حلول الأسئلة

السؤال

إذا علمت أن: Δ G للتفاعل التالي تساوي 104kj/mol – عند درجة حرارة 25C وضغط 1atm احسب ثابت اتزان التفاعل:

CCl_4l+ H ₂ $⇌$ HCl+ CHCl _3l

علماً أن: ln 1.7x10¹⁸

الحل

T = t c +273

T = 25 + 273 = 298 k

$Δ G^{0} = - 104 KJ / mol \times \frac{1000 J}{1 KJ}$

$\begin{matrix} Δ G^{0} = 104000 J / mol \\ Δ G^{0} = - R T \ln K_{eq} \\ - 104000 = - 8.314 \times 298 \ln K_{eq} \\ \ln K_{eq} = 42 \\ \ln 1.7 \times 10^{18} = 42 \\ \ln K_{eq} = \ln 1.7 \times 10^{18} \end{matrix}$

مشاركة الحل

فايسبوك

واتساب

تيليجرام

طباعة

الدرس: 2-10 العلاقة بين الطاقة الحرة ΔG وقيمة حاصل التفاعل Q

الدرس: 10-2 العلاقة بين الطاقة الحرة وقيمة حاصل التفاعل Q

ترتبط الطاقة الحرة غير القياسية مع الطاقة الحرة القياسية لاي تفاعل انعكاسي بالعلاقة الآتية:

$\frac{النواتج}{المتفاعلات}$ Δ G = ΔGο + R T ln

أو يمكن كتابتها بالشكل:

Δ G = ΔGο + R T ln Q

عند الاتزان فإن Δ G تساوي صفر وإن Q يساوي ثابت الاتزان K_eqفتصبح العلاقة السابقة على الصورة الآتية:

حيث: R = 8.314 J / K .mol

في هذه المعادلة يستخدم k_p لتفاعلات الغازات عندما يعبر عن كمياتها بالضغوط الجزئية، ويستخدم k_c عندما يعبر عن كمياتها بالتراكيز المولارية.

1. عند تطبيق هذه العلاقة فإن وحدات الطاقة الحرة القياسية هي الجول (J).

2. عندما تكون:

Keq > 1 فان ln Keq موجبة وΔG سالبة وعليه التفاعل تلقائي.
Keq = 1 فان ln Keq صفر وΔG صفر وعليه التفاعل في حالة اتزان.
Keq < 1 فان ln Keq سالبة وΔG موجبة وعليه التفاعل لا تلقائي.

3. كلما زادت قيمة ثابت الاتزان إيجابية زادت التلقائية، يعتبر التفاعل تلقائي عندما تكون إشارة الطاقة الحرة سالبة، وعندما تكون قيمة الثابت أكبر من واحد فإن الطاقة الحرة تكون إشارتها سالبة حسب العلاقة:

ΔG= - RT ln Keq فيكون التفاعل تلقائي وتزداد التلقائية بزيادة قيمة الثابت.

احسب ثابت الاتزان K_eq للتفاعل التالي:

H₂ OL $⇌$ 2 H₂ + O₂

عند 25C إذا علمت أن ΔGf للماء هي: 237KJ /mol- وبين هل يحدث هذا التفاعل تلقائياً في 25C حيث أن: ln 1.2×10^-83=-191.32.

$\begin{array}{r} Δ G^{\circ} = \sum Δ {G_{f}}^{\circ}_{Product} - \sum Δ {G_{f}}^{\circ} Reactant \\ Δ G^{\circ} = 0.0 - (2 x - 237) \\ {ΔG}^{\circ} = + 474 KJ / mol \end{array}$

لا يحدث تلقائياً لأن إشارة الطاقة الحرة موجبة.

$Δ G^{\circ} = 474 KJ / molx \begin{matrix} \frac{1000 J}{1 KJ} \end{matrix}$

$\begin{aligned} {ΔG}^{\circ} = 474000 J / mol \\ {ΔG}^{\circ} = - RTln K_{eq} \\ 474000 = - 8.314 \times 298 \ln K_{eq} \\ \ln K_{eq} = - 191.32 \\ \ln 1.2 \times 10^{- 83} = - 191.32 \\ \ln K_{eq} = \ln 1.2 \times 10^{- 83} \\ K_{eq} = 1.2 \times 10^{- 83} \end{aligned}$

إذا علمت أن K_eq للتفاعل التالي:

CCl₄ + H₂ $⇌$ HCl+ CHCl₃

عند: 25C يساوي 1.7x10¹⁸احسب ΔG بوحدة KJ/mol حيث أن: ln 1.7x10¹⁸=42.

