حل أسئلة التفكير الناقد

143. طبق المفاهيم. لدى شركة تعدين مصدران محتملان لاستخراج النحاس: جالكوبايريت (CuFeS₂)، وجالكوسيت (Cu₂S)، فإذا كانت ظروف استخراج النحاس من الخامين متشابهة تماماً، فأيهما ينتج عنه كمية أكبر من النحاس؟ فسر إجابتك.

تنتج كمية أكبر من النحاس من الخام الذي يحتوي على نسبة أعلى منه. جالكوبيريت CuFeS₂

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

• الكتلة المولية لل Cu في $63.546\mathrm{g}=1\mathrm{molCu}\times \frac{63.546\mathrm{gCu}}{1\mathrm{molCu}}={\mathrm{CuFeS}}_2$
• الكتلة المولية لل Fe في $55.845\mathrm{g}=1\mathrm{molFe}\times \frac{55.845\mathrm{gFe}}{1\mathrm{molFe}}={\mathrm{CuFeS}}_2$
• الكتلة المولية لل S في $64.13\mathrm{g}=2\mathrm{molS}\times \frac{32.065\mathrm{g}0}{1\mathrm{mol}0}={\mathrm{CuFeS}}_2$
• الكتلة المولية ل $63.546g+55.845g+64.13g={\mathrm{CuFeS}}_2$ $183.521\mathrm{g}/\mathrm{mol}=$

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

$\mathrm{Cu}\mathrm{\%}=\frac{63.546}{183.521}\times 100=34.63\mathrm{\%}$

3. نحسب النسبة المئوية للنحاس في المركب:

جالكوسيت Cu₂S

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

• الكتلة المولية لل Cu في $127.092\mathrm{g}=2\mathrm{molCu}\times \frac{63.546\mathrm{gCu}}{1\mathrm{molCu}}={\mathrm{Cu}}_2\mathrm{S}$
• الكتلة المولية لل S في $32.065\mathrm{g}=1\mathrm{molS}\times \frac{32.065\mathrm{go}}{1\mathrm{mol}0}={\mathrm{Cu}}_2\mathrm{S}$
• الكتلة المولية ل $127.092g+32.065g={\mathrm{Cu}}_2\mathrm{S}$ $159.157\mathrm{g}/\mathrm{mol}=$

3. نحسب النسبة المئوية للنحاس في المركب:

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

$\mathrm{Cu}\mathrm{\%}=\frac{127.092}{159.157}\times 100=79.85\mathrm{\%}$

جالكوسيت Cu₂S يحتوي على نسبة أكبر من النحاس، وبذلك فهو ينتج كمية أكبر من النحاس.

144. صمم تجربة. يمكن استعمالها لتحديد كمية الماء في مركب الشب البوتاسي KAl(SO₄)₂.XH₂O.

خطوات التجربة:

1. قياس كتلة جفنة فارغة.
2. إضافة 10 g من الملح المائي (الشب البوتاسي)، وإعادة قياس كتلة الجفنة.
3. كتلة الملح المائي = كتلة الجفنة بداخلها الملح المائي - كتلة الجفنة فارغة.
4. تسخين الجفنة إلى درجة حرارة مناسبة، ولمدة كافية لتبخير الماء من الملح.
5. ترك الجفنة حتى تبرد، ثم قياس الكتلة مرة أخرى.
6. كتلة الملح اللامائي = كتلة الجفنة بداخلها الملح بعد التسخين - كتلة الجفنة فارغة.
7. كتلة الماء = كتلة الملح المائي - كتلة الملح اللامائي.
8. حساب الكتلة المولية للماء وللملح اللامائي، حتى نستطيع حساب عدد مولات كل منهما.
9. حساب عدد مولات كل من الماء والملح اللامائي من العلاقة:

عدد المولات = الكتلة(g) x $\frac{lom1}{ا\mathrm{لكتلة} \mathrm{المولية}}$

10. قسمة عدد مولات الماء على عدد مولات الملح اللامائي، لمعرفة كم مول من الماء يرتبط بالملح، وهو ما يسمى بالمعامل x.

$\mathrm{X}= \frac{\mathrm{عدد} \mathrm{مولات} \mathrm{o}{}_2\mathrm{H} \mathrm{في} \mathrm{المركب}}{\mathrm{عدد} \mathrm{مولات} \mathrm{الملح} \mathrm{اللامائي} \mathrm{في} \mathrm{المركب}}$