باختصار
- قسم كامبريدج
- 0620 الموضوع 11
- قسم إدكسل
- 4CH1 الموضوع 4، البنود 4.1 إلى 4.50C
- الورقة ٢ فقط في إدكسل
- الكحولات والأحماض والإسترات والبوليسترات
- اختبار C=C
- ماء البروم: برتقالي إلى عديم اللون
- التخمر
- كامبريدج ٢٥ إلى ٣٥ درجة؛ إدكسل نحو ٣٠ درجة؛ خميرة دون أكسجين
السلاسل المتجانسة المطلوبة
| السلسلة | الصيغة العامة | المجموعة الوظيفية | أول عضو | تفاعل رئيسي |
|---|---|---|---|---|
| الألكانات | CnH2n+2 | روابط أحادية فقط | الميثان CH4 | الاحتراق؛ الاستبدال بالكلور في الأشعة فوق البنفسجية |
| الألكينات | CnH2n | C=C | الإيثين C2H4 | الإضافة: البروم، الهيدروجين (محفز النيكل)، البخار (محفز حمضي) |
| الكحولات | CnH2n+1OH | -OH | الميثانول CH3OH | الاحتراق؛ الأكسدة إلى أحماض كربوكسيلية |
| الأحماض الكربوكسيلية | CnH2n+1COOH | -COOH | حمض الميثانويك HCOOH | تفاعلات الأحماض الضعيفة؛ الأسترة |
| الإسترات | -COO- | ميثانوات الميثيل | من كحول وحمض كربوكسيلي بمحفز حمضي |
الصيغ العامة الأربع الأولى من المستوى الأساسي في كامبريدج، وتسمية الإسترات من الموسع والورقة الثانية في إدكسل.
الأفكار الأساسية في كل منهج
يغطي المستوى الأساسي في كامبريدج الصيغ البنائية والعامة والمجموعات الوظيفية والمشبع وغير المشبع، وتسمية الميثان والإيثان والإيثين والإيثانول وحمض الإيثانويك، والوقود الأحفوري والتقطير التجزيئي واستخدامات الأجزاء، والتكسير واختبار ماء البروم، وصنع الإيثانول بالتخمر (٢٥ إلى ٣٥ درجة) أو من الإيثين والبخار (٣٠٠ درجة و٦٠ ضغطًا جويًا ومحفز حمضي)، وتفاعلات حمض الإيثانويك، والبولي إيثين ومشكلات البلاستيك. ويضيف الموسع المتشكلات والتسمية حتى أربع ذرات كربون والإسترات والأكسدة ببرمنجنات البوتاسيوم المحمضة والنايلون وPET والبروتينات.
يطلب إدكسل من الجميع أنواع الصيغ والتسمية والمتشكلات وتصنيف التفاعلات والنفط الخام والاحتراق التام وغير التام وسمية أول أكسيد الكربون والمطر الحمضي والتكسير وتفاعلات الألكانات والألكينات والبوليمرات بالإضافة. أما الكحولات (الأكسدة بثنائي كرومات البوتاسيوم، والصنع بمحفز حمض الفوسفوريك أو بالتخمر عند نحو ٣٠ درجة) والأحماض والإسترات والبوليسترات فللورقة الثانية.
مثال محلول ١: معادلات يجب إتقانها
الاحتراق التام للبروبان: C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O. وازن الكربون ثم الهيدروجين ثم عد ذرات الأكسجين يمينًا (٦ + ٤ = ١٠).
الاستبدال: CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl في الأشعة فوق البنفسجية. والإضافة: CH2=CH2 + Br2 → CH2BrCH2Br، ولهذا يتحول ماء البروم من البرتقالي إلى عديم اللون. والتميؤ: C2H4 + H2O → C2H5OH. والتكسير: C10H22 → C8H18 + C2H4، ويُجرى لأن الطلب على الوقود القصير والألكينات أكبر مما يوفره النفط الخام.
مثال محلول ٢: التسمية والإسترات والبوليمرات
ألكين بأربع ذرات كربون صيغته C4H8. إذا كانت الرابطة الثنائية في الطرف فهو بيوت-١-ين CH2=CHCH2CH3، وفي الوسط بيوت-٢-ين CH3CH=CHCH3، وهما متشكلان بنائيان.
