Gô dg ájqƒ ªL ègéæª d áeé dg ájôjóªdgá«hôàdg IQGRh مبادئ SƒàªdG h G ü d OƒªM» Y ΩÓMG. O»JƒHôH ó e Oƒªëe. O»`````````` «LódG»fÉg QɪY. O. CG»` Y º```«MQ π````«n ```````` Sƒe ó```«tq ºXÉ```c hgô`` üædg ó«s óªëe ºdÉ`` S º`dÉ S ó`` e Oƒ`````` N ºjô````````````c ìó`` U ió``g É```````````«`jG É```````````æM Ωô```````cG Ω 2011 - `g 1432 áãdéãdg á Ñ dg
المشرف العلمي على الطبع هدى صلاح كريم المشرف الفني على الطبع اسلام سالم حسين
مقدمة تماشيا مع الفلسفة التربوية لعراقنا الجديد النابعة من حاجة المجتمع إلى مواكبة التقدم العلمي في العالم فقد أعدت وزارة التربية األهداف العامة والخاصة لتدريس المواد المنهجية المتنوعة ومنها الكيمياء مستنيرة بآراء الخبراء والتربويين. ونظرا لما للكيمياء من دور فاعل ورئيس في مجاالت الحياة كلها فقد تم تشريع البدء بتدريسها من الصف األول المتوسط كمقرر دراسي مستقل بجانبيه النظري والعملي بواقع حصتين في األسبوع وفقا للسلم التعليمي الجديد. وقد وضعت لجنتنا التي أسندت إليها الوزارة مهمة تأليف كتب الكيمياء للمرحلة الثانوية - تحقيق األهداف آالتية في صلب أعمالها وهو كتاب )مبادئ الكيمياء للصف األول المتوسط ) : - أوال - أن تكون مادة الكتاب مشوقة للطالب وان تمثل استمرارا منطقيا لما درسه في موضوع العلوم العامة في المرحلة االبتدائية وبتوسع يراعي عاملين متالزمين هما عمر الطالب والتطور العلمي المتسارع الواجب متابعته واإلفادة منه. ثانيا - االستناد إلى الصور الملونة المعبرة بنفسها عن توضيح األفكار والحقائق والمفاهيم العلمية المستندة إلى بيئة الطالب - ما أمكن ذلك -. ثالثا - تعزيز مادة الكتاب بمعلومات تشد الطالب لمواصلة الدراسة من غير أن تدخل مباشرة في االختبارات التي قد تبعد الطالب عن الدرس. رابعا بشأن الجانب العملي تود اللجنة اإلشارة إلى اآلتي : - - 1 من الضروري جدا إجراء التجارب المختبرية مع المادة النظرية لتعميق المادة النظرية من جهة ولكسب الوقت من جهة أخرى وتعميق تفاعل الطلبة مع المادة الدراسية. - 2 إشراك الطلبة في إجراء التجارب وتحفيزهم واستثارة تفكيرهم وحبهم في متابعة النتائج التي تشدهم أكثر إلى الدرس مع البدء )بأسلوب تربوي هادئ( بتعويد الطلبة على توثيق النتائج التي يرونها فعال كبادرة طي بة ثمرتها إعداد التقارير الحقا. - 3 استثمار ما يمكن اإلفادة منه من موارد بيئة الطالب من مواد وأدوات بسيطة إلكمال التجارب العملية مع مراعاة عوامل السالمة واآلمان بدقة.
- 4 تنظيم سفرات نوعية ( علمية ترفيهية في الوقت نفسه( للمعامل والمصانع القريبة إلطالع الطلبة ميدانيا على خطوات تحويل المادة األولية )الخام ) إلى مواد مصنعة يفيد منها المجتمع وتكليف الطلبة )كمجاميع( إلعداد تقارير بسيطة عن نتائج الزيارة. خامسا لم تغفل لجنة التأليف اإلشارة في أماكن متعددة في الكتاب إلى ضرورة متابعة المدرس )والطالب( لمنابع استقاء المعلومات مثل شبكة االنترنت والمكتبة المدرسية ووسائل اإلعالم األخرى ( المقروءة والمرئية والمسموعة ) بأستخدام اسلوب التعلم الذاتي ( التعلم عن بعد(. البد لنا هنا ان نشير الى ان هذا العمل هو ثمرة جهد لجنة تأليف الكيمياء المشكلة بامر وزاري وهم اضافة الى السادة المذكورة اسمائهم على هذا الكتاب كل من أ. د. مهند جميل محمود و د. سمير حكيم كريم والسيد باسل ابراهيم الشوك و السيد كريم عبد الحسين الكناني والسيد ماجد حسين خلف الجصاني والسيد اسامة مرتضى الخالصي و السيد محمد عباس حمودي. كما نثمن جهود الخبير العلمي أ. د. عبد المحسن عبد الحميد محسن الحيدري. نأمل من إخواننا المدرسين ومن له صلة مباشرة بمحتوى الكتاب موافاة المديرية العامة للمناهج / مديرية المناهج والكتب بما لديهم من آراء ومقترحات ليتسنى لنا تنقيح الكتاب وتطويره باستمرار ومن الله التوفيق. المؤلفون
الفصل االول دور العلماء العرب والمسلمين في تطوير الكيمياء نحاس زئبق قصدير رصاص بعد االنتهاء من درا سة هذا الف صل يكون الطالب قادرا على ان : يعرف علم الكيمياء. يعرف دور العلماء العرب والمسلمين في تطوير هذا العلم. يحدد عالقة الكيمياء بالعلوم األخرى. ينمي مهارات التعامل مع المواد واألدوات الكيميائية لغرض اجراء بعض التجارب العملية البسيطة في المختبر. يعرف كيفية دراسة علم الكيمياء. يعدد أمثلة على فروع علم الكيمياء.
1 1 بدايات الμيªياA االنبيق هل تعلم استخدم الكيميائيون العرب الكركه )االنبيق( منذ 1000 سنة لتقطير السوائل. فكان ي غلى السائل غير النقي في القسم السفلي منها. وتتكاثف االبخرة في قبة الكركة ويتقطر السائل النقي عبر البلبلة. على مدى قرون عديدة انصب اهتمام دارسي الكيمياء على هدف واحد هو اكتشاف طريقة لتحويل المعادن الرخيصة العادية كالحديد والرصاص الى ذهب كون الذهب ذا قيمة ثمينة اضافة الى االعتقاد السائد انه شفاء لجميع االمراض وسبيل الى الحياة األبدية. كانت الكيمياء مبنية على مجموعة من المفاهيم واألفكار التي تكونت لدى الفالسفة والسحرة والمنجمين ويعود تاريخ ذلك الى عدة اآلف من السنين. وإن لفظة )الكيمياء( كلمة عربية من أصل قديم تعني )فن الصناعة(. ان السومريين الذين سكنوا وادي الرافدين كان لهم حضارتهم المتقدمة. حيث برعوا في الصناعات من خالل ما تركوه من آثار تشير الى تقدمهم في صناعة النسيج والطب والصيدلة... الخ. ولقد بلغت دراسة الكيمياء ذروتها حوالي العام 1400 م فمنذ ذلك الوقت بدأ الناس يرتابون في صحة النظريات التي توارثوها عبر األجيال فأخذوا يجرون التجارب ويقومون بأدق القياسات وصاروا ي حاولون تعليل ما كانوا يشاهدون دون االعتماد على االفكار والمفاهيم التي اساسها السحر والخرافات فأصبحت الدراسات تدريجيا أكثر تنظيما وعلمية وكذلك ساعد انتشار الك تب المطبوعة للعلماء على تبادل األفكار والمفاهيم. وصلت الخيمياء )اسمها القديم( بمفهومها الخاطيء الى العرب المسلمين مع ما تخللها ومما كتب فيها من االضاليل والطالسم واالوهام وكان هدفها آنذاك تحقيق غايات وهمية ال تمت بصلة الى الكيمياء الحقيقية اال ان سعي العلماء المسلمين وعملهم جعلهم يكتشفون - عن طريق المصادفة - مواد جديدة ويتوصلون الى قوانين جديدة عديدة مكنتهم في النهاية االنتقال من الخيمياء الى الكيمياء. فدرس العرب والمسلمون االفكار النظرية في عهد االسالم وكانوا يميلون الى النواحي التجريبية اضافة الى النظرية حيث ادخلوا مبدأ )التجربة والترصد(. فالكيمياء كانت في عهدهم علما تطبيقيا قابال للتطور. 6
خلف اجدادنا العرب والمسلمون ثروة كبيرة من المعلومات النظرية والعملية في علم الكيمياء افاد منها الغرب في عصر النهضة االوربية ومنها. - 1 اسلوب اجراء التجارب العملية والذي اصبح فيما بعد منهجا للعلوم. - 2 وضع التعليمات لمن يعمل في المختبر ألجل التوصل الى الحقائق التي تساعدنا في فهم وتفسير الظواهر الطبيعية. - 3 تحضير بعض الحوامض الشائعة اليوم مثل حامض الكبريتيك )زيت الزاج( وحامض النتريك )ماء النار( وتحضير ماء الذهب )الماء الملكي( الذي يذيب الذهب والبالتين. - 4 تحضير مواد قلوية كالصودا الكاوية )هيدروكسيد الصوديوم(. - 5 تحضير بعض األمالح مثل أمالح الزئبق )الزنجفر( و امالح الرصاص. احد علماء الكيمياء العرب يسجل نتائج بحثه. 1 2 رواد الμيªياA العرÜ كانت للكيمياء منزلة بالغة عند العلماء العرب. وقد برز بعضهم في هذا العلم والف فيه... ومنهم : (Ω 815-721) É«M øh ôhél1-2-1 ي عد مؤسس علم الكيمياء كما يعد شيخ الكيميائيين حيث أوصل الكيمياء في زمانه الى اعلى المراتب العلمية والتطبيقية وذلك بتطبيق ما يلي : - 1 اتباع المنهج العلمي عند التعامل مع المواد والمركبات الكيميائية. - 2 اتباع مبدأ )التجربة والترصد(. - 3 وضع قواعد ووصايا لمن يعمل في المختبر. - 4 االهتمام بالتجربة واعتماد نتائجها. - 5 عدم التسرع في االستنتاج ومن اقواله ان كل نظرية تحتمل جابر بن حيان 7
التصديق والتكذيب فال يصح األخذ بها إال مع الدليل القاطع. كان جابر صبورا ومثابرا ومتحفظا وصامتا وقد عرفت الكيمياء في عهده ب )صنعة جابر(. أهم مؤلفاته : - 1 الرحمة. - 2 الموازين. - 3 المالغم. - 4 السموم. - 5 السر المكنون. - 6 العلم االلهي. وقد روى جابر بن حيان الشيء الكثير من االراء الكيميائية في مؤلفاته.. ( Ω 1007-950 )» jôéªdg 2-2-1 اشتهر بالرياضيات والفلك وله بعض الكتب في الكيمياء ويعتبر اول من اثبت مبدأ أو قانون )حفظ الكتلة(. الحظ انه عند تسخين 1 4 رطل )معيار قديم ) من عنصر الزئبق في وعاء زجاجي مغلق يشبه البيضة وبوجود الهواء ( االوكسجين ) يتحول الزئبق الى مسحوق احمر ناعم يعرف اليوم بأوكسيد الزئبق الثنائي التكافؤ )HgO( دون ان يحدث تغيير في الوزن الكلي )الكتلة الكلية( للمواد المتفاعلة. اهم مؤلفاته : - - 1 رتبة الحكيم. يعتبر من اهم المصادر التي اعتمد عليها في تاريخ الكيمياء باالندلس. - 2 غاية الحكيم. (Ω932-864) RGôdG ôµh ƒhg 3-2-1 هو ابو القاسم مسلمة بن احمد المعروف بالمجريطي. ولد في قرطبة باالندلس عام 950 م وتوفي في االندلس ايضا عام 1007 م. اشتهر بالطب والكيمياء وألف العديد من الكتب منها» سر االسرار» شرح فيه النهج العلمي في إجراء التجارب ووصف طريقة إلجراءها واالدوات والمواد المستعملة وكتاب «الحاوي» وكتاب «االدوية وتركيبها». وكان لمعرفته الدقيقة في الكيمياء االثر الكبير في طبه فكان يعلل الشفاء «بالتفاعالت الكيميائية» التي تجري في الجسم. حضر الرازي بعض الحوامض الشائعة وبعض الكحوالت. 8
1 3 ع º الμيªياA Chemistry قسمت العلوم الطبيعية في السابق الى قسمين هما : - علوم األحياء) البيولوجية ). - العلوم الفيزيائية. وبما أن المواد الحية وغير الحية هي ذات بنية كيميائية اعتبرت الكيمياء أساس العلوم كلها. ولالستدالل على اهمية علم الكيمياء في حياتنا لنطبق النشاط االتي : نشاط عملي : ( تفاعل كيميائي بسيط ). المواد واالدوات - 1 قليل من حامض الخليك المخفف )يمكن استخدام الخل الموجود في البيت(. خل ( حامض الخليك ) خميرة الخبز - 2 كمية قليلة من بيكاربونات الصوديوم )يمكن استخدام مسحوق خميرة الخبز(. 3 -اناء زجاجي. - 4 ملعقة صغيرة. خطوات العمل : - 1 نأخذ بالملعقة قليال من )مسحوق الخميرة( في اناء زجاجي. غاز ثنائي اوكسيد الكاربون ( CO ) 2-2 نضيف بالتدريج كمية قليلة من الخل المخفف في االناء كما في الشكل ( 1-1 ). ماذا نالحظ *ماذا نسمي هذه الظاهرة * ما العلم الذي يدرس هذه الظاهرة الشكل) 1-1( تفاعل الخل مع خميرة الخبز علم الكيمياء: علم تطبيقي يتناول دراسة تركيب المادة ومعرفة خواصها والتغيرات التي تطرأ عليها وتفاعل المواد مع بعضها البعض. لغرض الوصول الى اكتشاف مواد جديدة وتطبيقات صناعية تساهم في تسهيل حياتنا. وتعالج الكيمياء عدة اسئلة مثال : - مم تتألف المادة - ما تركيبها الداخلي والخارجي - كيف تتغير المادة اذا تم تسخينها او تبريدها او اختلطت بمواد اخرى - لماذا يحدث هذا التغير 9
1 4 الμيªياA ع º J بي «اي من الصور االتية يمكن ان يكون له عالقة بعلم الكيمياء. نالحظ ان جميع الصور لها عالقة بعلم الكيمياء فهو يرتبط بحياتنا البيئة التي نعيش فيها ففي المجال الغذائي تمكننا من معرفة مكونات األغذية وما يحدث فيها من تغيرات وتفاعالت حيوية في جسم االنسان. أما في المجال الصحي وعن طريق الكيمياء توصلوا الى المعقمات واالمصال التي اوقفت عدد من اخطر األمراض كالجدري والحصبة وغيرها.. التي كانت تفتك بالماليين من الناس. وتوصلوا الى تحضير مواد كيميائية للتخدير تستعمل في العمليات الجراحية. وفي المجال الصناعي كان لعلم الكيمياء اثر كبير وواضح على جميع المواد التي نستخدمها )مالبس - اثاث - اصباغ - بالستك وغيرها( باالضافة الى المواد االنشائية والمستلزمات المنزلية. لم يتوقف التقدم العلمي عند زيادة المعلومات النظرية االساسية فحسب بل احدث تقدم علم الكيمياء قفزة كبيرة في طريقة معيشة االنسان وحياته ومجاالت متعددة في الحياة المعاصرة. 10
الμيªياA ع º aرو 1 5 تشتمل الكيمياء على عدة فروع للدراسة والبحث. وفيما يلي سبعة فروع رئيسة يرتبط بعضها باآلخر وتتداخل فيما بينها: (Organic Chemistry) :ájƒ dg AÉ«ª«µdG 1-5-1 تختص بدراسة معظم المركبات ( التي تحتوي على عنصري الكاربون والهيدروجين ). ان تطور هذا الفرع وتوسعه قد زودنا بكثير من المواد التي لها استعماالت في حياتنا اليومية مثل مشتقات البترول )النفط( وأنواع الوقود واألصباغ واألدوية والمفرقعات ومبيدات الحشرات. ومركبات أخرى كالمطاط الصناعي واألصماغ الراتنجية واللدائن)البالستيك( وغيرها. (Inorganic Chemistry) :ájƒ YÓdG AÉ«ª«µdG 2-5-1 تختص بدراسة كافة العناصر ومركباتها عدا العضوية منها وزيادة االنتفاع من المركبات الفلزية والالفلزية في انتاج مواد التجميل والعطور واالصباغ واالدوية وكذلك في لحم المعادن وطالئها لتحسين مظهرها. 11
(Analytical Chemistry) :á««ëàdg AÉ«ª«µdG 3-5-1 تختص بدراسة نوع وكمية العناصر والمركبات الموجودة في المواد المراد تحليلها مستعينة بالطرائق الحجمية والوزنية والطيفية والكهربائية وطرائق اخرى. (Physical Chemistry) :á«féjõ«ødg AÉ«ª«µdG 4-5-1 تختص بدراسة خواص المادة وتغيراتها والعالقة بينها وبين الطاقة. حيث انها تفسر العمليات الكيميائية اعتمادا على الخواص الفيزيائية للمادة مثل الكتلة والحرارة والكهرباء واالشعاع. (Bio chemistry) :á«jé«ëdg AÉ«ª«µdG 5-5-1 تختص بدراسة جميع التفاعالت الكيميائية التي تجري في الكائن الحي. حيث انها تتعامل مع التراكيب والعمليات الكيميائية التي تحدث داخل الكائنات الحية. وقد ساعدت في الكشف عن اسرار التفاعالت الحادثة فيها عند الهضم واالمتصاص والتمثيل والتنفس 12
والشيخوخة والمرض. وقد ساهمت مع الكيمياء العضوية في دراسة وتحضير الفيتامينات والهرمونات والعقاقير وساعدت العدالة في كشف القضايا الجنائية. (Industrial Chemistry) :á«yéæ üdg AÉ«ª«µdG 6-5-1 تختص بدراسة النواحي التطبيقية لمختلف فروع الكيمياء وغيرها من العلوم التي يتم فيها تصميم المعامل الكيميائية إلنتاج مختلف المواد والمركبات الكيميائية بأقل كلفة واكثر كمية واجود نوعية. فصناعة الورق والسمنت والسكر والزيوت وطرائق تعدين وسك المعادن وصنع األدوية والعطريات وغيرها هي من تطبيقات الكيمياء الصناعية في الحياة اليومية. (Theoretical Chemistry) :ájô ædg AÉ«ª«µdG 7-5-1 تختص بدراسة المبادئ التي تكمن وراء السلوك الكيميائي للمركبات وتتنبأ بمركبات جديدة ودراسةخواصها.كما وتضعالنظريات الحديثة التي تتالئم مع الفرضيات النظرية التي يضعها الكيميائيون. 1
1 6 الμيªياA والéàريÖ قضى علماء كثيرون قبل االسالم وقتا طويال في البحث المجرد )النظري(. دون ان يقوموا باجراء اختبارات علمية لكيفية حدوث هذه التغيرات على تلك المواد ولماذا حدثت. ثم جاء العلماء العرب والمسلمين االوائل فاتبعوا المنهج التجريبي المعتمد على التجربة والتحليل فاكتشفوا عددا من المواد وخصائصها وحاولوا توظيف مشاهداتهم في الطب وصناعة األدوية وغيرها... فوضعوا أسس المنهج العلمي المبني على التجريب وتسجيل المشاهدات واالستنتاجات. وقد أظهرت الدراسات واالبحاث الحديثة ان معرفة خواص المواد الكيميائية وتكوين مواد جديدة يأتي من خالل :» SÉ S C G åëñdg 1-6-1 هو طريقة عملية يتبعها االنسان الدارس أو الذي يقوم بتجارب عملية لالجابة عن عدة تساؤالت مثل : -كيفية حصول تفاعل معين في المادة -ما خواص تلك المادة ان الكيمياء علم اساسه التجريب يعتمد على الخبرة والتجربة. وكان قبل االسالم مشوبا بأمور السحر والشعوذة. وبعد االسالم اصبح علما له اصوله ومعتمدا على التجريب الواقعي. ان عمل التجارب العلمية والعملية يتم من خالل عدة خطوات أهمها عمل التجربة أوال ثم التمحص بالنتائج التي تم الحصول عليها طبعا من إعادة التجربة عدة مرات للتأكد من أن التجربة مقالة صنعت الطبقة السطحية لها من التفلون. عملت بشكل صحيح الن هذا بحد ذاته يؤكد صحة المعلومات التي تم الحصول عليها. وبعد الحصول على النتائج توضع وتناقش ويتم النقاش عليها عادة بين عدد من الباحثين للوصول الى التفسير الصحيح للنتائج. ان اغلب االكتشافات العلمية تم الحصول عليها من التجارب العملية لكن هناك اكتشافات تمت مصادفة مثال خواص مادة التفلون ( المقاوم للحرارة ) حيث حدد العالم ( بلنكت ) خواص هذه 1
المادة غير الالصقة وتركيبها ومكوناتها عن طريق الصدفة. وتستخدم هذه المادة اآلن في صناعة ادوات الطبخ النها تمنع التصاق المواد الغذائية مع هذه االدوات وهذا يعني عدم تلوثها. وكذلك عندما اسقط العالم الفرنسي ( بينيديكتوس ) خطأ زجاجة تحتوي على مادة الكولوديون وهي مادة تستعمل لتضميد الجروح وللتصوير من فوق الرف إلى األرض والحظ العالم أن الزجاجة قد تحطمت ولكنها بقيت قطعة واحدة ولم تتفتت فدهش للنتيجة والحظ فضال عن ذلك أن مادة الكولوديون تركت بعد أن تبخرت قشرة رقيقة على الزجاج هي التي أبقته ملتحما بعضه ببعض. واستغل هذا االكتشاف لصنع زجاج اآلمان الذي يستخدم في وقتنا الحاضر لصنع الزجاج االمامي للسيارات ولواجهة البنايات التي يتعرض زجاجها للكسر لمنع اآلذى عن السواق ومستخدمي هذه البنايات. :» «Ñ àdg åëñdg 2-6-1 غالبا ما في البحث تعترينا مشكلة يجب حلها فمثال تصاعد غازات التبريد الى الغالف الجوي يحدث ضررا في طبقة االوزون التي تمنع االشعة فوق البنفسجية الضارة من الوصول الى سطح الكرة االرضية. ومن هنا اقتضت الحاجة الى اجراء تجارب للوصول الى مركبات جديدة لتحل محل غازات التبريد بحيث ان هذه المركبات ال تحدث ضررا بطبقة االوزون. زجاج االمان مختبر الجراء البحوث 15
اSشئ ة الüØشل االو 1.1 أكمل الفراغات بما يناسبها: أ - أهم فروع العلوم الطبيعية هي.... ب - تبحث الكيمياء في التغيرات التي تطرأ على المواد وما يحدث لها عندما تتعرض لمؤثرات مثل... ج - عرفت الكيمياء في عهد العالم جابر ب.... د - يمكن تلخيص مجاالت تطبيق الكيمياء في الحياة اليومية بنواح أهمها... و... و.... 2.1 ضع رقم العبارة من القائمة )أ( داخل القوسين بما يناسبه من القائمة )ب( : القائمة)أ( القائمة )ب( - 1 أبيض الرصاص ( ) حامض النتريك - 2 زيت الزاج ( ) كبريتيد الزئبق - 3 ماء الذهب ( ) هيدروكسيد الصوديوم - 4 ماء النار ( ) حامض الكبريتيك 4.1 عدد فروع علم الكيمياء 5.1 اختر االجابة المالئمة اكثر من غيرها لما يناسب كل عبارة مما يأتي: أ - من الثابت ان لفظة الكيمياء اشتقت من كلمة... قديمة. )صينية اوربية عربية( ب - صاحب قول «ان كل نظرية تحتمل التصديق والتكذيب فال يصح االخذ بها اال مع الدليل القاطع» هو... )جابر بن حيان الرازي المجريطي( ج - من فروع علم الكيمياء التي تهتم بدراسة مركبات الكاربون العضوية وتفاعالتها... )الكيمياء التحليلية الكيمياء الالعضوية الكيمياء العضوية الكيمياء الحياتية ) د - عملت الكيمياء على تحسين نوعية الحاصالت الزراعية وزيادة كمياتها من خالل اهتمامها ب... )التفاعالت الكيميائية الناحية الغذائية المركبات العضوية( - 5 الزنجفر ( ) الماء الملكي ( ) كاربونات الرصاص القاعدية 6.1 اذا كان اطالعك على ما خلفه اجدادنا من ثروة ممتازة من معلومات وصفية )نظرية وعملية( في علم الكيمياء أفاد منها 3.1 عبر باسلوبك عن ما يلي )في سطرين لكل منها( أ - علم الكيمياء. ب - الكيمياء والتجريب. الغ رب في عصر النهضة االوربية يدفعك للتخصص في الكيمياء فأي فرع من فروع الكيمياء تختار للتخصص فيه ولماذا 16
الفصل الثاني المادة The Matter بعد االنتهاء من درا سة هذا الف صل يكون الطالب قادرا على ان : يتعرف على خواص المادة وحاالتها. يصف التركيب الجزيئي للحاالت الثالث. يفهم البناء البسيط للذرة ومكوناتها. يميز بين التغيرات الفيزيائية والكيميائية ويبين اهميتها. يأخذ فكرة عن الجدول الدوري. يصف انواع المواد كعناصر ومركبات ومخاليط.
