تلخيص درس حالات المادة كيمياء حادي عشر

تلخيص درس حالات المادة وحلول اسئلة الكتاب كيمياء صف حادي عشر فصل أول

حالات المادة 

- الغازات

وضع كل من بولتزمان وماكسويل نموذج يفسر خواص الغازات في شكل جسيمات متحركة . هذا النموذج يعرف بنظرية الحركة الجزيئية 

• نظرية الحركة الجزيئية :

يعطي هذا النموذج فرضيات عن حجم وحركة وطاقة جسيمات الغاز كالتالي

حجم الجسيم : تنفصل جزيئات الغاز عن بعضها البعض مسافات كبيرة تسمى فراغ بيني حجمه أكبر بكثيرمن حجم جسيمات الغاز نفسها .

 و لهذا السبب لا توجد قوة تجاذب أو تنافر معنوية بين الجسيمات الغازية .

حركة الجسيم : جسيمات الغاز دائما في حركة عشوائية ثابتة حتى وأن كانت داخل وعاء وهي تتحرك في خطوط مستقيمة وتتصادم مع بعضها ومع جدران الوعاء الحاوي لها فيما يعرف بالتصادم المرن .

التصادم المرن : هو التصادم الذي لا تفقد فيه طاقة حركة الجسيمات . بالرغم من انتقال طاقة الحركة من جسيم لآخر لكن تظل طاقة الحركة الكلية للجسيمين بدون تغير .

طاقة الجسيم : الذي يحدد طاقة حركة الجسيمات هما كتلتها وسرعتها المتجهة من خلال العلاقة

EK=1/2MV2

ملاحظات :

1. كل جسيم في غاز يكون له نفس الكتلة مع نظيره ولكن ليس له نفس السرعة المتجهة

2. لا تمتلك الجسيمات في عينة من غاز نفس طاقة الحركة

3. درجة الحرارة هي مقياس لمتوسط طاقة حركة الجسيمات في عينة من المادة

4. عند درجة حرارة معينة   كل الغازات يكون لها نفس متوسط طاقة الحركة

 - تفسير سلوك الغازات :

 انخفاض الكثافة :

الكثافة هي مقياس لكتلة المادة لكل وحدة حجوم d=m/V

و يرجع انخفاض كثافة الغاز للمسافات البينية الكبيرة بين الجسيمات ولذا نجد جسيمات أقل لغاز عن جسيمات

مادة صلبة لها نفس الحجم .

الانضغاط والتمدد :

يتمدد الغاز ليملا الوعاء الحاوي له ومنها كثافة تلك العينة سوف تتغير بتغير حجم الوعاء الحاوي له . ويكون

الغاز أكثر كثافة عندما ينضغط ( ينكمش ) في وعاء اصغر ويكون أقل كثافة عندما يتمدد في وعاء أكبر

الانتشار :

تتدفق جزيئات الغاز في بعضها البعض بسهولة لأنه لا توجد قوة تجاذب معنوية بينها . يشير الانتشار إلى

حركة مادة خلال مادة أخرى مثل تدفق غاز في فراغ مشغول بغاز آخر . 

السوائل والمواد الصلبة

تفسر نظرية الحركة الجزيئية أيضا سلوك السوائل والمواد الصلبة . إلا أن هنا كلا من القوى التجاذب بين الجسيمات و طاقة حركتها تأخذ في الاعتبار .

درس حالات المادة كيمياء صف حادي عشر فصل أول

السوائل :

تأخذ السوائل شكل الأوعية الحاوية لها ولكن لها حجم ثابت . وتحافظ السوائل على الحجم الثابت بسبب قوى التجاذب بين جزيئاتها مما يحد من مدى حركتها .

• الكثافة والانضغاطية :

كثافة السائل أكبر من بخاره عند نفس الظروف . وهذا يرجع إلى القوى بين الجزيئية التي تمسك الجسيمات معا . بالرغم من أن السوائل تنضغط ( تنكمش ) إلا أن انضغاطيتها تحتاج لكمية هائلة من الضغط والذي يؤدي إلى تغير طفيف جدا في حجمها .

• الميوعة :

الميوعة هي القدرة على التدفق وقطعا السوائل قدرتها على التدفق أقل من الغازات وأعلى من المواد الصلبة

• اللزوجة :

1. هي مقياس لمقاومة السائل للتدفق
2. كلما كانت القوى بين الجزيئية أقوى كلما كانت اللزوجة أعلى
3. تزداد لزوجة السائل بزيادة كتلة جزيئات السائل وطول السلسلة المكونة للجزيء
4. تقل لزوجة السوائل بزيادة درجة الحرارة لزيادة متوسط طاقة الحركة ومنها تتباعد نوعا ما الجزيئات وتقل اللزوجة . بينما يحدث العكس في الغازات والتي بزيادة درجة الحرارة تزداد سرعة الجزيئات ومنها تزداد التصادمات وتقترب من بعضها أكثر وتزيد لزوجة الغاز
5. إضافة طاقة يجعل الجزيئات تتغلب على القوى بين الجزيئية الضعيفة ويسهل تدفقها

