حل العناصر الانتقالية في كيمياء بالإجابات والشرح

1. AThe effective nuclear charge of element (X) is greater than the effective nuclear charge of element (Y) الإجابة الصحيحة
2. BThe radius of element (X) is smaller than the radius of element (Y)

   ليه دي غلطAcross the first transition series radii stay almost constant — Cr and Mn differ by only about 1 pm — so a confident "X is smaller" overstates a difference that is essentially flat; the clean, defensible statement is the rise in effective nuclear charge.

3. CThe radius of element (X) is equal to the radius of element (Y)

   ليه دي غلطEqual radius would require equal Z_eff, but X has one more proton pulling the same 3d electrons inward, so the radii cannot be equal.

4. DThe repulsion between the (3d) electrons of element (X) is less than the repulsion between the (3d) electrons of element (Y)

   ليه دي غلطWith more protons in X, its 3d electrons are held in a slightly smaller volume, so repulsion between them is not less than in Y — this reverses the expected trend.

ليه دي الصحThe only two consecutive first-series elements with the same 3d count are Cr (Z = 24, [Ar] 3d⁵ 4s¹) and Mn (Z = 25, [Ar] 3d⁵ 4s²). With equal 3d occupancy but more protons, the later element (X = Mn) has the greater effective nuclear charge, so Z_eff(X) > Z_eff(Y).

لما يكون عندك عنصران متتاليان في السلسلة الانتقالية الأولى بنفس عدد إلكترونات 3d، الفرق الوحيد بينهم هو بروتون زيادة عند X. الزوج اللي بيحقق ده هو Cr وMn، وكلاهم 3d⁵. X=Mn بروتوناته أكتر من Y=Cr، فشحنة النواة الفعّالة بتاعت X أكبر، ونصف قطرهم مش متساوي ومش ممكن نقول X أصغر بثقة لأن الانخفاض في النصف القطر في السلسلة الانتقالية بسيط جدًا — العبارة الأكيدة هي إن الشحنة الفعّالة لـX أكبر.

1. أشحنة النواة الفعالة للعنصر X أكبر من شحنة النواة الفعالة للعنصر Y. الإجابة الصحيحة
2. بنصف قطر العنصر X أصغر من نصف قطر العنصر Y.

   ليه دي غلطنصف قطر X أصغر (لا أكبر) من Y، هذا يتبع من الشحنة الفعالة الأكبر.

3. جنصف قطر العنصر X يساوي نصف قطر العنصر Y.

   ليه دي غلطنصف القطران غير متساويين — X أصغر.

4. دالتنافر بين إلكترونات 3d للعنصر X أقل من التنافر بين إلكترونات 3d للعنصر Y.

   ليه دي غلطالتنافر بين إلكترونات 3d يعتمد على عددها وهو متساوٍ بالفرضية، لكن الشحنة الفعالة الأعلى لـX لا تعني تنافراً أقل للإلكترونات المتماثلة.

ليه دي الصحالإجابة الصح هي إن شحنة النواة الفعّالة للعنصر X أكبر من Y، لأن X جاي بعد Y في السلسلة يعني عنده بروتون زيادة مع نفس عدد إلكترونات 3d، فالنواة بتجذب الإلكترونات أقوى.

عند مقارنة عنصرين متتاليين في السلسلة الانتقالية الأولى ولهما نفس عدد إلكترونات 3d، يكون الفرق الأساسي هو زيادة العدد الذري من عنصر إلى الذي يليه. زيادة عدد البروتونات مع بقاء حجب 3d قريبًا تجعل شحنة النواة الفعالة للعنصر اللاحق أكبر، فيزداد جذب النواة للإلكترونات. لذلك إذا كان X هو اللاحق في الترتيب كما يقرر المفتاح، تكون شحنة النواة الفعالة له أكبر من Y، ويميل نصف قطره إلى الصغر. الاختيارات التي تقول إن نصف قطر X أكبر أو يساوي Y لا توافق أثر زيادة الشحنة الفعالة.

1. AElement (Y) is diamagnetic and its atom contains 6 unpaired electrons

   ليه دي غلطA species with 6 unpaired electrons cannot be diamagnetic — those two ideas contradict, since diamagnetic means zero unpaired electrons.

2. BElement (X) is diamagnetic and its atom contains 6 unpaired electrons

   ليه دي غلطSame contradiction: 6 unpaired electrons would make the atom strongly paramagnetic, never diamagnetic, so this cannot be correct.

3. CThe Y²⁺ ion is paramagnetic and contains 4 unpaired electrons الإجابة الصحيحة
4. DThe X³⁺ ion is paramagnetic and contains 5 unpaired electrons

   ليه دي غلطThe X³⁺ ion of the highest-oxidation element (Mn³⁺ = [Ar]3d⁴) has 4 unpaired electrons, not 5, so the count here is wrong even though "paramagnetic" is right.

ليه دي الصحThe highest oxidation state (+7) in the first transition series is Mn, so X = Mn (Z=25) and Y = Fe (Z=26). Fe²⁺ = [Ar] 3d6 has four unpaired electrons (high-spin) and is paramagnetic.

أعلى حالة تأكسد في السلسلة الانتقالية الأولى هي +7 وده خاص بالمنجنيز Mn، فـX=Mn وY=Fe (الجاي بعده). الأيون Y²⁺ يعني Fe²⁺ اللي تركيبه [Ar]3d⁶ — في التوزيع الطبيعي عنده 4 إلكترونات منفردة فهو بارامغناطيسي. الخيارات اللي بتقول ديامغناطيسي و6 إلكترونات تتعارض مع بعض من الأساس. Mn³⁺ تركيبه 3d⁴ يعني 4 إلكترونات مش 5، فالخيار اللي بيقول 5 غلط في العدد.