1 2 الªادة The Matter تعرف المادة )بأنها كل شيء يشغل حيز في الفراغ وله كتلة( اذن الماء الهواء البيت الكرسي الدخان الحليب والصابون كل ذلك وغيرها من االشياء على اختالف اشكالها وانواعها وصورها وتركيبها تشترك بان لها كتلة وكذلك تشغل حيز في الفراغ. اذن هذه االشياء هي مواد ويوضح الشكل )1-2( بعض المواد الصلبة والسائلة والغازية. تمرين )1-2( : 1 هل يعتبر جسم االنسان مادة مواد صلبة مواد سائلة مواد غازية : 2 عدد عشر مواد استخدمتها اليوم ادوات طعام بحيرة دخان معمل الشكل ( 1-2 ) بعض المواد الصلبة والسائلة والغازية مسكن محلول الشاي اوكسجين 2 2 مμوfات الªادة Components of Matter هل تعلم بعض الجزيئات تكون كبيرة جدا لدرجة انها تسمى الجزيئات العمالقة مثل جزيء الهيموكلوبين الموجود في الدم حيث يساعد على حمل االوكسجين من الرئتين الى جميع اجزاء الجسم ويتكون كل جزيء من جزيئات الهيموكلوبين من 10000 ذرة تقريبا. اذا مسكت ورقة وقطعتها الى قطعتين ثم قطعتها مرة اخرى واخرى سوف تصل الى قطعة صغيرة ال يمكن لك ان تقطعها بيدك أو بالمقص هكذا فكر العلماء حول تركيب المادة وبعد مجهود كبير من قبلهم على مر السنين جعلهم يصلون الى حقيقة اساسية من حقائق علم الكيمياءهي أن جميع المواد تتألف من وحدة رئيسة تحمل نفس خواص المادة االصلية سميت بالجزيء واعتبرت )اصغر جزء من المادة تحمل خواص المادة(. والجزيء من الصغر بحيث ال يمكن ان ترى بالعين المجردة او بواسطة المجهر. وتتنوع الجزيئات التي تتكون منها المادة كثيرا في الحجم والشكل والتركيب البلوري والحركة والخواص المميزة لكل منها. 18
States of Matter الªادة Mاالت 3 2 عرفت من دراستك السابقة ان المادة توجد بثالث حاالت وهي الصلبة والسائلة والغازية. The solid state áñ üdg ádé G 1-3 - 2 هي المادة التي تكون حالتها ذات شكل وحجم ثابتين وترجع هذه الخاصية الى صغر المسافات بين جزيئاتها كون قوة الجذب واالرتباط بينها عالية لذلك فهي غير قابلة ترتيب الجزيئات على االنضغاط مثل الثلج الحديد الذهب. في صلب The liquid state á FÉ ùdg ádé G 2-3 - 2 هي المادة التي تكون حالتها ذات شكل متغير وحجم ثابت وترجع هذه الخاصية لكون قوى الترابط بين الجزيئات اقل مما هي عليه في الحالة الصلبة والمسافات اكبر بين الجزيئات لذلك لها القابلية على االنضغاط قليال جدا وتأخذ شكل االناء الذي توضع فيه ترتيب الجزيئات مثل الماء البانزين الزيت. في سائل تمرين )2-2( اختر االجابة الصحيحة: أ - اي مادة من المواد اسهل انضغاطا )الماء الحديد الهواء(. ب - اي مادة تختلف حالتها عن الحاالت االخرى )كحول زيت اوكسجين حليب(. ج - قوى الجذب بين الجزيئات تكون قوية جدا في )النفط الخشب الدخان(. 19 The gas state ájré dg ádé G 3-3 - 2 هي المادة التي تكون حالتها ذات شكل متغير وحجم متغير وترجع هذه الخاصية لكون قوى الترابط بين الجزيئات تكاد تكون معدومة والمسافات بين الجزيئات كبيرة جدا لذلك فأن الغازات تنضغط بسهولة وتملا الحيز الذي توضع فيه.مثل الهواء غاز االوكسجين غاز الهيدروجين ويبين الجدول) 2-1( خواص الجزيئات لحاالت المادة المختلفة. ترتيب الجزيئات في غاز فكر لماذا الرياح تستطيع الحركة من موقع الى آخر اما االبنية فهي ثابتة
الجدول )2-1( الخواص الجزيئية لحاالت المادة الخاصية الحالة الصلبة الحالة السائلة الحالة الغازية المسافات بين الجزيئات صغيرة جدا صغيرة غير محدودة ترتيب الجزيئات مرتبة في هياكل منتظمة غالبا غير مرتبة بانتظام عشوائية قوة الجذب بينها كبيرة جدا كبيرة ضعيفة حركة الجزيئات معدومة حرة مقيدة تتحرك في جميع الجهات Phase Change of State الªادة Mاالت ëjو 2 4 اخذت قطعة من ثلج وسخنت نالحظ ان الثلج قد تحول الى اذا )انصهار( واذا استمر التسخين نالحظ تحول الماء السائل الى ماء الماء )تبخر( واذا وضعنا غطاءا باردا فوق البخار نالحظ انه بخار يرجع مرة اخرى الى الماء السائل )التكثيف( والذي ان وضعناه في نالحظ بعد فترة انه قد تجمد الى ثلج مرة اخرى )االنجماد(. المجمدة تغير بتغير حاالت المادة من حالة الى اخرى. هذه العمليات ان عند تحول المادة من الحالة الصلبة الى الحالة الغازية دون اما بالحالة السائلة فيدعى )بالتسامي( مثل تسامي النفثالين المرور في حفظ السجاد والمالبس من العثة وكذلك تسامي اليود المستخدم في الشكلين )2-2( و )3-2( اللذين يوضحان ترتيب الجزيئات كما جزيئات اليود في الحالة الصلبة بالحاالت الثالث مع عمليات التحويل بينهما. ( 2-2 ) الشكل اليود تسامي ( 3-2 ) الشكل الجزيئات في الحاالت ترتيب الثالث وعمليات التحول 20
يمكن مالحظة التغير في حاالت المادة عند احتراق الشمعة. ان الشمعة مادة صلبة وعند احتراق فتيلها تنتج حرارة كافية لصهر الشمع ( سائل ) وكذلك تبخر الحرارة الشمع القريب من الفتيل وبالتالي تحرقه وتنتج عن عملية احتراقه غاز ثنائي اوكسيد الكاربون وبخار الماء ( غازات ). والبد ان نعلم انه يمكن للسائل ان يتحول الى بخار من دون غليان مثل تبخر ماء بركة اونهر اوبحر حيث تهرب جزيئات الماء من سطحها الى الهواء. ويعتبر التبخر عملية اكثر بطئا من الغليان وتحدث فقط عند سطح السائل. تمرين )3-2( اختر مابين االقواس بما يناسب التعابير االتية : - 1 ماذا تسمي تحول بخار الى سائل )انجماد تكثيف انصهار(. - 2 ماذا تسمي تحول مادة صلبة الى غازية دون المرور بالحالة السائلة ( تبخر تسامي انصهار ). - 3 كيف تحول مادة صلبة الى سائلة ( بالتبريد بالضغط بالتسخين ) الجدول تملا الحيز الذي تتواجد فيه وتأخذ شكله تتخذ حجم الحيز الذي توجد فيه 21
Diffusion QÉ ûàf G 1-5 - 2 عند وضع قطرة حبر في قدح فيه ماء راكد نالحظ بعد فترة وجيزة انتشار الحبر خالل كل الماء بالتساوي. وعند فتح قنينة عطر فأننا نشم رائحتها عن بعد. واذا وضعت بلورة من برمنكنات البوتاسيوم )مادة صلبة بنفسجية تستخدم للتعقيم وتباع في الصيدليات( في الماء سوف ينتشر لونها ولكن انتشارها يكون ابطأ من الغازات والسوائل ويوضح الشكل )4-2( انتشار جزيئات العطر في الهواء. فاالنتشار اذن )هو الخلط الطبيعي لجزيئات المواد نتيجة تداخلها مع بعضها البعض بين المسافات الموجودة بين الجزيئات(. االنتشار هو صفة من صفات المادة في حاالتها الثالثة. Crystallization Qƒ ÑàdG 2-5 - 2 التبلور)هو عملية انفصال المادة الصلبة من محلولها المشبع( الشكل )4-2( انتشار جزيئات العطر في الهواء فمثال اذا وضعت قليال من الماء المغلي )كمذيب( في كأس زجاجي واضفنا اليه كمية متزايدة من ملح الطعام )المذاب( تدريجيا مع التحريك المستمر الى ان يتوقف ذوبان اي كمية نضيفها نتيجة تشبع المذيب بالمذاب ثم نرشح المحلول المشبع للتخلص من المذاب الزائد نترك الكأس ليبرد نالحظ انفصال بلورات من الملح على جوانب وقاع الكأس كما في الشكل )5-2(. تعرف البلورة )Crystal( ( بانها جسم له اشكال هندسية خاصة ذات سطوح وزوايا معينة كما تتميز بدرجات انصهار ثابتة (. فالثلج والسكر والملح والمجوهرات الثمينة كلها تعتبر بلورات. وتوجد مواد ليس لها نظام بلوري كالزجاج والمطاط والشمع الن جزيئاتها اقل انتظاما عن التركيب الخاص بالمواد المتبلورة لذلك ليس لها درجات انصهار ثابتة. البلورة قمع ترشيح الشكل )5-2( مراحل عملية التبلور 22
Jب ور الرقاF الدقي ة تصنع الرقائق الدقيقة )Microchips( من السليكون النقي وللحصول على بلورات هذا السليكون يجب تسخين السليكون حتى درجة انصهاره عند 1410 درجة سيليزية ثم يبرد مصهور السليكون ببطء حتى تتكون البلورات النقية اثناء تجمد السائل. تكون البلورات االولى التي تتكون نقية جدا فترشح لتستخدم كرقائق دقيقة وتسمى ايضا هذه الطريقة بالتبلور لكنها التستخدم مذيبا. تحدث عملية التبلور نتيجة تقارب دقائق المذاب بعضها الى بعض ونشوء قوة تعمل على ربطها وتنظيمها بترتيب هندسي خاص يسمى بالنظام البلوري system( )Crystalline. 2
تكسر الفخار ( تغير فيزيائي ) صدأ الحديد ( تغير كيميائي ) 2
تعفن فاكهة ( تغير كيميائي ) The Structure of the Atom تمرين )8-2( املا الفراغات االتية: - 1 مركز الذرة - 2 جسيم موجب الشحنة يدعى يوجد في الذرة. بذرة ثمرة الخوخ تشبيه لنواة الذرة 25
2 -االلكترونات )Electrons( : تحمل شحنة كهربائية سالبة وكتلتها صغيرة جدا بالنسبة الى البروتونات والنيوترونات. وتدور حول النواة ضمن مدارات تحيط بالنواة تسمى باالغلفة االلكترونية في حلقات ويوضح الشكل )6-2( مخطط بسيط للذرة. اما شحنة الذرة فانها متعادلة كهربائيا والسبب في ذلك الن عدد االلكترونات في اي ذرة يساوي عدد البروتونات فيها اي ان عدد الشحنات السالبة يساوي عدد الشحنات الموجبة. لكل ذرة عدد من تشبيه لالغلفة االلكترونية البروتونات ثابتا ويسمى العدد الذري ( number ) Atomic اما مجموع عدد بروتوناتها مع نيوتروناتها فيسمى بعدد الكتلة ( number )Mass نواة مدارات الشكل )6-2( مخطط بسيط للذرة 2 8 االيو والμàاaوD Ions and Valence تمرين )9-2( اجب بكلمة صح او خطأ مع تصحيح الخطأ إن وجد : - 1 عدد البروتونات يمثله في اي ذرة عدد الكتلة. - 2 شحنة نواة الذرة موجبة. - 3 الذرة غير متعادلة كهربائيا. - 4 االيون هو ذرة فقدت بروتون او اكثر. في التفاعالت الكيميائية تفقد الذرة الكترون او اكثر او تكتسب الكترون او اكثر لذلك سوف تتغير شحنتها المتعادلة وتصبح في حالة الفقدان موجبة الن عدد البروتونات الموجبة سوف يزداد عن االلكترونات السالبة بالمقدار الذي فقدته اما عند االكتساب سوف تظهر شحنة سالبة بالمقدار الذي اكتسبته الن عدد االلكترونات السالبة سوف يزداد عن عدد البروتونات الموجبة وتسمى الذرة عندئذ بااليون الذي يعرف )بانه ذرة فقدت أو اكتسبت الكترون او اكثر فظهرت عليها شحنة موجبة او سالبة( مكافئه لعدد االلكترونات المفقودة او المكتسبة هذا العدد يسمى بعدد التكافؤ ويعرف بانه )عدد االلكترونات التي تستطيع ذرة العنصر فقدانها او اكتسابها او االشتراك بها اثناء التفاعل الكيميائي(. 26
2 9 الªواد الن ية والªواد Zير الن ية ان المادة بحاالتها الثالث قد توجد بشكل تكون لجميع دقائقها نفس الخواص الفيزيائية والكيميائية وحينئذ توصف بأنها مادة نقية كالحديد النقي والماء النقي وقد توجد بشكل تكون فيه دقائقها ذات خواص مختلفة ناتجة من مزج عدة مواد مثل الهواء وحينئذ توصف بانها خليط او مادة غير نقية ولدراسة المواد )اعتمادا على تكوينها( تصنف الى االتي اوال : مواد نقية وتضم - 1 العناصر )فلزية اشباه فلزية الفلزية( - 2 المركبات ثانيا : مواد غير نقية )المخاليط( خليط متجانس 2 10 العناUشر Elements اذا اردت ان تتعلم لغة فأنك ستحتاج الى ابجدية واذا اردت ان تكون مركبات ستحتاج الى عناصر. كل عنصر يختلف عن بقية العناصر وتعتبر العناصر هي االساس لتكوين المركبات الكيميائية. يتكون العالم الذي نعيش فيه من ماليين المواد المختلفة والتي تكونت نتيجة اتحاد هذه العناصر والى االن يوجد )94( عنصر من العناصر التي وجدها العلماء في الطبيعة اما بقية العناصر فهي حضرت في المختبرات. أن اهم عنصر بالنسبة لالنسان هو عنصر االوكسجين الذي نستخدمه في عملية التنفس وعند اتحاده كيميائيا مع الهيدروجين يتكون لنا الماء. ومن العناصر المهمة عنصر الكاربون الذي عند اتحاده مع الهيدروجين واالوكسجين ينتج لنا مركب )سكر المائدة( وهناك كثير من العناصر التي تستطيع ان تميزها مثل الكبريت والفضة والنحاس والذهب وغيرها. توجد بعض العناصر في الطبيعة بحالة ذرية فالغازات النبيلة كالهيليوم والنيون تكون جزيئاتها احادية الذرة اما االوكسجين والنتروجين والهيدروجين فان جزيئتها ثنائية الذرة. خليط غير متجانس السبائك خليط متجانس تمرين )10-2( اذكر بعض العناصر التي توجد في بيتك ومدرستك. 27
( ب ) ( أ ) أ - جزيء الهيليوم أحادي الذرة. ب - جزيء االوكسجين ثنائي الذرة. بروم بوتاسيوم فسفور مجموعة عناصر مختلفة كاربون كبريت 2 11 اfوا العناUشر تصنف العناصر على اساس خواصها الى ثلاثة انواع : ( Metals ) ägõ ØdG 1-11 - 2 وتشكل معظم عناصر الجدول الدوري وللفلزات خواص تستطيع رؤيتها فمعظمها قد تكون فضية او رمادية اللون وتعكس اسطح الفلزات الضوء الساقط عليها عند صقلها وتسمى هذه الخاصية لمعانا او بريقا وللفلزات ايضا خواص ال تستطيع رؤيتها مثل خاصية توصيل الحرارة والكهرباء وهذه الخاصية تجعل من المواد مفيدة في صناعة اواني الطبخ مثل االلمنيوم وكذلك في صناعة االسالك الكهربائية مثل النحاس ومن خواصها الصالبة )عدا الزئبق يكون سائال ( ويتطلب انصهارها درجة حرارة عالية ولكن هذه الخاصية ال تشمل الذهب والفضة النهما اقل صالبة ولذلك في صناعة المجوهرات تضاف فلزات 28
اخرى للذهب او الفضة لتجعلها اكثر صالبة ومتانة كما ان للفلزات قابلية الطرق حيث يرقق الى صفائح رقيقة يمكن تشكيلها وثنيها بدون كسرها ومعظم الفلزات ايضا يمكن سحبها في صورة اسالك. ذهب ( فلز ) تمرين )11-2( - 1 عدد اربع من خواص الفلزات. - 2 ما هي الخاصية التي تجعل : أ - النحاس يستخدم في صناعة االسالك الكهربائية ب - االستعاضة عن النحاس بااللمنيوم في صنع اواني الطبخ لماذا تشترك الفلزات في كل هذه الخواص سبق ان ذكرنا ان الذرات لها الكترونات مرتبة في مدارات مختلفة وااللكترونات التي توجد في اعلى المدارات )االغلفة( تكون اكثر اهمية الن هذه االلكترونات تحدد خواص العناصر. وعلى الرغم من اختالف الفلزات في العدد الكلي لاللكترونات اال ان الفلزات لها من الكترون واحد الى ثالثة الكترونات في اعلى مدار)غالف( وهذا العدد القليل من االلكترونات الخارجية هو الذي يعطي للفلزات خواصها والن هذه االكترونات السالبة بعيدة عن النواة الموجبة لذلك يقل تأثير جذب النواة لاللكترونات وتكون قوة الربط بينهما ضعيفة لذلك يستطيع الفلز ان يغير شكله دون ان ينكسر وذرات الفلز تنزلق بعضها وراء بعض وصحيح ان هذه الذرات مرتبطة بعضها مع بعض ولكنها ال تشكل تركيب معين او محدد وهذا السلوك يجعل الفلزات قابلة للطرق والسحب وقادرة على التوصيل الكهربائي والحراري. االلمنيوم فضة رصاص نحاس صور لبعض الفلزات 29
( Nonmetals ) ägõ aódg 2-11 - 2 تعتبر معظم الالفلزات رديئة التوصيل للحرارة والكهرباء على عكس الفلزات وليس لها بريق )لمعان( والالفلزات الصلبة مثل الكبريت الفسفور دائما ما تكون هشه وسريعة الكسر وهي ليست لينة او قابلة للطرق او السحب وكثيرا ما تكون الالفلزات غازات في صور لبعض الالفلزات درجة حرارة الغرفة )عدا البروم فهو سائل(. لماذا تختلف الالفلزات في خواصها عن الفلزات. معظم الالفلزات تحتوي على العديد من االلكترونات في المدارات الخارجية االخيرة )االغلفة( وهذه االلكترونات ترتبط باحكام مع النواة ونتيجة لهذا فان االلكترونات ليست حرة الحركة وتميل ذرات كثير من الالفلزات الستقبال االلكترونات من ذرات العناصر االخرى والكثير منها يكون ايونات سالبة الشحنة. ( Meatalloids ) ägõ ØdG ÉÑ TG 3-11 - 2 لها خواص كل من الفلزات والالفلزات فكل اشباه الفلزات من المواد الصلبة الالمعة ليست ببريق الفلزات نفسها. ومعظم اشباه الفلزات تمرين )12-2( - 1 عدد اربع خواص من الالفلزات. - 2 كيف يمكن جعل السليكون موصل للكهرباء. - 3 حوالي % 80 من العناصر المعروفة هي )فلزات اشباه فلزات الفلزات(. - 4 العناصر الهشة )فلزات اشباه فلزات الفلزات ). موصلة للحرارة والكهرباء ولكنها ليست بدرجة الفلزات نفسهاوبعضها مثل السليكون تعتبر من اشباه الموصالت للكهربائية اذا اضيفت اليها كمية محددة من مواد معينة ومن اشباه الفلزات الجرمانيوم والزرنيخ والسليكون. كما تلعب اشباه الفلزات ايضا دورا مهما في الحياة اليومية حيث يستخدم السليكون )الذي يستخلص من الرمل( في صناعة االجزاء الدقيقة في الساعات واالجهزة االلكترونية وكذلك في صناعة بعض اجزاء السيارات. السليكون يستخدم في تصنيع الرقائق الدقيقة )Microchips( في اجهزة الكومبيوتر. 0
2 12 الرموز الμيªياFية Chemical symbols نظرا لكثرة العناصر وكذلك ما يترتب على تفاعالتها من تكوين مركبات وصعوبة التعبير عن ذلك فقد تم االتفاق بان يعبر عنها بالرمز الكيميائي. يرمز لكل عنصر من العناصر برمز يتألف من حرف او حرفين يميزه عن غيره من العناصر فمثال يرمز لعنصر الحديد بالرمز ( Fe ) وعنصر الكاربون) ) C واالوكسجين ( O ) ويالحظ ان الحرف االول يكون حرفا كبيرا والثاني صغيرا وتشتق هذه الحروف من بداية الكلمة الالتينية للعنصر بحيث ال يتشابه عنصران برمز واحد اما اذا اشترك عنصران بالحرف االول من اسميهما فنعطي للثاني رمز يتألف من الحرف االول من اسمه ويكتب كبيرا وحرف آخر يكتب صغيرا كما في الجدول ( 2-3 ). ان الرمز الكيميائي يدل على ذرة واحدة من العنصر دائما مما يسهل التعبير عن التفاعالت الكيميائية وبالتالي تسهل عملية حسابات المعادلة الكيميائية. ان الرمز الكيميائي يعتبر لغة عالمية للتخاطب فمثال ) H 2 جزيئة الهيدروجين ( H ) يعني ذرة واحدة من الهيدروجين و) واحدة من الهيدروجين و) ) 2H ذرتان من الهيدروجين في كل مكان كتابة رمز العنصر حسب طريقة التعبير عنه 1 من العالم. H ذرة هيدروجين واحدة 2H ذرتان هيدروجين H2 جزيئة هيدروجين واحدة 3H2 ثالث جزيئات هيدروجين
الجدول )2-3( اسماء ورموز بعض العناصر الكيميائية اسم العنصر رمزه الكيميائي C Ag Cl Cr Cu O H Fe N Al Na K Si Ca P Br F I Mg Hg S He Ne Zn كاربون Carbon فضة Silver كلور Chlorine كروم Chromium نحاس Copper اوكسجين Oxygen هيدروجين Hydrogen حديد Iron نتروجين Nitrogen االلمنيوم Aluminium صوديوم Sodium بوتاسيوم Potassium سيليكونSilicon كالسيوم Calcium فسفور Phosphorus بروم Bromine فلور يود Iodine مغنيسيوم Magnesium زئبق Mercury كبريت Sulfur هيليوم Helium نيون Neon خارصين Zinc مالحظة : من الضروري ان يحفظ الطالب الرموز الكيميائية والتي يحتاجها في دراسته المتوسطة. 2
توجد العناصر في كل من المواد الحية وغير الحية واالمثلة الثالث االولى ادناه هي مثال للعناصر في المواد الحية. بقرة عناصرها الرئيسة كاربون )C( هيدروجين )H( أوكسجين )O( نتروجين )N( كالسيوم )Ca(. اشجار النخيل عناصرها الرئيسة أوكسجين )O( هيدروجين )H( كاربون )C(. الا نسان عناصره الرئيسة هيدروجين )H( أوكسجين )O( كاربون )C( كالسيوم) Ca ( نتروجين )N(.
اما االمثلة التالية فهي للعناصر في المواد غير الحية الخزف عناصره الرئيسة صوديوم )Na( بوتاسيوم )K( االلمنيوم )Al( سيليكون )Si( أوكسجين )O(. سيارة عناصرها الرئيسة حديد )Fe( االلمنيوم. )Ni( نيكل )Cr( كروم )C( كاربون )Al( جدارية من بابل عناصرها الرئيسة سيليكون) Si ( كالسيوم) Ca ( أوكسجين) O ( كاربون) C (.
