حلول الأسئلة

السؤال

تتفكك كربونات الكالسيوم حسب المعادلة الآتية: CaCO3 _(s) $\to$ Cao _(s) +CO _2(g) قيمة S _r ∆ للتفاعل 160J/K.mol فإذا علمت أن:

° H_f∆ لكل من CaCO ₃ , CaO , CO ₂هي على التوالي بواحدات kJ/mol

(1207- , 635 -,393.5-) جد:

درجة الحرارة التي سيصبح عندها التفاعل تلقائي؟

الحل

ولكي يكٌون التفاعل تلقائي ( $Δ G$ ) سالبة يجب أن يكون:

$\begin{aligned} T Δ S > Δ H \\ T > \frac{Δ H}{Δ S} \Rightarrow T > \frac{+ 178.5 KJ / mol}{0.16 KJ / K . mol} \end{aligned} \Rightarrow T > 1115.6 K$

أي التفاعل تلقائي في درجات الحرارة العالية (بالتسخين).

مشاركة الحل

فايسبوك

واتساب

تيليجرام

طباعة

اسئلة الفصل الاول

2-1

ما هي وحدات كل من الأنثالبي والأنتروبي والطاقة الحرة بالوحدات الدولية (SI)؟

وحدات الأنثالبي هي: J/molاوKJ / mol
وحدات الأنتروبي هي: J/ k . molأوKj/ K . mol
وحدات الطاقة الحرة هي: J/molاوKJ / mol

5-1

لماذا من الضروري بيان الحالة الفيزيائية عند كتابة التفاعلات الحرارية؟

لأن كمية الحرارة المتحررة أو الممتصة تتغير بتغير الحالة الفيزيائية لمواد التفاعل، فمثلاً أنثالبي تكوين سائل الماء تساوي 268KJ/ mol - بينما أنثالبي تكوين بخار الماء تساوي 242kj/mol-

6-1

ما الفرق بين درجة الحرارة النوعية والسعة الحرارية؟ ما هي وحدات هاتين الكميتين.

الحرارة النوعية	السعة الحرارية
كتلة المادة محددة وتساوي واحد غرام. تعتبر من الخواص المركزة. وحدتها هي (°J / g . C).	كتلة المادة غير محددة. تعتبر من الخواص الشاملة. وحدتها هي J/°c.

7-1

ما الفرق بين الخواص المركزة والخواص الشاملة مع إعطاء أمثلة لكل منها.

الخواص المركزة	الخواص الشاملة
تشمل جميع الخواص التي لا تعتمد على كمية المادة الموجودة في النظام مثل الضغط ودرجة الحرارة والكثافة والحرارة النوعية.	فتشمل الخواص التي تعتمد على كمية المادة الموجودة في النظام مثل الكتلة والحجم والسعة الحرارية والأنثالبي والأنتروبي والطاقة الحرة.

8-1

صف المسعر الحراري الذي تتم بواسطته قياس الحرارة الممتصة والحرارة المنبعثة عند ثبوت الضغط (p_q) اي H∆؟

هو عبارة عن جهاز معزول حرارياً يستخدم لقياس حرارة التفاعل (أنثالبي التفاعل) الممتصة أو المنبعثة في التفاعل الكيميائي عند ثبوت الضغط، ويتكون المسعر من وعاء التفاعل مغمور في كمية ثابتة من الماء موجودة في وعاء معزول عزلاً جيداً، فإذا كان التفاعل باعث للحرارة فإن الحرارة تمتص من قبل الماء والمسعر فترتفع درجة حرارة الماء والمسعر ويمكن قياس كميتها من الزيادة في درجة الحرارة إذا كانت السعة الحرارية للمسعر ومحتوياته معروفة.

9-1

قطعة من الفضة كتلتها 360g وسعتها الحرارية (86J/ ̊ C) احسب حرارتها النوعية؟

C = ϛ × m

86J/c = ϛ ×360 g

°Ϛ= 0.24 J / g . c

10-1

قطعة من النحاس كتلتها 6g، سخنت من ̊21c إلى ̊ 124C احسب كمية الحرارة بوحدات الكيلوجول (KJ) إذا علمت أن الحرارة النوعية للنحاس (0.39J/g. ̊ C).

