امتحان الكيمياء — الفصل الأول توجيهي — أسئلة وزارية مع الحل (النموذج الثالث)

الإجابة الصحيحة: ج. \(CH_{3}CH_{3}\)

السؤال بصيغته الحرفية غير دقيق، حيث يطلب "الحد الأدنى من الطاقة اللازمة لتبخر \(CH_{3}F\)" بينما الخيارات هي مركبات كيميائية. يُفترض أن السؤال يقصد "أي من هذه السوائل له الحد الأدنى من الطاقة اللازمة للتبخر؟". الطاقة اللازمة للتبخر (أو حرارة التبخر المولية) تتناسب طردياً مع قوة الروابط بين الجزيئات. * \(CH_{3}OH\) (الميثانول): يحتوي على روابط هيدروجينية، ثنائية القطب، وقوى تشتت لندن. * \(CH_{3}CH_{2}OH\) (الإيثانول): يحتوي على روابط هيدروجينية، ثنائية القطب، وقوى تشتت لندن (أقوى من الميثانول بسبب كبر الحجم). * \(CH_{3}CH_{3}\) (الإيثان): جزيء غير قطبي، يحتوي فقط على قوى تشتت لندن. * \(CH_{3}F\) (فلوروميثان): جزيء قطبي، يحتوي على روابط ثنائية القطب وقوى تشتت لندن، ولا يحتوي على روابط هيدروجينية. بشكل عام، الروابط الهيدروجينية هي الأقوى، تليها الروابط ثنائية القطب، ثم قوى تشتت لندن. بين المركبات المعطاة، الإيثان (\(CH_{3}CH_{3}\)) هو الوحيد الذي لا يحتوي على روابط قطبية أو هيدروجينية، وبالتالي فإن قوى التشتت لديه هي الأضعف، مما يعني أنه يتطلب أقل طاقة للتبخر.

الإجابة الصحيحة: ج. حمض برونستد-لوري

حسب تعريف برونستد-لوري، الحمض هو المادة التي تتبرع ببروتون (أيون الهيدروجين \(H^{+}\)) خلال التفاعل.

الإجابة الصحيحة: أ. NaCl

NaCl هو مركب أيوني، وتتميز المركبات الأيونية بقوى جذب إلكتروستاتيكية قوية جداً بين الأيونات، مما يتطلب طاقة كبيرة لكسرها وبالتالي تكون درجات انصهارها عالية جداً مقارنة بالمواد الجزيئية مثل CH4، H2O، و Cl2 التي ترتبط بقوى بين جزيئية أضعف بكثير.

الإجابة الصحيحة: ج. \(2NO_{(g)} + Cl_{2(g)} \rightleftharpoons 2NOCl_{(g)}\)

تعبير ثابت الاتزان \(K_{C}\) يُكتب بوضع تراكيز النواتج في البسط مرفوعة لمعاملاتها التكافئية، وتراكيز المتفاعلات في المقام مرفوعة لمعاملاتها التكافئية. التعبير المعطى هو \(K_{C} = \frac{[NOCl_{2}]^2}{[NO]^2 \cdot [Cl_{2}]}\). هذا يعني أن النواتج هي \(NOCl_{2}\) بمعامل 2، والمتفاعلات هي \(NO\) بمعامل 2 و \(Cl_{2}\) بمعامل 1. وبالتالي، فإن معادلة التفاعل هي \(2NO_{(g)} + Cl_{2(g)} \rightleftharpoons 2NOCl_{2(g)}\). ولكن، جميع الخيارات تستخدم \(NOCl\) بدلاً من \(NOCl_{2}\). بافتراض وجود خطأ مطبعي في صيغة المركب في تعبير \(K_{C}\) وأن المقصود هو \(NOCl\)، فإن المعادلة الصحيحة التي تتوافق مع التعبير \(K_{C} = \frac{[NOCl]^2}{[NO]^2 \cdot [Cl_{2}]}\) هي: \(2NO_{(g)} + Cl_{2(g)} \rightleftharpoons 2NOCl_{(g)}\). وهذا يتطابق مع الخيار C.

الإجابة الصحيحة: ب. تترابط ذراتها مكونة حلقات سداسية مرتبطة ببعضها

في مراجعة الدرس، سؤال ٧ الفقرة ٢ (صفحة ٨)، العبارة "تترابط ذراتها مكونة حلقات سداسية مرتبطة ببعضها" هي وصف للغرافيت وليس لبكمنسترفولرين (التي تتكون من حلقات خماسية وسداسية تشبه كرة القدم).

الإجابة الصحيحة: ب. \(NH_{3}\)

نظرية أرهينيوس تفسر القواعد بأنها المواد التي تنتج أيونات الهيدروكسيد \(OH^{-}\) عند ذوبانها في الماء. الأمونيا \(NH_{3}\) هي قاعدة لا تحتوي على مجموعة الهيدروكسيد في تركيبها، بل تتفاعل مع الماء لإنتاج \(OH^{-}\)، لذا لم يتمكن أرهينيوس من تفسير قاعديتها بشكل مباشر.

الإجابة الصحيحة: ب. قيمته تعتمد على طبيعة المذيب.

تعتمد قيمة ثابت الارتفاع في درجة غليان المذيب (K_b) على طبيعة المذيب.

الإجابة الصحيحة: ب. \(6.8 \times 10^{-4}\)

الحمض الذي يمتلك أعلى درجة تأين في الماء هو الحمض الأقوى. الحمض الأقوى له أكبر قيمة لثابت التأين \(K_{a}\). بمقارنة القيم المعطاة، القيمة الأكبر هي \(6.8 \times 10^{-4}\).

الإجابة الصحيحة: ب. حمضياً

في هذا التفاعل، يتبرع الماء \(H_{2}O\) ببروتون (H+) لجزيء الأمونيا \(NH_3\) ليتحول إلى أيون الهيدروكسيد \(OH^{-}\). المادة التي تتبرع ببروتون تعتبر حمضاً حسب نظرية برونستد-لوري.

الإجابة الصحيحة: أ. 6.35

نحسب عدد المولات: \(n = \frac{110 \text{ g}}{44 \text{ g/mol}} = 2.5 \text{ mol}\). نحول درجة الحرارة إلى كلفن: \(T = 37 + 273 = 310 \text{ K}\). نطبق قانون الغاز المثالي: \(PV = nRT\). بتعويض القيم: \(P(10 \text{ L}) = (2.5 \text{ mol})(0.082 \text{ L.atm/mol.K})(310 \text{ K})\). \[P = \frac{(2.5)(0.082)(310)}{10} = \frac{63.55}{10} = 6.355 \text{ atm}\]. أقرب إجابة هي 6.35.