2 13 الéدو الدور The Periodic Table نستخدم التقويم لمعرفة تاريخ هذا اليوم او لتحديد موعد قادم او متى يصادف التاريخ الفالني في اي يوم او للتذكير باعياد ميالدنا او اعياد ميالد اهلنا واصدقائنا. وهو مهم جدا في حياتنا اليومية لذا نجده في كل بيت ومكتب ومدرسة. كذلك هو الحال بالنسبة للجدول الدوري و بالنسبة لدارسي علم الكيمياء. فالمختصين والباحثين من خالله يستطيعون معرفة كثير من خواص العناصر )وسوف تدرس ذلك في السنين القادمة ان شاء الله بالتفصيل(. تم ترتيب العناصر في الجدول الدوري على اساس عددها الذري حيث تبدأ من اليسار بأول عنصر وهو الهيدروجين ( H ) والذي عدده الذري يساوي ( 1 ) ثم بعد ذلك الهيليوم ( He ) الذي عدده الذري يساوي ( 2 ) ثم بعد ذلك عنصر الليثيوم ( Li ) الذي عدده الذري يساوي ( 3 ) وهكذا يستمر تمرين )13-2( - 1 كيف تم ترتيب العناصر في الجدول الدوري. - 2 ماذا تعني الزمرة والدورة في الجدول الدوري. توالي العناصر. يقسم الجدول الدوري الى ( سبع دورات وثمان زمر فالدورات هي العناصر المرتبة في الجدول الدوري بشكل افقي. اما الزمر فهي العناصر المرتبة بشكل عمودي(. قراءة الجدول الدوري الجدول الدوري يحتوي على اكثر من ( 110 ) مربع ولكل عنصر مربع منفصل ويكتب عادة في كل مربع اسم العنصر ورمزه والعدد الذري الخاص بالعنصر في االعلى وكتلته الذرية )عدد الكتلة( في االسفل. يوضح الشكل ادناه كيفية قراءة العناصر في الجدول الدوري بينما يبين الشكل )7-2( الجدول الدوري. العدد الذري رمز العنصر اسم العنصر الكتلة الذرية معلومات العنصر في الجدول الدوري 5
6 C Br H 2 He مويليه 4.003 10 Ne نوين 20.180 18 Ar نوكرا 39.948 36 Kr نوتبيرك 83.80 54 Xe نونيز 131.29 86 Rn نودار (222) 9 F رولف 18.998 17 Cl رولك 35.453 35 Br مورب 79.904 53 I دوي 126.904 85 At ينتاتسا (210) 8 O ينجسكوا 15.999 16 S تيربك 32.066 34 Se موينيليس 78.96 52 Te مويروليت 127.60 84 Po موينولوب (209) 7 N ينجورتن 14.007 15 P روفسف 30.974 33 As خينرز 74.922 51 Sb نوميتنا 121.75 83 Bi ثومزب 208.980 6 C نوبراك 12.011 14 Si نوكيليس 28.086 32 Ge موينامرج 72.61 50 Sn ريدصق 118.710 82 Pb صاصر 207.2 5 B نوروب 10.811 13 Al موينلما 26.982 31 Ga مويلاك 69.723 49 In مويدنا 114.818 81 Tl مويلاث 204.383 30 Zn ينصراخ 65.39 48 Cd مويمداك 112.411 80 Hg قبي ز 200.59 112 Uub مويبن وينوي (272) 29 Cu ساحن 63.546 47 Ag ةضف 107.868 79 Au بهذ 196.967 111 Uuu موين وين وينوي (272) 28 Ni لكين 58.69 46 Pd مويدلاب 106.42 78 Pt ينتلاب 195.08 110 Uun ميلين وين وي (269) 27 Co تلابوك 58.933 45 Rh مويدور 102.906 77 Ir مويديرا 192.22 109 Mt مويرينتريم (266) 26 Fe ديدح 55.847 44 Ru موينيثر 101.07 76 Os مويمسوا 190.23 108 Hs مويساه (265) 25 Mn زينغنم 54.938 43 Tc مويتينكت (98) 75 Re موينير 186.207 107 Bh مويرهوب (262) 24 Cr مورك 51.996 42 Mo مونيدبلوم 95.94 74 W ينتسكنت 183.85 106 Sg مويج روبيس (263) 23 V مويدناف 50.942 41 Nb مويب وين 92.906 73 Ta ملاتنات 180.948 105 Db موينباد (262) 22 Ti مويناتيت 47.88 40 Zr موينوكرز 91.224 72 Hf موينفاه 178.49 104 Rf مويد روفر زار (261) 21 Sc مويدناكس 44.956 39 Y مويرتي 88.906 57 La موناثنل 138.906 89 Ac موينيتكا 227.028 4 Be مويليرب 9.012 12 Mg مويسينغم 24.305 20 Ca مويسلاك 40.078 38 Sr مويشنورتس 87.62 56 Ba مويراب 137.327 88 Ra مويدار 226.025 3 Li مويثيل 6.941 11 Na مويدوص 22.990 19 K مويساتوب 39.098 37 Rb مويديبور 85.468 55 Cs مويزيس 132.905 87 Fr مويسنرف (223) 71 Lu مويتيتول 174.967 103 Lr مويسنرول (260) 70 Yb مويبرتي 173.04 102 No مويليبون (259) 69 Tm مويلث 168.934 101 Md مويفيلدنم (258) 68 Er مويبرا 167.26 100 Fm مويمريف (257) 67 Ho مويلموه 164.930 99 Es موني ت شنيا (252) 66 Dy مويسوربسيد 162.50 98 Cf موينروفيلاك (251) 65 Tb مويبرت 158.925 97 Bk مويليكرب (247) 64 Gd موينيلوداج 157.25 96 Cm مويروك (247) 63 Eu مويبوري 151.965 95 Am مويسيرما (243) 62 Sm مويرامس 150.36 94 Pu موينوتولب (244) 61 Pm مويثمورب (145) 93 Np موينوتبن 237.048 60 Nd موييمدوين 144.24 92 U مويناروي 238.029 59 Pr موييمدويسارب 140.908 91 Pa موينتكاتورب 231.036 90 Th مويروث 232.038 58 Ce مويريس 140.115 1 H ينجورديه 1.008 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA ô UÉæ d Qhó``````````````dG hó G )7-2( لكشلا يرودلا لودجلا
2 14 الªرcبات Compounds عندما تكلمنا عن تركيب المادة فاننا قلنا ان المادة تتألف من جزيئات والجزيئات بدورها تتركب من ذرات فاذا كانت ذرات الجزيء متشابهة فاننا نطلق عليها اسم جزيء عنصر اما اذا كانت الجزيء يتألف من ذرات لعناصر مختلفة فاننا نطلق عليها جزيء مركب. معظم المنتجات التي نستخدمها تتكون على االغلب من اكثر من عنصر فالمالبس التي تلبسها والطعام الذي تتناوله ومعجون االسنان الذي تنظف به اسنانك والكتاب الذي بين يديك واالدوية التي تتناولها عندما تمرض وكثير من االشياء االخرى التي تخطر ببالك مركبه من عدة عناصر لذلك سميت بالمركب الذي هو ( المادة الناتجة عن اتحاد عنصرين او اكثر بنسب وزنية ثابتة بحيث يفقد كل عنصر خواصه االصلية(. تمرين )14-2( اختر االجابة الصحيحة من بين االقواس: - 1 اذا كان جزيء يتألف من ذرات مختلفة فانه يكون جزيء )مركب - عنصر(. - 2 جزيء واحد يختلف عن الجزيئات االخرى )جزيء نتروجين - جزيء ماء - جزيء اوكسجين(. فالمركب مادة ناتجة من االتحاد بين ذرات عنصرين او اكثر بعض المركبات المستخدمة في حياتنا اليومية H O H ويعبر عنه بالصيغ الكيميائية للداللة على المركبات فمثال الماء ) CO 2 وملح ) H 2.وغاز ثنائي اوكسيد الكاربون صيغته) صيغته ( O الطعام النقي كلوريد الصوديوم صيغته ( NaCl ) وغاز االمونيا )NH 3 وتختلف خواص المركبات دائما عن خواص العناصر صيغته) المكونة لها. جزيء مركب الماء 7
2 15 الüشي ة الμيªياFية ل ªرcبات هل تعلم السكر هو المادة التي نستخدمها في حياتنا اليومية بكثرة سواء مع الحليب او الشاي او العصائر او في تحضير الحلويات ويعبر عنه C 12 H 22 O 11 بالصيغة الكيميائية وهو مسحوق ابيض طعمه حلو. اما العناصر التي دخلت في تكوينه فهي الكاربون وهو مادة صلبة على شكل مسحوق اسود اما الهيدروجين واالوكسجين فهما غازات. الصيغة الكيميائية لمركب تمثل صيغة لجزيء واحد من هذا المركب وانواع العناصر التي شاركت في تكوينه وعدد ذرات كل عنصر في هذا الجزيء الواحد ويكتب دائما في الصيغة رمز العنصر وفي اسفله رقم يمثل عدد ذرات ذلك العنصر في الجزيء اما اذا لم يكتب اي رقم فمعنى ذلك ان ذرة واحدة شاركت في تكوينه ويمكن مالحظة ذلك كما في الشكل )8-2( : عدم وجود رقم يعني ان 2 يعني ان ذرتي ذرة نتروجين واحدة هيدروجين شاركت مشتركة في الجزيء في الجزيء عدم وجود رقم يعني ان 3 يعني ان ثالث ذرة كبريت واحدة ذرات هيدروجين شاركت مشتركة في الجزيء في الجزيء تمرين )15-2( جزيئة واحدة من كبريتيد جزيئة واحدة من االمونيا - 1 ما الجسيم االصغر ل الهيدروجين أ - العنصر ب- المركب. - 2 كم عدد ذرات كل عنصر في كل جزيء مما يأتي: ) H 2 SO 4 ( )C 2 H 6 ( )SO 2 ( )HCl( )CH 4 ( عدم وجود رقم يعني ان ذرة مغنسيوم واحدة مشتركة في الجزيء 2 يعني ان ذرتي كلور شاركت في الجزيء 2 يعني ان ذرتي االلمنيوم شاركت في الجزيء 3 يعني ان ثالث ذرات اوكسجين شاركت في الجزيء جزيء واحد من كلوريد المغنسيوم جزيء واحد من اوكسيد االلمنيوم الشكل )8-2( الصيغ الكيميائية لبعض المركبات 8
2 16 الªواد Zير الن ية(الîªالي ) Mixtures عندما نريد ان نحضر طبق من السلطة يتكون من اوراق الخس الطماطم الخيار الكرفس وبخلطها مع إضافة الخل والزيت النتيجة ليس فقط سيكون طبق مغذ وانما مخلوط. في هذا الموضوع ستتعلم كيف ت عرف وتصنف المخاليط. لذا يمكن تعريف المخلوط بأنه )ما ينتج عن مزج مادتين او اكثر بأية نسبة وزنية كانت بحيث تحتفظ فصل برادة الحديد عن الكبريت بالمغناطيس كل مادة بخواصها االصلية(. تمرين )16-2( - 1 كيف يمكنك فصل خليط من مسحوق الحديد ومسحوق االلمنيوم. - 2 ما هي الصفة الفيزيائية التي يمكن بواسطتها فصل مسحوق الحديد من الملح. - 3 اي من االتي يعتبر مخلوط متجانس او مخلوط غير متجانس. أ - عجينة الزجاج. ب - الماء والطين. ج - خليط غاز النتروجين وغاز النيون. يمكن فصل مكونات المخاليط بعضها عن البعض االخر بطرق فيزيائية بسيطة تقسم المخاليط الى قسمين اساسيين هما : - 1 المخاليط غير المتجانسة ( Heterogeneous ) هي المخاليط التي تكون فيها نسب المواد ومحتوياتها غير ثابتة في جميع اجزاء المخلوط. ومن االمثلة عليها مخلوط برادة الحديد ومسحوق الكبريت ومخلوط المكسرات البهارات. - 2 المخاليط المتجانسة ( Homogeneous ) هي المخاليط التي تكون فيها نسبة محتوياتها ثابتة في جميع اجزاء المخلوط. من االمثلة عليها ملح الطعام في الماء المشروبات الغازية العصائر والسبائك والتي تعتبر من المخاليط المتجانسة حيث تصنع من خلط فلزين او اكثر بعد تسخينها لدرجة االنصهار مثل)النقود المعدنية ومعظم الحلي(. الحظ الجدول )4-2(. الجدول )2-4( الفروق بين المركب والمخلوط. المركب - 1 ناتج عن اتحاد عنصرين أو أكثر بنسب وزنية ثابتة. - 2 تفقد مكوناته خواصها االصلية. - 3 يصاحب تكونه تغير حراري محسوس المخلوط - 1 ناتج عن مزج مادتين أو أكثر. )عناصر او مركبات( بأية نسبة وزنية كانت. - 2 تحتفظ مكوناتها بخواصها االصلية. - 3 ال يصاحب تكونه تغير حراري محسوس. )انبعاث أو امتصاص طاقة(. - 4 ال يمكن فصل مكوناته عن بعضها البعض بالطرق الفيزيائية ولكن يمكن - 4 يمكن فصل مكوناته عن بعضها بطرق فيزيائية. فصلها بطرق كيميائية في الغالب يكون 9 اجراءها صعبا.
مطرقة حديدية المخطط )1-2( انواع المادة عناصر ادوات من االلمنيوم مادة نقية ماء مركبات ملح المادة قطعة مجوهرات مخاليط غير متجانسة مادة غير نقية )مخاليط( محلول ملحي مخاليط متجانسة 0
المخطط )2-2( تركيب المادة المادة CH 4 جزيء ميثان H F 2 جزيء فلور H H C H F F جزيء عنصر جزيء مركب تتألف من ذرات متشابهة ذرة تتألف من ذرات مختلفة - - + + - + - + نواة الكترونات + - بروتونات نيوترونات + 1
اSشئ ةالüØشل الãاf «1-2 اختر ما يناسب التعابير االتية: - 1 اي من الجمل االتية صحيحة : أ - المركب مادة ناتجة من اتحاد ذرات متشابهة. ب - المركب مادة ناتجة من خلط ذرات عنصرين او اكثر. ج - المركب مادة ناتجة من اتحاد بين ذرات عنصرين او اكثر. - 2 عندما تكون قوى الترابط بين جزيئات المادة تكاد تكون معدومة والمسافات بين الجزيئات كبيرة جدا فالمادة في حالتها: أ - الصلبة ب - السائلة ج - الغازية - 3 تشمل نواة الذرة. أ - بروتونات فقط ب - الكترونات ونيوترونات ج - بروتونات ونيوترونات - 4 ان اصغر وحدة في المركب تحمل خواصه هي : أ - العنصر ب - الذرة ج - الجزيء - 5 ماهو التغير الفيزيائي الموجود بين التغيرات االتية هو : أ - حرق ورقة ب - عجن الطحين ج - تحضير الطعام H 3 PO 4-6 تحتوي الصيغة الجزيئية االتية على عدد من ذرات االوكسجين مقداره أ- 4 ب - 3 ج - 1-7 عنصر من العناصر االتية اليعتبر من الالفلزات. أ - حديد ب - كبريت ج - نتروجين - 8 اي من المواد التالية تعتبر مادة نقية. أ - عجين الخبز ب - ماء البحر ج - عنصر االلمنيوم - 9 الحالة التي يكون للمادة فيها حجم ثابت وشكل متغير هي : أ - الحالة الغازية ب - الحالة الصلبة ج - الحالة السائلة - 10 التغير الفيزيائي يحصل عند : أ - تعفن فاكهة ب - اسوداد صحن من النحاس ج - كسر قدح - 11 مثال على التغير الكيميائي أ - فساد الحليب ب - انصهار الثلج ج - تبخر النفط - 12 حالة انصهار الشمعة تصنف كتغير فيزيائي بسبب. أ - انتقال الطاقة ب - انها ال تنتج مواد جديدة ج - تغير الخواص الكيميائية للشمع - 13 الخواص الكيميائية. أ -ال تغير تركيب المادة. ب - تتضمن تغير حاالت المادة ج - تتضمن التغيرات التي تحول هوية المادة. 2
- 14 رمز عنصر من العناصر االتية ال يحتوي على حرفين. أ - الكلور ب - الهيدروجين ج - النحاس 15 تستخدم الوسائل الفيزيائية لفصل. أ - المخاليط ب - المركبات ج - المواد النقية - 16 ترتيب العناصر في الجدول الدوري بشكل عمودي يسمى : أ - الحالة ب - الزمرة ج - الدورة - 17 اي من الخواص التالية ال تعد خاصية فلزية. أ- قابلية الطرق ب - عدم التوصيل للحرارة ج - البريق - 18 المصدر االكثر فائدة الستقاء المعلومات الكيميائية حول العناصر هو: أ - االلة الحاسبة ب -التقويم السنوي ج - الجدول الدوري - 19 رمز من العناصر االتية يحتوي على اكثر من حرف. أ - الفضة ب - االوكسجين ج - الكاربون - 20 واحد من التغيرات االتية ال يعتبر تغيير فيزيائي. أ - تقطيع رغيف الخبز ب - اذابة السكر في الماء ج - حرق ورقة - 21 من خواص الالفلزات اي من العبارات التالية غير صحيحة. أ- لها مواصفات كل من الفلزات والالفلزات ب - معظمها يكون غازات عند درجة حرارة الغرفة ج - لها قدرة توصيل للحرارة والكهرباء ضعيفة - 22 اي من العبارات التالية غير صحيحة فيما يخص معظم اشباه الفلزات. أ- تستخدم في الحواسيب واالالت الحاسبة االلكترونية. ب - هي اشباه موصالت للكهرباء ج - غير نشطة بشكل عام 2-2 ماذا نعني باالتي: التبخر التكثيف التسامي الجزيء العنصر المخلوط المتجانس االيون عدد التكافؤ. 3-2 ما السبب الذي يحعل المركبات اكثر انتشارا من العناصر النقية 4-2 ما اهمية الرمز الكيميائي
5-2 ما الفرق بين التعبيرين االتيين: أ - الماء خليط من الهيدروجين واالوكسجين. ب - الماء يتركب من الهيدروجين واالوكسجين. 6-2 ماذا نقصد عندما نقول بان عنصرا معينا يتحد بعنصر اخر وهل يختلف المفهوم اذا قلنا ان العنصر المعين يمتزج بعنصر اخر 7-2 ما العناصر الموجودة في جزيء الماء H 2 وعدد ذرات كل عنصر O 8-2 ما المركبات الكيميائية التي نطلقها خالل الزفير وما العناصر المؤلفة لهذه المركبات 9-2 املا الفرغات االتية : أ - جسيم في الذرة شحنته متعادلة هو... ب - اصغر وحدة من عنصر لها جميع خواصه... واصغر وحدة من المركب لها جميع خواصه... ج - مادة مكونة من ذرات عنصرين او اكثر... د - العدد الذري للعنصر هو عدد... في نواته. 11-2 اعطي اسماء العناصر الكيميائية التي تمثل الرموز االتية: Fe, S, P, Ca, Br, Cl 12-2 صنف كل من المواد التالية الى عناصر ومركبات ومخاليط: ماء النهر النتروجين السكر الزجاج ماء الطين. 13-2 اي مما يأتي مخاليط متجانسة او غير متجانسة: الزجاج ماء الطين خليط من غازي النتروجين والهيليوم. 14-2 اي من الجزيئات االتية جزيء عنصر واي منها جزيء مركب : H 2, H 2 SO 4, HCl, Cl 2, NaCl, O 2, Al 2 S 3 15-2 اشرح الفرق بين مادة نقية وخليط متجانس واستخدم مثاال. 16-2 في احدى التجارب ينصهر عنصر المغنيسيوم وفي تجربة ثانية يحترق عنصرالمغنيسيوم صنفالتغيرالحاصل في كل من التجربتين الى تغير كيميائي او فيزيائي واشرح السبب. 17-2 اوصل بخط بين كل عنصر ورمزه الصحيح : C O F Cl Na H N صوديوم كاربون نتروجين كلور هيدروجين فلور اوكسجين O 2 تعني... من االوكسجين ه - و O تعني... من االوكسجين و 4O تعني... من االوكسجين. 10-2 اكتب الرموز الكيميائية لكل من العناصر االتية: النحاس الفضة الهيليوم االوكسجين الصوديوم الفسفور.
الفصل الثالث الماء والهواء بعد االنتهاء من درا سة هذا الف صل يكون الطالب قادرا على ان : يتعرف على وجود الماء في الطبيعة. يشرح دورة الماء في الطبيعة. يوضح كيفية تكون الب رد )الحالوب( والضباب والندى والصقيع واالمطار. يبين اهمية الماء والهواء لالنسان والكائنات الحية. يتعرف على التركيب الجزيئي للماء وخواصه الطبيعية. يعرف المحلول و التقطير و الترشيح و التعقيم. يشرح كيفية تعقيم مياه الشرب. يتعرف على اهمية النسب الطبيعية لمكونات الهواء الجوي. يبين اهمية الغازات النبيلة في حياتنا اليومية ويذكر استعماالتها. يبين تأثير دورة غاز ثنائي اوكسيد الكاربون. يتعرف على ملوثات الماء والهواء واخطارها على صحة االنسان. يذكر طرائق الوقاية من ملوثات الهواء لجعل البيئة خالية منها.
