الكيمياء (عالي)

1. 1.

   احسب الشحنة الصورية على كل ذرة في التركيب اللويسي لأيون النترات NO₃⁻، المرسوم برابطة واحدة N=O مزدوجة ورابطتين N−O أحاديتين.

   [4 درجة] · بدون آلة حاسبة

   نقاط التصحيح

   • ذكر صيغة الشحنة الصورية: FC = (إلكترونات التكافؤ) − (الإلكترونات غير الرابطة) − (1/2 الإلكترونات الرابطة).
   • حساب الشحنة الصورية على N: 5 − 0 − 4 = +1.
   • حساب الشحنة الصورية على ذرة O المزدوجة الرابطة: 6 − 4 − 2 = 0.
   • حساب الشحنة الصورية على كل ذرة O الأحادية الرابطة: 6 − 6 − 1 = −1، مؤكداً الشحنة الكلية للتركيب +1 + 0 + (−1) + (−1) = −1، مطابقة لـNO₃⁻.

   ملاحظة الفاحص: يجب أن يجمع مجموع الشحنات الصورية في تركيب لويس صحيح دائماً إلى الشحنة الكلية للنوع — استخدم ذلك للتحقق بعد حساب كل شحنة صورية فردية.

2. 2.

   تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «احسب الشحنة الصورية على كل ذرة في التركيب اللويسي لأيون النترات NO₃⁻، المرسوم برابطة واحدة N=O مزدوجة ورابطتين N−O أحاديتين.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «ذكر صيغة الشحنة الصورية: FC = (إلكترونات التكافؤ) − (الإلكترونات غير الرابطة) − (1/2 الإلكترونات الرابطة).» 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

   نقاط التصحيح

   • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: ذكر صيغة الشحنة الصورية: FC = (إلكترونات التكافؤ) − (الإلكترونات غير الرابطة) − (1/2 الإلكترونات الرابطة).
   • يحدد المتطلب الناقص: حساب الشحنة الصورية على N: 5 − 0 − 4 = +1.
   • يحدد المتطلب الناقص: حساب الشحنة الصورية على ذرة O المزدوجة الرابطة: 6 − 4 − 2 = 0.
   • يحدد المتطلب الناقص: حساب الشحنة الصورية على كل ذرة O الأحادية الرابطة: 6 − 6 − 1 = −1، مؤكداً الشحنة الكلية للتركيب +1 + 0 + (−1) + (−1) = −1، مطابقة لـNO₃⁻.

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

3. 3.

   اشرح، باستخدام مفهوم الرنين، لماذا تم إيجاد أن جميع روابط N−O الثلاث في أيون النترات NO₃⁻ متساوية الطول تجريبياً، وتقع بين طول الرابطة الأحادية والمزدوجة.

   [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

   نقاط التصحيح

   • توضيح أن للنترات ثلاثة تراكيب رنين متكافئة، يختلف كل منها فقط في أي رابطة N−O تُرسم مزدوجة.
   • توضيح أن التركيب الحقيقي هو هجين رنين، متوسط جميع التراكيب المساهمة الثلاثة، وليس أياً منها بمفردها.
   • توضيح أنه بما أن لكل رابطة صفة الرابطة المزدوجة ثلث الوقت في المتوسط، فإن لكل رابطة N−O رتبة رابطة 4/3، ما يعطي طولاً بين الرابطتين الأحادية والمزدوجة.

   ملاحظة الفاحص: هجين الرنين تركيب حقيقي واحد متوسط بكثافة إلكترونية غير متمركزة — وليس جزيئاً يتبدل بسرعة بين أشكال الرنين المرسومة.

4. 4.

   تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «اشرح، باستخدام مفهوم الرنين، لماذا تم إيجاد أن جميع روابط N−O الثلاث في أيون النترات NO₃⁻ متساوية الطول تجريبياً، وتقع بين طول الرابطة الأحادية والمزدوجة.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن للنترات ثلاثة تراكيب رنين متكافئة، يختلف كل منها فقط في أي رابطة N−O تُرسم مزدوجة.» 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

   نقاط التصحيح

   • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن للنترات ثلاثة تراكيب رنين متكافئة، يختلف كل منها فقط في أي رابطة N−O تُرسم مزدوجة.
   • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن التركيب الحقيقي هو هجين رنين، متوسط جميع التراكيب المساهمة الثلاثة، وليس أياً منها بمفردها.
   • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أنه بما أن لكل رابطة صفة الرابطة المزدوجة ثلث الوقت في المتوسط، فإن لكل رابطة N−O رتبة رابطة 4/3، ما يعطي طولاً بين الرابطتين الأحادية والمزدوجة.

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

5. 5.

   حدد تهجين الذرة المركزية والشكل الجزيئي لسادس فلوريد الكبريت SF₆.

   [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

   نقاط التصحيح

   • توضيح أن للكبريت 6 مجالات إلكترونية رابطة حوله (6 روابط S−F) ولا أزواج حرة.
   • تحديد التهجين بـsp³d².
   • تحديد الشكل الجزيئي بالثماني السطوح، بزوايا رابطة 90°.

   ملاحظة الفاحص: عُدّ المجالات الإلكترونية (الروابط والأزواج الحرة) حول الذرة المركزية أولاً — يخبرك هذا العدد مباشرة بالتهجين (4 → sp³، 5 → sp³d، 6 → sp³d²) حتى قبل النظر في الشكل النهائي للجزيء.

6. 6.

   تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «حدد تهجين الذرة المركزية والشكل الجزيئي لسادس فلوريد الكبريت SF₆.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن للكبريت 6 مجالات إلكترونية رابطة حوله (6 روابط S−F) ولا أزواج حرة.» 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

   نقاط التصحيح

   • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن للكبريت 6 مجالات إلكترونية رابطة حوله (6 روابط S−F) ولا أزواج حرة.
   • يحدد المتطلب الناقص: تحديد التهجين بـsp³d².
   • يحدد المتطلب الناقص: تحديد الشكل الجزيئي بالثماني السطوح، بزوايا رابطة 90°.

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

7. 7.

   لرابع فلوريد الكبريت SF₄ زوج إلكتروني حر واحد على ذرة الكبريت المركزية إضافة إلى أربعة أزواج رابطة. توقّع الشكل الجزيئي لـSF₄ واشرح كيف يؤثر الزوج الحر على زوايا الروابط.

   [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

   نقاط التصحيح

   • توضيح أنه مع 5 مجالات إلكترونية (4 رابطة، وزوج حر واحد)، يكون الشكل الهندسي للمجالات الإلكترونية ثنائي الهرم المثلث، لكن الشكل الجزيئي هو شكل الأرجوحة.
   • توضيح أن الزوج الحر يشغل موضعاً استوائياً، حيث يختبر تنافراً أقل مما لو كان في موضع محوري.
   • توضيح أن التنافر بين الزوج الحر والزوج الرابط أقوى من التنافر بين زوجين رابطين، ما يدفع الأزواج الرابطة لتقترب قليلاً من بعضها ويشوّه زوايا الروابط عن القيم المثالية لثنائي الهرم المثلث.

   ملاحظة الفاحص: في الشكل الهندسي الإلكتروني ثنائي الهرم المثلث، يشغل الزوج الحر موضعاً استوائياً دائماً أولاً، لأن المواضع الاستوائية لها جيران قريبون (90°) أقل من المواضع المحورية.

8. 8.

   تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «لرابع فلوريد الكبريت SF₄ زوج إلكتروني حر واحد على ذرة الكبريت المركزية إضافة إلى أربعة أزواج رابطة. توقّع الشكل الجزيئي لـSF₄ واشرح كيف يؤثر الزوج الحر على زوايا الروابط.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أنه مع 5 مجالات إلكترونية (4 رابطة، وزوج حر واحد)، يكون الشكل الهندسي للمجالات الإلكترونية ثنائي الهرم المثلث، لكن الشكل الجزيئي هو شكل الأرجوحة.» 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

   نقاط التصحيح

   • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أنه مع 5 مجالات إلكترونية (4 رابطة، وزوج حر واحد)، يكون الشكل الهندسي للمجالات الإلكترونية ثنائي الهرم المثلث، لكن الشكل الجزيئي هو شكل الأرجوحة.
   • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن الزوج الحر يشغل موضعاً استوائياً، حيث يختبر تنافراً أقل مما لو كان في موضع محوري.
   • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن التنافر بين الزوج الحر والزوج الرابط أقوى من التنافر بين زوجين رابطين، ما يدفع الأزواج الرابطة لتقترب قليلاً من بعضها ويشوّه زوايا الروابط عن القيم المثالية لثنائي الهرم المثلث.

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

9. 9.

   احسب التغير في الإنثالبية للاحتراق الكامل للميثان، CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)، باستخدام متوسطات إنثالبيات الروابط: C−H = 414، وO=O = 498، وC=O = 804، وO−H = 463 (جميعها بوحدة kJ mol⁻¹).

   [5 درجة]

   نقاط التصحيح

   • تحديد الروابط المكسورة في المتفاعلات: 4 × C−H وَ2 × O=O.
   • حساب طاقة كسر هذه الروابط: 4(414) + 2(498) = 2652 kJ mol⁻¹.
   • تحديد الروابط المتكونة في النواتج: 2 × C=O (في CO₂) وَ4 × O−H (في 2 H₂O).
   • حساب الطاقة المتحررة من تكوّن هذه الروابط: 2(804) + 4(463) = 3460 kJ mol⁻¹.
   • استخدام ΔH = (طاقة كسر الروابط) − (الطاقة المتحررة من تكوّن الروابط) = 2652 − 3460 = −808 kJ mol⁻¹.

   ملاحظة الفاحص: تتبع حسابات إنثالبية الرابطة دائماً مبدأ 'كسر ثم تكوين': اجمع الطاقة اللازمة لكسر جميع روابط المتفاعلات، واطرح الطاقة المتحررة من تكوّن جميع روابط النواتج — تؤكد النتيجة السالبة تفاعلاً طارداً للحرارة، بما يتسق مع الاحتراق.

10. 10.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «احسب التغير في الإنثالبية للاحتراق الكامل للميثان، CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)، باستخدام متوسطات إنثالبيات الروابط: C−H = 414، وO=O = 498، وC=O = 804، وO−H = 463 (جميعها بوحدة kJ mol⁻¹).» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «تحديد الروابط المكسورة في المتفاعلات: 4 × C−H وَ2 × O=O.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 5 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.

    [5 درجة]

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: تحديد الروابط المكسورة في المتفاعلات: 4 × C−H وَ2 × O=O.
    • يحدد المتطلب الناقص: حساب طاقة كسر هذه الروابط: 4(414) + 2(498) = 2652 kJ mol⁻¹.
    • يحدد المتطلب الناقص: تحديد الروابط المتكونة في النواتج: 2 × C=O (في CO₂) وَ4 × O−H (في 2 H₂O).
    • يحدد المتطلب الناقص: حساب الطاقة المتحررة من تكوّن هذه الروابط: 2(804) + 4(463) = 3460 kJ mol⁻¹.
    • يحدد المتطلب الناقص: استخدام ΔH = (طاقة كسر الروابط) − (الطاقة المتحررة من تكوّن الروابط) = 2652 − 3460 = −808 kJ mol⁻¹.

