الفصل السادس 1 2 مؤشرات األداء : * يصف حركة الجسيمات في السوائل وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية . * يتعرف العملية التي تتحول خاللها السوائل.
Download ReportTranscript الفصل السادس 1 2 مؤشرات األداء : * يصف حركة الجسيمات في السوائل وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية . * يتعرف العملية التي تتحول خاللها السوائل.
Slide 1
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 2
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 3
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 4
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 5
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 6
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 7
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 8
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 9
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 10
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 11
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 12
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 13
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 14
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 15
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 16
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 17
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 18
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 19
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 20
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 21
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 22
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 23
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 24
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 25
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 26
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 27
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 28
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 29
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 30
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 31
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 32
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 33
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 34
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 35
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 36
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 37
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 38
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 39
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 40
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 41
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 42
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 43
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 44
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 45
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 46
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 47
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 48
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 49
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 50
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 51
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 52
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 53
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 54
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 55
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 56
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 57
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 58
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 59
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 60
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 61
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 62
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 63
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 64
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 65
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 66
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 67
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 68
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 69
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 70
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 71
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 72
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 73
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 74
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 75
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 76
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 77
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 78
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 79
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 80
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 81
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 82
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 83
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 2
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 3
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 4
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 5
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 6
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 7
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 8
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 9
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 10
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 11
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 12
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 13
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 14
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 15
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 16
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 17
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 18
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 19
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 20
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 21
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 22
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 23
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 24
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 25
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 26
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 27
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 28
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 29
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 30
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 31
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 32
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 33
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 34
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 35
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 36
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 37
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 38
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 39
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 40
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 41
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 42
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 43
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 44
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 45
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 46
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 47
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 48
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 49
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 50
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 51
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 52
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 53
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 54
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 55
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 56
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 57
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 58
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 59
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 60
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 61
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 62
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 63
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 64
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 65
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 66
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 67
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 68
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 69
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 70
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 71
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 72
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 73
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 74
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 75
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 76
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 77
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 78
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 79
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 80
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 81
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 82
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83
Slide 83
الفصل السادس
1
2
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في السوائل
وخصائص السوائل وفقا ً لنظرية الحركة
الجزيئية .
* يتعرف العملية التي تتحول خاللها
السوائل إلى غازات .
* يوضح العملية التي تتحول فيها
السوائل إلى مواد صلبة .
3
خصائص السوائل ونظرية الحركة الجزيئية
السائل :المادة ذات الحجم الثابت والتي
تأخذ شكل اإلناء الذي يحتوي عليها .
ما أنواع قوى التجاذب بين جسيمات السائل ؟
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2تشتت لندن .
-3الروابط الهيدروجينية
4
فسر :قوى التجاذب بين جسيمات السائل أكثر
تأثيراً من قوى التجاذب بين جسيمات الغاز؟
ألنها جسيمات السائل أكثر تقاربا ً وأقل طاقة
حركية .
فسر :السوائل أكثر انتظاما ً من الغازات ؟
ألن قوى التجاذب بين جزيئات السائل أكبر
وحركتها أبطأ .
5
فسر :تسمية السوائل والغازات بالموائع؟
ألن جزيئاتها تتحرك بشكل مستمر .
ما المقصود بالمائع؟
المادة المنسابة التي تأخذ شكل اإلناء الذي
يحتوي عليه .
تنساب معظم السوائل إلى أسفل طبيعيا ً بسبب
الجاذبية األرضية .
الهيليوم المسال ينساب إلى أعلى عند درجة
تقارب الصفر المطلق .
6
السائل
الغاز
ثابت
غير ثابت
غير ثابت
غير ثابت
قوى التجاذب
أكبر
أصغر
الطاقة الحركية
أصغر
أكبر
أكثر
أقل
وجه المقارنة
الحجم
الشكل
تقارب الجسيمات
7
وجه المقارنة
السائل
الغاز
الكثافة
أكبر بكثير
أقل
صغيرة
كبيرة
أبطأ
أسرع
االنضغاطية
االنتشار
8
فسر :السوائل أكثر كثافة من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل أكثر تقاربا ً.