1 3 الªاA Water á «Ñ dg AÉŸG OƒLh 1-1-3 يغطي الماء ثالثة أرباع الكرة االرضية تقريبا فيكون على شكل محيطات أو بحار أو انهار أو بحيرات أو شالالت مثل شالل كلي علي بيك باالضافة الى مياه االمطار والمياه الجوفية. يوجد الماء بثالث حاالت فيزيائية هي : - 1 الحالة السائلة كما في مياه األنهار والبحار والبحيرات. - 2 الحالة الصلبة يكون على هيئة ثلوج أو صقيع أو جليد على قمم الجبال العالية. - 3 الحالة الغازية ويكون على هيئة بخار ماء في الجو. يكو ن الماء نسبة عالية من بنية الكائنات الحية حيث تصل نسبته الى 70 %من كتلة جسم االنسان و %95 من بعض أنواع الخضروات و %50 من األنسجة الخشبية للنباتات ويوجد في تركيب كثير من االمالح المعدنية والصخور وكذلك يكون %87 من كتلة الحليب.» ædg AÉŸG UGƒN 2-1-3 شالل الماء ضروري الدامة الحياة اهم الخواص العامة للماء : - 1 الماء النقي سائل شفاف عديم اللون والطعم والرائحة. - 2 يغلي بدرجة 100 سيليزية وينجمد عند الصفر السيليزي تحت الضغط الجوي االعتيادي. - 3 كثافة الماء 1 g/cm 3 وهي اكثر من كثافة الثلج لذلك يطفو الثلج فوق الماء االعتيادي ويمكن لكثير من األحياء أن تعيش في أسفل البحار والبحيرات المنجمدة. - 4 الماء النقي رديء التوصيل للكهربائية. 5 -مذيب جيد لكثير من المواد مثل ملح الطعام) )NaCl O( 2 وغاز ثنائي أوكسيد )C 12 واالوكسجين ( H 22 O 11 والسكر) الكاربون ( CO ) والنتروجين ( N ). 2 2 6
AÉŸG ᫪gcg 3-1-3 عند مقارنة الجوع بالعطش نجد أن في حالة الجوع يستطيع االنسان ان يتحمله اياما ويفقد كل مخزونه من الدهون ونصف بروتين جسمه وخمسي وزنه األصلي دون ان يموت اما عند العطش فال يستطيع ان يتحمل اال لفترة تتراوح بين يومين وخمسة ايام ألن فقدان %10 من ماء جسمه يسبب اضطرابا خطيرا في التمثيل الغذائي وفقدان )20 -%25( يسبب الوفاة في كثير من األحيان لذا فهو ضروري لحياة الكائنات الحية النه : - 1 ضروري ألدامة الحياة فالكائنات الحية الحيوانية والنباتية ال تستطيع العيش بدونه. - 2 يقوم بتنظيم درجة حرارة جسم الكائن الحي إذ أن كل تفاعل كيميائي في الجسم يتم بوجود الماء مثل هضم الغذاء والتبادل الغازي. - 3 يدخل في عملية البناء الضوئي في النبات )صنع الغذاء(. - 4 يدخل في العديد من الصناعات مثل صناعة السكر والصابون والسمنت واستخراج الكبريت وصناعة حامض الكبريتيك. AÉŸG Ö«côJ 4-1-3 الماء النقي )المقطر( رديء التوصيل للكهربائية ولكنه يصبح موصال جيدا اذا أضيف اليه قليل من حامض الكبريتيك أو الملح. يتم تحليل الماء كهربائيا باستخدام جهاز التحليل الكهربائي كما في التجربة الموضحة في الشكل )3-1(. الشكل )1-3( جهاز تحليل الماء كهربائيا 7
نملا الجهاز بالماء المحمض ونمرر التيار الكهربائي فيتحلل الماء محررا غاز الهيدروجين على شكل فقاعات تتجمع حول القطب السالب وغاز االوكسجين على شكل فقاعات تتجمع حول القطب H( 2 المتكون هو ضعف الموجب ونالحظ ان حجم غاز الهيدروجين ( O( 2. فالماء يتكون من اتحاد حجمين من حجم غاز االوكسجين ( O( 2 كما في H( 2 وحجم واحد من غاز االوكسجين ( غاز الهيدروجين ( H O H الشكل )2-3(. H 2 جزيء الماء O O رمز االوكسجين H رمز الهيدروجين الماء يحتوي على ذرة اوكسجين واحدة في تركيبه الماء يحتوي على ذرتي هيدروجين في تركيبه الشكل )2-3( تركيب جزيء الماء á «Ñ dg»a AɪdG IQhO 5-1-3 خلق الله سبحانه وتعالى الماء وجعل له دورة ثابتة الستمرار الحياة. انهار وبحار ومحيطات فبخار وسحب ثم رياح وامطار تنبت الزرع وتسقي االنعام وتطفي ظمأ االنسان. تشرق الشمس فتبعث بحرارتها على سطح االرض فيتبخر الماء من المحيطات والبحار واليابسة وتساهم النباتات بزيادة نسبة بخار الماء في الجو بعملية النتح. يقوم الهواء بحمل البخار الى طبقات الجو العليا حيث يكون أخف وزنا من الهواء فتتكون الغيوم )السحب( وعندما تصادف هذه الغيوم طبقات باردة من الهواء في أعالي الجو تتجمع جزيئات بخار الماء حول دقائق الغبار العالقة 8
الشكل )3-3( دورة الماء في الطبيعة في الجو فتتكثف مكونة قطيرات الماء وعندما تكبر هذه القطيرات وتثقل تسقط مطرا واذا القت هذه القطيرات طبقات من الهواء البارد فتتحول الى وفر )ثلج(. واذا صادفت قطرات الماء اثناء نزولها طبقات هوائية باردة جدا فتتحول الى ب رد )حالوب( واذا القت طبقات هوائية باردة قرب سطح االرض فتتكثف مكونة )الضباب( وقد الجليد يتجمع بخار الماء بشكل قطيرات مائية صغيرة على اوراق االشجار أو االجسام الباردة مكونة )الندى( وقد تمر موجة هوائية باردة جدا على سطح األرض تصل الى الصفر السيليزي او اقل فيتحول الندى الى صقيع. في جميع الحاالت المذكورة فان الماء الساقط او الثلج المنصهر يتجمع بشكل بحيرات على سطح االرض او السيول فتمتصه االرض فيتحول الى المياه الجوفية والتي ترفد 9 االنهار بالماء والشكل )3-3( يوضح دورة المياه في الطبيعة. قطرات الندى على ورق االشجار
2 3 الëª و Solution المحلول هو خليط متجانس من مادتين أو أكثر والمادة األقل كمية فيه تدعى المذاب )Solute( واألكثر كمية تدعى المذيب.)Solvent( فمثال : عند إضافة قليل من السكر الى كمية كافية من الماء ومع التحريك المستمر نالحظ ذوبان السكر واختفاءه في الماء ويدعى الناتج بالمحلول وفي هذا المثال يعتبر السكر كمادة مذابة )ألنه أقل كمية( أما الماء فهو مادة مذيبة )ألنه أكثر كمية في المحلول( وهناك امثلة أخرى من المحاليل في حياتنا اليومية. تمرين )1-3( اعط أمثلة للمحاليل من حياتك اليومية وحدد المذاب والمذيب في المحلول 3 3 الà ير Distillation عملية فصل المادة المذابة )كالسكر او الملح في محلولهما المائي( عن المادة المذيبة )الماء( بواسطة جهاز التقطير كما في الشكل. ) 4-3( الشكل 3( - 4 ) جهاز التقطير 50
تمرين )2-3( أ - ما هي االجزاء التي يتكون منها جهاز التقطير ب - كيف تتم عملية تحول بخار الماء الى سائل في المكثف ج - هل يمكن استخدام جهاز التقطير ألغراض أخرى اذكرها. نضع المحلول داخل الدورق ونبدأ بالتسخين حيث يتبخر الماء ويمر البخار من خالل المكثف فيتكثف وينزل منه بشكل قطرات مائية في دورق االستالم. أما المادة المذابة )السكر أو الملح( فتبقى داخل دورق التسخين وبذلك ينفصل المذاب عن المذيب. 4 3 الàرTشيí Filteration عملية فصل الدقائق العالقة من الخليط)لمادة سائلة مع مادة صلبة( غير المتجانس فمثال عند خلط قليل من التراب أو مسحوق الطباشير في كمية من الماء داخل دورق ثم رج الخليط نشاهد إنتشار دقائق التراب أو مسحوق الطباشير وتعلقها في الماء بصورة غير متجانسة ويمكن فصل مكونات هذا الخليط بعمليةتدعى )الترشيح( باستخدام جهاز الترشيح الذي يتكون من االجزاء االتية : - 1 قمع ترشيح. - 2 دورق استالم الراشح. - 3 ورقة ترشيح: وهي ورقة مستديرة مسامية تمنع مرور الدقائق العالقة وعند استخدامها تطوى. قمع ترشيح دورق مخروطي 1 2 3 4 ورقة ترشيح 51
يستخدم جهاز الترشيح ألجراء عملية الترشيح حيث يتم سكب الخليط غير المتجانس في قمع الترشيح فيمر الماء من خالل مسامات ورقة الترشيح اما المواد العالقةكدقائق الطين أو تمرين )3-3( ما الفائدة من عملية الترشيح الطباشير فتبقى على ورقة الترشيح لعدم امكانية مرورها خالل مساماتها. 3 5 üjشøية وJع يº الªيا تنشأ قرب المصدر المائي )االنهار( في المدينة محطة لتصفية وتعقيم المياه وتعمل كاالتي : يسحب الماء من وسط المجرى المائي )حيث الماء يكون أسرع جريانا وأقل تلوثا ( الى المحطة. ويوجد في مقدمة االنبوب مصفى يمنع مرور االجسام الغريبة التي قد تنتقل مع الماء و تسحب المياه الى أحواض كبيرة تسمى أحواض الترسيب حيث يضاف محلول الشب المواد العالقة فيه كما في الشكل ( )3-5(. لترسيب ماء عكر ماء صافي مواد مترسبة ثم ينقل الماء الى أحواض أخرى تسمى )أحواض الترشيح( والتي الشكل 3( - )5 أحواض الترسيب تحتوي على طبقات من الحجارة و الحصى والرمل كما في الشكل.)6-3( ماء غير صافي ماء صافي الشكل 3( - )6 حوض الترشيح 52
يجمع الماء من أسفل حوض الترشيح ويوصل الى خزان الماء في المدينة حيث تجرى عملية التعقيم اذ يضاف الكلور اليه بنسبة 0.1 g كلور لكل ( 3 1( m من الماء ويتم بعدها توزيع الماء المعقم الى المساكن. 6 3 ال واA The Air AGƒ dg äéfƒµe 1-6-3 الهواء خليط من عدة غازات ومواد أخرى أهمها غاز النتروجين %78 و األوكسجين %21 و بقية الغازات %1 وهي غازات نبيلة وغاز ثنائي أوكسيد الكاربون وبخار الماء ويمكن أن تتغير نسب مكونات الهواء من مكان الى آخر. فمثال تزداد نسبة غاز ثنائي أوكسيد الكاربون ) O 2 في هواء المدن وخاصة المزدحمة )CO 2 وتقل نسبة االوكسجين ( ( منها ولكثرة المصانع وعمليات االحتراق بينما تزداد نسبة غاز االوكسجين وتقل نسبة غاز ثنائي أوكسيد الكاربون في المناطق ) CO 2 في عملية الريفية وذلك لكثرة األشجار التي تستهلك غاز) صنع الغذاء وتحرر االوكسجين. الشكل 3( - )7 كبريتات النحاس المائية والالمائية ويمكن معرفة بعض مكونات الهواء ومن خالل إجراء االنشطة اآلتية : نشاط عملي ( 1 ) : الكشف عن الماء ( سائل او بخار ) المواد واالدوات : - 1 مسحوق كبريتات النحاس الالمائية ( بيضاء اللون ). تمرين )4-3( االن اعد النشاط باخذ قليل من مسحوق كبريتات النحاسالالمائيةالبيضاء واتركه معرضا للهواء. ستالحظ تحول لونه تدريجيا الى اللون االزرق ( ماذا تستنتج ). - 2 ماء. - 3 زجاجة ساعة كما في الشكل )7-3(. خطوات العمل : - 1 خذ قليال من مسحوق كبريتات النحاس الالمائية ( البيضاء ). - 2 اضف اليها بضع قطرات من الماء. ماذا ستالحظ نالحظ ان لونها تحول من االبيض الى االزرق داللة على تكون كبريتات النحاس المائية الزرقاء اللون. 5
)CO 2 في الهواء نشاط عملي ( 2 ) : الكشف عن وجود غاز ( المواد واالدوات : - 1 اوكسيد الكالسيوم ( النورة ). - 2 ماء. - 3 منفاخ يدوي. - 4 قدح زجاجي. خطوات العمل : خذ محلول هيدروكسيد الكالسيوم الرائق )أوكسيد الكالسيوم مذابا في الماء( ومرر فيه الهواء الجوي بواسطة منفاخ يدوي ستالحظ بعد فترة وجيزة تعكره متحوال الى اللون الحليبي وسبب ذلك يعود الى وجود غاز ثنائي أوكسيد الكاربون في الهواء الجوي. ) O 2 في الهواء الجوي نشاط عملي ( 3 ) : اثبات نسبة ( المواد واالدوات : - 1 شمعة. - 2 قطعة من الفلين. - 3 حوض فيه ماء. - 4 ناقوس زجاجي. خطوات العمل : - 1 خذ شمعة مشتعلة وثبتها على قطعة من الفلين. - 2 ضعها في حوض فيه ماء. 3 -أقلب ناقوسا زجاجيا فوقها الشكل )3-8( ماذا تالحظ ستالحظ ان الماء يأخذ مستوى افقيا واحدا داخل الناقوس وخارجه وان لهب الشمعة يضعف تدريجيا حتى ينطفي فيرتفع الماء الى خمس حجم الهواء داخل الناقوس. )ما سبب ذلك(. الشكل 3( - )8 االوكسجين خمس الهواء 1 2 3 5
AGƒ dg äéfƒµe ᫪gg 2-6-3-1 أهمية غاز االوكسجين أ - ضروري في عملية تنفس الكائنات الحية حيث تتنفس غاز االوكسجين بصورة هواء حر أو مذاب في الماء للكائنات الحية التي تعيش في الماء. ب - يستعمل غاز االوكسجين في المستشفيات ومراكز االسعاف لعالج كثير من حاالت االغماء أو االختناق أو الغرق وبعض الحاالت المرضية االخرى. ج - ضروري لحصول عملية االشتعال في حياتنا اليومية. د - يدخل في تركيب معظم المواد التي يحتاجها الكائن الحي في غذاءه كالخبز والحليب والبيض واللحوم والفواكه والماء. - 2 أهمية غاز النتروجين : أ - يقلل من شدة فعالية االوكسجين فلوال وجود النتروجين في الهواء لكانت الحرائق تنتشر بشكل سريع جدا ويصعب ايقافها. ب - يشترك النتروجين في تركيب المواد الكيميائية مثل النترات المستخدمة كأسمدة نتروجينية للنبات. ج - يدخل في تركيب البروتينات الموجودة في بذور النباتات البقولية كالباقالء والفاصولياء والبزاليا اضافة الى ذلك انه يدخل في تركيب االغذية الحيوانية كاللحوم والبيض والحليب. - 3 أهمية غاز ثنائي أوكسيد الكاربون: أ - يستخدم في اطفاء الحرائق ألنه غاز ثقيل يحيط بها ويعزلها عن غاز االوكسجين فهو ال يشتعل وال يساعد على االشتعال. ب - ضروري لحياة النباتات الخضراء ألنه يدخل في عملية صنع الغذاء )التركيب الضوئي(. ج - يستخدم تحت اسم )الثلج الجاف( والذي هو عبارة عن ثنائي أوكسيد الكاربون الصلب في تبريد المواد الغذائية وحفظها عند الثلج الجاف درجة حرارة ( C )-80 55
- 4 أهمية الغازات النبيلة النادرة تكون نسبة الغازات النبيلة في الجو بنسبة ضئيلة أقل من %1 من الهواء وهي مواد غير فعالة وتكون غازات أحادية الذرة ( الهيليوم ) Xe ( الزينون ) Kr ( الكربتون ) Ar ( االركون ) Ne ( والنيون ) He ( الرادون ( ))Rn واهميتها هي : أ - يستخدم غاز الهيليوم في التبريد وملء البالونات. ب - يكون غاز الهيليوم أربعة أخماس الهواء الذي يستخدمه الغواصون للتنفس بدال من النتروجين ألن النتروجين يذوب في الدم تحت الضغط العالي ويؤثر على الجهاز العصبي ويسبب االغماء. ج - النيون يستخدم كغاز لملي األنابيب المتوهجة ومصابيح الفلورسنت )انابيب النيون(. د - يستعمل غاز االركون و الكربتون والزينون في ملءالمصابيح الكهربائية االعتيادية. بالونات مملوءة بغاز الهيليوم - 5 أهمية بخار الماء يساعد بخار الماء على تلطيف المناخ وهطول االمطار والتي تعتمد عليها كثير من المزروعات ويصبح المناخ جافا في المناطق التي يقل فيها بخار الماء. ولقد اكتشف مؤخرا أن انواعا من البكتريا تتكاثر في الغيوم وبالرغم من الطابع غير المالئم جدا لهذا الوسط )درجات حرارة منخفضة مواد عضوية قليلة جدا ( فانها تتكاثر فتبلغ كثافتها حوالي 1500 فرد منها بالمليمتر المكعب. ويصبح بأمكان هذه البكتريا على غرار بعض دقائق الغبار تسهيل دمج جزيئات الماء لتكوين االمطار. 56
3 7 دورة KناF «اوùcشيد الμاربو a«ال بيعة تمرين )4-3( عملية البناء الضوئي تعمل على تنظيم وموازنة مكونات الهواء الجوي. ما سبب ذلك يوجد غاز ثنائي اوكسيد الكاربون بنسبة ضئيلة في الهواء الجوي وتبقى هذه النسبة في حدود ثابتة تقريبا يتولد غاز ثنائي اوكسيد الكاربون في الهواء من المصادر الموضحة في الشكل )9-3(. - 1 عملية احتراق المواد مثل الخشب النفط البنزين. - 2 عملية تنفس الكائنات الحية كاالنسان والحيوان والنبات. - 3 البراكين واالنفجارات وان غاز ثنائي اوكسيد الكاربون يستهلك في عملية البناء الضوئي في النباتات والتي تتضمن اتحاده مع الماء وبوجود المادة الخضراء )الكلوروفيل( في النبات وبمساعدة ضوء الشمس وتكوين غاز االوكسجين وطاقة كما في المعادلة اآلتية : ضوء الشمس غاز ثنائي اوكسيد الكاربون + الماء غاز االوكسجين + طاقة المادة الخضراء الشكل 3( - )9 دورة ثنائي اوكسيد الكاربون في الطبيعة 57
8 3 çو J الªيا حسب دراسات قام بها العلماء وجدوا ان %77 من التلوث البحري مرتبط باألنشطة التي يقوم بها األنسان على اليابسة و 12 % بالنقل البحري و %10 برمي النفايات في البحر و %1 بأستغالل الموارد المعدنية في البحار. وان اكثر من 10.000 طن من المواد الكيميائية الناتجة عن فضالت مجمل االنشطة الصناعية ترمى سنويا في المحيطات. ان المياه الطبيعية عادة مكونة من مياه تحتوي على بعض االمالح والمعادن بكميات قليلة بحيث تجعلها غير مؤذية لالنسان بل وقد تجعلها مرغوبة الطعم وعند اختالط المياه بمواد غريبة من مصادر مختلفة فانها ستؤدي الى جعلها غير صالحة للشرب فالعديد من البحيرات واالنهار التي كانت جميلة ومنعشة بمناظرها الخالبة قد تحولت بسبب التلوث بالفضالت الصناعية والمواد الكيميائية ملوثات المياه الى مجاري ومخازن للمياه القذرة المتعفنة حتى ان السباحة فيها غدت خطيرة حيث تعتبر المركبات العضوية على اختالف انواعها والمركبات الكيميائية االخرى كمركبات الزئبق والرصاص والفوسفات والمنظفات من اكثر المواد الملوثة لمياه االنهار والبحيرات. ومن اكثر الملوثات شيوعا هي: äéø æÿgh ájƒ dg OGƒŸG 1-8-3 اسماك ميتة جراء التلوث من الملوثات التي بدأت الكتل المائية تعاني منها في العالم أجمع هي زيادة كمية الفوسفات والمواد العضوية ومواد التنظيف كالصابون في هذه المياه نتيجة لالستعماالت اليومية الكثيرة والمتعددة حيث تكون الفوسفات %30 من وزن مواد التنظيف ولقد ادى استعمال هذه الملوثات الى تحويل عشرات االنهار والبحيرات في جميع انحاء العالم الى اجسام مائية ميتة أو شبه ميتة وذلك لعدم قابلية المياه الموجودة فيها المحافظة على الكائنات الحية االصلية كاالسماك مثال. 58
á«f髪«µdg OGƒŸG 2-8-3 تحتوي بعض الفضالت الصناعية على مركبات كيميائية ذات أثر سام على االنسان والحيوانات المائية حيث ظهر أن قسما من الفضالت الصناعية يحتوي على مركبات الزئبق والرصاص والكادميوم التي يؤدي وجودها الى خلل في الجهاز الهضمي والوفاة وكذلك من الصناعات التي تكون فضالتها خطرة هي صناعة الطالء التي تحتوي فضالتها المائية على مركبات الكروم وكذلك السيانيد والتي تعتبر من المواد الشديدة السمية. وكمثال على الكوارث التي يسببها رمي الفضالت الكيميائية في االنهر ففي سنة 1953 توفي عدد من اليابانيين واصيب آخرون بامراض عصبية نتيجة تناولهم اسماكا تلوث المياه بالمواد الكيميائية ملوثة بمركبات الزئبق العضوية السامة ولمدة سنين لم يعرف سبب الوفاة الن كمية السم الزئبقي كانت ضئيلة لم يتم قياسها او معرفة وجودها في بداية االمر. á«øædg OGƒŸGh ΩÉÿG ØædG 3-8-3 يحدث هذا النوع من التلوث نتيجة لتسرب النفط والمواد النفطية الى المياه نتيجة تحطم ناقالت النفط أو انفجار آبار النفط تحت الماء او اثناء تفريغ وتحميل وغسل الناقالت النفطية في مياه البحار اضافة الى ما يتسرب من معامل تكرير النفط وعمليات الصناعة النفطية.أن التلوث سوف يطال في المستقبل المحيطات جميعا والتي أصبحت بدورها ملوثة بفعل استغالل النفط المستخرج من البحار وكذلك بقع النفط في البحر وفضالت البترول الناتجة عن الصناعة والنقل البحري مض رة بشكل خاص بالوسط البحري حتى ان غرق ناقلة نفط يمكن أن يحدث كارثة بيئية رهيبة والبد ان نعلم انه يلزم ( 7 ) سنوات حتى تزول تلقائيا اآلثار المنظورة لبقعة نفط على الشاطي وتحللها بفضل النشاط الجرثومي البكتيري. ناقالت النفط العمالقة أ- البقع النفطية في المياه. ب-ازالة البقعة النفطية. 59 )أ( )ب(
3 9 الوقاية من çو J الªاA لقد بدأت حملة واسعة في جميع انحاء العالم للحد من رمي الفضالت الصناعية والمياه الملوثة في االنهار والبحيرات وكذلك الماء الساخن الناتج من تبريد محطات الطاقة قبل ان يتم تنقيتها والتخلص من المواد الغريبة والضارة فيها. وفي العراق شرعت القوانين واالنظمة الالزمة لمنع تصريف المياه الملوثة في االنهار. 3 10 م وKات ال واA ان النسب الحجمية للهواء النقي تتكون من %78 نتروجين و %21 اوكسجين وخليط من غازات مثل ثنائي أوكسيد الكاربون وبخار الماء والغازات النبيلة التي بمجموعها تكون %1 كما اسلفنا في بداية الفصل واذا ما زادت أو قلت هذه النسب ظهرت غازات أخرى وبنسب معينة فان الهواء في هذه الحالة يعتبر ملوثا. ومن âjèµdg ó«séccg 1-10-3 ملوثات الهواء الملوثات االكثر شيوعا في الهواء هي اآلتي: ) SO 2 الى الجو بطريقة يدخل غاز ثنائي أوكسيد الكبريت ( طبيعية من انفجار البراكين وبصورة غير طبيعية كنواتج من الفضالت الصناعية كاحتراق الوقود في مكائن االحتراق الداخلي ( مكائن السيارات والمولدات الكهربائية( واحتراق النفط االسود واستخالص الفلزات من خاماتها الكبريتيدية وغير ذلك. وفي العراق نسبة غاز ثنائي أوكسيد الكبريت عالية عندما يستعمل النفط االسود كوقود في الصناعة كما في صناعة الطابوق وبعض محطات توليد الكهرباء. SO 2 التلوث ب 60
hrh Gh ÚLhÎædG ó«sécg 2-10-3 هناك تفاعالت جانبية تحصل عند احتراق الوقود في المكائن ذات االحتراق الداخلي حيث ينتج عنها غاز احادي اوكسيد النتروجين الذي بوجود ضوء الشمس واوكسجين الهواء الجوي يتسبب بتكوين ) O 3 وبعض اكاسيد النتروجين. ويتكون االوزون االوزون ( O( 3 بصورة طبيعية ايضا في حاالت التفريغ الكهربائي للغيوم ( )البرق( في الطبقات العليا وذلك نتيجة تفاعل االوكسجين في الجو ان هذه المركبات الناتجة من تفاعالت ثنائي اوكسيد النتروجين واالوزون تزيد خطورة الملوثات الهوائية وتلحق اضرارا صحية بليغة واتالف المزروعات. اما االوزون فان وجوده في الهواء يؤدي الى سرعة تلف وتدهور المواد المطاطية كالعجالت مثال في المدن الصناعية وقصر االلوان واالصباغ والطالء وتلف المزروعات ايضا. ƒhqéµdg ó«séccg 3-10-3 ان احتراق النفط ومشتقاته المستعملة كوقود يؤدي الى تكون غاز CO 2 وبخار الماء في تفاعل االحتراق التام أو ثنائي أوكسيد الكاربون في حالة عدم حصول احتراق تام للوقود فانه يؤدي الى تكوين مركبات إضافية أخرى مثل احادي اوكسيد الكاربون CO ومركبات وغازات عضوية أخرى باالضافة الى تحرير مادة سوداءصلبة هي الكاربون ويعتبر احادي اوكسيد الكاربون من الغازات السامة جدا والذي يحل محل غاز االوكسجين ويمنع وصوله الى المناطق التي يحتاجها الجسم مما يؤدي الى التسمم كما يعتبر التدخين )السكائر( من العمليات الخطرة على صحة االنسان لما يحتويه دخانها من غازات سامة مختلفة تؤدي الى االصابة بسرطان الرئة واالمراض القلبية التلوث بغاز احادي اوكسيد الكاربون هل تعلم تبعث سيارةما يعادل 200 غم من ثنائي اوكسيد الكاربون وكمية تتراوح بين 0.2 و 3.4 غم أكاسيد النتروجين في الكيلومتر ووفقا لنوع السيارة وصالحيتها. واالصابة بامراض اخرى. مضار التدخين 61
اخطار التدخين 62
3 11 الوقاية من çو J ال واA : ان تلوث هواء المدن ناتج من عدم إستعمال االنسان آلالته الحديثة بالطريقة المطلوبة منه فالضرورة تتطلب استعمال وسائط النقل بصورة صحيحة والعناية بها وادامتها لكي يتم االحتراق بصورة صحيحة ومتكاملة في هذه المكائن. كما ان الضرورة تتطلب تنقية النفايات واالتربة التي ترميها الصناعات المختلفة الى هواء المدن التي تعتبر هدرا لالقتصاد باالضافة الى تأثيرها على صحة االنسان والحيوان والنبات. 6
اSشئ ةالüØشل الãالå 1-3 ما اهمية الماء في حياتنا اليومية 2-3 اذكر خواص الماء في الطبيعة 3-3 لديك محلول يتكون من الملح والماء كيف يمكنك فصل الملح عن الماء 4-3 كيف يمكن عمل جهاز الترشيح في المختبر وكيف تستطيع استعماله 5-3 عدد خمسة انواع من المواد التي تحتوي في تركيبها على النتروجين 6-3 وضح اهمية غاز ثنائي اوكسيد الكاربون لالنسان والكائنات الحية CO 2 7-3 اثبت عمليا بتجربة على ان غاز احد مكونات الهواء الجوي 8-3 ماهي الحاالت الطبيعية التي يوجد فيها الماء 9-3 اذكر اهمية بخار الماء في الجو 10-3 اشرح تأثير ملوثات المياه على االنسان وكيفية الوقاية منها 11-3 عدد مكونات الهواء الجوي واذكر نسبها في الطبيعة 12-3 بينتأثيرملوثاتاكاسيدالنتروجين واألوزون في الهواء الجوي وكيفية الوقاية منها 13-3 علل مايأتي : أ- يستعمل غاز ثنائي اوكسيد الكاربون في اطفاء الحرائق. ب- يستخدم غاز الهيليوم في ملي المناطيد. ج -يؤخذ الماء الى محطة التصفية من وسط النهر وليس من الشاطي. د- وجود غاز النتروجين في الهواء الجوي. ه - يطفو الثلج في الماء. و -تبقى نسبة غاز ثنائي اوكسيد الكاربون في الهواء الجوي ثابتة. 14-3 عرف مايأتي : المحلول الماء المقطر الترشيح الثلج الجاف عملية التقطير. 15-3 كيفتتمتصفية وتعقيممياهالشرب 16-3 أثبت بتجربة بأن غاز االوكسجين يشكل خمس الهواء الجوي 17-3 اذكر العوامل التي تؤدي الى تلوث الهواء 18-3 أملا الفراغات اآلتية : أ- تتلون كبريتات النحاس الالمائية باللون... عند تعرضها... ب-تنطفي الشمعةالمشتعلةداخلالناقوس المغلق بعد نفاد غاز... في داخله. ج - عند تحليل الماء كهربائيا نالحظ ان حجم غاز الهيدروجين المتحرر هو...حجم غاز... د- من اكثر الملوثات شيوعا للمياه هي...و... و.... ه - عند امرار الهواء الجوي في محلول هيدروكسيد الكالسيوم الرائق نالحظ بعد فترة... وهذا يدل على وجود... في الهواء الجوي. 6
الفصل الرابع الطاقة وانواع الوقود بعد االنتهاء من درا سة هذا الف صل يكون الطالب قادرا على ان : ي عرف صور الطاقة المختلفة. ي ميز أنواع الطاقة وكيف تتحول الطاقة من حالة الى اخرى. يتعرف على مصادر الطاقة المختلفة كالوقود. يميز بين أنواع الوقود الصلب والسائل والغاز. يعرف نواتج احتراق الوقود. يتعرف على مثلث الحريق ويدرك كيفية كسر احد اضالعه منعا لوقوع الحريق. ينتقي الطريقة المالئمة ألطفاء الحريق بعد تحديد المصدر والسبب.
4 1 م دمة يتألف الكون من مادة وطاقة. والمادة على عدة انواع الصلبة كالحديد والخشب والسائلة مثل الماء والنفط والغازية فمثلها هو الهواء. ولكل من هذه المواد صفات وخواص وتركيب. اما الطاقة فهي القدرة على القيام بشغل )اي احداث تغيير( فنجدها على عدة صور كالحرارة والضوء والكهرباء والصوت. وسنتعرف في هذا الفصل على انواع الطاقة وصورها المختلفة. 4 2 اfCوا ال اقة á«côëdg ábé dg 1-2-4 طاقة الرياح تحرك المراوح الضخمة النتاج الكهرباء عندما تهب الرياح فأنها تحرك بعض االجسام كأغصان الشجر والسفن الشراعية والمراوح الضخمة. ويدير الماء الجاري عجلة الناعور ويجرف معه االتربة واالحجار والحصى التي في طريقه. كما ان الجرار الزراعي يسحب المحراث الذي يقوم بشق التربة ويقلبها. وتدل هذه االمثلة على ان الجسم المتحرك عند انجاز شغل يمتلك طاقة تسمى ( الطاقة الحركية ) والتي تعتمد على كتلته والسرعة التي يتحرك بها فهي تزداد بزيادة كتلة الجسم وسرعته. الناعور 66
ájqgôëdg ábé dg 2-2-4 تتحرك السيارة بفعل الحرارة الناتجة من حرق الكازولين)البانزين( الذي يشغل ماكنتها. ويتحرك غطاء ابريق الشاي بفعل البخار الصاعد من الماء الذي يغلي وينتج بخارا له قوة دفع. كما ان الجليد ينصهر بسبب الحرارة ليتحول الى ماء. فالحرارة هي طاقة تمتلكها المادة في مكوناتها. تصلنا من الشمس ومن حرق بعض المواد مثل النفط والخشب والفحم. فالطاقة الحرارية مفيدة للتدفئة والطهي وتشغيل المحركات ووسائل النقل. á«fƒ dg ábé dg 3-2-4 عند حلول الليل نقوم بأنارة بيوتنا بواسطة مصابيح او شموع لكي نتمكن من رؤية االشياء الن الضوء متوفراثناء النهار من الشمس التي تنير كل شيء. اي ان الضوء طاقة تنبعث من االجسام المضيئة ليتم بوساطتها االبصار. ان النبات يستثمر الطاقة الضوئية في صنع غذائه وانتاج االوكسجين بعملية البناء الضوئي التي تجري في اوراق النباتات الخضر)تحتوي على مادة الكلوروفيل( لتحويل المواد االولية الى غذاء لدعم حياة االنسان والحيوان. á«féhô µdg ábé dg 4-2-4 تم اكتشاف الكهرباء في القرن التاسع عشر واليوم اليمكن ان نستغني عن هذه الطاقة في العديد من مناحي الحياة كتشغيل المكائن الصناعية والزراعية والري والمواصالت واالدوات المنزلية. تنتج الكهرباء اليوم بكميات كبيرة لتلبي حاجات االنسان وتم بناء محطات عمالقة النتاج الطاقة الكهربائية باستخدام الوقود الثقيل والديزل والغاز. وفي الشكل محطة توليد كهرباء من حرق الديزل كوقود. وقود البانزين مصباح نفطي محطة توليد كهرباء 67
ájhƒædg ábé dg 5-2-4 تمتلك بعض العناصر خاصية اشعاعية النها غير مستقرة وتريد التحول الى عناصر أخرى أكثر استقرارا. ونتيجة هذا التحول تنتج كميات هائلة من الطاقة بسبب تحول جزء صغير جدا من كتلة المادة الى طاقة. يعتبر اليورانيوم أحد العناصر البارزة في انتاج الطاقة النووية مع أن العلماء تمكنوا من تصنيع عناصر أخرى أصبحت أكثر أهمية في توليد الطاقة النووية. ويمكن لو تم التحكم بالتفاعل النووي الحصول على الطاقة النووية لالغراض السلمية. 4 3 مüشادر ال اقة لو تأملنا حولنا لوجدنا ان الطبيعة فيها العديد من مصادر الطاقة. ومن هذه المصادر: الرياح التي يمكنها ان تدير طواحين الهواء الضخمة لتتحول الى شغل وبعدها الى كهرباء والمياه الساقطة من الشالل مصدر للطاقة ويمكن ان يدير االت معينة لتحويلها الى طاقة المياه اشكال اخرى.حتى موجات البحر التي تتكسر عند الشواطيء فهي لبعض البلدان مصدر للطاقة. ùª ûdg ábéw 1-3-4 تقوم جميع الكائنات الحية بفعاليات مختلفة كالنمو والحركة...الخ. وتكون الطاقة ضرورية النجاز تلك الفعاليات والعمليات الحيوية. والغذاء هو مصدر تلك الطاقة لذا يحرص الكائن الحي على تناول غذائه من محيطه فالحيوانات تتناول مواد غذائية جاهزة تختزن طاقة كامنة. اما النباتات فأنها تصنع غذائها بنفسها من مواد اولية موجودة في البيئة وهي غاز ثنائي اوكسيد الكاربون الذي يؤخذ من الجو والماء والذي تمتصه النبتة الشمس المصدرالرئيس للطاقة على االرض. بواسطة الجذور. ومن هذه المواد البسيطة يصنع النبات مواد معقدة بعملية تدعى البناء الضوئي والتي ال تتم إال في االوراق الخضر وبوجود ضوء الشمس فاالوراق الخضر تحتوي على 68
مادة )الكلوروفيلChlorophyll ( عموما.اذ يقومالكلوروفيلبامتصاص الطاقة الضوئية من الشمس لكي يخزنها في الغذاء المصنوع على صورة طاقة كامنة. وتنتقل هذه الطاقة الكامنة الحقا الى االنسان والحيوان عندما تتم تغذيتهم على النبات بصورة مباشرة أوغير مباشرة. وهكذا فا ن الشمس مصدر رئيس للطاقة. OƒbƒdG 2-3-4 تبين لنا مما سبق أهمية الحرارة في الحياة اليومية وكيف يمكن الحصول عليها من مصادر عديدة مثل أشعة الشمس والكهرباء نباتات خضراء تحوي مادة الكلوروفيل والغذاء وحرق الوقود. فما هو الوقود الوقود مادة قابلة لالشتعال تعطي حرارة عند احتراقها. ولكن هذا التعريف غير دقيق من الناحية العلمية فال يمكن اعتبار الورق والفسفور والكبريت من انواع الوقود رغم انها قابلة لالشتعال. فهناك شروط اخرى يجب توفرها في المادة الوقودية. ولعل التعريف االدق االن: أن الوقود مواد قابلة لالشتعال ينتج عن احتراقها كمية كبيرة من الحرارة يمكن استغاللها عمليا والينشأ عن احتراقها أية اضرار إذا استعملت بصورة صحيحة. تبرز اهمية الوقود الكبيرة في حياتنا الحاضرة فلم يعد استعماله قاصرا على التدفئة والطهو كما في العصور الوقود الغازي المستخدم في الطهي السابقة بل صار يستعمل في مجاالت اخرى مثل تسيير وسائط النقل المختلفة كالطائرات والسيارات والقاطرات وادارة يستخدم الوقود في تسيير وسائط النقل المختلفة 69
اآلالت الزراعية والصناعية المختلفة وفي تسخين االفران التي تنتج السمنت والزجاج والطابوق وغيرها. يستعمل الوقود اليوم في توليد الطاقة الكهربائية التي سهلت الكثير من شؤون حياتنا بهدف راحة االنسان كالغساالت والتلفزيون والثالجات والمكيفات وغيرها. 1- كيف نختار الوقود الجيد يجب توفر عدد من الشروط لكي يكون الوقود جيدا ومنها : 1- ان يكون مالئما للغرض المستعمل الجله فال يصح استخدام الكازولين في الطهي وال النفط االبيض في تسيير السيارات. الطاقة الكهربائية تشغل التلفزيون. 2- ان يكون متوفرا في البيئة ورخيص الثمن كما في استخدام الكحول في تسيير السيارات في البرازيل النه يسهل انتاجه من قصب السكر المتوفر بكثرة هناك. 3- ان يولد كمية كبيرة من الحرارة عند االشتعال. 4- ان يكون أمينا واليشكل استعماله خطرا. 5- أن يكون سهل االشتعال واليترك مخلفات بعد اشتعاله. 4 4 اfCوا الوقود تتوفر ثالثة انواع من الوقود: الصلب والسائل والغازي. Ö üdg OƒbƒdG 1-4-4 ان كثيرا منكم شاهد تلك القطع الفحمية التي يستخدمها اصحاب المطاعم للشواء خاصة للحوم واالسماك. ان هذه القطع ماهي اال فحم الخشب المنتشر بشكل واسع وهو من االمثلة الرئيسة للوقود الصلب الى جانب الفحم الحجري والتي هي كاالتي : 1- فحم الخشب : ينتج فحم الخشب على النطاق الصناعي من تسخين الخشب بشدة بمعزل عن الهواء. وتسمى هذه العملية )التسخين بمعزل عن وقود صلب يحترق الهواء( بالتقطير االتالفي. وتتوفر طريقتان النتاج فحم الخشب. 70
الطريقة القديمة : يجري اوال تقطيع الخشب الى قطع مناسبة وتترك لتجف بصورة طبيعية في الجو. تجمع القطع على شكل كومة يترك في وسطها ممر لخروج الدخان. تغطى الكومة من الخارج بطبقة من الطين مع ترك االجزاء السفلى بدون تغطية للسماح بدخول كمية معينة من الهواء للمساعدة في االشتعال. يبدأ االشتعال بالقاء وقود مشتعل في وسط الكومة. هنا يشتعل بعض الخشب وتنبعث منه حرارة كافية الشتعال باقي الخشب. تغلق االجزاء المفتوحة وتغطى بالطين لقطع امداد الهواء وتترك الكومة المشتعلة هكذا الى ان يتم تحول الخشب الى فحم. لقد وجد ان كمية الفحم المنتجة بهذه الطريقة تقدر بربع وزن الخشب المستعمل بسبب استهالك بعض الخشب في توفير حرارة الطريقة القديمة النتاج فحم الخشب االشتعال للجزء الباقي. الطريقة الحديثة : ساهم التقدم التكنولوجي في تطوير طريقة انتاج فحم الخشب بما يسمح باالستفادة من كمية اكبر من الخشب المستعمل. يضاف الى ذلك امكانية االفادة من الغازات الناتجة من حرق الخشب المسيطر عليه. تتلخص العملية بوضع قطع الخشب في عربات من الفوالذ يجري ادخالها الى افران حديدية كبيرة معزولة عن الهواء. يتم تسخين االفران بشدة ليتحول الخشب الى فحم. اما الغازات واالبخرة الناتجة فتؤخذ وتمرر في انابيب مبردة حيث تتكثف الى سوائل يتم جمعها وعزلها. ومن اهم السوائل المتكثفة كحول المثيل وحامض الخليك. وفي نفس الوقت يتم تدوير الغازات غير المتكثفة لتدخل كوقود الى االفران لتسخينها. 71
2- الفحم الحجري يوجد الفحم الحجري بصورة طبيعية ويستخرج من مناجم تحت االرض. في عدد كبير من الدول. وتزداد اهميته النه ليس مفيدا كوقود فقط وانما النه مصدر لعدد من المواد الكيميائية النافعة. الحظ الباحثون من خالل فحص عينات مختلفة من الفحم الحجري انه يضم آثار الجزاء نباتية مما جعلهم يرجعون اصله الى غابات كثيفة كانت تغطي سطح االرض وانطمرت نتيجة للزالزل التي وقعت في تلك المناطق. وفي داخل االرض حيث الضغط منجم الفحم الحجري الشديد والحرارة تحولت تلك النباتات الى فحم حجري. πfé ùdg OƒbƒdG2-4-4 من المشاهد الشائعة حاليا تعبئة المدفأة المنزلية بالنفط االبيض السائل وتعبئة خزان السيارة بالكازولين في محطات الوقود. ان النفط االبيض ( الكيروسين( و البانزين )الكازولين( والكحول أمثلة جيدة النواع الوقود السائل. ويمتاز الوقود السائل بعدة صفات تجعلنا نفضله على انواع الوقود االخرى. ومن هذه المزايا : - 1 اليتخلف عن استعماله رماد كما في الوقود الصلب. - 2 سهولة التداول واالستعمال والنقل. 3 -مالئمتة لالالت ذات االحتراق الداخلي مثل السيارات والطائرات التي اليصلح الوقود الصلب في تسييرها. 4 -يعطي كمية كبيرة من الحرارة عند اشتعاله وخاصة االنواع الثقيلة منه. 5 -يكون استعمال الوقود السائل مفضال في العراق والبلدان العربية النه متوفر بشكل كبير بينما يقل وجود الوقود الصلب. 72
- 1 انواع الوقود السائل يعد الكحول والنفط من اهم انواع الوقود السائل. وفيما يأتي بعض التفاصيل عن النفط والكحول. النفط الخام النفط من مستلزمات الحضارة الحديثة ومورد هام لدعم االقتصاد الوطني وتطوره. لقد ساهمت موارد النفط في إقامة صناعات وطنية في الدول المنتجة ومنها العراق اذ هناك صناعات أساسية تقوم على المقاطع النفطية او ما يسمى الصناعات البتروكيميائية وغيرها لتحقيق الرخاء والتقدم. ينتج من النفط الخام عدد كبير من المنتجات والمقاطع الخفيفة والمتوسطة والثقيلة لالستخدامات المختلفة بواسطة عمليات التقطير والتكسير الحراري كما سيرد ذكره الحقا. مصفى عراقي النتاج الوقود السائل الكحول امكن تحويل بعض منتجات السكر الى كحول وهو سائل شفاف عديم اللون سريع االشتعال وبدون دخان ذو رائحة مميزة. ويستخدم الكحول كوقود نظيف في محركات السيارات حيث الحاجة الى استعمال مركبات الرصاص لتحسين الوقود كما هو الحال في البنزين لذا فهو يقلل من التلوث. RÉ dg OƒbƒdG 3-4-4 يمثل الوقود الغازي جانبا مهما من مصادر توليد الطاقة الحرارية لالستخدامات المختلفة. ومن أمثلته الغاز المسال وغاز االستيلين وغاز الفحم. يمتاز الوقود الغازي بأنه سريع االشتعال وسهل النقل والخزن يعطي حرارة عالية عند اشتعاله تناسب االستخدامات المختلفة. وفيما يأتي بعض االنواع المهمة من الوقود الغازي. 7
- 1 الغاز المسال إنه خليط من بعض الغازات المنتجة من النفط. وتعود تسمية الغاز بالمسال الى إمكانية ضغطه في اسطوانات فوالذية ليتحول الى الحالة السائلة. يكثر استخدام هذا الوقود في العراق لالغراض المنزلية كالطهي والتدفئة النه متوفر باالضافة الى سهولة نقله واستخدامه. ونظرا لخطورته إذا تسرب من هذه االسطوانات تضاف له مادة كيميائية ذات رائحة كريهة ومميزة لتنبيه سكان المنازل عن تسربه ليقوموا بتهوية المنزل والتخلص من الغاز المتسرب. يمكن اتباع تعليمات السالمة فيما يخص صالحية االنبوب المطاطي اسطوانة غاز مسال الناقل الذي يصل بين االسطوانة والموقد لمنع تسرب الغاز خارج الموقد والتسبب في حدوث الحرائق عند ايقاد اي لهب داخل المنزل. - 2 غاز االستيلين هل صاحبت والدك عند ذهابه الى احد المجمعات الصناعية لتصليح السيارات وغيرها وشاهدت الشعلة التي يستخدمها الصناعيون الناتجة عن مشعل متصل بأنبوبين احدهما مربوط بأسطوانة غاز مضغوط واخرى معبأة باالوكسجين الشكل )1-4(. ان الوقود المستعمل لهذه الشعلة هو غاز االستيلين ذو رائحة تشبه رائحة الثوم وغاز االوكسجين. يشتعل المزيج بلهب قوي يصهر الحديد والفلزات االخرى وتسمى شعلته بشعلة االوكسي استيلين. الشكل )1-4( الشعلة االوكسي استيلين OƒbƒdG GôàMG èjgƒf øy ûµdg 4-4-4 يستخدم الكيميائيون محاليل سائلة تحتوي على مواد معينة وملونة بألوان مميزة في التعرف على وجود او عدم وجود مواد اخرى وهذا يسمى الكشف عن المواد بالطرق الكيميائية. ومن بين االمور المهمة في موضوع الوقود التعرف على نواتج االحتراق بأستخدام طرائق الكشف الكيميائية ومنها : 7
) CO 2 في غازات االحتراق مع الكشف عن وجود بخار الماء و ( تولد حرارة حيث الحصول عليها هو اول منتجات حرق الوقود. عند اخذ كمية من احد انواع الوقود في وعاء معدني وحرقها سوف نشعر بحرارة تصل الى ايدينا داللة على وجود حرارة ناتجة عن احتراق الوقود. وعند تطبيق النشاط العملي )1( المار الذكر في الفصل الثالث ولكن بأستخدام دخان احتراق الوقود فنحصل على نفس النتيجة اما عند تكرار النشاط العملي )2( في نفس الفصل وبأستخدام دخان احتراق الوقود والذي يمرر داخل ماء يحتوي على محلول النورة ( هيدروكسيد الكالسيوم ) الشكل )2-4( يتعكر المحلول الصافي نتيجة تفاعل كيميائي بين غاز ثنائي اوكسيد الكاربون وهيدروكسيد الكالسيوم وهكذا يمكن القول أن احتراق الوقود يؤدي الى إنتاج حرارة وبخار ماء وثنائي أوكسيد.CO 2 الكاربون الشكل )2-4( الكشف عن غاز ثنائي اوكسيد الكاربون. أما إذا أجرينا اإلحتراق في جو مغلق نسبيا أي بوجود كمية محددوة من الهواء فا ن اإلحتراق سيكون غير تام وبالنتيجة تتغير نوعية وكمية النواتج. أهم هذه التغيرات هو تكون غاز احادي اوكسيد الكاربون السام بدال من. CO ولهذا الغازمخاطر واضرار صحية كبيرة 2 75
النه قد يؤدي الى الوفاة وذلك نظرا لقابليته العالية على اإلتحاد مع مادة الهيموكلوبين الموجودة في كريات الدم الحمر مسببا تعطيل عمل هذه الكريات وتتوقف عن القيام بعملية التبادل الغازي ونقل اإلوكسجين من الرئة. وكثيرا ماتحدث حاإلت التسمم هذه نتيجة اإلحتراق غير التام للوقود في المواقد الموضوعة داخل غرف وقاعات غير تامة التهوية. 4 5 الوقود والëراF الناªLة عن الحرائق من األخطار الرئيسة التي تواجه اإلنسان وعادة ما تبدأ على نطاق محدود وتتوسع وكما يقول الشاعر العربي ومعظم النار من مستصغر الشرر وكنتيجة إلهمال في إتباع طرق الوقاية من الحرائق. ولكنها سرعان ما تنتشر إذا لم يتم التحرك إلطفائها بالسرعة الممكنة فتخلف خسائر كبيرة في االرواح والممتلكات والمنشآت. ( É à T G ájô f) GôàM G ᫪y 1-5-4 حرائق الغابات مثلث االشتعال االحتراق ظاهرة كيميائية تحدث نتيجة اتحاد المادة المشتعلة بأوكسجين الهواء بتأثير درجة حرارة معينة لكل مادة من المواد وتختلف هذه الدرجة بالنسبة لكل مادة وتسمى )درجة االتقاد( ولكي يحدث حريق يجب أن تتوافر ثالثة عوامل هي الوقود والحرارة واالوكسجين وهو مكونات مثلث االشتعال : الوقود والحرارة )بما يكفي لبلوغ درجة االتقاد( واالوكسجين..وتتوفر حولنا أنواع وكميات كبيرة من المواد القابلة لالشتعال وفي مختلف مواقع العمل والبيت والشارع والمدرسة وحتى أماكن النزهة واالستجمام وغيرها والتي لو توفرت لها بقية عوامل الحريق اللحقت بنا وبممتلكاتنا الخسائر الباهظة التكاليف. تتمثل مخاطر الحرائق في الخطر الشخصي )على االفراد( وخطر الدمار على المباني والمنشآت )خسائر لها قيمة اقتصادية( وأخيرا خطر تعرض المحالت المجاورة لمركز الحريق. 76
(AÉØW C G ájô f) FGôëdG AÉØWEG FGôW 2-5-4 تعتمد نظرية إطفاء الحريق على الحد من اجتماع العوامل الثالثة اعاله والمحدثة للحريق وكسر مثلث االشتعال با زالة أحد أضالعه أو كل أضالعه ولذلك تخضع عمليات االطفاء لثالث وسائل هي: أوال : التبريد ويقصد به خفض درجة حرارة المادة المشتعلة وذلك باستخدام المياه التي تتحول إلى بخار يعلو سطح الحريق ويفيد ذلك ايضا في عمليات كتم النيران با نقاص نسبة االوكسجين المتاح. ويبين الشكل قيام رجال االطفاء بتوجيه خراطيم المياه الى منطقة الحريق. ثانيا : خنق الحريق: يتم خنق الحريق بتغطيته بحاجز يمنع وصول أوكسجين الهواء إليه وفي الشكل نالحظ ربة البيت وهي تغطي المنطقة المحروقة ببطانية سميكة لحجب االوكسجين عن النار. ثالثا : تجويع الحريق: يتم تجويع الحريق بالحد من كمية المواد القابلة لالشتعال في موقع الحريق. jôëdg áëaéµe πfé Sh :3-5-4 لغرض معرفة وسائل مكافحة الحريق علينا معرفة انواع المواد المحترقة لكي يتسنى تحديد الطريقة المناسبة لكل نوع من تلك المواد كما مبين في الجدول حيث توضع عالمة ( (للمادة التي تكافح نوع الحريق وعالمة ( ) للمادة التي التصلح للمكافحة. والجدول )1-4( يبين استخدام المادة المناسبة لمكافحة نوع الحريق : اطفاء الحرائق بالتبريد اطفاء الحرائق بالحجب الجدول )4-1( المواد المناسبة الطفاء الحرائق حسب نوعها. CO 2 نوع الحريق الماء الرغوة المسحوق - 1 حرائق المواد الصلبة مثل الخشب والورق. - 2 حرائق المواد السائلة مثل )النفط االبيض والكحول والبنزين( - 3 حرائق المواد الغازية مثل )غاز الطبخ( - 4 حرائق المواد الكهربائية 77
â«ñdg»a jôëdg øe ájébƒdg 4-5-4 يجب مراعاة بعض النقاط المهمة وتالفي االخطاء التي تحدث في البيت لكي تمنع او تقلل حصول الحريق: - 1 ابعاد مصادر النار او الحرارة عن الوقود كوضع النفط في براميل بعيدة عن مصدر الحرارة وابعاد اسطوانات الغاز عن الطباخات بوضعها خارج المطبخ. - 2 االهتمام بصالحية الطباخات والمدافيء وادامتها بأستمرار. - 3 عدم تعبئة المدافيء بالنفط وهي مشتعلة. - 4 إطفاء اجهزة التدفئة عند مغادرة البيت. - 5 إطفاء المدافيء الغازية اذا لوحظ تسرب الغاز منها. - 6 االمتناع عن التدخين في الفراش والتأكد من اطفاء السكائر. - 7 غلق جميع أبواب الغرف عند ترك البيت أو النوم. - 8 عدم تحميل االسالك والتأسيسات الكهربائية أكثر من طاقتها. á«dõæÿg FGô G AÉØWG 5-5-4 إن أفضل طريقة إلطفاء الحريق المنزلي بتغطية النار بهدف حجب األوكسجين بواسطة بطانية منزلية على أن تكون من الصوف الطبيعي ألن االنسجة الصناعية )االكريلك( مواد من مشتقات النفط وستساهم في زيادة الحريق. وهناك بطانية الحريق هي غطاء مصنوع من قماش غير قابل لالشتعال يتم استخدامها إلخماد الحريق وفق نظرية خنق النيران ومنع وصول األوكسجين )الهواء( إليه مما يؤدي إلى إخماد الحريق. يتم استخدام البطانية في إطفاء حرائق السوائل القابلة لالشتعال كالزيوت الدهون الطالء البنزين... وتعتبر بطانية الحريق من طرق اإلطفاء السهلة والتي يكثر استخدامها في الحرائق المنزلية الناتجة عن فرن الغاز أثناء طهي الطعام. 78
»Ø U É ûf 6-5-4-1 على المدرس وبالتنسيق مع االدارة والجهة المعنية في اقرب معمل تعبئة قناني الغاز او المصافي او... تنظيم سفرة علمية ترفيهية لطلبة الصف االول المتوسط ثم تكليف الطلبة بكتابة تقارير عن ذلك )بشكل مجاميع - كل مجموعة من اربعة طالب(. - 2 تكليف مجاميع طالبية بكتابة تقارير علمية عن المادة والطاقة والوقود ومكافأة المتميزين. الحرائق تزهق االرواح وتهدر االموال. 79
اSشئ ة الüØشل الراب 4-4 أ - ما الفرق بين فحم الخشب والفحم الحجري من ناحية: التكون )التصنيع( واالستعمال ب - نعلم حاليا ان )كمية المادة والطاقة في الكون ثابتة( ما معلوماتك عن ذلك 5-4 لو استدعيت للمساعدة في اخماد حريق فما االجراءات التي تتخذها الطفاء الحريق وضح مفصال. 6-4 )الوقاية خير من العالج( فما االجراءات التي تتخذها لمنع حدوث حريق في : أ - البيت ب - المدرسة 7-4 هل فكرت بابعاد حاويات الوقود مسافة كافية عن موقع استخدامها حذرا من حصول طارئ ناقش الموضوع علميا. 8-4 لو خيرت بين الوقود الصلب والوقود الغازي النجاز مهمة معينة فأيهما تختار ولماذا وما عيوب الوقود الذي تركته 9-4 عند مشاهدتك لسيارة تحترق في الشارع بماذا تفكر مباشرة لتقليل الخسائر واخماد الحريق هل تستخدم الماء لالطفاء هنا لماذا 1-4 وضح علميا ما يأتي: أ - الطاقة التي تساعدك على الكتابة مصدرها الشمس. ب - النبات هو المصنع االول لغذائنا. ج - تفضيل الوقود الغاز على الوقود الصلب. د - اضافة رائحة كريهة للغاز المسال المستخدم وقودا. ه - ال يستخدم البانزين في الطباخات التي تستخدم النفط االبيض وقودا. 2-4 اكمل العبارات اآلتية بما يكمل المعنى العلمي: أ - في المكواة تتحول الطاقة... الى طاقة... ب - في الطائرة تتحول الطاقة... المخزونة في... الى طاقة... )فكر جيدا قبل االجابة(. ج - الفحم الحجري هو... والعنصر الرئيس فيه هو... د - ال يطفي الماء حرائق... ه - من مخاطر استخدام فحم الخشب في التدفئة )حين ال ي حر ق جيدا (... 3-4 أ - للوقود الجيد شروط في اختياره.. عددها فقط. ب - يمتاز الوقود السائل عن الصلب بايجابيات معينة. ما رأيك في ذلك 80
الفصل الخامس بعض الصناعات الكيميائية العراقية بعد االنتهاء من درا سة هذا الف صل يكون الطالب قادرا على ان : يتعرف على انواع الصناعات. يذكر انواع السمنت والمواد الداخلة في تصنيعه و يشرح مراحل انتاجه. يشرح صناعة الزجاج يدويا واالمور الواجب مراعاتها عند تشكيل الزجاج و يعرف مكونات الزجاج الملون كل حسب لونه. يعرف بكتريا ام الخل واهميتها في صناعته و يعدد طرائق تحضير الخل وسبب تفضيل احداهما على االخرى. يعلل استخدام نبات القصب والبردي في صناعة الورق. يبين اهمية كل صناعة والتطورات الحاصلة لها. يعرف النفط الخام تكونيه واستخراجه و يعدد طرائق الحفر للحصول على االبار النفطية المنتجة. يعرف عملية التكرير وكيفية الحصول على المنتجات النفطية المختلفة.
5 1 م دمة ان للكيمياء دورا مهما وحيويا في حياتنا. اذ تنتج الكثير مما نحتاجه في حياتنا اليومية بدءا بأكياس حفظ الطعام وأدوات المطبخ والمنسوجات والمواد الطبية والزراعية. بحيث اصبح من الصعب تصور الحياة الحاضرة بمعزل عن هذه المركبات الكيميائية الصناعية. ونظرا لهذه األهمية الصناعية فقد حظيت الكيمياء منذ بداية تاريخها بالدراسة واالهتمام مما أدى الى نشوء وتطور عدد من الصناعات الكيميائية في قطرنا العراقي منها : صناعة الورق والسمنت والسكر والزيوت وصناعة األدوية والعطور والصابون. جميع تلك الصناعات هي من تطبيقات الكيمياء الصناعية في الحياة اليومية. سنتطرق الى بعض تلك الصناعات المهمة ومنها : الùشªنâ Uشناعة 5 2 تعتبر صناعة السمنت من الصناعات االستراتيجية ألنها ترتبط مباشرة بأعمال االنشاء والتعمير ويستخدم السمنت كمادة رابطة من مكونات المونة أو الخرسانة. وهي صناعة بسيطة مقارنة بالصناعات الكبرى حيث انها تعتمد على توفر المواد الخام الالزمة لذلك. يحضر السمنت المستعمل في بالدنا في عدة معامل وغالبا ما يكون مطابقا لمواصفات قياسية و سمي السمنت البورتالندي ( العادي ) نسبة الى مدينة بورتالند في انكلترا. والمواد الخام األولية الالزمة لصناعة السمنت: - 1 الحجر الجيري ( حجر الكلس )Limestone() ) CaCO ( 3-2 الرمل.Sand - 3 الصلصال )الطين(.Clay 82
- 4 أكاسيد الحديد: تستخدم اكاسيد الحديد كعوامل مساعدة للذوبان او االنصهار Agents( )Fluxing وتقليل درجة الحرارة الناتجة عن التفاعالت الكيميائية. ) CaSO 4-5 الجبس : كبريتات الكالسيوم ( يضاف الجبس في المرحلة النهائية لمطاحن السمنت )اثناء الطحن( لتقليل سرعة تصلب السمنت عند استعماله. âæª ùdg áyéæ U á«sé S G πmgôÿg1-2-5 تمر صناعة السمنت في المراحل االساسية االتية : - 1 استخراج المواد الخام. - 2 تكسير المواد الخام. - 3 خلط وتخزين المواد الخام. - 4 طحن المواد الخام. - 5 حرق المواد الخام لتحويلها الى الكلنكر. - 6 طحن الكلنكر )ناتج الحرق( مع اضافة الجبس. - 7 تعبئة السمنت. ومايلي شرح بسيط لكل مرحلة من هذه المراحل - 1 استخراج المواد الخام يتم استخراج الحجر الجيري ( حجر الكلس ) والطين وأكاسيد الحديد من االماكن المجاورة للمصانع عن طريق استخدام معدات وآليات خاصة معدة لهذا الغرض. ويتم تحديد اماكن استخراج المواد الخام حسب النسبة المحددة للتركيب الكيميائي للمواد الخام والتي يحددها المختبر بالمصنع مسبقا. اضافة لذلك يتم توفير خام الجبس )كبريتات الكالسيوم(. - 2 تكسير المواد الخام: تكسر الموادالخام بوساطة كسارات وتكون على انواع منها: استخراج المواد الخام أ - كسارات فكية. ب - كسارات ذات مطارق حديدية. 8
- 3 خلط وتخزين المواد الخام تنقل المواد الخام )حجر جيري + طين( الى مخزن الخلط االولي لغرض تخزينها على شكل هرم بحيث يتم خلطها خلطا جيدا. ويشترط ان تكون نسبة مجموع الكاربونات ما بين )%76 - %77( ونسبة أوكسيد الحديديك تكون ما بين )%1.2 - %2.5( في المواد خلط المواد الخام الخام الداخلة للطاحونة. - 4 طحن المواد الخام تطحن المواد الخام بعد تكسيرها وخلطها خلطا جيدا لتسهيل حرقها. بحيث يتم التفاعل في أقل زمن ممكن هناك نوعان شائعان من الطواحين هي: طواحين أ - طواحين أفقية. ب - طواحين عمودية. - 5 حرق المواد الخام بعد طحن المواد وخلطها خلطا جيدا تحرق في فرن دوار مائل قليال ويسخن الى درجة حرارة اقصاها 1450 C وبعد مرور ساعة واحدة تتم عملية التفاعل بواسطة الحرق فيخرج الخليط من فوهة فرن دوار الخروج على هيئة كتل صغيرة تدعى )الكلنكر(. تركيبها الكيميائي المعدني يتكون من : سليكات والومينات الكالسيوم - 6 طحن الكلنكر والجبس يبرد الكلنكر ويطحن للحصول على مسحوق ناعم جدا ويضاف.CaSO 4 ليساعد على له اثناء الطحن الجبس )كبريتات الكالسيوم( االبطاء في عملية تصلب السمنت. ثم تسحق مرة اخرى سحقا جيدا ومتجانسا. فوهة خروج الكلنكر 8
- 7 وحدة تعبئة السمنت : يعبأ السمنت في أكياس مطابقة للمواصفات القياسية الخاصة بها سعة كل كيس )50kg( كغم. ويبين الشكل )1-5( مخطط لتفاصيل صناعة السمنت. اكياس السمنت ي حمى المزيج في فرن الى درجة 1400 C حجر جيري )كاربونات الكالسيوم( صلصال طاحونة خالطة تمزج المواد االولية اسمنت اضافة كبريتات الكالسيوم ( الجبس ) الشكل ( )1-5 مخطط تفاصيل عملية صناعة السمنت âæª ùdg GƒfG 2-2-5 اهم انواع السمنت يمكن تعدادها كاالتي : - 1 السمنت البورتالندي )العادي(: يستخدم في اعمال االنشاءات بوجه عام. وهناك اصناف مختلفة من هذا النوع مثل السمنت االبيض وسمنت آبار البترول WellCement( )Oil- المستخدم في تبطين آبار البترول. 85
- 2 السمنت سريع التصلب هل تعلم الخرسانة المسلحة )الكونكريت( هي كتلة تهيأ من خليط السمنت والرمل والحصى والماء حيث المادة الفعالة هي السمنت واذا صبت عجينة المزيج على قضبان أو مشبكات حديدية حصلنا على خرسانة مسلحة. وهي مادة صلبة جدا لها قابلية تحمل عالية. يختلف هذا النوع من السمنت عن السمنت العادي في عدة نواحي. حيث يتصف بدرجة نعومة أكبر من السمنت العادي مما يؤدي الى سرعة التصلب وتولد سريع للحرارة. ويستخدم هذا النوع في انشاء الطرق. - 3 السمنت منخفض الحرارة يحتوي على نسبة منخفضة من كبريتات الكالسيوم التي تؤدي الىانخفاض في درجة الحرارة المتولدة في انتاج هذا النوع من السمنت. - 4 السمنت المقاوم لالمالح يتصف بقدرته العالية على مقاومة االمالح بسبب مكوناته ويستخدم في االنشاءات الخرسانية المعرضة لتأثيرات االمالح )خاصة الكبريتات ) يستخدم في المجاري )المنهوالت( وللمختبرات والمعامل التي تتعامل مع المواد الكيميائية. الLõاê Uشناعة 5 3 ال أحد يستغني عن الزجاج في هذا العالم المليء بتقنيات هذه المهنة فهي وسيلة تكاد تغطي نواحي البناء والمعمار والديكور من بناء الجدران وكسوتها للا ثاث األنيق اضافة الى كونه مادة لفن صناعة اإلكسسوارات الحديثة. و يعود تاريخ صناعة الزجاج الى عام 1550 قبل الميالد وقد نشأت هذه الصناعة في اماكن متعددة فظهرت في الصين والعراق بالد وادي الرافدين ومصر بالد وادي النيل وقد ورثتها االجيال عن بعضها جيال بعد جيل حتى هذا العصر حيث مازالت منتجات هذه الحرفة تتمتع بصيت وسمعة جيدة بين مختلف األوساط االجتماعية بالرغم من دخول الصناعات الحديثة في إنتاج هذه المنتجات. ان توافر المواد االولية محليا ورخصها وتوافر اليد العاملة شجع على نشوء صناعة الزجاج في العراق اذ 86
نالت صناعة الزجاج في معمل زجاج الرمادي في )محافظة االنبار( الكثير من االهتمام وظهر ذلك في تحسين نوعية انتاجها وكثرته وسد حاجة السوق المحلية لها. المواد األولية الالزمة لصناعة الزجاج : - 1 الرمل ( السيليكا( وهو المادة االساسية في صناعة الزجاج. - 2 حجر الكلس او الحجر الجيري )الذي معظمه كاربونات الكالسيوم.)CaCO 3-3 كبريتات أو كلوريد الصوديوم. هل تعلم ان الرمل يختلف بالوانه من منطقة الى اخرى حسب نوعية وكمية الشوائب التي يحتويها ( حيث ان االلوان تتدرج من االحمر الغامق الى البرتقالي فاالصفر ثم اللون البني المتدرج ) ولكون اللون االبيض للرمال يمثل النوعية االنقى فيفضل استخدامه كمادة اولية في صناعة الزجاج. - 4 تضاف مواد أخرى بقصد تلوينه أو اكسابه صفة معينة. - 5 زجاج مكسور )متبقي من عمليات سابقة(. êélõdg áyéæ U á«sé S G πmgôÿg 1-3-5 تمر صناعة الزجا ج بالمراحل االساسية االتية : - 1 اعداد الخامات أ - يطحن الرمل جيدا الى مسحوق ناعم ثم يضاف اليه الماء من خالل مشابك سلكية تحجز فيه الرمل الخشن ليعاد طحنه أما الناعم يغسل جيدا بالماء ثم يجفف في اسطوانات معدنية الرمل بالوانه المختلفة تدور وتسخن اثناء دورانها. )CaCO 3 الى مسحوق ناعم. ب - تكسر وتطحن احجار الكلس ( ج - يخلط الرمل الناعم واحجار الكلس ويضاف لهما كبريتات الصوديوم أو كلوريد الصوديوم بكميات قليلة لغرض تحسين الزجاج ولصفاء لونه. د - يضاف زجاج مكسور )يساعد على انخفاض درجة انصهار الخليط ) تخلط جميعها خلطا جيدا وبنسب معينة حسب نوعية الزجاج المطلوب. 87
- 2 عملية الصهر يوضع الخليط في فرن مبطن بالطابوق الحراري ويسخن الى درجة تتراوح بين ( 1400( - 1300 C فيحدث التفاعل ويتصاعد غاز CO 2 باالضافة للهواء. يجب بقاء درجة الحرارة مرتفعة مدة كافية حتى يتم خروج الغاز وتصبح العجينة الزجاجية معدة للتشكيل. ويضاف %10 من حجر الكلس و %15 من كبريتات أو كلوريد الصوديوم لخفض درجة الحرارة الالزمة لصهر الخليط الى 850. C الفرن المستخدم العداد العجينة الزجاجية - 3 عملية التشكيل تنوعت طرائق التشكيل وأصبحت آلية بعد ان كانت يدوية يتم فيها استقبال العجينة بأنبوب )ماسورة( من الحديد أو استقباله بقالب جاهز والنفخ فيه ألخراج الهواء. أن عملية النفخ في كتلة العجين الزجاجي تنتج أشكاال مختلفة من المنتجات الزجاجية كاألباريق والمزهريات وحامل الشموع وعلب الحلوى وصناديق الزينة والقوارير وقطع أخرى.. حيث يحدد الحرفي الشكل والحجم طريقة التشكيل االلية النهائي للقطعة المراد تكوينها ويختار الحقا نوع الزخرفة والنقش على سطحها. 88
- 4 عملية التبريد يترك الزجاج المتشكل ليبرد في الهواء بدرجة حرارته االعتيادية فيبرد الزجاج ويتصلب بوقت قصير لكن الزجاج المتكون يكون سهل التكسير يتأثر بأقل الصدمات أما في التبريد البطيء باستخدام افران التبريد فالناتج اكثر متانة وتحمال للصدمات ولهذا تفضل الطريقة البطيئة للتبريد عن السريعة. ويحتاج الحرفي الذي يعمل في صناعة الزجاج إلى مهارات فنية عالية وتدريب مستمر لفترات طويلة تصل الى ( 4 ) سنوات التقان هذه الصنعة وللعمل والمثابرة في هذه الحرفة وتحمل التعب المضني أمام أفران تعمل في درجات حرارة عالية. أ - عملية النفخ بالماسورة. ب - يحدد الحرفي الشكل المطلوب. أ ب الشكل النهائي للزجاج المصنع 89
êélõdg GƒfCG ºgCG 2-3-5 تصنع أنواع عديدة من الزجاج أهمها : - 1 زجاج الصودا - كلس االكثر شيوعا واستخداما في العالم وهو زجاج سهل التكييف والتشكيل ويكون سهل االنصهار تصنع منه االشكال واالحجام المختلفة من الدوارق والقناني والواح زجاج الشبابيك االعتيادية. ادوات مختبرية زجاجية - 2 زجاج الرصاص هو زجاج له قدرة عالية على كسر الضوء المار فيه لذلك تصنع منه العدسات والمواشير واألواني الثمينة التي تدعى )كريستال( وزجاج الثريات. عدسات مختلفة - 3 زجاج البايركس )البوروسليكات ) يمتاز بأنه ال يتأثر بالتغير المفاجي في درجة الحرارة. لذلك يستعمل لصنع أدوات الطبخ وأنابيب االختبار )بايركس(. ادوات طبخ مصنوعة من زجاج البايركس 90
الياف زجاجية زجاج االمان - 4 االلياف الزجاجية ت صنع عجينة زجاجية خاصة تكبس من خالل ثقوب دقيقة وتسحب على شكل خيوط يمكن غزلها وحياكتها على شكل نسيج تستعمل في انتاج المالبس غير القابلة لالحتراق. كما تستخدم كعازل حراري وتستعمل في بعض الدول في عملية نقل المكالمات الهاتفية والبرامج التلفازية. - 5 زجاج االمان يصنع زجاج األمان با حدى طريقتين وضع طبقة لدائنيه )بالستيكية( رقيقة بين لوحين زجاجيين أو تقوية ألواح الزجاج عن طريق معالجتها بالحرارة. ان زجاج األمان هو )تقليل خطورة الزجاج وجعله يتحطم على شكل أجزاء صغيرة وناعمة غير حادة ومتالصقة دون أن تتناثر في أرجاء مكان الحادث ). ولقد كان الكيميائي الفرنسي إدوار بنيديكتوس أول من صنع زجاج األمان وقد استخدم زجاج األمان في الواجهات الواسعة التجارية وفي مجال واسع في عالم السيارات حيث كانت حوادث السير تحصد الكثير من األرواح بسبب تكسر الزجاج وتحوله الى قطع حادة وجارحة. ƒ ªdG êélõdg 2-3-5 اصبح الزجاج الملون من اكثر المواد عصرية في المباني ويمكن تلوين الزجاج بألوان مختلفة هو نتيجة اضافة بعض المواد الكيميائية اثناء الصهر فعند إضافة الكوبلت نحصل على زجاج أزرق باهت جدا وإذا زيدنا نسبة اإلضافة نحصل على زجاج أزرق داكن ومركبات النحاس تعطي زجاج أزرق مخضرا ومركبات الكروم لونا زجاج ملون أخضر ومركبات الحديد لونا أصفر مخضرا. 91
5 4 Uشناعة الîل يعتبر بلدنا العراق من البلدان المنتجة النواع التمور اذ يبلغ عدد النخيل فيه ما يزيد على ( 30 ) مليون نخلة. لذلك نشأت صناعة الخل الطبيعي من التمور فهناك مشروع للخل الطبيعي في النعمانية يستخدم ألفي طن من التمور سنويا النتاج 6.5 مليون قنينة خل ( حجم 3 لتر ). والخل مادة غذائية )سائلة ) ناتجة 4 من تحول المواد السكرية والنشوية عن طريق التخمر الى حامض الخليك الذي تكون نسبته فيه حوالي ( 4 - %5 ). المواد الالزمة لصناعة الخل هي : - الدبس او التمر مع الماء. QƒªàdÉH É àbóyh AÉ«ª«µdG 1-4-5 ان نسبة البوتاسيوم والمغنيسيوم في التمور العراقية عالية وهي مفيدة صحيا اذ أن - 1 البوتاسيوم يفيد االطفال وخاصة الذين يتأخر نطقهم. - 2 المغنيسيوم يفيد لتهدئة الجهاز العصبي. πÿg áyéæ üd á«sé S G πmgôÿg 2-4-5 النخيل العراقي خل التمر هناك طرائق عديدة لهذه الصناعة منها :- أ - الطريقة البطيئة وهي طريقة قديمة تستعمل في العراق وتتلخص باآلتي : 1 -يوضع الدبس المخفف أو التمر مع الماء في اواني خزفية اوفخارية. - 2 يفضل ان تكون نسبة السكر حوالي ( 10 - %15 ) - 3 يغطى العصير بشاش قماش ويترك لمدة من الزمن ال تقل عن 60-40 يوما. - 4 بسبب احتواء الهواء الجوي على كثير من انواع البكتريا ومنها بكتريا ( ام الخل ) فتبدأ جميع انواع البكتريا بالنمو. 92
- 5 نظرا الرتفاع نسبة السكر تنشط الخمائر لتكوين الكحول الذي يقوم بايقاف نمو باقي االنواع من البكتريا. - 6 وبسبب تراكم من تنشط ( بكتريا حامض الخليك ) وتزداد فعاليتها بوجود الهواء لتكون حامض الخليك. - 7 تصل نسبة حامض الخليك في المحلول الناتج الى ( 4 - %5 (. - 8 هذه الطريقة تكون بطيئة جدا النها مقتصرة على مساحة الجزء المعرض للهواء فقط فتحتاج مدة طويلة. قد تنشأ بعض المشاكل نتيجة استخدام هذه الطريقة منها : CO 2 وماء - 1 تحول حامض الخليك الى غاز ثنائي اوكسيد الكاربون تمرين )1-5( هل يمكن استعمال بعض الفواكه الحلوة مثل العنب او التفاح بدل التمر في صناعة الخل بفعل اكسدة هذا الحامض ببكتريا حامض الخليك نفسها. - 2 نمو انواع من الخمائر الغشائية تنمو على السطح تحول الخل الى مواد اخرى خصوصا عند وجود الخل بنسبة واطئة. - 3 نمو ذبابة الخل على السطح ويمكن منعها ببسترة عصير التمر واضافة ( ام الخل ) بعد تبريد العصير المبستر. - 4 تلوث الخل ببعض المعادن السامة كالنحاس والخارصين لذلك يجب عدم استعمال اواني مصنوعة من هذه المعادن. ب - الطريقة السريعة - 1 نضع مادة مسامية مثل شظايا الخشب في احواض خاصة ثم تغطى بطبقة من بكتريا )ام الخل(. - 2 نسمح لمحلول يحتوي )12 - %15( كحول مجهز بالمواد المغذية الالزمة لنمو البكتريا خالل شظايا الخشب. - 3 تدفع كميات محسوبة من الهواء الدافىء من اسفل الحوض ويرتفع هذا الهواء الى االعلى على شكل فقاعات بعكس السائل النازل. - 4 وجود الهواء والكحول في درجة حرارة تبلغ ( C ) 25 يزيد نشاط بكتريا حامض الخليك وتحول الكحول الى حامض الخليك. - 5 خالل بضع ساعات يتكون محلول يحتوي )8 - %10( من حامض الخليك يخفف بالماء الى تركيز )4 - %5 ) ويستعمل كخل. 9
ولقد أظهرت البحوث ان تناول الخل يوميا يقلل من مستوى السكر في الدم. وللخل الوان اخرى يعتمد على المصدر الذي يستخلص منه. مثال خل التفاح يعتمد على لون التفاح والخل االبيض قد يكون مقطرا من خل الشعير او من محلول الخل الصناعي. ومن الضروري معرفة ان الخل يستخدم كمطهر للفواكه والخضر قبل استعمالها هل تعلم ومطهر لسطح الجلد من الرأس الى القدم. أن الصينيين استخدموا الخل في مكافحة انتشار فيروس مرض السارس ( الذي يسبب االلتهاب التنفسي الحاد ومن اعراضه السعال الجاف وضيق النفس ). يستخدم التفاح بجميع انواعه لصناعة خل التفاح. 9
5 5 Uشناعة الùشμر a«العرا السكر مركب كيميائي صيغته الكيميائية هي ( O ) C H ويعتبر 12 22 11 قصب السكر الذي يزرع في محافظة ميسان والبنجر السكري الذي يزرع في محافظة نينوى والسليمانية من المصادر الرئيسة لصناعة السكر في العراق. المواد االولية الالزمة لصناعة السكر : - 1 قصب السكر أوالبنجر السكري - 2 اوكسيد الكالسيوم CaO( ) CO 2-3 غاز ثنائي اوكسيد الكاربون - 4 فحم حيواني ( يحضر من عظام الحيوانات ) ôµ ùdg áyéæ üd á«sé S G πmgôÿg 1-5-5-1 مرحلة القطع : تؤخذ المواد االولية ( قصب السكر أو البنجر السكري من الحقول الى المعامل حيث تغسل بتيار سريع من الماء لتخليصها من االتربة العالقة بها ) ثم يقطع القصب او البنجر ميكانيكيا الى قطع صغيرة ثم تخلط بكميات كافية من الماء الستخالص السكر منها باكبر كمية ممكنة. - 2 مرحلة العصر : تعصر تلك القطع الستخالص ما تبقى بها من السكر للحصول على محلول السكر المستخلص الذي يدعى القصب والبنجر السكري ( الشربت.) - 3 مرحلة التسخين والاضافة : يسخن محلول السكر )الشربت( مع زيادة من اوكسيد الكالسيوم )CaO( للتخلص من المواد غير المرغوب فيها والزائد من ( CaO ) يتفاعل مع الماء Ca)OH( )ماء الجير ). ( O ) H 2 ليكون هيدروكسيد الكالسيوم 2 : CO 2 يمرر غاز ثنائي اوكسيد الكاربون - 4 مرحلة امرار غاز ) CO 2 في محلول السكر للتخلص من هيدروكسيد الكالسيوم ( للحصول على كاربونات الكالسيوم غير الذائبة ( CaCO ). 3-5 مرحلة الترشيح : يصفى محلول السكر ( الشربت ) من الشوائب بالترشيح للحصول على محلول رائق ملون. 95
- 6 مرحلة القصر : يقصر لون محلول السكر باستخدام ( الفحم الحيواني ) ثم يرشح للحصول على محلول رائق عديم اللون. - 7 مرحلة التسخين النهاي ية : تتم تحت ضغط مخلخل ودرجة حرارة ( C ) 65-60 حيث يتبخر الماء ويزداد تركيز المحلول السكري الى سائل ثخين القوام يشبه ( الشيرة ). يوضع في اسطوانات سريعة الدوران لغرض فصل بلورات السكر الخام عن المحلول. والسكر الخام هو سكر اعتيادي ذو لون اصفر الحتوائه على بعض الشوائب غير المرغوبة. - 8 مرحلة التصفية : يعالج السكر الخام بعدة عمليات لغرض تصفيته وتخليصه من الشوائب ويوضع في اسطوانات سريعة الدوران ويسخن بالهواء الحار. لغرض فصل بلورات السكر النقي ومن ثم تجفيفها كما في الشكل ( 2-5 ). - 9 مرحلة التعبي ة : ينتقل الى خزانات ثم تتم تعبئته في اكياس وبيعه بالشكل المطلوب. تمرين )2-5( لماذا يفضل تبخير المحلول السكري في درجة حرارة واطئة نسبيا وتحت ضغط مخلخل الحظ الشكل ( 1-5 ( الشكل ( 1-5 ) تأثير الحرارة العالية على السكر الشكل ( 2-5 ) مراحل صناعة السكر 96
5 6 Uشناعة الور a«العرا : áeó e 1-6-5 تشتهر المناطق الجنوبية في بلدنا بكثرة االهوار التي ينبت فيها و بشكل طبيعي نبات القصب او البردي وهذه النباتات تحتوي على االلياف السليلوزية وهي المادة االولية االساسية التي تدخل في صناعة الورق. فااللياف السليلوزية تحوي مادة السليلوز والتي. ) C 6 H 10 O 5 ( هي عبارة عن مادة كيميائية صيغتها المواد األولية الالزمة لصناعة الورق : - - 1 االلياف السليلوزية من القصب او البردي في االهوار - 2 هيدروكسيد وكبريتيدالصوديوم - 3 غاز الكلور - 4 مسحوق القاصر - 5 يمكن اضافة كاربونات الباريوم والكالسيوم لزيادة وزن الورقة. البد لنا من معرفة ان قصب االهوار يختلف عن قصب السكر النه ال يحتوي على سكر وينمو بشكل طبيعي. QƒdG áyéæ üd á«sé S G πmgôÿg 2-6-5-1 مرحلة القطع : تقطع المواد السليلوزية الخام ( القصب او البردي ) الى قطع صغيرة تترواح ما بين ( 1.5-2.5 سم ) لتسهيل تشربها بالمواد الكيميائية وسهولة اعداد عجينة الورق تعامل االلياف السليلوزية في النباتات بمواد كيميائية وبطرائق مختلفة لغرض اذابة مادة صمغية رابطة تدعى ( اللكنين ) تربط االلياف السليلوزية مع بعضها. - 2 مرحلة التنظيف : يمرر القصب المقطع على مكائن خاصة لتتنظيفه من االتربة والشوائب العالقة به. - 3 مرحلة الهضم او الطبخ : يطبخ في قدر كبير دوار يدعى ( الهاضمة( القصب المقطع مع هيدروكسيد الصوديوم وكبريتيدالصوديوم تحت ضغط وحرارة عاليين نسبيا وينتج عن عملية الطبخ عجينة سمراء اللون مع سائل ثخين ذي لون يميل الى السواد. نبات القصب او البردي هل تعلم ان اصفرار اوراق الكتابة القديمة يرجع الى ان الورق يحتوي على كميات ضئيلة من الحامض تتفاعل ببطء شديد مع الياف السيليلوز على مدى السنين فيتحول لون الورق الناصع البياض الى االصفرار وضوء الشمس يسرع هذا التفاعل وقد يميل لون الورق الى البني ويصبح سريع التفتت. 97
