بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم ورحمة الله تعالى وبركاته
حل أسئلة 4 - 5 درس الصيغة الأولية والصيغة الجزيئية – المول.
نبدأ على بركة الله ...
مسائل تدريبية
54. ما التركيب النسبي لحمض الفوسفوريك H2PO4؟
الحل:
نفترض أن لدينا 1 مول من حمض الفوسفورك، نحدد الكتلة المولية لمول واحد من الحمض.
الكتلة المولية للحمض = 3 (الكتلة المولية للهيدروجين) + الكتلة المولية للفوسفور + 4 (الكتلة المولية للأكسجين)
= 3 (1) + 31 + 4 (16)
= 98 جم / مول حمض فوسفورك.
كتلة الهيدروجين في 1 مول من الحمض = 3 × 1 = 3 جم.
نسبة الهيدروجين في الحمض =
(كتلة الهيدروجين / كتلة الحمض) × 100 = (98 / 3) × 100
= % 3.06
كتلة الفوسفور في الحمض = 31 × 1 = 31 جم.
نسبة الفوسفور في الحمض = (كتلة الفوسفور/ كتلة الحمض) × 100
= (98 / 31) × 100
= % 31.63
كتلة الأكسجين في الحمض = 16 × 4 = 46 جم
نسبة الأكسجين في الحمض = (كتلة الأكسجين/ كتلة الحمض) × 100
= (98 / 64) × 100
= % 65.30
للتأكد من صحة الحل نجمع نسب مكونات الحمض نجدها تساوي 100%
55. أي المركبين الآتيين تكون فيه النسبة المئوية بالكتلة للكبريت أعلى: H2SO3 أم H2SO4؟
الحل:
لتحديد نسبة الكبريت في المركب نحسب الكتلة المولية لكل مركب ونقارن النسب.
الكتلة المولية لحمض الكبريتيك H2SO4 = 2 (الكتلة المولية للهيدروجين) + الكتلة المولية للكبريت + 4 (الكتلة المولية للأكسجين)
= 2 + 32 + 64 = 98 جم / مول.
= % 65.30
نسبة الكبريت في حمض الكبريتيك = (كتلة الكبريت / كتلة الحمض)
× 100 = (98/32) × 100 = % 32.65
الكتلة المولية لـH2SO3 = 2( الكتلة المولية للهيدروجين ) + الكتلة المولية للكبريت + 3( الكتلة المولية للأكسجين )
= 2 + 32 + 48 = 82 جم / مول.
نسبة الكبريت في H2SO3= (كتلة الكبريت / كتلة المركب) × 100
= (82/32) × 100
نسبة الكبريت في الـ H2SO3 أكبر.
56. يستعمل كلوريد الكالسيوم CaCl2 لمنع التجمد. احسب النسبة المئوية بالكتلة لكل عنصر في CaCl2.
الحل:
نفترض أن لدينا 1 مول من كلوريد الكالسيوم، نحدد الكتلة المولية لمول واحد من المركب.
الكتلة المولية للمركب = الكتلة المولية للكالسيوم + 2 (الكتلة المولية للكلور) = 40 + 2 (35.5) = 111 جم / مول كلوريد الكالسيوم.
كتلة الكالسيوم في 1 مول من كلوريد الكالسيوم = 40 × 1 = 40 جم.
نسبة الكالسيوم في كلوريد الكالسيوم = (كتلة الكالسيوم / كتلة كلوريد الكالسيوم) × 100 = (40/111) × 100 = % 63.96
كتلة الكلور في 1 مول من كلوريد الكالسيوم = 35.5 × 2 = جم.
نسبة الكلور في كلوريد الكالسيوم = (كتلة الكلور/ كتلة كلوريد الكالسيوم) × 100
= (111/71) × 100
= % 63.96
57. تحفيز تستعمل كبريتات الصوديوم في صناعة المنظفات.
a. حدد العناصر المكونة لكبريتات الصوديوم، ثم اكتب الصيغة الكيميائية لهذا المركب.
b. احسب النسبة المئوية بالكتلة لكل عنصر في كبريتات الصوديوم.
