الكيمياء (عالي)

1. 1.

   عرّف إنثالبية الشبكة، واذكر ما إذا كانت قيمتها دائماً طاردة أو ماصة للحرارة عند تعريفها بأنها التغير في الإنثالبية لتكوين شبكة أيونية صلبة من أيوناتها الغازية.

   [2 درجة] · بدون آلة حاسبة

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
   2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: تعريف إنثالبية الشبكة بأنها التغير في الإنثالبية عند تكوّن مول واحد من مركب أيوني صلب من أيوناته المكوّنة في الحالة الغازية. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن هذه العملية طاردة للحرارة دائماً (سالبة)، لأن الأيونات الغازية متضادة الشحنة تتجاذب وتحرر طاقة عند تكوّن الشبكة. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   4. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: انتبه لاصطلاح الإشارة: تُعرّف IB إنثالبية الشبكة بأنها التكوّن من أيونات غازية (طاردة)، عكس إنثالبية تفكك الشبكة (ماصة) — تحقق من التعريف المستخدم في السؤال.

   نقاط التصحيح

   • تعريف إنثالبية الشبكة بأنها التغير في الإنثالبية عند تكوّن مول واحد من مركب أيوني صلب من أيوناته المكوّنة في الحالة الغازية.
   • توضيح أن هذه العملية طاردة للحرارة دائماً (سالبة)، لأن الأيونات الغازية متضادة الشحنة تتجاذب وتحرر طاقة عند تكوّن الشبكة.

   ملاحظة الفاحص: انتبه لاصطلاح الإشارة: تُعرّف IB إنثالبية الشبكة بأنها التكوّن من أيونات غازية (طاردة)، عكس إنثالبية تفكك الشبكة (ماصة) — تحقق من التعريف المستخدم في السؤال.

2. 2.

   تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «عرّف إنثالبية الشبكة، واذكر ما إذا كانت قيمتها دائماً طاردة أو ماصة للحرارة عند تعريفها بأنها التغير في الإنثالبية لتكوين شبكة أيونية صلبة من أيوناتها الغازية.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «تعريف إنثالبية الشبكة بأنها التغير في الإنثالبية عند تكوّن مول واحد من مركب أيوني صلب من أيوناته المكوّنة في الحالة الغازية.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 2 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.

   [2 درجة] · بدون آلة حاسبة

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. افصل إجابة المتعلم المعطاة عن المهمة الكاملة. احتسب فقط ما تظهره الإجابة، ثم حدّد كل مطلب مفقود؛ لا تفترض خطوات غير مكتوبة.
   2. المطلب 1: يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: تعريف إنثالبية الشبكة بأنها التغير في الإنثالبية عند تكوّن مول واحد من مركب أيوني صلب من أيوناته المكوّنة في الحالة الغازية. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
   3. المطلب 2: يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن هذه العملية طاردة للحرارة دائماً (سالبة)، لأن الأيونات الغازية متضادة الشحنة تتجاذب وتحرر طاقة عند تكوّن الشبكة. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
   4. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

   نقاط التصحيح

   • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: تعريف إنثالبية الشبكة بأنها التغير في الإنثالبية عند تكوّن مول واحد من مركب أيوني صلب من أيوناته المكوّنة في الحالة الغازية.
   • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن هذه العملية طاردة للحرارة دائماً (سالبة)، لأن الأيونات الغازية متضادة الشحنة تتجاذب وتحرر طاقة عند تكوّن الشبكة.

   ملاحظة الفاحص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

3. 3.

   أنشئ دورة بورن-هابر لتكوّن كلوريد الصوديوم NaCl(s) من عناصره، مع سرد حدود الإنثالبية اللازمة: تسامي الصوديوم، تفكك الكلور، طاقة التأين الأولى للصوديوم، الألفة الإلكترونية الأولى للكلور، وإنثالبية الشبكة.

   [5 درجة] · بدون آلة حاسبة

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
   2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: إدراج إنثالبية تسامي الصوديوم: Na(s) → Na(g). بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: إدراج إنثالبية تفكك (نصف إنثالبية الرابطة) الكلور: ½Cl₂(g) → Cl(g). بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: إدراج طاقة التأين الأولى للصوديوم: Na(g) → Na⁺(g) + e⁻. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   5. طوّر هذا الجزء من الإجابة: إدراج الألفة الإلكترونية الأولى للكلور: Cl(g) + e⁻ → Cl⁻(g). بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   6. طوّر هذا الجزء من الإجابة: إدراج إنثالبية تكوّن الشبكة: Na⁺(g) + Cl⁻(g) → NaCl(s)، لإغلاق الدورة إلى إنثالبية تكوّن NaCl(s). بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   7. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: دورة بورن-هابر هي تطبيق لقانون هس على تكوّن المركبات الأيونية؛ وتساوي إنثالبية التكوّن دائماً مجموع كل الخطوات الأخرى حول الدورة المغلقة.

   نقاط التصحيح

   • إدراج إنثالبية تسامي الصوديوم: Na(s) → Na(g).
   • إدراج إنثالبية تفكك (نصف إنثالبية الرابطة) الكلور: ½Cl₂(g) → Cl(g).
   • إدراج طاقة التأين الأولى للصوديوم: Na(g) → Na⁺(g) + e⁻.
   • إدراج الألفة الإلكترونية الأولى للكلور: Cl(g) + e⁻ → Cl⁻(g).
   • إدراج إنثالبية تكوّن الشبكة: Na⁺(g) + Cl⁻(g) → NaCl(s)، لإغلاق الدورة إلى إنثالبية تكوّن NaCl(s).

   ملاحظة الفاحص: دورة بورن-هابر هي تطبيق لقانون هس على تكوّن المركبات الأيونية؛ وتساوي إنثالبية التكوّن دائماً مجموع كل الخطوات الأخرى حول الدورة المغلقة.

4. 4.

   تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «أنشئ دورة بورن-هابر لتكوّن كلوريد الصوديوم NaCl(s) من عناصره، مع سرد حدود الإنثالبية اللازمة: تسامي الصوديوم، تفكك الكلور، طاقة التأين الأولى للصوديوم، الألفة الإلكترونية الأولى للكلور، وإنثالبية الشبكة.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «إدراج إنثالبية تسامي الصوديوم: Na(s) → Na(g).» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 5 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.