- 4 مرحلة الغسل : تفصل العجينة عن السائل المائل الى السواد وتغسل جيدا بالماء الحار فتنتج عجينة ذات لون اسمر. - 5 مرحلة القصر : يقصر لون العجينة بوساطة غاز الكلور اوال ثم المسحوق القاصر ثانيا التمام عملية القصر. - 6 مرحلة السحب : هنا يتم سحب العجينة بوساطة مكائن خاصة فتحول الى صفائح الورق في هذه المرحلة يمكن اضافة بعض المواد التي تزيد من جودتها ووزنها. ثم يجفف وتكوى وتقطع حسب الطلب كما في الشكل )3-5(. الشكل ( 3-5 ) مراحل صناعة الورق 98
وال يعتبر السيلوفين المستخدم في حفظ الحلويات وبعض االطعمة ورقا لعدم احتوائه على الياف السليلوز بل يصنع من نفايات القطن. كما ويمكن استخدام الياف سليلوز من مصادر أخرى غير القصب في صناعة الورق مثل الياف نبات القطن وتمتاز بأنها تكسب الورق متانة ونعومة فائقة. ويعتبر هذا النوع من الورق اجود واغلى االنواع لذلك يستعمل في كتابة الوثائق المهمة ويقاوم الطي والتلوث. هل تعلم ان االلياف السليلوزية لالشجارالصنوبريةتستخدم في صناعة الورق ايضا وهذه االلياف تجعل الورق متينا ال يتفكك عندما يضغط او يطوى في ماكنة صنع الورق الحديثة. أ ب أ - تستخدم الياف نبات القطن في صنع ورق عالي الجودة. ب - تستخدم اشجار الصنوبر في صناعة انواع اخرى من الورق. من المعلوم ان الورقة تحترق اذا اضرمت النار فيها ولكن يمكن بطريقة كيميائية ان نعمل ورقة غير قابلة لالحتراق والنشاط العملي التالي يبين طريقة تحضير هذه الورقة. نشاط عملي : عمل ورقة ال تحترق بالنار المواد واالدوات - 1 ورقة كتابة. 2 -اناء يحتوي على محلول الشب ( ملح ). خطوات العمل : - 1 احضر محلول الشب المشبع. - 2 اغمس الورقة في هذا المحلول عدة مرات ثم جففها الى ان تعود الى حالتها العادية. - 3 احرق الورقة والحظ النتيجة. 99
7 5 النØ الîاΩ (Crude Oil) (Petroleum hîh) ΩÉÿG ØædG 1-7-5 هل تعلم ان النفط يمثل أكبر ثروات الوطن العربي الطبيعية كما ان انتاج النفط العربي من أكبر انتاجات النفط في العالم وال يزال أصل النفط موضع اهتمام العلماء والباحثين. ان كلمة بترول تتكون من مقطعين بترو )Petro( وتعني الصخر والمقطع الثاني أ ليوم )Oleum( وتعني الزيت. وبذلك يكون المعنى زيت الصخر والتسمية العالمية والتجارية له هي النفط الخام Oil( )Crude. وهو سائل كثيف زيتي أسود مخضر أو بني داكن حسب مناطق استخراجه ذو رائحة كريهة تتراوح كثافته - 0.8 0.9 غم/ سم 3 ال يمتزج مع الماء بل يطفو عليه وهو مزيج معقد من مركبات عضوية تتكون من عنصري )الكاربون والهيدروجين( بشكل أساسي )مركبات هيدروكاربونية( وللتعرف عليها ال بد من دراسة الكيمياء العضوية التي سنتطرق لها في المراحل الدراسية الالحقة. هناك مركبات أخرى تدخل في تركيبه وهي المركبات الكبريتية واألوكسجينية والنتروجينية والتي تسبب الرائحة غير المقبولة له وتختلف نسبها باختالف مناطق وجوده. كلما زادت كميتها في البترول كان ذا نوعية رديئة وبالعكس حسب منشأ البترول. æjƒµj äéjô f 2-7-5 افترضت سلسلة من النظريات لتوضيح منشأ النفط الخام ومن هذه النظريات : - 1 نظرية النشأة الكونية. - 2 النظرية غير العضوية. - 3 النظرية العضوية الحيوانية. - 4 النظرية العضوية النباتية. - 5 النظرية العضوية الحيوانية النباتية المختلطة. ان النظرية األكثر قبوال هي النظرية العضوية المختلطة التي تبينانالنفطالخامالعراقيتكونمنبقايانباتات وحيواناتمجهرية بحرية عاشت وماتت ثم ترسبت في قاع البحر منذ ماليين السنين وبتأثير الحرارة الباطنية للا رض وضغط طبقاتها تحولت الى قطرات نفطية تخللت الصخور المسامية وتجمعت في جيوب الصخور 100
غير المسامية. فتراكمت وبقيت عائمة فوقها وتعلو هذه الطبقة طبقة غازية الشكل )4-5(. تم اكتشاف آثار عديدة لبعض المتحجرات الحيوانية المجهرية بالقرب من الطبقات النفطية وهذا يؤيد صحة ان النفط الخام العراقي تنطبق عليه النظرية العضوية. الشكل ( 4-5 ) النفط الخام في باطن االرض ΩÉÿG ØædG êgôîà SG 3-7-5 يتم في البداية التنقيب عن مكامن النفط بوساطة االت واجهزة حديثة تعتمد على الموجات الصوتية وتدعى هذه االجهزة ب )زموكراف( وتتم هذه العملية لتحديد اماكن الحفر بدقة. يسمى البحث عن النفط ب)التنقيب( الذي هو عملية البحث عن االماكن التي يتوقع وجود النفط الخام فيها وقد تفشل بعض عمليات التنقيب احيانا المور فنية. ويسمى استخراجه من مكامنه الطبيعية ب ( االستخراج (. يستخرج النفط الخام من باطن االرض بحفر آبار قد تصل الى اعماق مختلفة وبعضها تكون قريبة من سطح االرض وفي هذه الحالة يكون نفطها من النوع الردئ هل تعلم ان االنتاج العالمي من النفط الخام حوالي تقريبا )250000( مليون برميل يوميا ويقدر الخبراء ان هناك ما بين 1.5 بليون الى بليوني برميل من النفط المتبقي في اماكن جوفية يمكن استخراجها في المستقبل. لفقدانه معظم مواده الطيارة الثمينة كما في بعض مناطق كركوك التي يوجد النفط في ابارها على عمق بضعة مئات من االمتار. 101
وقسم آخر من اآلبار النفطية يتجاوز عمقها )300-1800 م( ويكون النفط الخام من النوع الجيد مثال ذلك نفط كركوك وخانقين والرميلة. في كثير من األحيان يتدفق النفط الخام من تلقاء نفسه عند الحفر نتيجة لضغط الغازات التي تصاحبه. هل تعلم ان طريقة الحفر بالدق استعملها الكولونيل دريك عند حفر أول بئر للنفط عام 1859 م. هناك طريقتان لحفر اآلبار. - 1 طريقة الحفر بالدق هي طريقة قديمة توقف استخدامها منذ فترة طويلة تتم بحفر ثقب في األرض بدقها دقا متواصال بأداة ثقيلة حادة الطرف. - 2 طريقة الحفر الرحوي هي طريقة حديثة يتم حمل آلة الحفر وتثبيتها بواسطة برج الحفر كما في الشكل )5-5( وتشق ألة الحفر ( الحفارة ) طريقها اثناء دورانها بحركة طاحنة الى اعماق متزايدة من تحت سطح you االرض للوصول الى موقع النفط الخام والحصول على البئر النفطي. وباستخدام انبوب معدني ينقل النفط الخام الى االعلى ويكون مخلوطا عادة مع كميات من الغاز الطبيعي والماء والرمال هل تعلم كارثة عام 1984 )المكسيك(: انفجار 80 الف برميل من الغاز الطبيعي المسال واشتعال النيران فيها مما تسبب في وفاة 452 شخصا واصابة 4248 آخرين بجراح فضال عن فقد ما ال يقل عن مائة شخص. لذلك يجب التخلص من الشوائب اوال بأجهزة خاصة ثم يحفظ في خزانات كبيرة تمهيدا لفصله. الشكل ( 5-5 ) ألة وبرج الحفر الرحوي 102
ou Gô dg ØædG É üe ºgCG 4-7-5-1 مصفى الدورة في بغداد. - 2 المصافي الشمالية في بيجي والتي تعتبر من أكبر مصافي القطر. - 3 مصفى البصرة. - 4 المصافي الصغيرة في كركوك و القيارة وحديثة. توجد ضمن مصافي الدورة و المصافي الشمالية في بيجي و البصرة مصافي للدهون النتاج مختلف أنواع دهون التزييت وينتج مصفى الدورة الشحوم المختلفة وكذلك الشمع الصلب. á«øædg äééàæÿg Y ƒ üë d ØædG ôjôµj 5-7-5 ينقل النفط الخام الى معامل التكرير) المصافي ) بواسطة خطوط االنابيب أو السفن الصهريجية الضخمة أو ناقالت ضخمة وتستخدم )عملية التكرير( ( التي هي عملية فصل المنتجات الرئيسة للنفط الخام عن بعضها البعض على اساس االختالف بدرجات الغليان باستخدام عملية التقطير التجزيئي ) لفصله الى مزيجات من المنتجات ذات درجات الغليان المتقاربة. هل تعلم ان انتاج النفط يقاس بوحدة البرميل علما ان برميل النفط يعادل 159 لترا. وتنقى هذه المنتجات بمراحل تصنيعية وكيميائية الحقة لفصل نقل النفط المركبات الكبريتية والنتروجينية وغيرها. 10
يمكنك عزيزي الطالب التعرف على أهم المنتجات النفطية باالضافة الى استخداماته المتعددة الموضحة في الشكل )6-5( : زيت الغاز القير ( االسفلت ) ( الديزل ) النفط الخام النفط االبيض ( الكيروسين ) الغاز السائل الكازولين البانزين الشكل ( 6-5 ) اهم المنتجات النفطية 10
ويوضح الشكل )7-5( استخدامات النفط في بعض الصناعات الكيميائية : مبيدات الشكل ( 7-5 ) استخدام النفط في بعض الصناعات 105
اSشئ ة الüØشل الîامùض 1 5. املا الفراغات التالية بما يناسبها : 1. زجاج البوروسليكات ( البايركس ) هو... 2. تستخدم... كعازل حراري او في عمليات نقل المكالمات الهاتفية. 3. يجب ابقاء درجة الحرارة مرتفعة لعجينة الزجاج مدة كافية لكي... 4. قامت صناعة الزجاج في معمل زجاج الرمادي بسبب... 5. الخرسانة او الكونكريت هي... 6. السمنت المقاوم لالمالح يحتوي على... فيتصف بقدره اكبر على مقاومة االمالح. 7. يحتوي السمنت منخفض الحرارة على نسبة منخفضة... 8. هناك نوعان من الطواحين لطحن المواد الخام للسمنت... و... 9. تحرق المواد الخام في صناعة السمنت في فرن دوار يسخن الى درجة... 10. يشترط ان تكون نسبة... و... في المواد الخام الداخلة للطاحونة..11 سميالسمنتالعاديبالسمنت... نسبة الى... 12. يتمالتخلصمنهيدروكسيدالكالسيوم الزائد في عملية صنع السكر بوساطة... 13. لزيادة وزن الورقة تضاف مادة... 14. تستخدم... كمصادر اخرى لصناعة الورق لكونها... 15. في مرحلة الهضم او الطبخ يستخدم قدر كبير يدعى... 16. ترتبط االلياف السليلوزية مع بعضها بوساطة مادة صمغية تدعى... 17. الفحم الحيواني هو... 18. السكر مادة كيميائية صيغتها الكيميائية... 19. من المصادر الرئيسية لصناعة السكر... و... 20. الشربت هو... 21. يعتمد لون الخل على... 22. في الطريقة السريعة لتحضير الخل نضع مادة... في احواض خاصة 23. ممكن استعمال... بدل التمر في صناعة الخل. 24. تكون نسبة حامض الخليك في سائل الخل....2 5 عدد ما يأ تي : 1. انواع الزجاج. 2. انواع السمنت. 3. خطوات انتاج السمنت. 4. نظريات نشوء النفط الخام. 5. اهم مصافي النفط في العراق. 106
8. 5 ما المقصود بعملية التكرير وما هي نواتجها 9. 5 اين يوجد النفط الخام في الطبيعة 10.5 نشاط ال صفي : اعمل بحثا مع زمالئك يبين ماهي نظريات تكوين النفط وكيف فسر نشوء النفط واصله..3 5 علل ما يلي : 1. سبب الوان الزجاج الملون 2. سبب متانة الزجاج المبرد ببطء في افران التبريد 3. اضافة نسبة من حجر الكلس وكبريتات او كلوريد الصوديوم لخليط الزجاج. 4. استخدام الجبس ( كبريتات الكالسيوم )CaSO 4 مع مادة الكلنكر عند الطحن. 5. الرائحة غير المقبولة لبعض انواع النفط الخام. 6. يكون هنالك نفط ردىء وآخر جيد. 7. استخدام نبات القصب والبردي في صناعة الورق. 8. معاملة االلياف السليلوزية بمواد كيميائية خاصة. 9. استخدام غاز الكلور في صناعة الورق. 10. استخدام حرارة واطئة وضغط مخلخل في صناعة السكر. CO 2 في صناعة السكر. 11. امرار غاز.4 5 اختر االنسب ما بين االقواس: 1. ان اجود انواع الرمل الصالح لالستعمال في صناعة الزجاج هو الرمل ( االبيض االسود البني ) 2. تدعى عملية فصل المكونات الرئيسة للنفط الخام عن بعضها بعملية ( عزل تكرير تنقية ) 5. 5 ماهي مادة الكلنكر 6. 5 ما اصل كلمة بترول Petroleum 7. 5 ما هو الدليل ان منشأ النفط العراقي 107 حيواني
ارTشادات بيئية / من قبل وزارة البيئة بيئة نظيفة تعني حياة افضل. عندما تكون للبيئة اولوية... البيئة تدوم الماء شريان الحياة فحافظ عليه من التلوث. حماية البيئة مسؤولية الجميع فلنعمل لحمايتها. البيئة ملك لك والجيالك القادمة فحافظ عليها من التلوث. بالتشجير تصبح بيئتك ابهى. لنعمل من اجل بيئة افضل ووطن اجمل. إن اقتلعت شجرة او نبتة مضطرا فازرع غيرها. من اجل بيئة اجمل ازرع وال تقطع. حافظ على بيئتك لتنعم بحياة افضل. بيئة االنسان مرآة لوعيه. بيئتك كطفلك كلما حافظت عليه ازداد بهاءا لنعمل معا... من اجل عراق خال من التلوث. يد بيد من اجل وطن اجمل. بيئتك حياتك... فساهم من اجل جعلها مشرقة. البيئة السليمة تبدأ بك. من اجل الحياة على االرض... انقذوا انهارها. البيئة بيتنا الكبير... فلنعمل على جعله صحيا ونظيفا. الى ابي وامي... ساهما في حماية البيئة لتضمنا لي مستقبل افضل. 108
الفصل السادس الكيمياء في حياتنا اليومية بعد االنتهاء من درا سة هذا الف صل يكون الطالب قادرا على ان : يتعرف على بيئة خالية من الجراثيم والمكرو بات. يعدد بعض انواع الحبر. يبين كيفية التخلص من انواع البقع. يصنف انواع الجلود المستعملة. يوضح كيفية دباغة الجلود. يبين اهمية الحليب ومشتقاته.
6 1 م دمة قبل الحديث عن المطهرات والمعقمات ال بد ان نعلم ان الماء المعقم الصالح للشرب يعتبر من افضل المواد المعقمة والمطهرة حيث به نغسل اجسامنا ومالبسنا والمواد التي نأكلها حتى تكون مفيدة وغير مضرة بأجسامنا ولهذا السبب البد لنا أن نفكر اوال ان تكون هذه المياه خالية من البكترياالمضرة ولعمل هذا يمكن استعمال عدد من المواد الكيميائية لتعقيم المياه وقتل الجراثيم والبكتريا بشرط ان تكون هذه المواد بكميات قليلة وال تؤثر على طعم ورائحة هذه المياه. وفي بعض االحيان يستعمل االوزون واالشعة فوق البنفسجية لتعقيم المياه. اما في االماكن التي ال تتوفر ما م راعاله يمكن غلي الماء لفترة قصيرة قبل استعماله وبهذه الطريقة ايضا يمكن التخلص من البكتريا المضرة. ان مقياس التعقيم الجيد لمياه الشرب هو التخلص من البكتريا الموجودة الى اقل درجة ممكنة. 6 2 الªع ªات والª رات لقد استعمل االنسان ومن اقدم العصور طريقة التمليح والتجفيف في حفظ االطعمة اما في الوقت الحاضر فأن عملية التعقيم والتطهير للا طعمة واماكن السكن وما نستعمله من ادوات. فيتم فيها استخدام مواد كيميائية واجهزة فيزيائية. ومن الطرق الفيزيائية استخدام األشعة التي يمكن ان تقتل المكروبات وتقسم الى: - 1 اشعة مرتفعة الطاقة الناتجة عن التأين )االشعة التأينية( ومن امثلتها االشعة السينية rays( x(. - - 2 أشعة منخفضة الطاقة التي ال تسبب التأين)األشعة الالتأينية( ومن امثلتها األشعة فوق البنفسجية )UV( الموجودة في ضوء الشمس الذي يلعب دورا مهما في القضاء على مكروبات البيئة. تستعمل االشعة فوق البنفسجية ألنقاص عدد المكروبات في الهواء والماء وهناك أجهزة لهذا الغرض متوفرة في األسواق تستعمل في المستشفيات والصناعات الغذائية والدوائية والمختبرات. ان لهذه األشعة أضرارا جانبية على األنسان والحيوان لذلك يجب عدم التعرض المباشر لها وخصوصا العين. 110
اما المواد الكيميائية التي تستعمل للقضاء على األحياء المجهرية فيطلق عليها بالمعقمات )Disinfectants( وعلى العملية نفسها بالتعقيم )Disinfection( والتعقيم عملية عامة ال تقتصر في القضاء على األحياء المجهرية فحسب وانما تمنع نموها وفعاليتها والمواد التي تمنع نمو وفعالية االحياء المجهرية تسمى بالمطهرات (.)Antiseptices ان الفصل بين المعقمات والمطهرات متعذر وذلك ألن بعض المعقمات عند استخدامها بتراكيز معينة تعمل عمل المطهرات لذلك فان نوع المادة وتركيزها هو الذي يحدد عملها كمعقم أو مطهر. ان العوامل التي يجب ان تؤخذ بنظر االعتبار عند اختيار أو استعمال مادة معينة كمعقم هي : - 1 تركيز وطبيعة المادة المعقمة : تختلف المواد المعقمة في درجة تأثيرها على االحياء المجهرية فمنها ما يحمل درجة تأثير قوية ومنها يحمل درجة تأثير ضعيفة ويجدر بنا ان نذكر ان استخدام محاليل مخففة جدا في بعض المعقمات يساعد على تناقص األحياء المجهرية. - 2 الزمن : ان القضاء على األحياء المجهرية بوساطة المعقم يحتاج الى زمن معين والمدة الالزمة للقضاء على األحياء المجهرية تعتمد على نوع وتركيز المعقم. - 3 درجة الحرارة : من المعروف ان سرعة معظم التفاعالت الكيميائية تزداد بأزدياد درجة الحرارة وقد وجد ان تأثير المعقمات في القضاء على االحياء المجهرية يزداد برفع درجة الحرارة علما ان درجات الحرارة العالية لوحدها تستطيع القضاء على األحياء المجهرية. - 4 تركيز وطبيعة األحياء المجهرية : ان تركيز األحياء المجهرية هو عددها في السنتمتر المكعب من محلول يحتويها. ان هذه األحياء تختلف في درجة مقاومتها للمعقمات وتعتمد هذه المقاومة على نوعها وعمرها وتركيبها. فالبكتريا التي تولد سبورات مثال لها مقاومة اكبر من البكتريا التي ال تولد سبورات اضف الى ذلك ان بعض البكتريا انواعا لها القابلية على مقاومة المعقمات. مطهرات 111
- 5 طبيعة الوسط : لحموضة الوسط تأثير في عمل المعقم فللكلور تأثير قوي في المحاليل القاعدية بينما يقل هذا التأثير عندما تزداد حموضة الوسط كما ان وجود بعض األمالح في الوسط يؤثر في عمل المعقم فوجود ملح الطعام بتركيز معين في الوسط يزيد من قدرة الفينول في القضاء على البكتريا ويعود ذلك الى ان ملح الطعام يقلل من ذوبان الفينول)فينيك اسد )حامض الفينيك( الذي يستخدم في المستشفيات( في الماء ويزيد من ذوبانه في منظفات بروتوبالزم البكتريا ويسبب هالكها. 3 6 الªن Øات Detergents هي تلك المواد المصنعة كيميائيا التي تنحل جيدا في الماء حتى لو كان عسرا مما يزيد من القوة التنظيفية للوسط الذي تنحل فيه ويمكن استخدام هذه المنظفات وفق الشروط المذكورة في العلبة لتنظيف المنزل بحيث يشعر سكانه ببيئة صحية وشيقة. كما يمكن استبدال المواد المبخرة )السبري الصناعي المضاد للبيئة الطبيعية( التي تستخدم في تلطيف جو المنزل بنباتات ماصة للروائح الكريهة كنبات شجرة اللبالب. كذلك اشجار التين التي سبري لتلطيف الجو ثبت انها تقوم بعملية تنقية الهواء الملوث. يمكن كذلك غسل بعض األماكن الملوثة والتي تلتصق بها بعض المواد واألوساخ في اجزاء المطبخ أو على مواسير وصنابير المياه في الحمام وعلى المغسلة بواسطة الماء والخل عن طريق الغسل والشطف. ان مواد التطهير المصنعة غالبا ما تحتوي على مواد كيميائية مؤذية للجهاز التنفسي لدى األنسان مسببه له الحساسية الجلدية لذا يمكن االستعاضة عنها بمواد طبيعية تلعب الدور نفسه. وفي كل حالة تتم معالجة المكان المراد تطهيره بهذا المحلول ثم التنظيف بالخل ينظف بالماء الصافي بوساطة ليف ناعم أو قطعة اسفنج وبالنسبة الى المرافق الصحية وادوات الحمام يستعمل الخل مع الماء الساخن لكن بزيادة نسبة الخل. 112
6 4 الà وç بالªن Øات والª رات ال يخلو بيت تقريبا من المنظفات والمطهرات ونتيجة لعدم التخزين الجيد لهذه المواد أو وضعها قرب متناول ايدي األطفال كذلك اعادة استخدام العبوات الفارغة لهذه المواد الكيميائية من قبل البعض في حفظ مياه الشرب فتحدث حاالت تسمم. ولتجنب اي حادث تسمم بهذه المواد يجب اتباع اآلتي: - 1 التخلص من العبوات فور انتهاء محتوياتها وعدم اعادة استعمالها في أية اغراض اخرى نهائيا. - 2 يجب عدم احراق هذه العبوات ألنها قد تسبب التسمم بأبخرتها. - 3 تخزين جميع العبوات للمواد الكيميائية بعيدا عن متناول األطفال. - 4 التقليل من استخدام المنظفات وشطف االواني جيدا عند غسلها كذلك عند بداية استعمالها وللتأكد من عدم بقاء متبقيات من المنظفات على األواني ننصح بأستخدام بقايا الليمون أو النارنج في عملية التنظيف. - 5 االمتناع عن استخدام مادة هيبوكلوريت الصوديوم )يسمى في بيوتنا بالقاصر( المضاف اليها الصبغات فهي مضرة بالصحة وتسبب سرطان الجلد ويرجع ذلك الى وجود مادة الكلور التي تعتبر من المواد المسرطنة. االستخدام السليم للمعقمات 11
