اكتب المعادلة الكيميائية الحرارية للتفاعل بين ثاني أكسيد الكربون (g) والهيدروجين الناتج عن تكوين CH4 (g) وH2O (g). ما مقدار الحرارة التي سيتم إطلاقها أثناء هذا التفاعل إذا تم الحصول على 67.2 لترًا من الميثان في الظروف العادية

الجواب: 618.48 كيلوجول

لنكتب معادلة التفاعل:

CO (ز) + 3H2 (جم) > CH 4 (جم) + H2O (جم)

دعونا نحسب التغير في المحتوى الحراري لهذا التفاعل:

وبذلك تصبح المعادلة:

CO(ز) + 3H2(ز) > CH4(ز) + H2O(ز) + 206.16 كيلوجول

هذه المعادلة صالحة لتكوين 1 مول أو 22.4 لتر (ns) من الميثان. عند تكوين 67.2 لترًا أو 3 مول من الميثان، تأخذ المعادلة الشكل التالي:

• 3CO (ز) + 9H2 (ز) > 3CH 4 (ز) + 3H2O (ز) + 618.48 كيلوجول
• 3. تقل الإنتروبيا أو تزيد أثناء التحولات: أ) الماء إلى بخار. ب) تحويل الجرافيت إلى ألماس؟ لماذا؟ احسب S°298 لكل تحويل. استخلص استنتاجًا حول التغير الكمي في الإنتروبيا خلال المرحلة والتحولات المتآصلة

الإجابة: أ) 118.78 جول/(مول ك)؛ ب) - 3.25 جول/(مول ك)

أ) عندما يتحول الماء إلى بخار، تزداد إنتروبيا النظام.

في عام 1911، اقترح ماكس بلانك الفرضية التالية: إنتروبيا البلورة المتكونة بشكل صحيح من مادة نقية عند الصفر المطلق هي صفر. يمكن تفسير هذه الفرضية من خلال الديناميكا الحرارية الإحصائية، والتي بموجبها تعتبر الإنتروبيا مقياسًا لاضطراب النظام على المستوى الجزئي:

حيث W هو عدد الحالات المختلفة للنظام المتاحة له في ظل ظروف معينة، أو الاحتمال الديناميكي الحراري للحالة الكلية للنظام؛ R = 1.38.10-16 إرج/درجة - ثابت بولتزمان.

من الواضح أن إنتروبيا الغاز تتجاوز إنتروبيا السائل بشكل كبير. وهذا ما تؤكده الحسابات:

H2O (ل)< H2O(г)

• ?S°بروت. = 188.72 - 69.94 = 118.78 جول/مول*ك
• ب) عندما يتحول الجرافيت إلى الماس، تنخفض إنتروبيا النظام، لأن يتناقص عدد الحالات المختلفة للنظام. وهذا ما تؤكده الحسابات:

الرسم البياني. > سلم.

S°prot. = 2.44 - 5.69 = -3.25 جول/مول*ك

استنتاج حول التغير الكمي في الإنتروبيا أثناء تحولات الطور والتآصل، نظرًا لأن الإنتروبيا تميز اضطراب النظام، ثم أثناء التحولات المتآصلة، إذا أصبح النظام أكثر ترتيبًا (في هذه الحالة، الماس أصعب وأقوى من الجرافيت)، فإن الإنتروبيا النظام يتناقص. أثناء تحولات الطور: عندما تنتقل المادة من الطور الصلب والسائل إلى الطور الغازي، يصبح النظام أقل ترتيبًا وتزداد الإنتروبيا والعكس صحيح.

المشكلة 10.1.باستخدام المعادلة الكيميائية الحرارية: 2H2 (ز) + O2 (ز) = 2H2O (ز) + 484 كيلوجول، أوجد كتلة الماء المتكون إذا تم إطلاق طاقة مقدارها 1479 كيلوجول.

حل.نكتب معادلة التفاعل بالصيغة:

لدينا
س = (2 مول 1479 كيلوجول) / (484 كيلوجول) = 6.11 مول.
أين
m(H2O) = v M = 6.11 مول 18 جم/مول = 110 جم
إذا كان بيان المشكلة لا يشير إلى كمية المادة المتفاعلة، ولكنه يشير فقط إلى تغير في كمية معينة (الكتلة أو الحجم)، والتي، كقاعدة عامة، تتعلق بخليط من المواد، فمن المناسب إدخال مصطلح إضافي في معادلة التفاعل المقابلة لهذا التغيير.