فسر :السوائل أقل انضغاطية من الغازات ؟
ألن جسيمات السائل متراصة أكثر ،ولها
القدرة على نقل الضغط بصورة متساوية
لجميع الجهات.
9
فسر :السوائل أقل انتشاراً من الغازات ؟
لتقارب جسيمات السائل ،ووجود قوى تجاذب
بين جسيماته تعوق حركتها.
فسر :يزداد انتشارالسوائل بزيادة درجة حرارتها؟
بسبب زيادة معدل الطاقة الحركية للجزيئات
ومعدل سرعتها .
10
ما المقصود بالتوتر السطحي ؟
قوة تميل لشد أجزاء من سطح السائل بعضها
إلى بعض ،لتقلص من مساحة السطح إلى
اقل مقدار ممكن .
ما سبب التوتر السطحي ؟
قوى التجاذب بين جسيمات السائل .
11
قوة التوتر السطحي للماء أعلى بين معظم السوائل ،
لماذا؟
بسبب الروابط الهيدروجينية بين جزيئات الماء
لماذا تأخذ قطرات الماء شكالً كرويا ً ؟
ألن جزيئات الماء الداخلية تسحب الجزيئات السطحية
( توتر سطحي كبير) بفعل الرابطة الهيدروجينية بينما
ال توجد رابطة بين الماء والهواء .
12
ما المقصود بالخاصية الشعرية ؟
انجذاب سطح السائل سطح مادة صلبة .
ظواهر سببها الخاصية الشعرية :
-1ارتفاع السائل في األنابيب الرفيعة .
-2انتقال الماء من جذور النباتات إلى أوراقها.
-3تقعر سطح السائل في األنابيب .
لماذا يرتفع السائل في األنابيب الرفيعة ؟
بسبب قوة التجاذب بين جزيئاته وجزيئات سطح السائل .
13
ما المقصود بالتبخير ؟
تحويل السائل أو الصلب إلى غاز .
ما المقصود بالتبخر ؟
انفالت جسيمات من سطح السائل قبل الغليان
لتدخل في الحالة الغازية .
14
لماذا يتحول الهواء فوق سائل البروم إلى اللون
البني المحمر ؟
النفالت بعض جسيمات البروم من سطح
السائل وانتقالها إلى الحالة الغازية .
فسر :انتشار رائحة العطر بعد رشه بوقت قصير
لتبخر جزيئات العطر وانتشارها في الهواء
ووصولها إلى خاليا الشم .
15
من ظواهر التبخر :
* تبخر الماء من البحار والمحيطات
* تبخر العرق من الجلد .
* الغليان عملية تحول السائل إلى فقاقيع بخار
تظهر واضحة في السائل .
* يختلف الغليان عن التبخر .
16
* كيف تتكون المواد الصلبة ؟
عند تبريد السائل يقل معدل طاقة حركة
جسيماته وعند طاقة قليلة جدا تترتب
الجسيمات في حالة أكثر انتظاما ً بسبب
زيادة قوى التجاذب بينها
* التجمد :
ظاهرة التي يتحول فيها السائل فيزيائيا ً إلى مادة
صلبة عند تبريده .
17
* أمثلة على التجمد :
* تحول الماء إلى ثلج عند الدرجة .0oC
* تصلب البارافين عند درجة حرارة الغرفة .
18
19
مؤشرات األداء :
* يصف حركة الجسيمات في الصلبة وخصائص
هذه المواد وفقا ً لنظرية الحركة الجزيئية .
* يميز بين نوعين من المواد الصلبة .
* يصف أنواع التماثل البلوري المختلفة ،ويعرف
التركيب البلوري ووحدة الخلية .
20
خصائص المواد الصلبة ونظرية الحركة الجزيئية
جسيمات المواد الصلبة أكثر تراصا ً من جسيمات
السائل أو الغاز .