1. أالعنصر (Y) ديامغناطيسي وتحتوي ذرته على 6 إلكترونات مفردة

   ليه دي غلطY=Cr ليس ديامغناطيسي وليس لديه 6 إلكترونات مفردة.

2. بالعنصر (X) ديامغناطيسي وتحتوي ذرته على 6 إلكترونات مفردة

   ليه دي غلطX=Mn ليس ديامغناطيسي (Mn: [Ar]3d⁵4s²، له 5 إلكترونات مفردة).

3. جالأيون Y²⁺ بارامغناطيسي ويحتوي على 4 إلكترونات مفردة الإجابة الصحيحة
4. دالأيون X³⁺ بارامغناطيسي ويحتوي على 5 إلكترونات مفردة

   ليه دي غلطX³⁺=Mn³⁺=[Ar]3d⁴ → 4 إلكترونات مفردة لا 5.

ليه دي الصحالإجابة الصح هي إن الأيون Y²⁺ بارامغناطيسي وعنده 4 إلكترونات مفردة، لأن Y هو Cr وأيونه Cr²⁺ تركيبه [Ar]3d⁴ — أربع إلكترونات منفردة تعني بارامغناطيسي.

أعلى حالة تأكسد في السلسلة الانتقالية الأولى ترتبط بالمنجنيز Mn، لأنه يصل إلى +7. إذا كان X هو Mn والعنصر المتتالي قبله Y هو Cr، ندرس الأيون Y²⁺ أي Cr²⁺. ذرة الكروم تركيبها الشائع [Ar]3d⁵4s¹، وعند تكوين Cr²⁺ تفقد إلكترون 4s وإلكترونًا من 3d فيصبح التركيب [Ar]3d⁴. وجود أربع إلكترونات منفردة يجعل الأيون بارامغناطيسيًا. لذلك العبارة الصحيحة هي أن Y²⁺ بارامغناطيسي ويحتوي على 4 إلكترونات مفردة، بينما Mn³⁺ يكون 3d⁴ لا 3d⁵.

1. A[18Ar] 4s¹ 3d⁵

   ليه دي غلطThis is the neutral atom configuration [Ar]4s¹3d⁵ (still holding a 4s electron), not the ion formed in the dye compound.

2. B[18Ar] 3d³ الإجابة الصحيحة
3. C[18Ar] 4s² 3d³

   ليه دي غلطAn ion would have lost its 4s electrons first, so keeping 4s² here describes a neutral-like atom, not the +3 ion in the compound.

4. D[18Ar] 3d²

   ليه دي غلطThis shows 3d² (two 3d electrons), which is one electron too few for the correct ion of this element.

ليه دي الصحThe dye compound indicates chromium (Cr(III) mordants are used in dyeing). Cr (Z=24) is [Ar] 3d5 4s1; losing the 4s and two 3d electrons gives Cr³⁺ = [Ar] 3d3, so the ion in the compound is [18Ar] 3d3.

الخيط في السؤال «مستخدم في الأصباغ» بيشير للكروم، وتحديدًا Cr³⁺. ذرة الكروم محايدة تركيبها [Ar]3d⁵4s¹ وهو تركيب استثنائي. لما بتتكوّن Cr³⁺ بتفضّ إلكترون 4s وبعدين اتنين من 3d، فيبقى التركيب النهائي [Ar]3d³. أي خيار فيه 4s معناه إن ده ذرة محايدة مش أيون، و3d² ده Ti²⁺ مش Cr³⁺. الإجابة الصح مش فيها 4s وعندها 3 إلكترونات في 3d.

1. أ[₁₈Ar] 4s¹ 3d⁵

   ليه دي غلط[₁₈Ar]4s¹3d⁵ هو التركيب الإلكتروني للذرة المحايدة Cr، وليس للأيون Cr³⁺.

2. ب[₁₈Ar] 3d³ الإجابة الصحيحة
3. ج[₁₈Ar] 4s² 3d³

   ليه دي غلط[₁₈Ar]4s²3d³ يخص ذرة V (الفاناديوم) المحايدة وليس أيون Cr.

4. د[₁₈Ar] 3d²

   ليه دي غلط[₁₈Ar]3d² يخص Ti²⁺ وليس Cr³⁺.

ليه دي الصحالإجابة الصح هي [₁₈Ar] 3d³، لأن الأصباغ بتاعة هنا بتشير للكروم Cr³⁺؛ الكروم بيفضّ 4s أولًا وبعدين اتنين من 3d، فيبقى معاه 3 إلكترونات في 3d بس من غير 4s.

المركبات الملونة المستخدمة في الأصباغ في هذا السياق تقود إلى الكروم، وخاصة أيون Cr³⁺. ذرة الكروم المحايدة لها تركيب غير منتظم نسبيًا: [Ar]3d⁵4s¹. عند تكوين Cr³⁺ تفقد الذرة إلكترون 4s أولًا ثم إلكترونين من 3d، فيصبح التركيب [Ar]3d³. لذلك التركيب الإلكتروني الصحيح لأيون العنصر في المركب هو [₁₈Ar] 3d³. وجود 4s في الاختيار يعني ذرة محايدة أو تركيبًا غير مناسب للأيون، و3d² يخص أيونًا آخر مثل Ti²⁺ لا Cr³⁺.

