تمارين مقترحة
01-03-2013, 10:14 PM
ت1 :
الماء الأكسيجيني محلول مائي لبروكسيد الهيدروجين، يستعمل لتنظيف العدسات.
بيروكسيد الهيدروجين (H2O2) يشارك الثنائيتين : / H2O H2O2، H2O2 O2/ .
كما بيروكسيد الهيدروجين ، في ظروف معينة يمكنه التفاعل ذاتيا وفق التفاعل الآتي :
H2O2 (aq) = 2 H2O(l) + O2(g) 2 (1)
هذا التفاعل بطيئ في درجة حرارة عادية ، غير أنه يمكن الزيادة في سرعته بوجود وسيط كيميائي .
معطيات : الحجم المولي للغازات في شروط التجربة Vm= 25Lmol-1 .
الجزء الأول: دراسة التفاعل (1):
1- أكتب المعادلتين النصفيتين للأكسدة و الإرجاع المتعلقتين بالثنائيتين اللتين يشارك فيهما بيروكسيد الهيدروجين .
2- أكمل جدول تقدم الجملة الكيميائية المدروسة و المقترح كما يلي:
H2O2 (aq) = 2 H2 O(l) + O2(g) 2 معادلة التفاعل
n0(O2) = 0 وفرة n0(H2O2) X = 0 حالة بدائية
X(t) حالة إنتقالية
Xmax حالة نهائية
الجزء الثاني : تعيين التركيز الإبتدائي لمحلول بيروكسيد الهيدروجين .
نضع حجما قدره 1Lمن الماء الأوكسيجيني في أنبوب إختبار عاتم، و في ظروف التفاعل الذاتي(1) ، نحصل على L10 من ثنائي الأوكسيجين .
1- أحسب كمية مادة ثنائي الأكسيجين المحصل عليها إثر التفاعل.
2- أثبت أن القيمة النظرية لتركيز محلول بيروكسيد الهيدروجين تقاربL-1 mol0.8 .
3- نريد معرفة القيمة الحقيقية لهذا التركيز:
من أجل ذلك ، نأخذ حجما قدره V0=10.0ml من محلول البروكسيد، و نعايره بمحلول برمنغنات البوتاسيوم، ذي التركيز C1= 0.2 mol L-1 ، في وسط حمضي . الثنائيات المشاركة في هذه المعايرة هي :
H2O2 (aq) O2(g) / ، MnO4 – (aq)/Mn2+(aq)
حجم محلول برمنغنات البوتاسيوم المسكوب ، يعادل عند التكافؤ : VE=14.6ml.
معادلة تفاعل المعايرة هي : (2)
علما بأن شوارد البرمنغنات : MnO4 – (aq) تلون المحلول المائي الذي يحتوي عليها باللون البنفسجي :
أ- بيّن كيف يمكن معرفة بلوغ نقطة التكافؤ لتلك المعايرة (2)؟
ب-أوجد العلاقة بين كمية المادة الإبتدائية n0(H2O2) لبروكسيد الهيدروجين ، وكمية المادة المضافة n0(MnO4 –)
من البرمنغنات المضافة عند التكافؤ.
ج- ابحث عن عبارة التركيز التجريبي لبروكسيد الهيدروجين (H2O2) ، بدلالة : VE ، V0، C1 ،ثم احسب هذه القيمة التجريبية للتركيز.
د-قارن هذه القيمة التجريبية بالقيمة النظرية للتركيز المحسوبة سابقا. ضع تفسيرا محتملا لذلك.
ت2:
1- عينة كتلتها m=1 mg من الكادميوم المشع نصف عمره يتفكك إلى مع انبعاث جسيم مشحون.
أ/ أكتب معادلة التفكك بفرض أن النواة الإبن تنتج في حالة مثارة. مع ذكر قوانين الإنحفاظ .
ب/ اعط عبارة ثابت النشاط الإشعاعي λ و احسب قيمته.
ج/ أحسب عدد الأنوية الابتدائي N0 الموجودة في العينة.