   [5 درجة] · بدون آلة حاسبة

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. افصل إجابة المتعلم المعطاة عن المهمة الكاملة. احتسب فقط ما تظهره الإجابة، ثم حدّد كل مطلب مفقود؛ لا تفترض خطوات غير مكتوبة.
   2. المطلب 1: يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: إدراج إنثالبية تسامي الصوديوم: Na(s) → Na(g). قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
   3. المطلب 2: يحدد المتطلب الناقص: إدراج إنثالبية تفكك (نصف إنثالبية الرابطة) الكلور: ½Cl₂(g) → Cl(g). قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
   4. المطلب 3: يحدد المتطلب الناقص: إدراج طاقة التأين الأولى للصوديوم: Na(g) → Na⁺(g) + e⁻. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
   5. المطلب 4: يحدد المتطلب الناقص: إدراج الألفة الإلكترونية الأولى للكلور: Cl(g) + e⁻ → Cl⁻(g). قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
   6. المطلب 5: يحدد المتطلب الناقص: إدراج إنثالبية تكوّن الشبكة: Na⁺(g) + Cl⁻(g) → NaCl(s)، لإغلاق الدورة إلى إنثالبية تكوّن NaCl(s). قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
   7. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

   نقاط التصحيح

   • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: إدراج إنثالبية تسامي الصوديوم: Na(s) → Na(g).
   • يحدد المتطلب الناقص: إدراج إنثالبية تفكك (نصف إنثالبية الرابطة) الكلور: ½Cl₂(g) → Cl(g).
   • يحدد المتطلب الناقص: إدراج طاقة التأين الأولى للصوديوم: Na(g) → Na⁺(g) + e⁻.
   • يحدد المتطلب الناقص: إدراج الألفة الإلكترونية الأولى للكلور: Cl(g) + e⁻ → Cl⁻(g).
   • يحدد المتطلب الناقص: إدراج إنثالبية تكوّن الشبكة: Na⁺(g) + Cl⁻(g) → NaCl(s)، لإغلاق الدورة إلى إنثالبية تكوّن NaCl(s).

   ملاحظة الفاحص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

5. 5.

   باستخدام دورة بورن-هابر لـ NaCl (ΔHf = −411، تسامي الصوديوم = +107، تفكك الكلور = +122، الطاقة التأينية الأولى للصوديوم = +496، الألفة الإلكترونية الأولى للكلور = −349، جميعها بوحدة kJ mol⁻¹)، احسب إنثالبية الشبكة لـ NaCl.

   [4 درجة]

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
   2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: توضيح علاقة قانون هس: ΔHf = ΔHatom(Na) + ΔHatom(Cl) + IE1(Na) + EA1(Cl) + ΔHlattice. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: جمع الحدود المعروفة: 107 + 122 + 496 − 349 = 376 kJ mol⁻¹. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   4. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: إعادة الترتيب: ΔHlattice = ΔHf − 376 = −411 − 376. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   5. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: الحصول على ΔHlattice = −787 kJ mol⁻¹. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
   6. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: رتّب المجموع الجبري لجميع الخطوات المعروفة مساوياً لإنثالبية التكوّن أولاً، ثم حل للمجهول الوحيد — يتجنب هذا أخطاء الإشارة الناتجة عن تتبع الأسهم بصرياً.

   نقاط التصحيح

   • توضيح علاقة قانون هس: ΔHf = ΔHatom(Na) + ΔHatom(Cl) + IE1(Na) + EA1(Cl) + ΔHlattice.
   • جمع الحدود المعروفة: 107 + 122 + 496 − 349 = 376 kJ mol⁻¹.
   • إعادة الترتيب: ΔHlattice = ΔHf − 376 = −411 − 376.
   • الحصول على ΔHlattice = −787 kJ mol⁻¹.

   ملاحظة الفاحص: رتّب المجموع الجبري لجميع الخطوات المعروفة مساوياً لإنثالبية التكوّن أولاً، ثم حل للمجهول الوحيد — يتجنب هذا أخطاء الإشارة الناتجة عن تتبع الأسهم بصرياً.

6. 6.

   تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «باستخدام دورة بورن-هابر لـ NaCl (ΔHf = −411، تسامي الصوديوم = +107، تفكك الكلور = +122، الطاقة التأينية الأولى للصوديوم = +496، الألفة الإلكترونية الأولى للكلور = −349، جميعها بوحدة kJ mol⁻¹)، احسب إنثالبية الشبكة لـ NaCl.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح علاقة قانون هس: ΔHf = ΔHatom(Na) + ΔHatom(Cl) + IE1(Na) + EA1(Cl) + ΔHlattice.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 4 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.

   [4 درجة]

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. افصل إجابة المتعلم المعطاة عن المهمة الكاملة. احتسب فقط ما تظهره الإجابة، ثم حدّد كل مطلب مفقود؛ لا تفترض خطوات غير مكتوبة.
   2. المطلب 1: يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح علاقة قانون هس: ΔHf = ΔHatom(Na) + ΔHatom(Cl) + IE1(Na) + EA1(Cl) + ΔHlattice. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
   3. المطلب 2: يحدد المتطلب الناقص: جمع الحدود المعروفة: 107 + 122 + 496 − 349 = 376 kJ mol⁻¹. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
   4. المطلب 3: يحدد المتطلب الناقص: إعادة الترتيب: ΔHlattice = ΔHf − 376 = −411 − 376. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
   5. المطلب 4: يحدد المتطلب الناقص: الحصول على ΔHlattice = −787 kJ mol⁻¹. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
   6. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

   نقاط التصحيح

   • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح علاقة قانون هس: ΔHf = ΔHatom(Na) + ΔHatom(Cl) + IE1(Na) + EA1(Cl) + ΔHlattice.
   • يحدد المتطلب الناقص: جمع الحدود المعروفة: 107 + 122 + 496 − 349 = 376 kJ mol⁻¹.
   • يحدد المتطلب الناقص: إعادة الترتيب: ΔHlattice = ΔHf − 376 = −411 − 376.
   • يحدد المتطلب الناقص: الحصول على ΔHlattice = −787 kJ mol⁻¹.

   ملاحظة الفاحص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

7. 7.

   اذكر القانون الثاني للديناميكا الحرارية واشرحه من حيث إنتروبيا الكون.

   [2 درجة] · بدون آلة حاسبة

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
   2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن إنتروبيا الكون (النظام والمحيط معاً) تزداد في أي عملية تلقائية. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن السبب هو أن العمليات التلقائية تتجه نحو حالات أكثر اضطراباً أو أعداد أكبر من الحالات الدقيقة الممكنة إجمالاً. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   4. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: يمكن أن تنخفض إنتروبيا النظام وحده في عملية تلقائية، طالما تزداد إنتروبيا المحيط بمقدار أكبر — اعتبر المجموع الكلي دائماً.

   نقاط التصحيح

   • توضيح أن إنتروبيا الكون (النظام والمحيط معاً) تزداد في أي عملية تلقائية.
   • توضيح أن السبب هو أن العمليات التلقائية تتجه نحو حالات أكثر اضطراباً أو أعداد أكبر من الحالات الدقيقة الممكنة إجمالاً.

   ملاحظة الفاحص: يمكن أن تنخفض إنتروبيا النظام وحده في عملية تلقائية، طالما تزداد إنتروبيا المحيط بمقدار أكبر — اعتبر المجموع الكلي دائماً.

