نماذج أسئلة الوحدة الثالثة( كيمياء )

نموذج امتحان




السؤال الأول:-[أ] اكمل ما يأتى:


1-
العناصر المشعة تتميز بأن أنويتها
........ وذلك لزيادة عدد ........ على عدد ........ الموجودة بها.


2-
ينشأ الميزون الموجب من تحول .........
إلى ......... داخل نواة الذرة، وكتلته تعادل كتلة ..........


3-
الكتلة الفعلية للنواة دائماً .........
من مجموع كتل مكونات ......... والفرق بينهما هو الذى يتحول إلى ......... تعمل
على ترابط مكونات النواة.


4-
العناصر المستقرة تتميز بثبات .........
ولا يحدث لها ......... تلقائى.


5-
نظير مشع تبقى من كتلته 1/16 جم فى مدة
28 يوم تكون فترة عمر النصف له ........


6-
فى
المفاعلات النووية، قلب المفاعل يتكون من ....... يتخلله ........ يوضع بها
....... بينما قضبان التحكم عبارة عن ........ أو......


7-
اندماج نوى
ذرات الهيدروجين ينتج عنه ......... وتنطلق .........


[ب]
اكمل المخطط التالى:-
































السؤال الثانى:-[أ]
اذكر السبب العلمى:-


1-
₇N¹⁵ وطاقة الترابط النووى له 119.73 م.أ.ف أكثر ثباتاً من ₇N¹⁴ وطاقة الترابط النووى له = 109.02 م.أ.ف


2-
النواة مخزن للطاقة.


3-
عند فقد العنصر المشع دقيقة ألفا ثم
دقيقتين بيتا على التوالى يتحول إلى نظير نفس العنصر.


4-
يمكن اعتبار
الشمس مفاعل نووى كبير.


5-
وجود مادة
متفجرة فى القنبلة الإنشطارية.


6-
تبنى
المفاعلات النووية عادة بالقرب من الشواطئ.


[ب] وضح بالرسم تركيب المفاعل النووى.


السؤال الثالث: حل المسائل الآتية:-


[1]
احسب الطاقة بالجول والسعر والمليون إلكترون فولت الناتجة عن كتله مقدارها0.4 جم.


[2]
احسب الكتلة الفعلية لذرة الكربون ₆C¹² إذا كانت كتلة البروتون والنيترون على الترتيب هى 1.0073 ، 1.0087
و.ك. ذ. وطاقة الترابط النووى = 85.6752 م. أ. ف.


[3] احسب كتلة
مكونات ذرة الألومنيوم ₁₃Al²⁷ إذا علمت أن الكتلة الفعلية تساوى 27.003 و.ك.ذ وأن طاقة الترابط
النووى تساوى 186.2 م.أ.ف


[4]
احسب النسبة المئوية للمتبقى من 8 جم من عنصر مشع بعد ربع ساعة. إذا علمت أن فترة
عمر النصف له 5 دقائق.


[5]
عنصر عدده الذرى 84 وعدده الكتلى 218 فقد دقيقتين ألفا ثم 3 دقائق بيتا – احسب العدد الذرى والعددى الكتلى للعنصر الناتج.


إجابة نموذج الامتحان


إجابة السؤال الأول:- [أ] اكمل:


1-
غير مستقرة – النيوترونات – البروتونات.


2-
البروتون – نيوترون – الإلكترون.


3-
أقل – النواة – طاقة.


4-
أنويتها – تفتت.


5- 7 أيام.


6-
مكعب جرافيت
– قنوات رأسية – الوقود النووى – الكادميوم أو البورون.


7-
هيليوم –
طاقة هائلة.


[ب]
المخطط:


1- ₇N¹⁴ 2- بيتا 3- ₈O¹⁷


4- ₁H¹ 5- ₃Li⁷


إجابة السؤال الثانى[أ] السبب العلمى:-


1-
طاقة الترابط النووى النوعية لذرة ₇N¹⁵ أكبر من طاقة الترابط النووى النوعية لذرة ₇N¹⁴



فى حالة ₇N¹⁵



فى حالة ₇N¹⁴



2-
لوجود نوعين من القوى داخل النواة هما:-
قوى التنافر بين البروتونات الموجبة وقوى تجاذب بين البروتونات والنيوترونات وبين
النيوترونات وبعضها. وقوى التجاذب تتغلب على قوى التنافر.