$\begin{aligned} Δ T = T_{f} - T_{i} \\ Δ T = 124 - 21 = 103 C^{0} \\ q_{(J)} = S (J / g . C) \times m_{(g)} \times ΔT \\ q = 0.39 (J / g . C) \times 6 g \times 103 C^{0} \\ q = 241 J \\ KJ = 241 J \times \frac{1 KJ}{1000 J} = 0.241 KJ \end{aligned}$

11-1

احسب كمية الحرارة المنبعثة بوحدات الكيلو جول من 350g زئبق عند تبريدها من ° 77C إلى °12C علماً أن الحرارة النوعية للزئبق ° 0.14J / g.C.

$\begin{aligned} Δ T = T_{f} - T_{i} \\ Δ T = 12 C^{0} - 77 C^{0} = - 65 C^{0} \\ q (j) = S (J / g . C) \times m_{(g)} \times {ΔTC}^{0} \\ q = 0.14 (J / g . C) \times 350 g \times - 65 C^{0} \\ q = - 3185 J \\ q = - 3185 J \times \frac{1 KJ}{1000 J} \approx - 3.2 KJ \end{aligned}$

12-1

إذا تم رفع درجة حرارة 34g من الأيثانول من°25C إلى °79C احسب كمية الحرارة الممتصة بوساطة الأيثانول؟ إذا علمت أن الحرارة النوعية للأيثانول 2.44J/g.C.

$\begin{aligned} Δ T = T_{f} - T_{i} \\ Δ T = 79 C^{0} - 25 C^{0} = 54 C^{0} \\ q (j) = S (J / g.C) \times m_{(g)} \times Δ T \\ q = 2.44 (J / g . C) \times 34 g \times 54 C^{0} \\ q = 4479.8 J \end{aligned}$

13-1

سخنت عينة من مادة مجهولة كتلتها 155g من درجة حرارة 25c إلى 40c مما أدى إلى امتصاص حرارة مقدارها 5700j احسب الحرارة النوعية لهذه المادة؟

$\begin{matrix} Δ T = T_{f} - T_{i} \\ Δ T = 40 C^{0} - 25 C^{0} = 15 C^{0} \\ q (j) = S (J / g \cdot C) \times m_{(g)} \times Δ T \\ Q (J / g \cdot C) = \underset{q)}{m_{(g)} \times Δ T} \\ S = 5700 J \\ 155 g \times 15 C^{0} \end{matrix}$

14-1

4.5g من حبيبات الدهب امتصت 267J من الحرارة عند تسخينها، فإذا علمت أن الحرارة الابتدائية كانت °25C احسب درجة الحرارة النهائية التي سخنت إليها؟ إذا علمت أن الحرارة النوعية للذهب 0.13J/g. ̊ C.

$\begin{aligned} q (j) = S (J / g \cdot C^{0}) \times m_{(g)} \times Δ T \\ Δ T = \frac{q (l)}{S (J / g . C^{0}) \times m_{(g)}} \\ ΔT = 471.8 C^{0} \\ ΔT = T_{f} - T_{i} \\ 471.8 C^{0} = T_{f} - 25 C^{\circ} \\ T_{f} = 496.8 C^{\circ} \end{aligned}$

15-1

جد قيمة ΔGr للتفاعل 2CO _(g) + O2 $\to$ 2CO₂ إذا أعطيت المعلومات التالية:

ΔHf⁰CO=-110.5 KJ/mol

ΔH f⁰CO₂=-393.5 KJ/mol

S°O₂=205 J/K.mol

S°CO₂=214 J/K.mol

S°CO =198J/K.mol

$\begin{aligned} {ΔH}_{r}^{\circ} = {ΣnΔH}_{f}^{\circ} (Prod) - {ΣnΔH}_{f}^{\circ} (Reactant) \\ Δ {H^{\circ}}_{r} = [2 {ΔH}_{f c 2}^{\circ}] - [2 {ΔH}_{fco}^{\circ} + {ΔH}_{f}^{\circ} 0_{2}] \\ {ΔH}^{\circ}_{r} = - 566 kj / mol \\ Δ {S^{\circ}}_{r} = Σ n S^{\circ} (Prod) - Σ n S^{\circ} (React) \\ Δ {S^{\circ}}_{r} = [2 S^{\circ} {CO}_{2}] - [2 {S^{\circ}}_{CO} + S O2] \\ Δ {S^{\circ}}_{r} = 428 - (396 + 205) = - 173 J / K \cdot mol \\ Δ G_{r}^{\circ} = Δ H_{r} - T Δ S_{r}^{\circ} \\ Δ G^{\circ} r = - 566 - 298 \times - 0.173 \\ Δ {G^{\circ}}_{r} = - 514.4 kj / mol \end{aligned}$

16-1

عند حدوث تفاعل كيميائي في مسعر سعته الحرارية الكلية تساوي °2.4KJ/ C فإن درجة حرارة المسعر ترتفع بمقدار °0.12C احسب التغير في الأنثالبي لهذا التفاعل؟

$\begin{aligned} q_{kJ} = C_{KJ / C} \times {ΔT}^{0} \\ q^{0} = 2.4 KJ / C^{0} \times 0.12 C^{0} \\ q = 0.288 KJ \end{aligned}$

ولأن درجة حرارة المسعر ارتفعت بمعنى التفاعل باعث للحرارة أي: q = - 0.288 KJ
ولما كانت الحرارة المقاسة في المسعر الحراري تساوي التغير في الأنثالبية إذاً ΔH = q = - 0.288 KJ.

17-1

إذا تم حرق عينة كتلتها 1.5g من حامض الخليك CH3COOH (الكتلة المولية للحامض =60g/mol ) بوجود كمية وافية من الأوكسجين، وكان المسعر يحتوي على 750g من الماء (الحرارة النوعية للماء 4.2J/g.°C ) فإذا ارتفعت درجة حرارة المسعر ومحتوياته من °24C إلى °28C، احسب كمية الحرارة التي يمكن أن تنبعث نتيجة احتراق مول واحد من الحامض، على فرض أن السعة الحرارية للمسعر مهملة.

$\begin{matrix} Δ T = T_{f} - T_{i} \\ Δ T = 28 C^{0} - 24 C^{0} = 4 C^{0} \\ q (J) = S (J / g . C) \times m_{(g)} \times Δ T \\ q = 4.2 (J / g . C) \times 750 g \times 4 C^{0} \end{matrix}$

نجد كمية الحرارة لاحتراق مول واحد.

$n = \frac{m g}{M_{g / mol}} = \frac{1.5 g}{60 g / mol} = 0.025 mole$

أو باستخدام النسبة والتناسب:

q n
12600 0.025
X 1

$X = \frac{- 12600 J}{0.025 mole} = - 504000 J / mole$

18-1

ماذا تعني ظروف التفاعل القياسية في الكيمياء الحرارية وما هي أوجه الاختلاف عن الظروف القياسية STP التي تستخدم في الغازات؟

وهي ظروف يتم عندها قياس الأنثالبي أو الأنتروبي أو الطاقة الحرة والظروف القياسية في الكيمياء الحرارية هي درجة الحرارة 25C أو 298K وضغط 1atm وتختلف عن الظروف القياسية التي تستخدم في الغازات في أن درجة الحرارة في الغازات تساوي صفر سيليزي أو 273 كلفن وضغط 1atm.

19-1: في مسعر حراري وضع 2.6g من الاستيلين C₂H₂ ( M= 26 g/mol ) فوجد أن كمية الحرارة المنبعثة من لاحتراق تساوي 130KJ احسب أنثالبية التكوين القياسية للاستيلين إذا علمت أن:

H∆_f° (CO₂)=-393.5kJ/mol

H∆_f° (H₂O)=-286 kJ/mol

$n_{C 2 H 2} = \frac{2.6 g}{\underset{}{26 g / mol}} = 0.1 mol Δ H^{\circ} c = Δ H^{\circ} = \frac{Δ H}{ก C 2 H 2} Δ H^{\circ} c = Δ {H_{r}}^{\circ} = \frac{- 130}{0.1} = - 1300 KJ / mol$

