الانتقال إلى المحتوى

الكيمياء العضوية

AQA · GCSE · Chemistry · الموضوع 7

7.1

الكيمياء العضوية: عائلات الكربون

  • النفط الخام — كتلة حيوية_Interface plankton قديمة — تنفصل إلى كسور؛ الألكانات (CₙH₂ₙ₊₂) تحترق كوقود؛ التحلل الحراري يحول الجزيئات الكبيرة إلى ألكانات صغيرة بالإضافة إلى ألكينات تفاعلية (CₙH₂ₙ).
  • الألكينات والكحولات والأحماض الكربوكسيلية (الكيمياء فقط) هي عائلات مجموعات وظيفية ذات تفاعلات قابلة للتنبؤ.
  • البوليمرات — الإضافة (ألكينات أحادية) و(HT) التكثيف — بالإضافة إلى تلك الطبيعية: البروتينات، النشا، السليلوز، الحمض النووي.
مفردات تدريب
English العربية
hydrocarbon/ˈhaɪdrəkɑːbən/ الهيدروكربون
alkane/ˈælkeɪn/ الألكان
alkene/ˈælkiːn/ الألكين
cracking/ˈkrækɪŋ/ التشقق
fractional distillation/ˈfrækʃənl dɪstɪˈleɪʃn/ تقطير مجزأ
functional group/ˈfʌŋkʃənl ɡruːp/ مجموعة وظيفية
fermentation/fɜːmənˈteɪʃn/ تخمر
addition polymerisation/əˈdɪʃn ˌpɒlɪməraɪˈzeɪʃn/ البلمرة بالإضافة
condensation polymerisation/kɒndenˈseɪʃn ˌpɒlɪməraɪˈzeɪʃn/ البلمرة بالتكاثف
monomer/ˈmɒnəʊmə/ وحدتك بنائية
7.1

النفط الخام، الوقود والمواد الأولية (4.7.1)

المنهج

البترول الخام والوقود والمواد الأولية (AQA 8462 العبارات 4.7.1.1-4.7.1.4).

  1. صف أصل البترول ومكوناته؛ سمّ وصغ الصيغة الأولى لأربعة ألكانات.
  2. اشرح التقطير التجزيئي واطابق خصائص الكسور مع استخداماتها.
  3. اربط حجم الجزيء بنقطة الغليان واللزوجة وقابلية الاشتعال.
  4. صف ظروف التكسير ونواتجه، موازن معادلات التكسير واستخدم اختبار ماء البروم.

المصدر: منهج كامبريدج الدولي

النفط الخام مورد محدود في الصخور — بقايا كتلة حيوية قديمة، بشكل رئيسي_Interface plankton مدفونة في الطين. هو خليط من معظمه هيدروكربونات (هيدروجين + كربون فقط)، أساساً الألكانات، الصيغة العامة CₙH₂ₙ₊₂: الميثان، الإيثان، البروبان، البيوتان (اعرف الأسماء والصيغ بجميع التمثيلات).

عمود تقطير كسري: الجزيئات الصغيرة تتكاثف في الأعلى، الكسور الكبيرة اللزجة في الأسفل.

التقطير الكسري: تحتوي الكسور على جزيئات بأعداد كربون مماثلة؛ تُفصل عن طريق التبخر والتكاثف عند مستويات مختلفة من العمود — الجزيئات الصغيرة في الأعلى (نقطة غليان منخفضة)، الكبيرة في الأسفل. توفر الكسور وقوداً (بنزين، ديزل، كيروسين، زيت وقود ثقيل، غاز بترول سائل) ومواد أولية للمواد البتروكيميائية — مذابات، شحوم، بوليمرات، منظفات.

الخصائص تتبع حجم الجزيء: الجزيئات الأكبر → نقطة غليان أعلى، لزوجة أعلى، قابلية اشتعال أقل — مطابقة كل كسر لاستخدامه.

التحلل الحراري: تكسير الهيدروكربونات الكبيرة إلى جزيئات أصغر وأكثر فائدة — التحلل الحراري الحفازي (درجة حرارة عالية + محفز) أو التحلل الحراري بالبخار (درجة حرارة عالية + بخار). المنتجات: ألكان أصغر (وقود) + ألكين (مواد أولية للبوليمرات). الألكينات أكثر تفاعلاً: تبهر ماء البروم (برتقالي → عديم اللون) — اختبار الألكين. موازنة معادلات التحلل الحراري من الصيغ المعطاة.

7.2

الألكينات، الكحولات والأحماض الكربوكسيلية — الكيمياء فقط (4.7.2)

المنهج

الألكينات والكحولات والأحماض الكربوكسيلية، الكيمياء فقط (بيانات AQA 8462 4.7.2.1-4.7.2.4).

  1. حدد الألكينات CnH2n على أنها غير مشبعة وصف تفاعلات الإضافة الخاصة بها.
  2. صف التفاعلات والاستخدامات للأول أربعة كحولات، مع شروط التخمر.
  3. صف تفاعلات الأول أربعة أحماض كربوكسيلية، بما في ذلك تكوين الاسترات، و(للمستوى المتقدم) تأين الحمض الضعيف.