8. 8.

   تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «اذكر القانون الثاني للديناميكا الحرارية واشرحه من حيث إنتروبيا الكون.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن إنتروبيا الكون (النظام والمحيط معاً) تزداد في أي عملية تلقائية.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 2 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.

   [2 درجة] · بدون آلة حاسبة

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. افصل إجابة المتعلم المعطاة عن المهمة الكاملة. احتسب فقط ما تظهره الإجابة، ثم حدّد كل مطلب مفقود؛ لا تفترض خطوات غير مكتوبة.
   2. المطلب 1: يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن إنتروبيا الكون (النظام والمحيط معاً) تزداد في أي عملية تلقائية. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
   3. المطلب 2: يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن السبب هو أن العمليات التلقائية تتجه نحو حالات أكثر اضطراباً أو أعداد أكبر من الحالات الدقيقة الممكنة إجمالاً. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
   4. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

   نقاط التصحيح

   • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن إنتروبيا الكون (النظام والمحيط معاً) تزداد في أي عملية تلقائية.
   • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن السبب هو أن العمليات التلقائية تتجه نحو حالات أكثر اضطراباً أو أعداد أكبر من الحالات الدقيقة الممكنة إجمالاً.

   ملاحظة الفاحص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

9. 9.

   توقّع، مع ذكر السبب، ما إذا كان التغير في الإنتروبيا موجباً أو سالباً للتفاعل: CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g).

   [2 درجة] · بدون آلة حاسبة

   شرح الإجابة

   الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

   1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
   2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن الإنتروبيا تزداد (ΔS موجب). بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن غازاً (CO₂) يتكوّن من متفاعل صلب، وللغازات اضطراب أكبر بكثير/حالات دقيقة يمكن الوصول إليها أكثر من الصلبة، لذا يزداد العدد الكلي لطرق ترتيب النظام. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
   4. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: فحص سريع للإنتروبيا: عدّ مولات الغاز على كل جانب. تكاد الزيادة في مولات الغاز تعني دائماً تغيراً موجباً في الإنتروبيا.

   نقاط التصحيح

   • توضيح أن الإنتروبيا تزداد (ΔS موجب).
   • توضيح أن غازاً (CO₂) يتكوّن من متفاعل صلب، وللغازات اضطراب أكبر بكثير/حالات دقيقة يمكن الوصول إليها أكثر من الصلبة، لذا يزداد العدد الكلي لطرق ترتيب النظام.

   ملاحظة الفاحص: فحص سريع للإنتروبيا: عدّ مولات الغاز على كل جانب. تكاد الزيادة في مولات الغاز تعني دائماً تغيراً موجباً في الإنتروبيا.

10. 10.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «توقّع، مع ذكر السبب، ما إذا كان التغير في الإنتروبيا موجباً أو سالباً للتفاعل: CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g).» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن الإنتروبيا تزداد (ΔS موجب).» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 2 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.

    [2 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. افصل إجابة المتعلم المعطاة عن المهمة الكاملة. احتسب فقط ما تظهره الإجابة، ثم حدّد كل مطلب مفقود؛ لا تفترض خطوات غير مكتوبة.
    2. المطلب 1: يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن الإنتروبيا تزداد (ΔS موجب). قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    3. المطلب 2: يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن غازاً (CO₂) يتكوّن من متفاعل صلب، وللغازات اضطراب أكبر بكثير/حالات دقيقة يمكن الوصول إليها أكثر من الصلبة، لذا يزداد العدد الكلي لطرق ترتيب النظام. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    4. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن الإنتروبيا تزداد (ΔS موجب).
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن غازاً (CO₂) يتكوّن من متفاعل صلب، وللغازات اضطراب أكبر بكثير/حالات دقيقة يمكن الوصول إليها أكثر من الصلبة، لذا يزداد العدد الكلي لطرق ترتيب النظام.

    ملاحظة الفاحص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

11. 11.

    اذكر معادلة طاقة جيبس الحرة واشرح، باستخدام هذه المعادلة، لماذا يمكن أن يصبح تفاعل ذو ΔH موجب و ΔS موجب تلقائياً عند درجة حرارة مرتفعة.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: ذكر ΔG = ΔH − TΔS. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن التفاعل يكون تلقائياً عندما تكون ΔG سالبة. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أنه مع زيادة T، ينمو حد TΔS (موجب، لأن ΔS موجبة) بما يكفي ليتجاوز ΔH الموجبة، ما يجعل ΔG سالبة إجمالاً. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: استخدم تركيبات إشارتي ΔH وΔS للتنبؤ بالتلقائية: (−,+) تلقائي دائماً، (+,−) غير تلقائي أبداً، (+,+) تلقائي عند درجات حرارة مرتفعة فقط، (−,−) تلقائي عند درجات حرارة منخفضة فقط.

    نقاط التصحيح

    • ذكر ΔG = ΔH − TΔS.
    • توضيح أن التفاعل يكون تلقائياً عندما تكون ΔG سالبة.
    • توضيح أنه مع زيادة T، ينمو حد TΔS (موجب، لأن ΔS موجبة) بما يكفي ليتجاوز ΔH الموجبة، ما يجعل ΔG سالبة إجمالاً.

    ملاحظة الفاحص: استخدم تركيبات إشارتي ΔH وΔS للتنبؤ بالتلقائية: (−,+) تلقائي دائماً، (+,−) غير تلقائي أبداً، (+,+) تلقائي عند درجات حرارة مرتفعة فقط، (−,−) تلقائي عند درجات حرارة منخفضة فقط.

12. 12.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «اذكر معادلة طاقة جيبس الحرة واشرح، باستخدام هذه المعادلة، لماذا يمكن أن يصبح تفاعل ذو ΔH موجب و ΔS موجب تلقائياً عند درجة حرارة مرتفعة.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «ذكر ΔG = ΔH − TΔS.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 3 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. افصل إجابة المتعلم المعطاة عن المهمة الكاملة. احتسب فقط ما تظهره الإجابة، ثم حدّد كل مطلب مفقود؛ لا تفترض خطوات غير مكتوبة.
    2. المطلب 1: يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: ذكر ΔG = ΔH − TΔS. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    3. المطلب 2: يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن التفاعل يكون تلقائياً عندما تكون ΔG سالبة. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    4. المطلب 3: يحدد المتطلب الناقص: توضيح أنه مع زيادة T، ينمو حد TΔS (موجب، لأن ΔS موجبة) بما يكفي ليتجاوز ΔH الموجبة، ما يجعل ΔG سالبة إجمالاً. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: ذكر ΔG = ΔH − TΔS.
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن التفاعل يكون تلقائياً عندما تكون ΔG سالبة.
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أنه مع زيادة T، ينمو حد TΔS (موجب، لأن ΔS موجبة) بما يكفي ليتجاوز ΔH الموجبة، ما يجعل ΔG سالبة إجمالاً.

