ملخص الدرس 1: التحليل الكيميائي الوصفي والكمي

مقدمة

ملخص الدرس 1: التحليل الكيميائي الوصفي والكمي · 1 / 16

مقدمة الدرس

في هذا الدرس يتعرف الطالب مفهوم التحليل الكيميائي وأنواعه، ويتدرب على الكشف عن بعض الأنيونات والكاتيونات، ثم يتعرف التحليل الكمي بنوعيه الحجمي والكتلي.
وبعد دراسة الدرس يكون الطالب قادرًا على أن:

يشرح مفهوم التحليل الكيميائي.
يتعرف أنواع التحليل الوصفي.
يكتسب مهارة الكشف عن بعض الشقوق الحمضية والقاعدية.
يتعرف أنواع التحليل الكمي الحجمي والكتلي.
يجري تجربة تعادل حمض قوي وقلوي قوي باستخدام دليل مناسب.
يكتسب مهارة الدقة في استخدام الأدوات المعملية.

ملخص الدرس 1: التحليل الكيميائي الوصفي والكمي · 2 / 16

المفاهيم والمصطلحات الأساسية

ملخص الدرس 1: التحليل الكيميائي الوصفي والكمي · 3 / 16

المفاهيم والمصطلحات العلمية واللغوية الأساسية

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
تحليل المركبات العضوية	الكشف عن العناصر والمجموعات الوظيفية الموجودة في المركب بغرض التعرف عليه	الكشفالعناصروالمجموعاتالوظيفية
تحليل المركبات غير العضوية	التعرف على الأيونات التي يتكون منها المركب ويشمل الكشف عن الكاتيونات والأنيونات	التعرفالأيوناتيتكونمنها
الكاتيونات	ويُسمى الشق القاعدي ويُكشف عنه في المركبات غير العضوية	الشقالقاعديالمركباتالعضوية
الأنيونات	ويُسمى الشق الحمضي ويُكشف عنه في المركبات غير العضوية	الشقالحمضيالمركباتالعضوية
كاشف المجموعة	الكاشف الخاص بكل مجموعة تحليلية من الكاتيونات ويُستخدم للكشف عنها	الكاشفالخاصتحليليةالكاتيونات
المحلول القياسي	محلول معلوم التركيز يُستخدم في المعايرة	معلومالتركيزستخدمالمعايرة
المعايرة	تعيين تركيز حمض أو قاعدة بمعلومية الحجم اللازم منه للتعادل مع قاعدة أو حمض معلوم الحجم والتركيز	تعيينتركيزقاعدةبمعلومية
نقطة نهاية التفاعل (End Point)	النقطة التي يتم عندها تمام التفاعل بين الحمض والقاعدة	النقطةعندهاتمامالحمض

الدليل، مادة تُستخدم لتحديد نقطة نهاية التفاعل، إذ يتغير لونها بتغير وسط التفاعل.

ورقة الترشيح عديمة الرماد، نوع من ورق الترشيح يحترق احتراقًا كاملًا ولا يترك أي رماد.

بوتقة الاحتراق، إناء يُحرق فيه الراسب مع ورقة الترشيح حتى يبقى الراسب وحده.

ملخص الدرس 1: التحليل الكيميائي الوصفي والكمي · 4 / 16

الشرح والتفصيل العلمي الشامل

عدد المولات من الحجم والتركيزعدد المولات = (الحجم بالملليلتر × التركيز بالمول لكل لتر) / 1000.

علاقة المعايرةعند تعادل حمض مع قاعدة في معادلة موزونة تُستخدم العلاقة الآتية:

M1 × V1 / n1 = M2 × V2 / n2

حيث M1 تركيز الحمض بالمول لكل لتر، وV1 حجم الحمض المستخدم في المعايرة بالملليلتر، وn1 عدد مولات الحمض في معادلة التفاعل الموزونة.
أما M2 وV2 وn2 فتمثل التركيز والحجم وعدد المولات للقلوي بالترتيب.
الحساب الكتلي تُكتب معادلة التفاعل موزونة، ثم تُحسب الكتل المولية للمواد المطلوب إيجاد العلاقة بينها، ثم يُستنتج المطلوب من النسبة بين هذه الكتل.