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

11. 11.

    اشرح، باستخدام قواعد فاجانز، لماذا يُظهر كلوريد الألومنيوم AlCl₃ صفة تساهمية ملحوظة رغم تكوّنه من معدن ولا فلز.

    [4 درجة] · بدون آلة حاسبة

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن الصفة التساهمية في مركب أيوني تزداد عندما يكون الكاتيون صغيراً وعالي الشحنة، ما يعطيه كثافة شحنة عالية (قدرة استقطاب عالية).
    • توضيح أن Al³⁺ صغير وله شحنة 3+، ما يعطيه كثافة شحنة عالية بشكل غير معتاد لكاتيون معدني.
    • توضيح أن كثافة الشحنة العالية هذه تشوّه (تستقطب) السحابة الإلكترونية لأنيون الكلوريد الكبير القابل للاستقطاب، فتسحب الكثافة الإلكترونية المشتركة نحو الألومنيوم وتعطي الرابطة صفة تساهمية ملحوظة.
    • الاستنتاج بأنه كلما زادت درجة الاستقطاب، أصبحت الرابطة أكثر تساهمية (وأقل أيونية خالصة).

    ملاحظة الفاحص: طبّق قواعد فاجانز بفحص كلا الأيونين: كاتيون صغير عالي الشحنة وأنيون كبير سهل الاستقطاب معاً يُعظّمان الصفة التساهمية — كل عامل بمفرده مؤشر أضعف.

12. 12.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «اشرح، باستخدام قواعد فاجانز، لماذا يُظهر كلوريد الألومنيوم AlCl₃ صفة تساهمية ملحوظة رغم تكوّنه من معدن ولا فلز.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن الصفة التساهمية في مركب أيوني تزداد عندما يكون الكاتيون صغيراً وعالي الشحنة، ما يعطيه كثافة شحنة عالية (قدرة استقطاب عالية).» 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

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن الصفة التساهمية في مركب أيوني تزداد عندما يكون الكاتيون صغيراً وعالي الشحنة، ما يعطيه كثافة شحنة عالية (قدرة استقطاب عالية).
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن Al³⁺ صغير وله شحنة 3+، ما يعطيه كثافة شحنة عالية بشكل غير معتاد لكاتيون معدني.
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن كثافة الشحنة العالية هذه تشوّه (تستقطب) السحابة الإلكترونية لأنيون الكلوريد الكبير القابل للاستقطاب، فتسحب الكثافة الإلكترونية المشتركة نحو الألومنيوم وتعطي الرابطة صفة تساهمية ملحوظة.
    • يحدد المتطلب الناقص: الاستنتاج بأنه كلما زادت درجة الاستقطاب، أصبحت الرابطة أكثر تساهمية (وأقل أيونية خالصة).

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

13. 13.

    لذرات كربون البنزين C₆H₆ تهجين sp² مرتبة في حلقة. اشرح كيف يؤدي هذا التهجين إلى نظام غير متمركز من إلكترونات باي فوق الحلقة وتحتها.

    [4 درجة] · بدون آلة حاسبة

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن كل ذرة كربون مهجّنة sp²، وتُكوّن ثلاث روابط سيجما (إلى ذرتي كربون مجاورتين وذرة هيدروجين واحدة) تقع في مستوى الحلقة.
    • توضيح أن لكل ذرة كربون مداراً p غير مهجّن متبقياً، موجهاً عمودياً على مستوى الحلقة.
    • توضيح أن مدارات p الستة المتوازية هذه تتداخل جانبياً مع بعضها بعضاً حول الحلقة بأكملها، بدلاً من تكوين ثلاث روابط مزدوجة متمركزة منعزلة.
    • الاستنتاج بأن ذلك يعطي حلقة غير متمركزة من الكثافة الإلكترونية لباي فوق مستوى حلقة الكربون وتحته، ما يفسر تساوي أطوال روابط C−C في البنزين واستقراره الإضافي.

    ملاحظة الفاحص: يتطلب عدم التمركز دائماً مدارات p متوازية غير مهجّنة على ذرات متجاورة — وهذا سبب مشاركة ذرات الكربون sp² فقط (وليس sp³) في نظام باي ممتد.

14. 14.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «لذرات كربون البنزين C₆H₆ تهجين sp² مرتبة في حلقة. اشرح كيف يؤدي هذا التهجين إلى نظام غير متمركز من إلكترونات باي فوق الحلقة وتحتها.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن كل ذرة كربون مهجّنة sp²، وتُكوّن ثلاث روابط سيجما (إلى ذرتي كربون مجاورتين وذرة هيدروجين واحدة) تقع في مستوى الحلقة.» 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

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن كل ذرة كربون مهجّنة sp²، وتُكوّن ثلاث روابط سيجما (إلى ذرتي كربون مجاورتين وذرة هيدروجين واحدة) تقع في مستوى الحلقة.
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن لكل ذرة كربون مداراً p غير مهجّن متبقياً، موجهاً عمودياً على مستوى الحلقة.
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن مدارات p الستة المتوازية هذه تتداخل جانبياً مع بعضها بعضاً حول الحلقة بأكملها، بدلاً من تكوين ثلاث روابط مزدوجة متمركزة منعزلة.
    • يحدد المتطلب الناقص: الاستنتاج بأن ذلك يعطي حلقة غير متمركزة من الكثافة الإلكترونية لباي فوق مستوى حلقة الكربون وتحته، ما يفسر تساوي أطوال روابط C−C في البنزين واستقراره الإضافي.