د/ عرف النشاط الإشعاعي عند الزمن ( t ) لعينة مشعة تحتوي N(t) نواة.
ه/ أحسب نشاط العينة المدروسة عند الزمن t= 0S
و/ أحسب المدة الزمنية اللازمة التي تستغرق لتناقص الإشعاع بـ 4/3.
2- وقع يوم 26 أفريل 1986حادث مأسوي في مركز نووي بأوكرانيا في مدينة تشرنوبيل، سببه انفجار أحد مفاعلاتها النووية . سمح الانفجار بانفلات كمية كبيرة من العناصر المشعة في الجو، مما تسبب في تلوث السحب التي تجوب مختلف الأقطار بفضل الرياح الجارفة. من بين العناصر المشعة المنفلتة اليود131 صيغته و السيزيوم 137 .
إن اليود يستعمل في الطب النووي دوره (نصف عمره) ( t=8jours). علما أن النواتين لهما نفس نمط الإشعاع (- )، و تفكيك اليود
يؤدي إلى الكزينيون Xe .
أ/ أكتب معادلة تفكك اليود.
ب/أحسب ثابت الإشعاع لليود.
ج/ أثناء انفجار حررت في الجو 100kg من أنوية اليود.
أحسب العدد N0 للأنوية المحررة.
د/ عين نشاط كمية اليود لحظة الانفجار (عبر عن النشاط بـ Bq ).
لحسن الحظ ، سقط 80 % من اليود بجوار المحطة (موقع الحادث) أما الباقي فقد حملته السحب بعيدا إلى شمال إيطاليا بعد أن قطعت حولي Km3000 . قامت فرقة متخصصة بقياس نشاط الإشعاع في السحب في سماء لإيطاليا فوجدته قد بلغ Bq A=2.1018
د-1/ ما هو الزمن الذي استغرقته السحابة للوصول إلى إيطاليا ؟
د-2/ ما هي السرعة المتوسطة التي بلغت بها السحابة وجهتما.
معطيات:
Na=6.02.1023mol-1 عدد أفغادرو ،=131g/mol M(I) ، M(Cd)=107g/mol
الماء الأكسيجيني محلول مائي لبروكسيد الهيدروجين، يستعمل لتنظيف العدسات.
بيروكسيد الهيدروجين (H2O2) يشارك الثنائيتين : / H2O H2O2، H2O2 O2/ .
كما بيروكسيد الهيدروجين ، في ظروف معينة يمكنه التفاعل ذاتيا وفق التفاعل الآتي :
H2O2 (aq) = 2 H2O(l) + O2(g) 2 (1)
هذا التفاعل بطيئ في درجة حرارة عادية ، غير أنه يمكن الزيادة في سرعته بوجود وسيط كيميائي .
معطيات : الحجم المولي للغازات في شروط التجربة Vm= 25Lmol-1 .
الجزء الأول: دراسة التفاعل (1):
1- أكتب المعادلتين النصفيتين للأكسدة و الإرجاع المتعلقتين بالثنائيتين اللتين يشارك فيهما بيروكسيد الهيدروجين .
2- أكمل جدول تقدم الجملة الكيميائية المدروسة و المقترح كما يلي:
H2O2 (aq) = 2 H2 O(l) + O2(g) 2 معادلة التفاعل
n0(O2) = 0 وفرة n0(H2O2) X = 0 حالة بدائية
X(t) حالة إنتقالية
Xmax حالة نهائية
الجزء الثاني : تعيين التركيز الإبتدائي لمحلول بيروكسيد الهيدروجين .
نضع حجما قدره 1Lمن الماء الأوكسيجيني في أنبوب إختبار عاتم، و في ظروف التفاعل الذاتي(1) ، نحصل على L10 من ثنائي الأوكسيجين .
1- أحسب كمية مادة ثنائي الأكسيجين المحصل عليها إثر التفاعل.
2- أثبت أن القيمة النظرية لتركيز محلول بيروكسيد الهيدروجين تقاربL-1 mol0.8 .
