أحدث الموضوعات

مسائل محلولة على الكيمياء الحرارية Solved Problems on Thermochemistry

.


 مثال (1): احسب حرارة تفاعل احتراق المیثان:
إذا علمت أن حرارات التشكل (التكوین) القیاسیة للمواد المتفاعلة والناتجة عن التفاعل ھي:

الحل:

مثال (2): احسب قيمة ΔHο للتفاعل التالي:
إذا علمت أن:

الحل:
نقوم بعمل التعدیلات اللازمة على التفاعلات السابقة من أجل أن یعطي مجموعھا المعادلة الرئیسية:


وبجمع المعادلات التي طرأ علیھا تغییر (1.1 , 3.1) والتي لم تتغير (2) نحصل على:

مثال (3): احسب قيمة ΔHο للتفاعل التالي:
إذا علمت أن:

الحل:

وبجمع المعادلات التي تغيرت والتى لم يطرأ علیھا أى تغيير (1.1 , 2 , 3.1 , 4) نحصل على:


أي لاثنین مول من الماء وبالتالي فإنه لحساب التغیر في الإنثالبي لتكون مول واحد من الماء أي للمعادلة التالیة:
فإن قیمة حرارة التفاعل ھي:

مثال (4): احسب قيمة ΔHο للتفاعل التالي:
علماً بأن:

الحل:
للتبسیط نضرب المعادلة الرئیسية باثنین لتصبح:


وبإجراء التعدیلات اللازمة على المعادلات كالتالي:


وبجمع المعادلات التي طرأ عليها تغيير (1.1 , 2.1 , 3.1) نحصل على:


وللحصول على حرارة التفاعل للمعادلة الرئیسية:

نقسم القیمة على اثنین أي تصبح حرارة التفاعل:



مثال (5): احسب قيمة ΔHο للتفاعل التالي:
علماً بأن:

الحل:

وبجمع المعادلتين (1.1 , 2.1) نحسب التغير في الانثالبي للتفاعل الرئيس (المطلوب):


مثال (6): احسب قيمة ΔHο للتفاعل التالي:
علماً بأن:

الحل:

مثال(7): احسب قيمة ΔHο للتفاعل التالي:
إذا علمت أن متوسط طاقة الربط بوحدة :kJ/mol


الحل:

مثال(8): احسب قيمة ΔHο للتفاعل التالي:
إذا علمت أن متوسط طاقة الربط بوحدة :kJ/mol

الحل:

مثال(9): احسب قيمة ΔHο للتفاعل التالي:
إذا علمت أن متوسط طاقة الربط بوحدة :kJ/mol


الحل:

 مثال (10): إذا أضيفت 25 g  من معدن عند درجة حرارة 90 Co إلى 50 g  من الماء عند درجة حرارة 25 Co فإن درجة حرارة الماء ترتفع إلى 29.8 Co فإذا علمت أن الحرارة النوعية للماء تساوي 4.184 J/g.Co فاحسب الحرارة النوعية للمعدن.

الحل:

كمية الحرارة المفقودة من قبل المعدن = - كمية الحرارة المكتسبة


مثال (11): نقلت قطعة من الحديد الصلب من الفرن عند 152 Co  وغمرت في  125 g من الماء عند درجة حرارة 24.8 Co فارتفعت درجة الماء إلى 40.3 Co فما هي كتلة قطعة الصلب.
علماً بأن الحرارة النوعية للحديد الصلب تساوي 0.12 J/g.Co والحرارة النوعية للماء تساوي 4.184 J/g.Co

الحل:

كمية الحرارة المفقودة = - كمية الحرارة المكتسبة




مثال (12): وضعت 5 g من الحديد حرارته 90 Co وحرارته النوعية  0.12 J/g.Co في إناء  يحتوي على 50 g  من الماء 25 Co  وحرارته النوعية  4.184 J/g.Co فاحسب درجة الحرارة النهائية.

