حل أسئلة اتقان المسائل

128. الحديد هناك ثلاث مركبات طبيعية للحديد، هي: البايريت FeS₂، والهيماتيت Fe₂O₃، والسيديرايت FeCO_3، أيها يحتوي على أعلى نسبة من الحديد؟

• المعطيات: $.{\mathrm{FeCO}}_3\cdot {\mathrm{Fe}}_2{\mathrm{O}}_3\cdot {\mathrm{FeS}}_2$
• المطلوب: أيها يحتوي على أعلى نسبة من الحديد؟
• الحل: نحسب النسبة المئوية للحديد في كل مركب، ثم نقارن بينهم.

البايريت FeS₂

1. نفرض أن لدينا مول واحد من المركب.
2. نحسب الكتلة المولية لكل عنصر في المركب، وللمركب ككل.

• الكتلة المولية لل Fe في $55.845\mathrm{g}=1\mathrm{molFe}\times \frac{55.845\mathrm{gFe}}{1\mathrm{molFe}}={\mathrm{FeS}}_2$
• الكتلة المولية لل S في $64.13\mathrm{g}=2\mathrm{molS}\times \frac{32.065\mathrm{gS}}{1\mathrm{molS}}={\mathrm{FeS}}_2$
• الكتلة المولية ل $55.845g+64.13g={\mathrm{FeS}}_2$ $119.975\mathrm{g}/\mathrm{mol}=$

3. نحسب النسبة المئوية للحديد في المركب.

النسبة المئوية بالكتلة = $\frac{\mathrm{كتلة} \mathrm{العنصر} \mathrm{في} \mathrm{مول} \mathrm{واحد} \mathrm{من} \mathrm{المركب}}{\mathrm{الكتلة} \mathrm{المولية} \mathrm{للمركب}}x100$

$\mathrm{Fe}\mathrm{\%}=\frac{55.845}{119.975}\times 100=46.55\mathrm{\%}$

الهيماتيت Fe₂O₃

1. نفرض أن لدينا مول واحد من المركب.
2. نحسب الكتلة المولية لكل عنصر في المركب، وللمركب ككل.

• الكتلة المولية لل Fe في $111.69\mathrm{g}=2\mathrm{molFe}\times \frac{55.845\mathrm{gFe}}{1\mathrm{molFe}}={\mathrm{Fe}}_2{\mathrm{O}}_3$
• الكتلة المولية لل O في $47.997\mathrm{g}=3\mathrm{molO}\times \frac{15.999\mathrm{go}}{1\mathrm{molo}}={\mathrm{Fe}}_2{\mathrm{O}}_3$
• الكتلة المولية ل $111.69\mathrm{g}+47.997\mathrm{g}={\mathrm{Fe}}_2{\mathrm{O}}_3$$159.687\mathrm{g}/\mathrm{mol}=$

3. نحسب النسبة المئوية للحديد في المركب.

النسبة المئوية بالكتلة = $\frac{\mathrm{كتلة} \mathrm{العنصر} \mathrm{في} \mathrm{مول} \mathrm{واحد} \mathrm{من} \mathrm{المركب}}{\mathrm{الكتلة} \mathrm{المولية} \mathrm{للمركب}}x100$

$\mathrm{Fe}\mathrm{\%}=\frac{111.69}{159.687}\times 100=69.94\mathrm{\%}$

السيديرايت FeCO₃

1. نفرض أن لدينا مول واحد من المركب.
2. نحسب الكتلة المولية لكل عنصر في المركب، وللمركب ككل.

• الكتلة المولية لل Fe في $55.845\mathrm{g}=1\mathrm{molFe}\times \frac{55.845\mathrm{gFe}}{1\mathrm{molFe}}={\mathrm{FeCO}}_3$
• الكتلة المولية لل C في $12.011\mathrm{g}=1\mathrm{molC}\times \frac{12.011\mathrm{gC}}{1\mathrm{molC}}={\mathrm{FeCO}}_3$
• الكتلة المولية لل O في $47.997\mathrm{g}=3\mathrm{molO}\times \frac{15.999\mathrm{go}}{1\mathrm{molo}}={\mathrm{FeCO}}_3$
• الكتلة المولية ل $55.845\mathrm{g}+12.011\mathrm{g}+47.997\mathrm{g}={\mathrm{FeCO}}_3$ $115.853\mathrm{g}/\mathrm{mol}=$

3. نحسب النسبة المئوية للحديد في المركب.