1. أX³⁺: [Ne]3s²,3p⁶ الإجابة الصحيحة
2. بY²⁺: [Ar]3d⁶

   ليه دي غلطY²⁺=[Ar]3d⁶ → مدار 3d غير ممتلئ → عنصر انتقالي (مثل Fe²⁺).

3. جZ²⁺: [Ne]3s²,3p⁶

   ليه دي غلطZ²⁺=[Ne]3s²3p⁶ → لا مدار d، لكن يوجد مركزه الطبيعي وهو Mg²⁺ الذي ليس له 3p⁶ مع Ne... في الحقيقة Mg²⁺=[Ne] وليس [Ne]3s²3p⁶. الخيار الأول أكثر وضوحاً.

4. دW³⁺: [Kr]4d⁷

   ليه دي غلطW³⁺=[Kr]4d⁷ → مدار 4d غير ممتلئ → عنصر انتقالي (من السلسلة الثانية).

ليه دي الصحالإجابة الصح هي X³⁺: [Ne]3s²,3p⁶، لأن الأيون ده معندوش أي إلكترونات في مستوى d خالص، زي Al³⁺ مثلًا — وده علامة العنصر غير الانتقالي.

العناصر الانتقالية لازم تحتوي أيوناتها على مستوى d غير مكتمل الامتلاء. X³⁺=[Ne]3s²3p⁶ مالوش أي إلكترونات في مستوى d خالص، وده بيخليه عنصرًا غير انتقالي (زي Al³⁺). بالمقارنة، Y²⁺=[Ar]3d⁶ له مستوى 3d غير ممتلئ يعني انتقالي، وW³⁺=[Kr]4d⁷ له 4d جزئي يعني انتقالي من السلسلة الثانية. Z²⁺=[Ne]3s²3p⁶ ممكن يبدو زي X³⁺ لكن تسلسل كتابة التركيب هنا غير دقيق للأيون الفعلي، فالخيار الأول هو الأوضح في الدلالة على عدم وجود مدار d.

1. AIts mass increases and percentage of iron increases in it.

   ليه دي غلطRoasting drives off CO₂ gas, so the solid loses mass rather than gaining it; the iron percentage does rise, but the mass direction here is wrong.

2. BIts mass decreases and percentage of iron increases in it. الإجابة الصحيحة
3. CIts mass decreases and percentage of iron decreases in it.

   ليه دي غلطMass does decrease as CO₂ escapes, but removing the carbonate concentrates the iron, so its percentage increases — it does not decrease.

4. DIts mass increases and percentage of iron decreases in it.

   ليه دي غلطBoth halves are wrong: the solid loses mass as CO₂ leaves, and converting carbonate to oxide raises, not lowers, the iron percentage.

ليه دي الصحSiderite is FeCO₃. Roasting in air: 4FeCO₃ + O₂ → 2Fe₂O₃ + 4CO₂. CO₂ is driven off (mass decreases), and conversion to iron oxide raises the iron percentage in the remaining solid.

السدريت FeCO₃ لما بيتسخّن في الهواء بيحصل تحلل وأكسدة: بيتصاعد CO₂ كغاز خارج الجهاز. خروج CO₂ معناه إن جزء من كتلة الخام راح مع الغاز، فالكتلة بتقل. في نفس الوقت، لأن الكربون والأكسجين طاروا، نسبة الحديد في المادة الصلبة اللي فضلت بتزيد. الخيارات اللي بتقول الكتلة بتزيد أو نسبة الحديد بتقل غلط لأنهم بيتجاهلوا إن CO₂ بيطلع من الجهاز.

1. أتزداد كتلته وتزداد فيه نسبة الحديد

   ليه دي غلطالكتلة لا تزداد لأن CO₂ يتصاعد ويُفقد.

2. بتقل كتلته وتزداد فيه نسبة الحديد الإجابة الصحيحة
3. جتقل كتلته وتقل فيه نسبة الحديد

   ليه دي غلطنسبة الحديد تزداد لا تقل، لأن C وO يُفقدان مع CO₂.

4. دتزداد كتلته وتقل فيه نسبة الحديد

   ليه دي غلطالكتلة تقل ولا تزداد.

ليه دي الصحالإجابة الصح إن كتلة السدريت بتقل وفي نفس الوقت نسبة الحديد فيه بتزيد، لأن CO₂ بيطلع على هيئة غاز فيخسّر الخام جزء من كتلته، والكربون والأكسجين اللي راحوا بيخلّي الحديد أكتر تركيزًا في المادة اللي اتبقت.

السدريت هو كربونات الحديد FeCO₃. عند تسخينه في الهواء يحدث تحلل حراري وخطوات أكسدة؛ فيتصاعد CO₂ وتتحول مركبات الحديد إلى أكاسيد أكثر مناسبة للاختزال. خروج CO₂ يعني أن جزءًا من كتلة الخام يغادر على هيئة غاز، لذلك تقل الكتلة الكلية للعينة. في الوقت نفسه، لأن الكربونات والمواد الطيارة تقل، تزداد النسبة المئوية للحديد في المادة الصلبة المتبقية. لذلك الوصف الصحيح هو أن الكتلة تقل ونسبة الحديد تزداد، وليس أن الكتلة تزداد أو نسبة الحديد تقل.

1. AWater vapor with coke

   ليه دي غلطSteam over coke gives water gas, but this is not the methane-based reaction the question asks for to make the reducing gas mixture.

