الطاقة في التفاعلات الكيميائية
مدرسة علا الألكترونيةِ
1/تعريف المصطلحات العلمية الواردة في الباب (تحفظ) :-
أ/ علم الديناميكا الحرارية :- هو العلم الذي يدرس تغيرات الطاقة المصاحبة للعمليات الكيميائية والطبيعية
ب/ الطاقة : هي قدرة الجسم على بذل شغل أو إحداث تغير.
جـ/ الطاقة الكيميائية : هي الطاقة المخزونة في المواد .
د/ الجول : هو كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة جرام واحد من الماء المقطر 1 درجة مئوية
4.18
و/ الكيلوسعر :- هو كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة واحد كيلوجرام من المادة درجة مئوية واحدة.
ز/ المحتوى الحراري :- هو مجموع الطاقة المخزونة في ول واحد من المادة ، ويرمز له بالرمز (H ) .
ك/ التغير في المحتوى الحراري (الانثالبي) :
هو الفرق في المحتوى الحراري بين المواد المتفاعلة والمواد الناتجة ورمزه (H )
ل/ طاقة الرابطة : هي الطاقة اللازمة لكسر الرابطة (الروابط) الموجودة في مول واحد من المادة.
م/ التفاعل الطارد للحرارة : هي تفاعلات يصاحبها انطلاق حرارة إلى البيئة.
مثال بمعادلة : C + O2 – 383.7KJ CO2
ن/ التفاعل الماص للحرارة : هي تفاعلات يصاحبها امتصاص حرارة من البيئة .
مثال بمعادلة : H2 + I2 + 51.9KJ 2HI
ع/ حرارة التعادل : هي كمية الحرارة الناتجة من تعادل مول أيونات H+ مع مول أيونا ت OH- في محلول مخفف
غ/ حرارة الاحتراق :
هي كمية الحرارة الناتجة من احتراق مول واحد من المادة حرقاً تاماً في وفرة من الأكسجين.
س/ حرارة التكوين : هي كمية الحرارة المنطلقة أو الممتصة عند تكوين مول واحد لمركب من عناصره الأولية عندما تكون العناصر في الحالة القياسية.
ش/ القيمة السعرية : هي كمية الحرارة الناتجة من حرق جرام واحد من الوقود .
ص/ الوقود : هو أي مادة تتفاعل مع الأكسجين وتطلق حرارة.
ض/ الحالة القياسية : هي الحالة التي تكون فيها المادة في أكثر حالات استقرارها عند درجة 25 ْ م (298 ْمطلقة) تحت ضغط واحد جو (76سم3 / زئبق)
2/ عرف التغيرات الفيزيائية الطبيعية ؟ هي تغيرات تحافظ فيها المادة على تركيبها الكيميائي ولا تنكسر فيها الروابط ولا تنتج مادة جديدة ولكنها تتحول من شكل إلى آخر .
3/ عرف التغيرات الكيميائية ؟
هي تغيرات لا تحافظ فيها المادة على تركيبها الكيميائي وتنكسر فيها الروابط وتنتج مادة جديدة تختلف عن مكوناتها.
4/ صنف تغيرات المواد الآتية إلى تغيرات فيزيائية وتغيرات كيميائية :-
صدأ الحديد – ذوبان السكر في الماء – ذوبان الصوديوم في الماء – انصهار الحديد – احتراق الوقود – تسامي اليود – انصهار الثلج
التغيرات الفيزيائية ......................................................................................................
التغيرات الكيميائية ......................................................................................................
7/ أذكر نص قانون الديناميكا الحرارية الأول ؟
...............................................................................................................................
8/ مم يتكون المحتوى الحراري للمادة ؟ (مم تتكون الطاقة المخزونة في المادة) ؟
أ/ ................................. ب/ ................................... جـ/ ............................................
9/ أكمل :-
كل إلكترون في الذرة له نوعان من الطاقة هما :-
أ/ طاقة ............................... وتسمى .............................. وهي .....................................
...............................................................................................................................
وتعتمد على ...............................................................................................................
ب/ طاقة .................................. وهي .........................................................................
طاقة المستوى = ............................................... + ...................................................
10/ طاقة الرابطة في الجزيء هي ...................................................................................
..............................................................................................................................
وتعتمد على ................................. و ........................... و ..........................................
11/ طاقة الترابط بين الجزيئات هي....................................................................................
وتعتمد على ...............................................................................................................
12/ أكمل الجدول أدناه :-
وجه المقارنة التفاعلات الطاردة للحرارة التفاعلات الماصة للحرارة
الحرارة المصاحبة
إشارة قيمة H
المحتوى الحراري للمواد الناتجة والمتفاعلة
استقرار المركبات الناتجة
13/ على أي أساس تكون قيمة H سالبة الإشارة في التفاعل الطارد للحرارة ؟
.................................................................................................................................
...............................................................................................................................
14/ ما هي أهمية حرارة الاحتراق ؟
أ/ ...........................................................................................................................
ب/ ..........................................................................................................................
15/ أذكر مواصفات الوقود ؟
أ/ ............................................................... ب/ .......................................................
