1. الزتونة
  2. الملخصات
  3. الصف الثاني الثانوي
  4. الكيمياء

الكيمياء

ملخص الكيمياء تانية ثانوي، الترم الأول معادلة الغاز المثالي

الصف الثاني الثانوي الفصل 5 قراءة 8 دقائق آخر تحديث

باختصار

«معادلة الغاز المثالي» (الفصل 5) من منهج الكيمياء للصف الثاني الثانوي، الترم الأول. الملخص مقسّم لـ: أهداف التعلم، المصطلحات والتعريفات الكيميائية، التفاعلات والمعادلات الكيميائية، الخواص والتركيب (الموضوع الأول)، التطبيقات والاستخدامات (الموضوع الثاني).

أهداف التعلم

  1. استيعاب العلاقة بين ضغط الغاز (P)، حجمه (V)، درجة حرارته المطلقة (T) وكمية المادة (n).
  2. معرفة ثابت الغاز المولي (R) وكيفية حسابه من القيم القياسية.
  3. تطبيق قانون الغاز المثالي لتحديد الكتلة المولية (M) للغازات غير المعروفة.
  4. تمييز المتغيرات التي تتغير أو تبقى ثابتة في حالات عملية (العجين، علبة العصير، أسطوانة الغاز، الغواص).
  5. حل مسائل كمية الغاز باستخدام الصيغ PV = nRT و PV = (w / M) RT.
  6. ربط مفهوم الغاز المثالي بتطبيقات حياتية (إطارات السيارات، الطهي، الغوص).

المصطلحات والتعريفات الكيميائية

المصطلح التعريف
الضغط (P) القوة التي يمارسها الغاز على جدار الحاوية لكل وحدة مساحة، ويقاس بوحدة الباسكال (Pa).
الحجم (V) المساحة التي يشغلها الغاز داخل الحاوية، ويقاس باللتر (L).
درجة الحرارة المطلقة (T) مقياس للطاقة الحرارية للغاز على مقياس كلفن (K)، حيث T(K) = T(°C) + 273.
كمية المادة (n) عدد المولات للغاز، 1 مول يساوي عدد أفوجادرو (6.022×10²³ جزيء).
الثابت المولي للغاز (R) ثابت يربط بين المتغيرات الأربعة في قانون الغاز المثالي؛ قيمته 8.31 × 10³ Pa·L/(K·mol).
الحجم المولي (vₘ) الحجم الذي يشغله 1 مول من الغاز المثالي عند الظروف القياسية، يساوي 22.4 L/mol.
الكتلة المولية (M) كتلة مول واحد من المادة، تقاس بالغرام لكل مول (g/mol).
الظروف القياسية (STP) ضغط 1.013 × 10⁵ Pa، درجة حرارة 273 K (0 °C).
الكثافة (ρ) كتلة الغاز لكل وحدة حجم، تُحسب بـ ρ = w ÷ V (kg/L أو g/L).

التفاعلات والمعادلات الكيميائية

قانون الغاز المثالي (Ideal Gas Law)

PV = nRT

نوع العلاقة: قانون حالة للغاز.
الشروط: الغاز يجب أن يكون مثاليًا (تفاعلات ضعيفة بين الجزيئات)؛ يُطبق في نطاق واسع من الضغط والحرارة بشرط عدم اقتراب الغاز من حالة الانضغاط أو التكثف.
الملاحظة: عند ثبات أحد المتغيرات، يتغير المتغير الآخر بصورة عكسية أو مباشرة حسب الصيغة.

حالة مول واحد (n = 1)

PV = RT

ملاحظة: تُستعمل لتحديد ثابت R من القيم القياسية.

حساب ثابت الغاز المولي (R) من القيم القياسية

باستخدام Vₘ = 22.4 L/mol، Pₛₜ = 1.013 × 10⁵ Pa، Tₛₜ = 273 K:

R = Pₛₜ × Vₘ ÷ Tₛₜ

علاقة الكتلة المولية بالغاز المثالي

PV = (w ÷ M) RT

حيث w هو كتلة الغاز (g).

حساب الكثافة من قانون الغاز المثالي

من المعادلة السابقة، إذا قسمنا الطرفين على V:

P = (ρ ÷ M) RT   →   ρ = (P M) ÷ (RT)

الخواص والتركيب (الموضوع الأول)

  1. الضغط يتزايد مع ارتفاع درجة الحرارة إذا كان الحجم ثابتًا (قانون جايوس).
  2. الحجم يتقلص عندما يزداد الضغط عند درجة حرارة ثابتة (قانون بويل).
  3. درجة الحرارة تؤثر مباشرة على الضغط والحجم (قانون شارل).
  4. كمية المادة (n) تتناسب طرديًا مع كل من الضغط والحجم عند ثبات المتغيرين الآخرين.
  5. الثابت المولي (R) هو ثابت عالمي لا يعتمد على نوع الغاز، لكنه يُظهر أن جميع الغازات تتصرف بصورة مماثلة تحت نفس الظروف.
  6. الحجم المولي يحدد السعة التي يشغلها مول واحد من الغاز المثالي في الظروف القياسية؛ يختلف عن الحجم الفعلي للغازات الحقيقية عند ضغط أو حرارة عالية.