المشكلة 10.2.إلى خليط 10 لتر (N.O.) من الإيثان والأسيتيلين، تمت إضافة 10 لتر (N.O.) من الهيدروجين. تم تمرير الخليط فوق محفز بلاتيني ساخن. وبعد وصول نواتج التفاعل إلى الظروف الأولية أصبح حجم الخليط 16 لترا. يُعرِّف جزء الشاملالأسيتيلين في الخليط.

حل.يتفاعل الهيدروجين مع الأسيتيلين، ولكن ليس مع الإيثان.
ج2 ح6 + ح22 ≠
ج 2 ح 2 + 2 ح 2 → ج 2 ح 6
في هذه الحالة، ينخفض ​​حجم النظام بمقدار
ΔV = 10 + 10 – 16 = 4 لتر.
يرجع الانخفاض في الحجم إلى حقيقة أن حجم المنتج (C 2 H 6) أقل من حجم الكواشف (C 2 H 2 و H 2).
لنكتب معادلة التفاعل بإدخال التعبير ΔV.
إذا تفاعل 1 لتر من C2H2 و2 لتر من H2، وتشكل 1 لتر من C2H6، فإن
ΔV = 1 + 2 - 1 = 2 لتر.


ومن المعادلة يتضح ذلك
V(C 2 H 2) = س = 2 لتر.
ثم
V(C 2 H 6) = (10 - س) = 8 لتر.
من التعبير
م / م = الخامس / الخامس م
لدينا
م = م الخامس / الخامس م
م(ج 2 ح 2) = م الخامس / الخامس م= (26 جم/مول 2 لتر) / (22.4 لتر/مول) = 2.32 جم،
م(ج 2 ح 6) = م الخامس / الخامس م،
م(خليط) = م(C2H2) + م(C2H6) = 2.32 جم + 10.71 جم = 13.03 جم,
ث(C2H2) = م(C2H2) / م(خليط) = 2.32 جم / 13.03 جم = 0.18.

المشكلة 10.3.وُضعت صفيحة حديدية كتلتها 52.8 g في محلول من كبريتات النحاس (II). أوجد كتلة الحديد المذاب إذا أصبحت كتلة اللوحة 54.4 جم.

حل.التغير في كتلة اللوحة يساوي:
Δm = 54.4 - 52.8 = 1.6 جم.
دعونا نكتب معادلة التفاعل. يمكن ملاحظة أنه إذا ذاب 56 جم من الحديد من اللوحة، فسيتم ترسيب 64 جم من النحاس على اللوحة وسيصبح وزن اللوحة 8 جم:


انه واضح
م(الحديد) = س = 56 جم 1.6 جم / 8 جم = 11.2 جم.

المشكلة 10.4.في 100 جم من محلول يحتوي على خليط من حمضي الهيدروكلوريك والنيتريك، يذوب حد أقصى قدره 24.0 جم من أكسيد النحاس الثنائي. بعد تبخر المحلول وتكليس المادة المتبقية، تصبح كتلته 29.5 جم. اكتب معادلات التفاعلات التي تحدث وحدد الجزء الكتلي لحمض الهيدروكلوريك في المحلول الأصلي.

حل.لنكتب معادلات التفاعل:
CuO + 2НCl = CuСl 2 + H2O (1)
CuO + 2HNO 3 = Cu(NO 3) 2 + H2O (2)
2Сu(NO 3) 2 = 2СuО + 4NO 2 + O 2 (3)
ويمكن ملاحظة أن الزيادة في الكتلة من 24.0 جم إلى 29.5 جم ترتبط فقط بالتفاعل الأول، لأن أكسيد النحاس المذاب في حمض النيتريكوفقا للتفاعل (2)، أثناء التفاعل (3) تحول مرة أخرى إلى أكسيد النحاس بنفس الكتلة. إذا تفاعل أثناء التفاعل (1) 1 مول من CuO وزنه 80 جم وتشكل 1 مول من CuCl 2 وزنه 135 جم، فإن الكتلة ستزيد بمقدار 55 جم، مع الأخذ في الاعتبار أن كتلة 2 مول من حمض الهيدروكلوريك تساوي 73 جم، فسنفعل ذلك اكتب المعادلة (1) مرة أخرى، مع إضافة التعبير Δm.