النسبة المئوية بالكتلة = $\frac{\mathrm{كتلة} \mathrm{العنصر} \mathrm{في} \mathrm{مول} \mathrm{واحد} \mathrm{من} \mathrm{المركب}}{\mathrm{الكتلة} \mathrm{المولية} \mathrm{للمركب}}x100$

$\mathrm{Fe}\mathrm{\%}=\frac{55.845}{115.853}\times 100=48.20\mathrm{\%}$

الهيماتيت Fe₂O₃ يحتوي على أعلى نسبة من الحديد.

129. احسب التركيب النسبي المئوي لكل مركب مما يلي:

a. السكروز Cl₂H₂₂O₁₁

1. نفرض أن لدينا مول واحد من المركب.
2. نحسب الكتلة المولية لكل عنصر في المركب، وللمركب ككل.

• الكتلة المولية لل C في $\text{ 144.132g }=12\mathrm{molC}\times \frac{12.011\mathrm{gC}}{1\mathrm{molC}}={\mathrm{C}}_{12}{\mathrm{H}}_{22}{\mathrm{O}}_{11}$
• الكتلة المولية لل H في $22.176\mathrm{g}=22\mathrm{molH}\times \frac{1.008\mathrm{gH}}{1\mathrm{molH}}={\mathrm{C}}_{12}{\mathrm{H}}_{22}{\mathrm{O}}_{11}$
• الكتلة المولية لل O في $175.989\mathrm{g}=11\mathrm{molO}\times \frac{15.999\mathrm{go}}{1\mathrm{mol}0}={\mathrm{C}}_{12}{\mathrm{H}}_{22}{\mathrm{O}}_{11}$
• الكتلة المولية ل $144.132g+22.176g+175.989g=C_{12}{H}_{22}{O}_{11}$ $342.297\mathrm{g}/\mathrm{mol}=$

3. نحسب التركيب النسبي المئوي لكل عنصر في المركب.

النسبة المئوية بالكتلة = $\frac{\mathrm{كتلة} \mathrm{العنصر} \mathrm{في} \mathrm{مول} \mathrm{واحد} \mathrm{من} \mathrm{المركب}}{\mathrm{الكتلة} \mathrm{المولية} \mathrm{للمركب}}x100$

$\begin{array}{r}\mathrm{C}\mathrm{\%}=\frac{144.132}{342.297}\times 100=42.11\mathrm{\%}\\ \mathrm{H}\mathrm{\%}=\frac{22.176}{342.297}\times 100=6.48\mathrm{\%}\\ C\mathrm{\%}=\frac{175.989}{342.297}\times 100=51.41\mathrm{\%}\end{array}$

b. الماجنتيت Fe₃O₄

1. نفرض أن لدينا مول واحد من المركب.
2. نحسب الكتلة المولية لكل عنصر في المركب، وللمركب ككل.

• الكتلة المولية لل Fe في $167.535\mathrm{g}=3\mathrm{molFe}\times \frac{55.845\mathrm{gFe}}{1\mathrm{molFe}}={\mathrm{Fe}}_3{\mathrm{O}}_4$
• الكتلة المولية لل O في $63.996\mathrm{g}=4\mathrm{molO}\times \frac{15.999\mathrm{gO}}{1\mathrm{molo}}={\mathrm{Fe}}_3{\mathrm{O}}_4$
• الكتلة المولية ل $167.535g+63.996g={\mathrm{Fe}}_3{\mathrm{O}}_4$ $231.531\mathrm{g}/\mathrm{mol}=$

3. نحسب التركيب النسبي المئوي لكل عنصر في المركب.

