الطاقة في التفاعلات الكيميائية
1/ عرف المصطلحات العلمية الواردة في الباب الأوب (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 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 ......................................................................................................
5/ أكمل الجدول أدناه :-
وجه المقارنة التفاعلات الطاردة للحرارة التفاعلات الماصة للحرارة
الحرارة المصاحبة
إشارة قيمة H

المحتوى الحراري للمواد الناتجة والمتفاعلة
استقرار المركبات الناتجة
مثال بمعادلة
6/ على أي أساس تكون قيمة H سالبة الإشارة في التفاعل الطارد للحرارة ؟
.................................................................................................................................
...............................................................................................................................
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 .......................................................................................
...............................................................................................................................
وتعتمد على ...............................................................................................................
12/ على أي أساس تكون قيمة H للتفاعل الطارد للحرارة سالبة الإشارة ؟
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
13/ ماذا نعني بمصطلح الاحتراق ؟ ..................................................................
.....................................................................................................
14/ ما هي أهمية حرارة الاحتراق ؟
أ/ ...........................................................................................................................
ب/ ..........................................................................................................................
15/ أذكر مواصفات الوقود ؟
أ/ ............................................................... ب/ .......................................................
جـ/ .............................................................. د/ .......................................................
16/ أكمل المخططين أدناه بتوضيح المحتوى الحراري للمتفاعلات والمحتوى الحراري للنواتج والتغير في المحتوى الحراري للتفاعلين الآتيين :-
CaCO3 + 46KJ CaO + CO2 CH4 + 2O2 850Kj CO2+2H2O

الطاقة الطاقة KJ KJ



إتجاه سير التفاعل إتجاه سير التفاعل
17/ ضع مصطلحاً علمياً يدل على الآتي :-
أ/ مجموع الطاقات المختزنة في مول واحد من المادة ( )
ب/ كمية الحرارة الناتجة من احتراق واحد جرام من المادة الغذائية ( )
جـ/ حالة المادة المستقرة في درجة حرارة 25 ْ م و 760 ملم زئبق ( )
د/ الحرارة الناتجة من التفاعل : NH4OH + HCl NH4Cl + H2O
( )
18/ علل :- يختلف المحتوى الحراري باختلاف. ..................................................................
..............................................................................................................................
19/ أكمل :أ/ القيمة السعرية للوقود = .................................................
الكتلة الجزيئية للوقود
ب/ يعتبر التفاعل الكيميائي مجموع تفاعلين هما : ...................................... وهو تفاعل ........................... للحرارة و .............................. وهو تفاعل ............................. للحرارة
20/ 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 :-
21/ يحترف غاز أول أكسيد الكربون CO حسب المعادلة :-
CO + 1 O2 CO2 , H = - 283..KJ
2
(الأوزان الذرية C = 12 ، H = 1)
أ/ أحسب القيمة السعرية لغاز CO ؟
...............................................................................................................................
ب/ أحسب حرارة احتراق 10 مول من غاز أول أكسيد الكربون CO ؟
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
جـ/ أحسب حرارة احتراق 14 جرام من غاز أول أكسيد الكربون CO ؟
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
د/ أحسب كتلة (وزن) غاز CO التي تعطي عند حرقها (ــ566.6) كيلوجول؟
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
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
مثال (22) :-
في التفاعل : CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
إذا كانت حرارة تكوين (CH4 = ــ 90) كيلوجول ، (H2O = ــ285.85) كيلو جول .
(CO2 = ـ 406) كيلو جول أحسب قيمة H ؟
...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
...................................................................................................................
مثال (23) :-
في التفاعل :-
SnO2 + 2H2 Sn + 2H2O , H = 9KJ
أحسب حرارة تكوين SnO2 إذا علمت أن حرارة تكوين( H2O = ــ 286 ) كيلوجول
.................................................................................................................................