$\begin{aligned} Δ G^{\circ} = - R T \ln K_{eq} \\ {ΔG}^{\circ} = - 8.314 \times 298 \ln 1.7 \times 10^{18} \\ {ΔG}^{\circ} = - 104058 J / mol \\ 1 KJ \\ {ΔG}^{\circ} = - 104058 J / mol x \frac{1 K J}{1000 J} \\ {ΔG}^{\circ} = - 104.058 KJ / mol \end{aligned}$

إذا علمت أن: Δ G للتفاعل التالي تساوي 104kj/mol – عند درجة حرارة 25C وضغط 1atm احسب ثابت اتزان التفاعل:

CCl_4l + H₂ $⇌$ HCl+ CHCl_3l

علماً أن: ln 1.7x10¹⁸=42

T = t c +273

T = 25 + 273 = 298 k

$Δ G^{0} = - 104 KJ / mol \times \frac{1000 J}{1 KJ}$

$\begin{matrix} Δ G^{0} = 104000 J / mol \\ Δ G^{0} = - R T \ln K_{eq} \\ - 104000 = - 8.314 \times 298 \ln K_{eq} \\ \ln K_{eq} = 42 \\ \ln 1.7 \times 10^{18} = 42 \\ \ln K_{eq} = \ln 1.7 \times 10^{18} \end{matrix}$

مشاركة الدرس

فايسبوك

واتساب

تيليجرام

طباعة

السؤال

إذا علمت أن: Δ G للتفاعل التالي تساوي 104kj/mol – عند درجة حرارة 25C وضغط 1atm احسب ثابت اتزان التفاعل:

CCl_4l+ H ₂ $⇌$ HCl+ CHCl _3l

علماً أن: ln 1.7x10¹⁸

الحل

T = t c +273

T = 25 + 273 = 298 k

$Δ G^{0} = - 104 KJ / mol \times \frac{1000 J}{1 KJ}$

الدرس: 2-10 العلاقة بين الطاقة الحرة ΔG وقيمة حاصل التفاعل Q

الدرس: 10-2 العلاقة بين الطاقة الحرة وقيمة حاصل التفاعل Q

ترتبط الطاقة الحرة غير القياسية مع الطاقة الحرة القياسية لاي تفاعل انعكاسي بالعلاقة الآتية:

$\frac{النواتج}{المتفاعلات}$ Δ G = ΔGο + R T ln

أو يمكن كتابتها بالشكل:

Δ G = ΔGο + R T ln Q

عند الاتزان فإن Δ G تساوي صفر وإن Q يساوي ثابت الاتزان K_eqفتصبح العلاقة السابقة على الصورة الآتية:

حيث: R = 8.314 J / K .mol

1. عند تطبيق هذه العلاقة فإن وحدات الطاقة الحرة القياسية هي الجول (J).

2. عندما تكون:

Keq > 1 فان ln Keq موجبة وΔG سالبة وعليه التفاعل تلقائي.
Keq = 1 فان ln Keq صفر وΔG صفر وعليه التفاعل في حالة اتزان.
Keq < 1 فان ln Keq سالبة وΔG موجبة وعليه التفاعل لا تلقائي.

ΔG= - RT ln Keq فيكون التفاعل تلقائي وتزداد التلقائية بزيادة قيمة الثابت.

احسب ثابت الاتزان K_eq للتفاعل التالي:

H₂ OL $⇌$ 2 H₂ + O₂

عند 25C إذا علمت أن ΔGf للماء هي: 237KJ /mol- وبين هل يحدث هذا التفاعل تلقائياً في 25C حيث أن: ln 1.2×10^-83=-191.32.

$\begin{array}{r} Δ G^{\circ} = \sum Δ {G_{f}}^{\circ}_{Product} - \sum Δ {G_{f}}^{\circ} Reactant \\ Δ G^{\circ} = 0.0 - (2 x - 237) \\ {ΔG}^{\circ} = + 474 KJ / mol \end{array}$

لا يحدث تلقائياً لأن إشارة الطاقة الحرة موجبة.