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

15. 15.

    يحتوي ثاني أكسيد الكربون CO₂ على رابطتي C=O قطبيتين، إلا أن الجزيء ككل غير قطبي. اشرح السبب.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن كل رابطة C=O منفردة قطبية، لأن الأكسجين أكثر كهرسلبية من الكربون.
    • توضيح أن لـCO₂ شكلاً جزيئياً خطياً، باتجاه ثنائيي قطب رابطتي C=O في اتجاهين متعاكسين تماماً.
    • توضيح أن ثنائيي القطب المتساويين والمتعاكسين هذين يلغيان بعضهما، ما يعطي عزم ثنائي قطب جزيئي محصلته صفر، فيكون الجزيء غير قطبي إجمالاً.

    ملاحظة الفاحص: تعتمد القطبية الجزيئية على قطبية الرابطة والشكل الجزيئي معاً — تُلغي الترتيبات المتناظرة للروابط القطبية المتطابقة (خطي، مثلثي مستوٍ، رباعي السطوح بمستبدلات متطابقة) دائماً بعضها لتعطي جزيئاً غير قطبي.

16. 16.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «يحتوي ثاني أكسيد الكربون CO₂ على رابطتي C=O قطبيتين، إلا أن الجزيء ككل غير قطبي. اشرح السبب.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن كل رابطة C=O منفردة قطبية، لأن الأكسجين أكثر كهرسلبية من الكربون.» 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

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن كل رابطة C=O منفردة قطبية، لأن الأكسجين أكثر كهرسلبية من الكربون.
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن لـCO₂ شكلاً جزيئياً خطياً، باتجاه ثنائيي قطب رابطتي C=O في اتجاهين متعاكسين تماماً.
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن ثنائيي القطب المتساويين والمتعاكسين هذين يلغيان بعضهما، ما يعطي عزم ثنائي قطب جزيئي محصلته صفر، فيكون الجزيء غير قطبي إجمالاً.

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

17. 17.

    يمكن رسم تركيبي لويس محتملين لأيون الثيوسيانات SCN⁻: أحدهما S=C=N (روابط مزدوجة متراكمة) والآخر S≡C−N (رابطة ثلاثية وأحادية). استخدم الشحنات الصورية لتحديد أي تركيب أكثر استقراراً وإسهاماً رئيسياً.

    [5 درجة] · بدون آلة حاسبة

    نقاط التصحيح

    • حساب الشحنات الصورية لـS=C=N: S: 6−4−2=0، وC: 4−0−4=0، وN: 5−4−2=−1.
    • حساب الشحنات الصورية لـS≡C−N: S: 6−2−3=+1، وC: 4−0−4=0، وN: 5−6−1=−2.
    • توضيح أن تركيب لويس الأكثر استقراراً يقلّل من مقادير الشحنات الصورية ويضع أي شحنة صورية سالبة على الذرة الأكثر كهرسلبية.
    • مقارنة التركيبين: S=C=N له مقادير شحنة صورية أصغر (0، 0، −1) من S≡C−N (+1، 0، −2).
    • الاستنتاج بأن S=C=N هو التركيب الأكثر استقراراً والمساهم الرئيسي.

    ملاحظة الفاحص: عند مقارنة تراكيب لويس المرشحة، فضّل التركيب ذا الشحنات الصورية الأقرب إلى الصفر إجمالاً، وعندما تكون الشحنة الصورية السالبة لا مفر منها، فضّل وضعها على الذرة الأكثر كهرسلبية الموجودة.

18. 18.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «يمكن رسم تركيبي لويس محتملين لأيون الثيوسيانات SCN⁻: أحدهما S=C=N (روابط مزدوجة متراكمة) والآخر S≡C−N (رابطة ثلاثية وأحادية). استخدم الشحنات الصورية لتحديد أي تركيب أكثر استقراراً وإسهاماً رئيسياً.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «حساب الشحنات الصورية لـS=C=N: S: 6−4−2=0، وC: 4−0−4=0، وN: 5−4−2=−1.» 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

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: حساب الشحنات الصورية لـS=C=N: S: 6−4−2=0، وC: 4−0−4=0، وN: 5−4−2=−1.
    • يحدد المتطلب الناقص: حساب الشحنات الصورية لـS≡C−N: S: 6−2−3=+1، وC: 4−0−4=0، وN: 5−6−1=−2.
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن تركيب لويس الأكثر استقراراً يقلّل من مقادير الشحنات الصورية ويضع أي شحنة صورية سالبة على الذرة الأكثر كهرسلبية.
    • يحدد المتطلب الناقص: مقارنة التركيبين: S=C=N له مقادير شحنة صورية أصغر (0، 0، −1) من S≡C−N (+1، 0، −2).
    • يحدد المتطلب الناقص: الاستنتاج بأن S=C=N هو التركيب الأكثر استقراراً والمساهم الرئيسي.

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

19. 19.

    عدّ عدد روابط سيجما (σ) وباي (π) في جزيء الإيثاين (الأسيتيلين) C₂H₂، الذي يحتوي على رابطة ثلاثية بين ذرتي كربون.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن كل رابطة C−H رابطة سيجما أحادية، ما يعطي رابطتي سيجما من رابطتي C−H.
    • توضيح أن الرابطة الثلاثية بين الكربونين تتكون من رابطة سيجما واحدة ورابطتي باي.
    • حساب المجموع بـ3 روابط سيجما (رابطتا C−H + رابطة C−C واحدة) ورابطتي باي.

