الباب الأول نهائى

آل السعيد الثانوية مدرسة

شربا صورة

اسم الطالب...............................................................................

..

مقدمة

(إن شاء الله ) الثانوية ةأهم أسباب التفوق فى الشهاد

و عتلوووو جوووو وووو : التقوووو

ا و ال اجبوتت اليو ملوذاكرة الود جل ادد ودة و تك سوتاتت لل وذاكرة ييوت تكو نو ا جد ل وسب ا تنظي ال قت جيدا . األسب ع التنظي و تراجع ك متدة ال األق مرة احيدة ستاتت وخر ملراجعة القد ، ك ت راا

توووود ر حيتوووو كوووو نووووك صووووت يتً متعووووب لوووو صووووف ة احيوووودة مووووب القوووور الكوووور كيوووو وووود د قبوووو املووووذاكرة اقوووورو . مؤثر خت ج حتلي العل قط د تش ش مب و ال كي عد لك بدو اقلك اخت هت داتء عد املذاكرة ا دو املذاكرة داتء قب املذاكرة . ثو قو تقسوي إىل اودة و ل مورة سوتذاكر كوتم ً اقورو ادو ء الوذ : وثنتء املذاكرة حيت ل و تستخد ادة طور لتثبيوت املعل موتت كتلتوتىل

ثو قو يو تلكتت وة مورة وخور ثو اكور أليوع األجو اء معوًت تلقراءة مرة مرة ث اكر ك ج ء ال حيدة تلل ت العتلي وج اء انت ب . عض األسئلة ال الد جل كتمً

دعاء قبل المذاكرة " قل نت امل ئكة املقر ني ، الله اجع ولسنتنت اتمرة ذكرك إهلت حيفظ املرسلني وسألك ه النبيني الله إن

" نع ال كي حيسبنت ا خبشيتك وسرا نت يتاتك إنك ال ك ئ قد ر

دعاء بعد المذاكرة "الله إني وست داك مت قروت مت حيفظت رد الي اند حيتجيت إلي ت ب العتملني "

(اللهم أجعل هذا العمل املتواضع خالصاً لوجهك الكرمي وأن تنفع به و جتعله عوناً ألبنائنا الطالب )

(لك مثله ال تنسونا بدعوة صاحلة بظهر الغيب ليقول لك امللك و)

اللج ء كثرة الداتء ل الت ك الي الت ي املذاكرة ت حيلي العل . ً

جيووووى الوووو اليتلووووى و توووو ا اوووو لك جيى الي تبعت لذلك ترك املعتص الت ة إىل ا ت ة نل حيت.

احملت ظة ال الل ة يف و قتتهت ختصة ص ة الفجر .

وق الوووو حيتوووو الوووو الوووو العلوووو ا وووو ق لوووو ً تعتلي " اتق ا ا عل ك ا " لذ

Mr. Mahmoud Ragab Ramadan 0122-5448031 عامةثانوية للاملنار ىف الكيمياء

: مقدمة

.جانبى الجدول الدورى الطويل تقعان على( P , S) علمت من دراستك السابقة أن عناصر الفئتين -

( P , S ) عناصر الفئتينفى هذا العام سنتناول بالدراسة العناصر التى تقع فى المنطقة الوسطى للجدول الدورى بين -

.ى تسمى العناصر اإلنتقالية تو ال

.عنصر أى أكثر من نصف عدد العناصر المعروفة 60على أكثر من الدورى تحتوى المنطقة الوسطى من الجدول -

: قسمين رئيسيين همايمكن تقسيم العناصر اإلنتقالية إلى -

1- ( Main transition metals عناصر الفئةd )

2- ( Inner transition metals عناصر الفئةf )

.باإللكرتونات dعناصر يتتابع فيها إمتالء املستوى الفرعى - رأسية أعمدة عشرةيتسع لعشرة إلكترونات لذا تشغل العناصر اإلنتقالية الرئيسية dنظرًا ألن المستوى الفرعى -

: وهى [ VIII الثامنة المجموعة تخص ثالثة و B اتمجموع تخص سبعة ]

IIIB IVB VB VIB VIIB VIII VIII VIII IB IIB قدمياً

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 حديثاً

: ملحوظة

( . 8 , 9 , 10) من ثالثة أعمدة رئيسية و هى المجموعات VIIIتتكون المجموعة الثامنة -

.من عناصرها الرأسية أكثر تشابهًاعناصرها األفقية فى أن Bتختلف المجموعة الثامنة عن باقى مجموعات -

:سالسل أفقية هى أربعةفى الجدول الدورى الحديث فى d توزع عناصر الفئة -

a) ( The first transition series : )

.بعد عنصر الكالسيوم الرابعة الدورة ىف تقع -

.باإللكترونات 3d ىالفرع المستوى متالءإ فيها يتتابعبزيادة العدد الذرى -

.( Zn30 : 4s2, 3d10 الخارصين و تنتهى بعنصر Sc21 : 4s2, 3d1 السكانديومبعنصر تبدأ) عشرة عناصر تشمل -

b) ( The Second transition series : )

. الخامسة الدورة ىف تقع -


.( Cd48 : 5s2, 4d10 كادميومال و تنتهى بعنصر Y39 : 5s2, 4d1 بعنصر اليتريوم تبدأ) عشرة عناصر تشمل -

c) (The Third transition series ) :

. السادسة الدورة ىف تقع -


.( Hg80 : 6s2, 5d10 زئبقال و تنتهى بعنصر La57 : 6s2, 5d1 بعنصر الالنثانيوم تبدأ) عشرة عناصر تشمل -

d) (The Fourth transition series ):