$Δ G^{\circ} = 474 KJ / molx \begin{matrix} \frac{1000 J}{1 KJ} \end{matrix}$

$\begin{aligned} {ΔG}^{\circ} = 474000 J / mol \\ {ΔG}^{\circ} = - RTln K_{eq} \\ 474000 = - 8.314 \times 298 \ln K_{eq} \\ \ln K_{eq} = - 191.32 \\ \ln 1.2 \times 10^{- 83} = - 191.32 \\ \ln K_{eq} = \ln 1.2 \times 10^{- 83} \\ K_{eq} = 1.2 \times 10^{- 83} \end{aligned}$

إذا علمت أن K_eq للتفاعل التالي:

CCl₄ + H₂ $⇌$ HCl+ CHCl₃

عند: 25C يساوي 1.7x10¹⁸احسب ΔG بوحدة KJ/mol حيث أن: ln 1.7x10¹⁸=42.

$\begin{aligned} Δ G^{\circ} = - R T \ln K_{eq} \\ {ΔG}^{\circ} = - 8.314 \times 298 \ln 1.7 \times 10^{18} \\ {ΔG}^{\circ} = - 104058 J / mol \\ 1 KJ \\ {ΔG}^{\circ} = - 104058 J / mol x \frac{1 K J}{1000 J} \\ {ΔG}^{\circ} = - 104.058 KJ / mol \end{aligned}$

إذا علمت أن: Δ G للتفاعل التالي تساوي 104kj/mol – عند درجة حرارة 25C وضغط 1atm احسب ثابت اتزان التفاعل:

CCl_4l + H₂ $⇌$ HCl+ CHCl_3l

علماً أن: ln 1.7x10¹⁸=42

T = t c +273

T = 25 + 273 = 298 k

$Δ G^{0} = - 104 KJ / mol \times \frac{1000 J}{1 KJ}$

$\begin{matrix} Δ G^{0} = 104000 J / mol \\ Δ G^{0} = - R T \ln K_{eq} \\ - 104000 = - 8.314 \times 298 \ln K_{eq} \\ \ln K_{eq} = 42 \\ \ln 1.7 \times 10^{18} = 42 \\ \ln K_{eq} = \ln 1.7 \times 10^{18} \end{matrix}$

حلول الأسئلة

إذا علمت أن: Δ G للتفاعل التالي تساوي 104kj/mol – عند درجة حرارة 25C وضغط 1atm احسب ثابت اتزان التفاعل:

CCl4l + H 2 ⇌ HCl+ CHCl 3l

علماً أن: ln 1.7x1018

T = t c +273

T = 25 + 273 = 298 k

مشاركة الحل

الدرس: 2-10 العلاقة بين الطاقة الحرة ΔG وقيمة حاصل التفاعل Q

احسب ثابت الاتزان Keq للتفاعل التالي:

H2 OL⇌2 H2 + O2

عند 25C إذا علمت أن ΔGf للماء هي: 237KJ /mol- وبين هل يحدث هذا التفاعل تلقائياً في 25C حيث أن: ln 1.2×10-83=-191.32.

ΔG∘=∑ΔGf∘Product −∑ΔGf∘ Reactant ΔG∘=0.0−(2x−237)ΔG∘=+474KJ/mol

لا يحدث تلقائياً لأن إشارة الطاقة الحرة موجبة.

ΔG∘=474KJ/molx 1000J1KJ

ΔG∘=474000J/molΔG∘=−RTln⁡Keq474000=−8.314×298ln⁡Keqln⁡Keq=−191.32ln⁡1.2×10−83=−191.32ln⁡Keq=ln⁡1.2×10−83Keq=1.2×10−83

إذا علمت أن Keq للتفاعل التالي:

CCl4 + H2⇌HCl+ CHCl3

عند: 25C يساوي 1.7x1018 احسب ΔG بوحدة KJ/mol حيث أن: ln 1.7x1018=42.

