ملخص الكيمياء تانية ثانوي، الترم التاني الهالوجينات ومركباتها

أهداف التعلم

1. التعرف على مجموعة الهالوجينات وموقعها في الجدول الدوري.
2. شرح طبيعة الهالوجينات كجزيئات ثنائية الذرة وعوامل مؤكسدة قوية.
3. توضيح ترتيب قوة التأكسد للفلور، الكلور، البروم، واليود.
4. كتابة معادلات تحضير غاز الكلور وتفاعلاته مع الماء والمواد الأخرى.
5. تعريف هاليدات الهيدروجين (HF, HCl …) وبيان خصائصها الحمضية.
6. استخدام نترات الفضة (AgNO₃) للكشف عن أيونات الهاليد وتفسير ألوان الرواسب.
7. ربط استخدامات مركبات الكلور (مادة التبييض، التطهير) بخصائصه المؤكسدة.

---

المصطلحات والتعريفات الكيميائية

---

التفاعلات والمعادلات الكيميائية

1. تحضير غاز الكلور في المختبر

MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + 2H₂O + Cl₂

نوع التفاعل: إحلال + أكسدة‑اختزال
الشروط: تسخين مزيج أكسيد المنغنيز (IV) مع حمض الهيدروكلوريك المركز.
الملاحظة: يُلاحظ غاز أصفر‑مخضر ذو رائحة نفاذة، يطفو إلى أسفل الوعاء لأنه أكثر كثافة من الهواء.

2. إزالة كلوريد الهيدروجين (HCl) بالماء

HCl + H₂O → H₃O⁺ + Cl⁻   (يُذوب في الماء)

نوع التفاعل: ذوبان (تفاعل حمض‑قاعدة).

3. إزالة الماء باستخدام حمض الكبريتيك المركز

H₂O + H₂SO₄ (مركز) → H₂SO₄·H₂O   (تجفيف)

الملاحظة: يُستعمل لتجفيف غاز الكلور المتولد.

4. تفاعل كلوريد الهيدروجين مع الأمونيا لتكوين كلوريد الأمونيوم

HCl + NH₃ → NH₄Cl

نوع التفاعل: إحلال (تكوين راسب أبيض من بخار).

5. تفاعل الفلوريد مع الماء (عدم تكوين راسب)

AgF + H₂O → Ag⁺ + F⁻ + H₂O   (لا راسب)

6. تفاعل كلوريد الفضة مع أيونات الهاليد (كشف)

7. تحضير مسحوق التبييض (هيبوكلوريت الكالسيوم)

Ca(OH)₂ + Cl₂ → CaCl(OCl) + H₂O

نوع التفاعل: إحلال + أكسدة‑اختزال.

8. تفاعل الفلور مع الهيدروجين لتكوين HF (ملاحظة فقط)

F₂ + H₂ → 2HF

9. معادلة حساب عدد المولات (قانون المول)

n = m ÷ M

حيث: n عدد المولات، m الكتلة (غ)، M الكتلة المولية (غ/مول).

10. حساب تركيز أيون H⁺ (pH)

pH = -log[H⁺]

---

الخواص والتركيب (الموضوع الأول)

ملاحظة: جميع الهالوجينات موجودة كجزيئات ثنائية الذرة (X₂) وتعمل كعوامل مؤكسدة. تقل قوة التأكسد كلما نزلنا أسفل المجموعة.

---

التطبيقات والاستخدامات (الموضوع الثاني)

1. التطهير بالماء – يُستعمل كلور غاز (Cl₂) أو مركباته (مثل NaOCl) لتطهير مياه الشرب وحمامات السباحة بفضل قدرته القوية على أكسدة الكائنات الدقيقة.
2. صناعة مادة التبييض – أيون الهيبوكلوريت (OCl⁻) يُنتج من تفاعل الكلور مع القواعد (Ca(OH)₂) ويُستعمل لإزالة الأصباغ من النسيج والورق.
3. تحليل الجرائم – يُستعمل نترات الفضة (AgNO₃) للكشف عن أيونات الهاليد في عينات مجهولة؛ يختلف لون الراسب حسب نوع الأيون (AgCl أبيض، AgBr كريمي، AgI أصفر).
4. صناعة الأحماض القوية – يُستخرج حمض الهيدروكلوريك (HCl) من كلوريد الهيدروجين، وهو أساسي في الصناعات الكيميائية (إنتاج PVC، تنقية المعادن).
5. حفر الزجاج – يُستعمل حمض الهيدروفلوريك (HF) لتفاعل مع السيليكا وإذابة الزجاج، لذا يُحفظ في أوعية بلاستيكية لا زجاجية.