    ملاحظة الفاحص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

13. 13.

    لتفاعل ΔH = +58 kJ mol⁻¹ و ΔS = +176 J K⁻¹ mol⁻¹. احسب أدنى درجة حرارة (بالكلفن) يصبح عندها التفاعل تلقائياً.

    [4 درجة]

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
    2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: توضيح أن التفاعل يصبح تلقائياً عندما ΔG = 0، أي شرط الحد ΔH = TΔS. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: تحويل ΔH إلى وحدات متسقة: 58000 J mol⁻¹. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: إعادة الترتيب T = ΔH / ΔS = 58000 / 176. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    5. طوّر هذا الجزء من الإجابة: الحصول على T ≈ 330 K. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    6. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: حوّل دائماً ΔH (بوحدة kJ) وΔS (بوحدة J) إلى وحدة طاقة واحدة قبل القسمة — نسيان معامل 1000 خطأ شائع جداً.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن التفاعل يصبح تلقائياً عندما ΔG = 0، أي شرط الحد ΔH = TΔS.
    • تحويل ΔH إلى وحدات متسقة: 58000 J mol⁻¹.
    • إعادة الترتيب T = ΔH / ΔS = 58000 / 176.
    • الحصول على T ≈ 330 K.

    ملاحظة الفاحص: حوّل دائماً ΔH (بوحدة kJ) وΔS (بوحدة J) إلى وحدة طاقة واحدة قبل القسمة — نسيان معامل 1000 خطأ شائع جداً.

14. 14.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «لتفاعل ΔH = +58 kJ mol⁻¹ و ΔS = +176 J K⁻¹ mol⁻¹. احسب أدنى درجة حرارة (بالكلفن) يصبح عندها التفاعل تلقائياً.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن التفاعل يصبح تلقائياً عندما ΔG = 0، أي شرط الحد ΔH = TΔS.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 4 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.

    [4 درجة]

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. افصل إجابة المتعلم المعطاة عن المهمة الكاملة. احتسب فقط ما تظهره الإجابة، ثم حدّد كل مطلب مفقود؛ لا تفترض خطوات غير مكتوبة.
    2. المطلب 1: يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن التفاعل يصبح تلقائياً عندما ΔG = 0، أي شرط الحد ΔH = TΔS. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    3. المطلب 2: يحدد المتطلب الناقص: تحويل ΔH إلى وحدات متسقة: 58000 J mol⁻¹. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    4. المطلب 3: يحدد المتطلب الناقص: إعادة الترتيب T = ΔH / ΔS = 58000 / 176. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    5. المطلب 4: يحدد المتطلب الناقص: الحصول على T ≈ 330 K. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    6. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن التفاعل يصبح تلقائياً عندما ΔG = 0، أي شرط الحد ΔH = TΔS.
    • يحدد المتطلب الناقص: تحويل ΔH إلى وحدات متسقة: 58000 J mol⁻¹.
    • يحدد المتطلب الناقص: إعادة الترتيب T = ΔH / ΔS = 58000 / 176.
    • يحدد المتطلب الناقص: الحصول على T ≈ 330 K.

    ملاحظة الفاحص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

15. 15.

    اشرح لماذا تختلف أحياناً إنثالبيات الشبكة المحسوبة من دورة بورن-هابر (التجريبية) عن تلك المحسوبة نظرياً بافتراض نموذج أيوني خالص.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن النموذج النظري (الأيوني الخالص) يفترض أن الأيونات كرات مثالية دون تشوه في سحب الإلكترونات. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أنه في الواقع، يمكن أن يستقطب الكاتيون (يشوّه) سحابة إلكترونات الأنيون، ما يُدخل درجة من الطابع التساهمي في الرابطة. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن هذا الطابع التساهمي الإضافي يجعل إنثالبية الشبكة التجريبية (بورن-هابر) أكثر طرداً للحرارة (مقدار أكبر) من القيمة النظرية الأيونية الخالصة. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: يُعد الفرق الكبير بين إنثالبية الشبكة التجريبية والنظرية بحد ذاته دليلاً على طابع تساهمي معتبر في مركب يُفترض أنه أيوني.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن النموذج النظري (الأيوني الخالص) يفترض أن الأيونات كرات مثالية دون تشوه في سحب الإلكترونات.
    • توضيح أنه في الواقع، يمكن أن يستقطب الكاتيون (يشوّه) سحابة إلكترونات الأنيون، ما يُدخل درجة من الطابع التساهمي في الرابطة.
    • توضيح أن هذا الطابع التساهمي الإضافي يجعل إنثالبية الشبكة التجريبية (بورن-هابر) أكثر طرداً للحرارة (مقدار أكبر) من القيمة النظرية الأيونية الخالصة.

    ملاحظة الفاحص: يُعد الفرق الكبير بين إنثالبية الشبكة التجريبية والنظرية بحد ذاته دليلاً على طابع تساهمي معتبر في مركب يُفترض أنه أيوني.

16. 16.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «اشرح لماذا تختلف أحياناً إنثالبيات الشبكة المحسوبة من دورة بورن-هابر (التجريبية) عن تلك المحسوبة نظرياً بافتراض نموذج أيوني خالص.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن النموذج النظري (الأيوني الخالص) يفترض أن الأيونات كرات مثالية دون تشوه في سحب الإلكترونات.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 3 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. افصل إجابة المتعلم المعطاة عن المهمة الكاملة. احتسب فقط ما تظهره الإجابة، ثم حدّد كل مطلب مفقود؛ لا تفترض خطوات غير مكتوبة.
    2. المطلب 1: يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن النموذج النظري (الأيوني الخالص) يفترض أن الأيونات كرات مثالية دون تشوه في سحب الإلكترونات. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    3. المطلب 2: يحدد المتطلب الناقص: توضيح أنه في الواقع، يمكن أن يستقطب الكاتيون (يشوّه) سحابة إلكترونات الأنيون، ما يُدخل درجة من الطابع التساهمي في الرابطة. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    4. المطلب 3: يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن هذا الطابع التساهمي الإضافي يجعل إنثالبية الشبكة التجريبية (بورن-هابر) أكثر طرداً للحرارة (مقدار أكبر) من القيمة النظرية الأيونية الخالصة. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن النموذج النظري (الأيوني الخالص) يفترض أن الأيونات كرات مثالية دون تشوه في سحب الإلكترونات.
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أنه في الواقع، يمكن أن يستقطب الكاتيون (يشوّه) سحابة إلكترونات الأنيون، ما يُدخل درجة من الطابع التساهمي في الرابطة.
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن هذا الطابع التساهمي الإضافي يجعل إنثالبية الشبكة التجريبية (بورن-هابر) أكثر طرداً للحرارة (مقدار أكبر) من القيمة النظرية الأيونية الخالصة.