الحل:

كمية الحرارة المفقودة من قبل المعدن = - كمية الحرارة المكتسبة


مثال(13): ألقيت قطعة من الألومنيوم وزنها 35 g  ودرجة حرارتها 100 Co في 32 g  من الماء درجة حرارتها 23.75 Co فما هي درجة الحرارة النهائية للماء إذا علمت أن الحرارة النوعية للألومنيوم تساوي 0.914 J/g.Co والحرارة النوعية للماء تساوي 4.184 J/g.Co

الحل:

كمية الحرارة المفقودة = - كمية الحرارة المكتسبة


مثال (14): إذا أعطيت التفاعل التالي:
(أ) احسب حرارة تكوين مول واحد من Al2O3 الصلب
(ب) احسب حرارة تكوين (10 g)  من Al2O3 الصلب
علماً بأن الكتل الذرية (Al = 27 , O =16)

الحل:
(أ) المعادلة في السؤال تمثل تكوین الألمونيوم الصلب ولا تمثل تكوین Al2O3 الصلب. لذلك فإن المعادلة الممثلة لتكوینھ ھي عكس المعادلة السابقة أي :

ومنه فإن كمیة الحرارة الناتجة عن تكوین 2mol Al2O3 كمیة الحرارة لمول واحد فإننا نقسم ھذه الكمیة على 2:

(ب) حساب حرارة تكوين (10 g)  من Al2O3 الصلب:
لحل هذة المسألة لابد من تحويل الكمية بالجرامات إلى الكمية بالمولات


وبالتالي فإن كمية الحرارة الناتجة من تكون 0.098mol Al2O3 هي:


مثال (15): لدیك التفاعل التالي :
(أ) احسب حرارة التفاعل لجرام واحد من CaO
(ب) احسب حرارة التفاعل المصاحبة لإنتاج (100 g)  من  Ca(OH)2
علماً بأن الكتل الذرية (Ca = 40 , O =16 , H=1)

الحل:
في الفقرتین (أ، ب) نحول الكمیة بالجرام إلى الكمیة بالمولات :


(أ) حرارة التفاعل لجرام واحد من CaO ( 0.018 mol):


(ب) حرارة التفاعل المصاحبة لإنتاج (100 g)  من  Ca(OH)2 (1.35 mol):


مثال (16): 
(أ) احسب قيمة التغير في الإنثالبي التالي:
إذا علمت أن:
(ب) احسب كمية الحرارة المنطلقة من تفاعل 25 g من Na2O2 ؟
علماً بأن الكتل الذرية (Na = 23 , O =16)

الحل:
(أ) حساب قیمة التغیر في الإنثالبي للتفاعل:



(ب) نحول أولاً كمیة المادة بالجرامات الى كمیة المادة بالمولات كما یلي:



ولحساب كمیة الحرارة المنطلقة من (0.32 mol) 25 g Na2O2:



مثال(17): إذا احترقت كمية من النفثالين C10H8 في مسعر عند حجم ثابت يحتوي على  2000 g من الماء ، فإن درجة الحرارة ترتفع من 20.17 إلى 25.84 Co  فإذا علمت أن السعة الحرارية للمسعر تساوي 4.184 J/g.Co والسعة الحرارية للماء  تساوي 4.184 J/g.Co (الكتل الذرية: C=12 , H=1).
(أ) احسب الحرارة المنطلقة نتیجة احتراق 1.435 g من النفثالین.
(ب) احسب كمیة الحرارة الناتجة من احتراق مول واحد من النفثالین.

الحل:
(أ) نحول كمیة المادة من جرامات الى مولات:



وبتطبیق العلاقة :
كمیة الحرارة المفقودة =  - (كمیة الحرارة المكتسبة من قبل المسعر + كمیة الحرارة المكتسبة من قبل الماء)



(ب) حساب كمیة الحرارة المنطلقة من احتراق مول واحد من النفثالین:
من المسألة في الفقرة (أ) السابقة فإن :



المراجع:
أسس الكيمياء العامة والفيزيائية - الجزء الأول.عمر بن عبد الله الهزازي ، قسم الكيمياء- كلية العلوم – جامعة أم القرى – المملكة العربية السعودية

.

ليست هناك تعليقات