.السابعة الدورة ىف تقع -



السلسلة اإلنتقالية األولى التركيب اإللكترونى لعناصر

التوزيـع اإللكترونـي الرمــز العنصــر التوزيـع اإللكترونـي الرمــز العنصــر

26Fe [Ar] , 3d6 , 4s2 حديد 21Sc [Ar] , 3d1 , 4s2 سكانديوم

27Co [Ar] , 3d7 , 4s2 كوبلت 22Ti [Ar] , 3d2 , 4s2 تيتانيوم

28Ni [Ar] , 3d8 , 4s2 نيكل 23V [Ar] , 3d3 , 4s2 فانديوم

29Cu 14s , 103d , [Ar] حناس 24Cr 14s , 53d , [Ar] كروم

30Zn [Ar] , 3d10 , 4s2 خارصني 25Mn [Ar] , 3d5 , 4s2 منجنيز

و تركيبه بعد عنصر الكالسيوم الرابعةتقع فى الدورة عناصر و عشرةعدد عناصر السلسلة اإلنتقالية األولى -

( قاعدة هوند) 3dللمستوى الفرعى الخمسةيبدأ بعد ذلك إمتالء األوربيتاالت ثم Ca20 : [Ar18] , 4s2 اإللكترونى

ثم يتوالى بعد ذلك إزدواج إلكترونين فى كل 3d5بإلكترون مفرد فى كل أوربيتال بالتتابع حتى عنصر المنجنيز

. 3d10أوربيتال حتى نصل إلى الخارصين

- :

يكونتا نصتف 3d , 4sالمستتويين الفترعيين أن يفسر ذلك و 3d5 , 4s1 , [Ar] هو فتركيبه اإللكترونى Cr24الكروم ( أ

( .أقل طاقة ) و هذا يجعل الذرة أكثر إستقرارًا ممتلئين

يكون نصف ممتلئ 4s المستوى الفرعى يفسر ذل أنو 3d10 , 4s1 , [Ar]هو فتركيبه اإللكترونى Cu29النحاس ( ب

( . أقل طاقة) ممتلئ و هذا يجعل الذرة أكثر إستقرارًا 3dو المستوى الفرعى

II III

26Fe : [Ar] , 3d6 , 4s2

يسير فى إتجاه تكوين و التفاعلd5نصف ممتلئ3dأكثر إستقرارًا ألن المستوى الفرعى IIIألن أيون الحديد

.التركيب األكثر إستقرارًا

26Fe : [Ar] , 3d6 , 4s2 لذرة الحديد ىالتركيب اإللكترون

Fe2+ [Ar] , 3d6 ( أكسدة ) إلكترون فقد

Fe3+ [Ar] , 3d5

II III

25Mn : [Ar] , 3d5 , 4s2

( أجب بنفس ) .........................................................................................................................................................................................

: له األخري ىالفرع تستو امل يكون عندما ( طاقة أقل ) استقرار حالة ىف يكون العنصرمما سبق ميكن إستنتاج أن . ( d10 ) متالءاإل تام – ( d5 ) ممتلئ نصف – ( d0 ) فارغ

: ملحوظة هامة -

.لثبات التركيب اإللكترونى للعنصر فى المركب ليس هو العامل الوحيداإلمتالء الكلى أو النصفى للمستوى الفرعى

3d

استقرارًاأقل II (d6 )أيون حديد

3d

استقرارًا أكثر III (d5 )أيون حديد


السلسلة اإلنتقالية األولى األهمية اإلقتصادية لعناصر

من وزن القشرة األرضية إال أنها تتميز % 7نتقالية األولى مجتمعة تكون أقل من بالرغم من أن عناصر السلسلة اإل -

: ىتتضح فيما يل ىبأهميتها األقتصادية الكبيرة الت

Sc : .موزعة على نطاق واسع من القشرة األرضية لكنيوجد بكميات صغيرة جدًا -

خفتها و شدة صالبتها لذلك فهى تستخدم فى صناعة : فى تكوين سبيكة تمتاز بـ األلومنيوميدخل بنسبة ضئيلة مع -

. المقاتلةالطائرات

.للحصول على ضوء عالى الكفاءة يشبه ضوء الشمس مصابيح أبخرة الزئبقيضاف إلى -

لياًل زيونىفى التصوير التلفتستخدم مصابيح أخبرة الزئبق املضاف إليها عنصر اإلسكانديوم : علل. ألهنا تعطى ضوء عاىل الكفاءة يشبه ضوء الشمس .

Ti : .شديد الصالبة مثل الصلب لكنه أقل منه كثافة -

يحافظ على متانته فى درجات ألنه( علل) فى صناعة الطائرات و مركبات الفضاء األلومنيومتستخدم سبائكه مع -

.األلومنيوم على العكس منالحرارة المرتفعة

.الجسم ال يلفظه و ال يسبب أى تسمم ألن( علل) الصناعية زراعة األسنان و المفاصل عملياتيستخدم فى -

: أشهر مركبات التيتانيوم -

دقائقه النانوية ألن( علل) يدخل فى تركيب مستحضرات الحماية من أشعة الشمس الذى TiO2ثانى أكسيد التيتانيوم

.إلى الجلد األشعة فوق البنفسجيةتمنع وصول

V : تستخدم لذل فهىلتكوين سبيكة تمتاز بقساوتها و قدرتها العالية على مقاومة التآكل الصلبيضاف بنسبة ضئيلة إلى -