$C_{2} H_{2} (a) + 5 / 2 O_{2} \to 2 {CO}_{2} + H_{2} O Δ H^{\circ} f 0 2 \times - 393.5 - 286$

$\begin{aligned} {ΔH}_{r}^{\circ} = Σ n {ΔH}_{f}^{\circ} (Prod) - Σ n {ΔH}_{f}^{\circ} (Reactant) \\ {ΔH}_{r} = [2 {ΔH}_{oC 22} + {ΔH}^{\circ}_{f 2 O}] - [{ΔH}_{fC 2 H 2} + 5 / 2 {ΔH}_{f} o_{2}] \\ - 1300 = [- 787 + (- 286)] - [{ΔH}_{{fC}^{\circ} H_{2}]}] \\ {ΔH}_{fC 2 H 2}^{\circ} = 227 KJ / mol \end{aligned}$

20-1

احسب التغير في أنثالبي التكوين القياسية H∆_f°(Al₃O₃) التغير في أنثالبي الاحتراق القياسية H_f (Al)∆ في التفاعل الآتي:

3O_2(g) + 3AL_2(s) $\to$ 2AL₂O_3(s)

H_r° =- 3340 kJ∆

${ΔH}_{f}^{\circ} Al 2 O 3 = \frac{Δ {H_{r}}^{2}}{n} = \frac{- 3340 kJ}{2 mol} = - 1670_{kj / mol}$

$Δ {H^{\circ}}_{Al} = \frac{Δ H_{r}^{\circ}}{n} = \frac{- 3340 kJ}{4 mol} = - 835mol$

21-1

أكتب نص قانون هيس وفسر فائدته في الكيمياء الحرارية من المعادلات الحرارية التالية عند درجة حرارة 25C وضغط 1atm.

(1) H_2(g) +CL_2(g) $\to$ 2HCl_(g)

Hr̊ = - 185 kJ ∆

(2)_(g)2H_2(g)+O_2(g) $\to$ H₂O

Hr̊ = - 484 kJ∆

احسب H_r̊ ∆ للتفاعل الآتي:

2CL_2(g) + 2H₂O_(g) $\to$ 4HCL_(g) +2H₂O_(g

H_r̊ =?kj∆

نجد المعادلة الحرارية المطلوبة من جمع معكوس معادلة رقم 1 بعد ضربها ب 2 مع المعادلة رقم 2.

$\begin{aligned} 4 HCl \to 2 H_{2} + 2 {Cl}_{2} {ΔH}_{r}^{\circ} = + 370 KJ \\ 2 H_{2} + O_{2} \to 2 H_{2} O {ΔH}_{r}^{\circ} = - 484 KJ \end{aligned}$

بالجمع:

$4 HCl + O_{2} \to 2 {Cl}_{2} + 2 H_{2} {OΔH}_{r}^{\circ} = - 114 KJ$

22-1: إذا أعطيت المعادلات الحرارية عند درجة حرارة 25C وضغط 1atm.

(1) NO_2g $\to$ 1/2N₂ +2O₂

H_r̊=33kj∆

(2) _(g)N₂O_4(g) $\to$ N_2(g)+2O₂

H_r̊=11kJ∆

احسب Hr̊∆ للتفاعل الآتي:

2NO_2(g) $\to$ N₂O_4(g)

?=H_r̊∆

المعادلة 1 تعكس وتضرب بالعدد 2 لتعط المعادلة، أما المعادلة 3 والمعادلة 2 فتبقى كما هي:

$\begin{aligned} 2 {NO}_{2 (g)} ⟶ N_{2 (g)} + 2 O_{2 (g)} \\ N_{2 (g)} + 2 O_{2 (g)} ⟶ N_{2} O_{4 (g)} \end{aligned}$

بالجمع:

$2 {NO}_{2 (g)} ⟶ N_{2} O_{4 (g)} Δ H_{r}^{0} = - 55 KJ$

23-1

إذا كان لديك المعادلات الحرارية التالية عند درجة حرارة °25C وضغط 1atm .