القوى البينية في جسيمات المواد الصلبة أكثر
تأثيراً من غيرها .
21
القوى البينية :
-1ثنائية قطب -ثنائية قطب .
-2قوى تشتت لندن .
-3الرابطة الهيدروجينية .
22
المواد الصلبة أكثر انتظاما ً من السوائل أو
الغازات ،لماذا ؟
ألن القوى البينية تربط جسيمات الصلبة في
مواقعها بشكل ثابت مع أنها تتحرك حركة
اهتزازية حول نقاط معينة .
23
أنواع المواد الصلبة :
-1المواد الصلبة البلورية .
-2المواد الصلبة الالبلورية .
معظم المواد الصلبة بلورية .
* ما المقصود بالبلورة ؟
مادة تتكرر فيها الجسيمات بشكل متكرر .
24
ما المقصود بالمادة الصلبة الالبلورية ؟
مادة تترتب فيها الجسيمات بشكل عشوائي
غير منتظم كالزجاج والبالستيك .
25
خصائص المواد الصلبة :
-1شكل وحجم محددان .
-2درجة انصهار محددة .
-3كثافة عالية وال انضغاطية .
-4معدل انتشار منخفض .
26
خصائص المواد الصلبة
-1شكل وحجم محددان :
* تحافظ على شكل محدد حتى وهي شظايا.
يتغير حجم المادة الصلبة قليالً عند تغير
درجة الحرارة أو الضغط .
27
فسر :المواد الصلبة ذات حجوم ثابتة .
ألن جسيماتها متراصة جيداً .
فسر :يمكن للمواد الصلبة أن تنضغط .
لوجود فراغات بينية صغيرة جداً .
فسر :المواد الصلبة ال تنساب عادة .
ألن جسيماتها مترابطة في مواقع ثابتة .
28
-2درجة انصهار محددة :
ما المقصود باالنصهار ؟
تغير فيزيائي للمادة بالحرارة من حالة الصالبة إلى
حالة السيولة .
ما المقصود بدرجة االنصهار ؟
درجة الحرارة التي يصبح فيها الصلب سائالً
29
عند درجة االنصهار تتغلب الطاقات الحركية
لجسمات المادة الصلبة على قوى الجذب بينها
فتفلت من مواقعها ( في البلورية )
*المادة الصلبة الالبلورية ليس لها درجة
انصهار محددة .
*المادة الصلبة الالبلورية لها قابلية االنسياب
ضمن مدى محدد من درجات الحرارة .
30
* لماذا يطلق على المواد الصلبة الالبلورية
اسم سوائل فائقة التبريد
ألن لها قابلية االنسياب ضمن مدى معين
من درجات الحرارة .
ما المقصود بالسوائل فائقة التبريد ؟
المادة التي تحتفظ ببعض خواص السوائل حتى وإن
بدت صلبة عند درجات حرارة معينة .
31
لماذا تحتفظ المواد الصلبة الالبلورية ببعض خواص
السوائل عند درجات حرارة معينة ؟
بسبب عشوائية ترتيب الجسيمات في المواد الصلبة
الالبلورية بما يشبه السوائل .
ما الفرق بين المواد الصلبة الالبلورية والسوائل
الحقيقية ؟
ألن الجسيمات في المواد الصلبة الالبلورية ال تغير
مواقعها بشكل دائم كما في السوائل .
32
-3كثافة عالية والانضغاطية :
تظهر المادة في كثافتها القصوى عندما تكون في حالة
الصالبة .
الكثافة
أكبر
أكبر
الصلبة قليالً السوائل كثيراً الغازات
من
من
33
* أقل المواد الصلبة كثافة هو الهيدروجين الصلب
* أكبر االعناصر كثافة هو االوزميوم . Os
المواد الصلبة أقل انضغاطية من السوائل
،لدرجة يمكن اعتبارها غير قابلة
لالنضغاط .
34
فسر :تبدو بعض المواد الصلبة كالخشب
والفلين قابلة لالنضغاط .