    ملاحظة الفاحص: كل رابطة أحادية هي دائماً رابطة سيجما واحدة بالضبط؛ والرابطة المزدوجة هي دائماً سيجما واحدة زائد باي واحدة؛ والرابطة الثلاثية هي دائماً سيجما واحدة زائد بايتان — الرابطة الأولى بين ذرتين فقط يمكن أن تكون رابطة سيجما أبداً.

20. 20.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «عدّ عدد روابط سيجما (σ) وباي (π) في جزيء الإيثاين (الأسيتيلين) C₂H₂، الذي يحتوي على رابطة ثلاثية بين ذرتي كربون.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن كل رابطة C−H رابطة سيجما أحادية، ما يعطي رابطتي سيجما من رابطتي C−H.» 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

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن كل رابطة C−H رابطة سيجما أحادية، ما يعطي رابطتي سيجما من رابطتي C−H.
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن الرابطة الثلاثية بين الكربونين تتكون من رابطة سيجما واحدة ورابطتي باي.
    • يحدد المتطلب الناقص: حساب المجموع بـ3 روابط سيجما (رابطتا C−H + رابطة C−C واحدة) ورابطتي باي.

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

21. 21.

    توقّع الشكل الجزيئي لثالث فلوريد الكلور ClF₃، الذي له 3 أزواج رابطة وزوجان حران على ذرة الكلور المركزية، واشرح أثر الزوجين الحرين على الشكل.

    [4 درجة] · بدون آلة حاسبة

    نقاط التصحيح

    • توضيح أنه مع 5 مجالات إلكترونية (3 رابطة، وزوجان حران)، يكون الشكل الهندسي للمجالات الإلكترونية ثنائي الهرم المثلث.
    • توضيح أن كلا الزوجين الحرين يشغلان موضعين استوائيين، لتقليل التنافرات الأقوى بين زوج حر وزوج حر، وبين زوج حر وزوج رابط.
    • تحديد أن الشكل الجزيئي الناتج هو شكل حرف T.
    • شرح أن الأزواج الحرة تضغط زوايا الرابطة F−Cl−F لتصبح أقل قليلاً من 90° المثالية.

    ملاحظة الفاحص: مع الشكل الهندسي الإلكتروني ثنائي الهرم المثلث، تملأ الأزواج الحرة المواضع الاستوائية دائماً قبل المحورية، لأن ذلك يقلّل عدد التنافرات القريبة 90° التي تختبرها.

22. 22.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «توقّع الشكل الجزيئي لثالث فلوريد الكلور ClF₃، الذي له 3 أزواج رابطة وزوجان حران على ذرة الكلور المركزية، واشرح أثر الزوجين الحرين على الشكل.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أنه مع 5 مجالات إلكترونية (3 رابطة، وزوجان حران)، يكون الشكل الهندسي للمجالات الإلكترونية ثنائي الهرم المثلث.» 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

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أنه مع 5 مجالات إلكترونية (3 رابطة، وزوجان حران)، يكون الشكل الهندسي للمجالات الإلكترونية ثنائي الهرم المثلث.
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن كلا الزوجين الحرين يشغلان موضعين استوائيين، لتقليل التنافرات الأقوى بين زوج حر وزوج حر، وبين زوج حر وزوج رابط.
    • يحدد المتطلب الناقص: تحديد أن الشكل الجزيئي الناتج هو شكل حرف T.
    • يحدد المتطلب الناقص: شرح أن الأزواج الحرة تضغط زوايا الرابطة F−Cl−F لتصبح أقل قليلاً من 90° المثالية.

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

23. 23.

    قارن بين بنية وروابط الألماس وثاني أكسيد الكربون، واشرح لماذا يتمتع الألماس بدرجة انصهار عالية جداً بينما يتسامى ثاني أكسيد الكربون عند درجة حرارة منخفضة.

    [4 درجة] · بدون آلة حاسبة

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن الألماس بنية تساهمية عملاقة (شبكية)، تكون فيها كل ذرة كربون مرتبطة تساهمياً بأربع ذرات أخرى في شبكة ثلاثية الأبعاد متصلة.
    • توضيح أن ثاني أكسيد الكربون بنية جزيئية بسيطة، تتكون من جزيئات CO₂ منفصلة مترابطة فقط بقوى لندن (التشتت) الضعيفة.
    • شرح أن انصهار الألماس يتطلب كسر روابط تساهمية قوية عبر الشبكة بأكملها، ما يتطلب كمية كبيرة جداً من الطاقة.
    • شرح أن تسامي ثاني أكسيد الكربون يتطلب فقط التغلب على قوى بين-جزيئية ضعيفة بين الجزيئات، دون كسر أي روابط تساهمية، ما يتطلب طاقة أقل بكثير.

    ملاحظة الفاحص: عند مقارنة درجات الانصهار أو الغليان، حدد دائماً ما يجب كسره فعلياً: روابط تساهمية (أو أيونية) قوية عبر بنية عملاقة، أو قوى بين-جزيئية ضعيفة فقط بين جزيئات منفصلة.