2. BHydrogen gas with coke

   ليه دي غلطCoke is already a reducing material, so "preparing" the reducing agent from hydrogen and coke does not describe a gas-generating reaction here.

3. CCarbon dioxide with methane الإجابة الصحيحة
4. DWater vapor and carbon dioxide with methane

   ليه دي غلطAdding water vapour to methane and CO₂ overstates the mixture; the standard reaction that prepares the reducing gas uses methane with carbon dioxide.

ليه دي الصحIn the direct-reduction context, the reducing gas mixture (CO + H₂) is produced by the reaction of methane with carbon dioxide and steam: CH₄ + CO₂ + H₂O → CO + H₂.

عشان تحضّر العامل المختزل للحديد في هذا الفرن بتستخدم الميثان مع ثاني أكسيد الكربون كمصدر لـCO. الخيارات اللي فيها كوك مع بخار ماء أو هيدروجين مش بتاعة التفاعل المبني على الميثان. والخيار اللي بيضيف بخار ماء كمان مع CO₂ والميثان ده زيادة عن التفاعل القياسي المطلوب هنا.

1. أبخار الماء مع فحم الكوك

   ليه دي غلطبخار الماء مع فحم الكوك → H₂+CO (غاز المياه) لكن هذا ليس المعادلة الرئيسية في الفرن العالي.

2. بغاز الهيدروجين مع فحم الكوك

   ليه دي غلطالهيدروجين ليس المختزل الأساسي في الفرن العالي.

3. جثاني أكسيد الكربون مع فحم الكوك الإجابة الصحيحة
4. دبخار الماء وثاني أكسيد الكربون مع فحم الكوك

   ليه دي غلطبخار الماء وثاني أكسيد الكربون مع الكوك أكثر تعقيداً من المعادلة الأساسية.

ليه دي الصحالإجابة الصح هي ثاني أكسيد الكربون مع فحم الكوك، لأن التفاعل CO₂ + C → 2CO هو اللي بيولّد العامل المختزل الحقيقي (CO) في الفرن العالي.

في الفرن العالي لا يكون فحم الكوك هو العامل المختزل المباشر الوحيد؛ الأهم أنه يولد أول أكسيد الكربون CO. يتكون CO عندما يتفاعل ثاني أكسيد الكربون الناتج من احتراق الكوك مع كربون الكوك الساخن: CO₂ + C → 2CO. بعد ذلك يختزل CO أكاسيد الحديد إلى الحديد. لذلك التفاعل الذي يعبر عن تكوين العامل المختزل هو تفاعل ثاني أكسيد الكربون مع فحم الكوك. بخار الماء قد يعطي غاز ماء في سياقات أخرى، لكنه ليس المعادلة الرئيسية المطلوبة هنا في الفرن العالي.

1. AA mixture of (CO + H₂) الإجابة الصحيحة
2. BMethane gas

   ليه دي غلطMethane is a feedstock for making the reducing gas, but on its own it is not the species that reduces the iron oxide the way coke-derived CO does.

3. CCoke

   ليه دي غلطCoke is the original reducing agent named in the question, so it cannot be the "same role as coke" answer the stem asks you to find.

4. DA mixture of (CO₂ + H₂O)

   ليه دي غلطCO₂ and H₂O are oxidised products, not reducers — they cannot perform the reducing role that coke does.

ليه دي الصحIn the blast furnace, iron oxide is reduced by carbon monoxide (produced from coke combustion). A (CO + H₂) mixture — syngas — performs the same reducing role as coke, so it is the functional equivalent.

في معادلة الخارصين المعطاة الكوك بيختزل ZnO ويحوّل Zn²⁺ لـZn. في استخلاص الحديد، العامل اللي بيعمل نفس الدور ده هو CO وH₂ — لأنهم بيختزلوا أكاسيد الحديد لحديد فلزي. الميثان بيساهم في تحضير الغاز المختزل لكنه مش العامل المباشر. CO₂+H₂O دي مواد أكثر أكسدة مش قادرة تختزل الحديد. والكوك نفسه كان هو المادة المرجعية في السؤال مش الإجابة.

1. أخليط من (CO+H₂) الإجابة الصحيحة
2. بغاز الميثان

   ليه دي غلطالميثان لا يُستخدم مباشرة كعامل اختزال في الفرن العالي.

3. جفحم الكوك

   ليه دي غلطفحم الكوك هو نفسه المادة المرجعية لا المطابق.

4. دخليط CO₂+H₂O

   ليه دي غلطCO₂+H₂O لا يختزل أكسيد الحديد.

ليه دي الصحالإجابة الصح هي خليط CO+H₂، لأن وظيفة الكوك في المعادلة دي هي الاختزال، ونفس الوظيفة بالضبط في استخلاص الحديد بتتعمل بخليط CO+H₂ اللي بيختزل أكاسيد الحديد.

في استخلاص الخارصين في المعادلة المعطاة يعمل فحم الكوك كعامل مختزل، أي يسحب الأكسجين من ZnO ويحول Zn²⁺ إلى Zn. عند استخلاص الحديد، يقوم أول أكسيد الكربون CO بالدور المختزل الأساسي، وقد يسهم H₂ أيضًا كعامل مختزل في بعض العمليات. لذلك خليط CO + H₂ يؤدي الدور الوظيفي نفسه: اختزال أكاسيد الحديد إلى فلز الحديد. CO₂ وH₂O مواد مؤكسدة نسبيًا في هذا السياق ولا تختزل الخام، والميثان ليس العامل المدرسي المباشر في الفرن العالي.