. فى صناعة زنبركات السيارات

: يومأشهر مركبات الفاند -

المغناطيسيات فائقة التوصيل – كصبغةالسيراميك و الزجاج : صناعاتالذى يستخدم فى V2O5خامس أكسيد الفانديوم

. كعامل حفاز

Cr : غير األكسيد من طبقة لتكون ( علل ) الجوية العوامل فعل يقاوم لكنهالكيميائى النشاط ية منعال عنصر على درجة -

. الهواء أكسجين مع تفاعله استمرار تمنع الكروم ذرات حجم من أكبر جزيئاتها حجمعلى سطحه مسامية

.دباغة الجلود –طالء المعادن : فىيستخدم الكروم -

: ومأشهر مركبات الكر -

.صناعة األصباغ يستخدم فى و III CrO3 ومأكسيد الكر( 1

.كمادة مؤكسدة تستخدم و k2Cr2O7ثانى كرومات البوتاسيوم ( 2

Mn : و يتم إستخدامه فى صورة حالته النقيةليس له إستخدامات و هو فى لذل ( الّتقِصف سريع) عنصر شديد الهشاشة -

.سبائك أو مركبات

. أكثر صالبة من الصلب ألنها( علل) تستخدم فى صناعة خطوط السكك الحديدية : الحديد+ سبائك المنجنيز -

.تقاوم التآكل ألنها( علل) Drinks Cansتصنع منها عبوات المشروبات الغازية : األلومنيوم+ سبائك المنجنيز -


: أشهر مركبات املنجنيز -

.مؤكسدة و مطهرة مادة kMnO4برمنجانات البوتاسيوم ( 1

.يستخدم فى صناعة العمود الجاف ( : عامل مؤكسد قوى) MnO2ثانى أكسيد المنجنيز ( 2

. مبيد للفطريات MnSO4 II كبريتات المنجنيز ( 3

Fe : .أدوات الجراحة والمدافع والسكاكين ومواسير البنادق وأبراج الكهرباء ويستخدم فى الخرسانات المسلحة -

. كعامل حفاز ( بوش –هابر ) غاز النشادر بطريقة صناعةيستخدم فى -

.كعامل حفز ( تروبش – فيشر) الغاز المائى إلى وقود سائل بطريقة تحويليستخدم فى -

Co : .قابل للتمغنط مثل الحديد ألنه( علل) يستخدم فى صناعة المغناطيسيات -

.يستخدم فى صناعة البطاريات الجافة فى السيارات الحديثة -

لذلك فهو على النفاذأشعة جاما الصادرة عنه لها قدرة عالية يتميز بأنالذى Co60نظير مشع أهمها 12يوجد له -

لحام الموصالت والكشف عن مواقع الشقوق عن طريقالتأكد من جودة المنتجات –حفظ المواد الغذائية : يستخدم فى

.عالجها والكشف عن األورام الخبيثة –

Ni : .القابلة إلعادة الشحن ( كادميوم –نيكل ) بطاريات صناعةيدخل فى -

. األحماض ومقاومة الصدأ –الصالبة : سبائك تتميز بـ صناعةيدخل مع الصلب فى -

تقاوم التآكل حتى لو ألنها( علل) تستخدم فى ملفات التسخين و األفران الكهربية سبائك صناعةيدخل مع الكروم فى -

. تم تسخينها لدرجة اإلحمرار

. يحميها من التأكسد و التآكل وشكل أفضل ليعطيها( علل) المعادن طالءيستخدم عنصر النيكل فى -

.فى عمليات هدرجة الزيوت كعامل حفازيستخدم النيكل المجزأ -

Cu : . البرونز: عرفه اإلنسان و تعرف سبائكه مع القصدير بـ أول فلزيعتبر النحاس -

. موصل جيد للكهرباء ألنه( علل) الكابالت الكهربية صناعةيستخدم فى -

. سبائك العمالت المعدنية صناعةيستخدم فى -

: أشهر مركبات النحاس -

.كمبيد للفطريات ( علل) تنقية مياه الشرب –مبيد حشرى : كـ يستخدمو II CuSO4كبريتات النحاس ( 1

. يتحول من اللون األزرق إلى البرتقالى حيث( علل) محلول فهلنج و يستخدم فى الكشف عن سكر الجلوكوز ( 2

Zn : . من الصدأ لحمايتها( علل) يستخدم فى جلفنة الفلزات -

: أشهر مركبات اخلارصني -

. مستحضرات التجميل –المطاط –الدهانات : صناعةو يستخدم فى ZnOالخارصين أكسيد( 1

.شاشات األشعة السينية –الطالئات المضيئة : صناعةو يستخدم فى ZnSالخارصين كبريتيد( 2


حاالت التأكسد

فقد إلكترونات تنتج من حاالت التأكسد األعلىو 4sتنتج من فقد إلكترونى المستوى الفرعى 2+حالة التأكسد -

. 3dالمستوى الفرعى

. السكانديوم عدا 2+جميع العناصر اإلنتقالية تعطى حالة التأكسد -

يقع فى ( 7+ المنجنيز عنصر ىف لها قيمة أقصى إلى تصل حتى 3+ السكانديوم عنصر من التأكسد حاالت تزداد -

. ( IIBيقع فى المجموعة ) الخارصين ىف 2+ التأكسد حالة إلى تصل حتى التناقص ىف تبدأ ثم( VIIBالمجموعة

= العملة فلزات ) 1B المجموعة عناصر عدا إليها ىالمنتم المجموعة رقم تعدىت ال عنصر ىأل تأكسد عدد أعلى -