Fe_(s) +H₂O_(S) $\to$ Feo_(s) +H₂O_(g) (1)

H_r̊= 25 kJ∆

(2) 3FeO_(S) +1/2 O_2(g $\to$ Fe₃O_4(s)

H_r̊= -318k J∆

(3)H_2(g) +1/2 O_2(g) $\to$ Fe₃O_4(s)+4H2_(g)

H_r̊= -242k J∆

احسب ° Hr∆ للتفاعل الآتي:

3Fe_(s) +4H₂O_(g) $\to$ _Fe3_O4(s)+4H_2(g)

H_r̊= ?k J∆

المعادلة 1 تعكس وتضرب بالعدد 3 لتعط المعادلة 4.
المعادلة 2 تبقى كما هي.
المعادلة 3 تعكس لتعطي المعادلة 5 وكالآتي:

$4) 3 {Fe}_{(S)} + 3 H_{2} O_{(g)} ⟶ 3 {FeO}_{(S)} + 3 H_{2 (g)} {ΔH}_{r}^{o} = - 75 KJ / mol \begin{array}{lll} 3) 3 {FeO}_{(S)} + \frac{1}{2} O_{2 (g)} ⟶ {Fe}_{3} O_{4 (S)} {ΔH}_{r}^{o} = - 318 KJ / mol \\ 3) H_{2} O_{(g)} ⟶ H_{2 (g)} + \frac{1}{2} O_{2 (g)} {ΔH}_{r}^{o} = + 242 KJ \end{array}$

° Hr∆ للتفاعل الآتي:

$3 {Fe}_{(S)} + 4 H_{2} O_{(g)} ⟶ {Fe}_{3} O_{4 (S)} + 4 H_{2 (g)} Δ H_{r}^{o} = - 151$

24-1

تتفكك كربونات الكالسيوم حسب المعادلة الآتية: CaCO3 _(s) $\to$ Cao_(s) +CO_2(g) قيمة S_r∆ للتفاعل 160J/K.mol فإذا علمت أن:

° H_f∆ لكل من CaCO₃ , CaO , CO₂

هي على التوالي بواحدات kJ/mol

(1207- , 635 -,393.5-) جد:

1. Hr̊ ∆ للتفاعل ثم ارسم مخطط للطاقة؟

$\begin{aligned} Δ H_{r}^{o} = \sum n Δ H_{f}^{o} (products) - \sum n Δ H_{f}^{o} (reactants) \\ Δ H_{r}^{o} = [Δ H_{f}^{o} (CaO) + Δ H_{f}^{o} ({CO}_{2})] - [Δ H_{f}^{o} ({CaCO}_{3})] \\ Δ H_{r}^{o} = [- 635 + (- 393.5)] - [- 1207] \\ Δ H_{r}^{o} = - 635 - 393.5 + 1207 \\ Δ H_{r}^{o} = + 178.5 KJ / mol \end{aligned}$

وبما أن التفاعل ماص للحرارة فهذا يعٌني أن طاقة النواتج أكبر من طاقة المتفاعلات وحسب المخطط الآتي:

2. Gr̊∆ للتفاعل؟

نحول وحدة $Δ S$ إلى $: K J / K \cdot m o l$

$\begin{aligned} Δ S_{r}^{o} KJ / K . mol = Δ S_{r}^{o} J / K . mol \times \frac{1 kJ}{1000 J} \\ Δ S_{r}^{o} KJ / K . mol = 160 J / K . mol \times \frac{1 kJ}{1000 J} = 0.16 KJ / K . mol \\ T (K) = t (C^{o}) + 273 = 25 (C^{o}) + 273 = 298 K \\ Δ G_{r}^{o} = Δ H_{r}^{o} - TΔ S_{r}^{o} \\ Δ G_{r}^{o} = + 178.5 KJ / mol - 298 K (0.16 KJ / K . mol) \\ Δ G_{r}^{o} = + 178.5 KJ / mol - 47.68 KJ / mol \\ Δ G_{r}^{o} = + 130.8 KJ / mol \end{aligned}$

التفاعل غير تلقائي.

3. درجة الحرارة التي سيصبح عندها التفاعل تلقائي؟

ولكي يكٌون التفاعل تلقائي ( $Δ G$ ) سالبة يجب أن يكون:

$\begin{aligned} T Δ S > Δ H \\ T > \frac{Δ H}{Δ S} \Rightarrow T > \frac{+ 178.5 KJ / mol}{0.16 KJ / K . mol} \end{aligned} \Rightarrow T > 1115.6 K$

أي التفاعل تلقائي في درجات الحرارة العالية (بالتسخين).