1. AAddition of alkaline solution – thermal decomposition – reduction الإجابة الصحيحة
2. BThermal decomposition – oxidation – addition of alkaline solution

   ليه دي غلطYou cannot thermally decompose FeCl₃ in solution first — there is no solid to decompose until the alkali precipitates the hydroxide, so starting with decomposition breaks the sequence.

3. CAddition of alkaline solution – reduction – thermal decomposition

   ليه دي غلطReduction before thermal decomposition is out of order: you must first turn the hydroxide into Fe₂O₃ by heating, then reduce it toward the mixed black oxide.

4. DThermal decomposition – reduction – addition of alkaline solution

   ليه دي غلطBeginning with thermal decomposition skips the precipitation step needed to get a solid from the FeCl₃ solution, so this order cannot start the route.

ليه دي الصحFeCl₃ + NaOH → Fe(OH)₃ precipitate; thermal decomposition of Fe(OH)₃ → Fe₂O₃; partial reduction of Fe₂O₃ with Fe gives the mixed black oxide Fe₃O₄ (magnetite).

للوصول للأكسيد الأسود Fe₃O₄ من FeCl₃ لازم تمشي في تسلسل منطقي. الأول بتضيف محلول قلوي زي NaOH فيترسّب Fe(OH)₃ وتتخلص من أيونات الكلور. بعدين بتسخّن الراسب بالانحلال الحراري فيتحول لـFe₂O₃. أخيرًا بتختزل Fe₂O₃ جزئيًا عشان توصل للأكسيد الأسود المختلط Fe₃O₄. أي تسلسل تاني غلط منطقيًا لأنك محتاج راسب صلب قبل ما تقدر تسخّنه أو تختزله.

1. أإضافة محلول قلوي – انحلال حراري – أكسدة – اختزال الإجابة الصحيحة
2. بانحلال حراري – أكسدة – إضافة محلول قلوي

   ليه دي غلطالانحلال الحراري المباشر لـFeCl₃ يعطي Fe₂O₃ في الهواء لا Fe₃O₄.

3. جإضافة محلول قلوي – اختزال – انحلال حراري – إضافة محلول قلوي

   ليه دي غلطالترتيب مقلوب في هذا الخيار.

4. دانحلال حراري – اختزال – تعادل – إضافة محلول قلوي

   ليه دي غلطتعادل ليس خطوة صحيحة هنا.

ليه دي الصحالإجابة الصح هي إضافة محلول قلوي → انحلال حراري → اختزال، لأنك لازم أول حاجة تحوّل FeCl₃ لـFe(OH)₃ بالقلوي، بعدين تسخّنه لـFe₂O₃، وبعدين اختزال جزئي يوديك للأكسيد الأسود Fe₃O₄.

للوصول من FeCl₃ للأكسيد الأسود Fe₃O₄ لازم تمشي في تسلسل محدد. أول حاجة بتضيف محلول قلوي زي NaOH فيترسّب الهيدروكسيد Fe(OH)₃ — وده اللي بيتخلصك من أيونات الكلور. بعدين بتسخّن الراسب بالانحلال الحراري فيتحول لـFe₂O₃. أخيرًا بتختزل Fe₂O₃ اختزالًا جزئيًا عشان توصل للأكسيد الأسود المختلط Fe₃O₄ اللي فيه حديد +2 وحديد +3 مع بعض. أي تسلسل تاني فيه خطأ منطقي لأنك محتاج راسب صلب قبل ما تقدر تسخّنه.

1. AA decrease in the mass of the ore and a decrease in iron percentage.

   ليه دي غلطRemoving impurities concentrates the iron, so the iron percentage rises rather than falls — this option lowers it incorrectly.

2. BA decrease in the mass of the ore and an increase in the volume of ore.

   ليه دي غلطMass may change, but dressing does not increase the volume of the ore; the key effect is a change in composition, not a swelling of the ore.

3. CA decrease in the percentage of impurities and a decrease in the percentage of iron.

   ليه دي غلطImpurities do decrease, which is right, but with gangue removed the iron percentage increases — it does not decrease.

4. DA decrease in the percentage of impurities and an increase in the percentage of iron. الإجابة الصحيحة

ليه دي الصحDressing (concentration) of the ore removes gangue impurities, so their percentage decreases while the iron percentage in the treated ore increases.

تجهيز خام الحديد قبل الاختزال هدفه تركيز الخام بشيل الشوائب (العقم وغيره). لما الشوائب بتقل، نسبة الحديد في الخام المتبقي بتزيد تلقائيًا. الكتلة ممكن تقل بعد التجهيز لكن ده مش المعيار الفاصل. الاختيارات اللي بتقول نسبة الحديد بتقل ده عكس هدف التجهيز تمامًا.

1. أنقص كتلة الخام ونقص نسبة الحديد

   ليه دي غلطنسبة الحديد تزيد لا تقل بعد التجهيز.

2. بنقص كتلة الخام وزيادة حجم الخام

   ليه دي غلطحجم الخام يقل بعد السحق والطحن لا يزيد.

3. جنقص نسبة الشوائب ونقص نسبة الحديد

   ليه دي غلطنسبة الحديد تزيد لا تقل.

4. دنقص نسبة الشوائب وزيادة نسبة الحديد الإجابة الصحيحة

ليه دي الصحالإجابة الصح هي نقص نسبة الشوائب وزيادة نسبة الحديد، لأن التجهيز والتركيز بيشيل الشوائب، وبكده الحديد بيبقى أكتر تركيزًا في الخام المعالج.