24. 24.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «قارن بين بنية وروابط الألماس وثاني أكسيد الكربون، واشرح لماذا يتمتع الألماس بدرجة انصهار عالية جداً بينما يتسامى ثاني أكسيد الكربون عند درجة حرارة منخفضة.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن الألماس بنية تساهمية عملاقة (شبكية)، تكون فيها كل ذرة كربون مرتبطة تساهمياً بأربع ذرات أخرى في شبكة ثلاثية الأبعاد متصلة.» 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

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن الألماس بنية تساهمية عملاقة (شبكية)، تكون فيها كل ذرة كربون مرتبطة تساهمياً بأربع ذرات أخرى في شبكة ثلاثية الأبعاد متصلة.
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن ثاني أكسيد الكربون بنية جزيئية بسيطة، تتكون من جزيئات CO₂ منفصلة مترابطة فقط بقوى لندن (التشتت) الضعيفة.
    • يحدد المتطلب الناقص: شرح أن انصهار الألماس يتطلب كسر روابط تساهمية قوية عبر الشبكة بأكملها، ما يتطلب كمية كبيرة جداً من الطاقة.
    • يحدد المتطلب الناقص: شرح أن تسامي ثاني أكسيد الكربون يتطلب فقط التغلب على قوى بين-جزيئية ضعيفة بين الجزيئات، دون كسر أي روابط تساهمية، ما يتطلب طاقة أقل بكثير.

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

25. 25.

    حدد تهجين البروم والشكل الجزيئي لخامس فلوريد البروم BrF₅، الذي له 5 أزواج رابطة وزوج حر واحد على ذرة البروم المركزية.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    نقاط التصحيح

    • توضيح أنه مع 6 مجالات إلكترونية (5 رابطة، وزوج حر واحد)، يكون التهجين sp³d².
    • تحديد أن الشكل الهندسي للمجالات الإلكترونية ثماني السطوح.
    • تحديد أن الشكل الجزيئي، بعد اعتبار الزوج الحر، هو هرمي مربع القاعدة.

    ملاحظة الفاحص: يعتمد التهجين فقط على العدد الكلي للمجالات الإلكترونية، لكن اسم الشكل الجزيئي النهائي يعتمد على عدد تلك المجالات التي هي أزواج حرة مقابل روابط — اذكر كليهما دائماً بشكل منفصل.

26. 26.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «حدد تهجين البروم والشكل الجزيئي لخامس فلوريد البروم BrF₅، الذي له 5 أزواج رابطة وزوج حر واحد على ذرة البروم المركزية.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أنه مع 6 مجالات إلكترونية (5 رابطة، وزوج حر واحد)، يكون التهجين sp³d².» 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

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أنه مع 6 مجالات إلكترونية (5 رابطة، وزوج حر واحد)، يكون التهجين sp³d².
    • يحدد المتطلب الناقص: تحديد أن الشكل الهندسي للمجالات الإلكترونية ثماني السطوح.
    • يحدد المتطلب الناقص: تحديد أن الشكل الجزيئي، بعد اعتبار الزوج الحر، هو هرمي مربع القاعدة.

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

27. 27.

    إنثالبية هدرجة سيكلوهكسين (رابطة واحدة C=C مزدوجة) هي −120 kJ mol⁻¹. إذا تصرف البنزين كجزيء نظري بثلاث روابط C=C مزدوجة منعزلة لا تتفاعل ('بنزين كيكولي')، توقّع إنثالبية هدرجته النظرية. بمعلومية أن إنثالبية هدرجة البنزين التجريبية الفعلية هي −208 kJ mol⁻¹، احسب طاقة استقرار الرنين (عدم التمركز) للبنزين.

    [5 درجة]

    نقاط التصحيح

    • توقّع إنثالبية هدرجة 'بنزين كيكولي' النظرية بـ3 × (−120) = −360 kJ mol⁻¹.
    • تحديد القيمة التجريبية بـ−208 kJ mol⁻¹، وهي أقل طرداً للحرارة (أقل سلبية) من التوقع النظري.
    • حساب طاقة استقرار الرنين بالفرق: −360 − (−208) = −152 kJ mol⁻¹.
    • تفسير ذلك بأن البنزين أكثر استقراراً (أقل طاقة) بمقدار 152 kJ mol⁻¹ مما يتنبأ به تركيب كيكولي الافتراضي.
    • إرجاع هذا الاستقرار الإضافي إلى عدم تمركز إلكترونات باي حول الحلقة بأكملها، بدلاً من تمركزها في ثلاث روابط مزدوجة منفصلة.

    ملاحظة الفاحص: تُعدّ مقارنة إنثالبية الهدرجة هذه الدليل التجريبي الكلاسيكي على بنية البنزين غير المتمركزة — 'يحتاج' الجزيء طاقة أقل متحررة مما هو متوقع لأنه بدأ أكثر استقراراً من ثلاث روابط مزدوجة منعزلة.

28. 28.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «إنثالبية هدرجة سيكلوهكسين (رابطة واحدة C=C مزدوجة) هي −120 kJ mol⁻¹. إذا تصرف البنزين كجزيء نظري بثلاث روابط C=C مزدوجة منعزلة لا تتفاعل ('بنزين كيكولي')، توقّع إنثالبية هدرجته النظرية. بمعلومية أن إنثالبية هدرجة البنزين التجريبية الفعلية هي −208 kJ mol⁻¹، احسب طاقة استقرار الرنين (عدم التمركز) للبنزين.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توقّع إنثالبية هدرجة 'بنزين كيكولي' النظرية بـ3 × (−120) = −360 kJ mol⁻¹.» قيّم الإجابة مقابل متطلبات المهمة الكاملة ذات 5 درجات. حدد ما يستحق درجة واذكر كل متطلب إضافي لازم للحصول على الدرجة الكاملة.