. ( الذهب , الفضة, النحاس

عندما تتأكسد ف ( 3d , 4s ) الفرعيين المستويينطاقة لتقارب ( علل ) تأكسدها حاالت بتعدد نتقاليةاإل العناصر تتميز -

. متعددة تأكسد حاالت ىلتعط3d إلكترونات خروج يتتابع ثم أواًل4s إلكترونات تخرجالعناصر اإلنتقالية

. تقريبًا الضعفبمقدار بتدرج واضح نتقاليةاإل لفلزاتلجهود التأين لحاالت التأكسد المتتالية قيم تزداد-

لذلك مكتملمستوى طاقة كسراإللكترون المفقود فى إذا تسببزيادة كبيرة جدًا الفلزات الممثلة قيم جهود تأين تزداد -

. عاديةبتفاعالت كيميائية Al+4 , Mg+3 , Na+2الحصول على ال يمكن

العنصر اإلنتقالى

أو الذرية احلالة ىف سواء متالءاإل تامة غري لكنها و باإللكرتونات مشغولة ( f أو d ) أوربيتاالت فيه تكون عنصر هو . التأكسد حاالت من حالة ىأ

[( 29Cu )(47Ag) (79Au)]

29Cu ( 4s1 , 3d10 ) ,47Ag ( 5s1 , 4d10 ) , 79Au (6s1, 5d10 ) .

الذريةفى الحالة d10 باإللكترونات لها dالمستوى الفرعى إمتالءرغم ألنه إنتقاليةعناصر العملةتعتبر فلزات

. الترتيب على d8,d9 ممتلئ غير d ىالفرع المستوى يكون 2+ , 3+ التأكسد حاالت ىفتكون عندما إال أنها

30Zn48Cd80Hg

30Zn ( 4s2 , 3d10 ) ,48Cd ( 5s2 , 4d10 ) , 80Hg (6s2, 5d10 ) .

لها dألن المستوى الفرعى إنتقاليةعناصر ( الزئبق –الكادميوم –الخارصين ) IIBفلزات المجموعة ال تعتبر

.2+ (الحالة المتأينة ) التأكسد لةحا ىفو أيضًا فى الحالة الذريةd10 ممتلئ باإللكترونات

لك احلمد ولك احلمد باالميان فرجت عنا ، أنقذتنا و وعلمتنا هديتنا و رزقتنا و احلمد هلل الّلهم ربنا لك احلمد مبا خلقتنا وأظهرت أمننا ومجعت فرقتنا وبسطت رزقنا املعافاة ، كبت عدونا و املال و لك احلمد بالقرآن ولك احلمد باألهل و وباإلسالم

نعمت بها علينا لك احلمد بكل نعمة أ من كل ما سألناك أعطيتنا ، فلك احلمد على ذلك محدًا كثريًا و وأحسنت معافاتنا وبعد لك احلمد لك احلمد إذا رضيت ، و ضى ، وحتى تر أو شاهد و غائبعالنية أو حّى و ميت أو سرًا وفى قديم و حديث

. صلى الّلهم على حممد وعلى آله وسلم الرضا ، و


األولــى نتقاليــةاإل التسلتسلــة لعناصــر العامــة اخلــواص

نظائر مستقرة المتوسط 5ألن له Niعنصر النيكل يشذ عن ذل بزيادة العدد الذرى تزداد الكتلة الذرية تدريجيًا و

. u 58,7الحسابى لها

.أنصاف أقطار ذرات عناصر السلسلة اإلنتقالية األولى كثيرًا بزيادة العدد الذرى ال تتغير -

:عاملين متعاكسين هما بسبب( علل) يالحظ الثبات النسبى لنصف القطر من الكروم حتى النحاس -

جذب النواة فيزداد شحنة النواة الفعالة تزدادالعدد الذرى بزيادةف؛ نصف قطر الذرة نقصيعمل على : العامل األول

.الذرى الحجم نقصمما يسبب لإللكترونات

مما 3d الفرعى المستوى لكتروناتإ عدد تزدادبزيادة العدد الذرى ف ؛الذرة قطر نصف زيادة على يعمل: الثانى العامل

. الذرة حجم زيادة يسبب ممابينها التنافر قوة فتزداد

سبائكتستخدم العناصر اإلنتقالية فى صناعة ال: س علل . بسبب الثبات النسىب ألنصاف أقطار ذراهتا .

:و ذلك فى تتضح الصفة الفلزية لهذه العناصر بوضوح

. الكهرباء و للحرارة التوصيل جيدة و لمعان و بريق لها فلزات صلبة جميعها -1

فى هذا الترابط 3d , 4sالترابط بين ذراتها نتيجة إشتراك إلكترونات لقوة( علل) مرتفعة هاوغليان انصهار درجة -2

النسبى الثباتكتلة الذرة مع لزيادة( علل) العدد الذرى بزيادةكثافة عناصر هذه السلسلة تزدادو عالية كثافة ذات -3

. للحجم الذرى

الذى يصتدأ الحديدمثل النشاط متوسطبعضها –النحاس مثلالنشاط محدودبعضها : النشاط الكيميائى لها فـ تباين -4

. بشدةالماء هيدروجينالسكانديوم الذى يحل محل مثلالنشاط شديدبعضها –عند تعرضه للهواء الرطب

.العناصر اإلنتقالية لكيمياءفى فهمنا دور كبيردراسة الخواص المغناطيسية كان له -

. الخاصية البارا مغناطيسية و الخاصية الديا مغناطيسية : منها لفة من الخواص المغناطيسية سندرسيوجد أنواع مخت -

: البارامغناطيسية اخلاصية

. التاوربيتاأل فى ( ↑ ) مفردة إلكرتونات نتيجة وجود اجلزيئ أو ةالذر أو األيونتظهر فى خاصية المجال مع يتجاذب صغير ىمغناطيس مجال ظهور محوره حول المفرد لإللكترون المغزلية الحركة عن نشأي -

. ىالخارج ىالمغناطيس

املادة البارامغناطيسية

هاوربيتاالتأ فى مفردة إلكرتونات وجودنتيجة ملغناطيسللمجال ا تنجذب مادة

II (d6 . )أيون الحديد –II (d9 ) أيون النحاس: مثال

: امغناطيسيةديال اخلاصية

. التاوربيتاأل فى ( )فى حالة إزدواج لكرتوناتاإل مجيع نتيجة وجود اجلزيئ أو ةالذر أو األيونتظهر فى خاصية . صفرفيكون عزمهما المغناطيسى متضادينيكون فى إتجاهين إزدواجفى حالة ينإلكترونكل غزل -


امغناطيسيةالدياملادة

هاوربيتاالتأ فىفى حالة إزدواج هاإلكرتوناتمجيع وجودنتيجة ملغناطيسجملال امع ا تنافرت مادة

( . d10) الخارصين ذرة: مثال

. وربيتاالتاأل ىف املوجودة املفردة اإللكرتونات عدد وه : العزم املغناطيسي . dفى أوربيتاالت المستوى المفردةيكون العزم المغناطيسى هو عدد اإللكترونات اإلنتقاليةفى حالة العناصر -

. صفر= بينما المادة الديامغناطيسية عزمها 1 ≤عزمها يكون البارامغناطيسيةالمادة -

. عدد اإللكترونات املفردة و بالتاىل حتديد التركيب اإللكتروىن أليون الفلزحتديد : أمهية العزم املغناطيسى -

ى املغناطيس عزمها قياس من للمادة ىاإللكرتون الرتكيب حتديد ميكن : عللس. مع اًطردي ىاملغناطيس العزم قيمة تتناسب حيث الفلز أليون اإللكتروىن التركيب حتديد و املفردة اإللكترونات عدد حتديد إلمكانية

. d ىف املفردة اإللكترونات عدد

:رتب كاتيونات املركبات التالية تصاعدياً حسب عزمها املغناطيسى : س

TiO2 – Cu2Cl2 – FeCl3 – Cr2O3 ) 1 -= الكلور , 2 -= علمًا بأن عدد تأكسد األكسجين )

جزيئاتبين روابط ينتكوتستخدم فى 3d , 4s إلكترونات نأل( علل) مثالية حفز عوامل نتقاليةإلا العناصر تعتبر

الرابطة فى إضعافو ( الفلز) الحافز سطح على المتفاعالت هذه تركيز إلى يؤدى مماو سطح الفلز المتفاعالت

. التفاعل سرعة دداتزطاقة التنشيط و لتقف الجزيئات المتفاعلة

: الصناعة فى الحفاز العامل لدور أمثلة

: التالمسبطريقة الكبريتيك حمض تحضير فىيستخدم كعامل حفاز الفانديوم أكسيد خامس( 1

2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g)

SO3(g) + H2O(g) H2SO4(ℓ)

( : بوش –هابر ) بطريقة النشادر تحضير فىيستخدم كعامل حفاز المجزأ الحديد (2

N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g)

( -e 9 – 1) الجزئىاإلمتالء بسبب( علل ) ملونةمعظم مركبات العناصر اإلنتقالية و محاليلها المائية تتميز -

.( dفى أوربيتاالت مفردةوجود إلكترونات ) dألوربيتاالت المستوى الفرعى

. d10باإللكترونات ممتلئة أو d0 فارغة d أوربيتاالت تكون عندما ملونة غير اإلنتقاليةالعناصر بعض أيونات تكون -

.d0 اإللكترونات من فارغةفيها تكون d وربيتاالتأ نأل ملونة غيرو مركباتها ةنتقاليإلا غير العناصر أيونات -

: تفسري اللون ىف املواد

البعض اصهامتصإ عدم و ( األبيض) ى المرئ الضوء فوتونات بعضل المادة إمتصاص بسبب المادة لون يظهر -

.( المنعكسة) تمتصها لم التى األلوان بمحصلة المادة العين فترى اآلخر

: مالحظات

. الممتص باللون المادة تمتصه ذىال اللون يسمى *

. المتتم باللون المادة تمتصه لم ذىال اللون يسمى *

. اءسود للعين تظهر األبيضالضوء ألوان جميع المادة تمتص عندما *

. اءبيضللعين تظهر األبيضالضوء ألوان من لون أى المادة تمتص ال عندما *

450o

c

V2O5

Fe

500oc / 600 atm


( GROBYV) .له المتمم باللون المادة تظهر الطيف ألوان من معين لون المادة امتصت إذا *

أيون : عللس Cu+1 أيون ولكن اللون عديم Cu+2 اللون زرقأ . أيونCu+1 وربيتاالتأ مجيع نأل اللون عدمي d باإللكترونات ممتلة [Ar] , 3d10 , 4S0 بينما أيون Cu+2تصمي هنأل زرقأ لونه

. 3d9 , 4S0 , [Ar]مفرد إلكترون على حتتوى d وبيتاالتأ نأل األزرق اللون هو و املتتم اللون عكسي و الربتقاىل اللون

IRON احلديــد فلــز . ( ِللنَّاِس ََمَناِفُع و َشِديٌد َبْأٌس ِفيِه الَحِديَد ََأْنَزْلَنا و ) : 22اآلية الحديدفى سورة تعالى قال

26Fe : [Ar] , 4s2 , 3d6 .