الإستر: حمض الإيثانويك + الإيثانول ← إيثانوات الإيثيل + ماء، CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O بمحفز حمض الكبريتيك المركز. والبروبين يعطي البولي بروبين بوحدة متكررة -CH2-CH(CH3)- بين قوسين مع روابط ممتدة وحرف n.
أخطاء شائعة
- كتابة أن ماء البروم يصبح "شفافًا" بدل "عديم اللون".
- رسم صيغ بنائية ينقصها هيدروجين أو كربون بخمس روابط.
- إغفال الاحتراق والاستبدال عند وصف خمول الألكانات.
- قلب ترتيب اسم الإستر: الإيثانول مع حمض الميثانويك يعطي ميثانوات الإيثيل.
- القول إن الألكانات الطويلة "عديمة الفائدة" بدل العرض والطلب.
- ترك الرابطة الثنائية في الوحدة المتكررة أو حذف الروابط الطرفية.
أسلوب الإجابة
الكيمياء العضوية متوقعة جدًا. اكتب ورقة تلخيص لكل تفاعل مع ظروفه (الحرارة والضغط والمحفز والأشعة فوق البنفسجية) وتدرب على كتابة كل معادلة ورسم كل ناتج، فالظروف غالبًا درجة مستقلة.
وفي مقارنة طريقتي صنع الإيثانول: التخمر يستخدم سكرًا متجددًا وحرارة منخفضة لكنه بطيء ويعطي إيثانول غير نقي، والتميؤ سريع ومستمر ونقي لكنه يعتمد على نفط غير متجدد وحرارة وضغط مرتفعين.
كيف تساعد الدروس الفردية
يخسر الطلاب درجات الكيمياء العضوية في الرسم والتسمية أكثر من الفهم. يرسم الطالب الصيغ على السبورة المشتركة ويصحح المدرس عدد الروابط فورًا، ويدربه على التسمية والمعادلات في كل السلاسل، ويحدد ما هو من الموسع أو الورقة الثانية في منهجه.
قائمة التحقق الذاتي
- أذكر الصيغة العامة والمجموعة الوظيفية لكل سلسلة.
- أصف التقطير التجزيئي وتدرج الخصائص في البرج.
- أكتب معادلات الاحتراق والاستبدال والإضافة والتكسير.
- أصف اختبار ماء البروم ونتيجته.
- أقارن التخمر وتميؤ الإيثين.
- أسمي وأرسم إسترًا من كحول وحمض معطيين.
- أرسم الوحدة المتكررة لبوليمر إضافة من المونومر والعكس.
أسئلة شائعة
هل الإسترات مطلوبة من الجميع؟
لا، هي من الموسع في كامبريدج، وفي إدكسل البنود 4.38C إلى 4.43C للورقة الثانية فقط.
ما العامل المؤكسد الذي يحول الإيثانول إلى حمض الإيثانويك؟
برمنجنات البوتاسيوم المحمضة في موسع كامبريدج، وثنائي كرومات البوتاسيوم في حمض الكبريتيك المخفف في إدكسل، ويذكر المنهجان الأكسدة البكتيرية كما في الخل.
هل أحتاج النايلون والبروتينات؟
هي من موسع كامبريدج، ويغطي إدكسل البلمرة التكثيفية للبوليسترات فقط في الورقة الثانية.
كم تكلفة دروس الكيمياء في LiveTutor؟
١٥ $ للدرس لكل المواد والمستويات، ضمن خطة أسبوعية من درس إلى خمسة دروس تُدفع شهريًا. الدرس ٦٠ دقيقة فردي عبر الإنترنت، والأول تجريبي مجاني.
ما الاحتراق غير التام؟
احتراق الهيدروكربون بأكسجين غير كافٍ فينتج أول أكسيد الكربون أو الكربون والماء، وأول أكسيد الكربون سام لأنه يقلل قدرة الدم على حمل الأكسجين.
المصادر
التواريخ والأرقام في هذه الصفحة مأخوذة من هذه المصادر الرسمية والمنشورة. تأكد دائماً من المواعيد النهائية في الصفحة الرسمية قبل الاعتماد عليها.