الحل:
الصيغة الكيميائية لكبريتات الصوديوم هي Na2SO4، العناصر المكونة هي الصوديوم والكبريت والأكسجين.
نفترض أن لدينا 1 مول من كبريتات الصوديوم، نحدد الكتلة المولية لمول واحد من المركب.
الكتلة المولية للمركب = 2 (الكتلة المولية للصوديوم) + الكتلة المولية للكبريت + 4 (الكتلة المولية للأكسجين)
= 2 (23) + 32 + 4 (16) = 142 جم / مول كبريتات الصوديوم.
كتلة الصوديوم في 1 مول من كبريتات الصوديوم = 23 × 2 = 46 جم.
نسبة الصوديوم في كبريتات الصوديوم = (كتلة الصوديوم/ كتلة كبريتات الصوديوم) × 100
= (142/46) × 100 = % 32.39
كتلة الكبريت في 1 مول من كبريتات الصوديوم = 32 × 1 = 32 جم.
نسبة الكبريت في كبريتات الصوديوم = (كتلة الكبريت / كتلة كبريتات الصوديوم) × 100
= (142/32) × 100 = % 22.53
كتلة الأكسجين في 1 مول من كبريتات الصوديوم = 16 × 4 = 64 جم.
نسبة الأكسجين في كبريتات الصوديوم = (كتلة الأكسجين/ كتلة كبريتات الصوديوم) × 100
= (142 / 64) × 100 = % 45.07
58. يمثـل الـرسـم البياني الدائري المجاور التركيب النسبي المئوي لمـادة صلبة زرقاء. فما الصيغة الأولية لهذه المادة؟
الحل:
نفترض أن كتلة العينة الكلية هي 100 جم.
نسبة النيتروجين المئوية هي % 36.84 = 36.84 جم.
نسبة الأكسجين المئوية هي % 63.16 = 63.16 جم.
نحدد عدد مولات كل من الأكسجين والنيتروجين
عدد مولات النيتروجين = كتلة النيتروجين / كتلة المول الواحد
= (36.84 / 14) = 2.63 مول نيتروجين.
عدد مولات الأكسجين = كتلة الأكسجين / كتلة المول الواحد
= (16 / 63.16) = 3.94 مول أكسجين.
النسبة المولية للمركب هي 2.63 مول نيتروجين: 3.94 مول أكسجين
نبسط النسبة المولية للعناصر بالقسمة على أصغر قيمة مولية 2.63
2.63 / 2.63 مول نيتروجين: 2.63 / 3.94 مول أكسجين.
نسبة النيتروجين 1: 1.5 نسبة الأكسجين.
نضرب النسب في رقم 2 للحصول على رقم صحيح من المولات.
2 نيتروجين : 3 أكسجين.
الصيغة الأولية للمركب هي N2O3.
59. ما الصيغة الأولية لمركب يحتوي على %35.98 ألومنيوم و%64.02 كبريت.
الحل:
نفترض أن كتلة العينة الكلية هي 100 جم.
نسبة الألومنيوم المئوية هي % 35.98 = 35.98 جم.
نسبة الكبريت المئوية هي % 64.02 = 64.02 جم.
نحدد عدد مولات كل من الألومنيوم والكبريت.
عدد مولات الألومنيوم = كتلة الألومنيوم / كتلة المول الواحد
= 35.98 / 27 = 1.33 مول ألومنيوم.
عدد مولات الكبريت = كتلة الكبريت / كتلة المول الواحد
= 32 / 64.02 = 2 مول من الكبريت.
النسبة المولية للمركب هي 1.33 مول ألومنيوم: 2 مول کبریت.