انه واضح
م (حمض الهيدروكلوريك) = س = 73 جم 5.5 جم / 55 جم = 7.3 جم.
أوجد الجزء الكتلي للحمض:
ث (حمض الهيدروكلوريك) = م (حمض الهيدروكلوريك) / م الحل =
= 7.3 جم / 100 جم = 0.073.

الخوارزمية الثانية. الحسابات باستخدام المعادلات الكيميائية الحرارية

المهمة II.1.

ما كمية الحرارة التي سيتم إطلاقها أثناء احتراق الميثان بحجم 4.48 لتر (ns) وفقًا للمعادلة الكيميائية الحرارية

الفصل4 +2O2 = ثاني أكسيد الكربون2 +2 ح2 O+878 كيلوجول

اكتب بإيجاز بيان المشكلة

منح:س= +878 كيلوجول

الخامس(سن4 ) = 4.48 لتر

يجد:س 1 - ?

الفصل 4 +2O2 = ثاني أكسيد الكربون2 +2 ح2 عن+ س

4,48 لس1

الفصل 4 +2O2 = ثاني أكسيد الكربون2 +2 ح2 يا +س

1 خلد878 كيلوجول

22.4 لتر/مول

أوجد كمية مادة الميثان التي تشغل حجمًا مقداره 4.48 لترًا

ن= الخامس/ جهاز افتراضي

ن( الفصل4 )= 4.48 لتر/ 22.4 لتر/مول = 0.2 مول

احسب كمية الحرارة المنبعثة أثناء احتراق غاز الميثان بكمية مادة مقدارها 0.2 mol

وفقا للمعادلة:

878 كيلوجول – 1 مول CH4

حسب الشرط:

س1 – 0.2 مول CH4

س1 = 175.6 كيلوجول

قم بصياغة إجابة

سيؤدي احتراق الميثان بحجم 4.48 لتر (ns) إلى إطلاق 175.6 كيلوجول من الحرارة

المشكلة II.2.

منح:س= +2700 كيلوجول

الخامس(مع2 ن2 ) = 224

يجد:س 1 - ?

اكتب معادلة التفاعل، ضع خطًا تحت صيغ تلك المواد المستخدمة في المحلول

2 ج 2 ن 2 + 5 عن2 = 4 ج عن 2 + 2 ح2 يا + س

قم بتدوين بيانات المهمة وتلك التي تبحث عنها أعلى الصيغ، ضمن الصيغ - الخصائص الكمية اللازمة للحسابات وفقًا للمعادلة

224 لس1

2 ج 2 ن 2 + 5 عن2 = 4 جعن2 + 2 ساعة2 يا + س

1 خلد2700 كيلوجول

44,8 لتر / مول

أوجد كمية مادة الأسيتيلين التي تشغل حجمًا مقداره 224 لترًا

ن= الخامس/ جهاز افتراضي

ن( ج2 ح2 )= 224 لتر/ 44.8/مول = 5 مول

احسب كمية الحرارة المنطلقة أثناء احتراق الأسيتيلين بكمية من المادة مقدارها 5 mol

وفقا للمعادلة:

2700 كيلو جول – 1 مول ج2 ن2

حسب الشرط:

س1 – 5 مول ج2 ن2

س1 = 13500 كيلوجول

قم بصياغة إجابة

عند حرق الأسيتيلين بحجم 224 لترًا (ns)، سيتم إطلاق 13500 كيلوجول من الحرارة

المهمة II.3.

منح:س= +1642 كيلوجول

يجد:م( الفصل3 كوه) - ?

الخامس(كو2 ) - ?