ملخص الدرس 1: التحليل الكيميائي الوصفي والكمي · 5 / 16

الشرح التفصيلي المستفيض لكافة محاور الدرس

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
أولًا: التحليل الوصفي.	ينقسم التحليل الكيميائي إلى تحليل للمركبات العضوية يتم فيه الكشف عن العناصر والمجموعات الوظيفية وتحليل للمركبات غير العضوية يتم فيه التعرف على الأيونات المكونة للمركب. ويقتصر الدرس على الكشف عن الكاتيونات والأنيونات في المركبات غير العضوية	ينقسمالكيميائيللمركباتالعضوية
ثانيًا: الكشف عن الأنيونات (الشق الحمضي).	تنقسم الأنيونات إلى ثلاث مجموعات ولكل مجموعة كاشف معين	تنقسمثلاثمجموعاتولكل

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
مجموعة حمض الهيدروكلوريك المخفف	تشمل الكربونات والبيكربونات والكبريتيت والكبريتيد والثيوكبريتات والنيتريت. يعتمد الكشف على أن حمض الهيدروكلوريك أكثر ثباتًا من الأحماض المشتقة منها فيطرد هذه الأحماض غير الثابتة أو سهلة التطاير أو الانحلال في صورة غازات يمكن التعرف عليها بالكاشف المناسب. ويفضل التسخين الهين لطرد الغازات	تشملالكربوناتوالبيكربوناتوالكبريتيت
مجموعة حمض الكبريتيك المركز	تشمل الكلوريد والبروميد واليوديد والنترات. يعتمد الكشف على أن حمض الكبريتيك المركز أكثر ثباتًا من الأحماض المشتقة منها فتنفصل هذه الأحماض في صورة غازية يمكن الكشف عنها بالكواشف المناسبة ويكون التسخين عند الحاجة	تشملالكلوريدوالبروميدواليوديد
مجموعة كلوريد الباريوم	تشمل الفوسفات والكبريتات. هذه الأنيونات لا تتفاعل مع حمض الهيدروكلوريك المخفف ولا مع حمض الكبريتيك المركز لكنها تعطي راسبًا مع محلول كلوريد الباريوم	تشملالفوسفاتوالكبريتاتالأنيونات

ثالثًا: الكشف عن الكاتيونات (الشق القاعدي).←تُقسم الكاتيونات إلى ست مجموعات تسمى المجموعات التحليلية، بالاعتماد على اختلاف أملاح الفلزات في الماء، ولكل مجموعة كاشف يسمى كاشف المجموعة. ومن هذه المجموعات:

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
المجموعة الأولى	كلوريدات الفضة (I) والزئبق (I) والرصاص (II) وهي شحيحة الذوبان في الماء وتُرسب بإضافة حمض الهيدروكلوريك المخفف	كلوريداتالفضةوالزئبقوالرصاص
المجموعة الثانية	تُرسب كاتيوناتها على هيئة كبريتيدات في الوسط الحمضي بإذابة الملح في الماء وإضافة حمض الهيدروكلوريك المخفف ثم تمرير غاز كبريتيد الهيدروجين. ومن أمثلتها كاتيون النحاس (II)	كاتيوناتهاهيئةكبريتيداتالوسط
المجموعة الرابعة	تُرسب كاتيوناتها على هيئة هيدروكسيدات بإضافة هيدروكسيد الأمونيوم عندما لا تكون مختلطة بكاتيونات أخرى. ومن كاتيوناتها الألومنيوم والحديد (II) والحديد (III)	كاتيوناتهاهيئةهيدروكسيداتبإضافة
المجموعة الخامسة	تُرسب كاتيوناتها على هيئة كربونات بإضافة محلول كربونات الأمونيوم ومن أمثلتها كاتيون الكالسيوم	كاتيوناتهاهيئةكربوناتبإضافة
رابعًا: التحليل الكمي الحجمي.	يقوم على قياس حجم المادة المراد تقديرها. يُضاف إلى حجم معلوم منها محلول معلوم التركيز (المحلول القياسي) حتى يتم التفاعل الكامل بين المادتين. وتُختار التفاعلات المناسبة من تفاعلات التعادل وتفاعلات الأكسدة والاختزال وتفاعلات الترسيب بحسب المادة المراد تقديرها. فإذا كانت المادة المراد تقديرها حمضًا يُستخدم محلول قياسي من قلوي وإذا كانت ذات خواص قاعدية يُستخدم محلول قياسي من الحمض	يقومقياسالمادةالمراد

وفي المعايرة يُوضع حجم معلوم من القلوي في دورق مخروطي بواسطة ماصة مع قطرتين من دليل مناسب، مثل محلول عباد الشمس أو أزرق بروموتيمول.
ثم يُضاف الحمض القياسي من السحاحة بالتدريج حتى يتغير لون الدليل، فيُعلن ذلك نهاية التفاعل.
خامسًا: التحليل الكمي الكتلي. تعتمد هذه الطريقة على ترسيب العنصر أو المكون المراد تقديره على هيئة مركب نقي شحيح الذوبان في الماء، وذي تركيب كيميائي معروف وثابت. يُفصل الراسب بالترشيح على ورقة ترشيح عديمة الرماد، ثم تُنقل الورقة مع الراسب إلى بوتقة احتراق وتُحرق تمامًا حتى تتطاير مكونات الورقة ويبقى الراسب. ومن كتلة الراسب يمكن تحديد كتلة العنصر أو المركب. ومثال ذلك ترسيب الباريوم على هيئة كبريتات باريوم.