نقسم على النسبة المولية العددية الأقل وهي 1.33
1.33 / 1.33 مول ألومنيوم : 2 / 1.33 مول کبریت
1 مول ألومنيوم : 1.5 مول كبريت نضرب في 2 للحصول على عدد مولات صحيح
2 مول ألومنيوم : 3 مول كبريت
الصيغة الأولية للمركب هي AlS3
60. البروبـان هـو أحد الهيدروكربونات، وهي مركبات تحتوي فقط على الكربون والهيدروجين. فإذا كان البروبان يتكون من %81.82 كربون و%18.18 هيدروجين، فها صيغته الأولية؟
الحل:
نفترض أن كتلة العينة الكلية هي 100 جم.
نسبة الكربون المئوية هي % 81.82 = 81.82 جم.
نسبة الهيدروجين المئوية هي % 18.18 = 18.18 جم.
نحدد عدد مولات كل من الكربون والهيدروجين
عدد مولات الكربون = كتلة الكربون / كتلة المول الواحد
= 12 / 81.82 = 6.81 مول کربون.
عدد مولات الهيدروجين = كتلة الهيدروجين / كتلة المول الواحد
= 1 / 18.18 = 18.18 مول هيدروجين.
النسبة المولية للمركب هي 6.81 مول كربون: 18.18 مول هيدروجين.
نقسم على النسبة المولية العددية الأقل وهي 6.81
6.81/6.81 مول كربون: 18.18/6.81 مول هيدروجين.
1 مول كربون : 2.66 مول هيدروجين نضرب في 3 للحصول على عدد مولات صحيح.
3 مول کربون : 8 مول هيدروجين
الصيغة الأولية للمركب هي C3H8
61. تحفيز الأسبرين يعد من أكثر الأدوية استعمالاً في العالم، ويتكون مـن %60.00 كربون، و%4.44 هيدروجين، و%35.56 أكسجين. فما صيغته الأولية؟
الحل:
نفترض أن كتلة العينة الكلية هي 100 جم.
نسبة الكربون المئوية هي % 60 = 60 جم.
نسبة الهيدروجين المئوية هي % 4.44 = 4.44 جم.
نسبة الأكسجين المئوية هي % 35.56 = 35.56 جم.
نحدد عدد مولات كل من الكربون والهيدروجين والأكسجين.
عدد مولات الكربون = كتلة الكربون / كتلة المول الواحد
= 12 / 60 = 5 مول كربون.
عدد مولات الهيدروجين = كتلة الهيدروجين / كتلة المول الواحد
= 4.44 / 1 = 4.44 مول هيدروجين
عدد مولات الأكسجين = كتلة الأكسجين / كتلة المول الواحد
= 35.56 / 16 = 2.22 مول أكسجين.
النسبة المولية للمركب هي 5 مول كربون : 4.44 مول هيدروجين : 2.22 مول أكسجين.
نقسم على النسبة المولية العددية الأقل وهي 2.22
5 / 2.22 مول كربون : 4.44 / 2.22 مول هيدروجين : 2.22 / 2.22 مول أكسجين
2.25 مول كربون : 2 مول هيدروجين : 1 مول أكسجين نضرب في 4 للحصول على عدد مولات صحیح
9 مول كربون : 8 مول هيدروجين : 4 مول أكسجين
الصيغة الأولية للأسبرين هي C9H8O4.
62. وجد أن مركبا يحتوي على C 49.98 g وH g10.47. فإذا كانت الكتلة المولية للمركب 58.12 g/mol، فما صيغته الجزيئية؟
الحل:
كتلة الكربون = 49.98 جم.
كتلة الهيدروجين = 10.47 جم.
نحدد عدد مولات كل من الكربون والهيدروجين.
عدد مولات الكربون = كتلة الكربون / كتلة المول الواحد
= 49.98 / 12 = 4.16 مول كربون.
عدد مولات الهيدروجين = كتلة الهيدروجين / كتلة المول الواحد
= 1 / 10.47 = 10.47 مول هيدروجين.
النسبة المولية للمركب هي 4.16 مول كربون : 10.47 مول هيدروجين.