3-
عند فقد دقيقة ألفا يقل العدد الذرى
بمقدار (2) والعدد الكتلى بمقدار (4) وعند فقد دقيقتين من بيتا يزداد العدد الذرى
بمقدار (2) ولا يتغير العدد الكتلى وبذلك
تحول العنصر إلى نظيره.


4-
حيث يحدث بها تفاعل نووى اندماجى ينتج
عنه كمية هائلة من الحرارة.


5-
لتعمل على تجميع كتل المادة القابلة
للانشطار حتى تصبح أكبر من الكتلة والحجم الحرج فيحدث الانشطار ويبدأ التفاعل
المتسلسل.


6-
لسهولة الحصول على الماء اللازم لعملية
التبريد.


[ب]
تركيب المفاعل:












































إجابة السؤال الثالث:-


[1]



الطاقة
بالجول = 0.4 × 9 × 10 ¹³


= 3.6 × 10 ¹³
جول.


الطاقة
بالسعر = 0.4 × 2.15 × 10 ¹³


= 0.86 × 10 ¹³
سعر


تحويل
0.4 جم إلى و. ك. ذ.


= 0.4 ÷
1.66 × 10 ^–24


= 0.241 ×
10 ²⁴ و. ك. ذ.


الطاقة (م.
أ. ف) = 0.241 × 10 ²⁴ × 931


= 224.34 ×
10 ²⁴ م.أ.ف.


[2] الكتلة الحسابية =

كتلة البروتونات + كتلة
النيوترونات



= 6 × 1.0073 + 6 × 1.0083




= 6.0438 + 6.0498 = 12.0936 و.ك.ذ


النقص فى الكتلة = طاقة الترابط النووى ÷ 931


= 85.6752 ÷ 931 = 0.092 و. ك. ذ.


الكتلة الفعلية = الكتلة الحسابية – النقص فى الكتلة


= 12.0936 – 0.092


=
12.0016 و. ك. ذ.


[3]


الكتلة
الحسابية = الكتلة الفعلية +











= 27.003 +






= 27.003 +
0.2 = 27.203 و.ك.ذ


[4]


المدة
الكلية = 0.25 × 60 = 15 دقيقة


عدد
الفترات = الزمن الكلى ÷ فترة عمر النصف


= 15 ÷ 5 = 3 فترات


8 جم (1) 4 جم (2) 2جم (3) 1جم


المتبقى
= 1 جم






النسبة
المئوية للمتبقى = 12.5 %.


[5]



العدد
الذرى = 83 ، عدد الكتلة = 210

مراجعة مسائل الباب الثالث



[1] تحويل
الكتلة إلى طاقة




القوانين
الهامة



التحويل
بين وحدة الكتل الذرية والجرام



مثالـ1:-


احسب الطاقة بالجول والسعر والمليون إلكترون
فولت الناتجة عن كتله مقدارها5 جم.


الحلـ1 الطاقة
بالجول = 5 × 9 × 10 ¹³


= 45 × 10 ¹³
جول.


الطاقة بالسعر = 5 × 2.15 × 10 ¹³


= 10.75× 10 ¹³
سعر


تحويل
0.4 جم إلى و. ك. ذ.


= 5 ÷ 1.66
× 10 ^–24


= 3.01 ×
10 ²⁴ و. ك. ذ.


الطاقة (م.
أ. ف) = 3.01 × 10 ²⁴ × 931


= 2804.12×
10 ²⁴ م.أ.ف.

[2] حساب طاقة
الترابط النووى




القوانين
الهامة:-



مثالـ1:-


احسب
الكتلة الفعلية لذرة الكربون ₆C¹² إذا كانت كتلة البروتون والنيترون على الترتيب هى 1.0073 ، 1.0087
و.ك. ذ. وطاقة الترابط النووى = 85.6752 م. أ. ف.


الحلـ1:-


الكتلة الحسابية


= كتلة
البروتونات + كتلة النيوترونات

= 6 ×
1.0073 + 6 × 1.0083




= 6.0438 + 6.0498 = 12.0936 و.ك.ذ


النقص فى الكتلة= طاقة الترابط النووى ÷ 931


= 85.6752 ÷ 931 = 0.092 و. ك. ذ.