ملخص الدرس 1: التحليل الكيميائي الوصفي والكمي · 6 / 16

المقارنات وخريطة المفاهيم الجوهرية

ملخص الدرس 1: التحليل الكيميائي الوصفي والكمي · 7 / 16

الملخص الشامل وخريطة المفاهيم وجداول المقارنة

التحليل الكيميائي الوصفي يهدف إلى التعرف على الأيونات المكونة للمركب غير العضوي، أي الكاتيونات والأنيونات.
الأنيونات تُقسم إلى ثلاث مجموعات، لكل منها كاشف خاص حمض الهيدروكلوريك المخفف، وحمض الكبريتيك المركز، وكلوريد الباريوم.
الكاتيونات تُقسم إلى مجموعات تحليلية تعتمد على اختلاف ذوبان أملاحها في الماء، ولكل مجموعة كاشف خاص بها.
التحليل الكمي الحجمي يعتمد على المعايرة بمحلول قياسي معلوم التركيز حتى نقطة نهاية التفاعل، ويُستخدم دليل لتحديدها.
التحليل الكمي الكتلي يعتمد على ترسيب المادة على هيئة مركب نقي شحيح الذوبان، ثم فصله وتجفيفه وحرقه، ثم تحديد كتلة العنصر من كتلة الراسب.

ملخص الدرس 1: التحليل الكيميائي الوصفي والكمي · 8 / 16

الخريطة الذهنية والمفاهيم الجوهرية

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
التحليل الوصفي	كشف عن الأنيونات (الشق الحمضي) والكاتيونات (الشق القاعدي)	الأنيوناتالشقالحمضيوالكاتيونات
التحليل الكمي	حجمي بالمعايرة وكتلي بالترسيب	حجميبالمعايرةوكتليبالترسيب
المحلول القياسي	معلوم التركيز ويُستخدم في المعايرة	معلومالتركيزستخدمالمعايرة
نقطة نهاية التفاعل	تمام التعادل بين الحمض والقاعدة ويحددها الدليل بتغير لونه	تمامالتعادلالحمضوالقاعدة
كاشف المجموعة	لكل مجموعة تحليلية كاشف خاص بها	تحليلية

ملخص الدرس 1: التحليل الكيميائي الوصفي والكمي · 9 / 16

جداول المقارنة والتصنيف والتلخيص الشامل

مجموعات الأنيونات والكواشف:

المجموعة	الكاشف	الأنيونات	ناتج الكشف
الأولى	حمض الهيدروكلوريك المخفف	الكربونات البيكربونات الكبريتيت الكبريتيد الثيوكبريتات النيتريت	غازات يُكشف عنها بالكاشف المناسب
الثانية	حمض الكبريتيك المركز	الكلوريد، البروميد، اليوديد، النترات	غازات يُكشف عنها بالكواشف المناسبة
الثالثة	محلول كلوريد الباريوم	الفوسفات، الكبريتات	تكوين راسب

مقارنة بين التحليل الحجمي والتحليل الكتلي:

وجه المقارنة	التحليل الحجمي	التحليل الكتلي
أساس القياس	حجم المحلول القياسي اللازم للتفاعل التام	كتلة الراسب النقي
الأدوات والمواد	المحلول القياسي، والدليل، والسحاحة، والماصة	كاشف الترسيب وورقة ترشيح عديمة الرماد وبوتقة احتراق
أنواع التفاعلات	تعادل، وأكسدة واختزال، وترسيب	ترسيب مادة على هيئة مركب شحيح الذوبان

ملخص الدرس 1: التحليل الكيميائي الوصفي والكمي · 10 / 16

أمثلة ومسائل محلولة بالخطوات

ملخص الدرس 1: التحليل الكيميائي الوصفي والكمي · 11 / 16

التطبيقات والمسائل النموذجية المحلولة بالخطوات

مثال 1معايرة هيدروكسيد الصوديوم بحمض الهيدروكلوريك

المعطياتحجم محلول هيدروكسيد الصوديوم 25 ml، وتركيز حمض الهيدروكلوريك القياسي 0.1 mol/L، والحجم اللازم منه لبلوغ نقطة نهاية التفاعل 21 ml.

عدد مولات حمض الهيدروكلوريك = 0.1 × 21 / 1000 = 2.1 × 10^-3 mol.
من معادلة التفاعل HCl + NaOH → NaCl + H₂O يتعادل مول واحد من الحمض مع مول واحد من القلوي، فعدد مولات NaOH في 25 ml = 2.1 × 10^-3 mol.
تركيز NaOH = 2.1 × 10^-3 × 1000 / 25 = 0.084 mol/L.