اكتب معادلة التفاعل، ضع خطًا تحت صيغ تلك المواد المستخدمة في المحلول

ج ن 3 كوه + 2 عن2 = 2 ج عن 2 + 2 ساعة2 يا + س

قم بتدوين بيانات المهمة وتلك التي تبحث عنها أعلى الصيغ، ضمن الصيغ - الخصائص الكمية اللازمة للحسابات وفقًا للمعادلة

م - ? 1642 كيلوجول

ج ن 3 كوه + 2 عن2 = 2 ج عن 2 + 2 ساعة2 يا + س 1 1 خلد2 خلد

العثور على الكتل الجزيئية النسبية، الكتل الموليةالمواد المستخدمة لحل المشكلة

السيد (الفصل3 COOH) = 12+3*1+12+16*2+1=60

م (الفصل3 COOH) = 60ز/ خلد

السيد (شركة2 ) = 12+16*2= 44

م (شركة2) = 44 ز/ خلد

دعونا نحسب كمية حمض الأسيتيك الذي أطلق احتراقه 1642 كيلوجول من الحرارة

وفقا للمعادلة:

821 كيلوجول – 1 مولالفصل3 كوه

حسب الشرط:

1642 كيلوجول - 2 مولالفصل3 كوه

لنحسب كتلة حمض الأسيتيك الذي تبلغ كمية المادة فيه 2 مول

م( الفصل3 كوه) = ن* م

م( الفصل3 كوه) = 2 مول * 60 جم/مول = 120 جم

دعونا نحسب كمية أول أكسيد الكربون (IV) المتكونة أثناء التفاعل

وفقا للمعادلة:

2 مولشركة2 - 1 مولالفصل3 كوه

حسب الشرط:

4 مولشركة2 - 2 شاماتالفصل3 كوه

دعونا نحسب كمية أول أكسيد الكربون (IV) التي تم إطلاقها أثناء التفاعل

الخامس(شركة2 ) = فم*ن(كو2)

الخامس(شركة2 ) = 22,4*4 خلد= 89,6 ل

قم بصياغة إجابة

سيتم الحصول على 120 جم من حمض الأسيتيك إذا تم إطلاق 1642 كيلوجول من الحرارة نتيجة للتفاعل، وسيكون حجم أول أكسيد الكربون (IV) 89.6 لترًا

مشاكل للحل المستقل.

المشكلة II.4. ما هي كمية الحرارة التي سيتم إطلاقها أثناء احتراق حمض الأسيتيك بحجم 2.24 لتر (رقم) وفقًا للمعادلة الكيميائية الحرارية

جن3 كوه + 2 عن2 = 2 جعن2 + 2 ساعة2 يا+ 821 كيلوجول

المشكلة II.5. ما كمية الحرارة التي سيتم إطلاقها أثناء احتراق الإيثين بحجم 22.24 لترًا (n.s.) وفقًا للمعادلة الكيميائية الحرارية

ج2 ن4 + 3 عن2 = 2 جعن2 + 2 ساعة2 يا+ 1500 كيلوجول

المشكلة II.6. ما كمية الحرارة التي سيتم إطلاقها أثناء احتراق 1 لتر من الميثان (مقاسة في الظروف المحيطة)، إذا كان التأثير الحراري لهذا التفاعل هو 801 كيلوجول؟

المشكلة II.7 عند حرق 1 مول من الأسيتيلين، يتم إطلاق 1350 كيلوجول من الحرارة. ما مقدار الحرارة التي سيتم إطلاقها عند حرق 10 لترات من الأسيتيلين (رقم)؟

المشكلة II.8. عند حرق 5 مولات من الإيثانول، يتم إطلاق 1248 كيلوجول من الحرارة. ما كتلة الإيثانول التي يجب حرقها لتحرير 624 كيلوجول من الحرارة؟

المشكلة II.9. عند حرق 2 مول من الأسيتيلين، يتم إطلاق 1350 كيلوجول من الحرارة. ما كتلة الأسيتيلين التي يجب حرقها لتحرير 200 كيلو جول من الحرارة؟

المشكلة II.10. عند حرق 10 مول من الميثان، يتم إطلاق 1600 كيلوجول من الحرارة. ما حجم الميثان الذي يجب حرقه لتحرير 3000 كيلو جول من الحرارة؟

مفهوم معادلات التفاعل الكيميائي الحراري

تسمى معادلات التفاعلات الكيميائية التي يُشار فيها إلى التأثير الحراري بالمعادلات الكيميائية الحرارية. يتم إعطاء التأثير الحراري كقيمة التغير في المحتوى الحراري للتفاعل AN. في المعادلات الكيميائية الحرارية، على عكس المعادلات الكيميائية العادية، يجب الإشارة إلى الحالات الإجمالية للمواد (سائل "سائل"، أو صلب "صلب"، أو غازي "g"). ويرجع ذلك إلى حقيقة أن نفس المادة في حالات التجميع المختلفة لها محتوى حراري مختلف. لذلك، فإن التفاعل الكيميائي الذي يتضمن مواد متطابقة، ولكن في حالات تجميع مختلفة، يتميز بتأثير حراري مختلف.