    ملاحظة الفاحص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

17. 17.

    اشرح، من حيث الإنتروبيا، لماذا ينصهر الجليد تلقائياً فوق 0 درجة مئوية وليس تحتها، مع العلم أن ΔH للانصهار موجبة (ماصة للحرارة) عند جميع درجات الحرارة.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن للانصهار ΔS موجبة، لأن الحالة السائلة أكثر اضطراباً من الحالة الصلبة. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: توضيح أن ΔG = ΔH − TΔS، وبما أن ΔH و ΔS موجبتان كلتاهما، تصبح ΔG سالبة فقط عندما تكون T كبيرة بما يكفي ليتجاوز TΔS قيمة ΔH. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    4. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: توضيح أنه فوق 0 درجة مئوية (273 K)، تكون T كبيرة بما يكفي لجعل الانصهار تلقائياً (ΔG < 0)؛ وتحتها لا يكون كذلك (ΔG > 0)، بما يتوافق مع كون 0 درجة مئوية نقطة الانصهار الاتزانية حيث ΔG = 0. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تُعد درجة انصهار/غليان مادة بالضبط درجة الحرارة التي تكون عندها ΔG = 0 لتغير الطور ذاك، أي T = ΔH/ΔS.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن للانصهار ΔS موجبة، لأن الحالة السائلة أكثر اضطراباً من الحالة الصلبة.
    • توضيح أن ΔG = ΔH − TΔS، وبما أن ΔH و ΔS موجبتان كلتاهما، تصبح ΔG سالبة فقط عندما تكون T كبيرة بما يكفي ليتجاوز TΔS قيمة ΔH.
    • توضيح أنه فوق 0 درجة مئوية (273 K)، تكون T كبيرة بما يكفي لجعل الانصهار تلقائياً (ΔG < 0)؛ وتحتها لا يكون كذلك (ΔG > 0)، بما يتوافق مع كون 0 درجة مئوية نقطة الانصهار الاتزانية حيث ΔG = 0.

    ملاحظة الفاحص: تُعد درجة انصهار/غليان مادة بالضبط درجة الحرارة التي تكون عندها ΔG = 0 لتغير الطور ذاك، أي T = ΔH/ΔS.

18. 18.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «اشرح، من حيث الإنتروبيا، لماذا ينصهر الجليد تلقائياً فوق 0 درجة مئوية وليس تحتها، مع العلم أن ΔH للانصهار موجبة (ماصة للحرارة) عند جميع درجات الحرارة.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن للانصهار ΔS موجبة، لأن الحالة السائلة أكثر اضطراباً من الحالة الصلبة.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 3 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. افصل إجابة المتعلم المعطاة عن المهمة الكاملة. احتسب فقط ما تظهره الإجابة، ثم حدّد كل مطلب مفقود؛ لا تفترض خطوات غير مكتوبة.
    2. المطلب 1: يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن للانصهار ΔS موجبة، لأن الحالة السائلة أكثر اضطراباً من الحالة الصلبة. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    3. المطلب 2: يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن ΔG = ΔH − TΔS، وبما أن ΔH و ΔS موجبتان كلتاهما، تصبح ΔG سالبة فقط عندما تكون T كبيرة بما يكفي ليتجاوز TΔS قيمة ΔH. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    4. المطلب 3: يحدد المتطلب الناقص: توضيح أنه فوق 0 درجة مئوية (273 K)، تكون T كبيرة بما يكفي لجعل الانصهار تلقائياً (ΔG < 0)؛ وتحتها لا يكون كذلك (ΔG > 0)، بما يتوافق مع كون 0 درجة مئوية نقطة الانصهار الاتزانية حيث ΔG = 0. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن للانصهار ΔS موجبة، لأن الحالة السائلة أكثر اضطراباً من الحالة الصلبة.
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن ΔG = ΔH − TΔS، وبما أن ΔH و ΔS موجبتان كلتاهما، تصبح ΔG سالبة فقط عندما تكون T كبيرة بما يكفي ليتجاوز TΔS قيمة ΔH.
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أنه فوق 0 درجة مئوية (273 K)، تكون T كبيرة بما يكفي لجعل الانصهار تلقائياً (ΔG < 0)؛ وتحتها لا يكون كذلك (ΔG > 0)، بما يتوافق مع كون 0 درجة مئوية نقطة الانصهار الاتزانية حيث ΔG = 0.

    ملاحظة الفاحص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

19. 19.

    أوجز حداً واحداً لاستخدام قيم إنثالبية التكوّن القياسية وحدها (دون اعتبار الإنتروبيا) للتنبؤ بحدوث تفاعل تلقائياً.

    [2 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن الإنثالبية وحدها لا تأخذ في الحسبان التغير في إنتروبيا التفاعل. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن بعض التفاعلات ذات ΔH غير مؤاتية (موجبة) يمكن أن تكون تلقائية إذا كانت ΔS موجبة بما يكفي ويتجاوز TΔS قيمة ΔH، ما يعني أن الإنثالبية وحدها تعطي تنبؤاً ناقصاً أو غير صحيح بالتلقائية. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تُحدَّد التلقائية دائماً بواسطة ΔG، وليس ΔH وحدها؛ وتُعد ΔH مؤشراً موثوقاً للتلقائية فقط عندما تكون ΔS قريبة من الصفر أو تأثيرها مهملاً عند درجة الحرارة المعتبرة.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن الإنثالبية وحدها لا تأخذ في الحسبان التغير في إنتروبيا التفاعل.
    • توضيح أن بعض التفاعلات ذات ΔH غير مؤاتية (موجبة) يمكن أن تكون تلقائية إذا كانت ΔS موجبة بما يكفي ويتجاوز TΔS قيمة ΔH، ما يعني أن الإنثالبية وحدها تعطي تنبؤاً ناقصاً أو غير صحيح بالتلقائية.

    ملاحظة الفاحص: تُحدَّد التلقائية دائماً بواسطة ΔG، وليس ΔH وحدها؛ وتُعد ΔH مؤشراً موثوقاً للتلقائية فقط عندما تكون ΔS قريبة من الصفر أو تأثيرها مهملاً عند درجة الحرارة المعتبرة.

20. 20.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «أوجز حداً واحداً لاستخدام قيم إنثالبية التكوّن القياسية وحدها (دون اعتبار الإنتروبيا) للتنبؤ بحدوث تفاعل تلقائياً.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن الإنثالبية وحدها لا تأخذ في الحسبان التغير في إنتروبيا التفاعل.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 2 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.