نقسم على النسبة المولية العددية الأقل وهي 4.16
4.16 / 4.16 مول كربون : 10.47 / 4.16 مول هيدروجين
1 مول كربون : 2.51 مول هيدروجين
نضرب في 2 للحصول على عدد مولات صحيح
2 مول كربون : 5 مول هيدروجين
الصيغة الأولية للمركب هي C2H5.
كتلة الصيغة الأولية للمركب باستخدام النسب الموجودة =
2 (كتلة الكربون) + 5 (كتلة الهيدروجين) =
2 (12) + 5 (1) = 29 جم / مول في الصيغة الأولية.
للحصول على قيمة ن للمركب
ن = الكتلة المولية / كتلة الصيغة الأولية
= 58,12 / 29 = 2
ن = 2
الصيغة الجزيئية = 2 (C4H10 = (C2H5
63. سائل عديم اللون يتكون من %46.68 نيتروجين و%53.32 أكسجين، وكتلته المولية 60.01 g/mol، فما صيغته الجزيئية؟
الحل:
نفترض أن كتلة العينة الكلية هي 100 جم.
نسبة النيتروجين المئوية هي % 46.68 = 46.68 جم.
نسبة الأكسجين المئوية هي % 53.32 = 53.32 جم.
نحدد عدد مولات كل من النيتروجين والأكسجين
عدد مولات النيتروجين = كتلة النيتروجين / كتلة المول الواحد
= 46.68 / 14 = 3.33 مول نيتروجين.
عدد مولات الأكسجين = كتلة الأكسجين / كتلة المول الواحد =
53.32 / 16 = 3.33 مول أكسجين.
النسبة المولية بينهما هي 3.33 مول نيتروجين: 3.33 مول أكسجين نقسم على 3.33 للحصول على رقم صحيح.
1 مول نيتروجين : 1 مول أكسجين
الصيغة الأولية للمركب هي NO
كتلة الصيغة الأولية للمركب باستخدام النسب الموجودة =
1 (كتلة الأكسجين) + 1 (كتلة النيتروجين) = 16 + 14 = 30 جم.
للحصول على قيمة ن للمركب
ن = الكتلة المولية / كتلة الصيغة الأولية = 60,01 / 30 = 2
ن = 2.
الصيغة الجزيئية = 2 (N2O2 = (NO.
64. عند تحليل أكسيد البوتاسيوم، نتج K 19.55 g، وO 4.00 g، فما الصيغة الأولية للأكسيد؟
الحل:
كتلة البوتاسيوم = 19.55 جم.
كتلة الأكسجين = 4 جم.
نحدد عدد مولات كل من البوتاسيوم والأكسجين = كتلة البوتاسيوم / كتلة المول الواحد = 19.55 / 39 = 0.5 مول بوتاسيوم.
عدد مولات الأكسجين = كتلة الأكسجين / كتلة المول الواحد = 4 / 16 = 0.25 مول أكسجين.
النسبة المولية للمركب هي 0.5 مول بوتاسيوم : 0.25 مول أكسجين. نقسم على أصغر نسبة وهي 0.25
0.5 / 0.25 مول بوتاسيوم : 0.25 / 0.25 مول أكسجين
2 مول بوتاسيوم : 1 مول أكسجين.
الصيغة الأولية للمركب هي K2O.
65. تحفيز عند تحليل مادة كيميائية تستعمل في سائل تظهير الأفلام الفوتوجرافية تم التوصل إلى بيانات التركيب النسبي المئوي الموضحة في الشكل المجاور. فإذا كانت الكتلة المولية للمركب 110.0 g/mol، فما الصيغة الجزيئية له؟
الحل:
نفترض أن كتلة العينة الكلية هي 100 جم.
نسبة الكربون المئوية هي % 65.45 = 65.45 جم.
نسبة الهيدروجين المئوية هي % 5.45 = 5.45 جم.
نسبة الأكسجين المئوية هي % 29.09 = 29.09 جم.
نحدد عدد مولات كل من الكربون والهيدروجين والأكسجين
عدد مولات الكربون = كتلة الكربون / كتلة المول الواحد =
12 / 65.45 = 5.45 مول كربون.