يُشار إلى التأثير الحراري للتفاعل في المعادلات الكيميائية الحرارية بطريقتين:

1) أشر فقط إلى العلامة AN - إذا كنت بحاجة فقط إلى ملاحظة ما إذا كان التفاعل خارجيًا أو ماصًا للحرارة:

إن تغير المحتوى الحراري المعطى في المعادلة الكيميائية الحرارية هو نفس الجزء معادلة كيميائية، مثل صيغ المواد، وبالتالي يخضع لنفس العلاقات. على سبيل المثال، بالنسبة لمعادلة احتراق الإيثان:

بالنسبة للكميات الأخرى من المواد المتفاعلة أو المنتجات، فإن كمية الحرارة سوف تتغير بشكل متناسب.

في كثير من الأحيان، لتسهيل استخدام المعادلات الكيميائية الحرارية، يتم تقليل المعاملات فيها بحيث تكون صيغ المواد المستخدمة في الحسابات مسبوقة بمعامل 1. وبطبيعة الحال، في هذه الحالة، قد تكون المعاملات الأخرى كسرية، ومن الضروري تقليل قيمة التغير في المحتوى الحراري بشكل متناسب. وبالتالي، بالنسبة لتفاعل الصوديوم مع الماء المذكور أعلاه، يمكننا كتابة المعادلة الكيميائية الحرارية:

رسم معادلات التفاعل الكيميائي الحراري مثال 1. عندما يتفاعل النيتروجين مع 1 مول من مادة مع الأكسجين لتكوين أكسيد النيتروجين (N)، يتم امتصاص 181.8 كيلوجول من الطاقة. اكتب معادلة كيميائية حرارية للتفاعل.

حل. وبما أنه تم امتصاص الطاقة، فإن AH هو رقم موجب. تبدو المعادلة الكيميائية الحرارية كما يلي:

مثال 2. لتفاعل تخليق يوديد الهيدروجين من مواد غازية بسيطة AN = +52 كيلوجول/مول. اكتب معادلة كيميائية حرارية لتحلل يوديد الهيدروجين إلى مواد بسيطة.

حل. تفاعلات تخليق يوديد الهيدروجين وتحلله هي تفاعلات معاكسة. وبتحليل الشكل 18.4، يمكننا أن نستنتج أنه في هذه الحالة تكون المواد، وبالتالي المحتوى الحراري لها، هي نفسها. والفرق الوحيد هو أي المادة هي ناتج التفاعل وأيها المادة المتفاعلة. وبناء على ذلك، نستنتج أنه في العمليات المتضادة، تكون ANs متطابقة في القيمة، ولكنها مختلفة في الإشارة. لذلك، لتفاعل تخليق يوديد الهيدروجين:

وبما أنه يتم قياس كتلة أو حجم المواد عمليًا، فهناك حاجة إلى تكوين معادلات كيميائية حرارية باستخدام هذه البيانات بدقة. مثال. عند تكوين ماء سائل وزنه 18 جم، تم إطلاق 241.8 كيلو جول من الحرارة من مواد بسيطة. اكتب معادلة كيميائية حرارية لهذا التفاعل. حل. وزن الماء 18 جم يتوافق مع كمية المادة n(H 2 O) = م / م = 18 جم / 18 جم / مول = 1 مول. وفي معادلة تفاعل تكوين الماء من مواد بسيطة تكون صيغة الماء مسبوقة بمعامل 2. وهذا يعني أنه من الضروري في المعادلة الكيميائية الحرارية ملاحظة التغير في الإنثالبي عندما يتكون الماء مع كمية المادة 2 مول أي 241.8. 2 = 483.6:

يجب أن تتضمن الملصقات الغذائية بيانات عن قيمة الطاقة الخاصة بها، والتي تسمى غالبًا محتوى السعرات الحرارية. بالنسبة لمعظم الناس، فإن المعلومات المتعلقة بمحتوى السعرات الحرارية في الأطعمة تجعلهم يفكرون: "ما مقدار الوزن الذي سأكتسبه إذا أكلت هذا؟" في الواقع، الأرقام المشار إليها على الملصق هي التأثير الحراري لتفاعل الاحتراق الكامل لـ 100 جرام من هذا المنتج مع ثاني أكسيد الكربونو الماء. غالبًا ما يُعطى هذا التأثير الحراري بوحدات قياس الحرارة القديمة - السعرات الحرارية أو كيلو كالوري (1 كال = 4.18 جول، 1 كيلو كالوري = 4.18 كيلو جول)، ومن هنا يأتي مصطلح "السعرات الحرارية".