لوجود فراغات مليئة بالهواء وعند الضغط
تنضغط الفراغات وال تنضغط مادة الفلين أو
الخشب .
35
-4معدل انتشار منخفض :
عند ربط صفيحة خارصين بصفيحة نحاس لمدة
طويلة تنتشر بضع ذرات من كل منهما داخل
األخرى .ماذا تستنج ؟
يحدث االنتشار في المواد الصلبة أو فيما
بينها بمعدل بطيء جداً ( أبطأ ماليين المرات
بالنسبة للسوائل والغازات ).
36
المواد الصلبة البلورية
توجد المواد الصلبة البلورية على شكل بلورات
منفردة أو على شكل مجاميع بلورية متحدة .
التركيب البلوري
الترتيب الكلي الثالثي األبعاد لجسيمات البلورة
37
وحدة الخلية
أصغر جزء للشبكة البلورية يبين
النموذج الثالثي األبعاد للشبكة بكاملها .
للبلورات ووحداتها الخلوية 7أنواع من
التماثل الهندسي ( .الشكل ) 8 – 6
38
قوى االرتباط في البلورات
حسب * :أنواع الجسيمات فيها وأنواع
الروابط الكيميائية .
أنواع البلورات :
-1البلورات األيونية .
-2البلورات التساهمية الشبكية .
-3البلورات الفلزية .
-4البلورات الجزيئية التساهمية .
39
نوع المادة
أيونية
تساهمية
شبكية
فلزية
الصيغة
NaCl
MgF2
(SiO2)x
Cx
Hg
Cu
Fe
W
درجة oC
االنصهار
801
1266
1610
3500
- 39
1083
1535
3410
درجة oC
الغليان
1413
2239
2230
3930
357
2567
2750
5660
40
نوع المادة
جزيئية
تساهمية
(القطبية)
جزيئية
تساهمية
(قطبية)
الصيغة
H2
O2
CH4
CCl4
C6 H6
درجة oC
االنصهار
-259
-218
-182
-23
6
NH3
-78
H2 O
0
درجة oC
الغليان
-253
-183
-164
77
80
-33
100
41
البلورات األيونية
* تحتوي على أيونات سالبة وموجبة مرتبة
ترتيبا ً منتظما ً .
* األيونات أحادية أو متعددة الذرات .
*أمثلة -:بشكل عام تتكون من اتحاد أيونات
متعددة الذرات أو اتحاد ذرات الفلزية من
المجموعتين 16و 17مع فلزات المجموعتين
1أو . 2
42
* قوى االرتباط بين األيونات السالبة والموجبة
شديدة جداً .
خصائص البلورات األيونية
-1صلدة .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4ماد جيدة العزل .
43
ما سبب تمتع البلورات األيونية بالخصائص السابقة؟
ج -ألن قوى االرتباط بين األيونات السالبة
والموجبة شديدة جداً .
44
البلورات التساهمية الشبكية
* تحتوي على ذرات مرتبطة بروابط تساهمية .
* يمتد الترابط خالل الشبكة التي تحتوي على
عدد كبير من الذرات .
* أمثلة :الماس ،Cxالكوارتز ،(SiO2)xكربيد
السيليكون ،(SiC)xاكاسيد متعددة للعناصر
االنتقالية
45
خصائص البلورات التساهمية الشبكية
-1صلدة جداً .
-2سريعة الكسر .
-3لها درجات انصهار عالية .
-4غير موصلة أو شبه موصلة .
46
البلورات الفلزية
* تحتوي على ذرات فلزات محاطة ببحر من
إلكترونات التكافؤ .
* ما مصدر إلكترونات التكافؤ ؟
ذرات الفلز .
خصائص البلورات الفلزية :
-1لها درجات انصهار متباينة بشكل كبير.
-2جيدة التوصيل للكهرباء .
47
فسر -:
-1تباين درجات انصهار البلورات الفلزية
بشكل كبير.
بسب اختالف قوة الرابطة الفلزية .