    [5 درجة]

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توقّع إنثالبية هدرجة 'بنزين كيكولي' النظرية بـ3 × (−120) = −360 kJ mol⁻¹.
    • يحدد المتطلب الناقص: تحديد القيمة التجريبية بـ−208 kJ mol⁻¹، وهي أقل طرداً للحرارة (أقل سلبية) من التوقع النظري.
    • يحدد المتطلب الناقص: حساب طاقة استقرار الرنين بالفرق: −360 − (−208) = −152 kJ mol⁻¹.
    • يحدد المتطلب الناقص: تفسير ذلك بأن البنزين أكثر استقراراً (أقل طاقة) بمقدار 152 kJ mol⁻¹ مما يتنبأ به تركيب كيكولي الافتراضي.
    • يحدد المتطلب الناقص: إرجاع هذا الاستقرار الإضافي إلى عدم تمركز إلكترونات باي حول الحلقة بأكملها، بدلاً من تمركزها في ثلاث روابط مزدوجة منفصلة.

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

29. 29.

    خلال تفاعل الإضافة بين الإيثين (C₂H₄) والهيدروجين لتكوين الإيثان (C₂H₆)، صف التغير في تهجين كل ذرة كربون.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن كل ذرة كربون في الإيثين مهجّنة sp²، جزء من رابطة C=C مزدوجة بترتيب مثلثي مستوٍ حول كل كربون.
    • توضيح أن كل ذرة كربون في الإيثان مهجّنة sp³، جزء من رابطة C−C أحادية بترتيب رباعي السطوح حول كل كربون.
    • شرح أن إضافة الهيدروجين تكسر رابطة باي للرابطة المزدوجة، محولةً كل كربون من sp² إلى sp³ مع اكتسابه رابطة سيجما جديدة إلى الهيدروجين.

    ملاحظة الفاحص: عندما تكتسب ذرة كربون رابطة سيجما إضافية أثناء تفاعل، يزداد تهجينها دائماً في تعقيد الصفة s وفق التسلسل sp → sp² → sp³ — كسر رابطة باي هو ما يُمكّن هذا التغير.

30. 30.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «خلال تفاعل الإضافة بين الإيثين (C₂H₄) والهيدروجين لتكوين الإيثان (C₂H₆)، صف التغير في تهجين كل ذرة كربون.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن كل ذرة كربون في الإيثين مهجّنة sp²، جزء من رابطة C=C مزدوجة بترتيب مثلثي مستوٍ حول كل كربون.» 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

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن كل ذرة كربون في الإيثين مهجّنة sp²، جزء من رابطة C=C مزدوجة بترتيب مثلثي مستوٍ حول كل كربون.
    • يحدد المتطلب الناقص: توضيح أن كل ذرة كربون في الإيثان مهجّنة sp³، جزء من رابطة C−C أحادية بترتيب رباعي السطوح حول كل كربون.
    • يحدد المتطلب الناقص: شرح أن إضافة الهيدروجين تكسر رابطة باي للرابطة المزدوجة، محولةً كل كربون من sp² إلى sp³ مع اكتسابه رابطة سيجما جديدة إلى الهيدروجين.

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

31. 31.

    لأيون النتريت NO₂⁻ تركيبا رنين متكافئان. ارسم كلا تركيبي الرنين، وحدد الشحنة الصورية على كل ذرة في أحدهما، وحدد رتبة رابطة كل رابطة N−O في هجين الرنين.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    نقاط التصحيح

    • رسم تركيبي رنين لـNO₂⁻، كل منهما برابطة N=O مزدوجة ورابطة N−O أحادية، يختلفان في أي أكسجين يحمل الرابطة المزدوجة.
    • تحديد الشحنات الصورية في أحد التركيبين: N (رابطة مزدوجة، ورابطة أحادية، وزوج حر): 5 − 2 − 3 = 0؛ وذرة O المزدوجة الرابطة: 6 − 4 − 2 = 0؛ وذرة O الأحادية الرابطة: 6 − 6 − 1 = −1.
    • تحديد رتبة كل رابطة N−O في هجين الرنين بـ3/2 (1.5)، لأن كل رابطة مزدوجة في أحد التركيبين وأحادية في الآخر، بمتوسط متساوٍ.

    ملاحظة الفاحص: تُوجد رتبة الرابطة في هجين الرنين بمتوسط رتبة الرابطة نفسها عبر جميع التراكيب المساهمة المتكافئة — بتركيبين وروابط مزدوجة في أحدهما وأحادية في الآخر، يكون المتوسط دائماً 1.5.

32. 32.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «لأيون النتريت NO₂⁻ تركيبا رنين متكافئان. ارسم كلا تركيبي الرنين، وحدد الشحنة الصورية على كل ذرة في أحدهما، وحدد رتبة رابطة كل رابطة N−O في هجين الرنين.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «رسم تركيبي رنين لـNO₂⁻، كل منهما برابطة N=O مزدوجة ورابطة N−O أحادية، يختلفان في أي أكسجين يحمل الرابطة المزدوجة.» 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

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: رسم تركيبي رنين لـNO₂⁻، كل منهما برابطة N=O مزدوجة ورابطة N−O أحادية، يختلفان في أي أكسجين يحمل الرابطة المزدوجة.
    • يحدد المتطلب الناقص: تحديد الشحنات الصورية في أحد التركيبين: N (رابطة مزدوجة، ورابطة أحادية، وزوج حر): 5 − 2 − 3 = 0؛ وذرة O المزدوجة الرابطة: 6 − 4 − 2 = 0؛ وذرة O الأحادية الرابطة: 6 − 6 − 1 = −1.
    • يحدد المتطلب الناقص: تحديد رتبة كل رابطة N−O في هجين الرنين بـ3/2 (1.5)، لأن كل رابطة مزدوجة في أحد التركيبين وأحادية في الآخر، بمتوسط متساوٍ.

