وحدات قياس الحرارة والتفاعلات الطاردة للحرارة

السعـر :E
كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة واحد جرام من الماء واحد درجة سلزيوس
الجـول :E
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
س°- الكيلو سعر : هو كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة 1000 من الماء بمقدار 1
- 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 المتزنةC
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 المادةC
الذى ينص على أن المادة لا تفنى ولا تستحدث من العدم ولكن تتحول من صورة لأخرى
شروط المعادلة الحرارية المتزنةC
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- HDH بعد التفاعل وتكون وحدات Dتوضح قيم التغير فى المحتوى الحرارى H سالبة اذا كانDبالكيلو جول لكل مول من المادة المتفاعلة وتكون قيمة التفاعل طارد للحرارة وموجبة اذا كان التفاعل ماص للحرارة
علل : عند كتابة المعادلة الكيميائية الحرارية يوضح فيها الحالة الفيزيقية للمواد المتفاعلة والناتجة من التفاعلM
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 النواتجM
طبقا لقانون بقاء المادة الذى ينص على أن المادة لا تفنى ولا تستحدث من العدم ولكن تتحول من صورة لأخرى
س هى°س : كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة 10 جم بمقدار 10
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 :C
- 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
HDمقدار التغير فى المحتوى الحرارى = قيمة سالبة
ينتج من التفاعلات الطاردة للحرارة مركبات ثابتة حراريا
مخطط الطاقة للتفاعلات الطاردة للحرارة :C
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 – HمتفاعلاتD =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
H) سالب فى التفاعلات الطاردة للحرارةD علل : التغير فى المحتوى الحرارى (M
H =D H product - H reactant
HDتكون قيمة سالبة لأن المحتوى الحرارى للمتفاعلات أكبر من المحتوى الحرارى للنواتج .
علل : ثاني أكسيد الكربون مركب ثابت فى درجات الحرارة العاديةM
- لأن المحتوى الحرارى لغاز ثاني أكسيد الكربون أقل من المحتوى الحرارى لمكوناته
علل : تنطلق طاقة عند تكوين ثاني أكسيد الكبريت من عناصرهM
- لأن التفاعل يكون طارد للحرارة لأن المحتوى الحرارى لغاز ثاني أكسيد الكبريت أقل من المحتوى الحرارى لمكوناته
التفاعلات الماصة للحرارة:-C
- 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 H = قيمه موجبةDللمواد الناتجة مقدار التغير فى المحتوى الحرارى
- ينتج من التفاعل الماص للحرارة مركب غير ثابت حراريا
HD علل : التغير فى المحتوى الحرارى M موجب فى التفاعلات الماصة
H موجب لأن المحتوى الحرارى للنواتج أكبر من المحتوى الحرارى للمتفاعلاتD- تكون قيمة
H =D Hنواتج - Hمتفاعلات
علل : بعض التفاعلات الكيميائية ماص للحرارة والبعض الآخر طارد للحرارةM
- 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 :C
- 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 + 51.9D = 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 ثابتM
- لأن المحتوى الحرارى له اكبر من المحتوى الحرارى لمكوناته
علل : يوديد الهيدروجين مركب غير ثابت (ماص للحرارة)M
- لأن المحتوى الحرارى ليوديد الهيدروجين أكبر من مكوناته
علل : المركب الطارد للحرارة ثابت والماص للحرارة غير ثابتM
- 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