-2درجة التوصيل للكهرباء للبلورات الفلزية
عالية .
بسب حرية حركة االلكترونات الخاجية على
كامل البلورة .
48
البلورات الجزيئية التساهمية
* تحتوي على جزيئات تساهمية مرتبطة بواسطة
قوى بينية .
أنواع البلورات الجزيئية التساهمية :
-1البلورات الجزيئية التساهمية غير القطبية .
-2البلورات الجزيئية التساهمية القطبية .
49
أمثلة :
-1جزيئات غير قطبية :مثل
الهيدروجين ، H2اإلكسجين ، O2الميثان CH4
،البنزين C6 H6
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى تشتت لندن الضعيفة فقط .
50
-2جزيئات قطبية :مثل
الماء ، H2 Oاإلمونيا NH3
ما نوع القوى بين هذه الجزيئات ؟
ج -قوى ثنائية قطب -ثنائية قطب قوية نوعا ً ما
وأحيانا ً روابط هيدروجينية .
* القوى التي تربط بين الجزيئات ( قطبية أم غير
قطبية )أضعف من الرابطة التساهمية بين الذرات في
الجزيء الواحد .
51
خصائص البلورات الجزيئية التساهمية
-1هشة .
2لها درجات انصهار منخفضة لذلك تتبخر
بسهولة .
-3عوازل جيدة .
من أهم األمثلة :بلورة الثلج .
52
المواد الصلبة الالبلورية
البلوري تعني ال شكل له .
خصائص المواد الصلبة الالبلورية :
-1ليس لها شكل منتظم في الطبيعة .
-2تظل متماسكة وقتا ً طويالً .
-3بعضها يميل إلى االنسياب وببطء شديد مثل
الزجاج .
53
فسر -:
في بعض زجاج النوافذ القديمة يبدو الزجاج
أكثر سماكة في األسفل منه في األعلى .
بسبب انسياب الزجاج إلى األسفل بمرور
الزمن .
54
55
مؤشرات األداء :
* يوضح العالقة بين االتزان وتغيرات الحالة
الفيزيائية للمادة.
* يتنبأ بالتغير في االتزان موظفا ً مبدأ لوشاتيليه .
* يوضح المقصود بالضغط البخاري .
* يصف عمليات الغليان والتجمد واالنصهار.
56
تغير الحالة
حاالت المادة الثالث :
الصلبة ،السائلة ،الغازية.
يبين الجدول التالي التغيرات المحتملة في
حالة المادة :
57
تغير الحالة
العملية
انصهار
تصعيد
(تسامي)
تجمد
تبخير
صلبة
سائلة
صلبة
غازية
سائلة
صلبة
سائلة
غازية
غازية
غازية
سائلة تكثف
صلبة تكثف
ترسيبي
مثال
ماء
ثلج
ثلج جاف
ماء
CO2
ثلج
بروم سائل
بخار بروم
بخار ماء
ماء
بخار ماء
ثلج
58
االتزان
حالة ديناميكية يحصل فيها ،بمعدلين متساويين ،
تغيران متعاكسان ضمن نظام مغلق .
االتزان وتغيرات الحالة :
مثال :تبخر الماء في إناء مغلق مفرغ من الهواء .
التكثف :العملية التي يتحول فيها الغاز إلى سائل .
59
60
في البداية :
يوجد السائل فقط وتبدأ الجزيئات بالتبخر .
تركيز جزيئات البخار = صفر
معدل تكثف جزيئات البخار = صفر
يعتمد تكثف جزيئات البخار على تركيزها .
61
بمرور الزمن :
* يستمر التبخر بمعدل ثابت (عند درجة حرارة
ومساحة سطح السائل ثابتين )
* يزداد تركيز جزيئات البخار فيزداد معدل التكثف .
بعد فترة من الزمن ( :حالة االتزان )
* معدل التبخر = معدل التكثف .
* كميتا السائل والغاز ثابتتين .
