س : اكتب التفسير العلمى لما يأتى :-
1- علل عند إمرار الكلور على الحديد الساخن يتكون كلوريد حديد (III) ولا يتكون كلوريد حديد (II ) .
2 - كبريتات الحديد II مادة ملونة بينما كلوريد السكانديوم غير ملون .
3- علل يتم ترسيب كاتيونات الحديد II والحديد IIIعلى هيئة هيدروكسيدات .
4 – علل يفضل فصل الفوسفور والكبريت من الحديد وإضافة الكربون .
5- علل الفلزات الانتقالية تتميز بتعدد حالات التأكسد .
6- علل الفلزات الانتقالية تتجاذب مع المجال المغناطيسى الخارجى .
7 - عناصر السلسلة الانتقالية الأولى فلزات نموذجية .
8 - علل يستخدم كلوريد الكوبلت المتهدرت ( المائى ) فى صناعة الحبر السرى .
9 - علل يستخدم كلوريد الكوبلت الغير متهدرت ( اللامائى ) فى التنبؤات الجوية .
10 – علل حمض النيتريك المركز يسبب خمولاً كيميائياً للحديد .
11 – علل عند إجراء تجربة الحلقة السمراء يجب أن تكون كبريتات الحديد (II) حديثة التحضير ووفيرة .
12- علل تعتبر العناصر الانتقالية عوامل حفز مثالية .
13 – علل تعتبر مادة Fe2( SO4)3بارا مغناطيسية بينما مادة ZnSO4 ديا مغناطيسية .
14 - علل يشذ عنصر النحاس ( العدد الذرى 29 ) فى تركيبه الإلكترونى عن عناصر السلسلة الانتقالية .
15 – علل يسهل تأكسد أيون الحديد II إلى أيون الحديد III بينما يصعب تأكسد أيون المنجنيز II إلى أيون المنجنيز III فى مركباتهما .
.................................................. .......................................
إجابة السؤال : 1 - لأن الكلور عامل مؤكسد قوى .
2 - لأن الحديد فى FeSO4 يحتوى على إلكترونات مفردة فى داخل أوربيتالات المستوى الفرعى 3dبينما السكانديوم فى ScCL3 أوربيتالات المستوى الفرعى 3dفارغ من الإلكترونات .
3 - لأن هيدوركسيدات الحديد III والحديد II لا تذوب فى الماء وتكون ذات ألوان مميزه .
4 - لأن الفوسفور يجعل الحديد هش سهل الكسر وهو بارد أما الكبريت يجعل الحديد هش سهل الكسر وهو ساخن
أما الكربون يكسب الحديد المتانة والقوة لتكون السبيكة البينية .
5 - للتقارب الشديد بين طاقة المستويين الفرعين 3d , 4S وسهولة فقد الإلكترونات بأقل طاقة من 4S ثم 3d .
6 - لوجود إلكترونات مفردة فى داخل اوربيتالات المستوى الفرعى 3d حيث يكون للإلكترون المفرد عزم مغناطيسى .
7 - عناصر السلسلة الانتقالية الأولى فلزات نموذجية لأنها قابلة للطرق والسحب – لها بريق ولمعان – موصلة جيدة للحرارة والكهرباء – درجة الانصهار مرتفعة – كثافتها عالية – الحجم الذرى لها صغير – تكون سبائك .
8 - لأنه عـــنـد الكــتابـة به تظهـر الكــتـابة باللــون الـوردى أو عديم اللون وعند التسخين تتحول الكتابة إلى اللــون الأزرق لتكون كلوريد الكوبلت اللامائى ويتبخر الماء .
9 - لأنه تطلى به أوراق خاصة تظهر باللون الأزرق وعن التعرض للهواء الجوى حسب رطوبة الجو تتحول الأوراق إلى اللون الوردى مما يدل على احتمال سقوط الأمطار أو مدى الرطوبة فى الجو .
10 - حمض النيتريك المركز يسبب خمولاً كيميائيا للحديد لأن حمض النيتريك عامل مؤكسد قوى يؤكسد الحديد ويتكون طبقة رقيقة من الأكسيد على سطح الحديد تحميه من استمرار التفاعل .
11 - حتى لاتكون تأكسدت بواسطة الهواء الجوى وتحولت إلى كبريتات الحديد (III) ويكون لها القدرة على اختزال ملح النيترات وتكون وفيرة حتى تتحد مع NO ويتكون مركب الحلقة السمراء ( FeSO4 . NO ) .
12 - العناصر الانتقالية عوامل خفز مثالية يرجع ذلك إلى وجود إلكترونات فى المستوى الفرعى d التى تكون روابط حفزية مع جزيئات المتفاعلات وذرات سطح الفلز تعمل على إضعاف الروابط الأصلية فى جزيئات المتفاعلات وزيادة تركيزها على سطح الحافز مما يزيد من فرص التصادم ويزداد معدل سرعة التفاعل الكيميائى .
13 - كبريتات الحديد الثلاثى Fe2 (SO4)3 مادة بارا مغناطيسية - لأن الحديد فيها ثلاثى التكافؤ ويحتوى فى المستوى الفرعى 3d على خمس إلكترونات مفردة .
Fe+3 : (Ar)18 4S0 , 3d5
أما كبريتات الخارصين ZnSO4 فهى ديا مغناطيسية لأن الخارصين ثنائى التكافؤ والمستوى الفرعى 3d يحتوى على عشرة إلكترونات وجميع إلكترونات المستوى الفرعى d فى حالة ازدواج.
Zn+2 (Ar)18 4S0 , 3d10
14 - التركيب الإلكترونى لعنصر النحاس 29Cu : (Ar)18 S1 , 3d10 ويشذ للوصول إلى الحالة المستقرة والأقل طاقة لأن الذرة تكون مستقرة وأقل طاقة عندما يكون المستوى الفرعى d نصف ممتلئ أو تام الامتلاء أو فارغ .
15 - يسهل تأكسد أيون الحديد II إلى أيون الحديد III للوصول بالذرة إلى الحالة المستقرة والأقل طاقة حيث يكون المستوى الفرعى d فى أيون الحديد III نصف ممتلئ .
26Fe : [ Ar ]18 , 4S2 , 3d6
Fe+2 : [ Ar ]18 , 4S0 , 3d6 ـــــــ Fe+3 : [ Ar ]18 , 4S0 , 3d5
يصعب تأكسد أ يون المنجنيز II إلى أيون المنجنيز III لأن أ يون المنجنيز II مستقر وأقل طاقة لأن المستوى الفرعى d نصف ممتلئ به خمس إلكترونات .
25Mn : [ Ar ]18 , 4S2 , 3d5
Mn+2 : [ Ar ]18 , 4S0 , 3d5