المصدر: منهج كامبريدج الدولي

الألكينات CₙH₂ₙ تحتوي على رابطة ثنائية C=C — وهي غير مشبعة (يقل عدد الهيدروجين فيها بمقدار ذرتين عن الألكان الذي يحتوي على نفس عدد ذرات الكربون). من أمثلتها: إيثين، بروبين، بيوتين، بينتين. تفاعلات المجموعة الوظيفية تحدد تفاعلات العائلة بأكملها:

  • الاحتراق — ولكن مع لهب دخاني (احتراق غير كامل);
  • مع الهيدروجين → ألكان (كاشف النيكل)؛ مع الماء → كحول (بخار الماء، كاشف حمض الفوسفوريك)؛ مع الهالوجينات → هالو ألكانات ثنائية (اختبار ماء البروم).

الكحولات –OH: ميثانول، إيثانول، بروبانول، بيوتانول. التفاعلات: مع الصوديوم (فقاعات، هيدروجين)؛ الاحتراق في الهواء (احتراق نظيف — كوقود)؛ الذوبان في الماء؛ تتأكسد (بالهواء أو عامل مؤكسد) → حمض كربوكسيلي. الاستخدامات: وقود، مذيبات، مشروبات كحولية. التخمر: سكر + خميرة → محلول إيثانول في ظروف دافئة وخالٍ من الأكسجين.

الأحماض الكربوكسيلية –COOH: أحماض ميثانوئيك، إيثانوئيك، بروبانويك، بيوتانوئيك. تتفاعل مع الكربونات (فقاعات، CO₂)، تذوب في الماء (حمضية ضعيفة — HT: متأينة جزئياً فقط، لذا يكون pH أعلى من الحمض القوي)، تتفاعل مع الكحولات → إسترات (إيثيل إيثانوئات) + ماء.

7.3

البوليمرات (4.7.3)

المنهج

البوليمرات (بيانات AQA 8462 4.7.3.1-4.7.3.2).

  1. ارسم البوليمرات المضافة من مونومرات الألكين وأعد الوحدات المتكررة إلى المونومرات الأصلية.
  2. (للمستوى المتقدم) اشرح البلمرة بالتكثيف باستخدام المجموعات الوظيفية، مع أمثلة على بوليستر وبولي ببتيد.
  3. سمِّ بنية الحمض النووي الريبوزي المنزوع الأكسجين ومونومرات البروتين والنشا والسليلوز.

المصدر: منهج كامبريدج الدولي

البلمرة الإضافة تفتح الرابطة C=C وتربط المونومرات؛ البلمرة التكاثفية تفقد جزيء ماء بين مونومرات ذات مجموعتين وظيفيتين.

البلمرة الإضافة: العديد من المونومرات (ألكينات، ذات R=C) ترتبط لتكوين بوليمر واحد — بولي(إيثين) من الإيثين، بولي(بروبين) من البروبين. وحدة التكرار تحتوي بالضبط على ذرات المونومر — لا يتكون شيء آخر. ارسم: مونومر ← وحدة تكرار بعد فتح الرابطة الثنائية.

(HT) البلمرة التكاثفية: كل مونومر يحمل مجموعتين وظيفيتين؛ عند الارتباط يُفقد جزيء صغير — عادة ماء. اثنان من المونومرات المختلفة، لكل منهما مجموعتان وظيفيتان متماثلتان: مثلاً إيثانديول + حمض الهكسانديويك → بوليستر. الأحماض الأمينية (H₂N…COOH) تتكاثف → بوليببتيدات؛ أحماض أمينية مختلفة في سلسلة واحدة → بروتينات (الجلايسين هو المثال).

البوليمرات الطبيعية: DNA — سلسلتان بوليمر من أربعة نيوكليوتيدات في حلزون مزدوج؛ بروتينات (مونومرات أحماض أمينية)، نشا (سكريات)، سليلوز (سكريات).

7.3

قائمة التحقق قبل اعتبار هذا الموضوع مكتملاً

  • تسمية/صيغة الألكانات C1–C4؛ ترتيب الكسور حسب درجة الغليان، اللزوجة، قابلية الاشتعال.
  • شروط التحلل الحراري، النواتج والمعادلات الموزونة؛ اختبار ماء البروم مع تغير اللون.
  • (كيمياء) المجموعة الوظيفية للألكينات وثلاث تفاعلات الإضافة؛ أربع تفاعلات للكحول وشروط التخمر؛ ثلاث تفاعلات للأحماض الكربوكسيلية.
  • بوليمر الإضافة من المونومر والعكس؛ (HT) مبادئ البلمرة التكاثفية مع البوليستر؛ نيوكليوتيدات الـ DNA + مونومرات البوليمرات الطبيعية الثلاثة الأخرى.

المزيد من المواضيع في AQA · GCSE · Chemistry

تسجيل الدخول أو إنشاء حساب

IGCSE، A-Level & AP