الكيمياء: البنية والروابط والحسابات والاتزان
يركز هذا القسم على بنية الذرة والجدول الدوري، والروابط الكيميائية، والحسابات الكيميائية (المولات والمحدد)، والاتزان، والأحماض والقواعد، والكيمياء العضوية والكهربائية. والأسئلة الحسابية تتطلب موازنة المعادلة أولاً، ثم تحويل الكتل إلى مولات قبل أي نسبة.
قواعد أساسية
- عدد المولات n = m/M، وعدد الجسيمات = n × 6.022×10²³.
- المحدد هو المتفاعل الذي يعطي أقل كمية ناتج، وليس الأقل كتلة بالضرورة.
- pH = −log[H₃O⁺]، وpH + pOH = 14 عند 25 °C.
- مبدأ لوشاتلييه: زيادة تركيز أو ضغط أو حرارة تُزيح الاتزان في الاتجاه الذي يعاكس التغير.
- رقم التأكسد: الهيدروجين +1 عادةً، والأكسجين −2 عادةً.
- الرابطة الأيونية تنشأ بين فلز ولافلز بانتقال إلكترون، والتساهمية بمشاركة إلكترونات.
مثال محلول
يتفاعل 4 g من H₂ مع وفرة من O₂ وفق: 2H₂ + O₂ → 2H₂O. الكتلة المولية H₂ = 2 g/mol، إذن عدد المولات = 4/2 = 2 mol. من النسبة المولية 2:2 ينتج 2 mol من H₂O. كتلة الماء = 2 × 18 = 36 g. لاحظ أن الموازنة أعطت النسبة الصحيحة، ولو استُخدمت النسبة 1:1 لكانت النتيجة خاطئة.
أخطاء شائعة
- عدم موازنة المعادلة قبل حساب النسب المولية.
- اعتبار المتفاعل الأقل كتلة هو المحدد دون مقارنة المولات.
- نسيان أن pH مقياس لوغاريتمي، فيُظن أن مضاعفة التركيز تضاعف pH.
- الخلط بين رقم التأكسد والتكافؤ.
- إغفال حالة المادة أو الظروف القياسية في حسابات الحجم.