.
إضافة بعض العناصر للحديد لتحسين خواصه.
المحولات الأكسجينية (طريقة النفخ):-
مميزاتها:-
[1] سرعة الإنتاج. [2] بساطة التشغيل.
وصف المحول الأكسجينى:-
(1) بوتقة كبيرة من الصلب تتحرك حول محور وسطى.
(2) مبطن من الداخل بخام الدولوميت (MgCO3,CaCO3).
(3) ينفذ من فوهة المحول ماسورة على ارتفاع من 70 : 80 سم فوق سطح الحديد لدخول الأكسجين النقى.
تشغيل الفرن:-
يشحن المحول بالحديد الغفل المنصهر وذلك لتوفير الطاقة اللازمة لصهر الحديد مرة ثانية.
ينفخ الأكس

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

مُساهمة في 26/03/12, 06:16 pm  noor2012

Mr.Riad كتب:جزاك الله خيرا اخى العلم

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

مُساهمة في 02/04/12, 09:12 am  اشرف خليل

بارك الله فيك عمل رائع ونتمنى المزيد

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

صفحة 2 من اصل 13 الصفحة السابقة  1, 2, 3, ... 11, 12, 13  الصفحة التالية

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة


 
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى