ﺳﻠﺴﻠﺔ ﺍﻟﻄﺎﻟﺐ
ﲤﺎﺭﻳﻦ ﻭ ﺣﻠﻮﻝ
ﰲ
ﺍﻟﻌﻠﻮﻡ ﺍﻟﻔﻴﺰﻳﺎﺋﻴﺔ ﻟﺸﻌﺐ :ﺍﻟﻌﻠﻮﻡ ﺍﻟﺘﺠﺮﻳﺒﻴﺔ
ﺍﳉﺰء ﺍﻷﻭﻝ
ﺍﻟﺮﻳﺎﺿﻴﺎﺕ ﺍﻟﺘﻘﻨﻲ ﺭﻳﺎﺿﻴﺎﺕ
ﺍﻟﺴﻨﺔ ﺍﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻣﻦ ﺍﻟﺘﻌﻠﻴﻢ ﺍﻟﺜﺎﻧﻮﻱ ﺍﻷﺳﺘﺎﺫ :ﺑﻘﺔ ﻣﺒﺨﻮﺕ
ﺑﺴﻢ ﺍﷲ ﺍﻟﺮﺣﻤﻦ ﺍﻟﺮﺣﻴﻢ ﺗﻘﺪﻳﻢ ﺃﻗﺪﻡ ﻟﻄﻼﺑﻨﺎ ﺍﻷﻋﺰﺍﺀ ﺳﻠﺴﻠﺔ * ﺳﻠﺴﻠﺔ ﺍﻟﻄﺎﻟﺐ * ﻣﻦ ﻧﻤﺎﺫﺝ ﻟﺘﻤﺎﺭﻳﻦ ﻟﺘﺤﻀﻴﺮ ﺍﻣﺘﺤﺎﻥ ﺍﻟﺒﻜﺎﻟﻮﺭﻳﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﻌﻠﻮﻡ ﺍﻟﻔﻴﺰﻳﺎﺋﻴﺔ ﻭﻓﻖ ﺍﻟﺒﺮﻧﺎﻣﺞ ﺍﻟﺠﺪﻳﺪ ﻣﺮﻓﻘﺔ ﺑﺈﺟﺎﺑﺎﺗﻬﺎ ﺍﻟﻨﻤﻮﺫﺟﻴﺔ. ﻭﺗﻬﺪﻑ * ﺳﻠﺴﻠﺔ ﺍﻟﻄﺎﻟﺐ * ﺇﻟﻰ : ـ ﺗﺰﻭﻳﺪ ﺍﻟﻄﺎﻟﺐ ﺑﺤﺼﻴﻠﺔ ﻛﺎﻓﻴﺔ ﻣﻦ ﺍﻟﺘﻤﺎﺭﻳﻦ ﺫﺍﺕ ﺻﻠﺔ ﺑﻤﺤﺘﻮﻯ ﺑﺮﻧﺎﻣﺞ ﺍﻟﺪﺭﻭﺱ ﺍﻟﻤﻘﺮﺭﺓ ﻗﺼﺪ ﺗﺪﺭﻳﺒﻪ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻄﺮﺍﺋﻖ ﺍﻟﻤﺨﺘﻠﻔﺔ ﻟﻤﻌﺎﻟﺠﺔ ﺍﻟﻤﻮﺍﺿﻴﻊ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﻘﺪﻡ ﻟﻪ ﺧﻼﻝ ﺍﻻﻣﺘﺤﺎﻧﺎﺕ ﺍﻟﻤﺨﺘﻠﻔﺔ. ـﺎﺳﺘﻴﻌﺎﺏ ﺍﻟﻄﺎﻟﺐ ﺃﻛﺜﺮ ﻟﻠﺪﺭﻭﺱ ﻭﺍﻛﺘﺴﺎﺑﻪ ﺍﻟﻤﻬﺎﺭﺍﺕ ﺍﻟﻀﺮﻭﺭﻳﺔ ﻟﻺﺟﺎﺑﺔ ﻋﻦ ﺍﻟﻤﻮﺿﻮﻉ ﺍﻟﺬﻱ ﻳﻄﺮﺡ ﻋﻠﻴﻪ ﺧﻼﻝ ﺍﻣﺘﺤﺎﻥ ﺍﻟﺒﻜﺎﻟﻮﺭﻳﺎ. ﻭﻗﺪ ﺟﻬﺪﻧﺎ ﻣﻦ ﺧﻼﻝ ﺍﻟﺒﻨﺎﺀ ﺍﻟﻤﻨﻬﺠﻲ ﻟﻠﺴﻠﺴﻠﺔ ﺃﻥ ﺗﻜﻮﻥ ﻣﻤﺜﻼ ﻷﻫﺪﺍﻑ ﺍﻟﻤﻨﻬﺎﺝ ﺍﻟﻤﻘﺮﺭ ﻓﻲ ﻋﺮﺽ ﻣﺘﺪﺭﺝ ﻭ ﺗﻨﻘﺴﻢ ﺇﻟﻰ ﺃﺭﺑﻌﺔ ﺃﺟﺰﺍﺀ. ﻳﺸﻤﻞ ﻛﻞ ﺟﺰﺀ ﻣﻦ ﻫﺬﻩ ﺍﻷﺟﺰﺍﺀ ﻭﺣﺪﺗﻴﻦ ﻳﻘﺪﻡ ﻓﻲ ﻛﻞ ﻣﻨﻬﺎ : ﻣﺤﺘﻮﻯ ﻛﻞ ﻭﺣﺪﺓ. ﻣﻠﺨﺺ ﻟﻜﻞ ﻭﺣﺪﺓ. ﺗﻤﺎﺭﻳﻦ ﻭﺣﻠﻮﻝ. ﻭﺃﻧﻲ ﺃﺭﺟﻮ ﺃﻥ ﺃﻛﻮﻥ ﻗﺪ ﻭﻓﻘﺖ ﻓﻲ ﺍﻹﺳﻬﺎﻡ ﺑﺨﺪﻣﺔ ﺃﺟﻴﺎﻟﻨﺎ. ﺑﻘﺔ ﻣﺒﺨﻮﺕ
ﺍﳉﺰء ﺍﻷﻭﻝ ﺍﻟﻮﺣﺪﺓ : 1ﺍﻟﻤﺘﺎﺑﻌﺔ ﺍﻟﺰﻣﻨﻴﺔ ﻟﺘﺤﻮﻝ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻲ ﻓﻲ ﻭﺳﻂ ﻣﺎﺋﻲ
* ﻣﺤﺘﻮﻯ ﺍﻟﻮﺣﺪﺓ * ﻣﻠﺨﺺ * ﺗﻤﺎﺭﻳﻦ ﻭ ﺣﻠﻮﻝ
ﺍﻟﻮﺣﺪﺓ : 2ﺩﺭﺍﺳﺔ ﺗﺤﻮﻻﺕ ﻧﻮﻭﻳﺔ
*ﻣﺤﺘﻮﻯ ﺍﻟﻮﺣﺪﺓ
* ﻣﻠﺨﺺ
* ﺗﻤﺎﺭﻳﻦ ﻭ ﺣﻠﻮﻝ
ﺍﻟﻮﺣﺪﺓ ﺍﻷﻭﱃ )ﺍﻟﻤﺘﺎﺑﻌﺔ ﺍﻟﺰﻣﻨﻴﺔ ﻟﺘﺤﻮﻝ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻲ ﻓﻲ ﻭﺳﻂ ﻣﺎﺋﻲ(
ﻣﺤﺘﻮﻯ ﺍﻟﻮﺣﺪﺓ
ﻣﻠﺨﺺ
ﺗﻤﺎﺭﻳﻦ ﻭﺣﻠﻮﻝ
5
ﳏﺘﻮﻯ ﺍﻟﻮﺣﺪﺓ اﻟﻤﺘﺎﺑﻌﺔ اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ ﻟﺘﺤﻮل ﻛﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ﻓﻲ وﺳﻂ ﻣﺎﺋﻲ /Iاﻟﻤﺪة اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ اﻟﻤﺴﺘﻐﺮﻗﺔ ﻟﺘﺤﻮل ﻛﯿﻤﯿﺎﺋﻲ .1ﺗﺼﻨﯿﻒ اﻟﺘﺤﻮﻻت اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﯿﺔ ﺣﺴﺐ ﻣﺪﺗﮭﺎ اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ: أ /ﺗﺤﻮﻻت ﺳﺮﯾﻌﺔ ،أﻣﺜﻠﺔ ب /ﺗﺤﻮﻻت ﺑﻄﯿﺌﺔ ،أﻣﺜﻠﺔ ج /ﺗﺤﻮﻻت ﺑﻄﯿﺌﺔ ﺟﺪا ،أﻣﺜﻠﺔ . 2ﺗﻔﺎﻋﻼت اﻷﻛﺴﺪة ـ إرﺟﺎع : أ /ﺗﻌﺮﯾﻒ اﻟﻤﺆﻛﺴﺪ و اﻟﻤﺮﺟﻊ ب /ﻛﺘﺎﺑﺔ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﻨﺼﻔﯿﺔ اﻟﻤﻮاﻓﻘﺔ ﻟﺜﻨﺎﺋﯿﺔ ﻣﺮﺟﻊ /ﻣﺆﻛﺴﺪ ج /ﻛﺘﺎﺑﺔ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ﻟﻸﻛﺴﺪة اﻹرﺟﺎﻋﯿﺔ
/IIاﻟﻤﺘﺎﺑﻌﺔ اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ ﻟﺘﺤﻮل ﻛﯿﻤﯿﺎﺋﻲ .1ﺑﻌﺾ ﻃﺮق اﻟﻤﺘﺎﺑﻌﺔ : أ /ﻗﯿﺎس اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﯿﺔ ب /اﻟﻤﻌﺎﯾﺮة اﻟﻠﻮﻧﯿﺔ .2رﺳﻢ اﻟﺒﯿﺎﻧﺎت X f t و/أو X g t .3زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ t1 / 2 .4ﻣﻔﮭﻮم اﻟﺴﺮﻋﺔ /IIIاﻟﻌﻮاﻣﻞ اﻟﺤﺮﻛﯿﺔ .1ﺗﺮاﻛﯿﺰ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻼت .2درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة .3اﻟﻮﺳﺎﻃﺔ :دور اﻟﻮﺳﯿﻂ .4اﻟﺘﻔﺴﯿﺮ اﻟﻤﺠﮭﺮي ﻟﺘﺄﺛﯿﺮ اﻟﻌﻮاﻣﻞ اﻟﺤﺮﻛﯿﺔ .5أھﻤﯿﺔ اﻟﻌﻮاﻣﻞ اﻟﺤﺮﻛﯿﺔ
6
ﻣﻠﺨﺺ ﺍﻟﻮﺣﺪﺓ اﻟﻤﺘﺎﺑﻌﺔ اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ ﻟﺘﺤﻮل ﻛﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ﻓﻲ وﺳﻂ ﻣﺎﺋﻲ /Iاﻟﻤﺪة اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ اﻟﻤﺴﺘﻐﺮﻗﺔ ﻟﺘﺤﻮل ﻛﯿﻤﯿﺎﺋﻲ .1ﺗﺼﻨﯿﻒ اﻟﺘﺤﻮﻻت اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﯿﺔ ﺣﺴﺐ ﻣﺪﺗﮭﺎ اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ: أ /اﻟﺘﺤﻮﻻت ﺳﺮﯾﻌﺔ : ﺗﻌﺮﯾﻒ :ﯾﻜﻮن اﻟﺘﺤﻮل اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ﺳﺮﯾﻌﺎ إذا ﺑﻠﻎ ﻧﮭﺎﯾﺘﮫ ﻣﺒﺎﺷﺮة ﺑﻌﺪ ﺗﻼﻣﺲ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻼت. ﻣﺜﺎل :ـ ﻣﺤﻠﻮل ﺑﺮﻣﻨﻐﻨﺎت اﻟﺒﻮﺗﺎﺳﯿﻮم ﻣﻊ ﻣﺤﻠﻮل ﻛﺒﺮﯾﺘﺎت اﻟﺤﺪﯾﺪ IIاﻟﻤﺤﻤﺾ. ب /اﻟﺘﺤﻮﻻت ﺑﻄﯿﺌﺔ : ﺗﻌﺮﯾﻒ :ﯾﻜﻮن اﻟﺘﺤﻮل اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ﺑﻄﯿﺌﺎ إذا اﺳﺘﻐﺮق ﻋﺪة ﺛﻮاﻧﻲ ،دﻗﺎﺋﻖ أو ﻋﺪة ﺳﺎﻋﺎت. ﻣﺜﺎل :ـ اﻟﻤﺎء اﻷوﻛﺴﺠﯿﻨﻲ ﻣﻊ ﻣﺤﻠﻮل ﯾﻮد اﻟﺒﻮﺗﺎﺳﯿﻮم. ج /اﻟﺘﺤﻮﻻت ﺑﻄﯿﺌﺔ ﺟﺪا : ﺗﻌﺮﯾﻒ :ﯾﻜﻮن اﻟﺘﺤﻮل اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ﺑﻄﯿﺌﺎ ﺟﺪا إذا اﺳﺘﻐﺮق أﯾﺎم أو أﺷﮭﺮ. ﻣﺜﺎل :ـ إذاﺑﺔ ﺑﻀﻊ ﺑﻠﻮرات ﻣﻦ ﺑﺮﻣﻨﻐﻨﺎت اﻟﺒﻮﺗﺎﺳﯿﻮم ﻓﻲ اﻟﻤﺎء اﻟﻤﻘﻄﺮ ووﺿﻌﮫ ﻓﻲ ﻗﺎرورة. ـ ﺻﺪأ اﻟﺤﺪﯾﺪ. ـ ﺗﻔﺎﻋﻞ اﻷﺳﺘﺮة ـ إﻣﺎھﺔ ،ﺗﻔﺎﻋﻼت اﻟﺘﺨﻤﺮ. . 2ﺗﻔﺎﻋﻼت اﻷﻛﺴﺪة ـ إرﺟﺎع : أ /ﺗﻌﺮﯾﻒ اﻟﻤﺆﻛﺴﺪ و اﻟﻤﺮﺟﻊ اﻟﻤﺆﻛﺴﺪ :ھﻮ ﻛﻞ ﻓﺮد ﻛﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ﻣﺆھﻞ ﻻﻛﺘﺴﺎب إﻟﻜﺘﺮون أو أﻛﺜﺮ ﺧﻼل ﺗﺤﻮل ﻛﯿﻤﯿﺎﺋﻲ. MnO4 aq 5é 8H aq Mn 2 aq 4 H 2 Ol أﻣﺜﻠﺔ :ـ ﺷﺎردة اﻟﺒﺮﻣﻨﻐﻨﺎت : MnO4 Cr2 O72 aq 6é 14 H aq 2Cr 3 aq 7 H 2 Ol
ـ ﺷﺎردة ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﻜﺮوﻣﺎت : Cr2 O72
I 2 aq 2é 2 I aq
ـ ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﯿﻮد : I 2 اﻟﻤﺮﺟﻊ :ھﻮ ﻛﻞ ﻓﺮد ﻛﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ﻣﺆھﻞ ﻟﻠﺘﺨﻠﻲ ﻋﻦ إﻟﻜﺘﺮون أو أﻛﺜﺮ ﺧﻼل ﺗﺤﻮل ﻛﯿﻤﯿﺎﺋﻲ. 2 ZnS Zn aq 2é أﻣﺜﻠﺔ :ـ ذرة اﻟﺘﻮﺗﯿﺎء ) : ( Zn 2 3 2 Fe aq Fe aq é ـ ﺷﺎردة اﻟﺤﺪﯾﺪ اﻟﺜﻨﺎﺋﻲ ) : ( Fe 2 2 2S 2 O3 aq S 4 O6 aq 2é ـ ﺷﺎردة ﺛﯿﻮﻛﺒﺮﯾﺘﺎت ) : ( S 2 O32 ب /ﻛﺘﺎﺑﺔ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﻨﺼﻔﯿﺔ اﻟﻤﻮاﻓﻘﺔ ﻟﺜﻨﺎﺋﯿﺔ ﻣﺮﺟﻊ /ﻣﺆﻛﺴﺪ : ﺑﺼﻔﺔ ﻋﺎﻣﺔ ﻧﻜﺘﺐ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﻨﺼﻔﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ﺑﺎﻟﺜﻨﺎﺋﯿﺔ Ox / Re dﺑﺎﻟﺸﻜﻞ اﻟﺘﺎﻟﻲ : Ox né Re d
أﻣﺜﻠﺔ :ـ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﻨﺼﻔﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ﺑﺎﻟﺜﻨﺎﺋﯿﺔ : ـ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﻨﺼﻔﯿﺔ اﻟﺨﺎﺻﺔ ﺑﺎﻟﺜﻨﺎﺋﯿﺔ : ج /ﻛﺘﺎﺑﺔ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ﻟﻸﻛﺴﺪة اﻹرﺟﺎﻋﯿﺔ : ﺑﺼﻔﺔ ﻋﺎﻣﺔ ﻧﻜﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ﻟﻸﻛﺴﺪة اﻹرﺟﺎﻋﯿﺔ ﺑﺎﻟﻄﺮﯾﻘﺔ اﻟﺘﺎﻟﯿﺔ : Ox1 n1é Re d 1 ..............1 ـ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﻨﺼﻔﯿﺔ ﻟﻺرﺟﺎع : Re d 2 Ox 2 n2 é.............2 ـ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﻨﺼﻔﯿﺔ ﻟﻸﻛﺴﺪة : ﺑﻀﺮب اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ 1ﻓﻲ n2و اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ 2 ﻓﻲ ، n1وﺟﻤﻌﮭﻤﺎ ﻃﺮف ﻟﻄﺮف ﻧﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻷﻛﺴﺪة ـ إرﺟﺎع : n2 Ox1 n1 Re d 2 n1 Ox 2 n 2 Re d 1 7
MnO 5é 8H Mn 4H O 2 H O O 2é 2 H 5
ﻣﺜﺎل :ـ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﻨﺼﻔﯿﺔ ﻟﻺرﺟﺎع :
l
ـ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﻨﺼﻔﯿﺔ ﻟﻸﻛﺴﺪة :
2
aq
2
aq
aq
4 aq
2 g
2 aq
2
2MnO4 aq 6 H aq 5H 2 O2 aq 2 Mn 2 aq 5O2 g 8H 2 Ol
ـ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻷﻛﺴﺪة إرﺟﺎع :
/IIاﻟﻤﺘﺎﺑﻌﺔ اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ ﻟﺘﺤﻮل ﻛﯿﻤﯿﺎﺋﻲ .1ﺑﻌﺾ ﻃﺮق اﻟﻤﺘﺎﺑﻌﺔ : ﻣﻦ أﺟﻞ اﻟﺪراﺳﺔ اﻟﻜﻤﯿﺔ ﻟﺘﻄﻮر ﺟﻤﻠﺔ ﻛﯿﻤﯿﺎﺋﯿﺔ ﺧﻼل اﻟﺰﻣﻦ ﯾﺠﺐ ﻣﻌﺮﻓﺔ ﺗﺮﻛﯿﺒﮭﺎ ﻓﻲ ﻛﻞ ﻟﺤﻈﺔ .ﻟﺬﻟﻚ ﯾﻤﻜﻦ اﺳﺘﻌﻤﺎل ﻋﺪة ﻃﺮق : ـ اﻟﻄﺮﯾﻘﺔ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ :ﺗﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ ﻗﯿﺎس ﻣﻘﺪار ﻓﯿﺰﯾﺎﺋﻲ ) اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ ،اﻟﻀﻐﻂ ،اﻟﺤﺠﻢ ،أﻟـ .( pH ـ اﻟﻄﺮﯾﻘﺔ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﯿﺔ :ﺗﻌﺘﻤﺪ ﻋﻠﻰ اﻟﻤﻌﺎﯾﺮة. أ /ﻗﯿﺎس اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﯿﺔ : إن ﻗﯿﺎس اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ ﻟﻮﺳﻂ ﺗﻔﺎﻋﻠﻲ ﯾﺴﻤﺢ ﺑﺎﻟﻤﺘﺎﺑﻌﺔ اﻟﻤﺴﺘﻤﺮة ﻟﺘﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺧﻼل ﺗﻄﻮر اﻟﺠﻤﻠﺔ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﯿﺔ. ــ اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ ﻟﻤﺤﻠﻮل ﺷﺎردي ﻣﺨﻔﻒ ﺗﺮﻛﯿﺰه : C
C mol.m 3 S .m 2 .mol 1 S .m 1
.C.......1
ﻟﺘﻜﻦ X و X اﻟﺸﻮارد اﻟﻤﻮﺟﺒﺔ و اﻟﺴﺎﻟﺒﺔ اﻟﻤﺘﻮاﺟﺪة ﻓﻲ اﻟﻤﺤﻠﻮل ،ﺗﺮﻛﯿﺰھﻤﺎ X و : X
X . X X . X ......2
ﺣﯿﺚ اﻟﺘﺮاﻛﯿﺰ X ﺗﻘﺪر ﺑـ . mol.m 3 ــ اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ : Gﻧﺎﻗﻠﯿﺔ ﺟﺰء ﻣﻦ ﻣﺤﻠﻮل ﻣﺤﺼﻮر ﺑﯿﻦ ﻟﺒﻮﺳﯿﻦ ﻧﺎﻗﻠﯿﻦ ﻣﺴﺎﺣﺔ ﻛﻞ ﻣﻨﮭﻤﺎ S و اﻟﺒﻌﺪ ﺑﯿﻨﮭﻤﺎ L وﺗﻌﻄﻰ ﺑﺎﻟﻌﻼﻗﺔ اﻟﺘﺎﻟﯿﺔ : K m S .m 1 G S S ﺣﯿﺚ L
G K . ....3
K ﺛﺎﺑﺖ اﻟﺨﻠﯿﺔ ) : Sﻣﺴﺎﺣﺔ اﻟﻠﺒﻮس وﺗﻘﺪر ﺑـ : L ، m 2 اﻟﺒﻌﺪ ﺑﯿﻦ اﻟﻠﺒﻮﺳﯿﻦ وﯾﻘﺪر ﺑـ ( m
ﻛﻤﺎ ﺗﻮﺟﺪ ﻋﻼﻗﺔ أﺧﺮى ﻟﻠﻨﺎﻗﻠﯿﺔ : G ﻣﻘﺎوﻣﺔ اﻟﻤﺤﻠﻮل R :
I eff 1 G .... 4 R U eff
اﻟﺸﺪة اﻟﻤﻨﺘﺠﺔ ﻟﻠﺘﯿﺎر اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﻲ I eff A : اﻟﺘﻮﺗﺮ اﻟﻤﻨﺘﺞ اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﻲ U eff V :
8
ب /اﻟﻤﻌﺎﯾﺮة اﻟﻠﻮﻧﯿﺔ : ﻋﻤﻠﯿﺔ اﻟﻤﻌﺎﯾﺮة ﺗﻤﻜﻦ ﻣﻦ اﻟﻤﺘﺎﺑﻌﺔ اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ ﻟﺘﻄﻮر ﺟﻤﻠﺔ ﻛﯿﻤﯿﺎﺋﯿﺔ. ـ ﻧﻘﻄﺔ اﻟﺘﻜﺎﻓﺆ :ﻋﻨﺪ ﻧﻘﻄﺔ اﻟﺘﻜﺎﻓﺆ ﺗﻜﻮن ﻛﻤﯿﺔ ﻣﺎدة اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻼت ﻣﺘﻨﺎﺳﺒﺔ ﻣﻊ اﻷﻋﺪاد اﻟﺴﺘﻮﻛﯿﻮﻣﺘﺮﯾﺔ ﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ. ﻣﻦ أﺟﻞ اﻟﺘﺤﻮل اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ اﻟﻤﻨﻤﺬج ﺑﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﯿﺔ اﻟﺘﺎﻟﯿﺔ : A B C D n A nB ﺣﯿﺚ , nB C B .VB : ﻋﻨﺪ اﻟﺘﻜﺎﻓﺆ ﯾﻜﻮن :
n A C A .V A
و/أو x g t
.2رﺳﻢ اﻟﺒﯿﺎﻧﺎت x f t
أ /ﻋﻦ ﻃﺮﯾﻖ ﻗﯿﺎس اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ 1ـ ﺑﻮاﺳﻄﺔ ﺟﮭﺎز ﻗﯿﺎس اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ ،ﯾﻤﻜﻦ أن ﻧﻘﺮا ﻣﺒﺎﺷﺮة ﻗﯿﻤﺔ اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ ﻟﻠﻤﺤﻠﻮل ﻋﻨﺪ ﻛﻞ ﻟﺤﻈﺔ . t اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ اﻟﻤﺘﺤﺼﻞ ﻋﻠﯿﮭﺎ ﺗﺴﻤﺢ ﺑﺮﺳﻢ اﻟﺒﯿﺎن ) . f t اﻟﺸﻜﻞ ـ( 1 2ـ ﺑﺎﻻﺳﺘﻌﺎﻧﺔ ﺑﺠﺪول ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ و اﻟﻌﻼﻗﺔ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ ، 2 ﯾﻤﻜﻦ رﺳﻢ اﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ) . x f t اﻟﺸﻜﻞ ـ( 2
اﻟﺸﻜﻞ ـ1
x , x
اﻟﺸﻜﻞ ـ2
t
t
ﻣﺜﺎل :ﺗﻔﺎﻋﻞ اﻹﻣﺎھﺔ ﻟﻠﻨﻮع اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ) CH 3 3 CClﻣﻦ اﻟﻜﺘﺎب اﻟﻤﻘﺮر (.
CH 3 3 CCl aq H 2 Ol CH 3 3 COH aq H aq Cl aq .1ﺑﻮاﺳﻄﺔ ﺟﮭﺎز ﻗﯿﺎس اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ ،ﯾﻤﻜﻦ أن ﻧﻘﺮا ﻣﺒﺎﺷﺮة ﻗﯿﻢ اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ ﻟﻠﻤﺤﻠﻮل ﻋﻨﺪ ﻛﻞ ﻟﺤﻈﺔ : t t ...
...
وﻣﻦ ﺧﻼل اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ اﻟﻤﺘﺤﺼﻞ ﻋﻠﯿﮭﺎ ،ﻧﺮﺳﻢ اﻟﺒﯿﺎن ) f t اﻟﺸﻜﻞ ـ.( 1 .2ـ ﺑﺎﻻﺳﺘﻌﺎﻧﺔ ﺑﺠﺪول ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ :
CH 3 3 CCl aq H 2 Ol CH 3 3 COH aq H aq Cl aq ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة
ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﺘﻘﺪم
0
0
0
ﺑﺰﯾﺎدة
n0
0
اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻻﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ
xt
xt
xt
ﺑﺰﯾﺎدة
n0 x t
x
اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻻﻧﺘﻘﺎﻟﯿﺔ
xf
xf
xf
ﺑﺰﯾﺎدة
0
xf
اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻟﻨﮭﺎﺋﯿﺔ
و ـ اﻟﻌﻼﻗﺔ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ ، 2 ﻧﻜﺘﺐ :
H Cl xVt
9
t H H Cl Cl
xt V n Cl . 0 V
t H Cl .
أي : ﻣﻦ أﺟﻞ : xt x f n0 وﺑﻘﺴﻤﺔ اﻟﻌﻼﻗﺘﯿﻦ ﻃﺮف ﺑﻄﺮف ﻧﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ :
. t
f H
n xt 0 f
وﻋﻠﯿﮫ ﻓﺈﻧﮫ ﯾﻤﻜﻦ رﺳﻢ اﻟﻤﻨﺤﻨﻰ اﻟﺒﯿﺎﻧﻲ ) x f t اﻟﺸﻜﻞ ـ.( 2 ب /ﻋﻦ ﻃﺮﯾﻖ اﻟﻤﻌﺎﯾﺮة ـ ﺗﻌﯿﯿﻦ اﻟﺘﻘﺪم : xﯾﻤﻜﻦ ﻣﻌﺮﻓﺔ xاﻧﻄﻼﻗﺎ ﻣﻦ ﻣﻌﺮﻓﺔ ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة ﻷﺣﺪ اﻟﻨﻮاﺗﺞ أو ﻣﻌﺮﻓﺔ ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة ﻷﺣﺪ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻼت اﻟﻤﺘﺒﻘﻲ ﻋﻨﺪ ﻟﺤﻈﺔ . t اﻧﻄﻼﻗﺎ ﻣﻦ ﻧﺘﺎﺋﺞ اﻟﻤﻌﺎﯾﺮة ﯾﻤﻜﻦ رﺳﻢ اﻟﺒﯿﺎن ) . x f t اﻟﺸﻜﻞ ـ( 2 ﻣﺜﺎل ) :ﻣﻦ اﻟﻜﺘﺎب اﻟﻤﻘﺮر ( ﻣﻌﺎﯾﺮة ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﯿﻮد I 2اﻟﻨﺎﺗﺞ ﻓﻲ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﻣﺤﻠﻮل ﯾﻮد اﻟﺒﻮﺗﺎﺳﯿﻮم K aq , I aq ﻣﻊ ﻣﺤﻠﻮل ﺑﯿﺮوﻛﺴﻮدﯾﻜﺒﺮﯾﺘﺎت اﻟﺼﻮدﯾﻮم ذي اﻟﺼﯿﻐﺔ . 2 Na aq , S 2 O82 aq ) ﻣﺰﯾﺞ ﻣﻦ ﺣﺠﻤﯿﻦ V1 :ﻣﻦ ﯾﻮد اﻟﺒﻮﺗﺎﺳﯿﻮم و V2ﻣﻦ ﺑﯿﺮوﻛﺴﻮدﯾﻜﺒﺮﯾﺘﺎت اﻟﺼﻮدﯾﻮم (. ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻷﻛﺴﺪة ـ إرﺟﺎع 2 I aq S 2 O82 aq I 2 aq 2SO42 aq : ﻣﻼﺣﻈﺔ :ھﺬا اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺑﻄﺊ ،ﺑﺤﯿﺚ ﯾﺘﺤﻮل اﻟﻨﺎﺗﺞ ﺗﺪرﯾﺠﯿﺎ ﻟﻠﻮن اﻷﺳﻤﺮ. اﻟﻤﻌﺎﯾﺮة : ﻓﻲ ﻟﺤﻈﺔ ، tﻧﺄﺧﺬ ﻓﻲ ﻛﺄس ﺣﺠﻤﺎ Vﻣﻦ اﻟﻤﺰﯾﺞ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ وﻧﻀﯿﻒ ﻟﮫ اﻟﻤﺎء اﻟﻤﻘﻄﺮ اﻟﺒﺎرد ،ﻣﻦ أﺟﻞ ﺗﻮﻗﯿﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ. ﻧﻤﻸ اﻟﺴﺤﺎﺣﺔ ﺑﻤﺤﻠﻮل ﺛﯿﻮﻛﺒﺮﯾﺘﺎت اﻟﺼﻮدﯾﻮم ذي اﻟﺼﯿﻐﺔ ، 2 Na aq , S 2 O32 aq وھﻮ اﻟﻤﺤﻠﻮل اﻟﺬي ﻧﻌﺎﯾﺮ ﺑﮫ ﻓﻲ ھﺬه اﻟﻌﻤﻠﯿﺔ ،ﺗﺮﻛﯿﺰه . C ﻧﻀﯿﻒ ﺗﺪرﯾﺠﯿﺎ ھﺬا اﻟﻤﺤﻠﻮل ،وﻟﻤﺎ ﯾﻜﺎد ﯾﺨﺘﻔﻲ اﻟﻠﻮن اﻷﺳﻤﺮ ﻧﻀﯿﻒ ﻟﻠﻤﺰﯾﺞ ﺻﻤﻎ اﻟﻨﺸﺄ ،ﻓﯿﺼﺒﺢ ﻟﻮن اﻟﻤﺰﯾﺞ أزرق داﻛﻦ. ﻧﻮاﺻﻞ إﺿﺎﻓﺔ ﻣﺤﻠﻮل ﺛﯿﻮﻛﺒﺮﯾﺘﺎت اﻟﺼﻮدﯾﻮم ﺣﺘﻰ ﯾﺨﺘﻔﻲ اﻟﻠﻮن اﻷزرق ،ﺣﯿﻨﺌﺬ ﻧﻜﻮن ﻗﺪ ﺳﻜﺒﻨﺎ ﺣﺠﻤﺎ VEﻣﻦ ھﺬا اﻟﻤﺤﻠﻮل ،وھﻮ اﻟﺤﺠﻢ اﻟﻼزم ﻟﻠﺘﻜﺎﻓﺆ. ﻣﻼﺣﻈﺔ :ﯾﻤﻜﻦ إﺿﺎﻓﺔ اﻟﺘﯿﻮدان ﺑﺪﻻ ﻣﻦ ﺻﻤﻎ اﻟﻨﺸﺄ. ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﻨﻤﺬج ﻟﻠﻤﻌﺎﯾﺮة : I 2 aq 2 S 2 O 32 aq 2 I aq S 4 O 62 aq
ﺟﺪول ﺗﻘﺪم ﺗﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﻌﺎﯾﺮة : I 2 aq 2 S 2 O 32 aq 2 I aq S 4 O 62 aq
اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ
ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة 0
0
x max
2x max
اﻟﺘﻘﺪم
n E S 2 O32
n I 2
0
اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻻﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ
n E S 2 O32 x max
nI 2 x max
xE
اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻟﻨﮭﺎﺋﯿﺔ
nI 2 x max ........1
ﻋﻨﺪ اﻟﺘﻜﺎﻓﺆ :
n E S 2 O32 x max 0........2 1 nI 2 n E S 2 O32 n E S 2 O32 CV E 2
ﻣﻦ 1و 2 ﻧﺠﺪ :
10
1 CVE 2
وﻣﻨﮫ :
n I 2
وھﻲ ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة ﻟﺜﻨﺎﺋﻲ اﻟﯿﻮد اﻟﻤﻌﺎﯾﺮ ﻓﻲ ﺣﺠﻢ . V أﻣﺎ ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة ﻟﺜﻨﺎﺋﻲ اﻟﯿﻮد اﻟﻤﺘﺸﻜﻞ ﻓﻲ اﻟﻮﺳﻂ اﻟﺘﻔﺎﻋﻠﻲ اﻟﺬي ﺣﺠﻤﮫ ) ،( VT V1 V2ھﻲ : 1 VT CV E 2 V
n I 2
ﺗﻌﯿﯿﻦ ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ : x ﻣﻦ ﺧﻼل ﺟﺪول ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺪروس ) ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺷﻮارد ﺑﯿﺮوﻛﺴﻮدﯾﻜﺒﺮﯾﺘﺎت ﻣﻊ ﺷﻮارد اﻟﯿﻮد ( : 2 I aq S 2 O 82 aq I 2 aq 2 SO 42 aq
اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ
ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة 0
0
2 xt
xt
n I 2 x t
n0 S 2 O82
n0 S 2 O82 xt
اﻟﺘﻘﺪم
اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻻﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ
xt
اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻻﻧﺘﻘﺎﻟﯿﺔ
n0 I
0
0
ﻧﻼﺣﻆ أن xt nI 2 ﺣﯿﺚ xt ﯾﻤﺜﻞ ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺪروس ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ tو nI 2 ﻛﻤﯿﺔ ﻣﺎدة ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﯿﻮد اﻟﻤﺘﺸﻜﻞ ﻓﻲ ھﺬه اﻟﻠﺤﻈﺔ. 1 VT CV E 2 V
وﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ :
x t
وھﻲ اﻟﻌﺒﺎرة اﻟﺘﻲ ﺗﻤﻜﻨﻨﺎ ﻣﻦ ﺗﻌﯿﯿﻦ اﻟﺘﻘﺪم ﺑﺪﻻﻟﺔ اﻟﺤﺠﻢ . VE ﻧﻜﺮر ﺗﺠﺮﺑﺔ اﻟﻤﻌﺎﯾﺮة ﻓﻲ ﻟﺤﻈﺎت ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ ﺑﺈﺗﺒﺎع ﻧﻔﺲ اﻟﻄﺮﯾﻘﺔ اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ ،وﻣﻦ ﺧﻼل اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ اﻟﻤﺘﺤﺼﻞ ﻋﻠﯿﮭﺎ ﻧﺮﺳﻢ اﻟﺒﯿﺎن . x f t
x
t
11
x
.3زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ : t1 / 2ﯾﻤﺜﻞ اﻟﻤﺪة اﻟﻀﺮورﯾﺔ ﻟﺒﻠﻮغ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻧﺼﻒ ﺗﻘﺪﻣﮫ اﻟﻨﮭﺎﺋﻲ أي
xf 2
.x
xmax
ـ إذا ﻛﺎن اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺗﺎﻣﺎ ﻓﺈن x f x maxوﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ t1 / 2ﯾﻤﺜﻞ اﻟﻤﺪة اﻟﻀﺮورﯾﺔ ﻻﺳﺘﮭﻼك ﻧﺼﻒ ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺤﺪ.
xmax 2
t
.4ﻣﻔﮭﻮم اﻟﺴﺮﻋﺔ
t1/ 2
ﻧﻌﺘﺒﺮ اﻟﺘﺤﻮل اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ اﻟﻤﻨﻤﺬج ﺑﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ اﻟﺘﺎﻟﯿﺔ A B C D
أ /ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻟﯿﻜﻦ xﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ . tﺗﻌﺮف ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ tﺑﺎﻟﻌﻼﻗﺔ : dx dt
mol / s إذا ﻛﺎن اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﯾﺤﺪث ﻓﻲ وﺳﻂ ﻣﺎﺋﻲ ﺑﺎﻟﻌﻼﻗﺔ :
v
ﺣﺠﻤﮫ . Vﺗﻌﺮف اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ 1 dx V dt
mol / L.s
v
ﻣﻼﺣﻈﺔ :إذا ﻛﺎن اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺑﻄﺊ ،اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ ﺗﻘﺎس ﺑـ mol.L1 .h 1 ) :أو .( mol.L1 . min 1 ب /ﺳﺮﻋﺔ ﺗﺸﻜﻞ و اﺧﺘﻔﺎء اﻟﻨﻮع اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ـ ﺳﺮﻋﺔ ﺗﺸﻜﻞ اﻟﻨﻮع اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ : C ـ ﺳﺮﻋﺔ ﺗﺸﻜﻞ اﻟﻨﻮع اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ : D ـ ﺳﺮﻋﺔ اﺧﺘﻔﺎء اﻟﻨﻮع اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ : A ـ ﺳﺮﻋﺔ ﺗﺸﻜﻞ اﻟﻨﻮع اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ : B
اﻟﻌﻼﻗﺔ ﺑﯿﻦ ھﺬه اﻟﺴﺮﻋﺎت :
ج /اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻟﺘﺸﻜﻞ و اﺧﺘﻔﺎء اﻟﻨﻮع اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ 1 dnC ـ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻟﺘﺸﻜﻞ اﻟﻨﻮع اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ : C V dt 1 dn D v ـ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻟﺘﺸﻜﻞ اﻟﻨﻮع اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ : D V dt 1 dn A v ـ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻻﺧﺘﻔﺎء اﻟﻨﻮع اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ : A V dt 1 dn B v ـ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻻﺧﺘﻔﺎء اﻟﻨﻮع اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ : B V dt
dnC dt dn v D dt dn A v dt dn B v dt
v
v
v A v B vC v D
ﻣﻼﺣﻈﺔ :ﻧﺴﺘﻔﯿﺪ ﻣﻦ ھﺬه اﻟﻌﻼﻗﺔ ﻓﻲ ﺗﺤﺪﯾﺪ ﺳﺮﻋﺔ أو اﺧﺘﻔﺎء ﻛﻞ اﻷﻧﻮاع اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﯿﺔ ﻓﻲ ﺗﺤﻮل ﻛﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ،إذا ﻋﻠﻤﻨﺎ ﺳﺮﻋﺔ ﻧﻮع ﻛﯿﻤﯿﺎﺋﻲ واﺣﺪ ﻓﻘﻂ.
12
د /ﺗﻌﯿﯿﻦ اﻟﺴﺮﻋﺔ ﺑﯿﺎﻧﯿﺎ
A B C D
اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﻠﺤﻈﯿﺔ
اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﻤﺘﻮﺳﻄﺔ ـ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﻤﺘﻮﺳﻄﺔ ﻟﺘﺸﻜﻞ اﻟﻔﺮد اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ C ﺑﯿﻦ اﻟﻠﺤﻈﺘﯿﻦ t1و . t 2
n2 n1 n t 2 t1 t
ـ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﻠﺤﻈﯿﺔ ﻟﺘﺸﻜﻞ اﻟﻔﺮد اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ C ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ : t FG dn v v dt EG
vm
T
nC
F
nC
n2
M E
n1
t
t2
G
t
t1
ـ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﻤﺘﻮﺳﻄﺔ ﻻﺧﺘﻔﺎء اﻟﻔﺮد اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ A ﺑﯿﻦ اﻟﻠﺤﻈﺘﯿﻦ t1و . t 2
n 2 n1 n t 2 t1 t
t
ـ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﻠﺤﻈﯿﺔ ﻻﺧﺘﻔﺎء اﻟﻔﺮد اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ A ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ : t
EF FG
vm
dn dt
v
v
nA
nA
E
n1
M
n2
t
t2
T
t
t1
G
F t
ﻣﻼﺣﻈﺔ ﻟﺘﺤﺪﯾﺪ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻟﺘﺸﻜﻞ أو اﺧﺘﻔﺎء ﻧﻮع ﻛﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ : t ــ ﻧﺤﺪد ﻗﯿﻤﺔ ﻣﻌﺎﻣﻞ ﺗﻮﺟﯿﮫ اﻟﻤﻤﺎس ﻟﻠﻤﻨﺤﻨﻰ n f t ﻓﻲ ﻧﻘﻄﺔ اﻟﺘﻤﺎس M اﻟﺘﻲ ﻓﺎﺻﻠﺘﮭﺎ ، tﺑﻨﻔﺲ اﻟﻄﺮﯾﻘﺔ اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ، ﺛﻢ ﻧﻘﺴﻢ اﻟﻨﺎﺗﺞ ﻋﻠﻰ ﺣﺠﻢ اﻟﻤﺰﯾﺞ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ . V ــ أﻣﺎ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﻨﺤﻨﻰ C f t ﻧﺘﺒﻊ ﻧﻔﺲ اﻟﻄﺮﯾﻘﺔ اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ. 13
ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ : t ھﻲ ﻗﯿﻤﺔ ﻣﻌﺎﻣﻞ ﺗﻮﺟﯿﮫ اﻟﻤﻤﺎس ﻟﻠﻤﻨﺤﻨﻰ x f t ﻓﻲ ﻧﻘﻄﺔ اﻟﺘﻤﺎس M اﻟﺘﻲ ﻓﺎﺻﻠﺘﮭﺎ . t FG EG
v
dx dt
T
x
F
v
M
اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ : t ھﻲ ﻗﺴﻤﺔ اﻟﻨﺎﺗﺞ ) ﻗﯿﻤﺔ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ ( t ﻋﻠﻰ ﺣﺠﻢ اﻟﻤﺰﯾﺞ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ . V
E
G t
t
/IIIاﻟﻌﻮاﻣﻞ اﻟﺤﺮﻛﯿﺔ ﻧﺴﻤﻲ ﻋﺎﻣﻼ ﺣﺮﻛﯿﺎ ﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻛﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ﻛﻞ ﻋﺎﻣﻞ ﯾﺆدي إﻟﻰ ﺗﻐﯿﯿﺮ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ
.1ﺗﺮاﻛﯿﺰ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻼت ﻓﻲ ﻧﻔﺲ درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ،ﻛﻠﻤﺎ ﻛﺎﻧﺖ ﺗﺮاﻛﯿﺰ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻼت أو أﺣﺪھﺎ أﻛﺒﺮ ﻛﺎﻧﺖ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ أﻛﺒﺮ
x
ﺗﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ ﻋﺎﻣﻞ ﺣﺮﻛﻲ ﻣﺜﺎل : ﻓﻲ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺷﻮارد اﻟﯿﻮد Iﻣﻊ اﻟﻤﺎء اﻷوﻛﺴﺠﯿﻨﻲ : H 2 O2 ـ ﻣﻦ أﺟﻞ ﺣﺠﻢ Vﻣﻦ اﻟﻤﺎء اﻷوﻛﺴﺠﯿﻨﻲ ﺗﺮﻛﯿﺰه H 2 O2 0,1mol / L ﻧﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ اﻟﻤﻨﺤﻨﻰ . 1 ـ ﻣﻦ أﺟﻞ ﺣﺠﻢ Vﻣﻦ اﻟﻤﺎء اﻷوﻛﺴﺠﯿﻨﻲ ﺗﺮﻛﯿﺰه H 2 O2 0,3mol / L ﻧﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ اﻟﻤﻨﺤﻨﻰ . 2 ﺣﯿﺚ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺤﺪ ھﻮ اﻟﻤﺎء اﻷوﻛﺴﺠﯿﻨﻲ ودرﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﺛﺎﺑﺘﺔ.
2 1
t
t1/ / 2
t1 / 2
.2درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﯾﻜﻮن ﺗﻄﻮر ﺟﻤﻠﺔ ﻛﯿﻤﯿﺎﺋﯿﺔ أﺳﺮع ﻛﻠﻤﺎ ارﺗﻔﻌﺖ درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة
x درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﻋﺎﻣﻞ ﺣﺮﻛﻲ 3
ﻓﻲ اﻟﻤﻨﺤﻨﯿﺎت اﻟﻤﺒﯿﻨﺔ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ اﻟﻤﻘﺎﺑﻞ ،ﺣﯿﺚ :
2
3 2 1
وﺗﺮاﻛﯿﺰ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻼت ﻧﻔﺴﮭﺎ ﻣﻦ أﺟﻞ ﻛﻞ ﺣﺎﻟﺔ. ﻧﻼﺣﻆ أﻧﮫ : ﻛﻠﻤﺎ ﺗﺰداد درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﯾﻘﻞ زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ
1
t1 / 2
t 14
t 1//// 2
t 1/ / 2t1/// 2
.3اﻟﻮﺳﺎﻃﺔ :دور اﻟﻮﺳﯿﻂ اﻟﻮﺳﯿﻂ :ھﻮ ﻧﻮع ﻛﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ﯾﻌﻤﻞ ﻋﻠﻰ ﺗﺴﺮﯾﻊ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ دون أن ﯾﻐﯿﺮ اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻟﻨﮭﺎﺋﯿﺔ ﻟﻠﺠﻤﻠﺔ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﯿﺔ. اﻟﻮﺳﺎﻃﺔ :ھﻲ ﻋﻤﻠﯿﺔ ﺗﺄﺛﯿﺮ اﻟﻮﺳﯿﻂ ﻋﻠﻰ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ اﻟﻮﺳﺎﻃﺔ ﻏﯿﺮ اﻟﻤﺘﺠﺎﻧﺴﺔ
اﻟﻮﺳﺎﻃﺔ اﻟﻤﺘﺠﺎﻧﺴﺔ ـ ﻧﻘﻮل أن اﻟﻮﺳﺎﻃﺔ أﻧﮭﺎ ﻣﺘﺠﺎﻧﺴﺔ إذا ﻛﺎن اﻟﻮﺳﯿﻂ ﻣﻦ ﻧﻔﺲ اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ ﻟﻠﻤﺘﻔﺎﻋﻼت.
ـ ﻧﻘﻮل أن اﻟﻮﺳﺎﻃﺔ أﻧﮭﺎ ﻏﯿﺮ ﻣﺘﺠﺎﻧﺴﺔ إذا ﻛﺎﻧﺖ اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ ﻟﻠﻮﺳﯿﻂ ﺗﺨﺘﻠﻒ ﻋﻦ اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻟﻔﯿﺰﯾﺎﺋﯿﺔ ﻟﻠﻤﺘﻔﺎﻋﻼت
اﻟﻮﺳﺎﻃﺔ اﻟﻤﺘﺠﺎﻧﺴﺔ ـ ﻧﻘﻮل أن اﻟﻮﺳﺎﻃﺔ أﻧﮭﺎ أﻧﺰﯾﻤﯿﺔ إذا ﻛﺎن اﻟﻮﺳﯿﻂ أﻧﺰﯾﻤﺎ.
.4اﻟﺘﻔﺴﯿﺮ اﻟﻤﺠﮭﺮي ﻟﺘﺄﺛﯿﺮ اﻟﻌﻮاﻣﻞ اﻟﺤﺮﻛﯿﺔ ـ ﺗﺄﺛﯿﺮ درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة :ﻋﻨﺪ اﻻﺻﻄﺪاﻣﺎت اﻟﻔﻌﺎﻟﺔ ﺑﯿﻦ أﻓﺮاد اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻼت ﻓﻲ وﺣﺪة اﻟﺰﻣﻦ و ﻓﻲ وﺣﺪة اﻟﺤﺠﻢ ﯾﺘﺰاﯾﺪ ﻣﻊ ارﺗﻔﺎع درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة وھﺬا ﯾﻌﻨﻲ أن : ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺗﺘﺰاﯾﺪ ﻛﻠﻤﺎ ارﺗﻔﻌﺖ درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ـ ﺗﺄﺛﯿﺮ اﻟﺘﺮاﻛﯿﺰ اﻻﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ ﻟﻠﻤﺘﻔﺎﻋﻼت :ﻛﻠﻤﺎ ﺗﺰاﯾﺪ اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ اﻻﺑﺘﺪاﺋﻲ ﻟﻨﻮع ﻣﺘﻔﺎﻋﻞ ﻓﺈن ﻋﺪد اﻷﻓﺮاد ﻓﻲ وﺣﺪة اﻟﺤﺠﻢ ﯾﺘﺰاﯾﺪ ) ﻋﺪد اﻻﺻﻄﺪاﻣﺎت اﻟﻔﻌﺎﻟﺔ ﯾﺘﺰاﯾﺪ ( ﻓﯿﻜﻮن : اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ أﺳﺮع ﻣﻼﺣﻈﺔ :ـ ﯾﻜﻮن اﻻﺻﻄﺪام ﻓﻌﺎﻻ إذا ﻛﺎﻧﺖ ﻃﺎﻗﺔ اﻷﻓﺮاد ﻛﺎﻓﯿﺔ و ﻛﺎن ﺗﻮﺟﮭﮭﺎ ﻣﻨﺎﺳﺒﺎ ) وﺛﯿﻘﺔ .( a ـ إذا ﻛﺎﻧﺖ ھﺬه اﻟﻄﺎﻗﺔ ﻏﯿﺮ ﻛﺎﻓﯿﺔ أو ﻛﺎن ﺗﻮﺟﮫ اﻷﻓﺮاد ﻏﯿﺮ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻛﺎن اﻻﺻﻄﺪام ﻏﯿﺮ ﻓﻌﺎل ) وﺛﯿﻘﺔ .( b
ﺗﺴﻤﺢ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻜﺎﻓﯿﺔ ﺑﻜﺴﺮ اﻟﺮواﺑﻂ ﺑﯿﻦ A Aو B Bﻓﯿﻜﻮن اﻻﺻﻄﺪام ﻓﻌﺎﻻ
ﻻ ﺗﺴﻤﺢ اﻟﻄﺎﻗﺔ ﺑﻜﺴﺮاﻟﺮواﺑﻂ ﺑﯿﻦ A A و BB
ﻓﺎﻻﺻﻄﺪام ﻏﯿﺮ ﻓﻌﺎل
15
ﺍﻟﺘﻤﺎﺭﻳﻦ )ﺍﻟﻤﺘﺎﺑﻌﺔ ﺍﻟﺰﻣﻨﻴﺔ ﻟﺘﺤﻮﻝ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻲ ﻓﻲ ﻭﺳﻂ ﻣﺎﺋﻲ(
16
ﺗﻤﺮﯾﻦ 1 ﻧﻌﺎﯾﺮ ﻓﻲ وﺳﻂ ﺣﻤﻀﻲ ﺣﺠﻤﺎ V 25mlﻣﻦ ﻣﺤﻠﻮل ﻋﺪﯾﻢ اﻟﻠﻮن ﻟﻠﻤﺎء اﻷﻛﺴﺠﯿﻨﻲ ذي اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ Cﺑﻮاﺳﻄﺔ ﻣﺤﻠﻮل ﺑﺮﻣﻨﻐﻨﺎت اﻟﺒﻮﺗﺎﺳﯿﻮم ﺗﺮﻛﯿﺰه اﻟﻤﻮﻟﻲ . C / 0,13mol.L1 .1ﻣﺎ ھﻲ اﻟﺜﻨﺎﺋﯿﺔ Ox / Réd اﻟﺪاﺧﻠﺔ ﻓﻲ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ؟ .2أﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﺤﺎدث ﻓﻲ اﻟﻮﺳﻂ اﻟﺤﻤﻀﻲ ﺑﯿﻦ اﻟﻤﺎء اﻷﻛﺴﺠﯿﻨﻲ و ﺷﻮارد اﻟﺒﺮﻣﻨﻐﺎت . .3ﻛﯿﻒ ﺗﻜﺸﻒ ﻋﻦ ﺣﺪوث اﻟﺘﻜﺎﻓﺆ ؟ .4أﻧﺠﺰ ﺟﺪوﻻ ﻟﺘﻘﺪم ﺗﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﻌﺎﯾﺮة . ﻧﺮﻣﺰ ﺑـ x Eﻟﻘﯿﻤﺔ x maxﻋﻨﺪ اﻟﺘﻜﺎﻓﺆ. .5اﺳﺘﻨﺘﺞ اﻟﻌﻼﻗﺔ ﺑﯿﻦ . VE/ ، C / ، V ، C VE/ 15,8mL .6أﺣﺴﺐ . C ﺗﻤﺮﯾﻦ 2 ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 0ﻧﻤﺰج ﺣﺠﻤﺎ V1 500mlﻣﻦ ﻣﺤﻠﻮل ﻣﺎﺋﻲ S1ﻟﺒﯿﺮوﻛﺴﻮد ﯾﻜﺒﺮﯾﺘﺎت اﻟﺒﻮﺗﺎﺳﯿﻮم ذي اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ C1 1,5 10 2 mol.L1ﻣﻊ ﺣﺠﻢ V2 500mlﻣﻦ ﻣﺤﻠﻮل ﻣﺎﺋﻲ ﻟﯿﻮد اﻟﺒﻮﺗﺎﺳﯿﻮم ذي اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ . C 2 ﻓﻲ ﻟﺤﻈﺎت ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ ،ﻧﻘﻮم ﺑﺄﺧﺬ أﺟﺰاء ﻣﺘﺴﺎوﯾﺔ ﻣﻦ اﻟﻤﺰﯾﺞ و ﻧﺒﺮدھﺎ ﺑﻮﺿﻌﮭﺎ ﻓﻲ اﻟﺠﻠﯿﺪ اﻟﺬاﺋﺐ .ﻧﻌﺎﯾﺮ ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﯿﻮد اﻟﻤﺘﺸﻜﻞ ﺧﻼل اﻟﺘﺤﻮل اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ،ﺛﻢ ﻧﺮﺳﻢ اﻟﻤﻨﺤﻨﻰ اﻟﺬي ﯾﻤﺜﻞ ﺗﻐﯿﺮات اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ I 2 aq ﺑﺪﻻﻟﺔ اﻟﺰﻣﻦ. .1ﻟﻤﺎذا ﻧﺒﺮد اﻷﺟﺰاء ﻓﻲ اﻟﺠﻠﯿﺪ ؟ .2ﻣﺎ ھﻲ اﻟﺜﻨﺎﺋﯿﺎت Ox / Réd اﻟﺘﻲ ﺗﺪﺧﻞ ﻓﻲ I 2 mmol.L1 اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺪروس ؟ .3أ /ﻣﺎ ھﻮ اﻟﻨﻮع اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ اﻟﻤﺮﺟﻊ ؟ ﻋﻠﻞ . ب /ﻣﺎ ھﻮ اﻟﻨﻮع اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ اﻟﻤﺆﻛﺴﺪ ؟ ﻋﻠﻞ . .4أﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ ﺗﻔﺎﻋﻞ اﻷﻛﺴﺪة اﻹرﺟﺎﻋﯿﺔ اﻟﺤﺎدث. .5ﻋﯿﻦ ﻛﻤﯿﺎت اﻟﻤﺎدة اﻻﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ ﻟﻠﻤﺘﻔﺎﻋﻼت . .6أﻧﺠﺰ ﺟﺪوﻻ ﻟﺘﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ و ﺑﯿﻦ أن اﻟﺒﯿﺎن 1 اﻟﻤﻤﺜﻞ ﻟﺘﻐﯿﺮات اﻟﺘﻘﺪم xﺑﺪﻻﻟﺔ اﻟﺰﻣﻦ t t min ﯾﺘﻄﻮر ﺑﻨﻔﺲ اﻟﻄﺮﯾﻘﺔ اﻟﺘﻲ ﯾﺘﻄﻮر ﺑﮭﺎ 0 10 اﻟﺒﯿﺎن I 2 aq f t اﻟﻤﻘﺎﺑﻞ . .7أﺣﺴﺐ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺪروس ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ . t 25 min .8ﻋﯿﻦ اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ اﻟﻨﮭﺎﺋﻲ ﻟﺜﻨﺎﺋﻲ اﻟﯿﻮد I 2 aq ﺛﻢ اﺳﺘﻨﺘﺞ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺤﺪ . .9ﻋﺮف زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ t1 / 2و ﻋﯿﻦ ﻗﯿﻤﺘﮫ . .10أﺣﺴﺐ اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ اﻻﺑﺘﺪاﺋﻲ C 2ﻟﻤﺤﻠﻮل ﯾﻮد اﻟﺒﻮﺗﺎﺳﯿﻮم . ﺗﻤﺮﯾﻦ 3 ﻧﻔﺎﻋﻞ 10mmolﻣﻦ أﯾﻮﻧﺎت ﺑﯿﺮوﻛﺴﻮدﯾﻜﺒﺮﯾﺘﺎت S 2 O82ﻣﻊ 50mmolﻣﻦ أﯾﻮﻧﺎت I ﻋﻨﺪ درﺟﺔ ﺣﺮارة 25 0 C
ﺑﻨﻤﺬج اﻟﺘﺤﻮل اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ اﻟﺤﺎدث ﻓﻲ اﻟﻮﺳﻂ اﻟﻤﺎﺋﻲ ﺑﺘﻔﺎﻋﻞ ﺗﺎم ﻣﻌﺎدﻟﺘﮫ : I 2 aq 2SO42 aq
2 8 aq
S 2O
aq
2I
ﻧﺘﺎﺑﻊ ﺗﻄﻮر ﻛﻤﯿﺔ ﻣﺎدة ﺑﯿﺮوﻛﺴﻮدﯾﻜﺒﺮﯾﺘﺎت ﺧﻼل اﻟﺰﻣﻦ ﻓﻨﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ اﻟﺘﺎﻟﯿﺔ : 30
25
20
15
10
5
2.5
0
4.4
4.9
5. 4
6.15
7.05
8. 3
9. 0
10.0
17
t min
n S 2 O82 mmol
.1أﻧﺸﺊ ﺟﺪول اﻟﺘﻘﺪم اﻟﻤﻮاﻓﻖ. ــ ھﻞ اﻟﻤﺰﯾﺞ اﻻﺑﺘﺪاﺋﻲ ﺳﺘﻮﻛﯿﻮﻣﺘﺮي ؟ .2ﻋﺒﺮ ﻋﻦ اﻟﺘﻘﺪم xt ﺑﺪﻻﻟﺔ nS 2 O82 ﻓﻲ أﯾﺔ ﻟﺤﻈﺔ زﻣﻨﯿﺔ tﺛﻢ أوﺟﺪ ﻗﯿﻢ اﻟﺘﻘﺪم xt ﻓﻲ ﻣﺨﺘﻠﻒ اﻟﻠﺤﻈﺎت اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ . t .3أرﺳﻢ اﻟﺒﯿﺎن . x f t .4ﻋﺮف ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺛﻢ أﺣﺴﺐ ﻗﯿﻤﺘﮭﺎ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺘﯿﻦ t 0و . t 20 min ــ ﻛﯿﻒ ﺗﺘﻄﻮر ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺧﻼل اﻟﺰﻣﻦ ؟ .5ھﻞ ﯾﻨﺘﮭﻲ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 30 min؟ ﺗﻤﺮﯾﻦ 4 ﯾﻨﻤﺬج اﻟﺘﺤﻮل اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ اﻟﺬي ﯾﺤﺪث ﺑﯿﻦ ﺷﻮارد اﻟﺒﯿﺮوﻛﺴﻮدﯾﻜﺒﺮﯾﺘﺎت S 2 O82 و ﺷﻮارد اﻟﯿﻮد I ﻓﻲ اﻟﻮﺳﻂ اﻟﻤﺎﺋﻲ S 2 O82 aq 2 I aq 2 SO42 aq I 2 aq ﺑﺘﻔﺎﻋﻞ ﺗﺎم ﻣﻌﺎدﻟﺘﮫ : /Iﻟﺪراﺳﺔ ﺗﻄﻮر ھﺬا اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻓﻲ درﺟﺔ ﺣﺮارة ﺛﺎﺑﺘﺔ 35 0 C ﺑﺪﻻﻟﺔ اﻟﺰﻣﻦ ،ﻧﻤﺰج ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 0ﺣﺠﻤﺎ V1 100ml ﻣﻦ ﻣﺤﻠﻮل ﻣﺎﺋﻲ ﻟﺒﯿﺮوﻛﺴﻮدﯾﻜﺒﺮﯾﺘﺎت اﻟﺒﻮﺗﺎﺳﯿﻮم 2 K S 2 O82 ﺗﺮﻛﯿﺰه اﻟﻤﻮﻟﻲ C1 4.0 10 2 mol / Lﻣﻊ ﺣﺠﻢ V2 100mlﻣﻦ ﻣﺤﻠﻮل ﻣﺎﺋﻲ ﻟﯿﻮد اﻟﺒﻮﺗﺎﺳﯿﻮم K I ﺗﺮﻛﯿﺰه اﻟﻤﻮﻟﻲ C 2 8.0 10 2 mol / Lﻓﻨﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ ﻣﺰﯾﺞ ﺣﺠﻤﮫ . VT 200ml أ /أﻧﺸﺊ ﺟﺪوﻻ ﻟﺘﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﺤﺎﺻﻞ . ب /أﻛﺘﺐ ﻋﺒﺎرة اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ S 2 O82 ﻟﺸﻮارد اﻟﺒﯿﺮوﻛﺴﻮدﯾﻜﺒﺮﯾﺘﺎت ﻓﻲ اﻟﻤﺰﯾﺞ ﺧﻼل اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺑﺪﻻﻟﺔ : V2 ، V1 ، C1و I 2 اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ ﻟﺜﻨﺎﺋﻲ اﻟﯿﻮد I 2 ﻓﻲ اﻟﻤﺰﯾﺞ. ج /أﺣﺴﺐ ﻗﯿﻤﺔ S 2 O82 0اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ ﻟﺸﻮارد اﻟﺒﯿﺮوﻛﺴﻮدﯾﻜﺒﺮﯾﺘﺎت ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 0ﻟﺤﻈﺔ اﻧﻄﻼق اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺑﯿﻦ ﺷﻮارد S 2 O82 و ﺷﻮارد . I /IIﻟﻤﺘﺎﺑﻌﺔ اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ اﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﯿﻮد اﻟﻤﺘﺸﻜﻞ ﺑﺪﻻﻟﺔ اﻟﺰﻣﻦ .ﻧﺄﺧﺬ ﻓﻲ أزﻣﻨﺔ ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ t i .... ، t 3 ، t 2 ، t1ﻋﯿﻨﺎت ﻣﻦ اﻟﻤﺰﯾﺞ ،ﺣﺠﻢ ﻛﻞ ﻋﯿﻨﺔ V0 10mlوﻧﺒﺮدھﺎ ﻣﺒﺎﺷﺮة ﺑﺎﻟﻤﺎء اﻟﺒﺎرد و اﻟﺠﻠﯿﺪ و ﺑﻌﺪھﺎ ﻧﻌﺎﯾﺮ ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﯿﻮد اﻟﻤﺘﺸﻜﻞ ﺧﻼل اﻟﻤﺪة t iﺑﻮاﺳﻄﺔ ﻣﺤﻠﻮل ﻣﺎﺋﻲ ﻟﺜﯿﻮﻛﺒﺮﯾﺘﺎت اﻟﺼﻮدﯾﻮم 2 Na S 2 O32 ﺗﺮﻛﯿﺰه اﻟﻤﻮﻟﻲ ، C / 1,5 10 2 mol / L ﻓﻲ ﻛﻞ ﻣﺮة ﻧﺴﺠﻞ V /ﺣﺠﻢ ﻣﺤﻠﻮل ﺛﯿﻮﻛﺒﺮﯾﺘﺎت اﻟﺼﻮدﯾﻮم اﻟﻼزم ﻻﺧﺘﻔﺎء ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﯿﻮد ﻓﻨﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ ﺟﺪول اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت اﻟﺘﺎﻟﻲ : 60
45
30
20
15
10
5
0
t min
16.7
15.3
13.1
10.4
8. 7
6.7
4.0
0
V / mL
I 2 mmol / L أ /ﻟﻤﺎذا ﺗﺒﺮد اﻟﻌﯿﻨﺎت ﻣﺒﺎﺷﺮة ﺑﻌﺪ ﻓﺼﻠﮭﺎ ﻋﻦ اﻟﻤﺰﯾﺞ ؟ / S 2O ب /ﻓﻲ ﺗﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﻌﺎﯾﺮة ﺗﺘﺪﺧﻞ اﻟﺜﻨﺎﺋﯿﺎت : 2 3 aq
2 6 aq
، S 4O
aq
I 2 aq / I
أﻛﺘﺐ اﻟﻌﺎدﻟﺔ اﻹﺟﻤﺎﻟﯿﺔ ﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻷﻛﺴﺪة ـ إرﺟﺎع اﻟﺤﺎﺻﻞ ﺑﯿﻦ اﻟﺜﻨﺎﺋﯿﺘﯿﻦ. ج /ﺑﯿﻦ ﻣﺴﺘﻌﯿﻨﺎ ﺑﺠﺪول اﻟﺘﻘﺪم ﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﻌﺎﯾﺮة أن اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ ﻟﺜﻨﺎﺋﻲ اﻟﯿﻮد ﻓﻲ اﻟﻌﯿﻨﺔ ﻋﻨﺪ ﻧﻘﻄﺔ اﻟﺘﻜﺎﻓﺆ ﯾﻌﻄﻰ ﺑﺎﻟﻌﻼﻗﺔ :
1 C / V / 2 V0
. I 2
د /أﻛﻤﻞ ﺟﺪول اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت . ه /ارﺳﻢ ﻋﻠﻰ ورﻗﺔ ﻣﻠﻠﯿﻤﺘﺮﯾﺔ اﻟﺒﯿﺎن . I 2 f t و /أﺣﺴﺐ ﺑﯿﺎﻧﯿﺎ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ . t 20 min 18
ﺗﻤﺮﯾﻦ 5 ﻣﺤﻠﻮل ﺣﻤﺾ ﻛﻠﻮر اﻟﻤﺎء H aq Cl aq ﯾﺆﺛﺮ ﻋﻠﻰ اﻟﺘﻮﺗﯿﺎء ﻓﯿﻨﺘﺞ ﻏﺎز ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ H 2 g و ﺗﺘﺸﻜﻞ اﻟﺸﻮارد . Zn 2 aq ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 0ﻧﻀﻊ ﻛﺘﻠﺔ m 2.3gﻣﻦ ﻣﺴﺤﻮق اﻟﺘﻮﺗﯿﺎء ﻓﻲ ﺑﺎﻟﻮن ﯾﺤﺘﻮي ﻋﻠﻰ ﺣﺠﻢ V 100mLﻣﻦ ﻣﺤﻠﻮل ﺣﻤﺾ ﻛﻠﻮر اﻟﻤﺎء ﺗﺮﻛﯿﺰه اﻟﻤﻮﻟﻲ . C A 0.2mol.L1 إن ﻣﺘﺎﺑﻌﺔ ﺗﻄﻮر ھﺬا اﻟﺘﺤﻮل ﺗﻤﻜﻦ ﻣﻦ رﺳﻢ اﻟﺒﯿﺎن Zn 2 f t .1أﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﻨﻤﺬج ﻟﻠﺘﺤﻮل . Zn 2 mmol.L1 .2ﻗﺪم ﺟﺪوﻻ ﻟﺘﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ .ﻋﯿﻦ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺤﺪ ﺛﻢ اﺳﺘﻨﺘﺞ ﻋﻼﻗﺔ ﺑﯿﻦ Zn 2 و . x .3ﻋﺮف زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ t1 / 2ﺛﻢ ﻋﯿﻦ ﻗﯿﻤﺘﮫ. .4ﻋﯿﻦ ﺗﺮﻛﯿﺐ اﻟﻮﺳﻂ اﻟﺘﻔﺎﻋﻠﻲ ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺘﯿﻦ : t t1 / 2و t t f ﺣﯿﺚ t fﻟﺤﻈﺔ إﻧﺘﮭﺎء اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ. 20 t min .5ﻋﯿﻦ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺘﯿﻦ : 0 5 t 0و t t1 / 2 ﺗﻤﺮﯾﻦ 6 ﻧﺪرس ﺗﻔﻜﻚ اﻟﻤﺎء اﻷﻛﺴﻮﺟﯿﻨﻲ ، H 2 O2 ﻋﻨﺪ درﺟﺔ ﺣﺮارة ﺛﺎﺑﺘﺔ ، 120 Cوﻓﻲ وﺟﻮد وﺳﯿﻂ ﻣﻨﺎﺳﺐ .ﻧﻨﻤﺬج اﻟﺘﺤﻮل اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ اﻟﺤﺎﺻﻞ ﺑﺘﻔﺎﻋﻞ ﻛﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ﻣﻌﺎدﻟﺘﮫ : 2 H 2 O2 aq 2 H 2 Ol O2 g
) ﻧﻌﺘﺒﺮ أن ﺣﺠﻢ اﻟﻤﺤﻠﻮل ﯾﺒﻘﻰ ﺛﺎﺑﺘﺎ ﺧﻼل ﻣﺪة اﻟﺘﺤﻮل ،وأن اﻟﺤﺠﻢ اﻟﻤﻮﻟﻲ ﻟﻠﻐﺎز ﻓﻲ ﺷﺮوط اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ .( VM 24 L / mol ﻧﺄﺧﺬ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 0ﺣﺠﻤﺎ VS 500mlﻣﻦ اﻟﻤﺎء اﻷﻛﺴﻮﺟﯿﻨﻲ ﺗﺮﻛﯿﺰه اﻟﻤﻮﻟﻲ اﻻﺑﺘﺪاﺋﻲ . H 2 O2 0 8.0 10 2 mol / L ﻧﺠﻤﻊ ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻷوﻛﺴﺠﯿﻦ اﻟﻤﺘﺸﻜﻞ و ﻧﻘﯿﺲ ﺣﺠﻤﮫ V O ﺗﺤﺖ ﺿﻐﻂ ﺛﺎﺑﺖ ﻛﻞ أرﺑﻊ دﻗﺎﺋﻖ ،وﻧﺴﺠﻞ اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ ﻛﻤﺎ ﻓﻲ اﻟﺠﺪول اﻟﺘﺎﻟﻲ : 2
40
36
32
28
24
20
16
12
8
4
0
t min
300
294
288
276
253
234
204
162
114
60
0
VO2 mL
H 2 O2 mol / L .1أﻧﺸﺊ ﺟﺪوﻻ ﻟﺘﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ اﻟﺤﺎﺻﻞ. .2أﻛﺘﺐ ﻋﺒﺎرة اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ H 2 O2 ﻟﻠﻤﺎء اﻷوﻛﺴﺠﯿﻨﻲ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ tﺑﺪﻻﻟﺔ . VO ، VM ، VS ، H 2 O2 0 .3أ /أﻛﻤﻞ اﻟﺠﺪول اﻟﺴﺎﺑﻖ. ب /ارﺳﻢ اﻟﻤﺤﻨﻰ اﻟﺒﯿﺎﻧﻲ H 2 O2 f t ﺑﺎﺳﺘﻌﻤﺎل ﺳﻠﻢ رﺳﻢ ﻣﻨﺎﺳﺐ . ج /أﻋﻂ ﻋﺒﺎرة اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ . د /أﺣﺴﺐ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺘﯿﻦ t1 16 minو . t 2 24 minاﺳﺘﻨﺘﺞ ﻛﯿﻒ ﺗﺘﻐﯿﺮ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻣﻊ اﻟﺰﻣﻦ. ه /ﻋﯿﻦ زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ t1 / 2ﺑﯿﺎﻧﯿﺎ. / 0 .4إذا أﺟﺮﯾﺖ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ ﻓﻲ اﻟﺪرﺟﺔ ، 35 Cأرﺳﻢ ﻛﯿﻔﯿﺎ ﺷﻜﻞ ﻣﻨﺤﻨﻰ ﺗﻐﯿﺮ H 2 O2 ﺑﺪﻻﻟﺔ اﻟﺰﻣﻦ ﻋﻠﻰ اﻟﺒﯿﺎن اﻟﺴﺎﺑﻖ ﻣﻊ اﻟﺘﺒﺮﯾﺮ. 2
19
ﺗﻤﺮﯾﻦ 7
ﯾﺤﻔﻆ اﻟﻤﺎء اﻷﻛﺴﺠﯿﻨﻲ ) ﻣﺤﻠﻮل ﻟﺒﺮوﻛﺴﯿﺪ اﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ ( H 2 O2 aq ﻓﻲ ﻗﺎرورات ﺧﺎﺻﺔ ﺑﺴﺒﺐ ﺗﻔﻜﻜﮫ اﻟﺬاﺗﻲ اﻟﺒﻄﺊ . ﺗﺤﻤﻞ اﻟﻮرﻗﺔ اﻟﻤﻠﺼﻘﺔ ﻋﻠﻰ ﻗﺎرورﺗﮫ ﻓﻲ اﻟﻤﺨﺘﺒﺮ اﻟﻜﺘﺎﺑﺔ ﻣﺎء أﻛﺴﺠﯿﻨﻲ ، 10V وﺗﻌﻨﻲ أن 1L ﻣﻦ اﻟﻤﺎء اﻷﻛﺴﺠﯿﻨﻲ ﯾﻨﺘﺞ ﺑﻌﺪ ﺗﻔﻜﻜﮫ 10 Lﻣﻦ ﻏﺎز ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻷﻛﺴﺠﯿﻦ ﻓﻲ اﻟﺸﺮﻃﯿﻦ اﻟﻨﻈﺎﻣﯿﯿﻦ ﺣﯿﺚ اﻟﺤﺠﻢ اﻟﻤﻮﻟﻲ . VM 22,4 L.mol 1 .1ﯾﻨﻤﺬج اﻟﺘﻔﻜﻚ اﻟﺬاﺗﻲ ﻟﻠﻤﺎء اﻷﻛﺴﺠﯿﻨﻲ ﺑﺎﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ذي اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﯿﺔ اﻟﺘﺎﻟﯿﺔ : 2 H 2 O2 aq 2 H 2 Ol O2 g
أ /ﺑﯿﻦ أن اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ اﻟﺤﺠﻤﻲ ﻟﻠﻤﺎء اﻷﻛﺴﺠﯿﻨﻲ ھﻮ . C 0,893mol.L1 : ب /ﻧﻀﻊ ﻓﻲ ﺣﻮﺟﻠﺔ ﺣﺠﻤﺎ V1ﻣﻦ اﻟﻤﺎء اﻷﻛﺴﺠﯿﻨﻲ وﻧﻜﻤﻞ اﻟﺤﺠﻢ ﺑﺎﻟﻤﺎء اﻟﻤﻘﻄﺮ إﻟﻰ . 100ml ــ ﻛﯿﻒ ﻧﺴﻤﻲ ھﺬه اﻟﻌﻤﻠﯿﺔ ؟ 1 ــ اﺳﺘﻨﺘﺞ اﻟﺤﺠﻢ V1ﻋﻠﻤﺎ أن اﻟﻤﺤﻠﻮل اﻟﻨﺎﺗﺞ ﺗﺮﻛﯿﺰه اﻟﻤﻮﻟﻲ . C1 0.1mol.L .2ﻟﻐﺮض اﻟﺘﺄﻛﺪ ﻣﻦ اﻟﻜﺘﺎﺑﺔ اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ 10V ﻋﺎﯾﺮﻧﺎ 20mlﻣﻦ اﻟﻤﺤﻠﻮل اﻟﻤﻤﺪد ﺑﻮاﺳﻄﺔ ﻣﺤﻠﻮل ﺑﺮﻣﻨﻐﻨﺎت اﻟﺒﻮﺗﺎﺳﯿﻮم K aq MnO4 aq اﻟﻤﺤﻤﺾ ،ﺗﺮﻛﯿﺰه اﻟﻤﻮﻟﻲ C 2 0.02mol.L1ﻓﻜﺎن اﻟﺤﺠﻢ اﻟﻤﻀﺎف ﻋﻨﺪ اﻟﺘﻜﺎﻓﺆ . VE 38ml أ /أﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ أﻛﺴﺪة ـ إرﺟﺎع اﻟﻤﻨﻤﺬج ﻟﺘﺤﻮل اﻟﻤﻌﺎﯾﺮة ﻋﻠﻤﺎ أن اﻟﺜﻨﺎﺋﯿﺘﯿﻦ اﻟﺪاﺧﻠﺘﯿﻦ ﻓﻲ ھﺬا اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ھﻤﺎ : O2 g / H 2O2 l و MnO4 aq / Mn 2 aq ب /اﺳﺘﻨﺘﺞ اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ اﻟﺤﺠﻤﻲ ﻟﻤﺤﻠﻮل اﻟﻤﺎء اﻷﻛﺴﺠﯿﻨﻲ اﻻﺑﺘﺪاﺋﻲ . ھﻞ ﺗﺘﻮاﻓﻖ ھﺬه اﻟﻨﺘﯿﺠﺔ اﻟﺘﺠﺮﯾﺒﯿﺔ ﻣﻊ ﻣﺎ ﻛﺘﺐ ﻋﻠﻰ ﻣﻠﺼﻮﻗﺔ اﻟﻘﺎرورة ﺗﻤﺮﯾﻦ 8
ﻧﻨﻤﺬج اﻟﺘﺤﻮل اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ اﻟﺤﺎﺻﻞ ﺑﯿﻦ اﻟﻤﻐﻨﯿﺰﯾﻮم Mgو ﻣﺤﻠﻮل ﺣﻤﺾ ﻛﻠﻮر اﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ ﺑﺘﻔﺎﻋﻞ أﻛﺴﺪة ـ إرﺟﺎع Mg S 2 H 3 O 2 H 2 Ol H 2 g Mg 2 aq ﻣﻌﺎدﻟﺘﮫ : ﻧﺪﺧﻞ ﻛﺘﻠﺔ ﻣﻦ ﻣﻌﺪن اﻟﻤﻐﻨﯿﺰﯾﻮم m 1,0 gﻓﻲ ﻛﺄس ﺑﮫ ﻣﺤﻠﻮل ﻣﻦ ﺣﻤﺾ ﻛﻠﻮر اﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ ﺣﺠﻤﮫ V 60ml و ﺗﺮﻛﯿﺰه اﻟﻤﻮﻟﻲ ، C 5,0mol / Lﻓﻨﻼﺣﻆ اﻧﻄﻼق ﻏﺎز ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ و ﺗﺰاﯾﺪ ﺣﺠﻤﮫ ﺗﺪرﯾﺠﯿﺎ ﺣﺘﻰ اﺧﺘﻔﺎء اﻟﻤﻐﻨﯿﺰﯾﻮم ﻛﻠﯿﺎ. ﻧﺠﻤﻊ ﻏﺎز ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ اﻟﻤﻨﻄﻠﻖ و ﻧﻘﯿﺲ ﺣﺠﻤﮫ ﻛﻞ دﻗﯿﻘﺔ ﻓﻨﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ اﻟﻤﺪوﻧﺔ ﻓﻲ ﺟﺪول اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت اﻟﺘﺎﻟﻲ : 8
7
6
5
4
3
2
1
0
t min
985
985
985
970
910
810
625
336
0
V H 2 mL
xmol
.1أﻧﺸﺊ ﺟﺪوﻻ ﻟﺘﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ . .2أﻛﻤﻞ ﺟﺪول اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت ﺣﯿﺚ xﯾﻤﺜﻞ ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ. .3ارﺳﻢ اﻟﻤﻨﺤﻨﻰ x f t ﺑﺴﻠﻢ ﻣﻨﺎﺳﺐ. .4ﻋﯿﻦ اﻟﺘﻘﺪم اﻟﻨﮭﺎﺋﻲ x fﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ و ﺣﺪد اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺤﺪ . .5أﺣﺴﺐ ﺳﺮﻋﺔ ﺗﺸﻜﻞ ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺘﯿﻦ . t 3 min ، t 0 min .6ﻋﯿﻦ زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ . t1 / 2 .7أﺣﺴﺐ ﺗﺮﻛﯿﺰ ﺷﻮارد اﻟﮭﯿﺪروﻧﯿﻮم H 3 O ﻓﻲ اﻟﻮﺳﻂ اﻟﺘﻔﺎﻋﻠﻲ ﻋﻨﺪ اﻧﺘﮭﺎء اﻟﺘﺤﻮل اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ . ﻧﺄﺧﺬ M Mg 24,3g / mol : اﻟﺤﺠﻢ اﻟﻤﻮﻟﻲ ﻓﻲ ﺷﺮوط اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ VM 24 L / mol 20
ﺗﻤﺮﯾﻦ 9 ﻧﺮﯾﺪ ﻣﻌﺎﯾﺮة ﻣﺤﻠﻮل ﻟﻠﻤﺎء اﻷﻛﺴﻮﺟﯿﻨﻲ H 2 O2ﺑﻮاﺳﻄﺔ ﻣﺤﻠﻮل ﺑﺮﻣﻨﻐﻨﺎت اﻟﺒﻮﺗﺎﺳﯿﻮم اﻟﻤﺤﻤﺾ ﺗﺮﻛﯿﺰه اﻟﻤﻮﻟﻲ . C1 2,0.10 1 mol / L ﻧﺄﺧﺬ ﺣﺠﻤﺎ ﻗﺪره V0 10mLﻣﻦ اﻟﻤﺎء اﻷﻛﺴﻮﺟﯿﻨﻲ و ﻧﻀﻌﮫ ﻓﻲ ﺑﯿﺸﺮ ،ﺛﻢ ﻧﻀﯿﻒ ﻟﮫ ﺗﺪرﯾﺠﯿﺎ ﻣﻦ ﺳﺤﺎﺣﺔ ﻣﺤﻠﻮل ﺑﺮﻣﻨﻐﻨﺎت اﻟﺒﻮﺗﺎﺳﯿﻮم .ﻧﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ اﻟﺘﻜﺎﻓﺆ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻧﻀﯿﻒ ﻣﻦ اﻟﺴﺤﺎﺣﺔ ﺣﺠﻤﺎ ﻗﺪره . VE 14.6mL ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﺤﻮل اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ھﻲ : 5 H 2 O2 aq 2MnO4 aq 6 H aq 5O2 g 2Mn 2 aq 8 H 2 Ol
.1ﺑﺎﻻﺳﺘﻌﺎﻧﺔ ﺑﮭﺬه اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ : أ /أﻛﺘﺐ اﻟﺜﻨﺎﺋﯿﺘﯿﻦ Ox / Rédاﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻠﺘﯿﻦ . ب /أﻛﺘﺐ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺘﯿﻦ اﻟﻨﺼﻔﯿﺘﯿﻦ ﻟﻸﻛﺴﺪة و اﻹرﺟﺎع. .2ﺷﺎردة اﻟﺒﺮﻣﻨﻐﻨﺎت ﻓﻲ اﻟﻤﺤﺎﻟﯿﻞ اﻟﻤﺎﺋﯿﺔ ﺑﻨﻔﺴﺠﯿﺔ اﻟﻠﻮن : أ /ﻣﺎھﻮ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺤﺪ ﻗﺒﻞ اﻟﺘﻜﺎﻓﺆ ؟ ب /ﻣﺎھﻮ ﻣﺆﺷﺮ ﺑﻠﻮغ اﻟﺘﻜﺎﻓﺆ ؟ .3أﻧﺸﺊ ﺟﺪول اﻟﺘﻘﺪم و اﺳﺘﻨﺘﺞ ﻣﻨﮫ اﻟﻌﻼﻗﺔ ﺑﯿﻦ ﻛﻤﯿﺔ ﻣﺎدة MnO4وﻛﻤﯿﺔ ﻣﺎدة . H 2 O2 .4أوﺟﺪ H 2 O2 ﺑﺪﻻﻟﺔ ، VE ، V0 ، C1ﺛﻢ ﺗﺄﻛﺪ أن . H 2 O2 7,3 10 1 mol / L .5ﻟﻮ اﺳﺘﻌﻤﻠﻨﺎ ﻓﻲ ھﺬه اﻟﻤﻌﺎﯾﺮة ﻣﺤﻠﻮﻻ ﻟﺒﺮﻣﻨﻐﻨﺎت اﻟﺒﻮﺗﺎﺳﯿﻮم ﻓﻲ وﺳﻂ أﻗﻞ ﺣﻤﻮﺿﺔ أو وﺳﻂ ﻣﻌﺘﺪل ،ﺑﯿﻦ أﻧﮫ ﯾﺘﻌﺬر ﻋﻠﯿﻨﺎ ﺗﺤﺪﯾﺪ اﻟﺘﻜﺎﻓﺆ. ﺗﻤﺮﯾﻦ 10 ﻟﻤﺘﺎﺑﻌﺔ اﻟﺘﻄﻮر اﻟﺰﻣﻨﻲ ﻟﻠﺘﺤﻮل اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ اﻟﺤﺎﺻﻞ ﺑﯿﻦ ﻣﺤﻠﻮل ﺣﻤﺾ ﻛﻠﻮر اﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ و ﻣﻌﺪن اﻟﺰﻧﻚ ،اﻟﺬي ﯾﻨﻤﺬج ZnS 2 H aq Zn 2 aq H 2 g ﺑﺘﻔﺎﻋﻞ ﻛﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ذي اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ : ﻧﺪﺧﻞ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 0ﻛﺘﻠﺔ m 1.0 gﻣﻦ ﻣﻌﺪن اﻟﺰﻧﻚ ﻓﻲ دورق ﺑﮫ V 40mLﻣﻦ ﻣﺤﻠﻮل ﺣﻤﺾ ﻛﻠﻮر اﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ ﺗﺮﻛﯿﺰه اﻟﻤﻮﻟﻲ . C 5.0 10 1 mol.L1 : ﻧﻌﺘﺒﺮ ﺣﺠﻢ اﻟﻮﺳﻂ اﻟﺘﻔﺎﻋﻠﻲ ﺛﺎﺑﺘﺎ ﺧﻼل ﻣﺪة اﻟﺘﺤﻮل و أن اﻟﺤﺠﻢ اﻟﻤﻮﻟﻲ ﻟﻠﻐﺎز ﻓﻲ ﺷﺮوط اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ VM 25L.mol 1 : ﻧﻘﯿﺲ ﺣﺠﻢ ﻏﺎز ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ VHاﻟﻤﻨﻄﻠﻖ ﻓﻲ ﻧﻔﺲ اﻟﺸﺮﻃﯿﻦ ﻣﻦ اﻟﻀﻐﻂ و درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ،ﻧﺪون اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ ﻓﻲ اﻟﺠﺪول اﻟﺘﺎﻟﻲ : 2
750
500
400
300
250
200
150
100
50
0
200
170
154
132
120
104
86
64
36
0
t s V H 2 mL
xmol
.1أﻧﺠﺰ ﺟﺪوﻻ ﻟﺘﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ و اﺳﺘﻨﺘﺞ اﻟﻌﻼﻗﺔ ﺑﯿﻦ اﻟﺘﻘﺪم xوﺣﺠﻢ ﻏﺎز ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ اﻟﻤﻨﻄﻠﻖ . VH .2أﻛﻤﻞ اﻟﺠﺪول أﻋﻼه . 3 .3ﻣﺜﻞ اﻟﺒﯿﺎن x f t ﺑﺎﻋﺘﻤﺎد ﺳﻠﻢ اﻟﺮﺳﻢ 1cm 1,0 10 mol ، 1cm 100s : .4اﺣﺴﺐ ﻗﯿﻤﺔ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺘﯿﻦ t 2 400s ، t1 100 s : ــ ﻛﯿﻒ ﺗﺘﻄﻮر ھﺬه اﻟﺴﺮﻋﺔ ﻣﻊ اﻟﺰﻣﻦ ؟ ﻋﻠﻞ. .5إن اﻟﺘﺤﻮل اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ اﻟﺴﺎﺑﻖ ﺗﺤﻮل ﺗﺎم : أ /اﺣﺴﺐ اﻟﺘﻘﺪم اﻷﻋﻈﻤﻲ x maxو اﺳﺘﻨﺘﺞ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺤﺪ. ب /ﻋﺮف زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ t1 / 2و أوﺟﺪ ﻗﯿﻤﺘﮫ . ﯾﻌﻄﻰ M Zn 65 g.mol 1 : 2
21
ﺗﻤﺮﯾﻦ 11 ﻣﺎء ﺟﺎﻓﯿﻞ ﻣﺤﻠﻮل ﻣﺎﺋﻲ ﯾﺘﻤﯿﺰ ﺑﺨﺼﺎﺋﺺ ﻣﻄﮭﺮة ،ﻓﮭﻮ ﻣﻨﺘﻮج ﻓﻌﺎل ﺿﺪ اﻟﻌﺪوى اﻟﺒﻜﺘﯿﺮﯾﺔ و اﻟﻔﯿﺮوﺳﯿﺔ ﯾﺤﺘﻮي ﻋﻠﻰ ﺷﻮارد اﻟﮭﯿﺒﻮﻛﻠﻮرﯾﺖ ، ClO ﺷﻮارد اﻟﻜﻠﻮر Cl وﺷﻮارد اﻟﺼﻮدﯾﻮم . Na ﺗﻀﻔﻲ ﺷﺎردة اﻟﮭﯿﺒﻮﻛﻠﻮرﯾﺖ ClO ﻋﻠﻰ ﻣﺎء ﺟﺎﻓﯿﻞ اﻟﺼﻔﺔ اﻟﻤﺆﻛﺴﺪة .ﯾﺤﺪث ﻓﻲ اﻟﻀﻮء أن اﻟﺸﻮارد ClO ﺗﺆﻛﺴﺪ ﺑﺸﻜﻞ ﺑﻄﻲء ﺟﺰﯾﺌﺎت اﻟﻤﺎء H 2 Oو ﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻣﺎء ﺟﺎﻓﯿﻞ ﯾﻔﻘﺪ ﻓﻌﺎﻟﯿﺘﮫ ﺗﺪرﯾﺠﯿﺎ . L/ eaudejavel vieillit ﺑﻮﺟﻮد ﺷﻮارد اﻟﻜﻮﺑﺎﻟﺖ Co 2ﻓﺈن ھﺬا اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﯾﻜﻮن أﺳﺮع . .1أﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ ﺗﻔﺎﻋﻞ اﻷﻛﺴﺪة اﻹرﺟﺎﻋﯿﺔ. ﺗﻌﻄﻰ اﻟﺜﻨﺎﺋﯿﺘﯿﻦ اﻟﺪاﺧﻠﺘﯿﻦ ﻓﻲ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ O2 / H 2 O ، ClO / Cl : 5 0 .2ﻟﺪراﺳﺔ ﺳﺮﻋﺔ ﺗﻔﻜﻚ ﻣﺎء ﺟﺎﻓﯿﻞ )ﺑﻮﺟﻮد اﻟﺸﻮارد ( Co 2ﻧﻘﯿﺲ ﻓﻲ درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة 20 Cوﺗﺤﺖ ﺿﻐﻂ 1,013 10 Pa ﺣﺠﻢ ﻏﺎز ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻷﻛﺴﺠﯿﻦ V Oاﻟﻤﺘﺸﻜﻞ ﻓﻲ ﻛﻞ ﻟﺤﻈﺔ tﻓﻨﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ ﺟﺪول اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت اﻟﺘﺎﻟﻲ : 2
480
450
420
360
300
240
180
120
60
0
316
316
312
298
273
248
203
148
79
0
t s VO2 mL
xmmol
أ /أﻧﺠﺰ ﺟﺪول ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ . ب /أﻛﻤﻞ ﺟﺪول اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت ﺑﺤﺴﺎب ﻗﯿﻢ ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ xو ارﺳﻢ اﻟﺒﯿﺎن . x f t ج /ﻋﯿﻦ اﻟﺘﻘﺪم اﻷﻋﻈﻤﻲ x maxﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ ﺛﻢ اﺳﺘﻨﺘﺞ اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ اﻻﺑﺘﺪاﺋﻲ ClO 0ﻟﺸﻮارد اﻟﮭﯿﺒﻮﻛﻠﻮرﯾﺖ . ﺣﺠﻢ ﻣﺎء ﺟﺎﻓﯿﻞ اﻟﻤﺴﺘﻌﻤﻞ V 0,11l د /ﻋﺮف زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ t1 / 2واﺣﺴﺐ ﻗﯿﻤﺘﮫ . dn ClO
dx ه /أﺛﺒﺖ ﺻﺤﺔ اﻟﻌﻼﻗﺔ dt dt ، t 5t1 / 2 ، t t1 / 2 ، t 0 sﻣﺎذا ﺗﻼﺣﻆ ؟ 2
ﺛﻢ أﺣﺴﺐ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻹﺧﺘﻔﺎء ﺷﻮارد ClO ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺎت :
و /ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ ﻋﺪم وﺟﻮد ﻟﺸﻮارد Co 2ارﺳﻢ ﻛﯿﻔﯿﺎ ﺷﻜﻞ اﻟﻤﻨﺤﻨﻰ x f t ﻋﻠﻰ اﻟﺒﯿﺎن اﻟﺴﺎﺑﻖ ﻣﻊ اﻟﺘﺒﺮﯾﺮ . اﻟﺤﺠﻢ اﻟﻤﻮﻟﻲ ﻓﻲ ﺷﺮوط اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ VM 24 L / mol ﺗﻤﺮﯾﻦ 12 ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 0ﻧﻤﺰج ﺣﺠﻤﺎ V1 50mlﻣﻦ ﻣﺤﻠﻮل ﺑﺮﻣﻨﻐﻨﺎت اﻟﺒﻮﺗﺎﺳﯿﻮم اﻟﻤﺤﻤﺾ KMnO4ﺗﺮﻛﯿﺰه اﻟﻤﻮﻟﻲ C1 0,2mol / lوﺣﺠﻤﺎ V2 50mlﻣﻦ ﻣﺤﻠﻮل ﺣﻤﺾ اﻷﻛﺴﺎﻟﯿﻚ H 2 C 2 O4ﺗﺮﻛﯿﺰه اﻟﻤﻮﻟﻲ . C 2 0,6mol / l ﺗﻌﻄﻰ اﻟﺜﻨﺎﺋﯿﺘﯿﻦ اﻟﺪاﺧﻠﺘﯿﻦ ﻓﻲ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ . MnO4 / Mn 2 ، CO2 / H 2 C 2 O4 : .1أﻋﻂ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻛﻞ ﻣﻦ اﻟﻤﺆﻛﺴﺪ و اﻟﻤﺮﺟﻊ . .2أﻛﺘﺐ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺘﯿﻦ اﻟﻨﺼﻔﯿﺘﯿﻦ ﺛﻢ ﻣﻌﺎدﻟﺔ ﺗﻔﺎﻋﻞ اﻷﻛﺴﺪة اﻹرﺟﺎﻋﯿﺔ . .3أﻧﺸﺊ ﺟﺪوﻻ ﻟﺘﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ. .4ﻟﺘﺘﺒﻊ ﺗﻄﻮر اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻧﻘﯿﺲ ﺧﻼل ﻛﻞ دﻗﯿﻘﺔ اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ ﻟﺸﻮارد اﻟﺒﺮﻣﻨﻐﻨﺎت MnO4ﻓﻲ اﻟﻤﺰﯾﺞ ﻓﻨﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ ﺟﺪول اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت اﻟﺘﺎﻟﻲ : t min 3 5 6 7 1 2 4 3
5
30
12
60
96
93
mol / l
أ /أﺣﺴﺐ اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ اﻻﺑﺘﺪاﺋﻲ ﻟـ MnO4و H 2 C 2 O4ﻓﻲ اﻟﻤﺰﯾﺞ . C1 ب /ﺑﯿﻦ أن اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ ﻟﺸﻮارد Mn 2ﻓﻲ اﻟﻤﺰﯾﺞ ﯾﻌﻄﻰ ﺑﺎﻟﻌﻼﻗﺔ MnO4 : 2 ج /اﺳﺘﻨﺘﺞ اﻟﻌﻼﻗﺔ ﺑﯿﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﺧﺘﻔﺎء ﺷﻮارد MnO4و ﺳﺮﻋﺔ ﺗﺸﻜﻞ ﺷﻮارد . Mn 2
. Mn 2
د /اﺣﺴﺐ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﻤﺘﻮﺳﻄﺔ ﻟﺘﺸﻜﻞ ﺷﻮارد Mn 2ﺑﯿﻦ اﻟﻠﺤﻈﺘﯿﻦ t1 3 minو . t 2 6 min 22
3
MnO 10 4
ﺗﻤﺮﯾﻦ 13 ﺑﮭﺪف ﺗﻄﻮر اﻟﺘﺤﻮل اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ اﻟﺘﺎم ﻟﺘﺄﺛﯿﺮ ﺣﻤﺾ ﻛﻠﻮر اﻟﻤﺎء H Cl ﻋﻠﻰ ﻛﺮﺑﻮﻧﺎت اﻟﻜﺎﻟﺴﯿﻮم. ﻧﻀﻊ ﻗﻄﻌﺔ ﻛﺘﻠﺘﮭﺎ 2.0 gﻣﻦ ﻛﺮﺑﻮﻧﺎت اﻟﻜﺎﻟﺴﯿﻮم CaCO3داﺧﻞ 100mLﻣﻦ ﺣﻤﺾ ﻛﻠﻮر اﻟﻤﺎء ﺗﺮﻛﯿﺰه اﻟﻤﻮﻟﻲ . C 1,0 10 1 mol.L1 اﻟﻄﺮﯾﻘﺔ اﻷوﻟﻰ : ﻧﻘﯿﺲ ﺿﻐﻂ ﻏﺎز ﺛﻨﺎﺋﻲ أوﻛﺴﯿﺪ اﻟﻜﺮﺑﻮن اﻟﻤﻨﻄﻠﻖ و اﻟﻤﺤﺠﻮز ﻓﻲ دورق ﺣﺠﻤﮫ ﻟﺘﺮ واﺣﺪ 1L ﺗﺤﺖ درﺟﺔ ﺣﺮارة ﺛﺎﺑﺘﺔ ، T 25 0 Cﻓﻜﺎﻧﺖ اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ اﻟﻤﺪوﻧﺔ ﻓﻲ اﻟﺠﺪول اﻟﺘﺎﻟﻲ : 100
60
20
7170
5560
2280
t s PCO2 Pa nCO2 mol
xmol
اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﯿﺔ اﻟﻤﻌﺒﺮة ﻋﻦ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﻨﻤﺬج ﻟﻠﺘﺤﻮل اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ اﻟﺴﺎﺑﻖ : CaCO3 S 2 H aq CO 2 g Ca 2 aq H 2 Ol
.1أﻧﺸﺊ ﺟﺪوﻻ ﻟﺘﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﺴﺎﺑﻖ . .2ﻣﺎ اﻟﻌﻼﻗﺔ ﺑﯿﻦ nCO ﻛﻤﯿﺔ ﻣﺎدة اﻟﻐﺎز اﻟﻤﻨﻄﻠﻖ و x ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ؟ .3ﺑﺘﻄﺒﯿﻖ ﻗﺎﻧﻮن اﻟﻐﺎز اﻟﻤﺜﺎﻟﻲ و اﻟﺬي ﯾﻌﻄﻰ ﺑﺎﻟﺸﻜﻞ ، P.V n.R.T أﻛﻤﻞ اﻟﺠﺪول اﻟﺴﺎﺑﻖ. ﯾﻌﻄﻰ 1L 10 3 m 3 ، R 8,31SI .4ﻣﺜﻞ ﺑﯿﺎن اﻟﺪاﻟﺔ . x f t 2
اﻟﻄﺮﯾﻘﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ : ﺗﺘﺒﻊ ﻗﯿﻤﺔ ﺗﺮﻛﯿﺰ ﺷﻮارد اﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ
Hﻓﻲ وﺳﻂ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺑﺪﻻﻟﺔ اﻟﺰﻣﻦ أﻋﻄﺖ اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ اﻟﻤﺪوﻧﺔ ﻓﻲ اﻟﺠﺪول اﻟﺘﺎﻟﻲ :
100
60
20
0.040
0.056
0.080
t s
H mol.L 1
nH mol xmol
.1اﺣﺴﺐ nH ﻛﻤﯿﺔ ﻣﺎدة ﺷﻮارد اﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ ﻓﻲ ﻛﻞ ﻟﺤﻈﺔ . .2ﻣﺴﺘﻌﯿﻨﺎ ﺑﺠﺪول ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ،أوﺟﺪ اﻟﻌﺒﺎرة اﻟﺤﺮﻓﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﻌﻄﻲ nH ﺑﺪﻻﻟﺔ اﻟﺘﻘﺪم x و ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة اﻻﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ n0 ﻟﺸﻮارد اﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ اﻟﻤﻮﺟﺒﺔ . .3اﺣﺴﺐ ﻗﯿﻤﺔ اﻟﺘﻘﺪم x ﻓﻲ ﻛﻞ ﻟﺤﻈﺔ. .4أﻧﺸﻲء اﻟﺒﯿﺎن x f t ﻣﺎذا ﺗﺴﺘﻨﺘﺞ ؟ .5ﺣﺪد اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺤﺪ . .6اﺳﺘﻨﺘﺞ t1 / 2زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ . .7اﺣﺴﺐ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ . t 50s M O 16 g / mol ، M C 12 g / mol ، M Ca 40 g / mol
23
ﺗﻤﺮﯾﻦ 14 ﺗﺼﺒﻦ أﺳﺘﺮ ھﻮ ﺗﻔﺎﻋﻞ R COO R /ﻣﻊ ﻣﺤﻠﻮل ﻣﺎﺋﻲ ﻷﺳﺎس ﻗﻮي ﻣﺜﻞ ھﯿﺪروﻛﺴﯿﺪ اﻟﺼﻮدﯾﻮم . Na ; OH ﻧﻤﺰج ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ n1 1.0 10 3 mol ، t 0ﻣﻦ ھﯿﺪروﻛﺴﯿﺪ اﻟﺼﻮدﯾﻮم ﻣﻊ ﻛﻤﯿﺔ زاﺋﺪة ﻣﻦ اﻷﺳﺘﺮ CH 3 COO C 2 H 5 ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ھﻲ CH 3 COO C 2 H 5 aq OH aq CH 3 COO aq C 2 H 5 OH aq : .1ﻣﺎ ھﻮ اﺳﻢ اﻷﺳﺘﺮ اﻟﻤﺴﺘﻌﻤﻞ ؟ ﻧﺮﻣﺰ ﻟﻠﺸﺎردة اﻟﺴﺎﻟﺒﺔ ﻓﻲ اﻟﻨﻮاﺗﺞ ﺑـ ، A ﻣﺎھﻮ اﺳﻢ ھﺬه اﻟﺸﺎردة ؟ .2ﺑﯿﻦ أﻧﮫ ﺑﺈﻣﻜﺎﻧﻨﺎ ﻣﺘﺎﺑﻌﺔ ھﺬا اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺑﻮاﺳﻄﺔ ﻗﯿﺎس اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ ،ﻣﺸﯿﺮا ﻟﻠﺸﺎردة اﻟﺘﻲ ﻻ ﺗﻐﯿﺮ اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ ﺧﻼل اﻟﺰﻣﻦ. .3ﻧﻀﻊ ﻓﻲ اﻟﺠﺪول اﻟﺘﺎﻟﻲ ﻗﯿﻢ ﻧﺎﻗﻠﯿﺔ اﻟﻤﺰﯾﺞ اﻟﺘﻔﺎﻋﻠﻲ و اﻟﻠﺤﻈﺎت اﻟﻤﻮاﻓﻘﺔ : ﻧﮭﺎﯾﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ
27
20
13
9
5
0
t min
0.91
1.48
1.60
1.78
1.92
2.10
2.50
G mS xmmol
K أ /ﺑﺎﺳﺘﻌﻤﺎل ﻗﯿﻤﺔ اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ ، t 0اﺣﺴﺐ اﻟﻨﺴﺒﺔ V و Vھﻮ ﺣﺠﻢ اﻟﻮﺳﻂ اﻟﺘﻔﺎﻋﻠﻲ .
ﻣﺒﯿﻨﺎ وﺣﺪﺗﮭﺎ ،ﺣﯿﺚ Kھﻮ ﺛﺎﺑﺖ ﺧﻠﯿﺔ اﻟﻘﯿﺎس
ب /أﻧﺸﻲء ﺟﺪول اﻟﺘﻘﺪم ﺛﻢ ﺗﺄﻛﺪ ﻣﻦ ﻗﯿﻤﺔ اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ ﻓﻲ ﻧﮭﺎﯾﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ . .4ﻧﺮﻣﺰ ﺑـ Gtﻟﻠﻨﺎﻗﻠﯿﺔ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ ، tﺗﺄﻛﺪ أن ﻋﺒﺎرة اﻟﺘﻘﺪم xﺑﺪﻻﻟﺔ Gtھﻲ x 1,57 10 0,63Gt : ﺛﻢ ﺑﺎﺳﺘﻌﻤﺎل ھﺬه اﻟﻌﻼﻗﺔ أﻣﻸ اﻟﺴﻄﺮ اﻟﺜﺎﻟﺚ ﻓﻲ اﻟﺠﺪول . .5ﻣﺜﻞ ﺑﯿﺎﻧﯿﺎ x f t و اﺳﺘﻨﺘﺞ ﻣﻨﮫ زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ . 3 ﯾﻌﻄﻰ ﺑـ A 4.1 10 ، OH 2 10 2 ، Na 5 10 3 : S .m 2 .mol 1 3
ﺗﻤﺮﯾﻦ 15 إن إﻣﺎھﺔ 2ـ ﻛﻠﻮرو2 ،ـ ﻣﯿﺜﯿﻞ ﺑﺮوﺑﺎن ھﻮ ﺗﻔﺎﻋﻞ ﺑﻄﺊ و ﺗﺎم . ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﻨﻤﺬج ﻟﻠﺘﺤﻮل ھﻲ :
CH 3 3 C Cl aq 2 H 2 Ol CH 3 3 C OH aq H 3 Oaq Cl aq ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 0أدﺧﻠﻨﺎ ﻛﻤﯿﺔ n0 3,7 10 3 molﻣﻦ 2ـﻜﻠﻮر2،ـ ﻣﯿﺜﯿﻞ ﺑﺮوﺑﺎن ﻓﻲ ﺑﯿﺸﺮ ﯾﺤﺘﻮي ﻋﻠﻰ 50mLﻣﻦ اﻟﻤﺎء اﻟﻤﻘﻄﺮ) ﻛﻤﯿﺔ زاﺋﺪة ( ﺛﻢ أدﺧﻠﻨﺎ ﻓﻲ اﻟﻤﺤﻠﻮل ﺧﻠﯿﺔ ﻗﯿﺎس اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ . ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 0وﺟﺪﻧﺎ اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ ﻟﻠﻤﺤﻠﻮل ، 0وﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 400 sوﺟﺪﻧﺎ اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ f 9,1ms / cm وﺑﻘﯿﺖ ﺛﺎﺑﺘﺔ ﺑﻌﺪ ذﻟﻚ. .1اﺷﺮح ﻟﻤﺎذا ﯾﻤﻜﻦ ﻣﺘﺎﺑﻌﺔ ھﺬا اﻟﺘﺤﻮل ﻋﻦ ﻃﺮﯾﻖ ﻗﯿﺎس اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ. .2أﻧﺸﺊ ﺟﺪوﻻ ﻟﺘﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ . .3ﺣﺪد ﻗﯿﻤﺔ اﻟﺘﻘﺪم اﻷﻋﻈﻤﻲ . .4ﺑﯿﻦ أﻧﮫ ﯾﻤﻜﻦ ﻛﺘﺎﺑﺔ اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ ﺑﺎﻟﺸﻜﻞ K.xt : ﺣﺪد اﻟﺜﺎﺑﺖ K ) Kﻟﯿﺲ ﺛﺎﺑﺖ اﻟﺨﻠﯿﺔ ( t .5ﺑﯿﻦ أﻧﮫ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ tﯾﻌﻄﻰ اﻟﺘﻘﺪم ﺑﺎﻟﻌﻼﻗﺔ .n0 f
. xt
.6أ /ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t1ﻛﺎﻧﺖ اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ ﻟﻠﻤﺰﯾﺞ ، 1 5,1ms / cmأﺣﺴﺐ اﻟﺘﻘﺪم . xt1 ب /اﺳﺘﻨﺘﺞ ﻛﺘﻠﺔ 2ـ ﻛﻠﻮر2 ،ـ ﻣﯿﺜﯿﻞ ﺑﺮوﺑﺎن ﻏﯿﺮ اﻟﻤﻤﯿﮭﺔ ﻋﻨﺪ ھﺬه اﻟﻠﺤﻈﺔ . ﯾﻌﻄﻰ M 92,5 g / mol :
24
ﺗﻤﺮﯾﻦ 16 ﻓﻲ ﻟﺤﻈﺔ ﻣﺨﺘﺎرة t 0ﻧﺴﻜـﺐ ﻓﻲ ﻣﺤﻠﻮل ﻣﺎﺋﻲ ﻟﮭﯿﺪروﻛﺴﯿﺪ اﻟﺼﻮدﯾﻮم ،ﻣﺤﻠﻮل ﻟﻤﺮﻛﺐ ، Aﻓﻜـﺎن ﺣﺠﻢ اﻟﻮﺳــــﻂ اﻟﺘﻔﺎﻋﻠﻲ V 100,0mlﺣﯿﺚ اﻟﺘﺮاﻛﯿــﺰاﻟﻤـﻮﻟﯿﺔ ﻟﻜـﻞ اﻷﻧﻮاع اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﯿﺔ ﻣﺘﺴﺎوﯾﺔ . C0 1,0 10 2 mol / L .1إذا ﻋﻠﻤﺖ أن اﻟﻤﺮﻛﺐ Aھﻮ إﯾﺜﺎﻧﻮات اﻹﯾﺜﯿﻞ ،ﺳﺎﺋﻞ ﻋﺪﯾﻢ اﻟﻠﻮن ،ﺻﯿﻐﺘﮫ اﻟﺠﺰﯾﺌﯿﺔ اﻟﻤﺠﻤﻠﺔ ھﻲ . C 4 H 8O2 : أ /أﻛﺘﺐ ﺻﯿﻐﺘﮫ ﻧﺼﻒ اﻟﻤﻔﺼﻠﺔ . ب /ﻣﺎ ھﻲ اﻟﻮﻇﯿﻔﺔ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﯿﺔ ﻟﮫ ؟ وﻣﺎ ھﻲ اﻟﻤﺠﻤﻮﻋﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﻤﯿﺰه ؟ .2ﻋﻨﺪ درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة اﻟﺜﺎﺑﺘﺔ ، 30 0 cﻧﻐﻤﺲ ﻓﻲ اﻟﻤﺰﯾﺞ ﻣﺴﺒﺎر ﺟﮭﺎز ﻗﯿﺎس اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ اﻟﺬي ﯾﺴﻤﺢ ﺑﻘﯿﺎس اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ ﻟﻠﻤﺤﻠﻮل ﻓﻲ ﻛﻞ ﻟﺤﻈﺔ. ﺗﻌﻄﻰ ﺑﻌﺾ اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت : t min
27
20
13
9
5
0
0.09
0.15
0.16
0.18
0.19
0.21
0.25
s.m 1
ﺣﯿﺚ t ﺗﻮاﻓﻖ ﻟﺤﻈﺔ ﻛﺒﯿﺮة ﯾﻔﺘﺮض ﻋﻨﺪھﺎ أن اﻟﺘﺤﻮل اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ﻗﺪ اﻧﺘﮭﻰ . ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﻨﻤﺬج ﻟﻠﺘﺤﻮل اﻟﻤﺪروس ھﻲ : Aaq Na aq OH aq Na aq B aq C 2 H 5 OH aq
أ /أﻛﺘﺐ اﻟﺼﯿﻐﺔ ﻧﺼﻒ اﻟﻤﻔﺼﻠﺔ ﻟﻠﻨﻮع اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ . B ب /ﻟﯿﻜﻦ xt ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ ، tأﻧﺠﺰ ﺟﺪوﻻ ﻟﺘﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ. ج /أذﻛﺮ اﻷﻧﻮاع اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﯿﺔ اﻟﻤﺴﺆوﻟﺔ ﻋﻦ ﻧﺎﻗﻠﯿﺔ اﻟﻤﺤﻠﻮل . د /ﻋﺒﺮ ﻋﻦ tﻗﯿﻤﺔ اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ ﻟﻠﻤﺤﻠﻮل ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ ، tﺑﺪﻻﻟﺔ C 0 ، V ، xt و اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺎت اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ اﻟﻤﻮﻟﯿﺔ اﻟﺸﺎردﯾﺔ. ــ اﺳﺘﻨﺘﺞ أﻧﮫ ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ t oو اﻟﻠﺤﻈﺔ اﻟﻨﮭﺎﺋﯿﺔ t ﺗﻜﻮن اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺎت اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ ھﻲ : B C0 ، 0 Na OH C0 Na
.3أ /ﺑﯿﻦ أن اﻟﺘﻘﺪم xt ﯾﻤﻜﻦ أن ﯾﺤﺴﺐ ﺑﺎﻟﻌﺒﺎرة :
0 t 1 0
. xt C 0V
ب /إن اﻟﻌﺒﺎرة 1ﺗﺴﻤﺢ ﺑﺤﺴﺎب اﻟﺘﻘﺪم xt ﻓﻲ ﻛﻞ ﻟﺤﻈﺔ ،ورﺳﻢ اﻟﺒﯿﺎن . x f t 25 ــ اﺟﻌﻞ ھﺬه اﻟﻌﺒﺎرة 1ﺑﺎﻟﺸﻜﻞ 1 4 t 2 : 16 ج /ﺑﺎﻻﺳﺘﻌﺎﻧﺔ ﺑﺠﺪول اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ ،و اﻟﻌﺒﺎرة ، 2 أرﺳﻢ اﻟﺒﯿﺎن . x f t
xt ﺣﯿﺚ xmmol ، s.m 1 :
د /أﻋﻂ ﻋﺒﺎرة اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ . ه /ﻛﯿﻒ ﺗﺘﻄﻮر ھﺬه اﻟﺴﺮﻋﺔ أﺛﻨﺎء اﻟﺘﺤﻮل اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ؟وﻣﺎ ھﻮ اﻟﻌﺎﻣﻞ اﻟﺤﺮﻛﻲ اﻟﻤﺆﺛﺮ ﻓﻲ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ؟ و /ﻋﺮف زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺛﻢ ﺣﺪد ﻗﯿﻤﺘﮫ ﺑﯿﺎﻧﯿﺎ . ي /ﻧﻌﯿﺪ ﻧﻔﺲ اﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﻋﻨﺪ درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة . 20 0 c ــ أرﺳﻢ ﻛﯿﻔﯿﺎ وﻋﻠﻰ ﻧﻔﺲ اﻟﺒﯿﺎن ﺷﻜﻞ اﻟﻤﻨﺤﻨﻰ اﻟﻤﻮاﻓﻖ ﻣﻊ اﻟﺘﺒﺮﯾﺮ.
25
ﺍﳊﻠﻮﻝ )ﺍﻟﻤﺘﺎﺑﻌﺔ ﺍﻟﺰﻣﻨﻴﺔ ﻟﺘﺤﻮﻝ ﻛﻴﻤﻴﺎﺋﻲ ﻓﻲ ﻭﺳﻂ ﻣﺎﺋﻲ(
26
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 1 .1اﻟﺜﻨﺎﺋﯿﺘﺎن Ox / Réd اﻟﺪاﺧﻠﺘﺎن ﻓﻲ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ھﻤﺎ MnO4 / Mn 2 :و . O2 / H 2 O2 .2ﻛﺘﺎﺑﺔ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﺤﺎدث :
5 H O
2 MnO4 aq 8 H aq 5é Mn 2 aq 4 H 2 Ol
2é
aq
O2 g 2 H
2 aq
2
2MnO4 aq 5 H 2 O2 aq 6 H aq 2 Mn 2 aq 5O2 g 8H 2 Ol
.3ﻧﻜﺸﻒ ﻋﻦ ﺣﺪوث اﻟﺘﻜﺎﻓﺆ :ﻋﻦ ﻃﺮﯾﻖ اﻟﻠﻮن اﻟﺒﻨﻔﺴﺠﻲ ﻟﺸﺎردة اﻟﺒﺮﻣﻨﻐﻨﺎت ـ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺤﺪ ﻗﺒﻞ اﻟﺘﻜﺎﻓﺆ ھﻮ ﺑﺮﻣﻨﻐﻨﺎت اﻟﺒﻮﺗﺎﺳﯿﻮم . ـ أﯾﺔ ﻗﻄﺮة زﯾﺎدة ﻣﻦ ﺑﺮﻣﻨﻐﻨﺎت اﻟﺒﻮﺗﺎﺳﯿﻮم ﯾﺴﺘﻘﺮ ﻟﻮﻧﮭﺎ . أي ﻋﻨﺪ اﻟﺘﻜﺎﻓﺆ ﯾﺴﺘﻘﺮ اﻟﻠﻮن اﻟﺒﻨﻔﺴﺠﻲ ﻟﺒﺮﻣﻨﻐﻨﺎت اﻟﺒﻮﺗﺎﺳﯿﻮم . .4ﺟﺪول ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ : 2MnO4 aq 5 H 2 O2 aq 6 H aq 2 Mn 2 aq 5O2 g 8H 2 Ol
اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ
ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة ﺑـ mol
زﯾﺎدة
0
0
زﯾﺎدة
5xE
2xE
n0 H
n0 H 6 x E
n 0 H 2 O 2
n0 H 2 O 2 5 x E
n0 MnO4 2 x E
n0 MnO4
.5اﻟﻌﻼﻗﺔ ﺑﯿﻦ : VE/ ، C / ، V ، C
n0 MnO4 xE 2 n H O n0 H 2 O2 5 x E 0 0 2 2 x E 5
ﻋﻨﺪ اﻟﺘﻜﺎﻓﺆ ﯾﻜﻮن : و
n0 MnO4 n H O أي 0 2 2 : 2 5 / / ﺣﯿﺚ n0 H 2 O2 C .V :و n0 MnO4 C .V E C / .VE/ C .V وﻣﻨﮫ : 2 5
.6ﺣﺴﺎب : C / E
n0 MnO4 2 x E 0
/
5 C .V ﻣﻦ اﻟﻌﻼﻗﺔ اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ : 2 V 5 0,13 15,8 C ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي : 2 25
C
C 0,21mol / l
27
اﻟﺘﻘﺪم
اﻟﺤﺎﻟﺔ اﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ
xE
ﻧﮭﺎﺋﯿﺔ
0
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 2 .1ﻧﺒﺮد اﻷﺟﺰاء ﻓﻲ اﻟﺠﻠﯿﺪ :ﻟﺘﻮﻗﯿﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ،و ﺑﺎﻟﺘﺎﻟﻲ اﻟﺘﻤﻜﻦ ﻣﻦ ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻛﻤﯿﺔ ﻣﺎدة اﻟﯿﻮد ﻓﻲ ﻛﻞ ﻟﺤﻈﺔ . .2اﻟﺜﻨﺎﺋﯿﺘﺎن Ox / Réd اﻟﺪاﺧﻠﺘﺎن ﻓﻲ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ھﻤﺎ S 2 O82 aq / SO42 aq :و . I 2 aq / I aq .3أ /اﻟﻨﻮع اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ اﻟﻤﺮﺟﻊ ھﻮ ، I aq :اﻟﺘﺒﺮﯾﺮ :ﻓﻘﺪ اﻟﻜﺘﺮوﻧﯿﻦ ﺧﻼل ھﺬا اﻟﺘﺤﻮل . ب /اﻟﻨﻮع اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ اﻟﻤﺆﻛﺴﺪ ھﻮ ، S 2 O82 aq :اﻟﺘﺒﺮﯾﺮ :اﻛﺘﺴﺐ اﻟﻜﺘﺮوﻧﯿﻦ ﺧﻼل ھﺬا اﻟﺘﺤﻮل . .4ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ أﻛﺴﺪة ـ إرﺟﺎع اﻟﺤﺎدث S 2 O82 aq 2 I aq 2 SO42 aq I 2 aq :
.5ﻛﻤﯿﺎت اﻟﻤﺎدة اﻻﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ ﻟﻠﻤﺘﻔﺎﻋﻼت : mol
3
C .V 1,5 10 0,5 7,5 10 n I C .V 0;5 C 0;5C 2
1
2 8
n0 S 2 O
1
2
2
2
0
2
.6ﺟﺪول ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ :
2 aq
I
2 4 aq
2 SO
aq
2I
S 2 O 82 aq
اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ
ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة ﺑـ mol
0,5C 2
0
0
x
2x
0,5C 2 2 x
xf
2x f
0,5C 2 2 x f
اﻟﺘﻘﺪم 7,5 10 3
0
اﻟﺤﺎﻟﺔ اﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ
7,5 10 3 x
x
اﻧﺘﻘﺎﻟﯿﺔ
7,5 10 3 x f
xf
ﻧﮭﺎﺋﯿﺔ
ﻧﻼﺣﻆ ﻣﻦ ﺟﺪول ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ nI 2 t xt :و ﻣﻦ ﺟﮭﺔ أﺧﺮى
nI 2 t
، I 2 أي أن I 2 و xt
V
ﯾﺘﻨﺎﺳﺒﺎن ﻃﺮدﯾﺎ و ﻣﻨﮫ :اﻟﺒﯿﺎن I 2 f t و اﻟﺒﯿﺎن xt g t ﯾﺘﻄﻮران ﺑﻨﻔﺲ اﻟﻄﺮﯾﻘﺔ ﻣﻊ اﻟﺰﻣﻦ . .7ﺣﺴﺎب اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ : t 25 min اﻟﺴﺮﻋﺔ ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 25 minھﻲ ﻣﯿﻞ اﻟﻤﻤﺎس Tﻓﻲ اﻟﻨﻘﻄﺔ اﻟﻤﻮاﻓﻘﺔ ﻟﮭﺬه اﻟﻠﺤﻈﺔ ،أي : ﻣﻦ اﻟﺒﯿﺎن ) ﺻﻔﺤﺔ : ( 29
v 10,5 10 2 mmol.l 1 . min 1
7,0 3,0mmol 54 15 min
,
.8اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ اﻟﻨﮭﺎﺋﻲ ﻟﺜﻨﺎﺋﻲ اﻟﯿﻮد : I 2 aq
I 6mmol / l
ﻣﻦ اﻟﺒﯿﺎن ) ﺻﻔﺤﺔ : ( 29
2 aq
ــ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺤﺪ ھﻮ :ﺷﻮارد اﻟﯿﻮد . I aq .9زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ : t1 / 2 ﺗﻌﺮﯾﻔﮫ :ھﻮ اﻟﺰﻣﻦ اﻟﺬي ﯾﺒﻠﻎ ﻓﯿﮫ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻧﺼﻒ ﺗﻘﺪﻣﮫ اﻟﻨﮭﺎﺋﻲ . ﻗﯿﻤﺘﮫ :ﻣﻦ اﻟﺒﯿﺎن ،اﻟﻠﺤﻈﺔ اﻟﻤﻮاﻓﻘﺔ ﻟـ
I 2 f 2
ھﻲ t1 / 2 17 min
.10ﺣﺴﺎب اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ C 2ﻟﻤﺤﻠﻮل ﯾﻮد اﻟﺒﻮﺗﺎﺳﯿﻮم : ﺑﻤﺎ أن I aq ھﻮ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺤﺪ ﻓﺈن 0,5C 2 2 x f 0 : وﻣﻨﮫ :
,
C 2 2, 4 10 2 mol / l
28
2 6.10 3 0,5
2x f 0,5
C2
v
T
I 2 mmol.L1
1
t min 10
0
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 3 .1ﺟﺪول اﻟﺘﻘﺪم اﻟﻤﻮاﻓﻖ : اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ
2 4 aq
2 SO
2 aq
I
S 2 O 82 aq
aq
2I
اﻟﺘﻘﺪم
ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة ﺑـ mmol 0
0
10
50
0
2x
x
10 x
50 2 x
x
2x f
xf
10 x f
50 2 x f
xf
اﻟﺤﺎﻟﺔ اﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ اﻧﺘﻘﺎﻟﯿﺔ ﻧﮭﺎﺋﯿﺔ
ــ ﻧﻼﺣﻆ :ﻣﻦ أﺟﻞ 50 2 x f 0 x f 25mmol و ﻣﻦ أﺟﻞ 10 x f 0 x f 10mmol
وﻣﻨﮫ ﺗﺮﻛﯿﺐ اﻟﻤﺰﯾﺞ ﻏﯿﺮ ﺳﺘﻮﻛﯿﻮﻣﺘﺮي . .2اﻟﺘﻌﺒﯿﺮ ﻋﻦ اﻟﺘﻘﺪم xt ﺑﺪﻻﻟﺔ nS 2 O82 ﻓﻲ اﯾﺔ ﻟﺤﻈﺔ : t ﻣﻦ ﺟﺪول اﻟﺘﻘﺪم ،ﻓﻲ اﯾﺔ ﻟﺤﻈﺔ nS 2 O82 10 xt x t 10 nS 2 O82 : t ــ ﻗﯿﻢ اﻟﺘﻘﺪم xt ﻓﻲ ﻣﺨﺘﻠﻒ اﻟﻠﺤﻈﺎت اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ : t 30
25
20
15
10
5
2,5
0
t min
5,6
5,1
4,6
3,85
2,95
1,7
1,0
0,0
xt mmol
.3رﺳﻢ اﻟﺒﯿﺎن : x f t ) ﻓﻲ اﻟﺼﻔﺤﺔ اﻟﻤﻮاﻟﯿﺔ
30
(
29
T1
T2
xmmol
1
t min 5
0
.4ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ : dx ﺗﻌﺮﯾﻔﮭﺎ :ھﻲ ﻣﻘﺪار ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺧﻼل اﻟﺰﻣﻦ dt
. v
ﻗﯿﻤﺘﮭﺎ :ـ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 0ھﻲ v 0,40mmol / min
,
وﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 20 minھﻲ v 0,12mmol / min
,
40 0,40 10 0 74 ) v ﻣﯿﻞ اﻟﻤﻤﺎس ( T2 0,12 40 15
) v ﻣﯿﻞ اﻟﻤﻤﺎس ( T1
ــ ﺗﻄﻮر ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ :ﺗﺘﻨﺎﻗﺺ ﻣﻊ ﻣﺮور اﻟﺰﻣﻦ .5ھﻞ ﯾﻨﺘﮭﻲ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 30 min؟ ﺑﻤﺎ أن x f 10mmolو ﻋﻨﺪ t 30 minﻛﺎن x 5,6mmolﻓﺈن : اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻟﻢ ﯾﻨﺘﮭﻲ ﺑﻌﺪ . ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 4 /Iأ( ﺟﺪول ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ : I 2 aq
0
x xf
2 4 aq
2 SO
aq
2I
2 8 aq
اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ
S 2O
ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة ﺑـ mmol 8,0 0 8,0 2 x 2x
4,0
0
4,0 x
x
8,0 2 x f
4,0 x f
xf
2x f
ﺣﯿﺚ n0 S 2 O82 C1 .V1 4,0 10 2 0,1 4,0mmol : 8,0 10 2 0,1 8,0mmol
C .V
2
2
30
n0 I
اﻟﺘﻘﺪم
اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻻﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ اﻻﻧﺘﻘﺎﻟﯿﺔ اﻟﻨﮭﺎﺋﯿﺔ
ب( ﻋﺒﺎرة S 2 O82 ﻓﻲ اﻟﻤﺰﯾﺞ ﺑﺪﻻﻟﺔ V2 ، V1 ، C1و : I 2
x I 2 .VT
ﻟﺪﯾﻨﺎ ﻣﻦ ﺟﺪول اﻟﺘﻘﺪم :
n0 S 2 O82 x C1 .V1 x VT VT
S O 2 8
2
VT V1 V2
S O VC.VV I
وﻣﻨﮫ :
1
2 8
1
2
2
2
1
ج( ﺣﺴﺎب ﻗﯿﻤﺔ S 2 O82 0ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ : t 0
S O 20mmol / L 2 8
C1 .V1 4,0 10 3 V1 V2 0,1 0,1
,
2
S O 2 8
2
/II أ( ﻧﺒﺮد اﻟﻌﯿﻨﺎت ﻣﺒﺎﺷﺮة ﺑﻌﺪ ﻓﺼﻠﮭﺎ ﻋﻦ اﻟﻤﺰﯾﺞ : ﻟﺘﻮﻗﯿﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻣﻦ أﺟﻞ اﻟﻤﺤﺎﻓﻈﺔ ﻋﻠﻰ ﻛﻤﯿﺔ ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﯿﻮد I 2ﻟﺤﻈﺔ أﺧﺬ اﻟﻌﯿﻨﺔ ،ﻷن ھﺬا اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺑﻄﺊ ﺟﺪا ﻓﻲ درﺟﺔ ﺣﺮارة ﻣﻨﺨﻔﻀﺔ . 2 2 ب( ﻛﺘﺎﺑﺔ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻹﺟﻤﺎﻟﯿﺔ ﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻷﻛﺴﺪة ـ إرﺟﺎع اﻟﺤﺎﺻﻞ ﺑﯿﻦ اﻟﺜﻨﺎﺋﯿﺘﯿﻦ S 4 O6 aq / S 2 O3 aq :و I 2 aq / I aq I 2 aq 2 S 2 O 32 aq 2 I aq S 4 O 62 aq V / ج( ﺗﺒﯿﺎن أن I 2 ﻋﻨﺪ ﻧﻘﻄﺔ اﻟﺘﻜﺎﻓﺆ ﯾﻌﻄﻰ ﺑﺎﻟﻌﺒﺎرة : V0
/
I 2 1 C 2
ــ ﺟﺪول اﻟﺘﻘﺪم ﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﻌﺎﯾﺮة : S 4 O 62 aq
aq
2I
2 3 aq
اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ
I 2 aq 2 S 2 O
ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة 0
0
C .V /
xE
2xE
C / .V / 2 x E
ﻋﻨﺪ ﻧﻘﻄﺔ اﻟﺘﻜﺎﻓﺆ ﯾﻜﻮن : /
.V / ﻣﻦ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺘﯿﻦ 1و : 2 2
xE
ﻧﮭﺎﺋﯿﺔ
I 2 .V0 I 2 .V0 xE
/
1 2
اﻟﺘﻘﺪم
اﻟﺤﺎﻟﺔ اﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ
… 0 ..
0
I 2 .V0 x E
C / .V / 2 x E 0 .....
I 2 .V0 C V / V0
وﻣﻨﮫ :
/
I 2 1 C 2
د( إﻛﻤﺎل ﺟﺪول اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت : /
ﻧﻜﻤﻞ ﺟﺪول اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت ﺑﺎﺳﺘﻌﻤﺎل اﻟﻌﻼﻗﺔ 0,75.V / :
.V
2
3
I 2 1 1,5 10
10 10
2
60
45
30
20
15
10
5
0
t min
16,7
15,3
13.1
10,4
8,7
6,7
4,0
0
V / mL
12,5
11.5
9,8
7,8
6,5
5,0
3,0
0
I 2 mmol / L
31
ه( رﺳﻢ اﻟﺒﯿﺎن : I 2 f t
T
I 2 mmol / L
2
t min
0
5
و( ﺣﺴﺎب اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 20 minﺑﯿﺎﻧﯿﺎ : 1 dx ﻟﺪﯾﻨﺎ : VT dt
d I 2 1 d I 2 VT d I 2 v ﺣﯿﺚ : dt VT dt dt
، v أي
ھﻲ ﻣﯿﻞ اﻟﻤﻤﺎس ﻓﻲ ﻟﺤﻈﺔ . t
اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ : t 20 minﻣﯿﻞ اﻟﻤﻤﺎس T
13,0 4,0 v 0,21 45,0 1,5
,
v 0,21mmol.L1 . min 1
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 5 .1ﻛﺘﺎﺑﺔ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﻨﻤﺬج ﻟﻠﺘﺤﻮل :
Zns Zn 2 2é
2 H 2é H 2 g Zns 2 H aq Zn 2 aq H 2 aq
.2ﺟﺪول ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ : H 2 aq
aq
2
Zn
aq
اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ
Zn s 2 H
ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة ﺑـ mol 0
0
x
x
x max
x max
2 10 2
اﻟﺘﻘﺪم 3,5 10
0
اﻟﺤﺎﻟﺔ اﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ
3,5 10 2 x
x
اﻧﺘﻘﺎﻟﯿﺔ
3,5 10 2 x max
xf
ﻧﮭﺎﺋﯿﺔ
2
2 10 2 2 x 2 10 2 2 x max
ﺣﯿﺚ n0 H C A .V A 0, 2 0,1 2,0 10 2 mol :
m 2,3 3,5 10 2 mol , M 65
ــ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺤﺪ : اﻟﻘﯿﻤﺔ اﻷﺻﻐﺮ ﻟـ xﻓﻲ ﺣﻞ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺘﯿﻦ 3,5 10 x 0 x 3,5 10 mol : 2
2
2,0 10 2 2 x 0 x 1,0 10 2 mol
ﺗﻮاﻓﻖ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺤﺪ . إذن اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺤﺪ ھﻮ :ﺣﻤﺾ ﻛﻠﻮر اﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ . 32
n0 Zn
: x وZn 2 ــ اﺳﺘﻨﺘﺎج اﻟﻌﻼﻗﺔ ﺑﯿﻦ
Zn 2
Zn Vx 0x,1 2
,
x
: ﻣﻦ ﺟﺪول ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ
10
: زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ.3 x max ھﻮ اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻼزم ﻟﺒﻠﻮغ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻧﺼﻒ ﺗﻘﺪﻣﮫ اﻷﻋﻈﻤﻲ: ﺗﻌﺮﯾﻔﮫ 2 Zn 2 max 100 x max x max 10mmol , 5mmol ﻣﻦ اﻟﺒﯿﺎن: ﻗﯿﻤﺘﮫ 10 10 2 x t1 / 2 4,5 min ﻓﺎﺻﻠﺘﮭﺎ، Zn 2 10 5 50mmol / L ﺗﻮاﻓﻖ ﻋﻠﻰ اﻟﺒﯿﺎن: max 2 t t f ، t t1 / 2 : ﺗﺮﻛﯿﺐ اﻟﻮﺳﻂ اﻟﺘﻔﺎﻋﻠﻲ ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺘﯿﻦ.4
.
Zn 50mmol / L
,
2
Zn
s
3 10 2 mol
2H
aq
Zn
2H
2
2,5 10 mol
2
aq
H
2 aq
0,5 10 2 mol
2
s
x 5mmol 0,5 10 2 mol
10 2 mol
Zn 100mmol / L Zn
aq
0,5 10 2 mol
Zn
2
aq
H
2
10 mol
0
x 10mmol 10 2 mol
,
: t1 / 2 ــ ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ : ﺗﺮﻛﯿﺐ اﻟﻮﺳﻂ
2
: t f ــ ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ : ﺗﺮﻛﯿﺐ اﻟﻮﺳﻂ
aq
10 2 mol
t t1 / 2 ، t 0 : ﺗﻌﯿﯿﻦ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺘﯿﻦ.5
T1
Zn mmol.L 2
1
T2
20 0
t min 5
T1 ﻣﯿﻞ اﻟﻤﻤﺎس: t 0 ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ
v
100 0,0 13,3mmol.L1 . min 1 7,5 0,0
, v 1,3 10 2 mol.L1 . min 1 T2 ﻣﯿﻞ اﻟﻤﻤﺎس: t1 / 2 ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ
v
100 12,0 8,8mmol.L1 . min 1 10 0,0
33
v 8,8 10 3 mol.L1 . min 1
6 ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ
: ﺟﺪول ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ.1
2 H 2 O 2 aq 2 H 2 O l O 2 g
اﻟﺤﺎﻟﺔ اﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ
اﻟﺘﻘﺪم 0
n 0 H 2 O 2
زﯾﺎدة
0
اﻧﺘﻘﺎﻟﯿﺔ
x
n 0 H 2 O 2 2 x
زﯾﺎدة
x
ﻧﮭﺎﺋﯿﺔ
xf
n0 H 2 O 2 2 x f
زﯾﺎدة
xf
n0 H 2 O2 H 2 O2 0 V S 8,0 10 2 0,5 4,0 10 2 mol : ﺣﯿﺚ
: VO ، VM ، VS ، H 2 O2 0 ﺑﺪﻻﻟﺔt ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔH 2 O2 ﻛﺘﺎﺑﺔ ﻋﺒﺎرة.2 nH 2 O2 n0 H 2 O2 2 x ھﻮH 2 O2 ﯾﻜﻮن ﻋﺪد ﻣﻮﻻتt ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ: ﻣﻦ ﺟﺪول اﻟﺘﻘﺪم 2
H 2 O2 nH 2 O2 n0 H 2 O2 2 x n0 H 2 O2 2 VS
VS
VS
x VS
,
x
VO2
: أي
VM
: وﻣﻨﮫ
H 2 O2 H 2 O2 0 2
VO2 VS .VM
: أ( إﻛﻤﺎل اﻟﺠﺪول.3
H 2 O2 8,0 10 2 2.
VO2 0,5 24
: ﻧﻜﻤﻞ اﻟﺠﺪول ﺑﺎﺳﺘﻌﻤﺎل اﻟﻌﻼﻗﺔ اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ
H 2 O2 8,0 10 2
VO2 6
t min
0
4
8
12
16
20
24
28
32
36
40
VO2 mL
0
60
114
162
204
234
253
276
288
294
300
H 2 O2 mol / L 10 2
8,0
7,0
6,1
5,3
4,6
4,1
3,8
3,4
3,2
3,1
3,0
: H 2 O2 f t ب( رﺳﻢ اﻟﻤﻨﺤﻨﻰ اﻟﺒﯿﺎﻧﻲ
H 2 O2 mol / L 10 2
1 0
t min 4
34
1 dx ج( ﻋﺒﺎرة اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ : VS dt
. v
د( ﺣﺴﺎب ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺘﯿﻦ : t 2 24 min ، t1 16 min x ﻟﺪﯾﻨﺎ ﻣﻦ اﻟﻌﻼﻗﺔ : VS
H 2 O2 H 2 O2 0 2 1 d H 2 O2 v . 2 dt
d H 2 O2 ﺣﯿﺚ أن : dt
,
d H 2 O2 1 dx 2. 2v dt VS dt
ﯾﻤﺜﻞ ﻣﯿﻞ اﻟﻤﻤﺎﺳﻔﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t
1 3,8 1 v1 اﻟﺴﺮﻋﺔ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ 10 2 6,7 10 4 mol.L1 . min 1 : t1 2 7,1 4 1 3,2 1 v2 اﻟﺴﺮﻋﺔ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ 10 2 4,2 10 4 mol.L1 . min 1 : t 2 2 9,5 4
ــ ﻛﯿﻔﯿﺔ ﺗﻐﯿﺮ ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ :ﻧﻼﺣﻆ أن اﻟﺴﺮﻋﺔ ﺗﺘﻨﺎﻗﺺ ﻣﻊ ﻣﺮور اﻟﺰﻣﻦ . x max ه( زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ t1 / 2ﺑﯿﺎﻧﯿﺎ :ﯾﻮاﻓﻖ 2 ﻟﺤﺴﺎب ﻗﯿﻤﺔ اﻟﺘﻘﺪم اﻷﻋﻈﻤﻲ ﻧﻀﻊ n0 H 2 O2 2 x max 0ﺣﯿﺚ n0 H 2 O2 4 10 2 mol : x max وﻣﻨﮫ x max 2 10 2 mol :و 10 2 mol 2
.
x n0 H 2 O2 2 max 2 2 ﺣﺴﺎب H O اﻟﻤﻮاﻓﻖ 2 4 10 2 10 4 10 2 mol / L : H 2 O2 2 2 VS 0,5 إذن و ﻣﻦ اﻟﺒﯿﺎن اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻤﻮاﻓﻖ ﻟﮭﺬه اﻟﻘﯿﻤﺔ ھﻮ t1 / 2 20 min :
.4ﺷﻜﻞ ﻣﻨﺤﻨﻰ ﺗﻐﯿﺮ H 2 O2 ﺑﺪﻻﻟﺔ اﻟﺰﻣﻦ ﻓﻲ اﻟﺪرﺟﺔ : / 35 0 C
H 2 O2 mol / L 10 2
/ 1
t min 4
اﻟﺘﺒﺮﯾﺮ :ﻣﻦ أﺟﻞ درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة / 35 0 C 12 0 Cﯾﺼﻞ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ إﻟﻰ ﻧﮭﺎﯾﺘﮫ ﻓﻲ ﻣﺪة أﻗﻞ ﻣﻦ اﻟﺴﺎﺑﻖ ﻷن اﻟﺤﺮارة ﻋﺎﻣﻞ ﻣﻨﺸﻂ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ . 35
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 7 .1أ( ﺣﺴﺎب اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ اﻟﺤﺠﻤﻲ ﻟﻠﻤﺎء اﻷﻛﺴﺠﯿﻨﻲ : 2 H 2 O2 aq 2 H 2 Ol O2 g
Vg n 0, 446 10 nO2 أي 0, 446mol / L : ﻟﺪﯾﻨﺎ 0,446mol : V 1 VM 22,4
وﻣﻨﮫ :
C H 2 O2 C 0,893mol / L
,
C O2
C H 2 O2 2C O2 2 0,893
ب( ــ ﻧﺴﻤﻲ ھﺬه اﻟﻌﻤﻠﯿﺔ ﺑـ :ﻋﻤﻠﯿﺔ اﻟﺘﻤﺪﯾﺪ . ــ اﺳﺘﻨﺘﺎج اﻟﺤﺠﻢ : V1 0,1C1 0,1 0,1 ﺑﺘﻄﺒﯿﻖ ﻗﺎﻧﻮن اﻟﺘﻤﺪﯾﺪ C.V1 C1 .0,1 :أي : C 0,893 V1 11,2 L
V1
.2أ( ﻛﺘﺎﺑﺔ ﻣﻌﺎدﻟﺔ ﺗﻔﺎﻋﻞ اﻷﻛﺴﺪة اﻹرﺟﺎﻋﯿﺔ :
2 MnO42 aq 8H aq 5é Mn 2 aq 4 H 2 Ol
5 H 2 O2 aq O2 g 2 H aq 2é
2MnO42 aq 5H 2 O2 aq 6 H aq 2Mn 2 aq 5O2 g 8 H 2 Ol
ب( اﺳﺘﻨﺘﺎج اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ اﻟﺤﺠﻤﻲ ﻟﻤﺤﻠﻮل اﻟﻤﺎء اﻷﻛﺴﺠﯿﻨﻲ اﻻﺑﺘﺪاﺋﻲ : C 0 ــ ﻋﻨﺪ اﻟﺘﻜﺎﻓﺆ : أي : ﺣﯿﺚ :
n0 MnO4 n H O 0 2 2 2 5 C2 VE C / V / 2 5 / V /اﻟﺤﺠﻢ اﻟﻤﻌﺎﯾﺮ C ،ﺗﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﺤﻠﻮل اﻟﻤﻤﺪد . 5 C .V 5 0,02 0,038 C/ 2 / E 0,95 10 1 mol / L 2 2 0,02 V اﻟﺤﺠﻤﻲ : C 0
اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ ــ اﻟﺘﻤﺪﯾﺪ C .V C 0 .V1 : ﺣﯿﺚ V 100mL :اﻟﺤﺠﻢ اﻟﻤﻤﺪد V1 11,2mLﺣﺠﻢ اﻟﻌﯿﻨﺔ /
C / .V 0,95 10 1 0,1 C0 0,85mol / L V1 0,0112 C 0 0,85mol.L1
وﻣﻨﮫ :ھﺬه اﻟﻨﺘﯿﺠﺔ اﻟﺘﺠﺮﯾﺒﯿﺔ ﻻ ﺗﺘﻮاﻓﻖ ﻣﻊ ﻣﺎ ﻛﺘﺐ ﻋﻠﻰ ﻣﻠﺼﻮﻗﺔ اﻟﻘﺎرورة
36
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 8 .1ﺟﺪول ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ :
اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ
Mg s 2 H 3 O aq 2 H 2 O l H 2 g Mg 2
ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة ﺑـ mol 0
0
x
x
/
xf
xf
/
اﻟﺘﻘﺪم 0,30
0,041
0
0,30 2 x
0,041 x
x
0,30 2 x f
0,041 x f
xf
ﺣﯿﺚ n0 H 3 O C .V 5,0 0,060 0,30mol :
اﻟﺤﺎﻟﺔ اﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ اﻧﺘﻘﺎﻟﯿﺔ ﻧﮭﺎﺋﯿﺔ
m 1,0 0,041mol M 24.3
,
n0 Mg
.2ﺟﺪول اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت : ﻹﻛﻤﺎل اﻟﺠﺪول ﻧﺴﺘﻌﻤﻞ اﻟﻌﻼﻗﺔ :
VH 2 24
VH 2 VM
x
8
7
6
5
4
3
2
1
0
t min
985
985
985
970
910
810
625
336
0
V H 2 mL
4,1
4,1
4,1
4,0
3,8
3,4
2,6
1,4
0
xmol 10 2
.3رﺳﻢ اﻟﻤﻨﺤﻨﻰ : x f t
T2
T1
xmol 10 2
0,5
t min 1
.4ــ ﺗﻌﯿﯿﻦ اﻟﺘﻘﺪم اﻟﻨﮭﺎﺋﻲ x fﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ : ﻣﻦ اﻟﺒﯿﺎن x f 4,1 10 mol ــ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺤﺪ : ﻟﺪﯾﻨﺎ ﻣﻦ ﺟﺪول اﻟﺘﻘﺪم 0,041 x 0 x 0,041mol : 2
0,30 2 x 0 x 0,15mol وﻣﻨﮫ :اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺤﺪ ھﻮ اﻟﻤﻐﻨﯿﺰﯾﻮم Mg
37
0
.5ﺣﺴﺎب ﺳﺮﻋﺔ ﺗﺸﻜﻞ ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺘﯿﻦ : t 3 min ، t 0 min : dn dx ﻟﺪﯾﻨﺎ : dt dt dx :ﻣﯿﻞ اﻟﻤﻤﺎس ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ ، tوﻣﻨﮫ : dt ــ ﺳﺮﻋﺔ ﺗﺸﻜﻞ ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ : t 0 min ﻣﯿﻞ اﻟﻤﻤﺎس T1 v
1,6 10 2 mol. min 1
,
v 1,6 10 2 mol. min 1
6,5 0,0 0,5 10 2 v 2,0 0,0
ــ ﺳﺮﻋﺔ ﺗﺸﻜﻞ ﺛﻨﺎﺋﻲ اﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ : t 3 min ﻣﯿﻞ اﻟﻤﻤﺎس T2 v 0,6 10 2 mol. min 1
0,6 10 2 mol. min 1
,
8,0 5,0 10 2 4,0 1,5
.6ﺗﻌﯿﯿﻦ زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ : t1 / 2 ــ ھﻮ اﻟﻤﺪة اﻟﺘﻲ ﯾﺒﻠﻎ ﻓﯿﮭﺎ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻧﺼﻒ ﺗﻘﺪﻣﮫ اﻟﻨﮭﺎﺋﻲ . xf
2 10 2 mol
ﻧﻘﺮأ ﻣﻦ اﻟﺒﯿﺎن :
4,1 10 2 0,02mol 2
,
2
xf 2
t1 / 2 1,5 min
.7ﺣﺴﺎب ﺗﺮﻛﯿﺰ ﺷﻮارد اﻟﮭﯿﺪروﻧﯿﻮم H 3 O ﻓﻲ اﻟﻮﺳﻂ اﻟﺘﻔﺎﻋﻠﻲ ﻋﻨﺪ اﻧﺘﮭﺎء اﻟﺘﺤﻮل اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ : f
ﻟﺪﯾﻨﺎ : ﺣﯿﺚ :
n H3 O
H O
f
3
V C.V 2 x f 0,30 2 4,1 10 2 0,218mol
f
nf H3 O
V 60mL 0,060 L وﻣﻨﮫ 3,63mol.L1 :
H O
f
3
0,218 3,63mol / L 0,060
,
38
H O
f
3
v
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 9 .1ﻛﺘﺎﺑﺔ اﻟﺜﻨﺎﺋﯿﺘﯿﻦ Ox / Réd اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻠﺘﯿﻦ : 5 H 2 O2 aq 2MnO ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﺤﻮل اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ 6 H aq 5O2 g 2 Mn aq 8H 2 Ol : أ( اﻟﺜﻨﺎﺋﯿﺘﺎن ھﻤﺎ MnO4 / Mn 2 :و O2 / H 2 O2 ب( اﻟﻤﻌﺎدﻟﺘﺎن اﻟﻨﺼﻔﯿﺘﺎن ﻟﻸﻛﺴﺪة ـ إرﺟﺎع ھﻤﺎ MnO4 aq 8H aq 5é Mn 2 aq 4 H 2Ol : 2
4 aq
O2 g 2 H aq 2é
H O
2 aq
2
.2أ( اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺤﺪ ﻗﺒﻞ اﻟﺘﻜﺎﻓﺆ :ھﻮ ﺑﺮﻣﻨﻐﻨﺎت اﻟﺒﻮﺗﺎﺳﯿﻮم . ب( ﻣﺆﺷﺮ اﻟﺘﻜﺎﻓﺆ :اﺳﺘﻘﺮار اﻟﻠﻮن اﻟﺒﻨﻔﺴﺠﻲ ﻟﺒﺮﻣﻨﻐﻨﺎت اﻟﺒﻮﺗﺎﺳﯿﻮم . .3ﺟﺪول ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ : 5 H 2 O2 aq 2MnO4 aq 6 H aq 5O2 g 2 Mn 2 aq 8H 2 Ol
اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ
ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة ﺑـ mol
زﯾﺎدة
0
0
زﯾﺎدة
2xE
5xE
n0 H
n0 MnO4
n0 H 6 x E
n0 MnO4 2 x E
اﻟﺘﻘﺪم n 0 H 2 O 2
0
اﻟﺤﺎﻟﺔ اﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ
n0 H 2 O 2 5 x E
xE
ﻧﮭﺎﺋﯿﺔ
اﻟﻌﻼﻗﺔ ﺑﯿﻦ ﻛﻤﯿﺔ ﻣﺎدة MnO4و ﻛﻤﯿﺔ ﻣﺎدة : H 2 O2
n0 MnO4 n0 MnO 2 x E 0 ـ ﻋﻨﺪ اﻟﺘﻜﺎﻓﺆ ﯾﻜﻮن ﻟﺪﯾﻨﺎ x E : 2 n H O n0 H 2 O2 5 x E 0 0 2 2 x E و 5 n0 MnO4 n H O أي 0 2 2 : 2 5 / / ﺣﯿﺚ n0 MnO4 C .V E ، n0 H 2 O2 C .V : 5 وﻣﻨﮫ n0 H 2 O2 n0 MnO4 : 2
4
.4إﯾﺠﺎد H 2 O2 ﺑﺪﻻﻟﺔ : VE ، V0 ، C1 ﻟﺪﯾﻨﺎ nH 2 O2 H 2 O2 .V0 :
n MnO4 C1 .VE
وﻣﻨﮫ H 2 O2 5 C1 .VE : V0
2
ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي H 2 O2 7,3 10 1 mol / L :
,
H 2 O2 5 0,2 14,6 10
2
.5ﻋﻨﺪ اﺳﺘﻌﻤﺎل وﺳﻂ ﻣﻌﺘﺪﻻ أو أﻗﻞ ﺣﻤﻮﺿﺔ : ــ ﯾﺘﺸﻜﻞ أﻛﺴﯿﺪ اﻟﻤﻨﻐﻨﯿﺰ MnO2ذي اﻟﻠﻮن اﻷﺳﻤﺮ اﻟﺪاﻛﻦ ،ﻣﻤﺎ ﯾﺠﻌﻞ ﻣﺸﺎھﺪة اﻟﻠﻮن اﻟﺒﻨﻔﺴﺠﻲ ﻏﯿﺮ ﻣﻤﻜﻨﺔ .
39
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 10 .1ﺟﺪول اﻟﺘﻘﺪم : Zn 2 aq H 2 aq
aq
اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ
Zn s 2 H
اﻟﺘﻘﺪم
0
0
2 10 2
1,54 10 2
0
اﻟﺤﺎﻟﺔ اﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ
ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة ﺑـ mol
x
x
2 10 2 2 x
1,54 10 2 x
x
اﻧﺘﻘﺎﻟﯿﺔ
xf
xf
2 10 2 2 x f
1,54 10 2 x f
xf
ﻧﮭﺎﺋﯿﺔ
m 1,0 1,54 10 2 mol M 65 C.V 5,0 10 1 0,040 2,0 10 2 mol
n0 Zn
ﺣﯿﺚ :
n0 H
ــ اﺳﺘﻨﺘﺎج اﻟﻌﻼﻗﺔ ﺑﯿﻦ اﻟﺘﻘﺪم xو ﺣﺠﻢ اﻟﻐﺎز اﻟﻤﻨﻄﻠﻖ : VH 2
VH 2
ﻟﺪﯾﻨﺎ :
25
VH 2 VM
x
.2إﻛﻤﺎل اﻟﺠﺪول :ﺑﺎﺳﺘﻌﻤﺎل اﻟﻌﻼﻗﺔ اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ t s
750
500
400
300
250
200
150
100
50
0
200
170
154
132
120
104
86
64
36
0
V H 2 mL
8,00
6,80
6,16
5,28
4,80
4,16
3,44
2,56
1,44
0
xmol 10 3
.3رﺳﻢ اﻟﺒﯿﺎن : x f t ﺳﻠﻢ اﻟﺮﺳﻢ ، 1cm 100s
1cm 1,0 10 3 mol
xmol 10 3
t s 0
.4ﺣﺴﺎب ﻗﯿﻤﺔ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺘﯿﻦ t 2 400s ، t1 100 s :
ﻓﻲ اﻟﺼﻔﺤﺔ اﻟﻤﻮاﻟﯿﺔ :
41
40
1 dx ــ ﻋﺒﺎرة اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ : V dt dx :ﻣﯿﻞ اﻟﻤﻤﺎس ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ . t dt
، v .ﺣﯿﺚ :
1 dx 1 6,5 1,0 10 3 v1 ـ ﻗﯿﻤﺔ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ 4,7 10 4 mol.L1 .s 1 : t1 100 s V dt 0,040 3,0 0,1 v1 4,7 10 4 mol.L1 .s 1
1 dx 1 ـ ﻗﯿﻤﺔ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ 8,0 4,0 10 3 2 10 4 mol.L1 .s 1 : t 400s 2 V dt 0,040 6,4 1,0 v 2 2 10 4 mol.L1 .s 1
ــ ﺗﻄﻮر اﻟﺴﺮﻋﺔ :ﺗﺘﻨﺎﻗﺺ ﻣﻊ ﻣﺮور اﻟﺰﻣﻦ . اﻟﺘﻌﻠﯿﻞ v 2 v1 : .5أ( ﺣﺴﺎب اﻟﺘﻘﺪم اﻻﻋﻈﻤﻲ : x max : ــ ﻣﻦ ﺟﺪول اﻟﺘﻘﺪم :
x max 10 2 mol
ــ اﺳﺘﻨﺘﺎج اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺤﺪ :اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺤﺪ ھﻮ ﺣﻤﺾ ﻛﻠﻮر اﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ . ب( زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ : t1 / 2 x max ــ ﺗﻌﺮﯾﻔﮫ :ھﻮ اﻟﻤﺪة اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﯾﺒﻠﻎ ﻓﯿﮭﺎ ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻧﺼﻒ ﻗﯿﻤﺔ ﺗﻘﺪﻣﮫ اﻷﻋﻈﻤﻲ 2 x max ــ ﻗﯿﻤﺘﮫ :ﻣﻦ اﻟﺒﯿﺎن ، t1 / 2 270sﺣﯿﺚ 5 10 3 mol : 2
.
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 11 .1ﻛﺘﺎﺑﺔ ﻣﻌﺎدﻟﺔ ﺗﻔﺎﻋﻞ اﻷﻛﺴﺪة اﻹرﺟﺎﻋﯿﺔ :
2 ClO aq 2 H aq 2é Cl aq H 2 Ol
4é
aq
2H O O 4 H 2 g
l
2
2ClO aq 2Cl aq O2 g
.2أ( ﺟﺪول ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ : 2ClO aq 2Cl aq O2 g
ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ
ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة 0
0
x
2x
xf
2x f
اﻟﺘﻘﺪم
n ClO x n ClO x
n0 ClO
0
f
0
41
0
اﻟﺤﺎﻟﺔ اﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ
x
اﻧﺘﻘﺎﻟﯿﺔ
xf
ﻧﮭﺎﺋﯿﺔ
v2
ب( ـ إﻛﻤﺎل ﺟﺪول اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت ﺑﺤﺴﺎب ﻗﯿﻢ ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ : x VO2 24
VO2
VM
x
t s
480
450
420
360
300
240
180
120
60
0
316
316
312
298
273
248
203
148
79
0
VO2 mL
13,2
13,2
13,0
12,4
11,4
10,3
8,5
6,2
3,3
0
xmmol
T2
T1
ـ رﺳﻢ اﻟﺒﯿﺎن : x f t
xmmol
2
t s 60
0
ج( ــ اﻟﺘﻘﺪم اﻷﻋﻈﻤﻲ . x max 13,2mmol : x max ــ اﺳﺘﻨﺘﺎج وﻣﻨﮫ :
0
n0 ClO : ClO V
0
، ClO ﺣﯿﺚ n0 ClO 2 x max 26,4mmol
0, 24mol / L
ClO
0
,
0,0264 0,11
ClO
0
د( زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ : t1 / 2ھﻮ اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻼزم ﻟﺒﻠﻮغ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻧﺼﻒ ﺗﻘﺪﻣﮫ اﻷﻋﻈﻤﻲ . x max ـ ﻧﻘﺮأ ﻋﻠﻰ اﻟﺒﯿﺎن اﻟﻘﯿﻤﺔ اﻟﻤﻮاﻓﻘﺔ ﻟـ 6,6mmol 2
،ﻧﺠﺪ . t1 / 2 126s :
dx ه( ـ إﺛﺒﺎت ﺻﺤﺔ اﻟﻌﻼﻗﺔ :ﻣﻦ ﺟﺪول اﻟﺘﻘﺪم ، nClO n0 ClO 2 xوﻣﻨﮫ dt
2
dnClO
dt 2 dx v . ـ ﺣﺴﺎب اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻹﺧﺘﻔﺎء ﺷﻮارد ClO ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺎت : t 5t1 / 2 ، t t1 / 2 ، t 0 VT dt 2 6,5 0 2 v1 . 1,13 ﻋﻨﺪ , v1 1,13mmol.s 1 .L1 : t 0 0,11 3,5 0 60 2 7 1 2 v2 . 0,73 , ﻋﻨﺪ v 2 0,73mmol.s 1 .L1 : t t1 / 2 0,11 5 0 60 ﻋﻨﺪ . v3 0 : t 5t1 / 2
ـ اﻟﻤﻼﺣﻈﺔ :ﻧﻼﺣﻆ أن اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻻﺧﺘﻔﺎء ClO ﺗﺘﻨﺎﻗﺺ ﻣﻊ ﻣﺮور اﻟﺰﻣﻦ إﻟﻰ أن ﺗﻨﻌﺪم . و( اﻟﺮﺳﻢ اﻟﻜﯿﻔﻲ ﻟﺸﻜﻞ اﻟﻤﻨﺤﻨﻰ x f t ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ ﻋﺪم وﺟﻮد ﻟﺸﻮارد Co 2ﻋﻠﻰ اﻟﺒﯿﺎن اﻟﺴﺎﺑﻖ . ـ اﻟﺘﺒﺮﯾﺮ :إن ﻋﺪم وﺟﻮد ﻟﺸﻮارد ) Co 2وﺳﯿﻂ ( ﯾﺠﻌﻞ ﺑﻠﻮغ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻟﺘﻘﺪﻣﮫ اﻷﻋﻈﻤﻲ ﻓﻲ ﻣﺪة زﻣﻨﯿﺔ أﻛﺒﺮ . 42
12 ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ : ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻛﻞ ﻣﻦ اﻟﻤﺆﻛﺴﺪ و اﻟﻤﺮﺟﻊ.1 . ھﻮ ﻓﺮد ﻛﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ﻣﺆھﻞ ﻻﻛﺘﺴﺎب إﻟﻜﺘﺮون أو أﻛﺜﺮ: ـ اﻟﻤﺆﻛﺴﺪ . ھﻮ ﻓﺮد ﻛﯿﻤﯿﺎﺋﻲ ﻣﺆھﻞ ﻟﻠﺘﺨﻠﻲ ﻋﻦ إﻟﻜﺘﺮون أو أﻛﺜﺮ: ـ اﻟﻤﺮﺟﻊ : ﻛﺘﺎﺑﺔ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺘﯿﻦ اﻟﻨﺼﻔﯿﺘﯿﻦ و ﻣﻌﺎدﻟﺔ ﺗﻔﺎﻋﻞ اﻷﻛﺴﺪة إرﺟﺎﻋﯿﺔ.2 . CO2 / H 2 C 2 O4 وMnO4 / Mn 2 : اﻟﺪاﺧﻠﺘﺎن ﻓﻲ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ھﻤﺎOx / Réd اﻟﺜﻨﺎﺋﯿﺘﺎن : ـ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﺤﺎدث
5 H C O
2 MnO4 aq 8 H aq 5é Mn 2 aq 4 H 2 Ol 2
2
4 aq
2CO 2 g 2 H aq 2é
2MnO4 aq 5 H 2 C 2 O4 aq 6 H aq 2 Mn 2 aq 10CO 2 g 8H 2 Ol
: ﺟﺪول ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ.2 2MnO4 aq 5 H 2 C 2 O4 aq 6 H aq 2 Mn 2 aq 10CO 2 g 8H 2 Ol
اﻟﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺤﺎﻟﺔ اﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ اﻧﺘﻘﺎﻟﯿﺔ ﻧﮭﺎﺋﯿﺔ
اﻟﺘﻘﺪم
ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة
n0 MnO4
n H 6 x n H 6 x
n 0 H 2 C 2 O 4
n0 H
n H C O 5 x n H C O 5 x n MnO 2 x n MnO C .V 0,2 0,05 0,01mol n0 MnO4 2 x 0
4
0
2
2
4
0
4
2
1
2
0
2x
10 x
/
2x f
10 x f
/
0
0
f
0
f
4
0
f
: ﺣﯿﺚ
1
n0 H 2 C 2 O4 C 2 .V2 0.6 0,050 0,03mol
: أ( ﺣﺴﺎب اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ اﻻﺑﺘﺪاﺋﻲ ﻓﻲ اﻟﻤﺰﯾﺞ.4
n0 MnO4 0,01 . MnO 0,1mol / L : MnO4 ــ ﻟـ VT 0,1 n H C O 0,03 . H 2 C 2 O4 0 0 2 2 4 0,3mol / L : H 2 C 2 O4 ــ ﻟـ VT 0,1
4 0
: ﻓﻲ اﻟﻤﺰﯾﺞ ﯾﻌﻄﻰ ﺑﺎﻟﻌﻼﻗﺔMn 2 ب( ﺗﺒﯿﺎن أن اﻟﺘﺮﻛﯿﺰ اﻟﻤﻮﻟﻲ ﻟﺸﻮارد
Mn C2 MnO 2
4
1
Mn V2 x ........1 : ﻟﺪﯾﻨﺎ ﻣﻦ ﺟﺪول اﻟﺘﻘﺪم 2 x C .V 2 x : و أﯾﻀﺎ MnO n MnO V V V 2
T
4
4
0
1
T
1
T
T
2 x C1 .V1 MnO4 : أي VT VT
C1 .V1 MnO4 : 1 و ﺑﺎﻟﺘﻌﻮﯾﺾ ﻓﻲ اﻟﻌﻼﻗﺔ VT C V Mn 2 1 1 MnO4 : وﻣﻨﮫ 2V1 C 1 MnO4 2
. VT 2V1 : ﺣﯿﺚ، Mn 2
Mn 2
43
ج( اﺳﺘﻨﺘﺎج اﻟﻌﻼﻗﺔ ﺑﯿﻦ ﺳﺮﻋﺔ اﺧﺘﻔﺎء ﺷﻮارد MnO4و ﺳﺮﻋﺔ ﺗﺸﻜﻞ ﺷﻮارد : Mn 2 ــ ﺳﺮﻋﺔ ﺗﺸﻜﻞ اﻟﺸﻮارد , nMn 2 2 x : Mn 2 dx أي : dt
dn Mn 2 v1 dt
v1 2
, nMn 2 C1V1 2 x
ــ ﺳﺮﻋﺔ اﺧﺘﻔﺎء ﺷﻮارد : MnO4
dn MnO4 dt
v2
dx أي : dt dn MnO4 dn Mn 2 وﻣﻨﮫ v1 v 2 :أو dt dt د( ﺣﺴﺎب اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﻤﺘﻮﺳﻄﺔ ﻟﺘﺸﻜﻞ ﺷﻮارد Mn 2ﺑﯿﻦ اﻟﻠﺤﻈﺘﯿﻦ t1 3 minو : t1 6 min v1 2
ﻟﺪﯾﻨﺎ : ــ ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ . n1 MnO 6 10 mol : t1 3 min وــ ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ . n2 MnO4 0,5 10 3 mol : t 2 6 min 3
4
n n 2 n1 0,5 6 10 3 اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﻤﺘﻮﺳﻄﺔ ﻻﺧﺘﻔﺎء : MnO4 t t 2 t1 63
vm
v m 1,8 10 3 mol. min 1
وﻣﻨﮫ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﻤﺘﻮﺳﻄﺔ ﻟﺘﺸﻜﻞ ﺷﻮارد Mn 2ﺑﯿﻦ اﻟﻠﺤﻈﺘﯿﻦ t1و : t 2 v m 1,8 10 3 mol. min 1
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 13 اﻟﻄﺮﯾﻘﺔ اﻷوﻟﻰ .1ﺟﺪول ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ : CaCO 3 S 2 H aq CO 2 g Ca 2 aq H 2 O l ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة ﺑـ mol
ﺑﻮﻓﺮة ﺑﻮﻓﺮة ﺑﻮﻓﺮة ﺣﯿﺚ :
0
0
2
اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻘﺪم
2
10
2 10
0
x
x
10 2 2 x
2 10 2 x
x
xf
xf
10 2 2 x f
2 10 2 x f
xf
m 2,0 2,0 10 2 mol M 100 C.V 1,0 10 1 0,1 1,0 10 2 mol
n0 CaCO3
.2اﻟﻌﻼﻗﺔ ﺑﯿﻦ nCOﻛﻤﯿﺔ ﻣﺎدة اﻟﻐﺎز اﻟﻤﻨﻄﻠﻖ و xﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ : ﻣﻦ ﺟﺪول اﻟﺘﻘﺪم 2
nCO2 x
44
n0 H
اﻟﺤﺎﻟﺔ اﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ اﻧﺘﻘﺎﻟﯿﺔ ﻧﮭﺎﺋﯿﺔ
.3إﻛﻤﺎل اﻟﺠﺪول اﻟﺴﺎﺑﻖ :ﺑﺘﻄﺒﯿﻖ ﻗﺎﻧﻮن اﻟﻐﺎز اﻟﻤﺜﺎﻟﻲ PV nRT PV nCO2 RT 2280 10 3 ، nCO2 أي x 0,92mmol : ﺣﺴﺎب اﻟﻘﯿﻤﺔ اﻷوﻟﻰ 0,92 10 3 mol : 8,31 298
nCO2
و ﺑﻨﻔﺲ اﻟﻄﺮﯾﻘﺔ ﻧﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ ﺑﺎﻗﻲ اﻟﻘﯿﻢ اﻟﻤﺪوﻧﺔ ﻓﻲ اﻟﺠﺪول : t s
100
60
20
7170
5560
2280
PCO2 Pa
2,89
2,24
0,92
nCO2 mmol
2,89
2,24
0,92
xmmol
.4ﺗﻤﺜﯿﻞ ﺑﯿﺎن اﻟﺪاﻟﺔ : x f t xmol 10 3
0,5
t s
اﻟﻄﺮﯾﻘﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ .1ﺣﺴﺎب ﻛﻤﯿﺔ ﻣﺎدة ﺷﻮارد اﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ ﻓﻲ ﻛﻞ ﻟﺤﻈﺔ n H H .V H 0,1 : ﺣﺴﺎب اﻟﻘﯿﻤﺔ اﻷوﻟﻰ ، n H 0,080 0,1 8,0 10 3 mol :أي n H 8,0mmol : وﺑﻨﻔﺲ اﻟﻄﺮﯾﻘﺔ ﻧﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ ﺑﺎﻗﻲ اﻟﻘﯿﻢ اﻟﻤﺪوﻧﺔ ﻓﻲ اﻟﺠﺪول :ﺻﻔﺤﺔ 33 .2اﻟﻌﺒﺎرة اﻟﺤﺮﻓﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﻌﻄﻲ n Hﺑﺪﻻﻟﺔ اﻟﺘﻘﺪم xوﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة n0ﻟﺸﻮارد : H
ﻣﻦ ﺟﺪول اﻟﺘﻘﺪم :
n H n0 2 x
n0 n H
.3ﺣﺴﺎب ﻗﯿﻤﺔ اﻟﺘﻘﺪم xﻓﻲ ﻛﻞ ﻟﺤﻈﺔ : 2 10 2 8,0 10 3 ، x أي x 1,0mmol : اﻟﻘﯿﻤﺔ اﻷوﻟﻰ 1,0 10 3 mol : 2 10 2 5,6 10 3 ، x أي x 2,2mmol : اﻟﻘﯿﻤﺔ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ 2,2 10 3 mol : 2 x
45
10
10 2 4,0 10 3 اﻟﻘﯿﻤﺔ اﻟﺜﺎﻟﺜﺔ 3,0 10 3 mol : 2
، x أي x 3,0mmol :
t s
100
60
20
0.040
0.056
0.080
H mol.L
4,0
5,6
8,0
nH mmol
3,0
2,2
1,0
xmmol
1
.4رﺳﻢ اﻟﺒﯿﺎن : x f t ﻋﻠﻰ ﻧﻔﺲ اﻟﺒﯿﺎن اﻟﺴﺎﺑﻖ . اﻻﺳﺘﻨﺘﺎج :ﻧﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ ﻧﻔﺲ ﻣﻘﺪار اﻟﺘﻘﺪم ﻓﻲ أي ﻟﺤﻈﺔ . .5ﺗﺤﺪﯾﺪ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺤﺪ : 2 2 ﻣﻦ ﺟﺪول اﻟﺘﻘﺪم ﻟﺪﯾﻨﺎ 2 10 x 0 x 2 10 mol : 10 2 2 x 0 x 0,5 10 2 mol
وﻣﻨﮫ ﻓﺈن H ھﻮ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺤﺪ . .6اﺳﺘﻨﺘﺎج زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ : t1 / 2 5 ﻟﺪﯾﻨﺎ 2,5mmol : 2
xf 2
،ﺑﺎﻹﺳﻘﺎط ﻧﺠﺪ
t1 / 2 70 s
.7ﺣﺴﺎب اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ ﻋﻨﺪ : t 50s 1 dx . ﻟﺪﯾﻨﺎ : V dt
v
1 dx 1 2,0 0,5 10 3 . ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي 3 10 4 mol.s 1 .L1 : V dt 0,1 5 10,0 0,0
v
v 3 10 4 mol .s 1 .L1
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 14 .1ــ اﺳﻢ اﻷﺳﺘﺮ اﻟﻤﺘﺸﻜﻞ :إﯾﺜﺎﻧﻮات اﻹﯾﺜﯿﻞ . ــ اﻟﺸﺎردة اﻟﺴﺎﻟﺒﺔ : A اﻹﯾﺜﺎﻧﻮات . CH 3COO .2ﯾﻤﻜﻦ ﻣﺘﺎﺑﻌﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺑﻮاﺳﻄﺔ ﻗﯿﺎس اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ ﻟﻮﺟﻮد ﺷﻮارد : ـ اﻟﺸﺎردة ، A ـ اﻟﺸﺎردة OH ــ اﻟﺸﺎردة اﻟﺘﻲ ﻻ ﺗﻐﯿﺮ اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ ﺧﻼل اﻟﺰﻣﻦ ھﻲ :اﻟﺸﺎردة ﻏﯿﺮ اﻟﻔﻌﺎﻟﺔ ، Na ﺣﯿﺚ ﯾﺒﻘﻰ ﺗﺮﻛﯿﺰھﺎ ﺛﺎﺑﺘﺎ أﺛﻨﺎء اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ . K .3أ /ﺣﺴﺎب اﻟﻨﺴﺒﺔ V
:
G0 ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ ، G0 K 0 : t 0أي : 0
K ﺣﯿﺚ G0 2,50ms :
n1 OH V Na
أي :
0 Na Na OH OH G0 n1 OH V Na 46
K
G0 K : وﻣﻨﮫ V n1 Na OH
K 2,50 10 3 : ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي V 1,0 10 3 5 10 3 2 10 2
K 100m 2 V
: ب( ﺟﺪول ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ CH 3COOC 2 H 5 aq OH aq CH 3COO aq C 2 H 5COOH aq
اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺤﺎﻟﺔ اﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ
اﻟﺘﻘﺪم
mol ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة ﺑـ
x
ﺑﺰﯾﺎدة
1,0 10 3
0
0
ﻧﮭﺎﺋﯿﺔ
x max
ﺑﺰﯾﺎدة
1,0 10 3 x max
x max
x max
x
nA
max
: ــ اﻟﺘﺄﻛﺪ ﻣﻦ ﻗﯿﻤﺔ اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ ﻓﻲ ﻧﮭﺎﯾﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ n1 ، nOH 0 : ﻓﻲ ﻧﮭﺎﯾﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﯾﻜﻮن
Na nV ، A nV
1
1
: أي
K .n1 Na A : ـ ﻗﯿﻤﺔ اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ ﻓﻲ ﻧﮭﺎﯾﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ V G f 100 10 3 5 10 3 4,1 10 3 0,91 10 3 S : ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي Gf
G f 0,91mS
: x 1,57 10 3 0,63.Gt : ھﻲGt ﺑﺪﻻﻟﺔx اﻟﺘﺄﻛﺪ ﻣﻦ أن ﻋﺒﺎرة اﻟﺘﻘﺪم.4 Gt K . t : t ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ Gt K OH OH A A Na Na : أي
n x n x Gt K 1 .OH . A 1 . Na V V V K Gt n1 x OH x. A n1 . Na V Na V 1 . .G : وﻣﻨﮫ x n1 OH K t A A OH OH 3 x 1,57 10 0,63.Gt : و ﺑﺎﻟﺘﻌﻮﯾﺾ ﻧﺠﺪ اﻟﻌﻼﻗﺔ
: ــ ﻣﻞء اﻟﺴﻄﺮ اﻟﺜﺎﻟﺚ ﻓﻲ اﻟﺠﺪول ﻧﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ اﻟﻤﺪوﻧﺔ ﻓﻲ اﻟﺴﻄﺮ اﻟﺜﺎﻟﺚ، x 1,57 10 0,63.Gt : ﺑﺎﺳﺘﻌﻤﺎل اﻟﻌﻼﻗﺔ ﻣﻦ اﻟﺠﺪول اﻟﺘﺎﻟﻲ 3
t min
0
5
9
13
20
27
ﻧﮭﺎﯾﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ
G mS
2.50
2.10
1.92
1.78
1.60
1.48
0.91
xmmol
0
0,25
0,36
0,45
0,56
0,64
1,00
( 47
48
) اﻟﺼﻔﺤﺔ اﻟﻤﻮاﻟﯿﺔx f t رﺳﻢ اﻟﺒﯿﺎن.5
ــ اﻟﺒﯿﺎن : x f t
xmmol
0,1
t s 2
x max ــ اﺳﺘﻨﺘﺎج زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ : t1 / 2ﯾﻮاﻓﻖ 2 x max 0,5 10 3 mmol , ﺣﯿﺚ 0,5mmol : 2 ﻧﻘﺮأ ﻋﻠﻰ اﻟﺒﯿﺎن t1 / 2 16 min :
x max 1,0 10 3 2 2
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 15 .1ﯾﻤﻜﻦ ﻣﺘﺎﺑﻌﺔ ھﺬا اﻟﺘﺤﻮل ﻋﻦ ﻃﺮﯾﻖ ﻗﯿﺎس اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ : ﻟﻮﺟﻮد اﻟﺸﻮارد ﻓﻲ اﻟﻤﺤﻠﻮل :ــ ﺷﺎردة اﻟﮭﯿﺪروﻧﯿﻮم . H 3 O ــ ﺷﺎردة اﻟﻜﻠﻮر . Cl .2ﺟﺪول ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ :
CH 3 C Cl aq 2 H 2 Ol CH 3 C OH aq H 3 Oaq Cl aq
اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ
ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة
اﻟﺘﻘﺪم
0
0
0
n0
اﻟﺤﺎﻟﺔ اﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ
x
x
x
/
n0 x
اﻧﺘﻘﺎﻟﯿﺔ
x max
x max
x max
/
n0 x max
ﻧﮭﺎﺋﯿﺔ
.3ﺗﺤﺪﯾﺪ ﻗﯿﻤﺔ اﻟﺘﻘﺪم اﻷﻋﻈﻤﻲ n0 x max 0 x max n0 3,7 10 3 mol :
.4ﻛﺘﺎﺑﺔ ﻋﺒﺎرة اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺔ اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ ﺑﺎﻟﺸﻜﻞ K. x :
ﻓﻲ اﻟﺼﻔﺤﺔ اﻟﻤﻮاﻟﯿﺔ :
49
48
0
H O Cl xVt : ــ ﻣﻦ ﺟﺪول ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻟﺪﯾﻨﺎ
3
H 3 O H O Cl Cl 3
K.xt
H O Cl K 3 V
,
t
t
H O Cl x x H O Cl 3 V 3 V V H O Cl K 3 V : K
, K 35 10 7.6 10 0,050 10 3 K 852S .m 2 .mol 1 3
xt
xt
t .n0 f
: وﻣﻨﮫ ــ ﺗﺤﺪﯾﺪ اﻟﺜﺎﺑﺖ
3
t .n0 : ﯾﻌﻄﻰ اﻟﺘﻘﺪم ﺑﺎﻟﻌﻼﻗﺔt ﻧﺒﯿﻦ أﻧﮫ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ.5 f t K .xt ..............1 f K .x f ..............2
،
x f n0
.xt : ﺣﯿﺚ
: وﻣﻨﮫ،
: t ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ : t f ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ
t x t x t : ﻧﺠﺪ2 ﻋﻠﻰ1 ﺑﻘﺴﻤﺔ f xf n0
: xt1 أ( ﺣﺴﺎب اﻟﺘﻘﺪم.6 xt1
1 .n0 , 1 5,1ms / cm f
xt1 2,07 10 3 mol
xt1
, f 9,1ms / cm : ﻟﺪﯾﻨﺎ 5,1 3,7 10 3 : ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي 9,1
: ـﻤﯿﺜﯿﻞ ﺑﺮوﺑﺎن ﻏﯿﺮ اﻟﻤﻤﯿﮭﺔ ﻋﻨﺪ ھﺬه اﻟﻠﺤﻈﺔ2،ـﻜﻠﻮر2 ب( اﺳﺘﻨﺘﺎج ﻛﺘﻠﺔ : t1 ــ ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة ﻏﯿﺮ اﻟﻤﻤﯿﮭﺔ ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ n n0 x t1 n 3,7 10 3 2,07 10 3 n 1,63 10 3 mol
: ــ اﻟﻜﺘﻠﺔ ﻏﯿﺮ اﻟﻤﻤﯿﮭﺔ ﻋﻨﺪ ھﺬه اﻟﻠﺤﻈﺔ n
m M
, m n.M m 1,63 10 3 92,5
m 0,15 g
49
: ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 16 /Iأ( ﻛﺘﺎﺑﺔ اﻟﺼﯿﻐﺔ ﻧﺼﻒ اﻟﻤﻔﺼﻠﺔ ﻟﻠﻤﺮﻛﺐ CH 3 COO C 2 H 5 : A
ب( اﻟﻮﻇﯿﻔﺔ اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﯿﮫ ﻟﮫ :أﺳﺘﯿﺮﯾﺔ ،اﻟﻤﺠﻤﻮﻋﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﻤﯿﺰه COO : /IIأ( ﻛﺘﺎﺑﺔ اﻟﺼﯿﻐﺔ ﻧﺼﻒ اﻟﻤﻔﺼﻠﺔ ﻟﻠﻨﻮع اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ CH 3 COO : B
ب( ﺟﺪول ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ : A aq OH aq B aq C 2 H 5 OH aq
ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺎدة mol
اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ
اﻟﺘﻘﺪم
اﻟﺤﺎﻟﺔ
0
0
n0
n0
0
اﻻﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ
x
x
n0 x
n0 x
x
اﻻﻧﺘﻘﺎﻟﯿﺔ
x max
x max
n0 x max
n0 x max
x max
اﻟﻨﮭﺎﺋﯿﺔ
ﺣﯿﺚ C 0V n0 :
ج( اﻷﻧﻮاع اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﯿﺔ اﻟﻤﺴﺆوﻟﺔ ﻋﻦ ﻧﺎﻗﻠﯿﺔ اﻟﻤﺤﻠﻮل ھﻲ . B ، OH ، Na : د( اﻟﺘﻌﺒﯿﺮ ﻋﻦ tﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ tﺑﺪﻻﻟﺔ C 0 ، V ، xt و اﻟﻨﺎﻗﻠﯿﺎت اﻟﻨﻮﻋﯿﺔ اﻟﻤﻮﻟﯿﺔ اﻟﺸﺎردﯾﺔ : ﻟﺪﯾﻨﺎ t Na Na OH OH B B :
x x أي t C 0 Na C 0 OH B : V V x وﻣﻨﮫ اﻟﻌﺒﺎرة اﻟﻄﻠﻮﺑﺔ t C 0 Na OH OH B : V ــ اﻻﺳﺘﻨﺘﺎج :ﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 0ﻛﺎن ، x 0ﺑﺎﻟﺘﻌﻮﯾﺾ ﻓﻲ اﻟﻌﺒﺎرة اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ : 0 C0 Nq OH
x n0 وﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ C 0 ، t V V B
،ﺑﺎﻟﺘﻌﻮﯾﺾ ﻓﻲ ﻧﻔﺲ اﻟﻌﺒﺎرة : C 0 Na
0 t /IIIأ( ﻧﺒﯿﻦ أن اﻟﺘﻘﺪم xt ﯾﻤﻜﻦ أن ﯾﺤﺴﺐ ﺑﺎﻟﻌﺒﺎرة : 0 ﻟﺪﯾﻨﺎ 1 0 t xt OH B : V و2 0 C 0 OH B :
xt C 0V
وﺑﻘﺴﻤﺔ اﻟﻌﺒﺎرة 1ﻋﻠﻰ 2 ﻃﺮف إﻟﻰ ﻃﺮف ،ﯾﻨﺘﺞ : 0 t t x t xt C 0V 0 0 C 0V 0 25 xt ب( ﺟﻌﻞ اﻟﻌﺒﺎرة 1ﺑﺎﻟﺸﻜﻞ 1 4 t : 16 ﻟﺪﯾﻨﺎ C 0V 1.0 10 2 0.1 10 3 mol ، 0.09s.m 1 ، 0 0.25s.m 1 :
وﺑﺎﻟﺘﻌﻮﯾﺾ ﻓﻲ اﻟﻌﺒﺎرة : 1 25 1 4 t mmol 16
50
xt
ج( رﺳﻢ اﻟﺒﯿﺎن ) x f t رﻗﻢ 1ﻓﻲ اﻟﻮرﻗﺔ اﻟﻤﻠﻤﺘﺮﯾﺔ (
27
20
13
9
5
0
t min
1.00
0.63
0.56
0.44
0.37
0.25
0
xmmol
xmmol
x max
1
x max 2
2
0,2
t min 1 dx د( ﻋﺒﺎرة اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ﻟﻠﺘﻔﺎﻋﻞ : V dt
v
4
0
ه( ﺗﻄﻮر اﻟﺴﺮﻋﺔ أﺛﻨﺎء اﻟﺘﺤﻮل اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ :ﻧﻼﺣﻆ أﻧﮫ ﻛﻠﻤﺎ ﯾﺰداد ﺗﻘﺪم اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﺗﺘﻨﺎﻗﺺ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺤﺠﻤﯿﺔ ) ﺗﻨﺎﻗﺺ ﻣﯿﻞ اﻟﻤﻤﺎس ﻛﻠﻤﺎ زاد اﻟﺰﻣﻦ إﻟﻰ أن ﯾﺼﺒﺢ اﻟﻤﯿﻞ ﻣﻌﺪوﻣﺎ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﺼﺒﺢ اﻟﻤﻤﺎس أﻓﻘﯿﺎ ( . ــ اﻟﻌﺎﻣﻞ اﻟﺤﺮﻛﻲ اﻟﻤﺆﺛﺮ ﻓﻲ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ :اﻟﺘﺮاﻛﯿﺰ اﻻﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ ﻟﻠﻤﺘﻔﺎﻋﻼت . و( زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ : t1 / 2اﻟﻤﺪة اﻟﻀﺮورﯾﺔ ﻻﺳﺘﮭﻼك ﻧﺼﻒ ﻛﻤﯿﺔ اﻟﻤﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﺤﺪ x max 2
. x
x max ــ ﺗﺤﺪﯾﺪ ﻗﯿﻤﺘﮫ ﺑﯿﺎﻧﯿﺎ 0,5mmol : 2
وﻣﻨﮫ . t1 / 2 16 min
ى( اﻟﺮﺳﻢ اﻟﻜﯿﻔﻲ ﻟﺸﻜﻞ اﻟﻤﻨﺤﻨﻰ اﻟﻤﻮاﻓﻖ ) رﻗﻢ 2 ﻓﻲ اﻟﻮرﻗﺔ اﻟﻤﻠﻤﺘﺮﯾﺔ ( . ــ اﻟﺘﺒﺮﯾﺮ :ﻛﻠﻤﺎ ﻛﺎن زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ أﻗﻞ ﺗﻜﻮن ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ ﻋﻨﺪ t 0أﻛﺒﺮ أي أن ﻛﻠﻤﺎ ﻛﺎﻧﺖ درﺟﺔ ﺣﺮارة اﻟﻤﺰﯾﺞ أﻛﺒﺮ ﻛﻠﻤﺎ ﻛﺎن اﻟﺘﺤـــﻮل أﺳﺮع ) درﺟﺔ اﻟﺤﺮارة ﻋﺎﻣﻞ ﺣﺮﻛﻲ ( .
51
ﺍﻟﻮﺣﺪﺓ ﺍﻟﺜﺎﻧﻴﺔ )ﺩﺭﺍﺳﺔ ﺗﺤﻮﻻﺕ ﻧﻮﻭﻳﺔ(
ﻣﺤﺘﻮﻯ ﺍﻟﻮﺣﺪﺓ
ﻣﻠﺨﺺ
ﺗﻤﺎﺭﻳﻦ ﻭﺣﻠﻮﻝ
52
ﳏﺘﻮﻯ ﺍﻟﻮﺣﺪﺓ دراﺳﺔ ﺗﺤﻮﻻت ﻧﻮوﯾﺔ /Iاﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ , :
,و اﻹﺻﺪار
.1اﻟﻨﻮاة :اﻻﺳﺘﻘﺮار و ﻋﺪم اﻻﺳﺘﻘﺮار .2ﻣﻌﺎدﻻت اﻟﺘﻔﻜﻚ :اﻧﺤﻔﺎظ اﻟﺸﺤﻨﺔ اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﯿﺔ و اﻧﺤﻔﺎظ ﻋﺪد اﻟﻨﻮﯾﺎت. .3اﻟﺘﻨﺎﻗﺺ ﻓﻲ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ : ــ اﻟﺘﻔﺴﯿﺮ ﺑﺎﻻﺣﺘﻤﺎل. ــ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﺿﻠﯿﺔ ﻟﻠﺘﻄﻮر.
ــ ﻗﺎﻧﻮن اﻟﺘﻨﺎﻗﺺ N 0 e t
.N
1 ــ ﺛﺎﺑﺖ اﻟﺘﻔﻜﻚ ، ﺛﺎﺑﺖ اﻟﺰﻣﻦ زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ t1 / 2 ln 2
،
.4اﻟﺒﯿﻜﺮال ﻛﻮﺣﺪة ﻗﯿﺎس اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ A
.5ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻓﻲ ﻣﺠﺎل اﻟﺘﺄرﯾﺦ و اﻟﻄﺐ. /IIاﻻﻧﺸﻄﺎر اﻟﻨﻮوي و اﻻﻧﺪﻣﺎج اﻟﻨﻮوي
.1اﻟﻌﻼﻗﺔ E mc2 .2اﻟﻨﻘﺺ اﻟﻜﺘﻠﻲ و ﻃﺎﻗﺔ اﻟﺮﺑﻂ اﻟﻨﻮوي .3ﻣﻨﺤﻨﻰ أﺳﺘﻮن .4ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻨﻮوي .5اﻟﺤﺼﯿﻠﺔ اﻟﻄﺎﻗﻮﯾﺔ .6ﻣﺒﺪأ اﻟﻤﻔﺎﻋﻞ اﻟﻨﻮوي
/IIIاﻟﻌﺎﻟﻢ ﺑﯿﻦ ﻣﻨﺎﻓﻊ و ﻣﺨﺎﻃﺮ اﻟﻨﺸﺎط اﻟﻨﻮوي
53
ﻣﻠﺨﺺ ﺍﻟﻮﺣﺪﺓ دراﺳﺔ ﺗﺤﻮﻻت ﻧﻮوﯾﺔ /Iاﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ , :
,و اﻹﺻﺪار
.1اﻟﻨﻮاة :اﻻﺳﺘﻘﺮار و ﻋﺪم اﻻﺳﺘﻘﺮار ــ ﻣﻦ ﺧﻼل ﻣﺨﻄﻂ ﺳﻮﻗﺮي اﻟﻤﺒﯿﻦ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ اﻟﻤﻘﺎﺑﻞ. ﻣﻼﺣﻈﺔ :ﻻ ﺗﻮﺟﺪ ﻧﻮاة ﻣﺴﺘﻘﺮة ﺑﻌﺪ Z 82
.2ﻣﻌﺎدﻻت اﻟﺘﻔﻜﻚ :اﻧﺤﻔﺎظ اﻟﺸﺤﻨﺔ اﻟﻜﮭﺮﺑﺎﺋﯿﺔ و اﻧﺤﻔﺎظ ﻋﺪد اﻟﻨﻮﯾﺎت
.3اﻟﺘﻨﺎﻗﺺ ﻓﻲ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ : dN t ــ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﺿﻠﯿﺔ ﻟﻠﺘﻄﻮر N t : dt t
) ، N N 0 eﻛﺬﻟﻚ .( A A0 e t ، m m 0 e t : ــ ﻗﺎﻧﻮن اﻟﺘﻨﺎﻗﺺ : ﯾﺪﻋﻰ Aﺑﺎﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ) .( A N ln 2 1 ، زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ ln 2 : ــ ﺛﺎﺑﺖ اﻟﺘﻔﻜﻚ ، :ﺛﺎﺑﺖ اﻟﺰﻣﻦ : .4اﻟﺒﯿﻜﺮال ﻛﻮﺣﺪة ﻗﯿﺎس اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ A
ــ اﻟﻨﺸﺎط Aﯾﻘﺎس ﺑﺎﻟﺒﻜﺮﯾﻞ . Bq ــ واﺣﺪ ﺑﻜﺮﯾﻞ ﯾﻌﺎدل ﺗﻨﺎﻗﺼﺎ واﺣﺪا ﻓﻲ اﻟﺜﺎﻧﯿﺔ .اﻟﻨﺸﺎط ھﻮ إذا ﻣﺘﺠﺎﻧﺲ ﻟﻌﻜﺲ اﻟﺰﻣﻦ .5ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻓﻲ ﻣﺠﺎل اﻟﺘﺄرﯾﺦ و اﻟﻄﺐ : ــ اﺳﺘﻌﻤﺎل اﻟﻌﻼﻗﺔ :
t1 / 2 At ln ln 2 A0
t 54
t1 / 2
1
A T
اﻟﻌﻼﻗﺎت اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ و اﻟﺒﯿﺎﻧﺎت اﻟﻤﻮاﻓﻘﺔ ﻟﮭﺎ اﻟﺒﯿﺎن اﻟﻤﻮاﻓﻖ
اﻟﻌﻼﻗﺔ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ N N 0 e t
* * أو : * أو :
t
m m0 e
t
A A0 e
A t * A0 A * أو ln 0 t : A
ln
ﻣﻼﺣﻈﺔ : ـ ﻣﯿﻞ اﻟﻤﺴﺘﻘﯿﻢ ﻓﻲ ھﺬه اﻟﺤﺎﻟﺔ ھﻮ :
* * أو ln m t ln m0 : * أو ln A t ln A0 : ﻣﻼﺣﻈﺔ : ـ ﻣﯿﻞ اﻟﻤﺴﺘﻘﯿﻢ ﻓﻲ ھﺬه اﻟﺤﺎﻟﺔ ھﻮ : ln N t ln N 0
N * e t N0
55
/IIاﻻﻧﺸﻄﺎر اﻟﻨﻮوي و اﻻﻧﺪﻣﺎج اﻟﻨﻮوي
.1اﻟﻌﻼﻗﺔ E mc2 : .2اﻟﻨﻘﺺ اﻟﻜﺘﻠﻲ و ﻃﺎﻗﺔ اﻟﺮﺑﻂ اﻟﻨﻮوي : ــ اﻟﻨﻘﺺ اﻟﻜﺘﻠﻲ m Z m p A Z m n m X : ــ ﻃﺎﻗﺔ اﻟﺮﺑﻂ اﻟﻨﻮوي : 2 * ﻃﺎﻗﺔ اﻟﺘﻤﺎﺳﻚ ) اﻟﺮﺑﻂ ( E l Z m p A Z m n m X .c : ) اﻟﻜﺘﻞ ﺗﻘﺪر ﺑـ kg و cm / s و .( E L joule أﻣﺎ ﻋﻨﺪ اﺳﺘﻌﻤﺎل اﻟﻌﻼﻗﺔ E l Z m p A Z m n m X 931 ,5 : ) اﻟﻜﺘﻞ ﺗﻘﺪر ﺑـ u و .( E L MeV El * ﻃﺎﻗﺔ اﻟﺘﻤﺎﺳﻚ ﻟﻜﻞ ﻧﻮﻛﻠﯿﻮن ) ﻧﻮﯾﺔ ( : A E ﻣﻼﺣﻈﺔ :ـ ﻛﻠﻤﺎ ﻛﺎن اﻟﻤﻘﺪار lﻛﺒﯿﺮ ﻛﺎﻧﺖ اﻟﻨﻮاة أﻛﺜﺮ اﺳﺘﻘﺮارا. A
ـ اﻟﻨﻮاة اﻻﺑﻦ أﻛﺜﺮ اﺳﺘﻘﺮارا ﻣﻦ اﻟﻨﻮاة اﻟﻤﺘﻔﻜﻜﺔ. .3ﻣﻨﺤﻨﻰ أﺳﺘﻮن ــ ﯾﺸﻤﻞ اﻷﻧﻮﯾﺔ اﻟﻄﺒﯿﻌﯿﺔ. ــ ﯾﻘﺎرن اﻻﺳﺘﻘﺮار ﻓﯿﻤﺎ ﺑﯿﻦ اﻷﻧﻮﯾﺔ.
.4ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻨﻮوي ــ اﻻﻧﺪﻣﺎج اﻟﻨﻮوي :ﯾﻤﻜﻦ ﻟﻨﻮاﺗﯿﻦ ﺧﻔﯿﻔﺘﯿﻦ أن ﺗﻨﺪﻣﺠﺎ ﻣﻜﻮﻧﺔ ﻧﻮاة واﺣﺪة ﻟﮭﺎ ﻃﺎﻗﺔ ارﺗﺒﺎط ﻟﻜﻞ ﻧﻮﻛﻠﯿﻮن أﻛﺒﺮ ﻣﻤﺎ ﻓﻲ اﻟﻨﻮاﺗﯿﻦ اﻟﻤﻨﺪﻣﺠﺘﯿﻦ. 2 3 4 1 ﻣﺜﺎل : 1 H 1 H 2 He 0 n ــ اﻻﻧﺸﻄﺎر اﻟﻨﻮوي :ﺗﺴﺘﻌﻤﻞ اﻟﻨﯿﻮﺗﺮوﻧﺎت ﻟﻘﺬف أﻧﻮﯾﺔ ﺛﻘﯿﻠﺔ ﻟﻠﺤﺼﻮل ﻋﻠﻰ أﻧﻮﯾﺔ ) ﺷﻈﺎﯾﺎ ( أﺧﻒ ﻣﻦ اﻟﻨﻮاة اﻟﻤﻨﺸﻄﺮة. 235 1 94 140 1 ﻣﺜﺎل : 92 U 0 n 38 Sr 54 Xe 2 0 n 56
E lib m i m f .c 2
ــ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﺤﺮرة ﻓﻲ ﺗﺤﻮل ﻧﻮوي : ﻛﻤﺎ ﯾﻤﻜﻦ اﻟﺘﻌﺒﯿﺮ ﻋﻦ Elibﺑﺪﻻﻟﺔ ﻃﺎﻗﺎت اﻟﺘﻤﺎﺳﻚ :
E lib E l f E l i
ﻣﻼﺣﻈﺔ :ﻻ ﯾﻤﻜﻦ ﺗﻄﺒﯿﻖ ھﺬه اﻟﻌﻼﻗﺔ ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ اﺣﺘﻮاء اﻟﺘﺤﻮل ﻋﻠﻰ اﻟﺠﺴﯿﻤﺎت . .5اﻟﺤﺼﯿﻠﺔ اﻟﻄﺎﻗﻮﯾﺔ
X 1 ZA22 X 2 ZA33 X 3 ZA44 X 4
ﻣﻦ أﺟﻞ اﻟﺘﺤﻮل اﻟﻄﺎﻗﻮي : ﯾﻤﻜﻦ ﺗﻤﺜﯿﻞ اﻟﺤﺼﯿﻠﺔ اﻟﻄﺎﻗﻮﯾﺔ ﻓﻲ اﻟﻤﺨﻄﻂ اﻟﺘﺎﻟﻲ :
A1 Z1
E
A1 A2 A3 A4 Z 1 Z 2 Z 3 Z 4 El X 1 El X 2
E l X 3 E L X 4
X 1 ZA22 X 2
X 3 ZA44 X 4
A3 Z3
A1 Z1
E
.6ﻣﺒﺪأ اﻟﻤﻔﺎﻋﻞ اﻟﻨﻮوي ) ﺑﺤﺚ (
/IIIاﻟﻌﺎﻟﻢ ﺑﯿﻦ ﻣﻨﺎﻓﻊ و ﻣﺨﺎﻃﺮ اﻟﻨﺸﺎط اﻟﻨﻮوي ) ﺻﻔﺤﺔ 90ـ اﻟﻜﺘﺎب اﻟﻤﻘﺮر ـ ( )أو أي ﻣﺮﺟﻊ آﺧﺮ (
57
ﺍﻟﺘﻤﺎﺭﻳﻦ )ﺩﺭﺍﺳﺔ ﺗﺤﻮﻻﺕ ﻧﻮﻭﻳﺔ(
58
ﺗﻤﺮﯾﻦ 1 اﻟﺸﻜﻞ ـ1ـ ﯾﻤﺜﻞ ﻣﺨﻄﻂ ﺳﻘﺮي ) ﻣﺨﻄﻂ .( N Z .1ﻣﺎذا ﻧﻘﺼﺪ ﺑﻮاد اﻹﺳﺘﻘﺮار ؟ .2ﻣﻦ ﺑﯿﻦ اﻟﻌﻨﺎﺻﺮ اﻟﻤﺒﯿﻨﺔ ﻓﻲ اﻟﺠﺪول اﻟﺘﺎﻟﻲ : اﻟﻜﺮﺑﻮن
اﻟﺒﻮر
C 6
B 5
اﻟﺒﯿﺮﯾﻠﯿﻮم اﻟﻠﯿﺜﯿﻮم Li 3
Be 4
N
اﻟﮭﯿﻠﯿﻮم
اﻹﺳﻢ
He 2
Z
X
ــ ﻣﺎھﻮ اﻟﻌﻨﺼﺮ اﻟﻨﻈﯿﺮ ﻟﻠﻌﻨﺼﺮ Xاﻟﻤﻤﺒﯿﻦ ﻓﻲ اﻟﻤﺨﻄﻂ ؟ .3ھﻞ اﻟﻨﻮاة ZA Xﻣﺴﺘﻘﺮة ؟ ﻋﻠﻞ . .4إذا ﻛﺎﻧﺖ اﻟﻨﻮاة ZA Xﻏﯿﺮ ﻣﺴﺘﻘﺮة ،أﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﻜﻚ ﻣﺒﯿﻨﺎ ﻧﻮع اﻟﻨﺸﺎط اﻟﺬي ﯾﺤﺪث ﻟﮭﺎ . A .5أﺣﺴﺐ ﻓﻲ ھﺬه اﻟﺤﺎﻟﺔ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﺤﺮرة ﻋﻦ ﺗﻔﻜﻚ اﻟﻨﻮاة . Z X ﺛﻢ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﺤﺮرة ﻋﻦ ﺗﻔﻜﻚ 0.1gﻣﻦ اﻷﻧﻮﯾﺔ . ZA X .6ﺑﯿﻦ ﻣﻊ اﻟﺘﻌﻠﯿﻞ أﻧﻮاع اﻟﻨﺸﺎﻃﺎت اﻹﺷﻌﺎﻋﯿﺔ اﻟﻤﻤﺜﻠﺔ ﺑﺄﺳﮭﻢ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ ـ2ـ . ﯾﻌﻄﻰ mBe 10,0113u ، mC 12,0000u :
واد اﻻﺳﺘﻘﺮار
2 2
Z
اﻟﺸﻜﻞ ـ1ـ Z
)(2
)(1
mB 10,0102u N A 6,023.10 23 mol 1
Z+ 1 Z Z- 1
)(3
اﻟﺸﻜﻞ ـ2ـ N
ﺗﻤﺮﯾﻦ 2
N
N+ 1
N-1
211ﺣﺴﺐ اﻟﻨﻤﻂ ) . اﻟﺠﺴﯿﻤﺎت ھﻲ أﻧﻮﯾﺔ اﻟﮭﯿﻠﯿﻮم .( 24 He ﺗﺘﻔﻜﻚ ﻧﻮاة اﻷﺳﺘﺎت 85 At 15 5 ﻟﺪﯾﻨﺎ ﻋﯿﻨﺔ ﻣﻦ 211 Atﻛﺘﻠﺘﮭﺎ m0 10 gﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ . t 0ﺗﺼﺪر ھﺬه اﻟﻌﯿﻨﺔ 2.7 10ﺟﺴﯿﻤﺎ ﻓﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ اﻷوﻟﻰ ﻣﻦ ﺑﺪء ﺗﻔﻜﻜﮭﺎ. ھﺬه ﻗﺎﺋﻤﺔ ﻟﺒﻌﺾ اﻷﻧﻮﯾﺔ : Pb
206 82
Bi
207 83
Po
210 84
Po
207 84
Pb
207 82
.1اﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﻜﻚ ﻣﺒﯿﻨﺎ ﻓﯿﮭﺎ اﻟﻨﻮاة اﻹﺑﻦ . Xﻋﯿﻦ ﻋﻠﻰ اﻟﻤﺨﻄﻂ ﻣﻮﻗﻊ . X . 211 .2اﺣﺴﺐ زﻣﻦ ﻧﺼﻒ ﻋﻤﺮ 85 At .3ﺗﺘﻔﻜﻚ اﻟﻨﻮاة Xﻓﺘﻌﻄﻲ ﻧﻮاة ) Yاﻧﻈﺮ ﻣﻮﻗﻌﮭﺎ ﻓﻲ اﻟﻤﺨﻄﻂ ( . ــ ﻣﺎ ھﻮ ﻧﻤﻂ ﺗﻔﻜﻚ X؟ .4ﻧﺄﺧﺬ ﻋﯿﻨﺔ ﻣﻦ اﻟﻨﻈﯿﺮ Xﻧﺸﺎﻃﮭﺎ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 0ھﻮ : A0 2.0 10 9 Bq ln 2 ، t / 4ﺣﯿﺚ ھﻮ اﻟﺜﺎﺑﺖ اﺣﺴﺐ ﻧﺸﺎﻃﮭﺎ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﻟﻠﻨﻈﯿﺮ . X 23 1 ﯾﻌﻄﻰ ﻋﺪد N A 6.023 10 mol : Avogadro
At
211 85
Y N
59
Z
ﺗﻤﺮﯾﻦ 3
ﻟﺪﯾﻨﺎ ﻋﯿﻨﺔ ﻣﻦ ﻧﻈﯿﺮ ﻣﺸﻊ ﻟﻠﯿﻮد I
131 53
ﻛﺘﻠﺘﮭﺎ . m 1g
.1أﻋﻂ ﺗﺮﻛﯿﺐ ﻧﻮاة ھﺬا اﻟﻨﻈﯿﺮ . .2ﺑﯿﻦ أن ﻋﺪد اﻷﻧﻮﯾﺔ ﻓﻲ اﻟﻌﯿﻨﺔ اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ ھﻮ . N 0 4,6 10 : .3إن ھﺬا اﻟﻨﻈﯿﺮ ﻟﮫ ﻧﺸﺎط إﺷﻌﺎﻋﻲ ــ ﻣﺎذا ﺗﻤﺜﻞ اﻟﺠﺴﯿﻤﺔ ؟ ــ اﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ ﺗﻔﻜﻚ اﻟﯿﻮد و ﺗﻌﺮف ﻋﻠﻰ اﻟﻨﻮاة اﻻﺑﻦ ﻣﻦ ﺑﯿﻦ ﻣﺎ ﯾﻠﻲ : 15
Cs
55
Xe
54
I
53
Sb
Te
52
51
ــ إذا ﻛﺎن زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ ﻟﮭﺬا اﻟﻨﻈﯿﺮ ، t 8 joursﻓﺎﺣﺴﺐ ﺛﺎﺑﺖ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﻟﮫ . ــ ﻣﻦ ﺑﯿﻦ اﻟﻤﻨﺤﻨﯿﺎت اﻟﺘﺎﻟﯿﺔ أﯾﮭﺎ ﯾﻮاﻓﻖ اﻟﻤﻨﺤﻨﻰ N f t ﻟﮭﺬا اﻟﻨﻈﯿﺮ ؟ ﺑﺮر. .4ﻣﺎ ھﻲ ﻗﯿﻤﺔ ﻧﺸﺎط ھﺬه اﻟﻌﯿﻨﺔ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 4h؟ N
N N0
t jours
)أ(
2
N N0
t jours
)ب(
1
N0
t jours
)ج(
ﺗﻤﺮﯾﻦ 4
اﻟﺒﻮﻟﻮﻧﯿﻮم ﻋﻨﺼﺮ ﻣﺸﻊ ،ﻧﺎدر اﻟﻮﺟﻮد ﻓﻲ اﻟﻄﺒﯿﻌﺔ ،رﻣﺰه اﻟﻜﯿﻤﯿﺎﺋﻲ Poورﻗﻤﮫ اﻟﺬري . 84 أﻛﺘﺸﻒ أول ﻣﺮة ﺳﻨﺔ 1898م ﻓﻲ أﺣﺪ اﻟﺨﺎﻣﺎت .ﻟﻌﻨﺼﺮ اﻟﺒﻮﻟﻮﻧﯿﻮم ﻋﺪة ﻧﻈﺎﺋﺮ ﻻ ﯾﻮﺟﺪ ﻣﻨﮭﺎ ﻓﻲ اﻟﻄﺒﯿﻌﺔ ﺳﻮى اﻟﺒﻮﻟﻮﻧﯿﻮم . 210ﯾﻌﺘﺒﺮ اﻟﺒﻮﻟﻮﻧﯿﻮم ﻣﺼﺪر ﻟﺠﺴﯿﻤﺎت ﻷن أﻏﻠﺐ ﻧﻈﺎﺋﺮه ﺗﺼﺪر أﺛﻨﺎء ﺗﻔﻜﻜﮭﺎ ھﺬه اﻟﺠﺴﯿﻤﺎت. .1ﻣﺎ اﻟﻤﻘﺼﻮد ﺑﺎﻟﻌﺒﺎرة : ب ـ ﻟﻠﻌﻨﺼﺮ ﻧﻈﺎﺋﺮ أ ـ ﻋﻨﺼﺮ ﻣﺸﻊ A .2ﯾﺘﻔﻜﻚ اﻟﺒﻮﻟﻮﻧﯿﻮم 210ﻣﻌﻄﯿﺎ ﺟﺴﯿﻤﺎت و ﻧﻮاة إﺑﻦ ھﻲ . Z Pb اﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﻨﻤﺬج ﻟﻠﺘﺤﻮل اﻟﻨﻮوي اﻟﺤﺎﺻﻞ ﻣﺤﺪدا ﻗﯿﻤﺔ ﻛﻞ ﻣﻦ . Z ، A .3إذا ﻋﻠﻤﺖ أن زﻣﻦ ﻧﺼﻒ ﺣﯿﺎة اﻟﺒﻮﻟﻮﻧﯿﻮم 210ھﻮ t1 / 2 138 jو أن ﻧﺸﺎط ﻋﯿﻨﺔ ﻣﻨﮫ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 0 ھﻮ ، A0 10 8 Bqاﺣﺴﺐ : أ /ﺛﺎﺑﺖ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ) ﺛﺎﺑﺖ اﻟﺘﻔﻜﻚ ( . ب N 0 /ﻋﺪد أﻧﻮﯾﺔ اﻟﺒﻮﻟﻮﻧﯿﻮم 210اﻟﻤﻮﺟﻮدة ﻓﻲ اﻟﻌﯿﻨﺔ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ . t 0 ج /اﻟﻤﺪة اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﯾﺼﺒﺢ ﻓﯿﮭﺎ ﻋﺪد أﻧﻮﯾﺔ اﻟﻌﯿﻨﺔ ﻣﺴﺎوﯾﺎ رﺑﻊ ﻣﺎ ﻛﺎن ﻋﻠﯿﮫ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 0
60
2
ﺗﻤﺮﯾﻦ 5
أﻋﻄﻰ ﻗﯿﺎس ﻧﺸﺎط اﻟﻜﺮﺑﻮن 14اﻟﻤﺘﻮاﺟﺪ ﻓﻲ ﺑﻘﺎﯾﺎ ﻋﻈﺎم ﻗﺪﯾﻤﺔ 110ﺗﻔﻜﻚ ﻓــﻲ اﻟﺴﺎﻋﺔ ﻟﻜﻞ ﻏﺮام ﻣﻦ اﻟﻜﺮﺑﻮن، ﺑﯿﻨﻤﺎ اﻟﻌﯿﻨﺔ اﻟﻤﺮﺟﻌﯿﺔ أﻋﻄﺖ ﻧﺸﺎط ﻗﺪر ﺑـ 13,6ﺗﻔﻜﻚ ﻓﻲ اﻟﺪﻗﯿﻘﺔ ﻟﻜﻞ ﻏﺮام ﻣﻦ اﻟﻜﺮﺑﻮن. .1أ( أﻛﺘﺐ ﺗﻌﺮﯾﻒ ﻛﻞ ﻣﻦ اﻟﻨﺸﺎط Aوزﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ . ب( أﻛﻤﻞ اﻟﺠﺪل اﻟﺘﺎﻟﻲ ﺑﺤﺴﺎب اﻟﻨﺸﺎط At ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺎت اﻟﻤﺪوﻧﺔ ﻓﻲ اﻟﺠﺪول اﻟﺘﺎﻟﻲ : 5t1 / 2
3t1 / 2
4t1 / 2
t1 / 2
2t1 / 2
0
t .......
At 10 2 Bq
ج( أرﺳﻢ اﻟﻤﻨﺤﻨﻰ اﻟﺬي ﯾﻌﻄﻲ اﻟﻨﺸﺎط Aﺑﺪﻻﻟﺔ اﻟﺰﻣﻦ أي ، A f t :ﺑﺎﺧﺘﯿﺎر اﻟﺴﻠﻢ : 3cm t1 / 2 ، 1cm 2.10 2 Bq .2ﻋﯿﻦ اﻧﻄﻼﻗﺎ ﻣﻦ اﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ،ﻋﻤﺮ اﻟﻌﯿﻨﺔ ﻋﻠﻤﺎ أن . t1 / 2 5570ans : .3ﺑﯿﻦ أن اﻟﻌﻤﺮ tﻟﻠﻌﯿﻨﺔ اﻟﻤﻘﺪر ﺑﺎﻟﺴﻨﻮات ﯾﻤﻜﻦ ﺣﺴﺎﺑﮫ ﻣﻦ اﻟﻌﻼﻗﺔ t 8035 ln A / A0 : .4أﺣﺴﺐ ﻋﺪد اﻷﻧﻮﯾﺔ اﻟﻤﺸﻌﺔ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ . t ﺗﻤﺮﯾﻦ 6
ﯾﻌﻄﻰ m p m n 1,66.10 27 kg :
ﻧﻮاة اﻟﺘﻮرﯾﻮم 22790Thﻧﻈﯿﺮ ﻣﺸﻊ ﻟﻌﻨﺼﺮ اﻟﺘﻮرﯾﻮم ،ﺗﻌﻄﻲ ﺧﻼل ﺗﻔﻜﻜﮭﺎ إﺷﻌﺎﻋﺎ . .1أﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ ﺗﻔﻜﻚ ھﺬه اﻟﻨﻮاة ﺛﻢ ﺣﺪد اﻟﻨﻮاة اﻟﻤﺘﻮﻟﺪة ﻣﻦ ﺧﻼل اﻟﺠﺪول أدﻧﺎه. ﯾﻮراﻧﯿﻮم U
ﺑﺮوﺗﺎﻛﺘﯿﻨﯿﻮم Pa
92
أﻛﺘﯿﻨﯿﻮم Ac
91
87
رادﯾﻮم Ra
ﻓﺮاﺳﯿﻮم Fr
88
87
.2أﺣﺴﺐ ﻋﺪد اﻷﻧﻮﯾﺔ اﻟﻨﺸﻄﺔ إﺷﻌﺎﻋﯿﺎ اﻹﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ N 0اﻟﻤﻮﺟﻮدة ﻓﻲ ﻋﯿﻨﺔ ﻣﻦ اﻟﺘﻮرﯾﻮم Th
227 90
ﻛﺘﻠﺘﮭﺎ . m0 10 3 mg
.3إذا ﻛﺎن N 0ﻋﺪد أﻧﻮﯾﺔ اﻟﺘﻮرﯾﻮم 22790Thاﻟﻨﺸﻄﺔ إﺷﻌﺎﻋﯿﺎ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 0ﻓﺈن Nھﻮ ﻋﺪد أﻧﻮﯾﺔ اﻟﺘﻮرﯾﻮم اﻟﻨﺸﻄﺔ إﺷﻌﺎﻋﯿﺎ و اﻟﻤﺘﺒﻘﯿﺔ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ . t N ﯾﻤﺜﻞ اﻟﺒﯿﺎن اﻟﻤﻘﺎﺑﻞ ﺗﻐﯿﺮات ln ﺑﺪﻻﻟﺔ اﻟﺰﻣﻦ . t N0
أ /أﻋﻂ ﻋﺒﺎرة ﻗﺎﻧﻮن اﻟﺘﻨﻨﺎﻗﺺ اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ . ب /أﻋﻂ ﺗﻌﺮﯾﻔﺎ ﻟﺰﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ . t1 / 2 ج /ﺣﺪد ﺛﺎﺑﺖ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﺛﻢ زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ. ﺳﻠﻢ اﻟﺮﺳﻢ :
0,198 4
t jours
61
N N0
ln
ﺗﻤﺮﯾﻦ 7
.1إن اﻟﻨﻈﯿﺮ U
238
ﻟﻠﯿﻮراﻧﯿﻮم ﯾﺸﻜﻞ اﻟﻤﻨﻄﻠﻖ ﻟﻠﻌﺎﺋﻠﺔ اﻹﺷﻌﺎﻋﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﺆدي إﻟﻰ ﻧﻈﯿﺮﻣﺴﺘﻘﺮﻣﻦ اﻟﺮﺻﺎص Pb
206 82
ﻣﻊ
ﻣﻼﺣﻈﺔ ﺗﻔﻜﻜﺎت ﻣﺘﺘﺎﺑﻌﺔ ﻟـ و . ﺑﺎﻓﺘﺮاض ﻋﺪم وﺟﻮد أي ﻣﻨﺘﻮج وﺳﯿﻄﻲ ،ﯾﻤﻜﻦ ﻛﺘﺎﺑﺔ اﻟﺤﺼﯿﻠﺔ وﻓﻖ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﺎﻟﯿﺔ : 238 92
U x y 206 82 Pb
ﻧﺮﻣﺰ ﻷﻧﻮﯾﺔ اﻟﯿﻮراﻧﯿﻮم ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 0ﺑــ N U 0و ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ tﺑــ ، NU t ﺣﯿﺚ ﻧﻔﺮض أن اﻟﻌﯿﻨﺔ ﻻ ﺗﺤﺘﻮي ﻓﻲ اﻟﺒﺪاﯾﺔ ﺳﻮى ﻋﻠﻰ أﻧﻮﯾﺔ اﻟﯿﻮراﻧﯿﻮم . أ /ﻋﯿﻦ xو . y ب /أﻛﺘﺐ ﻗﺎﻧﻮن اﻟﺘﻨﺎﻗﺺ اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ . ج /أﺛﺒﺖ أن اﻟﺰﻣﻦ اﻟﺬي ﯾﻜﻮن ﻓﯿﮫ ﻋﺪد اﻷﻧﻮﯾﺔ اﻟﻤﺘﺒﻘﯿﺔ N N 0 / 16ھﻮ . t 4 t 1 2
د /ﺑﯿﻦ أن ﻋﺪد أﻧﻮﯾﺔ اﻟﺮﺻﺎص اﻟﻤﺘﺸﻜﻠﺔ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ tﯾﻤﻜﻦ ﺣﺴﺎﺑﮭﺎ ﻣﻦ اﻟﻌﻼﻗﺔ :
N U 0 1 e t
t
pb
N
: N pbﻋﺪد أﻧﻮﯾﺔ اﻟﺮﺻﺎص ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ . t .2ﺗﺸﺘﻐﻞ ﻣﺤﺮﻛﺎت إﺣﺪى اﻟﻐﻮاﺻﺎت اﻟﻨﻮوﯾﺔ ﺑﺎﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﺎﺷﺌﺔ ﻋﻦ اﻟﺘﺤﻮل اﻟﻤﻨﻤﺬج ﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﯿﻮراﻧﯿﻮم اﻟﻤﻌﺒﺮﻋﻨﮫ ﺑﺎﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ. أ /أﺣﺴﺐ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﺘﺤﺮرة ﻣﻦ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﺴﺎﺑﻖ . ب /أﺣﺴﺐ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ إﻧﺸﻄﺎر ﻛﺘﻠﺔ ﻗﺪرھﺎ m 1gﻣﻦ اﻟﯿﻮراﻧﯿﻮم . ج /أﺣﺴﺐ ﻛﺘﻠﺔ اﻟﯿﻮراﻧﯿﻮم اﻟﻤﺴﺘﮭﻠﻜﺔ ﺧﻼل 30ﯾﻮﻣﺎ ﻣﻦ ﺗﻨﻘﻞ اﻟﻐﻮاﺻﺔ ﻋﻠﻤﺎ أن ﻣﺤﺮﻛﺎﺗﮭﺎ ﻟﮭﺎ اﺳﺘﻄﺎﻋﺔ ﺗﺤﻮﯾﻞ ﻗﺪرھﺎ . P 25.10 6 W ﯾﻌﻄﻰ : mHe 4.0015u ، m pb 205.9295u ، mU 238.0003u ، 1MeV 1.6 x10 13 j ، N A 6.023.10 23 mol 1 ، me 0.00054u 1u 931.5MeV / C 2 ﺗﻤﺮﯾﻦ 8 108ﻋﻨﺼﺮ ﻣﺸﻊ وﯾﺒﺚ . ﻧﻮاة اﻟﻔﻀﺔ 47 Ag .1أﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﻜﻚ ﻋﻠﻤﺎ أن اﻟﻨﻮاة اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ھﻲ اﻟﻜﺎدﻣﯿﻮم . 48 Cd .2ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t 0ﻧﺘﻮﻓﺮ ﻋﻠﻰ ﻋﯿﻨﺔ ﻣﻦ اﻟﻔﻀﺔ ﺗﺤﺘﻮي ﻋﻠﻰ N 0ﻧﻮﯾﺔ .ﻟﺘﻜﻦ Nﻋﺪد اﻟﻨﻮﯾﺎت اﻟﻤﺘﺒﻘﯿﺔ ﻓﻲ ﻟﺤﻈﺔ ﻣﻌﯿﻨﺔ . t أ /ﻋﺒﺮ ﻋﻦ Nﺑﺪﻻﻟﺔ N 0وﺛﺎﺑﺖ اﻹﺷﻌﺎع و اﻟﺰﻣﻦ . t ب /ﻋﺮف زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ t1 / 2ﺛﻢ أوﺟﺪ اﻟﻌﻼﻗﺔ ﺑﯿﻨﮫ و . ج /ﺑﺎﺳﺘﻌﻤﺎل اﻟﺘﺤﻠﯿﻞ اﻟﺒﻌﺪي أوﺟﺪ وﺣﺪة . .3ﻧﺮﯾﺪ إﯾﺠﺎد ﺗﺠﺮﯾﺒﯿﺎ t1 / 2ﻟﺬﻟﻚ ﻧﻘﯿﺲ ﻋﺪد اﻟﺘﻔﻜﻜﺎت n1ﻓﻲ ﻛﻞ زﻣﻦ ﻗﺪره . t 0,50sﻧﻜﺮر اﻟﻘﯿﺎﺳﺎت ﻋﺪة ﻣﺮات. اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ اﻟﻤﺘﺤﺼﻞ ﻋﻠﯿﮭﺎ ﻣﻜﻨﺘﻨﺎ ﻣﻦ رﺳﻢ ln n1 اﻟﺒﯿﺎن ln n1 f t اﻟﻤﺒﯿﻦ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ اﻟﻤﻘﺎﺑﻞ. 6,40 أ /إذا ﻋﻠﻤﺖ أن اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ Aﻟﻌﯿﻨﺔ اﻟﻔﻀﺔ Ag dN ﯾﻌﻄﻰ ﺑﺎﻟﻌﻼﻗﺔ : dt n ب /إذا ﻋﻠﻤﺖ أن . A t
، A ﺑﯿﻦ أن . A N
5,95 5,55
أوﺟﺪ اﻟﻌﻼﻗﺔ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ ﺑﯿﻦ ln n1 و . t ، N 0 t ، ج /اﺳﺘﻨﺘﺞ ﻣﻦ ﻛﻞ ﻣﺎ ﺳﺒﻖ و ﺑﺎﺳﺘﻌﻤﺎل اﻟﺒﯿﺎن ﻗﯿﻤﺘﻲ t1 / 2و . N 0 t s 62
200
100
ﺗﻤﺮﯾﻦ 9 ﺗﻘﺬف ﻋﯿﻨﺔ ﻣﻦ ﻧﻈﯿﺮ اﻟﻜﻠﻮر 1735 Clاﻟﻤﺴﺘﻘﺮ ) ﻏﯿﺮ اﻟﻤﺸﻊ ( ﺑﺎﻟﻨﯿﺘﺮوﻧﺎت .ﺗﻠﺘﻘﻂ اﻟﻨﻮاة 1735 Clﻧﯿﺘﺮوﻧﺎت ﻟﺘﺘﺤﻮل إﻟﻰ ﻧﻮاة ﻣﺸﻌﺔ ZA Xﺗﻮﺟﺪ ﺿﻤﻦ ﻗﺎﺋﻤﺔ اﻷﻧﻮﯾﺔ اﻟﻤﺪوﻧﺔ ﻓﻲ اﻟﺠﺪول أدﻧﺎه : N
13 7
594
F
18 9
6740
Si
31 14
Cl
9430
39 17
3300
Cl
اﻟﻨﻮاة
38 17
زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ t1 / 2 s :
2240
N t N0
ﺳﻤﺤﺖ ﻣﺘﺎﺑﻌﺔ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﻟﻌﯿﻨﺔ ﻣﻦ ZA Xﺑﺮﺳﻢ اﻟﻤﻨﺤﻨﻰ N t f t N0
اﻟﻤﻮﺿﺢ ﺑﺎﻟﺸﻜﻞ ـ1ـ 1
ﺣﯿﺚ N 0 :ﻋﺪد اﻻﻧﻮﯾﺔ اﻟﻤﺸﻌﺔ اﻟﻤﻮﺟﻮدة ﻓﻲ اﻟﻌﯿﻨﺔ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ .t 0 N t ﻋﺪد اﻻﻧﻮﯾﺔ اﻟﻤﺸﻌﺔ اﻟﻤﻮﺟﻮدة ﻓﻲ اﻟﻌﯿﻨﺔ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ t .1أ /ﻋﺮف زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ . t1 / 2 A ب /ﻋﯿﻦ ﻗﯿﻤﺔ زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ ﻟﻠﻨﻮاة Z Xﺑﯿﺎﻧﯿﺎ . t s .2أ /أوﺟﺪ اﻟﻌﺒﺎرة اﻟﺤﺮﻓﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﺮﺑﻂ t1 / 2 ﺑﺜﺎﺑﺖ اﻟﺘﻔﻜﻚ . ب /أﺣﺴﺐ ﻗﯿﻤﺔ ﺛﺎﺑﺖ اﻟﺘﻔﻜﻚ ﻟﻠﻨﻮاة . ZA X .3ﺑﺎﻻﻋﺘﻤﺎد ﻋﻠﻰ اﻟﻨﺘﺎﺋﺞ اﻟﻤﺘﺤﺼﻞ ﻋﻠﯿﮭﺎ و اﻟﻘﺎﺋﻤﺔ اﻟﻤﻮﺟﻮدة ﻓﻲ اﻟﺠﺪول ﻋﯿﻦ اﻟﻨﻮاة . ZA X .4أﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﻨﻤﺬج ﻟﺘﺤﻮل اﻟﻨﻮاة 1735 Clإﻟﻰ اﻟﻨﻮاة . ZA X .5أﺣﺴﺐ ﺑﺎﻹﻟﻜﺘﺮون ﻓﻮﻟﻂ و اﻟﻤﯿﻐﺎ إﻟﻜﺘﺮون ﻓﻮﻟﻂ : ب /ﻃﺎﻗﺔ اﻟﺮﺑﻂ ﻟﻜﻞ ﻧﻮﯾﺔ . أ /ﻃﺎﻗﺔ اﻟﺮﺑﻂ ﻟﻠﻨﻮاة . ZA X
ﯾﻌﻄﻰ :
وﺣﺪة اﻟﻜﺘﻞ اﻟﺬرﯾﺔ
1u 1.66.10 27 kg
ﻛﺘﻠﺔ اﻟﺒﺮوﺗﻮن ﻛﺘﻠﺔ اﻟﻨﯿﺘﺮون
m P 1.00728u
ﻛﺘﻠﺔ ﻧﻮاة ﺗﻤﺮﯾﻦ 10
X
10 3
mn 1.00866u
m X 37.96011u
A Z
C 3 10 8 m / s
ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻓﻲ اﻟﻔﺮاغ 1اﻟﻜﺘﺮون ـ ﻓﻮﻟﻂ
اﻟﺒﻮﻟﻮﻧﯿﻮم Poﻋﻨﺼﺮ ﻣﻌﺪﻧﻲ ﻣﺸﻊ ﻟﺠﺴﻢ He
4 2
joule
19
1eV 1.6 10
A Z
4 2
Po X He
210
.1أ /ﻣﺎ ھﻲ ﻗﻮاﻧﯿﻦ اﻹﻧﺤﻔﺎظ اﻟﻤﻌﺘﻤﺪة ﻟﻤﻮازﻧﺔ ﺗﻔﺎﻋﻞ اﻟﺘﻔﻜﻚ ؟ ب /ﻣﻦ ﺑﯿﻦ أﻧﻮﯾﺔ اﻟﻌﻨﺎﺻﺮ اﻟﺘﺎﻟﯿﺔ ﻣﺎھﻲ اﻟﻨﻮاة ZA Xاﻟﻤﺘﺸﻜﻠﺔ ؟ اﻟﺮﻣﺰ اﻟﻌﺪد اﻟﺬري
Th
Pb
Bi
Po
At
81
82
83
84
85
ج /أﺣﺴﺐ ﺑﺎﻟﺠﻮل و ﺑﺎﻟـ MeVاﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﺘﺤﺮرة ﻣﻦ ﺗﻔﻜﻚ ﻧﻮاة . Po c 3 10 m / s ، m He 4,0039u ﺗﻌﻄﻰ ، mPo 210,0482u : 2 27 1u 931MeV / c ، 1u 1,66 10 kg ، m ZA X 206,0385u 4 2
63
8
0
.2ﻟﯿﻜﻦ N t ﻋﺪد أﻧﻮﯾﺔ اﻟﺒﻮﻟﻮﻧﯿﻮم ﻏﯿﺮ اﻟﻤﺘﻔﻜﻜﺔ ﻓﻲ ﻋﯿﻨﺔ ﻗﯿﺴﺖ ﻓﻲ اﻟﺰﻣﻦ ، tﻋﻨﺪ t 0ﯾﻜﻮن اﻟﻌﺪد ، N 0 0 ﺟﮭﺎز ﻛﺎﺷﻒ ﻣﻜﻦ ﻣﻦ ﺗﺤﺪﯾﺪ ﻗﯿﻢ اﻟﺠﺪول اﻟﺘﺎﻟﻲ : 200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
t jour
0.37
0.40
0.45
0.50
0.55
0.60
0.67
0.74
0.82
0.90
...
N t N0
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
N t ln N0
N t
أ /أﻛﻤﻞ اﻟﺠﺪول و ﻣﺜﻞ ﺑﯿﺎن ln ﺑﺪﻻﻟﺔ اﻟﺰﻣﻦ ﺑﺎﺧﺘﯿﺎر ﺳﻠﻢ ﻣﻨﺎﺳﺐ. N 0 t t . N t N 0 e ب /ﻟﺘﻜﻦ اﻟﻌﻼﻗﺎت ، N t N 0 e ، N t N 0 t : ــ ﻣﺎ ھﻲ اﻟﻌﻼﻗﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﺘﻔﻖ ﻣﻊ اﻟﻌﻼﻗﺔ اﻟﻤﺤﺪدة ﺑﯿﺎﻧﯿﺎ ؟ ج /اﺳﺘﻨﺘﺞ ﻣﻦ اﻟﺒﯿﺎن ﻗﯿﻤﺔ اﻟﻤﻘﺪار . ﻋﻠﻰ ﻣﺎذا ﯾﻌﺒﺮ و ﻣﺎھﻲ وﺣﺪﺗﮫ ؟ د /اﺳﺘﻨﺘﺞ ﻗﯿﻤﺔ ﺛﺎﺑﺖ اﻟﺰﻣﻦ و ﺣﺪد وﺣﺪﺗﮫ . 210 ه /أوﺟﺪ ﻗﯿﻤﺔ زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ ﻟــ . 84 Po : 210 و /وﺟﺪ ﺑﺎﻟﺠﺪول أن t1 / 2 138 joursﻟـ 84 Po : ــ أﺣﺴﺐ ﻛﺘﻠﺔ اﻟﺒﻮﻟﻮﻧﯿﻮم 210 Poاﻟﺒﺎﻗﯿﺔ ﺧﻼل 414 joursﺑﻌﯿﻨﺔ ﺗﺤﺘﻮي ﻋﻨﺪ t 0ﻋﻠﻰ . 20 g
ﺗﻤﺮﯾﻦ 11 192أو اﻟﺴﯿﺰﯾﻮم 137ﻓﻲ اﻟﻄﺐ ،وﺿﻌﮭﻤﺎ ﻓﻲ أﻧﺎﺑﯿﺐ ﺑﻼﺳﺘﯿﻜﯿﺔ ﻗﺒﻞ أن ﺗﻮﺿﻊ ﻋﻠﻰ ورم
ﯾﺴﺘﻮﺟﺐ اﺳﺘﻌﻤﺎل اﻷﻧﺪﯾﻮم اﻟﻤﺮﯾﺾ ﻗﺼﺪ اﻟﻌﻼج. 137 .1ﻧﻮاة اﻟﺴﯿﺰﯾﻮم 55 Csﻣﺸﻌﺔ ،ﺗﺼﺪر ﺟﺴﯿﻤﺎت و إﺷﻌﺎﻋﺎت . أ /ﻣﺎ ﻟﻤﻘﺼﻮد ﺑﺎﻟﻌﺒﺎرة ) :ﺗﺼﺪر ﺟﺴﯿﻤﺎت و إﺷﻌﺎﻋﺎت . ( ﻣﺎ ﺳﺒﺐ إﺻﺪار اﻟﻨﻮاة ﻹﺷﻌﺎﻋﺎت ؟ A ب /اﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﻨﻤﺬج ﻟﻠﺘﺤﻮل اﻟﻨﻮوي اﻟﺬي ﯾﺤﺪث ﻟﻠﻨﻮاة " اﻷب " ﻣﺴﺘﻨﺘﺠﺎ رﻣﺰ اﻟﻨﻮ اة " اﻻﺑﻦ " Z 137 131 . 138 57 La ، 56 Ba ، ﻣﻦ ﺑﯿﻦ اﻷﻧﻮﯾﺔ اﻟﺘﺎﻟﯿﺔ 54 Xe : 137ﻛﺘﻠﺘﮭﺎ m 1.0 10 6 gﻋﻨﺪ اﻟﻠﺤﻈﺔ . t 0أﺣﺴﺐ : .2ﯾﺤﺘﻮي أﻧﺒﻮب ﻋﻠﻰ ﻋﯿﻨﺔ ﻣﻦ اﻟﺴﯿﺰﯾﻮم 55 Cs أ /ﻋﺪد اﻷﻧﻮﯾﺔ N 0اﻟﻤﻮﺟﻮدة ﻓﻲ اﻟﻌﯿﻨﺔ . ب /ﻗﯿﻤﺔ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﻟﮭﺬه اﻟﻌﯿﻨﺔ . .3ﺗﺴﺘﻌﻤﻞ ھﺬه اﻟﻌﯿﻨﺔ ﺑﻌﺪ ﺳﺘﺔ 06أﺷﮭﺮ ﻣﻦ ﺗﺤﻀﯿﺮھﺎ : أ /ﻣﺎ ﻣﻘﺪار اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﻟﻠﻌﯿﻨﺔ ﺣﯿﻨﺌﺬ ؟ ب /ﻣﺎ ھﻲ اﻟﻨﺴﺒﺔ اﻟﻤﺌﻮﯾﺔ ﻷﻧﻮﯾﺔ اﻟﺴﯿﺰﯾﻮم اﻟﻤﺘﻔﻜﻜﺔ ؟ 0 .4ﻧﻌﺘﺒﺮ ﻧﺸﺎط ھﺬه اﻟﻌﯿﻨﺔ ﻣﻌﺪوﻣﺎ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﯾﺼﺒﺢ ﻣﺴﺎوﯾﺎ ﻟـ 1 0ﻣﻦ ﻗﯿﻤﺘﮫ اﻻﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ . ـ اﺣﺴﺐ ﺑﺪﻻﻟﺔ ﺛﺎﺑﺖ اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻤﺪة اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ اﻟﻼزﻣﺔ ﻻﻧﻌﺪام اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﻟﻠﻌﯿﻨﺔ ،وھﻞ ﯾﻤﻜﻦ ﺗﻌﻤﯿﻢ ھﺬه اﻟﻨﺘﯿﺠﺔ ﻋﻠﻰ أي ﻧﻮاة ﻣﺸﻌﺔ ؟ ﯾﻌﻄﻰ : 23 1 ﺛﺎﺑﺖ أﻓﻮﻏﺎدرو ، N A 6,023 10 mol :ﺛﺎﺑﺖ اﻟﺰﻣﻦ ﻟﻠﺴﯿﺰﯾﻮم 43,3ans : اﻟﻜﺘﻠﺔ اﻟﻤﻮﻟﯿﺔ اﻟﺬرﯾﺔ ﻟﻠﺴﯿﺰﯾﻮم M 137 Cs 137 g.mol 1 : 137 64
ﺗﻤﺮﯾﻦ 12 ﯾﺤﺪث ﻓﻲ ﻣﻔﺎﻋﻞ ﻧﻮوي ﺗﻔﺎﻋﻞ اﻹﻧﺸﻄﺎر اﻟﺘﺎﻟﻲ : 140 54
1 0
94 Z
235 92
U n Sr Xe x 01n
1
.1ﻋﯿﻦ ﻗﯿﻤﺘﻲ Zو . x .2ﻋﻠﻤﺎ أن ﻃﺎﻗﺔ اﻟﺘﻤﺎﺳﻚ ﻟﻜﻞ ﻧﻮﻛﻠﯿﻮن ﻓﻲ ﻧﻮاة اﻟﯿﻮراﻧﯿﻮم Uھﻲ ، 7,59 MeVوأن ﻃﺎﻗﺘﻲ ﺗﻤﺎﺳﻚ اﻟﻨﻮاﺗﯿﻦ 140 Xeو 94 Srھﻤﺎ ﻋﻠﻰ اﻟﺘﻮاﻟﻲ . 807,5MeV ، 1160 MeV أ /اﺣﺴﺐ اﻟﻔﺮق ﺑﯿﻦ ﻛﺘﻠﺔ ﻧﻮاة اﻟﯿﻮراﻧﯿﻮم و ﻛﺘﻠﺔ ﻣﻜﻮﻧﺎﺗﮭﺎ ﻣﻘﺪرة ﺑﻮاﺣﺪة اﻟﻜﺘﻞ اﻟﺬرﯾﺔ . u ب /اﺣﺴﺐ ﺑـ MeVاﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﺤﺮرة ﻓﻲ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ . 1 140 .3ﺗﺘﻔﻜﻚ ﺗﻠﻘﺎﺋﯿﺎ ﻧﻮاة اﻟﻜﺰﯾﻨﻮن 140 Xeإﻟﻰ ﻧﻮاة اﻟﺴﯿﺰﯾﻮم ، 55 Csﺣﯿﺚ ﺗﻨﺘﺞ ھﺬه اﻟﻨﻮاة اﻷﺧﯿﺮة ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ ﻣﺜﺎرة. أ /اﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﻜﻚ و ﺳﻢ اﻟﺠﺴﯿﻤﺎت اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ . 140 ب /اﺧﺘﺮ ﻗﯿﻤﺔ ﻣﻦ اﻟﻘﯿﻢ اﻟﺘﺎﻟﯿﺔ و اﻧﺴﺒﮭﺎ ﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﺘﻤﺎﺳﻚ ﻟﻜﻞ ﻧﻮﻛﻠﯿﻮن ﻟﻠﻨﻮاة : 55 Cs 8,31MeV ، 8,28MeV ، 8,12MeVﻣﻊ اﻟﺘﻌﻠﯿﻞ اﻟﻤﺨﺘﺼﺮ. ﺗﻤﺮﯾﻦ 13 235 92
mn 1,0087u ; m p 1,0073u
اﻟﻤﻌﻄﯿﺎت :
c 3 10 8 m.s 1 ; me 0,00055u ; 1u 931MeV / C 2
Iـ إﻟﯿﻚ ﺟﺪول ﻟﻌﻄﯿﺎت ﻋﻦ ﺑﻌﺾ أﻧﻮﯾﺔ اﻟﺬرات : 235 92
U
Xe
140 54
Sr
94 38
N
14 7
C
14 6
He
4 2
H
3 1
H
2 1
أﻧﻮﯾﺔ اﻟﻌﻨﺎﺻﺮ
234.9935
139.8920
93.8945
14.0031
14.0065
4.0015
3.0155
2.0136
) M u ﻛﺘﻠﺔ اﻟﻨﻮاة(
.............
1164.75
810.50
101.44
99.54
28.41
8.57
2.23
E MeV )ﻃﺎﻗﺔ رﺑﻂ اﻟﻨﻮاة(
..............
............
8.62
7.25
..........
7.10
.........
1.11
E / AMeV )ﻃﺎﻗﺔ اﻟﺮﺑﻂ ﻟﻜﻞ ﻧﯿﻮﻛﻠﯿﻮن(
ب /وﺣﺪة اﻟﻜﺘﻠﺔ . u .1ﻣﺎ اﻟﻤﻘﺼﻮد ﺑﺎﻟﻌﺒﺎرات اﻟﺘﺎﻟﯿﺔ :أ /ﻃﺎﻗﺔ رﺑﻂ اﻟﻨﻮاة . .2اﻛﺘﺐ ﻋﺒﺎرة ﻃﺎﻗﺔ رﺑﻂ اﻟﻨﻮاة ﻟﻨﻮاة ﻋﻨﺼﺮ ﺑﺪﻻﻟﺔ ﻛﻞ ﻣﻦ m x ﻛﺘﻠﺔ اﻟﻨﻮاة و mnو m pو Aو Zو ﺳﺮﻋﺔ اﻟﻀﻮء ﻓﻲ اﻟﻔﺮاغ . C .3اﺣﺴﺐ ﻃﺎﻗﺔ رﺑﻂ اﻟﻨﻮاة ﻟﻠﯿﻮراﻧﯿﻮم 235ﺑﺎﻟﻮﺣﺪة . MeV .4أﻛﻤﻞ ﻓﺮاﻏﺎت اﻟﺠﺪول اﻟﺴﺎﺑﻖ . .5ﻣﺎ اﺳﻢ اﻟﻨﻮاة ) ﻣﻦ ﺑﯿﻦ اﻟﻤﺬﻛﻮرة ﻓﻲ اﻟﺠﺪول اﻟﺴﺎﺑﻖ ( اﻷﻛﺜﺮ اﺳﺘﻘﺮارا ؟ ﻋﻠﻞ. IIـ إﻟﯿﻚ اﻟﺘﺤﻮﻻت اﻟﻨﻮوﯾﺔ ﻟﺒﻌﺾ اﻟﻌﻨﺎﺻﺮ ﻣﻦ اﻟﺠﺪول اﻟﺴﺎﺑﻖ : أ /ﯾﺘﺤﻮل 146 Cإﻟﻰ . 147 N ب /ﯾﻨﺘﺞ 24 Heو ﻧﺘﺮون ﻣﻦ ﻧﻈﯿﺮي اﻟﮭﯿﺪروﺟﯿﻦ . 235 ، 3894 Sr ، 140وﻧﺘﺮون . ج /ﻗﺬف 92 Uﺑﻨﺘﺮون ﯾﻌﻄﻲ 54 Xe /1ﻋﺒﺮ ﻋﻦ ﻛﻞ ﺗﺤﻮل ﻧﻮوي ﺑﻤﻌﺎدﻟﺔ ﻧﻮوﯾﺔ ﻛﺎﻣﻠﺔ و ﻣﻮزوﻧﺔ . /2ﺻﻒ اﻟﺘﺤﻮﻻت اﻟﻨﻮوﯾﺔ اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ إﻟﻰ :إﻧﺸﻄﺎرﯾﺔ ،إﺷﻌﺎﻋﯿﺔ أو ﺗﻔﻜﻜﯿﺔ ،اﻧﺪﻣﺎﺟﯿﺔ . /3اﺣﺴﺐ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﺤﺮرة ﻣﻦ ﺗﻔﺎﻋﻞ اﻹﻧﺸﻄﺎر و ﻣﻦ ﺗﻔﺎﻋﻞ اﻻﻧﺪﻣﺎج ﺑﺎﻟﻮﺣﺪة . MeV
65
ﺗﻤﺮﯾﻦ 14
وﺟﺪت ﻗﻄﻌﺔ ﺧﺸﺒﯿﺔ ﻗﺪﯾﻤﺔ ﻓﻲ إﺣﺪى اﻟﻤﻐﺎرات ،وﻣﻦ أﺟﻞ ﻣﻌﺮﻓﺔ ﻋﻤﺮ ھﺬه اﻟﻘﻄﻌﺔ ) اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻔﺎﺻﻞ ﺑﯿﻦ ﻟﺤﻈﺔ ﻗﻄﻌﮭﺎ ﻣﻦ اﻟﺸﺠﺮة و ﻟﺤﻈﺔ وﺟﻮدھﺎ ﻓﻲ اﻟﻤﻐﺎرة ( ،أﺧﺬﻧﺎ ﻣﻨﮭﺎ ﻋﯿﻨﺔ ﻛﺘﻠﺘﮭﺎ m 295mgووﺟﺪﻧﺎ أﻧﮭﺎ ﺗﺤﺘﻮي ﻋﻠﻰ 51%ﻣﻦ اﻟﻜﺮﺑﻮن ﻓﻘﻂ ،أﻣﺎ اﻟﺒﺎﻗﻲ ﻣﻮاد أﺧﺮى ﻏﯿﺮ ﻣﺸﻌﺔ. ﺑﻮاﺳﻄﺔ ﻣﻘﯿﺎس ﺟﯿﺠﺮ وﺟﺪﻧﺎ ﻧﺸﺎط ھﺬه اﻟﻌﯿﻨﺔ 1,4ﺗﻔﻜﻜﺎ ﻓﻲ اﻟﺪﻗﯿﻘﺔ. N 14 ﻧﻌﻠﻢ أن ﻧﺴﺒﺔ اﻟﻜﺮﺑﻮن 14إﻟﻰ اﻟﻜﺮﺑﻮن 12ﻓﻲ ﻛﺎﺋﻦ ﺣﻲ ھﻲ 1,3 10 12 N 12
و أن اﻟﻜﺮﺑﻮن 12ﻣﺴﺘﻘﺮ،
أﻣﺎ اﻟﻜﺮﺑﻮن 14ﻣﺸﻊ و ﯾﺸﺮع ﻓﻲ اﻟﺘﻨﺎﻗﺺ ﺑﻤﺠﺮد وﻓﺎة اﻟﻜﺎﺋﻦ اﻟﺤﻲ .زﻣﻦ ﻧﺼﻒ ﻋﻤﺮ اﻟﻜﺮﺑﻮن 14ھﻮ 5730ans
.1أ /ﻣﺎ اﻟﻤﻘﺼﻮد ﺑﺰﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ ؟ ln 2 ب /ﺑﯿﻦ أن زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ ﯾﻌﻄﻰ ﺑﺎﻟﻌﻼﻗﺔ .2أﺣﺴﺐ ﻋﺪد أﻧﻮﯾﺔ 14 Cﻓﻲ اﻟﻘﻄﻌﺔ اﻟﺨﺸﺒﯿﺔ ﻟﺤﻈﺔ اﻟﻌﺜﻮر ﻋﻠﯿﮭﺎ. .3أﺣﺴﺐ ﻋﺪد أﻧﻮﯾﺔ 12 Cﻓﻲ ﻗﻄﻌﺔ ﺧﺸﺒﯿﺔ ﻣﻤﺎﺛﻠﺔ ﻟﻠﻘﻄﻌﺔ اﻟﺘﻲ ﻋﺜﺮﻧﺎ ﻋﻠﯿﮭﺎ ﻟﻜﻨﮭﺎ ﻣﻘﻄﻮﻋﺔ ﺣﺪﯾﺜﺎ ﻣﻦ اﻟﺸﺠﺮة.
t1 / 2 ﺣﯿﺚ ھﻮ اﻟﺜﺎﺑﺖ اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ .
.4أﺣﺴﺐ ﻋﻤﺮ اﻟﻘﻄﻌﺔ اﻟﺨﺸﺒﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﻋﺜﺮﻧﺎ ﻋﻠﯿﮭﺎ ) أي اﻟﻤﺪة اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ اﻟﻔﺎﺻﻠﺔ ﻣﻦ ﻟﺤﻈﺔ اﻗﺘﻄﺎﻋﮭﺎ و ﻟﺤﻈﺔ اﻟﻌﺜﻮر ﻋﻠﯿﮭﺎ (. ﯾﻌﻄﻰ :ﻋﺪد أﻓﻮﻏﺎدرو N A 6 10 23 ﺗﻤﺮﯾﻦ 15
ﯾﻮﺟﺪ ﻋﻨﺼﺮ اﻟﻜﺮﺑﻮن ﻓﻲ دورﺗﮫ اﻟﻄﺒﯿﻌﯿﺔ ﻋﻠﻰ ﺷﻜﻞ ﻧﻈﯿﺮﯾﻦ ﻣﺴﺘﻘﺮﯾﻦ ھﻤﺎ اﻟﻜﺮﺑﻮن 12و اﻟﻜﺮﺑﻮن 13و ﻧﻈﯿﺮ ﻣﺸﻊ ) ﻏﯿﺮ ﻣﺴﺘﻘﺮ ( ھﻮ اﻟﻜﺮﺑﻮن ، 14واﻟﺬي ﯾﺒﻠﻎ زﻣﻦ ﻧﺼﻒ ﻋﻤﺮه . t1 / 2 5570ans اﻟﻤﻌﻄﯿﺎت :اﻟﻜﺮﺑﻮن ، 126 C : 12اﻟﻜﺮﺑﻮن ، 136C : 13اﻵزوت . 147 N : 14 .1أﻋﻂ ﺗﺮﻛﯿﺐ ﻧﻮاة اﻟﻜﺮﺑﻮن . 14 .2أ /إن ﻗﺬف ﻧﻮاة اﻵزوت ﺑﻨﯿﺘﺮون ھﻮ ﺗﺤﻮل ﻧﻮوي ﯾﻌﺒﺮ ﻋﻨﮫ ﺑﺎﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﺎﻟﯿﺔ : N 01n ZA Y1 11H
14 7
ﺑﺘﻄﺒﯿﻖ ﻗﺎﻧﻮﻧﻲ اﻻﻧﺤﻔﺎظ ﺣﺪد اﻟﻨﻮاة . AZY1 ب /إن ﺗﻔﻜﻚ ﻧﻮاة اﻟﻜﺮﺑﻮن 14ﯾﻌﻄﻲ ﻧﻮاة إﺑﻦ AZ Y2و ﺟﺴﯿﻢ . اﻛﺘﺐ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻨﻮوي اﻟﻤﻮاﻓﻖ واذﻛﺮ اﺳﻢ اﻟﻌﻨﺼﺮ . Y2 /
/
.3ﯾﻌﻄﻰ ﻗﺎﻧﻮن اﻟﺘﻨﺎﻗﺺ اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﺑﺎﻟﻌﻼﻗﺔ N t N0e t : أ /ﻣﺎذا ﺗﻤﺜﻞ اﻟﻤﻘﺎدﯾﺮ اﻟﺘﺎﻟﯿﺔ ; N 0 ; N t :؟ ln 2 ب /ﺑﯿﻦ أن : t1 / 2
.
ج /أوﺟﺪ وﺣﺪة ﺑﺎﺳﺘﻤﺎل اﻟﺘﺤﻠﯿﻞ اﻟﺒﻌﺪي . د /اﺣﺴﺐ اﻟﻘﯿﻤﺔ اﻟﻌﺪدﯾﺔ ﻟﻠﻤﻘﺪار اﻟﻤﻤﯿﺰ ﻟﻠﻜﺮﺑﻮن . 14 .4ﺳﻤﺢ ﺗﺄرﯾﺦ ﻗﻄﻌﺔ ﻣﻦ اﻟﺨﺸﺐ اﻟﻘﺪﯾﻢ ﻛﺘﻠﺘﮭﺎ mg اﻛﺘﺸﻔﺖ ﻋﺎم ، 2000ﺑﻤﻌﺮﻓﺔ اﻟﻨﺸﺎط Aﻟﮭﺬه اﻟﻌﯿﻨﺔ و اﻟﺬي ﻗﺪر ﺑـ 11,3ﺗﻔﻜﻜﺎ ﻓﻲ اﻟﺪﻗﯿﻘﺔ ،ﻓﻲ ﺣﯿﻦ ﻗﺪر اﻟﻨﺸﺎط A0ﻟﻌﯿﻨﺔ ﺣﯿﺔ ﻣﻤﺎﺛﻠﺔ ﺑـ 13.6ﺗﻔﻜﻜﺎ ﻓﻲ اﻟﺪﻗﯿﻘﺔ. اﻛﺘﺐ ﻋﺒﺎرة At ﺑﺪﻻﻟﺔ A0 :و و tﺛﻢ اﺣﺴﺐ ﻋﻤﺮ ﻗﻄﻌﺔ اﻟﺨﺸﺐ اﻟﻘﺪﯾﻢ ،و ﻣﺎ ھﻲ ﺳﻨﺔ ﻗﻄﻊ اﻟﺸﺠﺮة اﻟﺘﻲ اﻧﺤﺪرت ﻣﻨﮭﺎ ؟
66
ﺍﳊﻠﻮﻝ )ﺩﺭﺍﺳﺔ ﺗﺤﻮﻻﺕ ﻧﻮﻭﻳﺔ(
67
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 1 .1واد اﻻﺳﺘﻘﺮار :ﯾﺤﺘﻮي ﻋﻠﻰ اﻷﻧﻮﯾﺔ اﻟﻤﺴﺘﻘﺮة ) ﻏﯿﺮ ﻣﺸﻌﺔ (. .2اﻟﻌﻨﺼﺮ اﻟﻨﻈﯿﺮ ﻟﻠﻌﻨﺼﺮ Xﻓﻲ اﻟﻤﺨﻄﻂ : ﻣﻦ اﻟﻤﺨﻄﻂ N Z ﻟﺪﯾﻨﺎ A Z N 4 6 10 ، Z 4 : 10 وﻣﻨﮫ اﻟﻌﻨﺼﺮ اﻟﻨﻈﯿﺮ ﻟﻠﻌﻨﺼﺮ Xھﻮ 4 Be : .3ـ اﻟﻨﻮاة : ZA Xﻏﯿﺮ ﻣﺴﺘﻘﺮة . ـ اﻟﺘﻌﻠﯿﻞ :ﻻ ﺗﻘﻊ ﻓﻲ واد اﻻﺳﺘﻘﺮار . 0 .4ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﻜﻚ ، 104 Be105 B 10 e :ﻧﻮع اﻟﻨﺸﺎط اﻟﺬي ﯾﺤﺪث ﻟﮭﺎ 1 e .5ــ ﺣﺴﺎب اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﺤﺮرة ﻋﻦ ﺗﻔﻜﻚ اﻟﻨﻮاة : 104 Be ZA X m m B mBe اﻟﻨﻘﺺ ﻓﻲ اﻟﻜﺘﻠﺔ : m m 10,0102 10,0113 0,0011u اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﺤﺮرة E m.c 2 : E 0,0011 931,5 ,
E 1,02 MeV
ــ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﺤﺮرة ﻋﻦ ﺗﻔﻜﻚ 0,1gﻣﻦ : 104 Be 0,1 ﻟﺪﯾﻨﺎ E / 6.023 10 23 1,02 : 10
,
E / 9,8 10 9 j
m E/ .N A .E M Be E / 6,1 10 22 MeV
.6أﻧﻮاع اﻟﻨﺸﺎﻃﺎت اﻹﺷﻌﺎﻋﯿﺔ اﻟﻤﻤﺜﻠﺔ ﺑﺄﺳﮭﻢ ﻓﻲ اﻟﺸﻜﻞ ـ: 2 ـ اﻟﻨﺸﺎط : 1ﻋﺒﺎرة ﻋﻦ ﺗﻔﻜﻚ ، ﻷن : ) Zﯾﻨﻘﺺ ﺑـ 2و Nﯾﻨﻘﺺ ﺑـ .( 42 He 2 ـ اﻟﻨﺸﺎط : 2 ﻋﺒﺎرة ﻋﻦ ﺗﻔﻜﻚ ، ﻷن : ) Zﯾﻨﻘﺺ ﺑـ 1و Nﯾﺰداد ﺑـ ، 1أي ﺗﺤﻮل ﺑﺮوﺗﻮن إﻟﻰ ﻧﯿﻮﺗﺮون (. ـ اﻟﻨﺸﺎط : 2 ﻋﺒﺎرة ﻋﻦ ﺗﻔﻜﻚ ، ﻷن : ) Zﯾﺰداد ﺑـ 1و Nﯾﻨﻘﺺ ﺑـ ، 1أي ﺗﺤﻮل ﻧﯿﻮﺗﺮون إﻟﻰ ﺑﺮوﺗﻮن (. ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 2 Z .1ــ ﻛﺘﺎﺑﺔ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﻜﻚ At ZA X 24He :
211 85
.
At
ــ اﻟﻨﻮاة اﻹﺑﻦ .( A 207 ، Z 83 ) ZA X : 211 207 4 وﻣﻨﮫ 85 At 83 Bi 2 He : ــ ﻣﻮﻗﻊ Xﻋﻠﻰ اﻟﻤﺨﻄﻂ ) :اﻟﺸﻜﻞ ـ.( 1 ﺣﯿﺚ :ﻓﻲ اﻟﻨﻤﻂ ﯾﻨﻘﺺ ﻋﺪد ﻛﻞ ﻣﻦ اﻟﺒﺮوﺗﻮﻧﺎت و اﻟﻨﯿﻮﺗﺮوﻧﺎت ﺑـ . 2 : 211 .2ﺣﺴﺎب زﻣﻦ ﻧﺼﻒ ﻋﻤﺮ 85 At ــ ﺣﺴﺎب : 15 ﻟﺪﯾﻨﺎ ، N N 0 e t :ﺣﯿﺚ . t 1h ، N N 0 2,7 10 N 0 28,5 1015 atomes
,
6,023 10 23 211 68
211 85
Bi
207 83
Y N
N 0 10 5
اﻟﺸﻜﻞ ـ1 ,
NA M At
N 0 m0 .
,
N 25,8 1015 atomes ﺣﺴﺎب : N N 1 N وﺑﺘﻄﺒﯿﻖ اﻟﻌﻼﻗﺔ e t . ln 0 : N0 t N
ﻧﺠﺪ : وﻣﻨﮫ :
1 28,5 . ln 1 25,8 ln 2 t1 / 2
,
9,95 10 2 h 1 0,693 0,0995
N 28,5 1015 2,7 1015
,
t1 / 2
t1 / 2 6,96h
.3ﻧﻤﻂ ﺗﻔﻜﻚ : X ـ ﺑﻤﺎ أن ﻋﺪد اﻟﺒﺮوﺗﻮﻧﺎت ﻧﻘﺺ ﺑـ 1إذن ﻧﻤﻂ اﻟﺘﻔﻜﻚ ھﻮ .
ln 2 .4ﺣﺴﺎب ﻧﺸﺎط اﻟﻌﯿﻨﺔ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ ﺣﯿﺚ A0 2,0 10 9 Bq :و اﻟﺜﺎﺑﺖ اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﻟﻠﻨﻈﯿﺮ . X
: t / 4.
ﻟﺪﯾﻨﺎ A A 0 e t : ln 2 4.
ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ : t / A0 وﻣﻨﮫ : 24
A A0 e
t /
,
A A0 e
A
ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي :
,
A 12,5 10 7 Bq
2,0 10 9 A 24
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 3 .( N 78 ، Z 53 ) : 131 .1ﺗﺮﻛﯿﺐ ﻧﻮاة اﻟﻨﻈﯿﺮ 53 I ﺣﯿﺚ N A Z 131 53 78 ، Z 53 : .2ﻋﺪد اﻷﻧﻮﯾﺔ ﻓﻲ اﻟﻌﯿﻨﺔ m 1ug ھﻮ N 0 4,6 1015 : NA M I
ﻟﺪﯾﻨﺎ : 6,023 10 23 . , N 0 4,6 1015 131 A 0 . 131 ،ــ ﻣﻌﺎدﻟﺔ ﺗﻔﻜﻚ اﻟﯿﻮد 53 I Z X 1 e :
ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي : .3ــ اﻟﺠﺴﯿﻤﺔ ﺗﻤﺜﻞ e : اﻟﻨﻮاة اﻹﺑﻦ X :
A Z
0 1
) ، ( A 131 ، Z 54أي Xe :
ــ ﺣﺴﺎب ﺛﺎﺑﺖ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﻟﻠﻨﻈﯿﺮ I
ﻟﺪﯾﻨﺎ :
1,0 10 6 s 1
131 53
131 54
6
N 0 m.
N 0 1 10
.
:
8,66 10 2 j 1
,
ln 2 ln 2 t1 / 2 8
ــ ﻣﻦ ﺑﯿﻦ اﻟﻤﻨﺤﻨﯿﺎت ،اﻟﺬي ﯾﻮاﻓﻖ اﻟﻤﻨﺤﻨﻰ N f t ﻟﮭﺬا اﻟﻨﻈﯿﺮ :اﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ) ب ( . اﻟﺘﺒﺮﯾﺮ :ﯾﺘﻮاﻓﻖ ﻣﻊ زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ t1 / 2 8 jours .4ﺣﺴﺎب ﻗﯿﻤﺔ ﻧﺸﺎط اﻟﻌﯿﻨﺔ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ : t 4h t A A 0 .e , A0 .N 0 1,0 10 6 4,6 1015 4,6 10 9 ﻟﺪﯾﻨﺎ : A 4,5 10 9 Bq وﻣﻨﮫ : A 4 , 6 10 9 .e 10 4 3600 4 , 6 10 9 .e 0 , 0144 6
69
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 4 .1اﻟﻤﻘﺼﻮد ﺑـ : أ( ﻋﻨﺼﺮ ﻣﺸﻊ :ھﻮ ﻋﻨﺼﺮ إﺣﺪى ذراﺗﮫ أو أﻛﺜﺮ ﻏﯿﺮ ﻣﺴﺘﻘﺮة ،ﺗﺘﻔﻜﻚ ﻧﻮاﺗﮭﺎ ﺗﻠﻘﺎﺋﯿﺎ ﺑﻮاﺳﻄﺔ ﺗﺤﻮل ﻧﻮوي إﻟﻰ أﻧﻮﯾﺔ أﺧﺮى . ب( ﻟﻠﻌﻨﺼﺮ ﻧﻈﺎﺋﺮ :أي ھﻨﺎك ﻣﺠﻤﻮﻋﺔ ﻣﻦ اﻟﺬرات ﺗﻨﺘﻤﻲ ﻟﻨﻔﺲ اﻟﻌﻨﺼﺮ ،ﻟﮭﺎ ﻧﻔﺲ اﻟﻌﺪد اﻟﺬري Z و ﺗﺨﺘﻠﻒ ﻓﻲ اﻟﻌﺪد اﻟﻜﺘﻠﻲ . A .2ﻛﺘﺎﺑﺔ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﻨﻤﺬج ﻟﻠﺘﺤﻮل اﻟﻨﻮوي اﻟﺤﺎﺻﻞ : Po ZA Pb 24He
210 84
ﺣﯿﺚ :
210 A 4 A 206 84 Z 2 Z 82
.2أ( ﺣﺴﺎب ﺛﺎﺑﺖ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ : ln 2 ln 2 t1 / 2 138 86400
ﻟﺪﯾﻨﺎ :
5,8 10 8 s 1 A0
ب( ﺣﺴﺎب : N 0 ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي :
A0 N 0 N 0
10 8 5,8 10 8
,
N 0 1,7 1015
N0
ج( ﺣﺴﺎب اﻟﻤﺪة اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﯾﺼﺒﺢ ﻓﯿﮭﺎ ﻋﺪد أﻧﻮﯾﺔ اﻟﻌﯿﻨﺔ ﻣﺴﺎوﯾﺎ رﺑﻊ ﻣﺎ ﻛﺎن ﻋﻠﯿﮫ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ : t 0 N N 0 .e t ﻟﺪﯾﻨﺎ : ﻟﺘﻜﻦ t /اﻟﻠﺤﻈﺔ اﻟﺘﻲ ﯾﻜﻮن ﻋﻨﺪھﺎ
N0 4
: N / N0 ln 4 N 0 .e t t / 4
t / 276 j
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 5 .1أ( ــ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ :ھﻮ ﻣﺘﻮﺳﻂ ﻋﺪد اﻟﺘﻔﻜﻜﺎت ﺧﻼل وﺣﺪة اﻟﺰﻣﻦ . ــ زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ :ھﻮ اﻟﻤﺪة اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ اﻟﻼزﻣﺔ ﻟﺘﻔﻜﻚ ﻧﺼﻒ اﻟﻜﻤﯿﺔ اﻷﺻﻠﯿﺔ ﻟﻠﻨﻮى اﻟﻤﺸﻌﺔ اﻟﻤﺘﻮاﺟﺪة ﻓﻲ ﻋﯿﻨﺔ . ب( إﻛﻤﺎل اﻟﺠﺪول : 2 ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ ، t 0اﻟﻨﺸﺎط A0 22,7 10 Bq 5t1 / 2
4t1 / 2
3t1 / 2
2t1 / 2
t1 / 2
0
t .......
0,7
1,4
2,8
5,7
11,3
22,7
At 10 2 Bq
ﺣﯿﺚ A A0 e t : 1 2
1 A ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ 0 : t1 / 2 2 2 A ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ ، A 20 : 2t1 / 2وھﻜﺬا . ... 2 A0
ln
A A 0 e t1 / 2 A 0 e ln 2 A 0 e
70
ج( رﺳﻢ اﻟﺒﯿﺎن : A f t ﺳﻠﻢ اﻟﺮﺳﻢ 1cm 4 10 Bq ، 2cm t1 / 2 : 2
Bq
2
A t 10
4 t 5t1 / 2
4t1 / 2
2t1 / 2
3t1 / 2
t1 / 2
.2ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻋﻤﺮ اﻟﻌﯿﻨﺔ اﻧﻄﻼﻗﺎ ﻣﻦ اﻟﻤﻨﺤﻨﻰ : A f t 110 ﻟﺪﯾﻨﺎ 3,1 10 2 Bq : 3600
وﻣﻨﮫ ﻋﻤﺮ اﻟﻌﯿﻨﺔ :
، A ﻧﻘﺮأ ﻋﻠﻰ اﻟﺒﯿﺎن اﻟﻘﯿﻤﺔ اﻟﻤﻮاﻓﻘﺔ 2,85t1 / 2 t 15875ans
,
t 2,85 5570
A .3ﻧﺒﯿﻦ أن اﻟﻌﻤﺮ ) tﻣﻘﺪر ﺑﺎﻟﺴﻨﻮات ( ،ﯾﻤﻜﻦ ﺣﺴﺎﺑﮫ ﻣﻦ اﻟﻌﻼﻗﺔ A0 1 A t . ln ﻟﺪﯾﻨﺎ ، A A 0 .e t :وﻣﻨﮭﺎ ﻧﺴﺘﻨﺘﺞ A0 t A ln 2 5570ans ، t 1 / 2 . ln ، ﻧﺠﺪ : وﺑﺘﻌﻮﯾﺾ ﻋﺒﺎرة ln 2 A0 t1 / 2 A t 8036 ln أي : A0
: t 8036 ln
ﻋﻤﺮ اﻟﻌﯿﻨﺔ :
t 16104ans
,
110 / 60 13.6
t1 / 2
t 8036 ln
ــ ﻓﻲ ﺣﺪود أﺧﻄﺎء اﻟﻘﺮاءة اﻟﺒﯿﺎﻧﯿﺔ ،ﻧﻌﺘﺒﺮ اﻟﻌﻤﺮﯾﻦ ﻣﺘﻘﺎرﺑﯿﻦ . .4ﺣﺴﺎب ﻋﺪد اﻷﻧﻮﯾﺔ اﻟﻤﺸﻌﺔ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ : t ﻟﺪﯾﻨﺎ : ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي : وﻣﻨﮫ :
At
t1 / 2 . At ln 2 5570 365 24 3600 3,1 10 2 0,693 N t 8 10 9
71
N t N t
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 6 .1ﻛﺘﺎﺑﺔ ﻣﻌﺎدﻟﺔ ﺗﻔﻜﻚ اﻟﻨﻮاة Th
227 90
اﻟﻨﻮاة اﻟﻤﺘﻮﻟﺪة ) اﻻﺑﻦ ( Ra :
Th ZA X 24He :
227 90
223 88
227 A 4 A 223 90 Z 2 A 88
.2ﺣﺴﺎب ﻋﺪد اﻷﻧﻮﯾﺔ N 0اﻟﻤﻮﺟﻮدة ﻓﻲ ﻋﯿﻨﺔ ﻣﻦ اﻟﺘﻮرﯾﻮم ﻛﺘﻠﺘﮭﺎ : m0 NA M Th
ﻟﺪﯾﻨﺎ :
N 0 m0 .
6,023 10 23 N 0 10 227 6
ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي : N 0 2,7 10 23
.3أ( ﻋﺒﺎرة ﻗﺎﻧﻮن اﻟﺘﻨﺎﻗﺺ اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ : N N 0 .e t
ب( زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ t1 / 2 :ﻟﻌﯿﻨﺔ ھﻮ اﻟﻤﺪة اﻟﺘﻲ ﺗﺘﻔﻜﻚ ﺧﻼﻟﮭﺎ ﻧﺼﻒ اﻷﻧﻮﯾﺔ اﻟﻤﺸﻌﺔ . ج( ﺗﺤﺪﯾﺪ : ــ ﺛﺎﺑﺖ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ : N ﻣﻦ اﻟﻌﻼﻗﺔ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ ﻟﺪﯾﻨﺎ t : N0 N ln ﻣﻦ اﻟﺒﯿﺎن at b : N0 ln
ﺣﯿﺚ b 0 ، a :
وﻣﻨﮫ :
3,5 0 0,198 4,5 0 4
3,85 10 2 j 1
a
ــ زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ : t1 / 2 ln 2 ln 2 3,85 10 2
ﻟﺪﯾﻨﺎ :
t1 / 2
ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي : t1 / 2 18 jours
72
t1 / 2
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 7 .1أ( ﺗﻌﯿﯿﻦ xو : y ﻟﺪﯾﻨﺎ :
238 92
U x 24He y 01 e 206 82 Pb
y6
ب( ﻗﺎﻧﻮن اﻟﺘﻨﺎﻗﺺ اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ :
238 4 x 0 206 x 8 92 2 x y 82 y 6
x 8
N N 0 .e t
N0 ج( إﺛﺒﺎت أن اﻟﺰﻣﻦ اﻟﺬي ﯾﻜﻮن ﻓﯿﮫ ﻋﺪد اﻷﻧﻮﯾﺔ اﻟﻤﺘﺒﻘﯿﺔ 16
ھﻮ : t 4t1 / 2 N N 0 .e t N0 N 0 .e t 16 , 4 ln 2 t ln 16 t 4 ln 2 ln 2 t , t12
ﻟﺪﯾﻨﺎ :
وﻣﻨﮫ : t 4t1 / 2
د( ﻋﺪد أﻧﻮﯾﺔ اﻟﺮﺻﺎص اﻟﻤﺘﺸﻜﻠﺔ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ : t ﻟﺪﯾﻨﺎ :
N pb t N U 0 N U t N U 0 N U 0 e t
N pbt N U 0 1 e t
وﻣﻨﮫ : .2أ( ﺣﺴﺎب اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﺘﺤﺮرة ﻣﻦ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﺴﺎﺑﻖ : E 2 E m.C ﻟﺪﯾﻨﺎ : m mU 8m He 6me m pb ﺣﯿﺚ : m 238.0003 8 4.0015 6 0.00054 205.9295 ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي : m 0.05556u E 0.05556 931.5
وﻣﻨﮫ : E 52MeV
ب( ﺣﺴﺎب اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻋﻦ إﻧﺸﻄﺎر 1gﻣﻦ اﻟﯿﻮراﻧﯿﻮم : E1 1 6,023 10 23 52 E1 N .E 238
ﻟﺪﯾﻨﺎ :
وﻣﻨﮫ : ج( ﺣﺴﺎب ﻛﺘﻠﺔ اﻟﯿﻮراﻧﯿﻮم اﻟﻤﺴﺘﮭﻠﻜﺔ ﺧﻼل 30ﯾﻮم ﻣﻦ ﺗﻨﻘﻞ اﻟﻐﻮاﺻﺔ : ﻟﺪﯾﻨﺎ :اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ﻓﻲ اﻟﻐﻮاﺻﺔ E 2 P.t ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي : E1 1,3 10 23 MeV
E 2 25 10 6 30 24 3600
ﺣﯿﺚ : وﻣﻨﮫ اﻟﻜﺘﻠﺔ اﻟﻤﺴﺘﮭﻠﻜﺔ :
E 2 6,48 10 13 J E1 1,3 10 23 1,6 10 13 2,1 1010 j m E 2 / E1
6,48 1013 2,1 1010
ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي : m 3kg
73
m
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 8 0 Ag 108 . 1ﻛﺘﺎﺑﺔ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﻜﻚ 48 Cd 1 e :
108 47
.2أ( ﻋﺒﺎرة Nﺑﺪﻻﻟﺔ : t ، ، N 0 ب( زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ : ـ ﺗﻌﺮﯾﻔﮫ :ھﻮ اﻟﻤﺪة اﻟﺰﻣﻨﯿﺔ اﻟﻼزﻣﺔ ﻟﺘﻔﻜﻚ ﻧﺼﻒ اﻟﻜﻤﯿﺔ اﻻﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ ﻟﻠﻨﻮى اﻟﻤﺸﻌﺔ اﻟﻤﺘﻮاﺟﺪة ﻓﻲ ﻋﯿﻨﺔ .
N N 0 .e .t
ln 2 ln 2 1 1 T t1 / 2 T
ـ ﻋﻼﻗﺘﮫ ﺑـ :
t1 / 2
ج( وﺣﺪة ﺑﺎﺳﺘﻌﻤﺎل اﻟﺘﺤﻠﯿﻞ اﻟﺒﻌﺪي : .3أ( ﻧﺒﯿﻦ أن : A .N
ﻟﺪﯾﻨﺎ :
dN .N 0 e .t dt .N 0 e .t
A
.N
ب( إﯾﺠﺎد اﻟﻌﻼﻗﺔ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ ﺑﯿﻦ ln n1 و : t ، N 0 ، t ، dN .N 0 e .t dt
ﻟﺪﯾﻨﺎ :
A
n1 .N 0 e .t t n1 . N 0 .t.e .t
أي : وﻣﻨﮫ : وﺑﺄﺧﺬ اﻟﻠﻮﻏﺎرﯾﺘﻢ اﻟﻨﯿﺒﯿﺮي ﻟﻠﻄﺮﻓﯿﻦ : ln n1 t ln .N 0 .t
ج( اﺳﺘﻨﺘﺎج ﻗﯿﻤﺘﻲ : N 0 ، t1 / 2 ــ اﺳﺘﻨﺘﺎج ﻗﯿﻤﺔ : t1 / 2 ﺑﺎﻟﺘﻄﺎﺑﻖ ﺑﯿﻦ اﻟﻌﻼﻗﺔ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ ln n1 t ln .N 0 .t : ln n1 at b وﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺒﯿﺎن : ﻧﺠﺪ ، a :ﺣﯿﺚ aﯾﻤﺜﻞ ﻣﯿﻞ اﻟﻤﻨﺤﻨﻰ اﻟﺒﯿﺎﻧﻲ ln n1 f t وﻣﻨﮫ :
,
4,2 10 3 s 1 t1 / 2 165s
,
ln 2 4,2 10 3
t1 / 2
ln 390 ln 256
200 100 ln 2 ,
t1 / 2
ــ اﺳﺘﻨﺘﺎج ﻗﯿﻤﺔ : N 0 ﻣﻦ اﻟﺘﻄﺎﺑﻖ ﺑﯿﻦ اﻟﻌﻼﻗﺔ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ وﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺒﯿﺎن اﻟﺴﺎﺑﻘﺘﯿﻦ : ﻧﺠﺪ أﯾﻀﺎ ، b ln .N 0 .t :ﺣﯿﺚ bﺗﻤﺜﻞ ﻧﻘﻄﺔ ﺗﻘﺎﻃﻊ اﻟﺒﯿﺎن ﻣﻊ ﻣﺤﻮر اﻟﺘﺮاﺗﯿﺐ . .t.N 0 e b وﻣﻨﮫ : eb .t
أي : ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي :
N 0 2,9 10 5 noyaux
74
,
N0
e 6, 4 4,2 10 3 0,50
N0
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 9 .1زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ : t1 / 2 أ( ﺗﻌﺮﯾﻔﮫ :ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ t1 / 2ﻟﻌﯿﻨﺔ ھﻮ اﻟﻤﺪة اﻟﺘﻲ ﺗﺘﻔﻜﻚ ﺧﻼﻟﮭﺎ ﻧﺼﻒ اﻷﻧﻮﯾﺔ اﻟﻤﺸﻌﺔ . t1 / 2 2200s ب( ﻗﯿﻤﺘﮫ ) ﻣﻦ اﻟﺒﯿﺎن ( :ﻧﻘﺮأ ﻣﻦ اﻟﺒﯿﺎن ، t1 / 2 2,2 10 3 sأي .2أ( ﻋﺒﺎرة t1 / 2ﺑﺪﻻﻟﺔ : ﻣﻦ اﻟﻌﻼﻗﺔ N N 0 e t N0 1 ،أي e t : ﻟﺪﯾﻨﺎ N 0 e t : 2 2
وﺑﺈدﺧﺎل اﻟﻠﻮﻏﺎرﯾﺘﻢ اﻟﻨﯿﺒﯿﺮي ﻋﻠﻰ اﻟﻄﺮﻓﯿﻦ ﻧﺤﺼﻞ ﻋﻠﻰ ln 2
اﻟﻌﺒﺎرة اﻟﻤﻄﻠﻮﺑﺔ :
t1 / 2
ب( ﺣﺴﺎب ﻗﯿﻤﺔ ﺛﺎﺑﺖ اﻟﺘﻔﻜﻚ ﻟـ : ZA X ﻟﺪﯾﻨﺎ :
ln 2 ln 2 t1 / 2 2200
,
3,1 10 4 s 1
.3ﺗﻌﯿﯿﻦ اﻟﻨﻮاة : ZA Xﻣﻦ ﻗﯿﻤﺔ زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ t1 / 2 2200sاﻷﻗﺮب إﻟﻰ اﻟﻘﯿﻤﺔ اﻟﻤﺪوﻧﺔ ﻓﻲ اﻟﺠﺪول، ﻧﺴﺘﻨﺘﺞ أن اﻟﻨﻮاة ZA Xھﻲ . 1738 Cl .4ﻛﺘﺎﺑﺔ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﻨﻤﺬج ﻟﺘﺤﻮل اﻟﻨﻮاة 1735 Clإﻟﻰ : ZA X Cl 301 n1738 Cl
.5ﺣﺴﺎب : أ( ﻃﺎﻗﺔ اﻟﺮﺑﻂ ﻟﻠﻨﻮاة Cl : X ﻟﺪﯾﻨﺎ : ﺣﯿﺚ : A Z
35 17
38 17
E l m.c 2
X A Z
m Zm p A Z mn m
m 17 1,00728 21 1,00866 37,96011 m 0,34551u
2
أي :
El 0,34551 1,66 10 27 3 10 8 j
11
E l 5,16 10
ﻃﺎﻗﺔ اﻟﺮﺑﻂ ﻟﻠﻨﻮاة : 1738 Cl ﺑـ : eV ﺑـ MeV
E l 3, 22 10 8 eV
5,16 10 11 1,6 10 19
,
El
E l 3,22 10 2 MeV
El 322MeV
ب( ﻃﺎﻗﺔ اﻟﺮﺑﻂ ﻟﻜﻞ ﻧﻮﯾﺔ : El ﻟﺪﯾﻨﺎ :ﻃﺎﻗﺔ اﻟﺮﺑﻂ ﻟﻜﻞ ﻧﻮﯾﺔ ھﻲ A وﻣﻨﮫ :ﺑـ eV
ﺑـ : MeV
El 8,47 10 6 eV A El 8,47 MeV A
75
,
El 3,22 10 8 A 38 E l 322 A 38
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 10 .1أ( ﻗﻮاﻧﯿﻦ اﻻﻧﺤﻔﺎظ اﻟﻤﻌﺘﻤﺪة ﻟﻤﻮازﻧﺔ ﺗﻔﺎﻋﻞ اﻟﺘﻔﻜﻚ :ــ ﻗﺎﻧﻮن اﻧﺤﻔﺎظ اﻟﻌﺪد اﻟﻜﺘﻠﻲ . ــ ﻗﺎﻧﻮن اﻧﺤﻔﺎظ اﻟﻌﺪد اﻟﺬري . 210 A 4 A ب( اﻟﻨﻮاة Z Xاﻟﻤﺘﺸﻜﻠﺔ 84 Po Z X 2 He : ﻟﺪﯾﻨﺎ : 210 A 4 A 206 84 Z 2 Z 82
وﻣﻨﮫ :اﻟﻨﻮاة X
A Z
اﻟﻤﺘﺸﻜﻠﺔ ھﻲ Pb
206 82
.
ج( ﺣﺴﺎب اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﺘﺤﺮرة ﻣﻦ ﺗﻔﻜﻚ ﻧﻮاة X He : Po 4 2
206 82
Po
210 84
ــ ﺑﺎﻟﺠﻮل :
2
8 2
E lib m.c
Elib 206,0385 4,0039 210,0482 1,66 10 27 3 10 E lib 8,7 10 13 j
ــ ﺑـ : MeV .2أ( ــ إﻛﻤﺎل اﻟﺠﺪول :
,
Elib 5, 4MeV
Elib 0,0058 931
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
t jour
0.37
0.40
0.45
0.50
0.55
0.60
0.67
0.74
0.82
0.90
...
N t N0
0,99
0,92
0,80
0,69
0,60
0,51
0,40
0,30
0,20
0,10
...
N t ln N0
N t ــ ﺗﻤﺜﯿﻞ اﻟﺒﯿﺎن f t ln N0
N t N0
0,2
t jours 20
ب( اﻟﻌﻼﻗﺔ اﻟﺘﻲ ﺗﺘﻔﻖ ﻣﻊ اﻟﻤﺤﺪدة ﺑﯿﺎﻧﯿﺎ ھﻲ : t
N N 0 .e
ج( اﺳﺘﻨﺘﺎج ﻗﯿﻤﺔ اﻟﻤﻘﺪار ) : أﻧﻈﺮ ﻓﻲ اﻟﺼﻔﺤﺔ اﻟﻤﻮاﻟﯿﺔ (
76
ln
N t
ﻣﻦ اﻟﻌﻼﻗﺔ اﻟﻨﻈﺮﯾﺔ N N 0 .e tﻟﺪﯾﻨﺎ :
t............1
و ﻣﻦ اﻟﺒﯿﺎن :
at b............1
ln
N0 N t
ln
N0
ﺑﺎﻟﻤﻄﺎﺑﻘﺔ ﺑﯿﻦ اﻟﻌﻼﻗﺘﯿﻦ 1و : a ) a ، b 0 : 2 ﻣﯿﻞ اﻟﺒﯿﺎن ( . وﻣﻨﮫ :
2 0,2 4 20
,
5 10 3 j 1
a
: ﺛﺎﺑﺖ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ،وﺣﺪﺗﮫ ﻓﻲ اﻟﺠﻤﻠﺔ اﻟﺪوﻟﯿﺔ ھﻲ s 1 : 1
د( اﺳﺘﻨﺘﺎج ﻗﯿﻤﺔ ﺛﺎﺑﺖ اﻟﺰﻣﻦ :
ه( إﯾﺠﺎد ﻗﯿﻤﺔ زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ t1 / 2ﻟـ Po :
ﻟﺪﯾﻨﺎ :
1 5 10 3
,
2 10 2 j
210 84
ln 2 ln 2 t1 / 2 , t1 / 2 138,6 jours 5 10 3 اﻟﺒﺎﻗﯿﺔ ﺧﻼل 414 joursﺑﻌﯿﻨﺔ ﺗﺤﺘﻮي ﻋﻨﺪ t 0ﻋﻠﻰ : 20 g t1 / 2
ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي : و( ﺣﺴﺎب ﻛﺘﻠﺔ اﻟﺒﻮﻟﻮﻧﯿﻮم Po
210
ــ أﻋﻄﻲ t1 / 2 138 jours : t
ﻟﺪﯾﻨﺎ : t . ln 2 t1 / 2
ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي : أي :
m0 m 0 3 2 8
1 23
ln
m 0 .e
3 ln 2
m 0 .e
m 0 .e
,
m 2,5 g
m m 0 .e
t
414 . ln 2 138
m m 0 .e m m 0 .e 20 8
m
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 11 .1أ( ــ إﺻﺪار اﻹﺷﻌﺎع ﯾﻌﻨﻲ ﺗﺤﻮل ﻧﯿﺘﺮون إﻟﻰ ﺑﺮوﺗﻮن داﺧﻞ اﻟﻨﻮاة اﻟﻤﺸﻌﺔ وﻓﻖ اﻟﻤﻌﺎدﻟﺔ :
n11 p 10 e
1 0
ــ ﺳﺒﺐ إﺻﺪار اﻟﻨﻮاة ﻹﺷﻌﺎﻋﺎت ھﻮ :أن اﻟﻨﻮاة اﻹﺑﻦ ﻋﺎدة ﺗﻜﻮن ﻓﻲ ﺣﺎﻟﺔ ﻣﺜﺎرة و ﺑﺈﺻﺪارھﺎ ﻟﻺﺷﻌﺎع
ﺗﺘﺨﻠﺺ ﻣﻦ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﺰاﺋﺪة ﻟﺘﻨﺘﻘﻞ إﻟﻰ ﺣﺎﻟﺘﮭﺎ اﻷﺳﺎﺳﯿﺔ . ب( ﻛﺘﺎﺑﺔ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ اﻟﻤﻨﻤﺬج ﻟﻠﺘﺤﻮل اﻟﻨﻮوي : 0 Cs 137 56 Ba 1 e
137 55
.2ﺣﺴﺎب : NA N0 m أ( ﻋﺪد اﻷﻧﻮﯾﺔ N 0اﻟﻤﻮﺟﻮدة ﻓﻲ اﻟﻌﯿﻨﺔ : M Cs
ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي :
N 0 4,40 1015
N0 ب( ﻗﯿﻤﺔ اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ﻟﻠﻌﯿﻨﺔ :
ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي :
,
6,023 10 23 137
6
N 0 1,0 10
A0 .N 0
A0 3,2 10 6 Bq
77
,
4,40 1015 43,3 365 24 3600
A0
.3أ( ﻣﻘﺪار اﻟﻨﺸﺎط اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ ) ﺑﻌﺪ ﺳﺘﺔ أﺷﮭﺮ ( : t
ﻟﺪﯾﻨﺎ :
A A0 .e t A0 .e 6 43.312
ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي :
A 3,2 10 6 e
6
A 3,16 10 Bq
ب( ﺣﺴﺎب اﻟﻨﺴﺒﺔ اﻟﻤﺌﻮﯾﺔ ﻷﻧﻮﯾﺔ اﻟﺴﯿﺰﯾﻮم اﻟﻤﺘﻔﻜﻜﺔ : ﻟﯿﻜﻦ N /ﻋﺪد اﻷﻧﻮﯾﺔ اﻟﻤﺘﻔﻜﻜﺔ N / N 0 N : اﻟﻨﺴﺒﺔ اﻟﻤﺌﻮﯾﺔ :
N N A N/ ،ﺣﯿﺚ N A : 100 0 100 N0 N0
ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي :
N 3,16 10 6 43,3 365 24 3600 4,32 1015
وﻣﻨﮫ :
N 4,40 4,32 10 100 N0 4,40 1015
15
1,8
/
.4أ( ﻟﺤﻈﺔ اﻧﻌﺪام اﻟﻨﺸﺎط : t
ﻟﺪﯾﻨﺎ :
t t ln 100
ﺑﺄﺧﺬ اﻟﻮﻏﺎرﯾﺘﻢ اﻟﻨﯿﺒﯿﺮي ﻟﻠﻄﺮﻓﯿﻦ : وﻣﻨﮫ : ب( ھﺬه اﻟﻨﺘﯿﺠﺔ ﻋﺎﻣﺔ ﻷي ﻧﻮاة ﻣﺸﻌﺔ .
,
t 5
1 e 100
A 1% A0 ln 100
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 12 .1ﺗﻌﯿﯿﻦ ﻗﯿﻤﺘﻲ Zو : x
1
1 0
94 Z
140 54
1 0
U n Sr Xe x n
ﻟﺪﯾﻨﺎ :
235 1 94 140 x x 2 92 Z 54 Z 38
.2أ( ﺣﺴﺎب اﻟﻨﻘﺺ ﻓﻲ اﻟﻜﺘﻠﺔ mﻟﻠﯿﻮراﻧﯿﻮم U
235
:
El U 931,5
ﻟﺪﯾﻨﺎ : ﺣﯿﺚ :
235 92
, El U 1784 MeV
وﻣﻨﮫ :
mu
U 7,59 E l U 7,59 A 7.59 235
mu 1,91519u
ب( ﺣﺴﺎب ﺑـ MeVاﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﺤﺮرة ﻓﻲ اﻟﺘﻔﺎﻋﻞ : 1 ﻟﺪﯾﻨﺎ : ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي : El 183,5MeV 0 Xe140 .3أ( ﻛﺘﺎﺑﺔ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﻜﻚ 55 Cs 1 e :
,
E l U mu .931,5
140 54
ـ اﻟﺠﺴﯿﻤﺎت اﻟﻨﺎﺗﺠﺔ ، :
ب( اﻟﻘﯿﻤﺔ اﻟﻤﻨﺎﺳﺒﺔ ﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﺘﻤﺎﺳﻚ ﻟﻜﻞ ﻧﻮﻛﻠﯿﻮن ﻟﻠﻨﻮاة Csھﻲ : ـ اﻟﺘﻌﻠﯿﻞ : 78
,
1784 931,5
235
El A
mu
Elib El U El Sr El Xe Elib 1784 807,5 1160
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 13 /I .1اﻟﻤﻘﺼﻮد ﺑﺎﻟﻌﺒﺎرات اﻟﺘﺎﻟﯿﺔ : أ( ﻃﺎﻗﺔ رﺑﻂ اﻟﻨﻮاة :ھﻲ اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻼزﻣﺔ ﻟﺘﻤﺎﺳﻚ اﻟﻨﻮﯾﺎت . 1 1 1u m12C ب( وﺣﺪة اﻟﻜﺘﻠﺔ 1,66 1027 kg : u 12 NA .2ﻛﺘﺎﺑﺔ ﻋﺒﺎرة ﻃﺎﻗﺔ رﺑﻂ اﻟﻨﻮاة ﻟﻠﯿﻮراﻧﯿﻮم 235ﺑﺎﻟﻮﺣﺪة : MeV E l m.c 2
E l Zm p A Z mn m X .c 2
.3ﺣﺴﺎب ﻃﺎﻗﺔ رﺑﻂ اﻟﻨﻮاة ﻟﻠﯿﻮراﻧﯿﻮم 235ﺑﺎﻟﻮﺣﺪة : MeV El 92 1,0073 143 1,0087 234,9935 931 El 1790 MeV .4إﻛﻤﺎل ﻓﺮاﻏﺎت اﻟﺠﺪول : 235 92
Xe
U
140 54
Sr
94 38
N
14 7
C
14 6
He
4 2
H
3 1
H
2 1
أﻧﻮﯾﺔ اﻟﻌﻨﺎﺻﺮ
234.9935
139.8920
93.8945
14.0031
14.0065
4.0015
3.0155
2.0136
) M u ﻛﺘﻠﺔ اﻟﻨﻮاة(
1790
1164.75
810.50
101.44
99.54
28.41
8.57
2.23
E MeV )ﻃﺎﻗﺔ رﺑﻂ اﻟﻨﻮاة(
7,62
8,32
8.62
7.25
7,11
7.10
2,85
1.11
E / AMeV )ﻃﺎﻗﺔ اﻟﺮﺑﻂ ﻟﻜﻞ ﻧﯿﻮﻛﻠﯿﻮن(
.5ــ اﻟﻨﻮاة اﻷﻛﺜﺮ اﺳﺘﻘﺮارا Sr :
94 38
اﻟﺘﻌﻠﯿﻞ :ﺗﻮاﻓﻖ ﻃﺎﻗﺔ رﺑﻂ ﻟﻜﻞ ﻧﻮﯾﺔ أﻛﺒﺮ ﻓﻲ اﻟﺠﺪول ) . ( 8,62 MeV /II .1اﻟﺘﻌﺒﯿﺮ ﻋﻦ ﻛﻞ ﺗﺤﻮل ﻧﻮوي ﺑﻤﻌﺎدﻟﺔ ﻧﻮوﯾﺔ ﻣﻮزوﻧﺔ : 14 14 0 أ( 6 C 7 N 1 e 2 3 4 1 ب( 1 H 1 H 2 He 0 n 235 1 140 94 1 ج( 92 U 0 n 54 Xe 38 Sr 2 0 n .2وﺻﻒ اﻟﺘﺤﻮﻻت اﻟﻨﻮوﯾﺔ : أ( إﺷﻌﺎﻋﻲ . ب( إﻧﺪﻣﺎج . ج( إﻧﺸﻄﺎر . .3ﺣﺴﺎب اﻟﻄﺎﻗﺔ اﻟﻤﺤﺮرة ﺑـ : MeV 235 1 140 94 1 ــ ﻣﻦ ﺗﻔﺎﻋﻞ اﻻﻧﺸﻄﺎر 92 U 0 n 54 Xe 38 Sr 2 0 n : ﺑﺘﻄﺒﯿﻖ اﻟﻘﺎﻧﻮن :
E lib m .c 2
Elib 184,6 MeV ــ ﻣﻦ ﺗﻔﺎﻋﻞ اﻻﻧﺪﻣﺎج H 13H 24 He 01n :
2 1
ﺑﺘﻄﺒﯿﻖ ﻧﻔﺲ اﻟﻘﺎﻧﻮن :
E lib m .c 2
Elib 17,6MeV
79
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 14 .1أ( زﻣﻦ ﻧﺼﻒ اﻟﻌﻤﺮ : t1 / 2ھﻮ اﻟﺰﻣﻦ اﻟﻼزم ﻟﺘﻔﻜﻚ ﻧﺼﻒ ﻋﺪد اﻷﻧﻮﯾﺔ اﻻﺑﺘﺪاﺋﯿﺔ ﻓﻲ ﻋﯿﻨﺔ ﻣﺸﻌﺔ . ln 2 ب( إﺛﺒﺎت أن :
t1 / 2 N N 0 .e t
ﻟﺪﯾﻨﺎ :
N 1 N0 ،أي .e t1 / 2 ﻋﻨﺪ t t1 / 2ﯾﻜﻮن ، N 0 :وﻣﻨﮫ N 0 .e t1 / 2 2 2 2
ﺑﺄﺧﺬ اﻟﻠﻮﻏﺎرﯾﺘﻢ اﻟﻨﯿﺒﯿﺮي ﻟﻠﻄﺮﻓﯿﻦ :
ln 2 .t1 / 2 ln 2
وﻣﻨﮫ اﻟﻤﻄﻠﻮب :
t1 / 2
.2ﺣﺴﺎب ﻋﺪد أﻧﻮﯾﺔ 14 Cﻓﻲ اﻟﻘﻄﻌﺔ اﻟﺨﺸﺒﯿﺔ ﻟﺤﻈﺔ اﻟﻌﺜﻮر ﻋﻠﯿﮭﺎ ،وﻟﯿﻜﻦ : N14 ln 2 t1 / 2
ﻟﺪﯾﻨﺎ :
A
,
A .N N
t1 / 2 1, 4 5730 365 24 3600 60 ln 2
وﻣﻨﮫ :
N 14 A.
ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي :
N 14 6,1 10 9
,
N 14
.3ﺣﺴﺎب ﻋﺪد أﻧﻮﯾﺔ 12 Cﻓﻲ اﻟﻘﻄﻌﺔ اﻟﻤﻤﺎﺛﻠﺔ ،وﻟﯿﻜﻦ : N12 51 150, 45mg 100
ﻟﺪﯾﻨﺎ : ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي :
,
m / 51%m 295
,
N 12 7,5 10 21
NA M 12 C
6 10 23 12
N 12 m / .
N 12 150,45 10 3
.4ﺣﺴﺎب ﻋﻤﺮ اﻟﻘﻄﻌﺔ اﻟﺨﺸﺒﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﻋﺜﺮ ﻋﻠﯿﮭﺎ : t1 / 2 A ln ln 2 A0 t N14 t 1 / 2 ln ln 2 N 14 0
ﻟﺪﯾﻨﺎ :
t
أي : ﺣﯿﺚ : و:
N 14 6,1 10 9
N 14 N 14 0 1,3 10 12 N 12 N 12
وﻣﻨﮫ ﻋﺪد أﻧﻮﯾﺔ اﻟﻜﺮﺑﻮن 14ﻟﺤﻈﺔ اﻗﺘﻄﺎع اﻟﻘﻄﻌﺔ ﻣﻦ اﻟﺸﺠﺮة : 9,7 10 9
N14 0 7,5 10 21 1,3 10 12 5730 6,1 10 9 ln ln 2 9,7 10 9 5730 6,1 t ln ln 2 9,7
ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي :
t
أي :
t 3835ans
80
ﺣﻞ اﻟﺘﻤﺮﯾﻦ 15 .1ﺗﺮﻛﯿﺐ ﻧﻮاة اﻟﻜﺮﺑﻮن : 14ــ ﻋﺪد اﻟﺒﺮوﺗﻮﻧﺎت Z 6 ــ ﻋﺪد اﻟﻨﯿﻮﺗﺮوﻧﺎت N A Z 14 6 8 14 1 A 1 .2أ( ﺗﺤﺪﯾﺪ اﻟﻨﻮاة : ZA y1 7 N 0 n Z y1 1 H
ﻟﺪﯾﻨﺎ : وﻣﻨﮫ :اﻟﻨﻮاة y1ھﻲ C 14 A 0 ب( ــ ﻛﺘﺎﺑﺔ ﻣﻌﺎدﻟﺔ اﻟﺘﻔﻜﻚ اﻟﻨﻮوي اﻟﻤﻮاﻓﻖ 6 C Z y 2 1 e : ﺣﯿﺚ : A Z
14 1 A 1 A 14 7 Z 1 Z 6
14 6
ــ اﺳﻢ اﻟﻌﻨﺼﺮ : y 2اﻷزوت N
A 14 6 Z 1 Z 7
14 7
.3أ( : N t ﻋﺪد اﻷﻧﻮﯾﺔ ﻏﯿﺮ اﻟﻤﺘﻔﻜﻜﺔ ﻓﻲ اﻟﻌﯿﻨﺔ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ . t : N 0ﻋﺪد اﻷﻧﻮﯾﺔ ﻏﯿﺮ اﻟﻤﺘﻔﻜﻜﺔ ﻓﻲ اﻟﻠﺤﻈﺔ . t 0 : ﺛﺎﺑﺖ اﻟﺘﻔﻜﻚ اﻹﺷﻌﺎﻋﻲ . ln 2 ب( إﺛﺒﺎت أن : t1 / 2
N N 0 .e t N0 N 0 .e t1 / 2 2 1 e t1 / 2 2
ﻟﺪﯾﻨﺎ : ﻋﻨﺪ : t t1 / 2 أي : ﺑﺄﺧﺬ اﻟﻠﻮﻏﺎرﯾﺘﻢ اﻟﻨﯿﺒﯿﺮي ﻟﻠﻄﺮﻓﯿﻦ ln 2 .t1 / 2 : ln 2 وﻣﻨﮫ : t1 / 2
ج( وﺣﺪة ﺑﺎﺳﺘﻌﻤﺎل اﻟﺘﺤﻠﯿﻞ اﻟﺒﻌﺪي : 1 1 T T
ﻟﺪﯾﻨﺎ :
أي أن وﺣﺪة ﻗﯿﺎس ھﻲ ﻣﻘﻠﻮب وﺣﺪة اﻟﺰﻣﻦ . s 1 د( ﺣﺴﺎب اﻟﻘﯿﻤﺔ اﻟﻌﺪدﯾﺔ ﻟﻠﻤﻘﺪار اﻟﻤﻤﯿﺰ ﻟﻠﻜﺮﺑﻮن : 14 ﻟﺪﯾﻨﺎ :
ln 2 t1 / 2 ln 2 5570
ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي : و:
,
1,24 10 4 ans 1 3,9 10 12 s 1
.4ــ ﻋﺒﺎرة At ﺑﺪﻻﻟﺔ A0و و : t
ln 2 , 5570 365 24 3600 dN At At A0 .e t dt
ــ ﺣﺴﺎب ﻋﻤﺮ ﻗﻄﻌﺔ اﻟﺨﺸﺐ اﻟﻘﺪﯾﻢ : ﻟﺪﯾﻨﺎ : ﺗﻄﺒﯿﻖ ﻋﺪدي :
t 1489ans
ــ ﺳﻨﺔ ﻗﻄﻊ اﻟﺸﺠﺮة اﻟﺘﻲ اﻧﺤﺪرت ﻣﻨﮭﺎ :ﺳﻨﺔ 2000 1489 511
81
t A t 1 / 2 . ln A0 5570 11,3 t . ln ln 2 13,7