    [2 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. افصل إجابة المتعلم المعطاة عن المهمة الكاملة. احتسب فقط ما تظهره الإجابة، ثم حدّد كل مطلب مفقود؛ لا تفترض خطوات غير مكتوبة.
    2. المطلب 1: يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن الإنثالبية وحدها لا تأخذ في الحسبان التغير في إنتروبيا التفاعل. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    3. المطلب 2: يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن بعض التفاعلات ذات ΔH غير مؤاتية (موجبة) يمكن أن تكون تلقائية إذا كانت ΔS موجبة بما يكفي ويتجاوز TΔS قيمة ΔH، ما يعني أن الإنثالبية وحدها تعطي تنبؤاً ناقصاً أو غير صحيح بالتلقائية. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    4. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن الإنثالبية وحدها لا تأخذ في الحسبان التغير في إنتروبيا التفاعل.
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن بعض التفاعلات ذات ΔH غير مؤاتية (موجبة) يمكن أن تكون تلقائية إذا كانت ΔS موجبة بما يكفي ويتجاوز TΔS قيمة ΔH، ما يعني أن الإنثالبية وحدها تعطي تنبؤاً ناقصاً أو غير صحيح بالتلقائية.

    ملاحظة الفاحص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

21. 21.

    باستخدام قيم الإنتروبيا القياسية S°(CaCO₃(s)) = 93 J K⁻¹ mol⁻¹ وS°(CaO(s)) = 40 J K⁻¹ mol⁻¹ وS°(CO₂(g)) = 214 J K⁻¹ mol⁻¹، احسب ΔS° للتفاعل CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g).

    [3 درجة]

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
    2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: استخدام ΔS° = ΣS°(النواتج) − ΣS°(المتفاعلات). اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: تعويض (40 + 214) − 93. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    4. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: الحصول على ΔS° = +161 J K⁻¹ mol⁻¹. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: يؤكد ΔS° الموجب المحسوب هذا التنبؤ النوعي بأن الإنتروبيا تزداد عند إنتاج غاز من متفاعل صلب — يجب أن يتفق النهجان (الاستدلال النوعي وبيانات الإنتروبيا القياسية) دائماً.

    نقاط التصحيح

    • استخدام ΔS° = ΣS°(النواتج) − ΣS°(المتفاعلات).
    • تعويض (40 + 214) − 93.
    • الحصول على ΔS° = +161 J K⁻¹ mol⁻¹.

    ملاحظة الفاحص: يؤكد ΔS° الموجب المحسوب هذا التنبؤ النوعي بأن الإنتروبيا تزداد عند إنتاج غاز من متفاعل صلب — يجب أن يتفق النهجان (الاستدلال النوعي وبيانات الإنتروبيا القياسية) دائماً.

22. 22.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «باستخدام قيم الإنتروبيا القياسية S°(CaCO₃(s)) = 93 J K⁻¹ mol⁻¹ وS°(CaO(s)) = 40 J K⁻¹ mol⁻¹ وS°(CO₂(g)) = 214 J K⁻¹ mol⁻¹، احسب ΔS° للتفاعل CaCO₃(s) → CaO(s) + CO₂(g).» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «استخدام ΔS° = ΣS°(النواتج) − ΣS°(المتفاعلات).» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 3 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.

    [3 درجة]

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. افصل إجابة المتعلم المعطاة عن المهمة الكاملة. احتسب فقط ما تظهره الإجابة، ثم حدّد كل مطلب مفقود؛ لا تفترض خطوات غير مكتوبة.
    2. المطلب 1: يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: استخدام ΔS° = ΣS°(النواتج) − ΣS°(المتفاعلات). قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    3. المطلب 2: يحدد المتطلب الناقص: تعويض (40 + 214) − 93. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    4. المطلب 3: يحدد المتطلب الناقص: الحصول على ΔS° = +161 J K⁻¹ mol⁻¹. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: استخدام ΔS° = ΣS°(النواتج) − ΣS°(المتفاعلات).
    • يحدد المتطلب الناقص: تعويض (40 + 214) − 93.
    • يحدد المتطلب الناقص: الحصول على ΔS° = +161 J K⁻¹ mol⁻¹.

    ملاحظة الفاحص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

23. 23.

    لتفاعل (عملية هابر) ΔH° = −92 kJ mol⁻¹ و ΔS° = −199 J K⁻¹ mol⁻¹ عند 298 K. احسب ΔG° لهذا التفاعل عند 298 K، واذكر ما إذا كان تلقائياً في هذه الظروف.

    [4 درجة]

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. دوّن المقادير المعطاة والمجهول المطلوب. اختر العلاقة التي تربطها واذكر الافتراضات اللازمة ثم عوّض قبل التقريب. احتفظ بالتعبيرات الدقيقة عندما يطلب السؤال نتيجة دقيقة.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: تحويل ΔH° إلى وحدات متسقة: −92000 J mol⁻¹. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: استخدام ΔG° = ΔH° − TΔS°. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    4. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: تعويض −92000 − (298 × −199) = −92000 + 59302. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    5. طوّر هذا الجزء من الإجابة: الحصول على ΔG° ≈ −32.7 kJ mol⁻¹، وهي سالبة، لذا التفاعل تلقائي عند 298 K. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    6. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تعني ΔG° السالبة أن التفاعل تلقائي ديناميكياً حرارياً، لكن هذا لا يخبر شيئاً عن معدله — لا تزال عملية هابر تحتاج إلى عامل حفاز ودرجة حرارة/ضغط مرتفعين صناعياً لأنها تلقائية لكنها بطيئة جداً عند 298 K.

    نقاط التصحيح

    • تحويل ΔH° إلى وحدات متسقة: −92000 J mol⁻¹.
    • استخدام ΔG° = ΔH° − TΔS°.
    • تعويض −92000 − (298 × −199) = −92000 + 59302.
    • الحصول على ΔG° ≈ −32.7 kJ mol⁻¹، وهي سالبة، لذا التفاعل تلقائي عند 298 K.

    ملاحظة الفاحص: تعني ΔG° السالبة أن التفاعل تلقائي ديناميكياً حرارياً، لكن هذا لا يخبر شيئاً عن معدله — لا تزال عملية هابر تحتاج إلى عامل حفاز ودرجة حرارة/ضغط مرتفعين صناعياً لأنها تلقائية لكنها بطيئة جداً عند 298 K.

24. 24.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «لتفاعل (عملية هابر) ΔH° = −92 kJ mol⁻¹ و ΔS° = −199 J K⁻¹ mol⁻¹ عند 298 K. احسب ΔG° لهذا التفاعل عند 298 K، واذكر ما إذا كان تلقائياً في هذه الظروف.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «تحويل ΔH° إلى وحدات متسقة: −92000 J mol⁻¹.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 4 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.