األكستجين : عناصتر بعدمن حيث الوفرة فى القشرة األرضية الرابعترتيبه من وزن القشرة األرضية و % 6,3يكون

. األلومنيوم –السيلكون –

. فقط النيازك ىف (مفردة ) نقية حالة ىف وجدي (1

. بشوائب ةمختلطعلى هيئة خامات طبيعية تحتوى على مختلف أكاسيد الحديد األرضية القشرة ىف يوجد( 2

. الخام الحديد نسبة (1

. لخامل صاحبةالم الشوائب تركيب (2

. الزرنيخ , الفوسفور, الكبريت : لثم بالخام مختلطة ضارة عناصروجود (3

نسبة احلديد و اخلواص اللون ىسم الكيميائاإل الصيغة الكيميائية اخلاممكان

الوجود

( III )حديد أكسيد Fe2O3 الهيماتيت سهل –أحمر داكن

ختزالاإل25 - 05%

الواحات

البحرية

%05 - 25 ختزالسهل اإل –أصفر متهدرت ( III )حديد أكسيد 2Fe2O3.3H2O الليمونيتالواحات

البحرية

ىمغناطيسأكسيد حديد Fe3O4 المجنتيـتله خواص –أسود

مغناطيسية42 - 05%

الصحراء

الشرقية

( II )كربونات حديد FeCO3 السيدريتسهل –رمادى مصفر

ختزالاإل ـــــــــــــ 42% - 35

اللون املتمم اللون املمتص

و العكس خضرأ أحمر

و العكس سجىفبن ر فأص

الىقبرت قزرأ

حتط عنه ألف سيئة من قال سبحان اهلل و حبمده تكتب له ألف حسنة أو


إنتاج الحديد –إختزال الخام –تجهيز الخام :مترعملية استخالص احلديد من خاماته بثالث مراحل هى .

: اهلدف من عمليات جتهيز اخلام هو

. (التركيز –التلبيد –التكسير : عن طريق عمليات ) تحسين الخواص الفيزيائية و الميكانيكية للخام -1

. ( عن طريق عملية التحميص) تحسين الخواص الكيميائية له -2

A )حتسني اخلواص الفيزيائية و امليكانيكية للخام :

عمليات التركيز عمليات التلبيد عمليات التكسري العملية

ن م

فهلد

ا

يةمل

لعا

–

B ) الكيميائية للخامحتسني اخلواص :

التحميص العملية

التعريف

ن م

فهلد

ا

يةمل

لعا

: الخام ىف الحديد نسبة رفع و الرطوبة من التخلص و الخام تجفيف

FeCO3 FeO + CO2 (حديد% 84.4) سيدريت

4FeO + O2 2Fe2O3

(حديد% 6..6) هيماتيت

2Fe2O3.3H2O 2Fe2O3 + 3H2O

(حديد% 84) ليمونيت (حديد% 6..6) هيماتيت

: P الفوسفور و S الكبريت مثل الشوائب بعض أكسدة

S + O2 SO2 4P + 5O2 2P2O5

قال تعاىل فى حديثه القدسىالكريم أشد ، أحب الفقري املتواضع و حبى أحب الغنى الكريم و حبى للفقري : أحب ثالثة و حبى لثالثة أشد

: و أبغض ثالثة و بغضى لثالثة أشد . للغنى املتواضع أشد ، أحب الشيخ الطائع و حبى للشاب الطائع أشد أبغض الفقري البخيل و بغضى للغنى البخيل أشد ، أبغض الغنى املتكرب و بغضى للفقري املتكرب أشد ، أبغض

.خ العاصى أشد الشاب العاصى و بغضى للشي


:يتم ىف هذه املرحلة إختزال أكاسيد احلديد إىل حديد بإحدى طريقتني حسب العامل املختزل مها

. الفرن العالىو تتم هذه الطريقة فى فحم الكوكالناتج من أول أكسيد الكربوناإلختزال بغاز -1

و تتم الغاز الطبيعىالناتجين من ( الغاز المائى ) أول أكسيد الكربون و الهيدروجين اإلختزال بخليط من غازى -2

. فرن مدركسهذه الطريقة فى

A )تفاعالت اإلختزال ىف الفرن العاىل :

CO2 C + O2

CO2 + C 2 CO

Fe2O3 + 3 CO 2 Fe + 3 CO2

B )تفاعالت اإلختزال ىف فرن مدركس :

2 CH4 + CO2 + H2O 3 CO + 5 H2

Fe2O3 + 3 CO + 5 H2 4 Fe + 3 CO2 + 3 H2O

بعد عملية إختزال خامات الحديد فى الفرن العالى أو فرن مدركس تأتى المرحلة الثالثة و هى إنتاج األنواع المختلفة من

.مثل الحديد الزهر و الحديد الصلب الحديد

. ى الكهرب الفرن – المفتوح الفرن – األكسجينية المحوالت : الصلبأفران صناعة

: مها عمليتني على الصلب صناعة تعتمد

. الموجودة فى الحديد الناتج من أفران اإلختزال الشوائب من التخلص -1

. المطلوبة الخواص الناتج الصلب كسبلت إلى الحديد العناصر بعض إضافة -2

. الفلزية مثل الكربونمواد تتكون من فلزين أو أكثر أو قد تتكون من فلز و عناصر : التكوين