25-1

احسب Hr̊ ∆ للتفاعل التالي عند درجة حرارة 25C وضغط 1atm .

2NH_3(g) + 3O_2(g) + 2CH_4(g) $\to$ 2HCN_(g)+ 6H₂O_(g)

إذا أعطيت المعلومات الآتية:

H_f°(CH₄)=-75J/K.mol , ∆H_f°(NH₃)=-46J/K.mol∆

H_f°(HCN)=135J/K.mol , ∆Hf°(NH₃)=-46J/K.mol∆

نحسب $Δ H_{r}^{o}$ من $Δ H_{f}^{o}$ باستخدام قانون المجموع Σ.

$\begin{aligned} Δ H_{r}^{o} = \sum n Δ H_{f}^{o} (products) - \sum n Δ H_{f}^{o} (reactants) \\ Δ H_{r}^{o} = [2 Δ H_{f}^{o} (H C N) + 6 Δ H_{f}^{o} (H_{2} O)] - [2 Δ H_{f}^{o} (N H_{3}) + 3 Δ H_{f}^{o} (3 O_{2}) + 2 Δ H_{f}^{o} (C H_{4})] \\ Δ H_{r}^{o} = [2 (135) + 6 (- 242)] - [2 (- 46) + 3 (0) + 2 (- 75)] \\ Δ H_{r}^{o} = [270 - 1452] - [- 92 - 150] \\ Δ H_{r}^{o} = - 1182 + 242 \\ Δ H_{r}^{o} = - 940 KJ / mol \end{aligned}$

26-1

احسب أنثالبي التكوين القياسية للمركب (s)HPO3 إذا أعطيت المعلومات الآتية:

P₄O_10(s)+ 4HNO_3(l) $\to$ 4HPO_3(s)+ 2N2O_5(g)

Hf̊∆ للمركبات الآتية:

H_f̊ (HNO₃)= -174 kJ/mol∆

H_f̊(P₄O₁₀)= -2984 kJ/mol∆

H_f̊(N₂O₅)= -43 kJ/mol∆

$\begin{aligned} Δ H_{r}^{o} = \sum n Δ H_{f}^{o} (products) - \sum n Δ H_{f}^{o} (reactants) \\ Δ H_{r}^{o} = [4 Δ H_{f}^{o} ({HPO}_{3}) + 2 Δ H_{f}^{o} (N_{2} O_{5})] - [Δ H_{f}^{o} (P_{4} O_{10}) + 4 Δ H_{f}^{o} ({HNO}_{3})] \\ - 180 = [4 Δ H_{f}^{o} (H_{f} O_{3}) + 2 (- 43)] - [- 2984 + 4 (- 174)] \\ - 180 = [4 Δ H_{f}^{o} ({HPO}_{3}) - 86] - [- 2984 - 696] \\ - 180 = 4 Δ H_{f}^{o} ({HPO}_{3}) - 86 + 3680 \\ 4 Δ H_{f}^{o} (H P O_{3}) = - 3774 KJ / mol \\ Δ H_{f}^{o} (H P O_{3}) = - 943.5 KJ / mol \end{aligned}$

27-1

احسب °S_r∆ للتفاعل الآتي عند درجة حرارة °25C وضغط 1atm.

N_2(g) +3H_2(g) $\to$ 2NH_2(g)

إذا علمت أن:

S°(N₂)= 192 kJ/mol

S°(H₂)= 131 kJ/mol

S°(NH₃)= 193 kJ/mol

$\begin{aligned} Δ S_{r}^{o} = \sum n S^{o} (products) - \sum n S^{o} (reactants) \\ Δ S_{r}^{o} = [2 S^{o} ({NH}_{3})] - [S^{o} (N_{2}) + 3 S^{o} (H_{2})] \\ Δ S_{r}^{o} = [2 \times 193] J / K . mol - [192 + (3 \times 131)] J / K . mol \\ Δ S_{r}^{o} = 386 J / K . mol - [192 + 393] J / K . mol \\ Δ S_{r}^{o} = 386 J / K . mol - 585 J / K . mol \\ Δ S_{r}^{o} = - 199 J / K . mol \end{aligned}$