    [4 درجة]

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. افصل إجابة المتعلم المعطاة عن المهمة الكاملة. احتسب فقط ما تظهره الإجابة، ثم حدّد كل مطلب مفقود؛ لا تفترض خطوات غير مكتوبة.
    2. المطلب 1: يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: تحويل ΔH° إلى وحدات متسقة: −92000 J mol⁻¹. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    3. المطلب 2: يحدد المتطلب الناقص: استخدام ΔG° = ΔH° − TΔS°. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    4. المطلب 3: يحدد المتطلب الناقص: تعويض −92000 − (298 × −199) = −92000 + 59302. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    5. المطلب 4: يحدد المتطلب الناقص: الحصول على ΔG° ≈ −32.7 kJ mol⁻¹، وهي سالبة، لذا التفاعل تلقائي عند 298 K. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    6. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: تحويل ΔH° إلى وحدات متسقة: −92000 J mol⁻¹.
    • يحدد المتطلب الناقص: استخدام ΔG° = ΔH° − TΔS°.
    • يحدد المتطلب الناقص: تعويض −92000 − (298 × −199) = −92000 + 59302.
    • يحدد المتطلب الناقص: الحصول على ΔG° ≈ −32.7 kJ mol⁻¹، وهي سالبة، لذا التفاعل تلقائي عند 298 K.

    ملاحظة الفاحص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

25. 25.

    اذكر المعادلة الرابطة بين تغير طاقة جيبس الحرة القياسية (ΔG°) وثابت الاتزان (K) لتفاعل، واشرح ما تدل عليه ΔG° السالبة الكبيرة عن قيمة K.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: ذكر ΔG° = −RT ln K. اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: شرح أن ΔG° سالبة كبيرة تقابل قيمة موجبة كبيرة لـ ln K، وبالتالي قيمة كبيرة جداً لـ K. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن هذا يعني أن التفاعل يفضّل النواتج بقوة عند الاتزان (يقع موضع الاتزان بعيداً إلى اليمين). بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تُعد هذه المعادلة الرابط الرسمي بين الديناميكا الحرارية (ΔG°) والاتزان (K) — يمكن أن يكون التفاعل مؤاتياً ديناميكياً حرارياً بشدة (K كبيرة) لكنه لا يزال يبدو غير حادث إذا كان بطيئاً حركياً جداً.

    نقاط التصحيح

    • ذكر ΔG° = −RT ln K.
    • شرح أن ΔG° سالبة كبيرة تقابل قيمة موجبة كبيرة لـ ln K، وبالتالي قيمة كبيرة جداً لـ K.
    • توضيح أن هذا يعني أن التفاعل يفضّل النواتج بقوة عند الاتزان (يقع موضع الاتزان بعيداً إلى اليمين).

    ملاحظة الفاحص: تُعد هذه المعادلة الرابط الرسمي بين الديناميكا الحرارية (ΔG°) والاتزان (K) — يمكن أن يكون التفاعل مؤاتياً ديناميكياً حرارياً بشدة (K كبيرة) لكنه لا يزال يبدو غير حادث إذا كان بطيئاً حركياً جداً.

26. 26.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «اذكر المعادلة الرابطة بين تغير طاقة جيبس الحرة القياسية (ΔG°) وثابت الاتزان (K) لتفاعل، واشرح ما تدل عليه ΔG° السالبة الكبيرة عن قيمة K.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «ذكر ΔG° = −RT ln K.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 3 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. افصل إجابة المتعلم المعطاة عن المهمة الكاملة. احتسب فقط ما تظهره الإجابة، ثم حدّد كل مطلب مفقود؛ لا تفترض خطوات غير مكتوبة.
    2. المطلب 1: يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: ذكر ΔG° = −RT ln K. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    3. المطلب 2: يحدد المتطلب الناقص: شرح أن ΔG° سالبة كبيرة تقابل قيمة موجبة كبيرة لـ ln K، وبالتالي قيمة كبيرة جداً لـ K. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    4. المطلب 3: يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن هذا يعني أن التفاعل يفضّل النواتج بقوة عند الاتزان (يقع موضع الاتزان بعيداً إلى اليمين). قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: ذكر ΔG° = −RT ln K.
    • يحدد المتطلب الناقص: شرح أن ΔG° سالبة كبيرة تقابل قيمة موجبة كبيرة لـ ln K، وبالتالي قيمة كبيرة جداً لـ K.
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن هذا يعني أن التفاعل يفضّل النواتج بقوة عند الاتزان (يقع موضع الاتزان بعيداً إلى اليمين).

    ملاحظة الفاحص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

27. 27.

    اذكر واشرح الاتجاه العام للإنتروبيا القياسية (S°) لنفس المادة في حالاتها الصلبة والسائلة والغازية.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن S°(صلب) < S°(سائل) < S°(غاز). بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن جسيمات الصلب مرتبة بشدة، بعدد قليل من الترتيبات (الحالات الدقيقة) الممكنة. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن جسيمات الغاز حرة الحركة عبر حجم أكبر بكثير بمواضع وترتيبات ممكنة أكثر بكثير، ما يعطيها أكبر إنتروبيا من بين الحالات الثلاث. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: هذا الاتجاه هو سبب امتلاك تغير الحالة من صلب إلى غاز (أو أي خطوة نحو حالة أقل ترتيباً) دائماً ΔS موجبة، بغض النظر عن المادة المحددة المعنية.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن S°(صلب) < S°(سائل) < S°(غاز).
    • توضيح أن جسيمات الصلب مرتبة بشدة، بعدد قليل من الترتيبات (الحالات الدقيقة) الممكنة.
    • توضيح أن جسيمات الغاز حرة الحركة عبر حجم أكبر بكثير بمواضع وترتيبات ممكنة أكثر بكثير، ما يعطيها أكبر إنتروبيا من بين الحالات الثلاث.

    ملاحظة الفاحص: هذا الاتجاه هو سبب امتلاك تغير الحالة من صلب إلى غاز (أو أي خطوة نحو حالة أقل ترتيباً) دائماً ΔS موجبة، بغض النظر عن المادة المحددة المعنية.

28. 28.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «اذكر واشرح الاتجاه العام للإنتروبيا القياسية (S°) لنفس المادة في حالاتها الصلبة والسائلة والغازية.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن S°(صلب) < S°(سائل) < S°(غاز).» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 3 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. افصل إجابة المتعلم المعطاة عن المهمة الكاملة. احتسب فقط ما تظهره الإجابة، ثم حدّد كل مطلب مفقود؛ لا تفترض خطوات غير مكتوبة.
    2. المطلب 1: يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن S°(صلب) < S°(سائل) < S°(غاز). قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    3. المطلب 2: يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن جسيمات الصلب مرتبة بشدة، بعدد قليل من الترتيبات (الحالات الدقيقة) الممكنة. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    4. المطلب 3: يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن جسيمات الغاز حرة الحركة عبر حجم أكبر بكثير بمواضع وترتيبات ممكنة أكثر بكثير، ما يعطيها أكبر إنتروبيا من بين الحالات الثلاث. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    5. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن S°(صلب) < S°(سائل) < S°(غاز).
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن جسيمات الصلب مرتبة بشدة، بعدد قليل من الترتيبات (الحالات الدقيقة) الممكنة.
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن جسيمات الغاز حرة الحركة عبر حجم أكبر بكثير بمواضع وترتيبات ممكنة أكثر بكثير، ما يعطيها أكبر إنتروبيا من بين الحالات الثلاث.