تجهيز خام الحديد قبل الاختزال يهدف إلى رفع جودة الخام لاستخلاص الحديد بكفاءة. العمليات مثل التركيز والتحميص وإزالة الرطوبة والمواد الطيارة تقلل نسبة الشوائب والمواد غير المرغوبة. عندما تقل الشوائب في العينة الصلبة، تزداد النسبة المئوية للحديد في الخام المحضر حتى لو نقصت الكتلة الكلية. لذلك الناتج الصحيح لعمليات التجهيز هو نقص نسبة الشوائب وزيادة نسبة الحديد. الاختيارات التي تقول إن نسبة الحديد تنقص تعاكس هدف التجهيز.

1. ARoasting – addition of carbon – reduction

   ليه دي غلطCarbon is added to make steel only after the iron has been reduced; adding it before reduction puts the carbon-control step too early.

2. BReduction – addition of manganese – roasting

   ليه دي غلطThis both starts with reduction (before the ore is roasted) and uses manganese as the main additive — steelmaking here is defined by controlled carbon addition, so the order and the additive are wrong.

3. CRoasting – reduction – addition of carbon الإجابة الصحيحة
4. DPurification of the ore – sintering – reduction

   ليه دي غلطPurification and sintering are not the named steps for this route to steel, and this order omits the final carbon-addition step that actually produces steel.

ليه دي الصحLimonite (Fe₂O₃·H₂O) is roasted to drive off water and volatiles, reduced in the blast furnace to pig iron, then carbon is added in controlled amounts to produce steel.

الليمونيت Fe₂O₃·H₂O خام مائي، ولازم يتسخّن أول عشان يفضّ ماء التبلور والرطوبة — ده هو التحميص. بعد التحميص بيدخل الفرن العالي للاختزال فيتكوّن الحديد الخام. الخام ده نسبة الكربون فيه عالية أو منخفضة، فعشان تعمل صلب (steel) بتضبط نسبة الكربون بإضافته بشكل مضبوط. الخيارات اللي بتبدأ بالاختزال قبل التحميص أو بتضيف الكربون قبل الاختزال بتخلط التسلسل الصناعي.

1. أتحميص – إضافة كربون – اختزال

   ليه دي غلطالكربون يُضاف بعد الاختزال لتحويل الحديد الخام لصلب.

2. باختزال – إضافة المنجنيز – تحميص

   ليه دي غلطالمنجنيز إضافة اختيارية لا ترتيب أساسي.

3. جتحميص – اختزال – إضافة كربون الإجابة الصحيحة
4. دتنقية الخام – تلبيد – اختزال

   ليه دي غلطالتلبيد خطوة في الصناعة الحديثة لكن ليس الترتيب الكلاسيكي بالمنهج.

ليه دي الصحالإجابة الصح هي تحميص ثم اختزال ثم إضافة كربون، لأن الليمونيت مائي لازم يتحمّص الأول عشان يتجفف، وبعدين يتختزل في الفرن العالي للحديد الخام، وأخيرًا بتضبط نسبة الكربون عشان تعمل الصلب.

الليمونيت خام حديد مائي، لذلك تبدأ المعالجة بالتحميص لإزالة ماء التبلور والرطوبة وتحويله إلى أكسيد مناسب. بعد ذلك يدخل الخام مرحلة الاختزال في الفرن العالي للحصول على الحديد الخام. للحصول على الحديد الصلب لا يكفي الاختزال وحده؛ تضبط نسبة الكربون بإضافته أو التحكم فيه بنسب محددة لتحويل الحديد إلى صلب. لذلك الترتيب التعليمي الصحيح هو: تحميص ثم اختزال ثم إضافة كربون. البدائل التي تبدأ بالاختزال قبل التحميص أو تجعل إضافة الكربون قبل الاختزال تخل بتسلسل المعالجة.

1. AFe²⁺ > Ti⁴⁺ > Mn²⁺

   ليه دي غلطThis puts Ti⁴⁺ above Mn²⁺, but Ti⁴⁺ has zero unpaired electrons (empty 3d) and must be lowest, not in the middle.

2. BMn²⁺ > Fe²⁺ > Ti⁴⁺ الإجابة الصحيحة
3. CMn²⁺ > Ti⁴⁺ > Fe²⁺

   ليه دي غلطFe²⁺ (4 unpaired) is placed last here, yet it has more unpaired electrons than Ti⁴⁺ (zero), so Fe²⁺ must rank above Ti⁴⁺.

4. DTi⁴⁺ > Mn²⁺ > Fe²⁺

   ليه دي غلطTi⁴⁺ is put first, but with no unpaired electrons it has the weakest magnetic attraction and belongs last, reversing this order.

ليه دي الصحMagnetic attraction is proportional to the number of unpaired electrons. Mn²⁺ = [Ar]3d⁵ (5 unpaired) > Fe²⁺ = [Ar]3d⁶ (4 unpaired) > Ti⁴⁺ = [Ar] (0 unpaired, diamagnetic).

الانجذاب للمغناطيس بيزيد كلما زادت الإلكترونات المنفردة. Mn²⁺=[Ar]3d⁵ بيجيب 5 إلكترونات منفردة. Fe²⁺=[Ar]3d⁶ بيجيب 4 إلكترونات منفردة في التوزيع الطبيعي. Ti⁴⁺=[Ar] مالوش إلكترونات في مستوى d خالص، فهو ديامغناطيسي عمليًا. الخيارات اللي بتحط Ti⁴⁺ في المقدمة أو وسط الترتيب غلط لأن مالوش إلكترونات d منفردة.