ΔG∘=−RTln⁡KeqΔG∘=−8.314×298ln⁡1.7×1018ΔG∘=−104058J/mol1KJΔG∘=−104058J/molx1 KJ1000 JΔG∘=−104.058KJ/mol

إذا علمت أن: Δ G للتفاعل التالي تساوي 104kj/mol – عند درجة حرارة 25C وضغط 1atm احسب ثابت اتزان التفاعل:

CCl4l + H2⇌HCl+ CHCl3l

علماً أن: ln 1.7x1018=42

T = t c +273

T = 25 + 273 = 298 k

ΔG0=−104KJ/mol×1000J1KJ

ΔG0=104000J/molΔG0=−RTln⁡Keq−104000=−8.314×298ln⁡Keqln⁡Keq=42ln⁡1.7×1018=42ln⁡Keq=ln⁡1.7×1018

مشاركة الدرس

إذا علمت أن: Δ G للتفاعل التالي تساوي 104kj/mol – عند درجة حرارة 25C وضغط 1atm احسب ثابت اتزان التفاعل:

CCl4l + H 2 ⇌ HCl+ CHCl 3l

علماً أن: ln 1.7x1018

T = t c +273

T = 25 + 273 = 298 k

الدرس: 2-10 العلاقة بين الطاقة الحرة ΔG وقيمة حاصل التفاعل Q

احسب ثابت الاتزان Keq للتفاعل التالي:

H2 OL⇌2 H2 + O2

عند 25C إذا علمت أن ΔGf للماء هي: 237KJ /mol- وبين هل يحدث هذا التفاعل تلقائياً في 25C حيث أن: ln 1.2×10-83=-191.32.

ΔG∘=∑ΔGf∘Product −∑ΔGf∘ Reactant ΔG∘=0.0−(2x−237)ΔG∘=+474KJ/mol

لا يحدث تلقائياً لأن إشارة الطاقة الحرة موجبة.

ΔG∘=474KJ/molx 1000J1KJ

ΔG∘=474000J/molΔG∘=−RTln⁡Keq474000=−8.314×298ln⁡Keqln⁡Keq=−191.32ln⁡1.2×10−83=−191.32ln⁡Keq=ln⁡1.2×10−83Keq=1.2×10−83

إذا علمت أن Keq للتفاعل التالي:

CCl4 + H2⇌HCl+ CHCl3

عند: 25C يساوي 1.7x1018 احسب ΔG بوحدة KJ/mol حيث أن: ln 1.7x1018=42.

ΔG∘=−RTln⁡KeqΔG∘=−8.314×298ln⁡1.7×1018ΔG∘=−104058J/mol1KJΔG∘=−104058J/molx1 KJ1000 JΔG∘=−104.058KJ/mol

إذا علمت أن: Δ G للتفاعل التالي تساوي 104kj/mol – عند درجة حرارة 25C وضغط 1atm احسب ثابت اتزان التفاعل:

CCl4l + H2⇌HCl+ CHCl3l

علماً أن: ln 1.7x1018=42

T = t c +273

T = 25 + 273 = 298 k

ΔG0=−104KJ/mol×1000J1KJ

ΔG0=104000J/molΔG0=−RTln⁡Keq−104000=−8.314×298ln⁡Keqln⁡Keq=42ln⁡1.7×1018=42ln⁡Keq=ln⁡1.7×1018

CCl_4l+ H ₂ $⇌$ HCl+ CHCl _3l

علماً أن: ln 1.7x10¹⁸

احسب ثابت الاتزان K_eq للتفاعل التالي:

H₂ OL $⇌$ 2 H₂ + O₂

عند 25C إذا علمت أن ΔGf للماء هي: 237KJ /mol- وبين هل يحدث هذا التفاعل تلقائياً في 25C حيث أن: ln 1.2×10^-83=-191.32.

$\begin{array}{r} Δ G^{\circ} = \sum Δ {G_{f}}^{\circ}_{Product} - \sum Δ {G_{f}}^{\circ} Reactant \\ Δ G^{\circ} = 0.0 - (2 x - 237) \\ {ΔG}^{\circ} = + 474 KJ / mol \end{array}$

$Δ G^{\circ} = 474 KJ / molx \begin{matrix} \frac{1000 J}{1 KJ} \end{matrix}$

$\begin{aligned} {ΔG}^{\circ} = 474000 J / mol \\ {ΔG}^{\circ} = - RTln K_{eq} \\ 474000 = - 8.314 \times 298 \ln K_{eq} \\ \ln K_{eq} = - 191.32 \\ \ln 1.2 \times 10^{- 83} = - 191.32 \\ \ln K_{eq} = \ln 1.2 \times 10^{- 83} \\ K_{eq} = 1.2 \times 10^{- 83} \end{aligned}$

إذا علمت أن K_eq للتفاعل التالي:

CCl₄ + H₂ $⇌$ HCl+ CHCl₃

عند: 25C يساوي 1.7x10¹⁸احسب ΔG بوحدة KJ/mol حيث أن: ln 1.7x10¹⁸=42.

