وحدات قياس الطاقة و المعادلة الكيميائية الحرارية المتزنة
السعـر :
كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة واحد جرام من الماء واحد درجة سلزيوس
الجـول :
كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة واحد جرام من الماء بمقدار
1 / 4.18 درجة مئوية
مـــــــلاحظات
- السعر =4.18 جول
-10 سعر =41.8 جول
- الكيلو سعر = 1000 سعر = 4180 جول
- الكيلو سعر : هو كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة 1000 من الماء بمقدار 1 س
- الكيلو جول = 1000 جول
-الكيلو جول يكفى لتسخين 3 سم3 ماء من درجة الحرارة العادية لدرجة الغليان
-الكيلو جول ينتج من احتراق قطرة واحدة من الكحول الميثيليى وتقدر بـ( 04,0 سم3)
1- احسب كمة الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة 10 جم من الماء المقطر بمقدار 20 درجة مئوية مقدرة بالسعر و الجول
كمية الحرارة = 10 ×20 = 200 سعر
كمية الحرارة = 200 ×4.18 = 836 جول
2- كم كيلو جول فى 5000 سعر
5000 سعر = 5 كيلو سعر
كيلو سعر = 4.18 كيلو جول
عدد الكيلو جولات الموجودة فى 5000 سعر = 5 ×4.18 = 20.9 كيلو جول
تعريف المعادلة الكيميائية الحرارية المتزنة
هى المعادلة التى يكون فيها المجموع الحرارى للنواتج يساوى المجموع الحرارى للمتفاعلات
C + O2 CO2 + 383.7 kj
صفر 383.7 - 383.7 صفر
محتوى حراري نواتج = صفر محتوى حراري متفاعلات = صفر
قانون بقاء المادة
الذى ينص على أن المادة لا تفنى ولا تستحدث من العدم ولكن تتحول من صورة لأخرى
شروط المعادلة الحرارية المتزنة
1-معادلة رمزية متزنة أن يتساوى عدد ذرات كل عنصر فى المتفاعلات مع عدد ذراتة فى النواتج طبقا لقانون بقاء المادة
2- تكتب الحالة الفيزيقية للعناصر والمركبات الداخلة فى التفاعل والناتجة من التفاعل حيث يختلف المحتوى الحرارى للمادة باختلاف حالتها الفيزيقية
3- توضح قيم التغير فى المحتوى الحرارى H بعد التفاعل وتكون وحدات H بالكيلو جول لكل مول من المادة المتفاعلة وتكون قيمة H سالبة اذا كان التفاعل طارد للحرارة وموجبة اذا كان التفاعل ماص للحرارة
علل : عند كتابة المعادلة الكيميائية الحرارية يوضح فيها الحالة الفيزيقية للمواد المتفاعلة والناتجة من التفاعل
لأن الحالة الفيزيقية للمواد المتفاعلة والمواد الناتجة من التفاعل تؤثر تأثير كبير على التغير فى المحتوى الحرارى والتغيرات الحرارية المصاحبة للتفاعلات الكيميائية
علل يجب أن يتساوى عدد ذرات كل عنصر فى المتفاعلات مع عدد ذراتة فى النواتج
طبقا لقانون بقاء المادة الذى ينص على أن المادة لا تفنى ولا تستحدث من العدم ولكن تتحول من صورة لأخرى
س : كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة 10 جم بمقدار 10 س هى
1- 4.18 جول 2- 0.418 جول 3- 41.8 جول 4- 418 جول
الإجابة (4)
التغيرات الحرارية المصاحبة للتفاعل الكيميائى
أولا التفاعلات الطاردة للحرارة :
- هى تفاعلات تكون مصحوبة بانطلاق طاقة حرارية
- هى تفاعلات تكون فيها الحرارة أحد النواتج
- هى تفاعلات تكون مصحوبة بارتفاع فى درجة حرارة الإناء
2H2 + O2 2H2O + heat
C + O2 CO2 + heat
مـــــــلاحظات
المحتوى الحرارى للمواد الناتجة من التفاعل أقل من المحتوى الحرارى للمواد الداخلة فى التفاعل
مقدار التغير فى المحتوى الحرارى H = قيمة سالبة
ينتج من التفاعلات الطاردة للحرارة مركبات ثابتة حراريا
مخطط الطاقة للتفاعلات الطاردة للحرارة :
مثال : احتراق الكربون فى وفرة من الأكسجين :
- عند احتراق مول من الكربون فى وفرة من الأكسجين يتكون واحد مول من ثانى أكسيد الكربون وتنطلق طاقة مقدارها 383.8 كيلو جول
- بفرض أن المحتوى الحرارى للحالة العنصرية = صفر
- الطاقة المنطلقة = 383.7 كيلو جول
المحتوى الحرارى لغاز ثانى أكسيد الكربون أقل من الصفر بمقدار الطاقة المنطلقة أي بمقدار – 383.7 ك ج
H= H نواتج – Hمتفاعلات =0- 383.7 = - 383.7 Kj
C + O2 CO2 + 383.7 kj
صفر + 383.7 + - 383.7 صفر
محتوى حراري نواتج = صفر محتوى حراري متفاعلات = صفر
علل : التغير فى المحتوى الحرارى (H) سالب فى التفاعلات الطاردة للحرارة
H = H product - H reactant
تكون قيمةH سالبة لأن المحتوى الحرارى للمتفاعلات أكبر من المحتوى الحرارى للنواتج .