الكتلة
الفعلية = الكتلة الحسابية – النقص فى الكتلة


= 12.0936 – 0.092 = 12.0016
و. ك. ذ.


مثالـ2:-


احسب
كتلة مكونات ذرة الألومنيوم ₁₃Al²⁷ إذا علمت أن الكتلة الفعلية = 27.003 و. ك. ذ. وأن طاقة الترابط
النووى التى تربط مكونات الألومنيوم هى 186.2 م. أ. ف.


الحلـ2: -

النقص فى
الكتلة = طاقة الترابط النووى ÷ 931




= 186.2 ÷ 931 = 0.2 و. ك. ذ.

الكتلة
الحسابية = الكتلة الفعلية + النقص فى
الكتلة




= 27.003 + 0.2 =
27.203 و. ك. ذ.


حل
المسائل الآتية


[1] من التفاعل الآتى: -



احسب مقدار الطاقة الناتجة علماً بأن
كتلة الليثيوم 7.016 و. ك. ذ. وكتلة البروتون 1.007 و.ك.ذ. وكتلة الهيليوم 4.0026
و. ك. ذ


[2]-
إذا علمت أن طاقة الترابط النووى لنظيرى الأكسجين ₈O¹⁸,₈O¹⁶ هى على الترتيب 197.6، 210.96 م. أ. ف. فأى النظيرين أثبت ولماذا؟


[3]
احسب كتلة مكونات ذرة الكربون 12 إذا علمت أن طاقة الترابط النووى الكلية لذرة
الكربون تساوى 89.376 م.أ.ف والكتلة الفعلية = 12 و.ك.ذ


[4]
أى النظيرين أكثر ثباتاً ₈O¹⁷ , ₈O¹⁶ إذا علمت أن النقص فى الكتلة على الترتيب هو 0.1 ، 0.008 و.ك.ذ
على التوالى.


[5]
أيهما أكثر ثباتاً ₁₃Al²⁷ أم ₁₁Na²³ علما بأن طاقة الترابط النووى لهما على الترتيب 216 ، 161 م.أ.ف


[6]
أيهما أكثر ثباتاً ₇N¹⁵ وطاقة الترابط النووى له 119.73 م.أ.ف أم ₇N¹⁴ وطاقة الترابط النووى له = 109.02 م.أ.ف


[7]
احسب الكتلة الفعلية لذرة الكربون ₆C¹² إذا كانت كتلة البروتون والنيترون على الترتيب هى 1.0073 ، 1.0087
و.ك. ذ. وطاقة الترابط النووى = 85.6752 م. أ. ف.


[9]
إذا علمت أن طاقة الترابط النووى لكل جسيم من نواة الكربون12 هو 12 م.أ.ف احسب النقص
فى الكتلة لنواة الكربون.

[3] حساب فترة عمر النصف


































مثالـ1: -


احسب
كتلة العنصر المشع الذى تبقى منه 5 جم بعد يومين علماً بأن فترة عمر النصف لهذا
العنصر 12 ساعة.


الحلـ1:

الزمن الكلى = 2 × 24 = 48 ساعة




عدد
الفترات = الزمن الكلى ÷ عمر النصف

= 48 ÷ 12 = 4 فترات




5 [4] 10 [3] 20
[2] 40
[1] 80 جم





كتلة العنصر المشع الكلية = 80 جم

حل
المسائل الآتية













[1]
عنصر مشع تبقى من كتلته جرام فإذا
كانت فترة عمر النصف له هى 12.5 سنة فإذا بدأت التجربة سنة 2000م ففى أى سنة نصل
إلى هذه الكتلة


[2]
عند وضع عنصر مشع أمام عداد جيجر كانت قراءته 160 تحلل فى الدقيقة بعد 12 يوم
أصبحت قراءته 20 تحلل فى الدقيقة احسب فترة عمر النصف لهذا العنصر.


[3]
يسجل عداد جيجر 1200 عدة فى الدقيقة للجسيمات المنبعثة من عنصر مشع فما هو معدل
العد بعد 420 يوم من وقت إجراء التجربة إذا علمت أن عمر النصف = 140 يوم


[4]
ما هى النسبة المئوية لما يتبقى من واحد جرام من عنصر مشع بعد نصف ساعة إذا علمت
أن عمر النصف له 3 دقائق.