---

جدول مقارنة (مستخلص من النص)

---

مسائل محلولة

مسألة 1

المعطى: 10 غ من MnO₂ يتفاعل مع فائض من HCl وفق المعادلة
MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + 2H₂O + Cl₂.

المطلوب: حساب كتلة غاز Cl₂ المتكون.

الحل:

• الكتلة المولية لـ MnO₂ ≈ 86.94 غ/مول.
• عدد المولات = 10 غ ÷ 86.94 غ/مول ≈ 0.115 مول.
• حسب المعادلة، مول واحد من MnO₂ يُنتج مولًا واحدًا من Cl₂.
• الكتلة المولية لـ Cl₂ ≈ 70.90 غ/مول.
• كتلة Cl₂ = 0.115 مول × 70.90 غ/مول ≈ 8.15 غ.

الإجابة: ينتج حوالي 8.2 غ من غاز الكلور.

مسألة 2

المعطى: أُضيف محلول نترات الفضة (AgNO₃) إلى محلول غير معروف، ظهر راسب أصفر.

المطلوب: تحديد أيون الهاليد الموجود.

الحل: وفق جدول ذوبانية هاليدات الفضة:

• AgF → لا راسب.
• AgCl → راسب أبيض.
• AgBr → راسب كريمي/أبيض.
• AgI → راسب أصفر.

الإجابة: الأيون هو I⁻ (أيون اليوديد).

---

تنبيهات الامتحان (أخطاء شائعة)

1. خلط ترتيب قوة التأكسد – يجب تذكر أن الفلور هو أقوى عامل مؤكسد، ثم الكلور، البروم، وأخيرًا اليود.
2. اعتبار جميع هاليدات الفضة غير ذائبة – AgF لا يُكوّن راسب لأنه قابل للذوبان.
3. جمع غاز الكلور فوق الماء – يُجمع بالإنزال إلى أسفل لأن كثافته أكبر من الهواء ولا يذوب بالكامل في الماء.
4. خطأ في تعريف HF كحمض قوي – HF هو الحمض الضعيف الوحيد بين هاليدات الهيدروجين بسبب الترابط الهيدروجيني القوي.

---

قائمة المراجعة (قبل الامتحان)

• [ ] حفظ أسماء الهالوجينات ورموزها (F, Cl, Br, I, At).
• [ ] معرفة أن جميعها جزيئات ثنائية الذرة (X₂).
• [ ] ترتيب قوة التأكسد: F > Cl > Br > I.
• [ ] خصائص غاز الكلور (لون أصفر‑مخضر، رائحة نفاذة، كثافة > الهواء، يذوب في الماء).
• [ ] معادلة تحضير الكلور من MnO₂ + HCl.
• [ ] طريقة جمع الكلور بالإنزال إلى أسفل.
• [ ] معرفة أن AgF لا يُكوّن راسب، بينما AgCl، AgBr، AgI تُكوّن رواسب بألوان مميزة.
• [ ] تعريف هاليدات الهيدروجين (HF, HCl, HBr, HI) وخصائصها الحمضية.
• [ ] سبب ضعف حموضة HF (إلكترونجاذبية عالية، روابط هيدروجينية).
• [ ] كتابة معادلة تفاعل HCl مع NH₃ لتكوين NH₄Cl.
• [ ] معرفة أن أيون OCl⁻ هو العامل المؤكسد القوي في مادة التبييض.
• [ ] ربط استخدامات الكلور (تطهير، تبييض) بقدرته على أكسدة المواد.

---

جميع المعادلات دفعة واحدة

MnO₂ + 4HCl → MnCl₂ + 2H₂O + Cl₂
HCl + H₂O → H₃O⁺ + Cl⁻
H₂O + H₂SO₄ (مركز) → H₂SO₄·H₂O
HCl + NH₃ → NH₄Cl
AgF + H₂O → Ag⁺ + F⁻ + H₂O   (لا راسب)
Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl   (رصاص أبيض)
Ag⁺ + Br⁻ → AgBr   (رصاص كريمي)
Ag⁺ + I⁻ → AgI    (رصاص أصفر)
Ca(OH)₂ + Cl₂ → CaCl(OCl) + H₂O
F₂ + H₂ → 2HF
n = m ÷ M
pH = -log[H⁺]

---

بالتوفيق في امتحاناتك!