الاختبار الأول في العلوم الفيزيائية للفصل الأول، السنة الثالثة متوسط

حل التمرين الأول (6 ن)

1. التصنيف (1,5 ن)

• الذرة متعادلة كهربائيا: عدد بروتوناتها = عدد إلكتروناتها.
• Na: 11 بروتونا و11 إلكترونا، إذن ذرة (0,25 ن).
• O: 8 بروتونات و8 إلكترونات، إذن ذرة (0,25 ن).
• Cl: 17 بروتونا و18 إلكترونا، إذن شاردة (زيادة إلكترون) (0,25 ن).
• Mg: 12 بروتونا و10 إلكترونات، إذن شاردة (نقص إلكترونين) (0,25 ن).
• التبرير: المقارنة بين عدد البروتونات وعدد الإلكترونات (0,5 ن).

2. النوع Na (1 ن)

• $A = Z + N = 11 + 12 = 23$ (0,5 ن).
• رمز النواة: $^{23}_{11}\text{Na}$ (0,5 ن).

3. الشوارد (1,5 ن)

• Mg: عدد إلكتروناته أقل من عدد بروتوناته بمقدار 2، فهي شاردة موجبة (كاتيون) صيغتها $\text{Mg}^{2+}$ (0,75 ن).
• Cl: عدد إلكتروناته أكبر من عدد بروتوناته بمقدار 1، فهي شاردة سالبة (أنيون) صيغتها $\text{Cl}^{-}$ (0,75 ن).

4. شحنة الشاردة $\text{Mg}^{2+}$ (1 ن)
$$q = (12 - 10)\,e = 2e \quad (0{,}5)$$
$$q = 2\times1{,}6\times10^{-19} = 3{,}2\times10^{-19}\ \text{C} \quad (0{,}5)$$

5. التوزيع الإلكتروني (1 ن)

• الذرة O (8 إلكترونات): $(\text{K})^2(\text{L})^6$ (0,5 ن).
• الشاردة $\text{Mg}^{2+}$ (10 إلكترونات): $(\text{K})^2(\text{L})^8$ (0,5 ن).

حل التمرين الثاني (6 ن)

1. الشوارد المكتشفة (2 ن، 0,5 لكل محلول)

• (1): راسب أزرق مع هيدروكسيد الصوديوم، إذن شاردة النحاس II $\text{Cu}^{2+}$.
• (2): راسب أخضر، إذن شاردة الحديد II $\text{Fe}^{2+}$.
• (3): راسب بني محمر، إذن شاردة الحديد III $\text{Fe}^{3+}$.
• (4): راسب أبيض يسودّ في الضوء مع نترات الفضة، إذن شاردة الكلور $\text{Cl}^{-}$.

2. كلور النحاس II (2 ن)

• الشاردتان: شاردة النحاس II $\text{Cu}^{2+}$ وشاردة الكلور $\text{Cl}^{-}$ (0,5 ن).
• الكشف عن $\text{Cu}^{2+}$: نضيف محلول هيدروكسيد الصوديوم، فيظهر راسب أزرق (0,75 ن).
• الكشف عن $\text{Cl}^{-}$: نضيف محلول نترات الفضة، فيظهر راسب أبيض يسودّ عند تعرضه للضوء (0,75 ن).

3. صحيح أم خطأ (2 ن، 0,5 لكل عبارة)

• أ) خطأ: الماء المقطر لا يوصل التيار الكهربائي لأنه لا يحتوي على شوارد (أو يحتوي منها كمية ضئيلة جدا).
• ب) صحيح.
• ج) خطأ: يعود مرور التيار في المحلول الشاردي إلى حركة الشوارد (الموجبة في اتجاه والسالبة في الاتجاه المعاكس).
• د) صحيح.

حل الوضعية الإدماجية (8 ن)

الجزء الأول

1. التركيب (1 ن)

• عدد البروتونات $Z = 13$ (0,25 ن).
• عدد النيترونات $N = A - Z = 27 - 13 = 14$ (0,5 ن).
• عدد الإلكترونات 13، لأن الذرة متعادلة (0,25 ن).

2. كتلة الذرة (1,5 ن)

• كتلة الذرة تساوي تقريبا كتلة نواتها، لأن كتلة الإلكترونات مهملة (0,5 ن).

$$m_{\text{ذرة}} \approx A \times m_{\text{نوية}} = 27\times1{,}67\times10^{-27} \quad (0{,}5)$$
$$m_{\text{ذرة}} \approx 4{,}509\times10^{-26}\ \text{kg} \quad (0{,}5)$$

3. عدد الذرات (1,5 ن)

• تحويل الكتلة: $m = 0{,}4509\ \text{g} = 4{,}509\times10^{-4}\ \text{kg}$ (0,5 ن).

$$N = \frac{m}{m_{\text{ذرة}}} = \frac{4{,}509\times10^{-4}}{4{,}509\times10^{-26}} \quad (0{,}5)$$
$$N = 10^{22}\ \text{ذرة} \quad (0{,}5)$$

4. التوزيع الإلكتروني وتشكل الشاردة (1,5 ن)

• الذرة Al: $(\text{K})^2(\text{L})^8(\text{M})^3$ (0,5 ن).
• تفقد الذرة الإلكترونات الثلاثة من طبقتها الخارجية M فتصبح شاردة موجبة: $\text{Al} \rightarrow \text{Al}^{3+} + 3\,e^{-}$ (0,5 ن).
• الشاردة $\text{Al}^{3+}$ (10 إلكترونات): $(\text{K})^2(\text{L})^8$ (0,5 ن).

الجزء الثاني

5. الصيغة الشاردية (1 ن)

• التعادل الكهربائي: مجموع الشحنات الموجبة = قيمة مجموع الشحنات السالبة. شحنة $\text{Al}^{3+}$ هي $+3e$ وشحنة كل $\text{Cl}^{-}$ هي $-e$، فنحتاج إلى 3 شوارد $\text{Cl}^{-}$ لكل شاردة $\text{Al}^{3+}$ (0,5 ن).
• الصيغة الشاردية: $(\text{Al}^{3+} + 3\,\text{Cl}^{-})$ (0,5 ن).

6. الناقلية والكشف (1,5 ن)

• نعم، المحلول يوصل التيار الكهربائي لأنه يحتوي على شوارد حرة الحركة ($\text{Al}^{3+}$ و$\text{Cl}^{-}$) (0,75 ن).
• للكشف عن $\text{Cl}^{-}$ نضيف محلول نترات الفضة، فيظهر راسب أبيض يسودّ عند تعرضه للضوء (0,75 ن).