[5]
احسب النسبة المئوية للمتبقى من 8 جم من عنصر مشع بعد ربع ساعة. إذا علمت أن فترة
عمر النصف له 5 دقائق.





[6]
احسب كتلة العنصر المشع الذى تبقى منه 5 جم بعد يومين علماً بأن فترة عمر النصف
لهذا العنصر 12 ساعة.





[7]
عنصر مشع ينطلق منه 200 وحدة إشعاعية فى اليوم وبعد مرور 80 يوم كان عدد الوحدات
الإشعاعية التى تنطلق منه 12.5 وحدة إشعاعية فى اليوم – احسب فترة عمر النصف لهذا العنصر.


[8]
عنصر مشع كتلته 4 جم فترة عمر النصف له 24 ساعة احسب ما يتبقى منه بعد 4 أيام.


[9]
وضع عنصر مشع كتلته 24 جم فى مكان ما، فإذا كان المتبقى منه بعد 50 يوماً هو 3 جم
احسب فترة عمر النصف لهذا العنصر.


[10]
عنصر مشع ينطلق منه 200 وحدة إشعاعية فى اليوم وبعد مرور 80 يوم كان عدد الوحدات
الإشعاعية التى تنطلق منه 12.5 وحدة إشعاعية فى اليوم – احسب فترة عمر النصف لهذا العنصر.


[11]
عنصر مشع كتلته 4 جم فترة عمر النصف له 24 ساعة احسب ما يتبقى منه بعد 4 أيام.

[4] التحولات المترتبة على خاصية الإشعاع




[1] عند خروج جسيم
ألفا
₂He⁴ :


تفقد
الذرة المشعة 2 بروتون و2 نيوترون ولذلك يتكون عنصر جديد:-


(أ) يقل العدد الذرى بمقدار2


(ب) يقل العدد الكتلى بمقدار4


[2] عند خروج جسيم
بيتا _–1e⁰:


يتحول
أحد النيوترونات داخل النواة إلى بروتون وإلكترون ويخرج فى صورة جسيم بيتا ولذلك
يتكون عنصر جديد: -


(أ) يزيد العدد الذرى بمقدار 1


(ب) لا يتغير العدد الكتلى.


مثالـ1: -


احسب عدد دقائق ألفا وبيتا المفقودة فى التحول
الآتى:



لحساب عدد دقائق ألفا نطرح عددى الكتلة
من بعضهما والناتج نقسمه على 4


238 – 206 = 32



وعلى
ذلك يجب أن يصبح العدد الذرى بعد فقد 8 ألفا يساوى 76 ولكنه يساوى 82


وهذا
الفرق ينتج من فقد جسيمات بيتا



مثالـ2: -


عنصر
عدده الذرى 84 وعدده الكتلى 218 فقد دقيقتين ألفا ثم 3 دقائق بيتا – احسب العدد الذرى والعددى الكتلى للعنصر الناتج.


الحلـ2: -



العدد
الذرى = 83 ، عدد الكتلة = 210


حل
المسائل الآتية


[1]
عنصر ²³²س₉₀ فقد جسيم ألفا ثم 2 جسيم بيتا ثم 2 جسيم ألفا
تتبع التغيرات التى تحدث للعدد الذرى والعدد الكتلى حتى نصل إلى العنصر الأخير.


[2]
عنصر ₈₄X²¹⁸ فقد (دقيقة ألفا) ثم (2 دقيقة بيتا) ثم (دقيقة ألفا) ثم (2 دقيقة
بيتا) ثم (دقيقة ألفا) تتبع التغير الذى حدث مبيناً النظائر المختلفة المتكونة
وعدد كل نظير.


[3]
عنصر مشع عدده الذرى 92 وعدده الكتلى 238 قذف بنيوترون فتحول إلى نظيرة بين
التغيرات التى تحدث على العدد الذرى والكتلى عندما يفقد هذا النظير (2 جسيم بيتا)
.


[4]
عنصر الثوريوم عدده الذرى 90 وعدده الكتلى
234 – فقد دقيقة ألفا
ثم دقيقتين بيتا. ما اسم العنصر الناتج

مع
تمنياتى بالنجاح




Mr. H.S.