الفكرة الرئيسية

تغير الانثالبي - خاصية كميةالحرارة المنبعثة أو الممتصة أثناء العملية تفاعل كيميائي.

مهام لإتقان المواد

210. ما هي معادلات التفاعل التي تسمى الكيمياء الحرارية؟

211. حدد أي من المعادلات الكيميائية الحرارية المعطاة تتوافق مع العمليات الطاردة للحرارة؟ العمليات الماصة للحرارة؟

212. باستخدام المعادلة الكيميائية الحرارية لتخليق الأمونيا، احسب مقدار الحرارة التي سيتم إطلاقها: أ) عند استهلاك النيتروجين بكمية 1 مول من المادة؛ ب) تكوين الأمونيا بكمية مادة 2 مول. 1\1 2 (جم) + 3H 2 (جم) = 2NH 3 (ن)؛ DN = -92 كيلوجول/مول.

213. التغير في المحتوى الحراري لتفاعل احتراق الفحم هو 393.5 كيلوجول/مول. اكتب معادلة كيميائية حرارية لهذا التفاعل.

214. عند احتراق الميثان، أطلق مول واحد من المادة 890 كيلوجول من الطاقة. اكتب معادلة كيميائية حرارية لهذا التفاعل.

215. يتم اختزال أكسيد الحديد (11) بواسطة أكسيد الكربون (11) إلى حديد. يصاحب هذا التفاعل إطلاق 1318 كيلوجول من الحرارة عند إنتاج 1 مول من الحديد. اكتب معادلة كيميائية حرارية لهذا التفاعل.

216. عندما يتفاعل الهيدروجين مع اليود، يتكون يوديد الهيدروجين بكمية من المادة قدرها 2 مول. في هذه الحالة، تم امتصاص 101.6 كيلوجول من الطاقة. اكتب معادلة كيميائية حرارية لهذا التفاعل.

217. باستخدام المعادلات الكيميائية الحرارية في المهمة 211، أنشئ معادلات كيميائية حرارية للتفاعلات: أ) تكوين أكسيد الزئبق الثنائي من مواد بسيطة؛ ب) تحلل كلوريد الهيدروجين. ج) تكوين الجلوكوز أثناء عملية التمثيل الضوئي.

218. أثناء احتراق أكسيد الكربون (I)، أطلق 2 جزيء جرامي من المادة 566 كيلوجول من الطاقة. اكتب معادلة كيميائية حرارية للتفاعل.

219. يتطلب تحلل كربونات الباريوم التي يبلغ وزنها 197 جرامًا 272 كيلوجول من الحرارة. اكتب معادلة كيميائية حرارية لهذا التفاعل.

220. عندما يتفاعل حديد وزنه 56 جم مع الكبريت، تنطلق 95 كيلو جول من الحرارة. اكتب معادلة كيميائية حرارية لهذا التفاعل.

221. قارن المعادلات الكيميائية الحرارية المعطاة واشرح الاختلافات في تغير المحتوى الحراري:

222*. التغير في المحتوى الحراري لتفاعل تحييد حمض الكلوريد مع هيدروكسيد الصوديوم هو -56.1 كيلو جول / مول، ومع هيدروكسيد البوتاسيوم - -56.3 كيلو جول / مول. عندما يتفاعل حمض النترات مع هيدروكسيد الليثيوم، يكون التغير في المحتوى الحراري هو -55.8 كيلوجول/مول. لماذا تعتقد التأثيرات الحراريةهل ردود الفعل هذه متشابهة تقريبًا؟

هذه هي مادة الكتاب المدرسي

ستتعرف من مواد الدرس على معادلة التفاعل الكيميائي التي تسمى الكيمياء الحرارية. الدرس مخصص لدراسة خوارزمية الحساب لمعادلة التفاعل الكيميائي الحراري.