• التوتر السطحي

1. هو الطاقة اللازمة لزيادة مساحة سطح سائل بكمية معينة
2. التوتر السطحي هو مقياس للسحب إلى الداخل بالجزيئات الداخلية للسائل وعندها تقاوم الجزيئات السطحية ذلك فيبدو السطح كغشاء مشدود
3. كلما كانت قوى التجاذب للجزيئات أقوى كلما زاد التوتر السطحي
4. يزيد من التوتر السطحي الروابط الهيدروجينية في الجزيئات التي تمتلك هذا الترابط وهذا الذي يجعل قطرات الماء تأخذ الشكل الكروي عند سكبها في مكان مترب

• الفعل الشعري ( الخاصية الشعرية )

1. هو تحرك السائل لأعلى عبر الأنابيب الزجاجية الضيقة
2. يحدث عندما تكون قوى التلاصق بين جزيئات السائل وسطح الانبوب أكبر من قوى التماسك بين جزيئات السائل 
3. قوى التلاصق تكون بين الجزيئات المختلفة مثل الماء وثاني أكسيد السيليكون في الزجاج

- المواد الصلبة :

1. تحد قوى التجاذب القوية بين جسيمات المادة الصلبة من حركتها ولكن حركتها حركة اهتزازية في مواقع ثابتة  مما يجعلها لها حجم وشكل ثابت .
2. جسيمات المادة الصلبة متكدسة مما يجعلها أكثر كثافة عن السوائل . وعند تواجد الحالة الصلبة و السائلة من مادة معا تكون الصلبة اكثر كثافة .

حلول اسئلة الكتاب كيمياء صف حادي عشر فصل أول

المواد الصلبة البلورية :

•  هي المواد التي تمتلك ذرات أو أيونات أو جزيئات مترتبة في بناء هندسي ثلاثي الأبعاد
• الجزء المفرد من البناء البوري للمادة الصلبة يسمى بلورة وهي مكونة من وحدات خلايا
• تنقسم المواد الصلبة البلورية لخمس أقسام على اساس نوع الجسيمات التي تحتويها

الذرية و الجزيئية و الشبكية التساهمية و الأيونية و أخيراً الفلزية .

1. الذرية : مثل الغازات النبيلة والتي تمتلك فقط قوى تشتت كقوى بين جزيئية .

2. الجزيئية : تتماسك بقوى التشتت أو قوى ثنائية قطب - ثنائية قطب أو ترابط هيدروجيني . معظمها مركبات جزيئية صلبة عند درجة حرارة الغرفة مثل السكر وهي مواد لا توصل الحرارة ولا التيار الكهربائي .

3. الشبكية التساهمية : العناصر القادرة على تكوين روابط تساهمية متعددة مثل الكربون C والسيليكون  Siقادرة على تكوين مواد صلبة شبكية تساهمية بعضها يوصل التيار ويكون لها اشكال تأصل متعددة كما في الكربون ( ماس وجرافيت) .

4. الأيونية : تكوين الشبكة البلورية من أيونات مختلفة الشحنة يحدد بنائها وشكلها نسبة الأيونات  و التجاذب الكهروستاتيكي يجعل درجات انصهارها عالية كما أنها قاسية و هشة ولا توصل التيار لعدم وجود أيونات أو إلكترونات حرة .

5. الفلزية : مواد صلبة تتكون من أيونات فلز موجب محاط ببحر من الإلكترونات المتحركة و التي تجعله يوصل التيار الكهربائي والحرارة .

ملاحظة :  هناك مواد صلبة غير بلورية وهي مواد لا تترتب في نمط منتظم متكرر فلا تكون بلورات مثل الزجاج والمطاط .

مجموعة الاسئلة و الإجابة :

• اذكر فرضيات نظرية الحركة الجزيئية ؟

1. في عينة غاز   حجم جسيمات الغاز يهمل مقارنة بالحجم الذي يشغله الغاز .
2. لا توجد قوى تجادب أو تنافر بين جسيمات الغاز لتباعد الجسيمات عن بعضها البعض .
3. جزيئات الغاز في حركة عشوائية ثابته .
4. التصادمات بين جزيئات الغاز وجدران الوعاء تصادمات مرنة مما يعني أن لا يتم فقد في طاقة الحركة

•  اكتب المعادلة التي تعبر عن طاقة الحركة وما معنى درجة الحرارة ؟

تمثل طاقة الحركة بالمعادلة EK=1/2 mV2 . ودرجة الحرارة هي مقياس لمتوسط طاقة حركة الجسيمات في

عينة من المادة . 

-  ضع علامة ( صح ) أمام العبارة الصحيحة وعلامة ( خطأ ) امام العبارات الخطأ

1. صح  : الغازات أقل كثافة من المواد الصلبة لأنه يوجد مسافات بينية كبيرة بين جسيمات الغاز .
2.  خطأ   : كثافة الغاز تنخفض عندما تنضغط .
3.    صح   :الحركة العشوائية لجسيمات الغاز تجعله يتمدد حتى يملأ الوعاء الحاوي له .
4.   صح   : يمكن أن يتدفق الغاز في فراغ يشغل بغاز آخر .
5.   صح  : انتشار الغاز ينشأ من الحركة العشوائية لجسيمات الغاز .
6.   خطأ  : جسيمات الغاز الأخف تنتشر بسرعة أقل من جسيمات الغاز الثقيل .

تلخيص درس حالات المادة وحلول اسئلة الكتاب كيمياء صف حادي عشر فصل أول