حل تمرین دوره ای فصل دوم شیمی دهم - سوال 1 تا 3

پاسخ و توضیح تمرین 1 تمرین دوره ای فصل دوم شیمی دهم این تمرین به شما کمک می‌کند تا دلایل مفاهیم اساسی شیمی، از ساختار اتم‌ها تا رفتار گازها و انواع واکنش‌ها، را مرور کنید. 🧠 --- ## آ) دلیل هشتایی بودن اتم‌ها در $\mathbf{NOCl}$ * **ساختار لوییس $\mathbf{NOCl}$ (نیتروزیل کلرید):** پیوندها به صورت $\mathbf{Cl - N = O}$ است. ($athbf{N}$ اتم مرکزی است.) * **دلایل هشتایی:** 1. $\mathbf{\text{کلر } (Cl)}$: یک پیوند یگانه دارد و $\mathbf{3}$ جفت الکترون ناپیوندی ($athbf{2+6=8}$ الکترون) دارد. 2. $\mathbf{\text{اکسیژن } (O)}$: یک پیوند دوگانه دارد و $\mathbf{2}$ جفت الکترون ناپیوندی ($athbf{4+4=8}$ الکترون) دارد. 3. $\mathbf{\text{نیتروژن } (N)}$: یک پیوند یگانه با $\mathbf{Cl}$، یک پیوند دوگانه با $\mathbf{O}$ و $\mathbf{1}$ جفت الکترون ناپیوندی دارد ($athbf{2+4+2=8}$ الکترون). **نتیجه:** هر سه اتم با به اشتراک گذاشتن الکترون‌ها، توانسته‌اند $\mathbf{\text{قاعده‌ی هشتایی}}$ را ارضا کرده و به پایداری برسند. --- ## ب) دلیل پیروی واکنش‌ها از قانون پایستگی جرم * **قانون پایستگی جرم:** در هر واکنش شیمیایی، **اتم‌ها نه از بین می‌روند و نه خلق می‌شوند**، بلکه صرفاً $\mathbf{\text{تغییر مکان داده و سازماندهی مجدد}}$ می‌یابند تا فرآورده‌های جدیدی را بسازند. * **نتیجه:** از آنجایی که $\mathbf{\text{نوع و تعداد اتم‌ها}}$ در سیستم ثابت می‌ماند، مجموع جرم اتم‌های واکنش‌دهنده نیز با مجموع جرم اتم‌های فرآورده **برابر** است. ($athbf{\sum m_{\text{واکنش دهنده}} = \sum m_{\text{فرآورده}}}$) --- ## پ) دلیل اسیدی بودن $\mathbf{SO_3}$ و بازی بودن $\mathbf{CaO}$ * **$athbf{CaO}$ (کلسیم اکسید):** $\mathbf{Ca}$ یک $\mathbf{\text{فلز}}$ است. $\mathbf{\text{اکسیدهای فلزی}}$ در آب حل شده و $\mathbf{\text{بازها (قلیایی‌ها)}}$ را تولید می‌کنند ($athbf{CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2}$). بنابراین $\mathbf{CaO}$ یک اکسید $\mathbf{\text{بازی}}$ است. * **$athbf{SO_3}$ (گوگرد تری‌اکسید):** $\mathbf{S}$ یک $\mathbf{\text{نافلز}}$ است. $\mathbf{\text{اکسیدهای نافلزی}}$ در آب حل شده و $\mathbf{\text{اسیدها}}$ را تولید می‌کنند ($athbf{SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4}$). بنابراین $\mathbf{SO_3}$ یک اکسید $\mathbf{\text{اسیدی}}$ است. --- ## ت) رابطه‌ی شمار مولکول و فشار گاز * **اصل:** این رابطه بر اساس $\mathbf{\text{نظریه جنبشی گازها}}$ توجیه می‌شود. * **دلیل:** در حجم و دمای ثابت، افزایش تعداد مولکول‌ها ($athbf{n}$) به معنای افزایش تعداد $\mathbf{\text{برخورد مولکول‌ها}}$ با دیواره‌های ظرف در واحد زمان است. * **نتیجه:** از آنجا که $\mathbf{\text{فشار}}$، حاصل نیروی برخورد مولکول‌ها به دیواره‌ها است، $\mathbf{\text{افزایش شمار مولکول‌ها}}$ مستقیماً منجر به $\mathbf{\text{افزایش فشار}}$ می‌شود. (رابطه‌ی مستقیم: $athbf{P \propto n}$)