3- نريد معرفة القيمة الحقيقية لهذا التركيز:
من أجل ذلك ، نأخذ حجما قدره V0=10.0ml من محلول البروكسيد، و نعايره بمحلول برمنغنات البوتاسيوم، ذي التركيز C1= 0.2 mol L-1 ، في وسط حمضي . الثنائيات المشاركة في هذه المعايرة هي :
H2O2 (aq) O2(g) / ، MnO4 – (aq)/Mn2+(aq)
حجم محلول برمنغنات البوتاسيوم المسكوب ، يعادل عند التكافؤ : VE=14.6ml.
معادلة تفاعل المعايرة هي : (2)
علما بأن شوارد البرمنغنات : MnO4 – (aq) تلون المحلول المائي الذي يحتوي عليها باللون البنفسجي :
أ- بيّن كيف يمكن معرفة بلوغ نقطة التكافؤ لتلك المعايرة (2)؟
ب-أوجد العلاقة بين كمية المادة الإبتدائية n0(H2O2) لبروكسيد الهيدروجين ، وكمية المادة المضافة n0(MnO4 –)
من البرمنغنات المضافة عند التكافؤ.
ج- ابحث عن عبارة التركيز التجريبي لبروكسيد الهيدروجين (H2O2) ، بدلالة : VE ، V0، C1 ،ثم احسب هذه القيمة التجريبية للتركيز.
د-قارن هذه القيمة التجريبية بالقيمة النظرية للتركيز المحسوبة سابقا. ضع تفسيرا محتملا لذلك.
ت2:
1- عينة كتلتها m=1 mg من الكادميوم المشع نصف عمره يتفكك إلى مع انبعاث جسيم مشحون.
أ/ أكتب معادلة التفكك بفرض أن النواة الإبن تنتج في حالة مثارة. مع ذكر قوانين الإنحفاظ .
ب/ اعط عبارة ثابت النشاط الإشعاعي λ و احسب قيمته.
ج/ أحسب عدد الأنوية الابتدائي N0 الموجودة في العينة.
د/ عرف النشاط الإشعاعي عند الزمن ( t ) لعينة مشعة تحتوي N(t) نواة.
ه/ أحسب نشاط العينة المدروسة عند الزمن t= 0S
و/ أحسب المدة الزمنية اللازمة التي تستغرق لتناقص الإشعاع بـ 4/3.
2- وقع يوم 26 أفريل 1986حادث مأسوي في مركز نووي بأوكرانيا في مدينة تشرنوبيل، سببه انفجار أحد مفاعلاتها النووية . سمح الانفجار بانفلات كمية كبيرة من العناصر المشعة في الجو، مما تسبب في تلوث السحب التي تجوب مختلف الأقطار بفضل الرياح الجارفة. من بين العناصر المشعة المنفلتة اليود131 صيغته و السيزيوم 137 .
إن اليود يستعمل في الطب النووي دوره (نصف عمره) ( t=8jours). علما أن النواتين لهما نفس نمط الإشعاع (- )، و تفكيك اليود
يؤدي إلى الكزينيون Xe .
أ/ أكتب معادلة تفكك اليود.
ب/أحسب ثابت الإشعاع لليود.
ج/ أثناء انفجار حررت في الجو 100kg من أنوية اليود.
أحسب العدد N0 للأنوية المحررة.
د/ عين نشاط كمية اليود لحظة الانفجار (عبر عن النشاط بـ Bq ).
لحسن الحظ ، سقط 80 % من اليود بجوار المحطة (موقع الحادث) أما الباقي فقد حملته السحب بعيدا إلى شمال إيطاليا بعد أن قطعت حولي Km3000 . قامت فرقة متخصصة بقياس نشاط الإشعاع في السحب في سماء لإيطاليا فوجدته قد بلغ Bq A=2.1018
د-1/ ما هو الزمن الذي استغرقته السحابة للوصول إلى إيطاليا ؟
د-2/ ما هي السرعة المتوسطة التي بلغت بها السحابة وجهتما.
معطيات:
Na=6.02.1023mol-1 عدد أفغادرو ،=131g/mol M(I) ، M(Cd)=107g/mol