مثال 2 تقدير كلوريد الباريوم من كتلة راسب كبريتات الباريوم
أُضيف محلول كبريتات الصوديوم إلى محلول كلوريد الباريوم حتى تمام ترسيب كبريتات الباريوم، ثم فُصل الراسب بالترشيح والتجفيف فكانت كتلته 2 g.
الكتل الذرية: Ba = 137، Cl = 35.5، S = 32، O = 16.

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
معادلة التفاعل الموزونة	BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaCl	BaCl2Na2SO4BaSO42NaCl
من المعادلة	1 mol من BaCl2 (208 g) يعطي 1 mol من BaSO4 (233 g)	BaCl2يعطيBaSO4
•	كتلة كلوريد الباريوم = 2 × 208 / 233 ≈ 1.785 g	كتلةكلوريدالباريوم

ملخص الدرس 1: التحليل الكيميائي الوصفي والكمي · 12 / 16

التطبيقات الحياتية والصناعية والتكنولوجية (Real-World Applications):

✔ تصنيع غاز النشادر صناعياً بطريقة هابر-بوش تحت ضغط 200 ضغط جوي.

ملخص الدرس 1: التحليل الكيميائي الوصفي والكمي · 13 / 16

تريكات الامتحان وكبسولة التفوق الوزاري

ملخص الدرس 1: التحليل الكيميائي الوصفي والكمي · 14 / 16

كبسولة المراجعة السريعة وأهم فنيات الامتحان:

ملخص الدرس 1: التحليل الكيميائي الوصفي والكمي · 15 / 16

دليل استفسارات وأسئلة الطلاب الشائعة: التحليل الكيميائي الوصفي والكمي

س1 ما الفرق بين تحليل المركبات العضوية وتحليل المركبات غير العضوية؟
ج: في تحليل المركبات العضوية يتم الكشف عن العناصر والمجموعات الوظيفية بغرض التعرف على المركب.
أما في تحليل المركبات غير العضوية فيتم التعرف على الأيونات التي يتكون منها المركب.
س2 ما المقصود بالكاتيون والأنيون في التحليل الوصفي؟
ج: الكاتيونات تُسمى الشق القاعدي، والأنيونات تُسمى الشق الحمضي، ويُكشف عن كل منهما بكواشف مختلفة.
س3 لماذا يُستحسن التسخين الهين عند الكشف عن الأنيونات بحمض الهيدروكلوريك المخفف؟
ج: لأن التسخين الهين يساعد على طرد الغازات الناتجة.
س4 لماذا يُضاف الدليل في المعايرة؟
ج: لتحديد نقطة نهاية التفاعل، إذ يتغير لونه بتغير وسط التفاعل، فيدل على تمام التعادل بين الحمض والقاعدة.
س5 لماذا تُستخدم ورقة الترشيح عديمة الرماد في التحليل الكتلي؟
ج: لأنها تحترق احتراقًا كاملًا ولا تترك رمادًا، فيبقى في بوتقة الاحتراق الراسب وحده بعد الحرق.

ملخص الدرس 1: التحليل الكيميائي الوصفي والكمي · 16 / 16

المناهج الدراسية

الكيمياء

الباب الأول - العناصر الانتقالية

الباب الثاني - التحليل الكيميائي

الباب الثالث - الاتزان الكيميائي

الباب الرابع - الكيمياء الكهربية

الباب الخامس - الكيمياء العضوية

دروس إضافية

ملخص الدرس 1: التحليل الكيميائي الوصفي والكمي

ملخص الدرس 1: التحليل الكيميائي الوصفي والكمي

مقدمة

مقدمة الدرس

المفاهيم والمصطلحات الأساسية

المفاهيم والمصطلحات العلمية واللغوية الأساسية

الشرح والتفصيل العلمي الشامل

M1 × V1 / n1 = M2 × V2 / n2

الشرح التفصيلي المستفيض لكافة محاور الدرس

المقارنات وخريطة المفاهيم الجوهرية

الملخص الشامل وخريطة المفاهيم وجداول المقارنة

الخريطة الذهنية والمفاهيم الجوهرية

جداول المقارنة والتصنيف والتلخيص الشامل

أمثلة ومسائل محلولة بالخطوات

التطبيقات والمسائل النموذجية المحلولة بالخطوات

التطبيقات الحياتية والصناعية والتكنولوجية (Real-World Applications):

تريكات الامتحان وكبسولة التفوق الوزاري

كبسولة المراجعة السريعة وأهم فنيات الامتحان:

دليل استفسارات وأسئلة الطلاب الشائعة: التحليل الكيميائي الوصفي والكمي

أحسنت! أنهيت هذا الدرس