عدد مولات الهيدروجين = كتلة الهيدروجين / كتلة المول الواحد =
5.45 / 1 = 5.45 مول هيدروجين.
عدد مولات الأكسجين = كتلة الأكسجين / كتلة المول الواحد =
29.09 / 16 = 1.81 مول أكسجين.
النسبة المولية للمركب هي 5.45 مول كربون : 5.45 مول هيدروجين
: 1.81 مول أكسجين.
نقسم على أقل نسبة مولية للحصول على رقم صحيح وهي 1.81
5.45 / 1.81 مول كربون : 5.45 / 1.81 مول هيدروجين :
1.81 / 1.81 مول أكسجين
3 مول كربون : 3 مول هيدروجين : 1 مول أكسجين
الصيغة الأولية للمركب هي C3H2OH
كتلة الصيغة الأولية للمركب باستخدام النسب الموجودة = 1 (كتلة
الأكسجين) + 3 (كتلة الهيدروجين) + 3 (كتلة الكربون) 16 + 3 +
36 = 55 جم / مول من الصيغة الأولية.
للحصول على قيمة ن للمركب
ن = الكتلة المولية / كتلة الصيغة الأولية = 110 / 55 = 2
ن = 2
الصيغة الجزيئية = 2 ((C3H2OH = C5H5COOH
66. تحفيز عند تحليل مسكن الآلام المعروف (المورفين) تم التوصل إلى البيانات المبينة في الجدول أدناه. فيها الصيغة الأولية للمورفين؟
|
العنصر |
كربون |
هيدروجين |
أكسجين |
نيتروجين |
|
الكتلة (g) |
17.900 |
1.680 |
4.225 |
1.228 |
الحل:
عدد مولات N = 0.09
عدد مولات O = 0.26
عدد مولات H = 1.67
عدد مولات C = 1.5
القسمة على المولات الأقل:
N = 1
O = 3
H = 19
C = 17
الصيغة الأولية هي: C17H19O3N
67. الفكرة الرئيسة قـوم إذا أخـبرك أحد زملائـك أن النتائج التجريبية تبين أن الصيغـة الجزيئية لمركـب تسـاوي صيغته الأوليـة 2.5 مرة، فهـل إجابته صحيحة؟ فسر ذلك.
الحل:
لا، الإجابة غير صحيحة، لأنه يجب أن تكون الصيغة الجزيئية أعداداً صحيحة وليس أعداداً عشرية.
68. احسب نتج عن تحليل مركب يتكون من الحديد والأكسجين،
174.86 g Fe وO g75.14. فما الصيغة الأولية لهذا المركب؟
الحل:
نفترض أن كتلة العينة الكلية هي 100 جم.
كتلة الحديد = 174.86 جم
كتلة الأكسجين = 75.14 جم
نحدد عدد مولات كل من الحديد والأكسجين.
عدد مولات الحديد = كتلة الحديد / كتلة المول الواحد
= 174.86 / 55.8 = 3.13 مول حديد.
عدد مولات الأكسجين = كتلة الأكسجين / كتلة المول الواحد
= 16 \ 75.14 = 4.69 مول أكسجين.
النسبة المولية هي 3.13 مول حديد: 4.69 مول أكسجين بالقسمة علي 3.13 أقل نسبة عددية
13 / 3.13 مول حديد : 3.13 /4.69 مول أكسجين
1 مول حديد : 1.5 مول أكسجين نضرب في 2 للحصول عدد نسبي صحيح
2 مول حديد : 3 مول أكسجين
الصيغة الأولية للمركب هي Fe2O3
69. احسب يحتوي أكسيد الألومنيوم على Al 0.545 g، وO 0.485 g، ما الصيغة الأولية للأكسيد؟
الحل:
كتلة الألومنيوم = 0.545 جم
كتلة الأكسجين = 0.485 جم
نحدد عدد مولات كل من الألومنيوم والأكسجين.
عدد مولات الألومنيوم = كتلة الألومنيوم / كتلة المول الواحد
= 27 / 0.545 = 0.02 مول ألومنيوم.
