حفظ الكتلة وقوانين الاتحاد الكيميائي – الأنظمة المفتوحة والمغلقة

ماذا تعرض

يتتبع هذا المختبر الافتراضي قوانين الاتحاد الكيميائي بقراءات حقيقية للميزان. على المنصة الأولى يحترق المغنيسيوم في بوتقة أو في دورق مغلق، ويتفاعل الرخام مع حمض الهيدروكلوريك في زجاجة مفتوحة أو مغلقة، ويكوّن محلولان راسبًا من كبريتات الباريوم: لا تتغير القراءة إلا عندما يدخل غاز أو يخرج. وتزن المنصة الثانية أكسيد المغنيسيوم وكبريتيد النحاس(I) وأكسيدي النحاس لتبيّن النسب الثابتة والمتضاعفة. أما الثالثة فتفاعل حجومًا من الغازات عند درجة الحرارة والضغط نفسيهما، ويفسرها قانون أفوجادرو.

طريقة الاستخدام

اختر تبويبًا. في «حفظ الكتلة» اختر التفاعل والنظام مفتوحًا أو مغلقًا، واضبط الكتلة واضغط «ابدأ التجربة». في «نسب الكتل» اختر التجربة والكتل واقرأ قراءات الميزان الثلاث أو الأربع في الجدول. في «حجوم الغازات» اضبط الحجمين واضغط «ابدأ التجربة» وحاول ألا يبقى غاز زائد.

المعاملات القابلة للتغيير

• الشاشة حفظ الكتلة, نسب الكتل, حجوم الغازات
• التفاعل احتراق المغنيسيوم (Mg + O₂), رقائق الرخام + حمض الهيدروكلوريك (CaCO₃ + HCl), الترسيب (BaCl₂ + Na₂SO₄)
• النظام نظام مفتوح, نظام مغلق
• كتلة المادة الصلبة 0.1–2 g
• تجربة نسب الكتل تسخين المغنيسيوم في الهواء ← MgO, تسخين النحاس مع الكبريت ← Cu₂S, اختزال أكسيد النحاس بـ H₂ (CuO، Cu₂O)
• تفاعل بين غازات هيدروجين + أكسجين ← بخار ماء (120 °C), هيدروجين + كلور ← كلوريد الهيدروجين
• حجم H₂ 0–100 cm³
• حجم الغاز الثاني 0–100 cm³

أسئلة للاستكشاف

1. لماذا ترتفع قراءة الميزان عند احتراق المغنيسيوم في بوتقة مفتوحة ولا ترتفع في دورق مغلق؟
2. لماذا تبقى نسبة كتلة المغنيسيوم إلى كتلة الأكسجين ثابتة مهما كانت كتلة المغنيسيوم؟
3. ما حجم الأكسجين الذي يتفاعل تمامًا مع 60 cm³ من الهيدروجين عند درجة الحرارة والضغط نفسيهما؟