الموضوع: المواد وتحولاتها

الدرس: الحسابات باستخدام المعادلات الكيميائية الحرارية

تحدث جميع التفاعلات تقريبًا مع إطلاق الحرارة أو امتصاصها. تسمى كمية الحرارة المنطلقة أو الممتصة أثناء التفاعل التأثير الحراري للتفاعل الكيميائي.

إذا كتب التأثير الحراري في معادلة التفاعل الكيميائي فتسمى هذه المعادلة كيميائي حراري.

في المعادلات الكيميائية الحرارية، على عكس المعادلات الكيميائية العادية، من الضروري الإشارة حالة التجميعالمواد (الصلبة والسائلة والغازية).

على سبيل المثال، تبدو المعادلة الكيميائية الحرارية للتفاعل بين أكسيد الكالسيوم والماء كما يلي:

CaO (s) + H 2 O (l) = Ca (OH) 2 (s) + 64 كيلوجول

تتناسب كمية الحرارة Q المنطلقة أو الممتصة أثناء التفاعل الكيميائي مع كمية مادة المادة المتفاعلة أو المنتج. لذلك، باستخدام المعادلات الكيميائية الحرارية، يمكن إجراء حسابات مختلفة.

دعونا نلقي نظرة على أمثلة لحل المشكلات.

مهمة 1:حدد كمية الحرارة المستهلكة في تحلل 3.6 جم من الماء وفقًا لـ TCA لتفاعل تحلل الماء:

يمكنك حل هذه المشكلة باستخدام النسبة:

أثناء تحلل 36 جم من الماء، تم امتصاص 484 كيلوجول

أثناء التحلل تم امتصاص 3.6 جم من الماء x كيلو جول

وبهذه الطريقة يمكن كتابة معادلة التفاعل. يظهر الحل الكامل للمشكلة في الشكل 1.

أرز. 1. صياغة الحل للمشكلة 1

يمكن صياغة المشكلة بطريقة تحتاج إلى إنشاء معادلة كيميائية حرارية للتفاعل. دعونا نلقي نظرة على مثال لهذه المهمة.

المشكلة 2: عند تفاعل 7 جم من الحديد مع الكبريت، يتم إطلاق 12.15 كيلو جول من الحرارة. بناءً على هذه البيانات، أنشئ معادلة كيميائية حرارية للتفاعل.

ألفت انتباهكم إلى أن الإجابة على هذه المشكلة هي المعادلة الكيميائية الحرارية للتفاعل نفسه.

أرز. 2. إضفاء الطابع الرسمي على حل المشكلة 2

1. مجموعة مسائل وتمارين في الكيمياء: الصف الثامن: للكتب المدرسية. ب.أ. أورجيكوفسكي وآخرون "الكيمياء. الصف الثامن "/ ب.أ. أورجيكوفسكي ، ن.أ. تيتوف، ف. هيجل. - م: أ.س.ت: أسترل، 2006. (ص 80-84)

2. الكيمياء: غير عضوية. الكيمياء: كتاب مدرسي. للصف الثامن تعليم عام مؤسسة / ج. رودزيتيس ، ف. فيلدمان. - م: التعليم، OJSC "كتب موسكو المدرسية"، 2009. (§23)

3. موسوعة للأطفال. المجلد 17. الكيمياء / الفصل . إد.ف.أ. فولودين، فيد. علمي إد. آي لينسون. - م: أفانتا+، 2003.

موارد الويب الإضافية

1. حل المسائل: الحسابات باستخدام المعادلات الكيميائية الحرارية ().

2. المعادلات الكيميائية الحرارية ().

العمل في المنزل

1) ص. 69 مشكلة رقم 1،2من الكتاب المدرسي "الكيمياء: غير عضوية". الكيمياء: كتاب مدرسي. للصف الثامن تعليم عام مؤسسة." / ج. رودزيتيس ، ف. فيلدمان. - م: التعليم، OJSC "كتب موسكو المدرسية"، 2009.

2) ص 80-84 رقم 241، 245من مجموعة مسائل وتمارين في الكيمياء: الصف الثامن: للكتب المدرسية. ب.أ. أورجيكوفسكي وآخرون "الكيمياء. الصف الثامن "/ ب.أ. أورجيكوفسكي ، ن.أ. تيتوف، ف. هيجل. - م: أ.س.ت: أسترل، 2006.