تغيرات الطاقة في التفاعلات الكيميائية شرح كامل للكتاب

[أسيرة القمر]

الدرس الرابع : المسعّر
لقياس التغير الحراري المولاري عمليا

النظرية

يعيّن الكيميائيون التغير الحراري في النظام من خلال تعيينهم للتغير الحراري في المحيط. اعتمادا على القانون الأول للديناميكا الحرارية, فإن الكيميائيين يفترضون أن التغير في الطاقة في النظام سيكون مساويا للتغير في الطاقة في المحيط بشكل معاكس ..

E∆ للنظام = - E∆ للمحيط

E∆ للمحيط

يستخدم الكيميائيون التعيين التغير في الطاقة في المحيط , المواد التي تتغير درجات حرارتها. حتى يتمكنوا من حساب التغير في الطاقة في المحيط معتمدين على المعادلة الرياضية التالية :

Q = m * c * ∆t

Q = التغير في الطاقة أو التغيّر الحراري (J or kJ )
m = كتلة المادة في المحيط (g or kg)
c = سعة الحرارة النوعية (J/g *oC )
t ∆ = التغير في درجة حرارة المحيط

E∆ للنظام

لتعيين التغير في طاقة النظام يستخدم الكيميائيون المعادلة الرياضية التالية :

Q = n * ∆H substance

Q = التغير في الطاقة أو الحرارة (J or kJ )
n = عدد مولات المادة في النظام ( مول )
H substance∆ = التغير الحراري المولادر للمواد في التفاعل ( kJ / مول )

كما وأننا بالإمكان اشتقاق معادلة رياضية جديدة لحساب التغير الحراري المولاري



لغرض إجراء الحسابات باستخدام المسعّر
المعادلة الرياضية المستخدمة لحسابات التغير الحراري المولاري (H substance ∆) هي :



وعلى من يستخدم تقنية المسعّر في حسابات التغير الحراري المولاري أن يعيّن أولا كل من :
1. كتلة المواد m في المحيط ( المسعّر )
2. السعة الحرارية النوعية c للمواد المحيطة بالنظام
3. التغير في درجة الحرارة في المحيط t∆
4. عدد المولات للمواد n في النظام ( التفاعل الحاصل )

مثال :

احسب التغير الحراري المولاري للتفاعل عندما يتفاعل 0,25 مول من مادة, وتسبب ارتفاع في درجة الحرارة 325 مل من الماء بمقدار 4,5 ْ س في كوب قهوة مسعّر .

الحل:

1. المعلومات المعطاة
a. عدد مولات المادة – 0,25 مول
b. كتلة المادة محيطه = 325 مل
c. التغير في درجة الحرارة = 4,5 ْ س
d. سعة الحرارة النوعية للماء = 4,19 جول / غم . ْ س
2. المطلوب حساب التغير الحراري المولاري
3. بتحليل المسألة وعمل خطة للحل سيكون باستخدام المعادلة :

4. وبالتعويض في المعادلة الرياضية وحل المسألة