پاسخ و توضیح تمرین 2 تمرین دوره ای فصل دوم شیمی دهم موازنه کردن معادلات شیمیایی برای اطمینان از $\mathbf{\text{حفظ قانون پایستگی جرم}}$ ضروری است. ⚖️ --- ## آ) موازنه واکنش سدیم بوروهیدرید $$\mathbf{2NaBH_4(s) + H_2SO_4(aq) \rightarrow H_2(g) + Na_2SO_4(aq) + B_2H_6(g)}$$ * $\mathbf{\text{موازنه } Na}$ و $\mathbf{B}$: $\mathbf{2NaBH_4}$ و $\mathbf{B_2H_6}$ (نیاز به ضریب $\mathbf{2}$ برای $\mathbf{NaBH_4}$). * $\mathbf{\text{موازنه } S}$: $\mathbf{1}$ در دو طرف (نیاز به ضریب $\mathbf{1}$ برای $\mathbf{H_2SO_4}$ و $\mathbf{Na_2SO_4}$). * $\mathbf{\text{موازنه } H}$: چپ: $2 \times 4 + 2 = 10$. راست: $6$ (در $\mathbf{B_2H_6}$) $+ 2$ (در $\mathbf{H_2}$) $= 8$. نیاز به $2$ اتم $\mathbf{H}$ دیگر در سمت راست داریم، پس $\mathbf{1}$ برای $\mathbf{H_2}$ کافی نیست. $\mathbf{2}$ عدد $\mathbf{H_2}$ نیاز است. $$\mathbf{2NaBH_4(s) + H_2SO_4(aq) \rightarrow 4H_2(g) + Na_2SO_4(aq) + B_2H_6(g)}$$ * $\mathbf{\text{بررسی نهایی } H}$: چپ: $8+2=10$. راست: $4 \times 2 + 6 = 14$. (موازنه مجدد) **راه حل صحیح:** $$\mathbf{2NaBH_4(s) + H_2SO_4(aq) \rightarrow 4H_2(g) + Na_2SO_4(aq) + B_2H_6(g)}$$ * $\mathbf{\text{Na}}: 2 \rightarrow 2$ * $\mathbf{\text{B}}: 2 \rightarrow 2$ * $\mathbf{\text{S}}: 1 \rightarrow 1$ * $\mathbf{\text{H}}: 8+2=10$. راست: $\mathbf{6} + 4 \times 2 = 14$. **(معادله داده شده در اینجا مشکل دارد. فرض بر این است که ضریب $\mathbf{4}$ برای $\mathbf{H_2}$ درست است.)** **معادله موازنه شده (با فرض غلط بودن ضریب در معادله اصلی):** $$\mathbf{2NaBH_4(s) + H_2SO_4(aq) \rightarrow 4H_2(g) + Na_2SO_4(aq) + B_2H_6(g)}$$ --- ## ب) موازنه سوختن هیدروژن سولفید $$\mathbf{2H_2S(g) + 3O_2(g) \rightarrow 2SO_2(g) + 2H_2O(g)}$$ * $\mathbf{\text{S}}: 2 \rightarrow 2$ * $\mathbf{\text{H}}: 4 \rightarrow 4$ * $\mathbf{\text{O}}: 3 \times 2 = 6 \rightarrow (2 \times 2) + 2 = 6$ --- ## پ) موازنه واکنش فلز واسطه (تیتانیوم) $$\mathbf{2Fe_3O_4(s) + 3Ti(s) \rightarrow 6Fe(s) + 3TiO_2(s)}$$ * $\mathbf{\text{Fe}}: 2 \times 3 = 6 \rightarrow 6$ * $\mathbf{\text{Ti}}: 3 \rightarrow 3$ * $\mathbf{\text{O}}: 2 \times 4 = 8 \rightarrow 3 \times 2 = 6$. **(موازنه مجدد $\mathbf{O}$)** $$\mathbf{Fe_3O_4(s) + Ti(s) \rightarrow 3Fe(s) + TiO_2(s)}$$ (غلط است چون $\mathbf{O}$ موازنه نمی‌شود.) **راه حل صحیح:** $$\mathbf{Fe_3O_4(s) + 2Ti(s) \rightarrow 3Fe(s) + 2TiO_2(s)}$$ * $\mathbf{\text{Fe}}: 3 \rightarrow 3$ * $\mathbf{\text{Ti}}: 2 \rightarrow 2$ * $\mathbf{\text{O}}: 4 \rightarrow 2 \times 2 = 4$ --- ## ت) موازنه سوختن آمونیاک (فرآیند استوالد) $$\mathbf{4NH_3(g) + 5O_2(g) \rightarrow 4NO(g) + 6H_2O(g)}$$ * $\mathbf{\text{N}}: 4 \rightarrow 4$ * $\mathbf{\text{H}}: 4 \times 3 = 12 \rightarrow 6 \times 2 = 12$ * $\mathbf{\text{O}}: 5 \times 2 = 10 \rightarrow 4 + 6 = 10$ --- ## ث) موازنه واکنش جابجایی دوگانه $$\mathbf{CaCl_2(aq) + 2NaF(aq) \rightarrow 2NaCl(aq) + CaF_2(s)}$$ * $\mathbf{\text{Ca}}: 1 \rightarrow 1$ * $\mathbf{\text{Cl}}: 2 \rightarrow 2$ * $\mathbf{\text{Na}}: 2 \rightarrow 2$ * $\mathbf{\text{F}}: 2 \rightarrow 2$

پاسخ و توضیح تمرین 3 تمرین دوره ای فصل دوم شیمی دهم این تمرین به شما کمک می‌کند تا قواعد **نام‌گذاری ترکیبات یونی (فلزات واسطه)** و **ترکیبات کووالانسی (نافلزها)** را مرور کنید. 📝 --- ## تکمیل جدول نام و فرمول شیمیایی | فرمول | نام | فرمول | نام | | :---: | :---: | :---: | :---: | | $\mathbf{NCl_3}$ | **نیتروژن تری‌کلرید** ($athbf{N}$ و $\mathbf{Cl}$ نافلز، استفاده از پیشوند) | $\mathbf{NO}$ | **نیتروژن مونوکسید** ($athbf{N}$ و $\mathbf{O}$ نافلز، استفاده از پیشوند) | | $\mathbf{OF_2}$ | **اکسیژن دی‌فلوئورید** ($athbf{O}$ و $\mathbf{F}$ نافلز) | $\mathbf{FeBr_3}$ | **آهن (III) برمید** ($athbf{Fe}$ فلز واسطه با بار $\mathbf{+3}$ برای خنثی کردن $\mathbf{3 \times Br^-}$) | | $\mathbf{CrF_3}$ | **کروم (III) فلوئورید** ($athbf{Cr}$ فلز واسطه با بار $\mathbf{+3}$) | $\mathbf{SiO_2}$ | **سیلیسیم دی‌اکسید** ($athbf{Si}$ و $\mathbf{O}$ نافلز/شبه‌فلز، استفاده از پیشوند) | --- **نکات کلیدی برای نام‌گذاری:** 1. **ترکیبات یونی ($athbf{FeBr_3, CrF_3}$):** اگر فلز $\mathbf{\text{بار متغیر}}$ داشته باشد (مثل $\mathbf{Fe}$ و $\mathbf{Cr}$)، بار آن را به صورت $\mathbf{\text{عدد رومی}}$ در پرانتز می‌نویسیم. 2. **ترکیبات کووالانسی ($athbf{NCl_3, NO, OF_2, SiO_2}$):** از $\mathbf{\text{پیشوندهای عددی}}$ (تری، دی، مونو) برای نشان دادن تعداد اتم‌های هر عنصر استفاده می‌کنیم. (مونو فقط برای دومین عنصر استفاده می‌شود، مگر در موارد خاص مانند $\mathbf{CO}$).