1. أFe²⁺ > Ti⁴⁺ > Mn²⁺

   ليه دي غلطFe²⁺ له 4 إلكترونات منفردة وMn²⁺ له 5 → Mn²⁺ أقوى انجذاباً.

2. بMn²⁺ > Fe²⁺ > Ti⁴⁺ الإجابة الصحيحة
3. جMn²⁺ > Ti⁴⁺ > Fe²⁺

   ليه دي غلطTi⁴⁺ ديامغناطيسي → انجذابه أضعف.

4. دTi⁴⁺ > Mn²⁺ > Fe²⁺

   ليه دي غلطTi⁴⁺ ليس الأقوى.

ليه دي الصحالإجابة الصح هي Mn²⁺ > Fe²⁺ > Ti⁴⁺، لأن Mn²⁺ عنده 5 إلكترونات منفردة، وFe²⁺ عنده 4، وTi⁴⁺ مالوش إلكترونات d خالص — ويبقى ديامغناطيسي وانجذابه أضعف الثلاثة.

قوة الانجذاب للمغناطيس في أيونات العناصر الانتقالية تعتمد أساسًا على عدد الإلكترونات المفردة. Mn²⁺ ينتج من Mn بفقد إلكتروني 4s فيصبح [Ar]3d⁵، وفيه خمس إلكترونات منفردة، لذلك يكون انجذابه قويًا. Fe²⁺ يكون [Ar]3d⁶، وفيه أربع إلكترونات منفردة وفق التوزيع المعتاد، فيكون أقل من Mn²⁺. Ti⁴⁺ يفقد إلكترونات 4s و3d ويصبح [Ar] دون إلكترونات d منفردة، لذلك يكون ديامغناطيسيًا أو أضعف انجذابًا. إذن الترتيب الصحيح: Mn²⁺ > Fe²⁺ > Ti⁴⁺.

1. ACementite الإجابة الصحيحة
2. BBrass

   ليه دي غلطBrass is a true alloy of two metals (copper and zinc), so it is an intermetallic alloy and not the exception.

3. CDuralumin

   ليه دي غلطDuralumin is an alloy of aluminium with other metals, so it fits the intermetallic-alloy category and is not the exception.

4. DLead and gold

   ليه دي غلطLead and gold are both metals, so a combination of them is an intermetallic alloy and not the exception.

ليه دي الصحCementite (Fe₃C) is an iron carbide — a compound of a metal with a non-metal (carbon) — not an intermetallic alloy of two metals.

السبيكة البينفلزية بتتكون من فلزين أو أكثر بيتخلطوا ببعض. النحاس الأصفر = نحاس+خارصين (فلزان)، والديورالومين = ألومنيوم مع فلزات تانية، والرصاص والذهب فلزان. أما السيمنتيت Fe₃C فهو كربيد الحديد — الكربون عنصر غير فلزي، فتركيب المركب ده مش سبيكة بينفلزية بالتعريف. وده بيخليه الاستثناء المطلوب في السؤال.

1. أالسيمنتيت الإجابة الصحيحة
2. بالنحاس الأصفر

   ليه دي غلطالنحاس الأصفر = نحاس+خارصين — سبيكة بينفلزية.

3. جالديورالومين

   ليه دي غلطالديورالومين = ألومنيوم+نحاس+ماغنسيوم+منجنيز — سبيكة بينفلزية.

4. دالرصاص والذهب

   ليه دي غلطالرصاص والذهب — سبيكة بينفلزية.

ليه دي الصحالإجابة الصح هي السيمنتيت Fe₃C، لأنه مركب بين الحديد (فلز) والكربون (لا فلز)، وده بيخليه مش سبيكة بينفلزية — الكربون مش فلز وبالتالي التركيب ده استثناء.

السبيكة البينفلزية تتكون من فلزين أو أكثر أو من عناصر فلزية تتداخل في بنية صلبة. النحاس الأصفر مثلًا يتكون من النحاس والخارصين، والديورالومين يحتوي على الألومنيوم مع فلزات أخرى، والرصاص والذهب يمكن النظر إليهما كزوج فلزي. أما السيمنتيت فهو Fe₃C، أي كربيد الحديد، ويتكون من الحديد والكربون. الكربون لا فلز، لذلك السيمنتيت ليس سبيكة بينفلزية بالمعنى المطلوب، بل مركب كربيدي. لذلك هو الاستثناء.

1. أالتقارب في أحجام أقطارها

   ليه دي غلطالتقارب في الأحجام شرط أساسي لتكوين السبائك الاستبدالية — مش الإجابة.

2. بالتشابه في خواصها الكيميائية

   ليه دي غلطالتشابه في الخواص الكيميائية من الشروط الأساسية — مش الإجابة.

3. جلها نفس الشكل البلوري

   ليه دي غلطالشكل البلوري المتشابه من الشروط الأساسية — مش الإجابة.

4. دتتفاعل مع بعضها بسهولة الإجابة الصحيحة

ليه دي الصحالإجابة الصح هي إن التفاعل مع بعض بسهولة مش شرط لتكوين السبيكة الاستبدالية، لأن السبيكة دي خليط صلب مش ناتج تفاعل كيميائي — التشابه في الحجم والشكل البلوري والخواص هو الأساسي.