6 5 الع ور قنينة عطر عزيزي الطالب عندما تشاهد االشجار واألزهار في الحدائق والمتنزهات هل شممت رائحتها... وهل ميزت تباين العطور المنبعثة من الفاكهة والخضروات مثل رائحة البرتقال ورائحة التفاح ورائحة الخيار ورائحة حبة الهيل. من ذلك نجد ان العطور لها انواع كثيرة ومتعددة المصادر منها العطور النباتية كما م ر في اعاله ومنها الحيوانية مثل )المسك والعنبر( كذلك توجد العطور الصناعية وهي من ارخص انواع العطور وغير مفضلة ألن مصادرها غير طبيعية. كثيرا ما تستخدم العطور في المناسبات األجتماعية المتنوعة كحفالت األعراس كذلك في المحافل الدينية. كما ان للعطور تطبيقات عالجية نفسية وبدنية اتبعها االنسان منذ اآلف السنين وكان ذلك واضحا في الحضارات القديمة مثل الحضارة الصينية والمصرية والعراقية البابلية واآلشورية. يرجع مفعولها العالجي الى قدرة الزيوت العطرية الطيارة على النفاذ بدرجة فائقة خالل طبقات الجلد نظرا لحجم جزيئاتها فتساهم في عالج الصداع واضطرابات الهضم وارتفاع ضغط الدم وغيرها باالضافة لما تختص به اغلب هذه الزيوت من مفعول مطهر فعلى سبيل المثال ان استنشاق شذى الياسمين أو الليمون يؤدي الى زيادة التركيز وان الزيت العطري من )زهرة البابونك( مضاد للا لتهابات وزيت القرنفل مضاد للمكروبات. ان رائحة بعض الزيوت الطيارة تؤثر على نقاط معينة في المخ تؤدي الى ان االنسان يشعر بالسعادة واالسترخاء. من أشهر الزيوت العطرية المستخلصة والمستعملة في صناعة العطور هي )الياسمين الورد. الريحان البابونك زيت البرتقال أو النارنج والليمون النعناع الكافور حبة الحلوة القرنفل زيت الدارسين(. هناك عدة طرائق في استخالص الزيوت منها الطريقة القديمة وهي طريقة التبخير باستخدام جهاز التقطير )المسمى بجهاز األمبيق( الذي كان سابقا يستخدم في البيوت للحصول على ماء الورد كذلك كانت تستخدم طريقة اخرى هي طريقة العصر اما الطرائق الحديثة فأهمها هي: 11
- 1 االستخالص بمذيب طيار. - 2 االستخالص بالشحوم الباردة. - 3 االستخالص بالشحوم الساخنة. ان هذه الزيوت الطيارة ما هي اال مركبات كيميائية عضوية تدعى باالسترات )esters( ولكل استر رائحة معينة وقد تتشابه روائح بعض االزهار لذلك تم تحضير بعض العطور صناعيا والمشابهة لعطور ازهار طبيعية. كما ان أهم وأثمن المواد العطرية الطبيعية هي االفرازات الحيوانية منها المسك المستخرج من الغزالن المعروفة بغزالن المسك التي تعيش في جبال الهماليا كذلك العنبر المستخرج من حوت العنبر الذي يعيش في بحر العرب والخليج العربي. وهنا يجب ان نشير الى اننا ال نستطيع وصف الرائحة اوتحديد جودتها بالكالم لذا توصف عادة نسبة الى مصدرها او نسبة الى احد مكوناتها كقولنا رائحة البرتقال او رائحة القرنفل او رائحة البنفسج او رائحة الهيل. فالعطور ال تذوب غالبا بالماء لذلك يمكن اذابتها باستعمال المستحلبات مثل الصابون او كبريتات زيت الخروع والكحول والكليسيرين وتستخدم العطور ايضا في مستحضرات التجميل في مرحلة ال تتعرض فيها للحرارة عند الخلط أو صنع مواد التجميل خوفا عليها من التجزأة او فقدان بعض مكوناتها. نباتات نحصل منها على الزيوت العطرية. 115
6 6 الëبر لقد اختص العرب منذ اقدم العصور في صناعة انواع من الحبر المستخدم في الكتابة وفي الوان مختلفة لذا سمي بالحبر العربي حيث كان يستخدم في الكتابة وخط اآليات القرآنية واالحاديث النبوية الشريفة ويبقى لونها ثابتا ولم يتغير بمرور الزمن. وللحبر في الوقت الحاضر الوان عديدة وهناك نوع آخر من الحبر يعرف بالحبر السري حيث ان الكتابة تبقى مخفية وال تظهر اال بعد التسخين او مسح الورقة بمواد كيميائية وقد سمي هذا الحبر بالحبر غير المنظور ( محلول من كلوريد الكوبالتوز وهي مادة حمراء وردية فاتحة عندما تحتوي على ماء التبلور واذا فقدت ماء تبلورها تتحول الى كلوريد الكوبالتوز األزرق ) فأذا كتب بمحلول الحبر مخفف لكلوريد الكوبالتوز المائي على ورقة التكاد تظهر الكتابة عليها ولكن اذا سخنت الورقة على لهب ظهرت الكتابة واضحة نتيجة للتغير الذي ذكرناه اعاله وعندما نأخذ ماء التبلور تختفي الكتابة من جديد وهناك انواع مختلفة من الحبر السري تختلف بااللوان وبالمواد الكيميائية التي تصنع منها. 6 7 ازالة الب قبل الخوض في هذا الموضوع يجب مراعاة االمور التالية : - 1 معرفة نوع البقعة لكي نعاملها بما يالئمها من المزيالت ثم غسلها بالماء والصابون بعد معاملتها بالمزيالت. - 2 استخدام المادة المزيلة بأسرع وقت ممكن لكي ال تتسرب الى االلياف وعندئذ تستحيل ازالتها في بعض الحاالت وعليه فأن البقعة كلما كانت حديثة سهلت ازالتها. البقع على االقمشة - 3 اذا كانت البقع على االقمشة يجب ان توضع تحت مكان البقعة قطعة من ورق النشاف او القطن او قماش ( وخاصة اذا كانت البقعة دهنية ) قبل معاملتها بالسائل المزيل. 116
- 4 اذا كانت االقمشة من النوع الرقيق فأنها تكون سهلة التلف ولتجنب ذلك يفضل معاملتها بمحاليل مخففة مع تكرار العمل عدة مرات. أ - ازالة بقعة اليود تعامل بقع اليود بمحلول الهايبوكلوريت الكالسيوم. ب- ازالة بقعة النيكوتين اذا كانت البقعة على المالبس او على انامل المدخنين تزال بترطيب البقعة او االنامل بمحلول برمنكنات البوتاسيوم ثم تترك لتجف تعامل بعد الجفاف بمحلول القاصر. ج - ازالة بقع القطران والقار - 1 اذا كانت البقعة حديثة تعامل بالبنزين او التربنتين. - 2 اذا كانت البقعة قديمة تدلك بالزبدة ثم بالبنزين او التربنتين د - ازالة بقع الدم اذا كانت البقعة حديثة فتزال بالماء البارد او بمحلول بيروكسيد الهيدروجين اما اذا كانت قديمة فترطب اوال بالماء الدافي ثم تعامل بحامض الخليك المخفف. ه -ازالة بقع الشيكوالتا او القهوة او الكاكاو تعامل اوال بالبنزين ثم بالماء الحار والصابون واخيرا بمحلول بيروكسيد الهيدروجين المحتوي على قليل من االمونيا. و - ازالة بقع عصير الفواكه تزال بقعة عصير الفواكه اوال بترطيبها بمحلول حامض الخليك وترترات الصوديوم)الليمندوزي( المستخدم في بيوتنا ثم تعامل بمحلول بيروكسيد الهيدروجين وتغسل بالماء ز - ازالة بقع الكلوروفيل )المادة الخضراء في النبات( تزال بقع الكلوروفيل الخضراء بغسلها بالكحول أو االيثر فا ذا بق ي لها اثر - وهذا نادر جدا - فأنها تعامل بمحلول الترتريك وامالحه ومحلول بيروكسيد الهيدروجين. 117
ح - ازالة بقع المواد الدهنية مثل الشحوم و الحليب والشمع تعامل البقعة اوال بالتربنتين ثم بالبنزين او االيثر وتغسل بالصابون والماء الساخن المحتوي على قليل من االمونيا ط - ازالة بقع البرمنكنات تعامل اما بحامض الهيدروكلوريك المخفف ثم بمحلول بيروكسيد الهيدروجين. ي - ازالة آثار الحرق البسيط اذا كان اثر الحرق بسيطا )اي اصفر فاتح( فيزال بمحلول بيروكسيد الهيدروجين 6 8 دباZة الé ود ان اصل اكتشاف المواد الدابغة يرجع الى انه عندما خرج االنسان االول من الكهوف وبنى االكواخ من جذوع الشجر واوراقها الحظ تأثير بعض االوراق المبتلة وجذوع االشجار في الجلود الحيوانية ومن هنا بدأت الدباغة النباتية وتدل الحفريات التي جرت في شمال المانيا على ان المدنيات التي يرجع تاريخها الى عشرة االف سنة قبل الميالد تدل على وجود الجلود والدباغة في ذلك الوقت ونستنتج من هذا ان االنسان زاول فن دباغة الجلود قبل نحو )12( ألف سنة. وقد وجدت ادوات مصنوعة من الجلود في قبور المصريين القدماء يدل ذلك على انهم كانوا متفوقين في دباغة الجلود ويصح حقيبة من الجلد الحال مع االغريق والرومان الذين استعملوا في الدباغة الصنوبر وقشور الرمان كمواد دابغة ويعزى للصينيين استعمال الدخان في دباغة الجلود. أهم الخطوات التي تجري على الجلود قبل الدباغة - 1 تنقيع الجلود بالماء ألزالة األوساخ وكمية الملح الزائدة التي وضعت على الجلود بعد عملية الجزر. - 2 ازالة الشعر والبشرة بغمر الجلود في محلول قاعدي من ماء الجير وكبريتيد الصوديوم. 118
- 3 تشحيم الجلود باستعمال مزيج من الزيت الحيواني او زيت السمك وامراره بين عجالت دوارة ألعطائه الصالبة والمتانة الالزمتين. - 4 تجفيفها بطريقة صحيحة ألن التجفيف المغلوط يؤدي الى تلف الجلد. ázéhó d á ù«fôdg FGô dg 1-7-6-1 الدباغة النباتية تتم في احواض كبيرة مملوءة بمحاليل الدباغة والتي تحضر من الماء ومادة الثانين والثانين ( مادة م رة يمكن الحصول عليها من بعض النباتات مثل اشجار البلوط او اشجار الشوكران واشجار السنديان ) وهذا يزيد من قوة وتركيز محلول الدباغة تبعا للوقت الذي تترك فيه الجلود وعادة ما يبدأ تركيز محاليل الدباغة عند حوالي %5 ويزداد الى ان تصل الى %25 وعند اتمام عملية الدباغة التي تستغرق من - 1 3 شهر )ولكن الجلود السميكة قد تتطلب دباغتها سنة كاملة( يكون اهم ما تتميز به الجلود المدبوغة بأسلوب الدباغة النباتية بصالبتها ومقاومتها العالية للماء و مقاومتها اكثر دباغة وتلوين الجلود للبلل. - 2 الدباغة بالكروم هناك طريقة اخرى تستخدم فيها مركبات عنصر الكروم مع مواد كيميائية اخرى للحصول على الجلود الخفيفة المستعملة في صناعة وجوه االحذية والقفازات وبعض المالبس الجلدية. ان طرائق الدباغة التي مرت اعاله تطلق غازات ذوات رائحة كريهة ال يتحملها اال العاملون في هذه الصناعة. - 3 الدباغة الحديثة للجلود ان هذه الطريقة تقلل من التلوث البيئي الناتج عن تقنيات الدباغة الكيميائية بحوالي النصف وتتمثل التقنية الحديثة التي طورها الباحثون باستبدال المحاليل الكيميائية التي تستخدم في عملية التنعيم باالنزيمات البيولوجية )وهي مركبات تفرز في جسم الكائن الحي( حيث يتم نزع المزيج البروتيني والكربوهيدراتي من الجلد 119
وقد اشار العلماء الى ان دباغة الجلود باالنزيمات تقلل نسبة التلوث البيئي الى النصف وتقلل كمية الفضالت الصلبة الناتجة عن عملية ازالة الشعر وفصل االلياف بحوالي %95. 6 9 الë يÖ ومûشà اJ هل تعلم ان الجلد الطبيعي افضل بكثير من الجلد الصناعي فهو قوي وصحي وفي متناول أيدينا ونعلم جميعنا ان االنسان اول ما كتب على جريد النخل وجلود الحيوانات وتبادل الملوك واالمراء الرسائل والمخاطبات والمكاتبات باستخدام الجلود الرقيقة اضافة الى مصنوعات جلدية اخرى كاالحذية واالحزمة والمالبس وغيرها. الحليب سائل تفرزه الغدد اللبنية في اناث الحيوانات الثدية كغذاء لصغارها. وهو ذو قيمة غذائية لالنسان اذ توجد فيه جميع العناصر الغذائية التي تلزم الجسم النامي بنسب صحيحة وبشكل شهي سهل الهضم فهو يحتوي على البروتين الالزم النتاج اللحم والعضالت وعلى السكر والدهن النتاج الحرارة والقوة والنشاط وعلى االمالح المعدنية لتكوين العظام واالسنان وعلى الفيتامينات الضرورية للحياة. فهو غذاء جيد للناقهين واالطفال يعوض المفقود ويبني الجسم واالنسجة لذلك هو آية من آيات الله سبحانه وتعالى في هذا الكون. وقد اكد العلم الحديث ان لبن البقر يغذي البدن ويخصبه وانه من افضل االلبان فائدة لالنسان وقد اثبت الباحثون حديثا ان شرب نصف لتر من الحليب يوميا قد يحمي الرجال من داء السكري وامراض القلب. علما ان حليب االم هو االفضل لالطفال الرضع يغذيهم ويجنبهم االمراض ويمنحهم المناعة الطبيعية. Ö«G Ö«côJ 1-9-6 الحليب ومشتقاته يتكون الحليب من الماء والدهن وسكر الحليب )الالكتوز( والبروتينات واالمالح المعدنية ومواد نتروجينية غير بروتينية مثل الحوامض االمينية وحوامض عضوية وغازات ذاتية ومواد ملونة مثل الفيتامينات واالنزيمات وخاليا مختلفة ويختلف تركيب حليب الحيواناتبعضهاعنالبعضاالخرمنحيثنسبالموادالموجودةفيه. 120
áeé dg Ö«G UGƒN 2-9-6 الحليب سائل ابيض مشوب باصفرار خفيف في حالة حليب البقر وبزرقة خفيفة في حالة حليب الجاموس ودرجة غليان الحليب اعلى بقليل من درجة غليان الماء اذا ترك الحليب معرضا للهواء الجوي تغير طعمه ورائحته وازدادت حموضته تدريجيا ويتجبن الحليب بفعل الخميرة. Ö«G á«ø üj 3-9-6 المقصود بتصفية الحليب تخليصه من المواد العالقة اثناء عملية الحلب كاالوساخ واالتربة الموجودة لذلك يجب تصفيته فورا بمجرد وصوله المعمل وهناك طرق واجهزة مختلفة لتصفية الحليب منها استعمال المرشحات واذا لم تتوفر يمكن تصفيته بقماش او شاش. Ö«G ßØM FGôW 4-9-6-1 تبريد الحليب: تستعمل هذه الطريقة في المنزل او المعمل والغرض منها منع نمو وتكاثر البكتريا ألن التبريد يعيق نشاطها واليبيدها - 2 البسترة : وهي تسخين الحليب الى درجة حرارة )72-63( درجة خواص الحليب سيليزية لقتل جميع المكروبات والتي تسبب االمراض وفي هذه الدرجة ال يحدث تغير في خواص الحليب الطبيعية او الكيميائية ثم يتم تبريده مباشرة الى درجة 10 درجة سيليزية. - 3 االغالء: عملية اغالء الحليب طريقة فعاله للقضاء على جميع المكروبات المرضية إال ان طريقة االغالء تؤثر في قيمته الغذائية وتتلف فيتاميناته. - 4 التكثيف: هي عملية التخلص من ثلثي ماء الحليب بأجهزة خاصة حيث يسخن الحليب الى 62 درجة سيليزية تحت ضغط اوطأ من الضغط الجوي ثم يوضع في علب خاصة وتسد باحكام. 121
- 5 التجفيف: هو طرد جميع الماء الموجود في الحليب بالتسخين تحت ضغط واطي جدا الى ان يتحول الى مسحوق وقد تضاف اليه بعض الفيتامينات ويباع في علب مغلقة باحكام. Ö«G äé à ûe 5-9-6-1 اللبن: وهو من المنتجات المستخرجة من الحليب الكامل او حليب الفرز )الذي ي فرز منه مادة الدهن( او االثنين معا مضافا إليه كمية من البادئ )الخثرة( المحتوية على بكتريا حامض الالكتيك وعلى نسبة معينة من حامض الالكتيك نفسه. - 2 القشطة )القيمر( : اذا ترك الحليب الطازج مدة من الزمن دون تحريك تبدأ حبيبات الدهن بالتحرك الى السطح مكونة طبقة سطحية من الحليب الذي يحتوي على نسبة عالية من الدهن وهذه الطبقة الغنية بالدهن هي القشطة. فالقشطة اذن هي حليب تركزت فيه نسبة الدهن وقد تبين ان القشطة تحتوي على جميع مركبات الحليب اال ان نسبة الدهن تزيد كثيرا عنها في الحليب بينما تنخفض فيها نسبة الماء والمواد الصلبة غير الدهنية. - 3 الجبن : يحتوي الحليب الذي هو االصل في صناعة الجبن على الدهن واالمالح المعدنية والبروتينات والسكر وكمية من جميع الفيتامينات اما الجبن فيحتوي على جميع هذه المواد عدا السكر فانه يكون مع المصل )الشرش( فاذا ما استثنينا السكر امكن اعتبار الجبن صورة مركزة جدا للحليب. فالجبن يصنع من الحليب الكامل او حليب الفرز او القشطة وتختلف طريقة صناعة الجبن باختالف الصنف المراد عمله اي جبن جاف او طري او نصف طري. 122
- 4 الزبدة : هي دهن الحليب المتجمع على شكل كتلة متماسكة متجانسة وتختلف صناعة الزبدة عن صناعة الجبن تمام االختالف فصناعة الجبن عملية كيميائية حيوية في الوقت نفسه اما عملية صناعة الزبدة فعملية آلية محضة تتلخص في تجمع والتصاق حبيبات الدهن بعضها ببعض بأحكام بحيث تنفصل عن باقي المركبات األخرى. 12
اSشئ ة الüØشل الùشادSض 1.6 عرف ما يأتي : - 1 المعقم. - 2 المطهر. - 3 الخميرة. - 4 الزبدة. 2.6 ماالغاية من استعمال المعقمات والمطهرات 3.6 كيف تؤثر المعقمات في االحياء المجهرية مع اعطاء امثلة لذلك. 4.6 اكمل الفراغات االتية بما يناسبها: أ - من الطرائق الفيزيائية لقتل المكروبات استخدام اشعة مرتفعة الطاقة هي... واشعة منخفضة الطاقة هي... ب - الموادالكيميائية التي تستخدم للقضاء على االحياء المجهرية يطلق عليها بال... اما المواد غير القادرة على القضاء على االحياء المجهرية ولكنها تمنع نموها وفعاليتها تدعى... ج - من اهم المواد العطرية الطبيعية من االفرازات الحيوانية هي... و... د - من المعقمات المستعملة... و... و... 5.6 عدد العوامل التي يجب ان تؤخذ بنظر االعتبار عند اختيار او استعمال مادة معينة كمعقم. 6.6 ما هي الخطوات التي يمكن من خاللها تجنب حوادث التسمم بالمنظفات او المطهرات 7.6 ما اشهر الزيوت العطرية المستحصلة والمستعملة في صناعة العطور 8.6 ما اهم الطرق القديمة والحديثة الستخالص الزيوت العطرية. 9.6 كيف تتم ازالة البقع االتية: أ - بقعة اليود. ب - بقعة القطران والقار. ج - بقعة البرمنكنات. 10.6 اختر من بين االقواس ما يناسب التعابير االتية: أ - البقعة التي تزال بمعاملتها بمحلول القاصر هي ( بقعة اليود البرمنكنات القهوة(. ب - العطور الحيوانية تستخرج من )االبقار الحيتان النعاج(. 11.6 ما الخطوات التي تجري على الجلود قبل الدباغة 12.6 ما ذا نقصد بالدباغة النباتية 13.6 ماالطريقة الحديثة في دباغة الجلود 14.6 ما هي اهم طرائق حفظ الحليب 15.6 مم يتركب الحليب وما قيمته الغذائية 12
المصطلحات العلمية االشعة السينية خليط Mixture X-Ray الكلوروفيل ذرة Atom Chlorophyll اوكسيد رمل Sand Oxide الكترون رمز Symbol Electron الجدول الدوري سائل Liquid Periodic table العدد الذري سمنت Cement Atomic number العدد الكتلي شبه فلز Meatalloid Mass number انتشار صلب Solid Diffusion بروتون طور Phase Proton بحث طاقة Energy Research بترول طين Clay Petroleum بلورة عنصر Element Crystal تقطير عامل Agent Distillation تغيرات غاز Gas Changes تغيرات فيزيائية Heterogeneous غير متجانس Physical Changes تغيرات كيميائية فرضية Hypotheses Chemical changes تركيب فلز Metal Structure ترشيح (UV) Ultraviolet فوق البنفسجية Filtration جزيئة كيمياء Chemistry Molecule حجر الكلس Organic chemistry كيمياء عضوية Limestone حالة Inorganic Chemistry كيمياء العضوية State حليب Analytical chemistry كيمياء تحليلية Milk خواص Physical chemistry كيمياء فيزيائية Properties 125
126 صرUانعلا ض عبل ةيرذلا دادعلاا و زومرلا رصنعلا زمرلا يرذلا ددعلا رصنعلا زمرلا يرذلا ددعلا Actinium Ac 89 Einsteinium Es 99 Aluminium Al 13 Erbium Er 68 Americium Am 95 Europium Eu 63 Antimony Sb 51 Fermium Fm 100 Argon Ar 18 Fluorine F 9 Arsenic As 33 Francium Fr 87 Astatine At 85 Gadolinium Gd 64 Barium Ba 56 Gallium Ga 31 Berkelium Bk 97 Germanium Ge 32 Beryllium Be 4 Gold Au 79 Bismuth Bi 83 Hafnium Hf 72 Boron B 5 Helium He 2 Bromine Br 35 Holmium Ho 67 Cadmium Cd 48 Hydrogen H 1 Calcium Ca 20 Indium In 49 Californium Cf 98 Iodine I 53 Carbon C 6 Iridium Ir 77 Cerium Ce 58 Iron Fe 26 Cesium Cs 55 Krypton Kr 36 Chlorine Cl 17 Lanthanum La 57 Chromium Cr 24 Lawrencium Lr 103 Cobalt Co 27 Lead Pb 82 Copper Cu 29 Lithium Li 3 Curium Cm 96 Lutetium Lu 71 Dysperosium Dy 66 Magnesium Mg 12
127 صرUانعلا ض عبل ةيرذلا دادعلاا و زومرلا رصنعلا زمرلا يرذلا ددعلا رصنعلا زمرلا يرذلا ددعلا Manganese Mn 25 Ruthenium Ru 44 Mendelevium Md 101 Samarium Sm 62 Mercury Hg 80 Scandium Sc 21 Molybdenum Mo 42 Selenium Se 34 Neodymium Nd 60 Silicon Si 14 Neon Ne 10 Silver Ag 47 Neptunium Np 93 Sodium Na 11 Nickel Ni 28 Strontium Sr 38 Niobium Nb 41 Sulfur S 16 Nitrogen N 7 Tantalum Ta 73 Nobelium No 102 Technetium Tc 43 Osmium Os 76 Tellurium Te 52 Oxygen O 8 Terbium Tb 65 Palladium Pd 46 Thallium Tl 81 Phosphorus P 15 Thorium Th 90 Platinum Pt 78 Thulium Tm 69 Plutonium Pu 94 Tin Sn 50 Polonium Po 84 Titanium Ti 22 Potassium K 19 Tungsten W 74 Praseodymium Pr 59 Uranium U 92 Promethium Pm 61 Vanadium V 23 Protactinium Pa 91 Xenon Xe 54 Radium Ra 88 Ytterbium Yb 70 Radon Rn 86 Yttrium Y 39 Rhenium Re 75 Zinc Zn 30 Rhodium Rh 45 Zirconium Zr 40
128
129
الفهرس 5 الفصل االول دور العلماء العرب والمسلمين في تطوير الكيمياء 6 7 9 10 11 14 16 بدايات الكيمياء رواد الكيمياء العرب علم الكيمياء الكيمياء علم تطبيقي فروع علم الكيمياء الكيمياء والتجريب اسئلة الفصل 17 18 19 21 23 25 26 27 27 31 35 37 38 42 الفصل الثاني المادة مكونات المادة حاالت المادة خواص المادة تغيرات المادة بنية الذرة االيون والتكافو المواد النقية وغير النقية العناصر الرموز الكيميائية الجدول الدوري المركبات الصيغة الكيميائية للمركبات اسئلة الفصل 10
الفهرس 45 الفصل الثالث الماء والهواء 46 50 51 52 53 58 60 60 63 64 65 الماء المحلول التقطير الترشيح تصفية وتعقيم المياه الهواء تلوث المياه الوقاية من تلوث الماء ملوثات الهواء الوقاية من تلوث الهواء اسئلة الفصل الفصل الرابع الطاقة وانواع الوقود 66 68 70 76 77 80 انواع الطاقة مصادر الطاقة انواع الوقود الوقود والحرائق الناجمة عنه طرائق اطفاء الحرائق(نظرية االطفاء) اسئلة الفصل 11
الفهرس 81 الفصل الخامس بعض الصناعات الكيميائية العراقية 82 86 92 95 97 100 106 صناعة السمنت صناعة الزجاج صناعة الخل صناعة السكر صناعة الورق النفط الخام اسئلة الفصل 109 الفصل السادس الكيمياء في حياتنا اليومية 110 112 113 114 116 116 118 120 124 المعقمات والمطهرات المنظفات التلوث بالمنظفات والمطهرات العطور الحبر ازالة البقع دباغة الجلود الحليب ومشتقاته اسئلة الفصل 12