التطبيقات والاستخدامات (الموضوع الثاني)

الحالة العملية المتغيرات المتغيرة المتغيرات الثابتة الملاحظة المتوقعة
ارتفاع عجين الخبز في الفرن T ↑، P ↑ (نتيجة لتوسع الغاز) n ثابت، V قد يزداد قليلًا ينتفخ العجين بسبب زيادة حجم الغاز داخل الخلايا.
انتفاخ علبة عصير محكمة الإغلاق في سيارة ساخنة T ↑، P ↑ n ثابت، V ثابت (العلبة صلبة) قد تنفجر العلبة إذا تجاوز الضغط حد التحمل.
أسطوانة غاز في طقس بارد T ↓، P ↓ n ثابت، V ثابت يقل ضغط الغاز، قد يصبح غير كافٍ لتشغيل الأجهزة.
غواص يستخدم هواء مضغوط تحت الماء P ↑ (ضغط الماء)، V ↓ إذا لم يُسمح للهواء بالتوسع n ثابت، T قد يزداد قليلًا يحتاج الغواص إلى خزان عالي الضغط لتوفير كمية كافية من الهواء.
إطارات السيارات في صيف حار T ↑، P ↑ (مع بقاء V تقريبًا ثابت) n ثابت، V ثابت تقريبًا ارتفاع الضغط قد يسبب انفجار الإطار إذا لم يُراقب.

جدول مقارنة

المتغير قد يتغيّر قد يبقى ثابتًا
الضغط (P) نعم (مع تغير T أو V) لا (إذا كان T و V ثابتين)
الحجم (V) نعم (مع تغير P أو T) لا (إذا كان P و T ثابتين)
درجة الحرارة (T) نعم (مع تغير P أو V) لا (إذا كان P و V ثابتين)
كمية المادة (n) لا (في معظم التجارب المختبرية) نعم (في حالات إضافة أو سحب الغاز)
الكتلة المولية (M) لا (خاصية ثابتة للمادة) لا (دائمًا ثابتة)
ثابت الغاز (R) لا (قيمة ثابتة) لا (دائمًا ثابت)

مسائل محلولة

مسألة 1

المعطى: حجم الغاز V = 8.3 L، درجة الحرارة T = 27 °C، الضغط P = 3.0 × 10⁵ Pa.
المطلوب: حساب كمية المادة n (mol).

الحل:

  1. تحويل درجة الحرارة إلى كلفن: T(K) = 27 + 273 = 300 K.
  2. استعمال قانون الغاز المثالي للمول الواحد:
n = PV ÷ (RT)
  1. إدخال القيم (R = 8.31 × 10³ Pa·L/(K·mol)):
n = (3.0 × 10⁵ Pa × 8.3 L) ÷ (8.31 × 10³ Pa·L/(K·mol) × 300 K)
   ≈ 1.0 mol

النتيجة: كمية المادة ≈ 1.0 mol (بدقة رقمين معنويين).

مسألة 2

المعطى: كمية المادة n = 1.0 mol، حجم V = 24.07 L، درجة الحرارة T = 17 °C.
المطلوب: حساب الضغط P (Pa).

الحل:

  1. تحويل درجة الحرارة إلى كلفن: T(K) = 17 + 273 = 290 K.
  2. استعمال قانون الغاز المثالي:
P = nRT ÷ V
  1. إدخال القيم:
P = (1.0 mol × 8.31 × 10³ Pa·L/(K·mol) × 290 K) ÷ 24.07 L
   ≈ 1.0 × 10⁵ Pa

النتيجة: الضغط ≈ 1.0 × 10⁵ Pa (تقريبًا 1 بار).


تنبيهات الامتحان (أخطاء شائعة)

  1. نسيان تحويل درجة الحرارة إلى كلفن قبل استعمال قانون الغاز المثالي.
  2. استخدام قيمة R غير صحيحة (مثلاً 8.31 بدلاً من 8.31 × 10³ عندما تكون الوحدات Pa·L).
  3. خلط الوحدات بين اللتر والميتر المكعب أو بين الباسكال والبار.
  4. إهمال عدد المولات (n) عند حساب الضغط أو الحجم للغاز غير المثالي؛ يجب إدخال n صراحةً.

قائمة المراجعة

  • [ ] حفظ صيغة قانون الغاز المثالي PV = nRT.
  • [ ] معرفة قيمة ثابت الغاز R بوحدات Pa·L/(K·mol).
  • [ ] تحويل جميع درجات الحرارة إلى كلفن.
  • [ ] التأكد من توافق الوحدات (Pa، L، K، mol).
  • [ ] تذكر أن الحجم المولي عند STP هو 22.4 L/mol.
  • [ ] القدرة على استخراج المتغير المتغيّر والثابت من أي حالة عملية.
  • [ ] حساب الكتلة المولية من معادلة PV = (w ÷ M) RT.
  • [ ] حساب الكثافة باستخدام ρ = (P M) ÷ (RT).
  • [ ] حل مسألة تتضمن ضغط، حجم، ودرجة حرارة مع إعطاء n.
  • [ ] حل مسألة تتضمن كتلة الغاز وحساب M.
  • [ ] مراجعة الأخطاء الشائعة وتجنبها.
  • [ ] قراءة السؤال بدقة لتحديد المتغير المطلوب إيجاده.

جميع المعادلات دفعة واحدة

PV = nRT                     (قانون الغاز المثالي)
PV = RT                     (لـ n = 1 مول)
R = Pₛₜ × Vₘ ÷ Tₛₜ          (حساب ثابت R من القيم القياسية)
PV = (w ÷ M) RT             (لحساب الكتلة المولية)
ρ = (P M) ÷ (RT)            (حساب الكثافة)
V = n × Vₘ                  (العلاقة بين الحجم الكلي والحجم المولي)

بالتوفيق في امتحاناتك!

الملخص ده مكتوب بالذكاء الاصطناعي من نص الفصل في الكتاب المدرسي، وآخر تحديث ليه كان 7 أكتوبر 2026. لقيت فيه غلطة؟ ابعتهالنا على واتساب ونصلّحها. إزاي بنكتب الملخصات.

كمّل المذاكرة

فصول تانية في الكيمياء،تانية ثانوي.