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

33. 33.

    لخامس كلوريد الفوسفور PCl₅ خمسة أزواج رابطة ولا أزواج حرة على ذرة الفوسفور المركزية. حدد تهجين الفوسفور والشكل الجزيئي لـPCl₅، بما في ذلك زوايا الروابط.

    [3 درجة] · بدون آلة حاسبة

    نقاط التصحيح

    • تحديد التهجين بـsp³d.
    • تحديد الشكل الجزيئي بثنائي الهرم المثلث.
    • تحديد أن زوايا الروابط هي 90° (محوري-استوائي)، و120° (استوائي-استوائي)، و180° (محوري-محوري)، مع ملاحظة أن الشكل ثنائي الهرم المثلث، بخلاف الشكل الرباعي أو الثماني السطوح، له أكثر من زاوية رابطة مميزة واحدة.

    ملاحظة الفاحص: ثنائي الهرم المثلث هو الشكل الوحيد الشائع لنظرية VSEPR بأكثر من زاوية رابطة مثالية مميزة — اذكر جميعها دائماً (90°، و120°، و180°) بدلاً من إعطاء قيمة واحدة.

34. 34.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «لخامس كلوريد الفوسفور PCl₅ خمسة أزواج رابطة ولا أزواج حرة على ذرة الفوسفور المركزية. حدد تهجين الفوسفور والشكل الجزيئي لـPCl₅، بما في ذلك زوايا الروابط.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «تحديد التهجين بـsp³d.» 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

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: تحديد التهجين بـsp³d.
    • يحدد المتطلب الناقص: تحديد الشكل الجزيئي بثنائي الهرم المثلث.
    • يحدد المتطلب الناقص: تحديد أن زوايا الروابط هي 90° (محوري-استوائي)، و120° (استوائي-استوائي)، و180° (محوري-محوري)، مع ملاحظة أن الشكل ثنائي الهرم المثلث، بخلاف الشكل الرباعي أو الثماني السطوح، له أكثر من زاوية رابطة مميزة واحدة.

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

35. 35.

    اشرح لماذا تكون زاوية الرابطة في الأمونيا NH₃ (107°) أصغر قليلاً من زاوية رباعي السطوح المثالية 109.5°، بينما تكون زاوية الرابطة في الماء H₂O (104.5°) أصغر منها.

    [4 درجة] · بدون آلة حاسبة

    نقاط التصحيح

    • توضيح أن التنافر بين زوجين حرين أكبر من التنافر بين زوج حر وزوج رابط، والذي بدوره أكبر من التنافر بين زوجين رابطين.
    • شرح أن للأمونيا زوجاً حراً واحداً، يضغط زوايا H−N−H قليلاً دون المثالية الرباعية عبر التنافر الإضافي بين الزوج الحر والزوج الرابط.
    • شرح أن للماء زوجين حرين، يمارسان تنافراً أكبر (بما في ذلك التنافر بين زوجين حرين) على الزوجين الرابطين، فيضغطان زاوية H−O−H أكثر.
    • الاستنتاج بأن المزيد من الأزواج الحرة على الذرة المركزية يُنتج انضغاطاً تدريجياً أكبر في زاوية الرابطة دون القيمة الرباعية المثالية.

    ملاحظة الفاحص: تذكّر ترتيب قوة التنافر: زوج حر-زوج حر > زوج حر-زوج رابط > زوج رابط-زوج رابط — يفسر هذا الترتيب الواحد الاتجاه الكامل لانضغاط زاوية الرابطة عبر الميثان والأمونيا والماء.

36. 36.

    تحليل التصحيح: يحاول متعلم الإجابة عن المهمة الآتية: «اشرح لماذا تكون زاوية الرابطة في الأمونيا NH₃ (107°) أصغر قليلاً من زاوية رباعي السطوح المثالية 109.5°، بينما تكون زاوية الرابطة في الماء H₂O (104.5°) أصغر منها.» وتعالج إجابته هذه النقطة فقط: «توضيح أن التنافر بين زوجين حرين أكبر من التنافر بين زوج حر وزوج رابط، والذي بدوره أكبر من التنافر بين زوجين رابطين.» 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

    نقاط التصحيح

    • يقر باستحقاق الدرجة للنقطة المذكورة: توضيح أن التنافر بين زوجين حرين أكبر من التنافر بين زوج حر وزوج رابط، والذي بدوره أكبر من التنافر بين زوجين رابطين.
    • يحدد المتطلب الناقص: شرح أن للأمونيا زوجاً حراً واحداً، يضغط زوايا H−N−H قليلاً دون المثالية الرباعية عبر التنافر الإضافي بين الزوج الحر والزوج الرابط.
    • يحدد المتطلب الناقص: شرح أن للماء زوجين حرين، يمارسان تنافراً أكبر (بما في ذلك التنافر بين زوجين حرين) على الزوجين الرابطين، فيضغطان زاوية H−O−H أكثر.
    • يحدد المتطلب الناقص: الاستنتاج بأن المزيد من الأزواج الحرة على الذرة المركزية يُنتج انضغاطاً تدريجياً أكبر في زاوية الرابطة دون القيمة الرباعية المثالية.

    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.