جـ/ .............................................................. د/ .......................................................
16/ علل :- يختلف المحتوى الحراري باختلاف. ..................................................................
..............................................................................................................................
18/ أكمل :أ/ القيمة السعرية للوقود = .................................................
الكتلة الجزيئية للوقود
ب/ يعتبر التفاعل الكيميائي مجموع تفاعلين هما : ...................................... وهو تفاعل ........................... للحرارة و .............................. وهو تفاعل ............................. للحرارة
19/ علل : أ/ الذرات الأكبر حجماً ذرياً تكون روابطها مع الذرات الأخرى أضعف
..................................................................................................................................................................................................................................................................
ب/ طاقة الرابطة H – H أكبر من طاقة الر ابطة Cl – Cl
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
مسائل حرارة الإحتراق :-
1/ يحترق غاز الإيثان C2H6 حسب المعادلة :-
C2H6 + 7 O2 2CO2 + 3H2O , H = - 246KJ
(الأوزان الذرية C = 12 ، H = 1 )
أ/ أحسب كمية الحرارة الناتجة من احتراق 0.5 مول من الإيثان ؟
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
ب/ أحسب كمية الحرارة الناتجة من احتراق 10 جرام من غاز الإيثان ؟
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
د/ كم كتلة غاز الإيثان التي تعطي عند حرقها (ــ41) كيلوجول ؟
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
هـ/ أحسب القيمة السعرية لغاز الإيثان ؟
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
2/ إذا تم حرق 7 جرام من غاز CO فأنتج 283 كيلوجول من الطاقة الحرارية فكم تكون حرارة احتراق مول واحد من غاز أول أكسيد الكربون ؟
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
مسائل حرارة التكوين (حرارة الشكل)
نستخدم العلاقة أدناه :-
H = مجموع حرارة تكوين النواتج ـــ مجموع حرارة تكوين المتفاعلات
حرارة تكوين أي عنصر في الحالة القياسية = صفر
1/ في التفاعل : 3Na + ALCl3 3NaCl + Al
إذا كانت حرارة تكوين ALCL3 NaCL تساوي (ــ 695.4) و ( ـــ 410.9 ) كيلو جول/ مول أحسب قيمة H ؟
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
2/ في التفاعل : H2 + F2 2HF , H = - 534KJ
أحسب حرارة تكوين HF ؟
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
3/ في التفاعل : C2H2 + 5 O2 2CO2 + H2O , H = - 1300KJ
2
أحسب حرارة تكوين غاز الايثاين C2H2 إذا علمت أن حرارة تكوين كل من (CO2) و (H2O) هي
(ــ 393.7) و (ــ 285.85) كيلوجول على الترتيب ؟
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
4/ اذا كانت حرارة تكوين NaBr هي ( -360 ) كيلو جول / مول فإن حرارة التفاعل
Na + Br2 2NaBr تساوي :
أ/ ـــ360 ك . جول ب/ ـــ 180 ك. جول ج/ ـــ 720 ك . جول
5/ اذا كانت حرارة احتراق غاز الهيدروجين هي ( ـــ 286 ) ك . جول /مول فان القيمة السعرية للهيدروجين تساوي : أ/ ــ 143 ك.جول ب/ ــ 286 ك: جول ج/ ــ 572 ك . جول
6/ أحسب حرارة تكوين PCl5 من المعطيات التالية :-
2P + 3Cl2 2PCl3 , H = - 66kj
PCl3 + Cl2 PCl5 , H = - 141 KJ
...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
7/أكمل :
أ/ ............................ ثابت المركب واستقراره كلما زادت كمية الطاقة ............................. وتكون طاقة النواتج .................................. من طاقة المتفاعلات.
ب/ المركب المستقر (ثابت) حرارياً تكون طاقته (أكبر / أقل) ........................ من طاقة مكوناته . وينتج من تفاعل (طارد / ماص) ................................... للحرارة .
ج/ كلما زادت الطاقة الممتصة (يزداد / يقل) .......................... ثبات المركب المتكون . وتكون طاقة النواتج (أقل / أكبر) ............................ من طاقة المتفاعلات.
8/ أ/ رتب المركبات الآتية حسب ثباتها حرارياً (بدءاً بأكثرها ثباتاً)
المركب A B C D E F
حرارة التكوين KJ +90 ــ 46 +15 +82 ــ1669 ــ 822
الترتيب من الأكثر ثباتاً
ب/ متى يكون المركب E2O3 أثبت حراريا من المركب B2O3 ؟
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
................................................................................................................................9/ إذا كانت حرارة تكوين كلوريد الالومنيوم (ــ695) كيلوجول / مول وحرارة تكوين كلوريد الصوديوم هي (ــ410,9) كيلوجول / مول فأي من التفاعلين التاليين تتوقع حدوثه ولماذا ؟
1. 3 Na + ALCL3 3NaCL + AL
2. AL + 3 NaCL ALCL3 + 3 Na
التفاعل المتوقع حدوثع رقم ( )
منقول
الخميس أبريل 19, 2012 11:36 am