. النيكل و الحديد – الفاناديوم و الحديد – المنجنيز و الحديد – الكروم و الحديد سبائك : أكثر أو فلزين -1

. (الحديد الصلب ) الكربون و الحديد سبيكة : الفلز مع فلز -2

: التحضيــر

ىالكهربــ الترسيــب طريقــة الصهــر طريقــة

بعضها مع الفلزات صهر

يصب ثم معينة بنسب

فى قوالب و المنصهر

حتى تدريجيًا ليبرد يترك

. تجمدي

يتم بحيث معينة بنسب كثرأ أو فلزين ألمالح محاليل التحليل حوض ىف يوضع

. واحد وقت ىف للفلزات الترسيب

المقابض تغطيةفى تستخدم ( خارصين و نحاس ) األصفر النحاسسبيكة : مثال

و نحاس يوناتأ على ىيحتو محلوليًا من كهرب هاترسيببو تحضر الحديدية

.خارصين


السبائــك أنــواع

بينفلزيةركبات الامل سبائك ستبداليةإ سبائك بينية سبائك

اتذرفيهتا تحتكل سبائك

المسافاتالمضاف فلزال

الشتتتتتتبكة فتتتتتتى البينيتتتتتتة

. خرآ فلزل البلورية

و الحديتتد ستتبيكة: لامثكك

الحديتتتتتتتتتد ) الكربتتتتتتتتتون

( الصلب

الفلتتتتز ذرات بعتتتتضفيهتتتتا تسككككتبدلستتتتبائك

الفلتز متن بذرات البلورية الشبكة فى ىاألصل

. المضاف

: لامث

. نحاس و ذهب سبيكة -1

. ( يصدأ ال صلب ) كروم و حديد سبيكة -2

. نيكل و حديد سبيكة -3

للستبيكة المكونتة العناصتر فيهتا تتحدسبائك

ال كيميائيتة مركبتات فتتكتون ىكيميتائ اتحاد

.صيغتها الكيميائية لقوانين التكافؤ تخضع

: مثال

هى و (Duralumin ) ديورالومينسبيكة

– Ni3Alنيكتتتتل وتتكتتتتون متتتتن ألومنيتتتتوم

Au2Pbالذهب وسبيكة الرصاص

: البينية السبيكةتكون تفسري

.بإحكام بينها مسافات بينية مرصوصة الفلز ذرات من مكونة بلورية شبكة من الفلزات ىباق مثل النقى الحديد تكوني -

. أخرى طبقة فوق الفلز ذرات من طبقة تتحرك نأ نيمك الفلز سطح على الطرق عند -

متن حجمكاً أصكغر المضتافة الفلتز ذرات كانتت و الستبيكة لتكتوين ىاألصتل الفلتز ذرات آختر إلتى فلزذرات إدخال عند -

: تسبب فىتو ى النق الفلز لذرات البينية المسافات تدخل فإنها ذرات الفلز النقى

.صالبة الفلز النقى فتزداد إنزالق الطبقات إعاقة -1

و المغناطيسية الخواص و نصهارإلا درجة و والطرق السحب : مثلللفلز النقى الفيزيائية تتأثر بعض الخواص -2

. التوصيل الكهربى

: شرط تكوين السبيكة اإلستبدالية

. للفلز األصلى ( ىالبلور الشكل – القطر نصف –الخواص الكيميائية )أن تكون ذرات الفلز المضاف لها نفس

: سبائك املركبات البينفلزيةخواص

. صلبةمركبات -1

.ى الدور الجدولمن واحدة مجموعة ىف تقع ال فلزات من تتكون -2

.التكافؤ لقوانينصيغتها الكيميائية ال تخضع -3

: الفيزيقيــة اخلــواص هألن( علل) صناعية أهمية ىأ له ليس ىالنق الحديدتعتمد الخواص الفيزيائية للحديد على نقاوته و طبيعة الشوائب به ف

عند ينصهر – مغناطيسية خواص له – تشكيله يسهل – السحب و للطرق قابل –ليس شديد الصالبة نسبيًا لين

(لذلك يفضل إستخدام احلديد ىف صورة سبائك و ليس ىف صورته النقية ) . 3سم/ جم 7,86 كثافته – م1538°

: الكيميائيــة اخلــواص جميككع ختتروج علتتى تتتدل تأكستتد حالتتة ىيعطكك ال فإنتته األولتتى االنتقاليتتة السلستتلة ىفتت الحديتتد قبككل ىالتتت العناصتتر بخككالف -

. ت إلكترونا ثمان ىه و ( 4s , 3d ) الفرعيين المستويين إلكترونات

. أهمية لها ليست( + 3) من األعلى التأكسد حاالت جميع -

نصف ( 3d5 ) تقابل( + 3) التأكسد حالة و ( 4s ) ىالفرع المستوى ىإلكترون خروج تقابل( +2 ) تأكسدال حالة -

( . حالة الثبات ) ممتلئ


: اهلــواء تأثري -1

: ى مغناطيس حديد أكسيد ىليعط األكسجينالهواء أو مع حمراراإل لدرجة الساخن الحديد يتفاعل

3Fe + 2O2 Fe3O4

: املاءخبار فعل -2

: الهيدروجينغاز و ىمغناطيس حديد أكسيد ىليعط الماء بخار مع( م°255) الساخن الحديد يتفاعل