السبائك الاستبدالية تتكون عندما تستطيع ذرات فلز أن تحل محل ذرات فلز آخر في الشبكة البلورية. هذا يحتاج تقاربًا في أنصاف الأقطار حتى لا تتشوه الشبكة كثيرًا، وتشابهًا في الخواص الكيميائية، وغالبًا تشابهًا في الشكل البلوري. أما سهولة التفاعل الكيميائي بين الفلزات فليست شرطًا لتكوين سبيكة استبدالية؛ السبيكة خليط/محلول صلب وليست ناتج تفاعل كيميائي بالضرورة. لذلك العبارة المستثناة هي أنها تتفاعل مع بعضها بسهولة.

1. أتحميص ← فرن مدكّس ← الفرن العالي المستشهد

   ليه دي غلطالفرن المدكّس ليس ضروريًا في الترتيب القياسي لاستخلاص الحديد.

2. بتحميص ← الفرن العالي ← المحوّل الأكسجيني الإجابة الصحيحة
3. جالفرن المدكّس ← الفرن العالي ← المحوّل الأكسجيني

   ليه دي غلطلا يبدأ مباشرةً بالفرن المدكّس دون تحميص.

4. دالفرن المفتوح ← الفرن العالي المستشهد

   ليه دي غلطالفرن المفتوح نوع قديم من أفران الصلب ليس مرحلة بداية.

ليه دي الصحالإجابة الصح هي تحميص ثم الفرن العالي ثم المحوّل الأكسجيني، لأنك أول بتجهّز الخام بالتحميص، وبعدين بتختزله في الفرن العالي للحديد الخام، وأخيرًا المحوّل الأكسجيني بيحوّله لفولاذ.

الهيماتيت Fe₂O₃ يمر بتسلسل صناعي مدرسي واضح. أولًا تتم عمليات التحميص أو التجهيز لإزالة الرطوبة وبعض الشوائب وتحسين الخام. بعد ذلك يدخل الخام الفرن العالي حيث يتكون CO من الكوك ويختزل أكسيد الحديد إلى حديد خام. ولتحويل الحديد الخام إلى صلب، يستخدم المحول الأكسجيني لإزالة جزء من الكربون والشوائب وضبط التركيب. لذلك الترتيب الصحيح هو: تحميص، ثم الفرن العالي، ثم المحول الأكسجيني.

1. أتتأكسد الغازات والأكاسيد الخام

   ليه دي غلطتأكسد الغازات والأكاسيد فعلًا بيحدث أثناء التحميص.

2. بيتغير الليمونيت والأكاريت بالتسخين

   ليه دي غلطتحويل الليمونيت بالتسخين فعلًا بيحدث أثناء التحميص.

3. جلا تتأكسد معظم الشوائب الموجودة في الخام الإجابة الصحيحة
4. دتتأكسد معظم الشوائب الموجودة في الخام

   ليه دي غلطتأكسد الشوائب صح وبيحدث فعلًا أثناء التحميص.

ليه دي الصحالإجابة الصح هي الجملة اللي بتقول «لا تتأكسد معظم الشوائب»، لأن ده كلام غلط — التحميص في الهواء فعلًا بيأكسد الشوائب، يعني الصح هو إنها بتتأكسد مش إنها مش بتتأكسد.

التحميص يتم في وجود الهواء، لذلك من نتائجه الأساسية أكسدة كثير من الشوائب والمواد المصاحبة للخام، وطرد الرطوبة أو الغازات، وتحويل بعض الخامات إلى أكاسيد أكثر ملاءمة للاختزال. لهذا فالعبارات التي تتحدث عن تأكسد الشوائب أو تغير خامات مثل الليمونيت بالتسخين تصف ما يحدث فعلًا. أما العبارة التي تقول إن معظم الشوائب لا تتأكسد فهي تعكس حقيقة التحميص، ولذلك تكون هي الاستثناء المطلوب في سؤال ماعدا.

1. أنصف قطر العنصر (Y) أقل من العنصر (X) في السلسلة

   ليه دي غلطنصف القطر ليس الوصف الأكثر دقة لتمييز X وY في هذا السياق.

2. بشحنة اللبّ الفعّالة للعنصر (Y) أقل من العنصر (X)

   ليه دي غلطشحنة اللب الفعّالة لـY أقل من X لأن X يمثل عنصرًا لاحقًا في السلسلة ذا شحنة أعلى — ده الصح.

3. جشحنة اللبّ الفعّالة لـ(X) أعلى من الأقل في السلسلة الإجابة الصحيحة
4. دكثافة العنصر (X) أقل من العنصر (Y) في السلسلة

   ليه دي غلطالكثافة ليست المعيار الفاصل هنا.

ليه دي الصحالإجابة الصح هي إن شحنة اللب الفعّالة لـX أعلى من الأقل في السلسلة، لأن شحنة اللب الفعّالة بتزيد عبر السلسلة الانتقالية الأولى مع زيادة العدد الذري.

السؤال بيتكلم عن عنصرين X وY من صناعة المغناطيسات فائقة التوصيل بمواصفات محددة. شحنة اللب الفعّالة في السلسلة الانتقالية الأولى بتزيد بشكل عام مع تقدم العناصر لأن البروتونات بتزيد مع حجب 3d نسبيًا ثابت. العبارة الصح هي إن X له شحنة لب فعّالة أعلى من الأقل في السلسلة، وهذا يتوافق مع الاتجاه العام للزيادة. الخيارات المتعلقة بنصف القطر أو الكثافة تحتاج معطيات محددة عن هوية X وY لم تُعطَ بوضوح، فالعبارة الأكثر دفاعًا هي التعامل مع اتجاه شحنة اللب الفعّالة.