عدد مولات الأكسجين = كتلة الأكسجين / كتلة المول الواحد
= 16 / 0.485 = 0.03 مول أكسجين.
النسبة المولية هي 0.02 مول ألومنيوم: 0.03 مول أكسجين بالقسمة علي
0.03 أقل نسبة عددية.
0.03 / 0.02 مول ألومنيوم : 0.03 / 0.03 مول أكسجين
0.66 مول ألومنيوم: 1 مول أكسجين بالضرب في 3 للحصول
على رقم وصحيح من المولات
2 مول ألومنيوم : 3 مول أكسجين
الصيغة الأولية للمركب هي Al2O3 .
70. وضح كيف ترتبط بيانات التركيب النسبي المئوي لمركـب بكتل العناصر في ذلك المركب؟
الحل:
التركيب النسبي المئوي للعناصر في المركب مؤشر على كتلة كل عنصر، العنصر الذي له نسبة مئوية عالية يساهم بكتلة كبيرة في المركب، ويمكن
تحويل التركيب النسبي المئوي لكتل ومعرفة عدد مولات كل عنصر في
المركب وتحديد الصيغة الأولية للمركب.
71. وضح كيف تجد النسبة المولية في مركب كيميائي؟
الحل:
يمكن تحديد النسبة المولية للمركب من خلال الصيغة الكيميائية الصحيحة له، كما يمكن معرفتها من تحديد كتلة المركب وتحديد كتلة كل عنصر ومن خلالها يمكن تحديد النسبة المئوية وعدد المولات.
72. طبق الكتلة المولية لمركـب هي ضعف صيغته الأوليـة، فكيف ترتبط صيغته الجزيئية بصيغته الأولية؟
الحل:
الكتلة المولية للمركب = 2 كتلته صيغته الأولية
يمكن تحديد (ن) من خلال قسمة الكتلة المولية / كتلة الصيغة الأولية
(ن) = 2
الصيغة الجزيئية = 2 (الصيغة الأولية)
73. حلل الهياتيت (Fe2O3) والماجنتيت (Fe3O4) خامـان يستخرج منهـما الحديد. فأيهما يعطي نسبة أعلى من الحديد لكل كيلو جرام؟
الحل:
نحدد الكتلة المولية لكل مركب ونحدد نسبة الحديد فيهما الهيماتيت
الكتلة المولية للهيماتيت = 2 (كتلة الحديد) + 3 (كتلة الأكسجين)
= 2 (55.8) + 3 (16) = 111.6 + 48 = 159.8 جم / مول هیماتیت
الكتلة المولية بالكيلوجرام = كتلة المركب بالجرام / 1000
الكتلة المولية = 1000 / 159.8 = 0.1598 كيلوجرام / مول هيماتيت. نسبة الحديد = كتلة الحديد بالكيلوجرام / كتلة الهيماتيت بالكيلوجرام) × 100 = 69.83% الماجنيتيت.
الكتلة المولية للماجنيتيت = 3 (كتلة الحديد) + 4 (كتلة الأكسجين)
= 3 (55.8) + 4 (16) = 167.4 + 64 = 231.4 جم / مول ماجنيتيت
الكتلة المولية بالكيلو جرام = كتلة المركب بالجرام / 1000
الكتلة المولية = 1000 / 231.4 = 0.2314 كيلوجرام / مول ماجنيتيت نسبة الحديد = كتلة الحديد بالكيلوجرام / كتلة الماجنيتيت بالكيلوجرام) × 100 = 72.34 %
نسبة الحديد في الماجنيتيت أعلى.
لحساب كتلة الحديد في كل حالة نضرب عدد مولات الحديد في كتلته ثم نحولها بالكيلوجرام بالقسمة على 1000
تم بحمد الله
نستقبل أسئلتكم واستفساراتكم واقتراحاتكم في خانة التعليقات
"نرد على جميع التعليقات"
بالتوفيق للجميع...^-^
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق