📚

الحل النموذجي لـ الموضوع رقم 110 - فرض الفصل الثاني - العلوم الفيزيائية - 4 متوسط

الحل النموذجي المعتمد والشامل

المستوى الدراسي: السنة الرابعة متوسط (التعليم المتوسط)
المادة: العلوم الفيزيائية
الفصل الدراسي: فروض الفصل الثاني
📌

التمرين الأول [08 نقاط]

الوثيقة 01: تركيب التحليل الكهربائي لكلور الفضة
الشكل مقتطع من الموضوع الأصلي — الوثيقة 01: تركيب التحليل الكهربائي لكلور الفضة

1. تحديد اسم التجربة: [0.5 ن]

✅الإجابة النموذجية:

التجربة تُمثّل عملية: التحليل الكهربائي البسيط (لمحلول أو مصهور كلور الفضة).

2. الأفراد الكيميائية المتواجدة في هذا المحلول/المصهور: [1 ن]

✅الإجابة النموذجية:
شوارد الفضة: Ag+Ag^+
شوارد الكلور: Cl−Cl^-

(وفي حال اعتباره محلوّلاً مائياً: تُضاف جزيئات الماء H2OH_2O).

3. تسمية المسريين 1 و 2 مع التعليل: [1.5 ن]

🎯خاصية وقانون:
المسرى المتصل بالقطب الموجب للمولّد يُسمّى المصعد (Anode).
المسرى المتصل بالقطب السالب للمولّد يُسمّى المهبط (Cathode).
المسرى 1: المهبط، والتعليل: لأنه متصل بالقطب السالب للمولّد (الخط القصير).
المسرى 2: المصعد، والتعليل: لأنه متصل بالقطب الموجب للمولّد (الخط الطويل).

4. الملاحظة العيانية عند غلق القاطعة: [1 ن]

✅الإجابة النموذجية:

1. عند المصعد (المسرى 2): انطلاق فقاعات غازية ذات لون أخضر مصفر، وهو غاز ثنائي الكلور (Cl2Cl_2).

2. عند المهبط (المسرى 1): تشكّل شعيرات معدنية بيضاء فضية لامعة (ترسب معدن الفضة AgAg).

3. توهج المصباح (أو انحراف مؤشر مقياس الأمبيرمتر) دلالة على مرور التيار الكهربائي.

5. التفسير المجهري المدعم بالمعادلات النصفية عند كل مسرى: [1.5 ن]

عند المصعد (المسرى 2 / القطب الموجب):

تهاجر شوارد الكلور السالبة (Cl−Cl^-) نحوه، حيث تفقد كل شاردة إلكتروناً وتتحول إلى ذرة كلور، فتتحد كل ذرتين لتشكيل جزيء غاز ثنائي الكلور (Cl2Cl_2):

2Cl(aq)−→Cl2(g)+2e−2Cl^-_{(aq)} \rightarrow Cl_{2(g)} + 2e^-
عند المهبط (المسرى 1 / القطب السالب):

تهاجر شوارد الفضة الموجبة (Ag+Ag^+) نحوه، حيث تكتسب كل شاردة إلكتروناً واحداً وتتحول إلى ذرة فضة صلبة تترسب على سطحه:

Ag(aq)++1e−→Ag(s)Ag^+_{(aq)} + 1e^- \rightarrow Ag_{(s)}

أو بموازنة عدد الإلكترونات المتبادلة (ضرب المعادلة في 2):

2Ag(aq)++2e−→2Ag(s)2Ag^+_{(aq)} + 2e^- \rightarrow 2Ag_{(s)}

6. استنتاج المعادلة الإجمالية للتفاعل الكيميائي: [1 ن]

بجمع المعادلتين النصفيتين طرفاً لطرف بعد اختزال الإلكترونات:

2Ag(aq)++2Cl(aq)−→2Ag(s)+Cl2(g)2Ag^+_{(aq)} + 2Cl^-_{(aq)} \rightarrow 2Ag_{(s)} + Cl_{2(g)}

أو بالصيغة الشاردية الإجمالية للمحلول:

(2Ag++2Cl−)(aq)→2Ag(s)+Cl2(g)(2Ag^+ + 2Cl^-)_{(aq)} \rightarrow 2Ag_{(s)} + Cl_{2(g)}

7. الكشف عن الغاز الناتج: [0.5 ن]

✅الإجابة النموذجية:

الغاز الناتج هو غاز ثنائي الكلور (Cl2Cl_2)، ويتم الكشف عنه بإضافة قطرات من كاشف النيلة (أزرق النيلة) فيزول لونه الأزرق، أو من خلال لونه المخضر ورائحته الوخازة المميزة.

8. رسم الدارة الكهربائية للتحليل الكهربائي متضمنة جهاز الأمبيرمتر مع توضيح جهة حركة الشوارد: [1 ن]

+ − A المصعد (2) (+) المهبط (1) (−) غاز Cl₂ معدن Ag Cl⁻ Cl⁻ Ag⁺ Ag⁺ مخطط الدارة مع توضيح جهة حركة الشوارد (Ag⁺ نحو المهبط، Cl⁻ نحو المصعد)
رسم توضيحي تفاعلي — ديزاد مدرسة
📌

التمرين الثاني [12 نقطة]

الوثيقة 02: تفاعل محلول روح الملح مع معدن مجهول
الشكل مقتطع من الموضوع الأصلي — الوثيقة 02: تفاعل محلول روح الملح مع معدن مجهول

1. الصيغة الشاردية لمحلول روح الملح (حمض كلور الماء): [1 ن]

✅الإجابة النموذجية:

الصيغة الشاردية لمحلول حمض كلور الماء هي:

(H++Cl−)(H^+ + Cl^-)

2. اسم وصيغة الغاز المنطلق: [1 ن]

✅الإجابة النموذجية:
اسم الغاز: غاز ثنائي الهيدروجين (الهيدروجين).
صيغته الكيميائية: H2H_2.

(طريقة الكشف عنه: يُحدث فرقعة خفيفة مصحوبة بلهب أزرق عند تقريب عود ثقاب مشتعل من فوهة الأنبوب).

الوثيقة 03: الكشف عن شوارد المحلول الناتج
الشكل مقتطع من الموضوع الأصلي — الوثيقة 03: الكشف عن شوارد المحلول الناتج

3. إكمال جدول الكشف عن الشوارد: [2 ن]

التجربةاسم الكاشفلون الراسباسم الراسب وصيغتهاسم الشاردة وصيغتها
الأنبوب 1نترات الفضة
(Ag++NO3−)(Ag^+ + NO_3^-)
راسب أبيض يسودّ بوجود الضوءكلور الفضة
(AgClAgCl)
شاردة الكلور
(Cl−Cl^-)
الأنبوب 2هيدروكسيد الصوديوم
(Na++OH−)(Na^+ + OH^-)
راسب أخضرهيدروكسيد الحديد الثنائي
(Fe(OH)2Fe(OH)_2)
شاردة الحديد الثنائي
(Fe2+Fe^{2+})

4. اسم المحلول الناتج وصيغته الشاردية: [1.5 ن]

✅الإجابة النموذجية:
اسم المحلول الناتج: محلول كلور الحديد الثنائي (أو كلوريد الحديد II).
صيغته الشاردية:
(Fe2++2Cl−)(Fe^{2+} + 2Cl^-)
الوثيقة 04: غمر صفيحة نحاس في المحلول
الشكل مقتطع من الموضوع الأصلي — الوثيقة 04: غمر صفيحة نحاس في المحلول

5. تعيين الأفراد الكيميائية المسؤولة عن الملاحظات: [1.5 ن]

✅الإجابة النموذجية:
اللون الأزرق: ناتج عن تشكّل شوارد النحاس الثنائي (Cu2+Cu^{2+}).
اللون الأخضر: ناتج عن وجود شوارد الحديد الثنائي (Fe2+Fe^{2+}).
الطبقة الرمادية: ناتجة عن ترسب ذرات معدن الحديد (FeFe).

6. كتابة معادلة التفاعل الحادث: [3 ن]

أ. بالصيغة الشاردية: [1 ن]

Cu(s)+(Fe2++2Cl−)(aq)→Fe(s)+(Cu2++2Cl−)(aq)Cu_{(s)} + (Fe^{2+} + 2Cl^-)_{(aq)} \rightarrow Fe_{(s)} + (Cu^{2+} + 2Cl^-)_{(aq)}

ب. بالصيغة الإحصائية (الجزيئية): [1 ن]

Cu(s)+FeCl2(aq)→Fe(s)+CuCl2(aq)Cu_{(s)} + FeCl_{2(aq)} \rightarrow Fe_{(s)} + CuCl_{2(aq)}

ج. بالأفراد الكيميائية المتفاعلة والناتجة فقط (المختصرة): [1 ن]

💡إضاءة وتنبيه:

شاردة الكلور (Cl−Cl^-) لم تشارك في التفاعل الكيميائي وتُعدّ فرداً متفرجاً (Spectator Ion)، لذلك تُحذف من طرفي المعادلة المختصرة:

Cu(s)+Fe(aq)2+→Fe(s)+Cu(aq)2+Cu_{(s)} + Fe^{2+}_{(aq)} \rightarrow Fe_{(s)} + Cu^{2+}_{(aq)}

7. إكمال جدول الأفراد الكيميائية المتفاعلة والناتجة: [2 ن]

الأفراد الكيميائية المتفاعلةالأفراد الكيميائية الناتجة
الاسمالصيغة الكيميائيةالاسمالصيغة الكيميائية
ذرة النحاس (معدن النحاس)CuCuشاردة النحاس الثنائيCu2+Cu^{2+}
شاردة الحديد الثنائيFe2+Fe^{2+}ذرة الحديد (معدن الحديد)FeFe
شاردة الكلور (فرد غير متفاعل)Cl−Cl^-شاردة الكلور (فرد غير متفاعل)Cl−Cl^-