    ملاحظة الفاحص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

29. 29.

    أنشئ دورة إنثالبية تربط إنثالبية ذوبان مركب أيوني بإنثالبية شبكته (تفككها) وإنثالبيات إماهة أيوناته، ومن ثم اذكر المعادلة الرابطة بين هذه الإنثالبيات الثلاث.

    [4 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. قسّم المطلوب إلى أجزائه. اربط في كل جزء حقيقةً أو ملاحظةً مناسبة بالنتيجة التي تدعمها. وصف ما يحدث وتفسير سبب حدوثه مهمتان مختلفتان.
    2. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن ذوبان صلب أيوني في الماء يمكن اعتباره خطوتين: أولاً، تفكيك الشبكة إلى أيونات غازية (إنثالبية تفكك الشبكة، ماصة للحرارة). بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    3. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن ثانياً، تُماه الأيونات الغازية (تُحاط بجزيئات الماء) أثناء ذوبانها (إنثالبية الإماهة، طاردة للحرارة). بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    4. نفّذ هذه الخطوة الرياضية: ذكر المعادلة: ΔHالذوبان = ΔHتفكك الشبكة + ΔHإماهة(الكاتيون) + ΔHإماهة(الأنيون). اكتب العملية الوسيطة وحافظ على اتساق الوحدات عند وجودها وتحقق من العلاقة باستخدام معطيات السؤال.
    5. طوّر هذا الجزء من الإجابة: توضيح أن كون الذوبان طارداً أو ماصاً للحرارة إجمالاً يعتمد على المقدارين النسبيين لإنثالبية تفكك الشبكة وإنثالبيات الإماهة مجتمعة. بيّن التفصيل أو المبدأ الذي يدعمه وصلته بالمطلوب؛ تُقبل الصياغة المكافئة المدعومة.
    6. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: دورة إنثالبية الذوبان هذه مطابقة بنيوياً لدورة بورن-هابر — تُطبّق كلتاهما قانون هس بتقسيم تغير كلي إلى تسلسل افتراضي من الخطوات عبر أيونات غازية.

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن ذوبان صلب أيوني في الماء يمكن اعتباره خطوتين: أولاً، تفكيك الشبكة إلى أيونات غازية (إنثالبية تفكك الشبكة، ماصة للحرارة).
    • توضيح أن ثانياً، تُماه الأيونات الغازية (تُحاط بجزيئات الماء) أثناء ذوبانها (إنثالبية الإماهة، طاردة للحرارة).
    • ذكر المعادلة: ΔHالذوبان = ΔHتفكك الشبكة + ΔHإماهة(الكاتيون) + ΔHإماهة(الأنيون).
    • توضيح أن كون الذوبان طارداً أو ماصاً للحرارة إجمالاً يعتمد على المقدارين النسبيين لإنثالبية تفكك الشبكة وإنثالبيات الإماهة مجتمعة.

    ملاحظة الفاحص: دورة إنثالبية الذوبان هذه مطابقة بنيوياً لدورة بورن-هابر — تُطبّق كلتاهما قانون هس بتقسيم تغير كلي إلى تسلسل افتراضي من الخطوات عبر أيونات غازية.

30. 30.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «أنشئ دورة إنثالبية تربط إنثالبية ذوبان مركب أيوني بإنثالبية شبكته (تفككها) وإنثالبيات إماهة أيوناته، ومن ثم اذكر المعادلة الرابطة بين هذه الإنثالبيات الثلاث.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن ذوبان صلب أيوني في الماء يمكن اعتباره خطوتين: أولاً، تفكيك الشبكة إلى أيونات غازية (إنثالبية تفكك الشبكة، ماصة للحرارة).» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 4 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.

    [4 درجة] · بدون آلة حاسبة

    شرح الإجابة

    الشروح الإرشادية مبنية على نقاط التصحيح وليست اشتقاقات متحققاً منها بصورة مستقلة.

    1. افصل إجابة المتعلم المعطاة عن المهمة الكاملة. احتسب فقط ما تظهره الإجابة، ثم حدّد كل مطلب مفقود؛ لا تفترض خطوات غير مكتوبة.
    2. المطلب 1: يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن ذوبان صلب أيوني في الماء يمكن اعتباره خطوتين: أولاً، تفكيك الشبكة إلى أيونات غازية (إنثالبية تفكك الشبكة، ماصة للحرارة). قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    3. المطلب 2: يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن ثانياً، تُماه الأيونات الغازية (تُحاط بجزيئات الماء) أثناء ذوبانها (إنثالبية الإماهة، طاردة للحرارة). قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    4. المطلب 3: يحدد المتطلب الناقص: ذكر المعادلة: ΔHالذوبان = ΔHتفكك الشبكة + ΔHإماهة(الكاتيون) + ΔHإماهة(الأنيون). قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    5. المطلب 4: يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن كون الذوبان طارداً أو ماصاً للحرارة إجمالاً يعتمد على المقدارين النسبيين لإنثالبية تفكك الشبكة وإنثالبيات الإماهة مجتمعة. قارنه بإجابة المتعلم المعطاة؛ لا تُحتسب درجة لدليل غير موجود.
    6. راجع المهمة كاملة، بما فيها القيود والوحدات والدقة والأدلة عند ملاءمتها. تنبيه خاص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن ذوبان صلب أيوني في الماء يمكن اعتباره خطوتين: أولاً، تفكيك الشبكة إلى أيونات غازية (إنثالبية تفكك الشبكة، ماصة للحرارة).
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن ثانياً، تُماه الأيونات الغازية (تُحاط بجزيئات الماء) أثناء ذوبانها (إنثالبية الإماهة، طاردة للحرارة).
    • يحدد المتطلب الناقص: ذكر المعادلة: ΔHالذوبان = ΔHتفكك الشبكة + ΔHإماهة(الكاتيون) + ΔHإماهة(الأنيون).
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن كون الذوبان طارداً أو ماصاً للحرارة إجمالاً يعتمد على المقدارين النسبيين لإنثالبية تفكك الشبكة وإنثالبيات الإماهة مجتمعة.

    ملاحظة الفاحص: تعامل مع كل نقطة تصحيح كمتطلب مستقل. لا تمنح الفكرة نفسها درجتين ولا تفترض عملاً لم يُظهره المتعلم.

أسئلة تدريبية أصلية غير رسمية من SubjectScout، وليست أسئلة أوراق سابقة رسمية.