علل : ثاني أكسيد الكربون مركب ثابت فى درجات الحرارة العادية
- لأن المحتوى الحرارى لغاز ثاني أكسيد الكربون أقل من المحتوى الحرارى لمكوناته
علل : تنطلق طاقة عند تكوين ثاني أكسيد الكبريت من عناصره
- لأن التفاعل يكون طارد للحرارة لأن المحتوى الحرارى لغاز ثاني أكسيد الكبريت أقل من المحتوى الحرارى لمكوناته
التفاعلات الماصة للحرارة:-
- التفاعلات التى تكون مصحوبة بامتصاص طاقة حرارية
- تفاعلات تكون مصحوبة بانخفاض فى درجة حرارة الإناء
C + 2S + heat CS2
N2 + O2 + heat 2NO
ملاحظات
- المحتوى الحراري للمواد الداخلة فى التفاعل أكبر من المحتوى الحرارى للمواد الناتجة مقدار التغير فى المحتوى الحرارى H = قيمه موجبة
- ينتج من التفاعل الماص للحرارة مركب غير ثابت حراريا
علل : التغير فى المحتوى الحرارى H موجب فى التفاعلات الماصة
- تكون قيمة H موجب لأن المحتوى الحرارى للنواتج أكبر من المحتوى الحرارى للمتفاعلات
H = Hنواتج - Hمتفاعلات
علل : بعض التفاعلات الكيميائية ماص للحرارة والبعض الآخر طارد للحرارة
- يرجع ذلك إلى الفرق فى المحتوى الحرارى للنواتج والمتفاعلات :-
- إذا كان المحتوى الحرارى للنواتج أكبر من المتفاعلات كان التفاعل ماص للحرارة .
- إذا كان المحتوى الحرارى للنواتج أقل من المتفاعلات كان التفاعل طارد للحرارة .
مخطط الطاقة للتفاعل الماص للحرارة :
- تفاعل اليود مع الهيدروجين :
- عند تفاعل مول من اليود مع مول من الهيدروجين
يتكون (2مول) من يوديد الهيدروجين ويمتص
طاقة مقدارها51.9 Kj
-بفرض أن المحتوى الحرارى لكل من H & I = صفر
- الطاقة الممتصة = 51.9
المحتوى الحرارى لجزيئات يوديد الهيدروجين الناتجة أكبر من الصفر بمقدار الطاقة الممتصة أي بمقدار 51.9 Kj
H= H نواتج - Hمتفاعلات = 0 + 51.9 = 51.9.7 Kj
H2 + I2 2HI + (-51.9 kj)
صفر + - 51.9 51.9 صفر
محتوى حراري نواتج = صفر محتوى حراري متفاعلات = صفر
- المحتوى الحرارى لمول واحد من اليود = 51.9 / 2 ك.ج
علل : أول أكسيد النيتروجين غير ثابت
- لأن المحتوى الحرارى له اكبر من المحتوى الحرارى لمكوناته
علل : يوديد الهيدروجين مركب غير ثابت (ماص للحرارة)
- لأن المحتوى الحرارى ليوديد الهيدروجين أكبر من مكوناته
علل : المركب الطارد للحرارة ثابت والماص للحرارة غير ثابت
- المركب الطارد للحرارة ثابت لأن المحتوى الحرارى له أقل من المحتوى الحرارى لمكوناته
- المركب الماص غير ثابت لأن المحتوى الحرارى له أكبر من المحتوى الحرارى لمكوناته
س : قارن بين التفاعلات الماصة والتفاعلات الطاردة للحرارة
وجه المقارنة تفاعل طارد للحرارة تفاعل ماص للحرارة
تعريف تكون مصحوبة بانطلاق حرارة تكون مصحوبة بامتصاص حرارة
حاله المركب الناتج -ثابت فى درجة الحرارة العادية
– طارد للحرارة -غير ثابت فى درجات الحرارة العادية ، ماص للحرارة
إشارة H H= سالبة H = موجبة
المحتوى الحرارى للمركب الناتج أقل من المحتوى الحرارى لمكوناته أكبر من المحتوى الحرارى لمكوناته
مثـــــال C + O2 CO2 + heat N2 + O2 + heat 2NO
رسم مخطط الطاقة
الرئيسية 
أحدث الصور 
موضوع: الدرس الثانى ...وحدات قياس الطاقة و المعادلة الكيميائية الحرارية المتزنة 
الثلاثاء أبريل 14, 2009 11:23 pm