62
معادلة االتزان
يتحول الماء السائل إلى بخار عند امتصاصه حرارة
من محيطه .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند تكثف البخار تنبعث منه إلى المحيط طاقة
حرارية .اكتب المعادلة التي تعبر عن ذلك .
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
اكتب المعادلة التي تعبر عن اتزان سائل -بخار .
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
63
تمثل تغير انعكاسي
يقرأ التفاعل األمامي من اليسار إلى اليمين :
)H2O(g
طاقة حرارية
H2O(l) +
ويقرأ التفاعل العكسي من اليمين إلى اليسار :
طاقة حرارية
H2O(l) +
)H2O(g
64
مبدأ لوشاتيليه
عندما يضطرب نظام في حالة اتزان نتيجة عامل
مؤثر ( مثل :التركيز – الضغط – درجة الحرارة )
يتخذ هذا النظام حالة اتزان جديدة تقلل من أثر ذلك
العامل إلى الحد األدنى
65
* االتزان ودرجة الحرارة-:
في هذا االتزان -:
)H2O(g
تبخير (تغير أمامي )
طاقة حرارية H2O(l) +
تكثيف ( تغير عكسي )
عند رفع درجة الحرارة H2O(g) -1بتركيز أكثر
:يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ويتكون
عند خفض درجة H2O(l) -2بتركيز أكثر
الحرارة :يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير
ويتكون
66
* االتزان والتركيز ( -:عند ثبات الضغط )
في هذا االتزان -:
طاقة حرارية H2O(l) +
)H2O(g
عند زيادة حجم اإلناء يزداد معدل التغير األمامي
ويزداد التبخير ( يمين ) :يقل تركيز
)H2O(g
67
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار )
عند تقص حجم اإلناء :يزداد تركيز ):H2O(g
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين )
عند إزالة ( نقص تركيز) البخار ):H2O(g
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) البخار )H2O(g
68
يزداد معدل التغير العكسي ويقل التبخير ( يسار ) :
عند إزالة ( نقص تركيز) السائل )H2O(l
يزداد معدل التغير األمامي ويزداد التبخير ( يمين ) :
عند إضافة (زيادة تركيز) السائل )H2O(l
69
**الضغط البخاري للسائل -:
هو الضغط الذي يمارسه بخار في حالة اتزان مع
السائل عند درجة حرارة معينة
ويستخدم لذلك جهاز المانومتر
70
يزداد الضغط البخاريلسائل مع رفع درجة الحرارة
درجة الغليان :هي الدرجة التي يتساوى عندهاالضغط البخاري لسائل مع الضغط الجوي
71
* الضغط البخاري ونظرية الحركة الجزيئية -:
زيادة درجة الحرارة تزيد من عدد الجزيئات التي تكتسب
طاقة حركية كافية لإلفالت من حالة السيولة إلى الحالة
الغازية فيزداد معدل التبخير وبالتالي يزداد الضغط
البخاري ومن ناحية أخرى يؤدي ذلك لزيادة معدل
التكثف للوصول إلى االتزان
72
* السوائل المتطايرة والسوائل غير المتطايرة
( -:تجربة كحول و ماء )
السوائل المتطايرة -:
سوائل تتبخر بسرعة ألن قوى الترابط بين
جسيماتها ضعيفة ( مثل :اإليثر )
السوائل غير المتطايرة -:
سوائل تتبخر ببطء ألن قوى التجاذب بين جسيماتها
كبيرة ( مثل المركبات األيونية المنصهرة )
73
الغليان -:
هي عملية تحول السائل إلى بخار وتتم داخل
السائل وعلى سطحه ويحدث عند تساوي
الضغط البخاري للسائل مع الضغط الجوي
* درجة غليان سائل -:
الدرجة التي يتساوى عندها الضغط البخاري
للسائل مع الضغط الجوي
عندما يقل الضغط الجوي تقل درجة الغليان
والعكس صحيح
74
* فكرة عمل قدر الضغط -:
عند زيادة الضغط ترتفع درجة حرارة السائل حتى
يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم يبدأ
بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أعلى فيقل بذلك
وقت نضج الطعام
* فكرة عمل قدر التبخير الفراغي -:
عند خفض الضغط تنخفض درجة حرارة السائل
حتى يتساوى ضغط البخار مع الضغط الجديد ثم
يبدأ بالغليان مرة أخرى في درجة حرارة أقل ( أى
عكس فكرة عمل القدر الضاغط )
75
يستخدم إلزالة الماء من محاليل الحليب والمحاليلالسكرية لتحضير الحليب المجفف أو المكثف أو
المحلى عن طريق تق ليل الضغط فيغلي الماء عند
درجة حرارة منخفضة وينفصل عن الحليب
* الطاقة والغليان -:
عند درجة الغليان تبقى احلرارة أو معدل الطاقة احلركية للجس اميت اثبتة وتكون
درجة حرارة السائل وخباره متساوية ذلكل تس هتكل الطاقة الزائدة من التسخني
يف التغلب عىل قوى لتجاذب بني جس اميت السائل لتحوهل اىل خبار .....
وختزتن هذه الطاقة كطاقة اكمنة يف البخار
76
الحرارة المولية للتبخير -:
هي كمية الحرارة الالزمة لتبخير مول واحد منالسائل عند درجة غليانه
هي مقياس لقوة التجاذب بين جسيمات السائلوتزداد بزيادة قوى التجاذب فبزيادة قوى التجاذب
بين الجسيمات نحتاج إلى طاقة أكبر للتغلب عليها
لكل سائل حرارة مولية للتبخير خاصة به77
علل -:الماء عامل تبريد فعال للجلد ( العرق مثال )
ج -ألن للماء حرارة مولية للتبخير عالية بسبب
وجود الروابط الهيدروجينية بين جزيئاته فهو
يحمل كميات كبيرة من الحرارة بعيدا عن الجلد
فيبرد
عند درجة الحرارة العالية يزداد عدد الجزيئات التيتمتلك طاقة حركية كافية لإلفالت من سطح السائل
وتصبح بخارا
78
* التجمد
عملية التحول الفيزيائي للسائل إلى صلب
* درجة التجمد العادية -:
درجة الحرارة التي يكون عندها الصلب
والسائل في حالة اتزان تحت ضغط جوي
عند درجة التجمد العادية يكون لجسيمات الصلبوالسائل نفس معدل الطاقة الحركية ....لذلك يكون فقد
الطاقة خالل التجمد فقدا للطاقة الكامنة في السائل
ويزداد ترتيب الجسيمات
79
* االنصهار -:
عملية التحول الفيزيائي للصلب إلى سائل ويحدث
عند درجة حرارة ثابتة
في المواد الصلبة البلورية تكون :درجة االنصهار= درجة التجمد
تبقى درجة حرارة نظام مكون من ماء وثلجثابت عند الدرجة 0 Cمهما كانت درجة
حرارة الوسط حتى ينصهر ويتحول كل الثلج
إلى ماء عندها يمكن رفع درجة حرارة النظام
80
)H2O(l
طاقة حرارية H2O(s) +
* الحرارة المولية لالنصهار -:
هي الطاقة الحرارية الالزمة لصهر مولواحد من الصلب عند درجة حرارة انصهاره
تعتمد على قوى التجاذب بين جسيمات الصلب
فبزيادة الحرارة الممتصة تزداد الطاقة الكامنة
للصلب وتتغلب على قوى التجاذب بين الجسيمات
81
ينخفض ترتيب الجسيمات انخفاضا كبيرابالتحول من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة
* التصعيد ( التسامي ) -:
هو التغير من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون
المرور في الحالة السائلة
82
* الترسيب (التكثف الترسيبي)-:
التغير من الحالة الغازية إلى الحالة الصلبة دون
المرور في الحالة السائلة
:
أمثلة
*
الثلج الجاف CO2
اليود
الثلج العادي
الجليد على األسطح الباردة
83