$\begin{aligned} Δ G^{\circ} = - R T \ln K_{eq} \\ {ΔG}^{\circ} = - 8.314 \times 298 \ln 1.7 \times 10^{18} \\ {ΔG}^{\circ} = - 104058 J / mol \\ 1 KJ \\ {ΔG}^{\circ} = - 104058 J / mol x \frac{1 K J}{1000 J} \\ {ΔG}^{\circ} = - 104.058 KJ / mol \end{aligned}$

CCl_4l + H₂ $⇌$ HCl+ CHCl_3l

علماً أن: ln 1.7x10¹⁸=42

$Δ G^{0} = - 104 KJ / mol \times \frac{1000 J}{1 KJ}$

$\begin{matrix} Δ G^{0} = 104000 J / mol \\ Δ G^{0} = - R T \ln K_{eq} \\ - 104000 = - 8.314 \times 298 \ln K_{eq} \\ \ln K_{eq} = 42 \\ \ln 1.7 \times 10^{18} = 42 \\ \ln K_{eq} = \ln 1.7 \times 10^{18} \end{matrix}$

CCl_4l+ H ₂ $⇌$ HCl+ CHCl _3l

علماً أن: ln 1.7x10¹⁸

احسب ثابت الاتزان K_eq للتفاعل التالي:

H₂ OL $⇌$ 2 H₂ + O₂

عند 25C إذا علمت أن ΔGf للماء هي: 237KJ /mol- وبين هل يحدث هذا التفاعل تلقائياً في 25C حيث أن: ln 1.2×10^-83=-191.32.

$\begin{array}{r} Δ G^{\circ} = \sum Δ {G_{f}}^{\circ}_{Product} - \sum Δ {G_{f}}^{\circ} Reactant \\ Δ G^{\circ} = 0.0 - (2 x - 237) \\ {ΔG}^{\circ} = + 474 KJ / mol \end{array}$

$Δ G^{\circ} = 474 KJ / molx \begin{matrix} \frac{1000 J}{1 KJ} \end{matrix}$

$\begin{aligned} {ΔG}^{\circ} = 474000 J / mol \\ {ΔG}^{\circ} = - RTln K_{eq} \\ 474000 = - 8.314 \times 298 \ln K_{eq} \\ \ln K_{eq} = - 191.32 \\ \ln 1.2 \times 10^{- 83} = - 191.32 \\ \ln K_{eq} = \ln 1.2 \times 10^{- 83} \\ K_{eq} = 1.2 \times 10^{- 83} \end{aligned}$

إذا علمت أن K_eq للتفاعل التالي:

CCl₄ + H₂ $⇌$ HCl+ CHCl₃

عند: 25C يساوي 1.7x10¹⁸احسب ΔG بوحدة KJ/mol حيث أن: ln 1.7x10¹⁸=42.

$\begin{aligned} Δ G^{\circ} = - R T \ln K_{eq} \\ {ΔG}^{\circ} = - 8.314 \times 298 \ln 1.7 \times 10^{18} \\ {ΔG}^{\circ} = - 104058 J / mol \\ 1 KJ \\ {ΔG}^{\circ} = - 104058 J / mol x \frac{1 K J}{1000 J} \\ {ΔG}^{\circ} = - 104.058 KJ / mol \end{aligned}$

CCl_4l + H₂ $⇌$ HCl+ CHCl_3l

علماً أن: ln 1.7x10¹⁸=42

$Δ G^{0} = - 104 KJ / mol \times \frac{1000 J}{1 KJ}$

$\begin{matrix} Δ G^{0} = 104000 J / mol \\ Δ G^{0} = - R T \ln K_{eq} \\ - 104000 = - 8.314 \times 298 \ln K_{eq} \\ \ln K_{eq} = 42 \\ \ln 1.7 \times 10^{18} = 42 \\ \ln K_{eq} = \ln 1.7 \times 10^{18} \end{matrix}$