النسبة المئوية بالكتلة = $\frac{\mathrm{كتلة} \mathrm{العنصر} \mathrm{في} \mathrm{مول} \mathrm{واحد} \mathrm{من} \mathrm{المركب}}{\mathrm{الكتلة} \mathrm{المولية} \mathrm{للمركب}}x100$

$\begin{array}{r}\mathrm{Fe}\mathrm{\%}=\frac{167.535}{231.531}\times 100=72.36\mathrm{\%}\\ \mathrm{O}\mathrm{\%}=\frac{63.996}{231.531}\times 100=27.64\mathrm{\%}\end{array}$

130. حدد الصيغة الأولية لكل مركب مما يلي:

a. الإيثلين C₂H₄.

نقسم الصيغة الجزيئية على أكبر عدد يؤدي إلى أبسط نسب صحيحة بين مولات العناصر المكونة للمركب.

الصيغة الأولية = $\frac{\mathrm{الجزيئية} \mathrm{الصيغة}}{\mathrm{ن}}$

ن = 2

الصيغة الأولية للإيثيلين $\cdot {\mathrm{CH}}_2=\frac{{\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_4}{2}=$

b. حمض الأسكوربيك C₆H₈O₆.

نقسم الصيغة الجزيئية على أكبر عدد يؤدي إلى أبسط نسب صحيحة بين مولات العناصر المكونة للمركب.

الصيغة الأولية = $\frac{\mathrm{الجزيئية} \mathrm{الصيغة}}{\mathrm{ن}}$

ن = 2

الصيغة الأولية الأسكوربيك $\cdot {\mathrm{C}}_3{\mathrm{H}}_4{\mathrm{O}}_3=\frac{{\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_8{\mathbf{O}}_6}{2}=$

C. النفثالين C₁₀H₈.

نقسم الصيغة الجزيئية على أكبر عدد يؤدي إلى أبسط نسب صحيحة بين مولات العناصر المكونة للمركب.

الصيغة الأولية = $\frac{\mathrm{الجزيئية} \mathrm{الصيغة}}{\mathrm{ن}}$

ن = 2

الصيغة الأولية النفثالين${\mathrm{C}}_5{\mathrm{H}}_4=\frac{{\mathrm{C}}_{10}{\mathrm{H}}_8}{2}=$

131. ما الصيغة الأولية للمركب الذي يحتوي على 10.52g Ni، و4.38g C، و5.10g N؟

• كتلة ال $.10.52g=Ni$
• كتلة ال $.4.38\mathrm{g}=\mathrm{C}$
• كتلة ال $\mathbf{.}\mathbf{5}\mathbf{.}\mathbf{10}\mathrm{g}=\mathbf{N}$

المطلوب: الصيغة الأولية للمركب.

الحل:
لدينا كتل مكونات العينة، لذا يتم حساب عدد المولات مباشرة.

• عدد المولات = عدد الذرات x $\frac{1\mathrm{mol}}{\mathrm{ذرة} 6.02\mathrm{x}{10}^{23 }}$
• عدد مولات ال $0.179\mathrm{mol}=\frac{1\mathrm{mol}}{58.693\mathrm{g}}\times 10.52\mathrm{g}=\mathrm{Ni}$
• عدد مولات ال $0.365\mathrm{mol}=\frac{1\mathrm{mol}}{12.011\mathrm{g}}\times 4.38\mathrm{g}=\mathrm{C}$
• عدد مولات ال $0.364\mathrm{mol}=\frac{1\mathrm{mol}}{14.007\mathrm{g}}\times 5.10\mathrm{g}=\mathrm{N}$

إيجاد النسبة بين الذرات. النسب المولية للمركب هي: $\left(0.364\mathrm{molN}\right):\left(0.365\mathrm{molC}\right):\left(0.179\mathrm{molNi}\right)$

بالقسمة على أصغر قيمة مولية:(0.179):

$\begin{array}{r}\frac{0.179\mathrm{molNi}}{0.179}=1\mathrm{molNi}\\ \frac{0.365\mathrm{molC}}{0.179}=2\mathrm{molC}\end{array}$

$\frac{0.364\mathrm{molN}}{0.179}=2\mathrm{mol}\mathrm{N}$

أبسط نسبة عددية صحيحة للمولات هي: $\cdot \left(2\mathrm{N}\right):\left(2\mathrm{C}\right):\left(1\mathrm{Ni}\right)$وهكذا فإن الصيغة الأولية للمركب هي: $\cdot \mathbf{Ni}(\mathrm{CN}{)}_2$