3Fe + 4H2O 500

oC

Fe3O4 + 4H2

: مع الالفلـزات -3

II الحديد كبريتيد ىليعط الكبريت مع يتحد و III حديد كلوريد ىليعط الكلور مع يتفاعل

Fe + S FeS 2Fe + 3Cl2 2FeCl3

: مع األمحـاض -4

ألن( علل) IIIأمالح حديد ال يتكونو IIليعطى أمالح حديد األحماض المعدنية المخففةيذوب الحديد فى -

. IIإلى أيون حديد IIIأيون حديد يختزللناتج االهيدروجين

Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 Fe + 2HCl

FeCl2 + H2

الكبريت أكسيد ىثانغاز و III كبريتات حديد و II حديد كبريتات ىليعط المركز الكبريتي حمض مع الحديد يتفاعل -

3Fe + 8H2SO4 FeSO4 + Fe2 (SO4)3 + H2O +SO2 : ماءال و

الفلز سطح على غير مسامية األكسيد من رقيقة طبقة لتكون ( علل ) للحديد خمواًل المركز النيتري حمض يسبب -

. التفاعل استمرار من تحميه

. مخفف هيدروكلوريك حمض ىف اإذابته أو بالحك الصدأطبقة إزالة يمكن: ملحوظــة

II ( FeO ) احلديــد أكتسيــد : أولا : حتضيــره

FeO + CO + CO2 : الهواء عن بمعزل II الحديد أكساالت تسخين -1

: الكربون أكسيد أول أو بالهيدروجين األعلى الحديد سيداأك ختزالإ -2

Fe2O3 + H2 2 FeO + H2O

Fe3O4 + H2 3 FeO + H2O

: خواصــه

. الماء ىف يذوب ال أسود مسحوق -1

III : 4 FeO + O2 2 Fe2O3يتكون أكسيد حديد و الساخن الهواء ىبسهولة ف يتأكسد -2

FeO + H2SO4 FeSO4 + H2O : ماء و II حديد أمالح منتجًا المخففة المعدنية األحماض مع يتفاعل -3

dil

dil

∆ conc

؟ اهليدروجني من بدالً هل ميكنك كتابة التفاعلني السابقني مستخدماً غاز أول أكسيد الكربون :تدريب

COO

COO Fe

∆

معزل عن اهلواء

400 - 7000c

400 - 7000c

∆

dil


III ( Fe2O3 ) احلديــد أكتسيــد: ثانيــاا . الهيماتيت خام على هيئة الطبيعة ىيوجد ف : وجــوده

: حتضيــره

الذى عند( محمر ىبن لونه) III الحديد هيدروكسيد يترسبف III الحديد أمالح محاليل أحد إلى ىقلو محلول إضافة -1

: III حديد أكسيد إلى يتحول م°200 من أعلىدرجة حرارة ل تسخينه

FeCl3 + 3 NH4OH Fe(OH)3 + 3 NH4OH

2 Fe(OH )3 Fe2O3 + 3 H2O

: الكبريت أكسيد ثالث و ىثان غازى من خليط و III الحديد أكسيد ينتج II الحديد كبريتات تسخين -2

Fe2O3 + SO2 + SO3 2 FeSO4

: خواصــه

. الماء ىف يذوب ال -1

. األحمرأكسيد الحديد لذا يسمى الدهانات ىف أحمر كلون ستخدمي -2

: الماء و III حديد أمالح ليتكون الساخنة المركزةالمعدنية األحماض مع يتفاعل -3

Fe2O3 + 3 H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3 H2O

Fe3O4 ) ىاملغناطيتســ ) األســود احلديــد أكتسيــد: ثالثــاا .III الحديد أكسيد و II الحديد أكسيد من لطتخمأكسيد هو و المجنتيت على هيئة خام الطبيعة ىف وجدي : وجــوده

: حتضيــره

. الماء بخار أو الهواء بفعل حمراراإل لدرجة الساخن الحديد من -1

: الكربون أكسيد أول أو الهيدروجين بواسطة III حديد أكسيد ختزالإ -2

3 Fe2O3 + CO 2 Fe3O4 + CO2

: خواصــه

. ىقو مغناطيس -1

: ركبم أكسيد أنه على دليلIII حديد أمالحII حديد أمالح ىليعط الساخنة المركزة األحماض مع يتفاعل -2

Fe3O4 + 4 H2SO4 Fe2(SO4)3 + FeSO4 + 4 H2O

III : 2 Fe3O4 + ½ O2 3Fe2O3 الحديد أكسيد إلى يتأكسد الهواء ىف تسخينه عند -3

2000c

أعلى من

∆

:األكاسيد األخرى كما يلى ( إحتراق ) من أكسدة IIIاحلصول على أكسيد حديد ميكن : ملحوظة

4 FeO + O2 2 Fe2O3

2 Fe3O4 + ½ O2 3Fe2O3

∆

∆

Conc ∆

∆

230 - 3000c

Conc ∆

∆

، الّلهم إنى أعوذ بك من اهلم و احلزن ، و أعوذ بك من العجز و الكسل ، و أعوذ بك من غلبة الَدين و قهر الرجال اللهم إنى أعوذ بك من الفقر إال إليك و من الذل إال لك و من اخلوف إال منك ، و أعوذ بك أن أقول زورًا أو أغشى فجورًا

تة األعداء و عضال الداء و خيبة الرجاء ، اللهم إنى أعوذ بك من شر اخللق و أو أكون بك مغرورًا ، و أعوذ بك من مشا . هّم الرزق و سوء اخٌللق يا أرحم الرامحني و يا رب العاملني

Education

الباب الأول نهائى