28-1

ماذا تعني بالعملية التلقائية وضح ذلك ثم أعط مثالين لكل من العمليات التلقائية وغير التلقائية؟

العملية التلقائية تعني أي عملية فيزيائية أو كيميائية تحدث من تلقاء نفسها عند ظروف معينة دون تأثير أي عامل خارجي مثل ذوبان السكر في الماء يحدث تلقائياً وتفاعل عنصر الصوديوم مع الماء تلقائياً، بينما إنجماد الماء في الظروف الاعتيادية غير تلقائي وتفكك كربونات الكالسيوم غير تلقائي بدرجات الحرارة الاعتيادية.

29-1

أي من العمليات التالية تلقائية وأيها غير تلقائية ؟

أ. ذوبان ملح الطعام في الماء.

تلقائي.

ب. تسلق قمة جبل إيفرست.

غير تلقائي.

ج. انتشار رائحة العطر في الغرفة بعد رفع غطاء قنينة العطر.

تلقائي.

د. فصل الهليوم عن النيون من مزيج الغازات.

غير تلقائي.

31-1

للتفاعل 2H_2(g) +O2(g) $\to$ 2H₂O_2(g)

احسب قيمة °S_r∆ للتفاعل بوحدات J / K mol علماً أن:

H _f̊ (H₂O)= -242 kJ/mol∆

G _f̊ (H₂O)= -228 kJ/mol ∆

نجد:

$\begin{aligned} Δ H_{r}^{\circ} = Σn Δ H_{f}^{\circ} (Products) - Σn Δ {H^{\circ}}_{f} ( Reactant) \\ {ΔH}^{\circ} = - 484 KJ / mol \\ {ΔG}_{r}^{\circ} = Σ n {ΔG}_{f}^{\circ} (Products) - Σ n Δ G_{f}^{\circ} ( Reactant ) \\ Δ G^{\circ} r = - 456 KJ / mol \\ {ΔG}_{r} = {ΔH}_{r} - {TΔS}_{r} \\ - 456 = - 484 - 298 \times Δ S_{r} \\ Δ S_{r} = - 0.094 kj / k . mol \\ Δ S_{r} = - 0.094 kj / k \cdot mol \times 1000 J / 1 KJ \\ Δ S_{r} = 94 j / k \cdot mol \end{aligned}$

32-1

احسب °S_r∆ للتفاعل الآتي عند درجة حرارة °25C وضغط 1atm.

SiH_4(g)+ 2O₂_{_(g)} $\to$ SiO₂_{_(g)}+ 2H₂O_(l)

إذا أعطيت المعلومات الآتية:

S°(SiH₄)= 206 kJ/mol

S°(O2)= 205 kJ/mol

S°(SiO₂)= 42 kJ/mol

S°(H₂O)= 70 kJ/mol

$\begin{aligned} Δ S^{\circ} = \sum n S^{\circ} (Productes) - \sum n S^{\circ} (ReactantS) \\ Δ S_{r}^{\circ} = [(S^{0} {SiO 2}^{2} + 2 S^{0} H2O] - [S_{SIH4} + 2 {SO}_{O2}] \\ Δ {S^{\circ}}_{r} = - 434 J / k . mol \end{aligned}$

33-1

إذا علمت أن قيمة التغير في أنتروبي التفاعل التالي تساوي 137J/K.molعند درجة حرارة 25C وضغط 1atmوإن SO₂=205J/K.mol ما قيمة S للأوزون 2O_2(g) $\to$ 3O_2(g)

$\begin{aligned} 2 O_{3} \to 3 O_{2} \\ Δ S_{r}^{\circ} = Σ {nS}^{\circ} (Productes) - \sum {nS}^{\circ} (ReactantS) \\ Δ S_{r}^{\circ} = [3 \times S_{(O 2)}] - [2 \times S_{(O 3)}] \\ 137 J / k \cdot mol = [3 \times 205 J / k . mol] - [2 \times S_{(O 3)}] \\ 2 \times S_{(O 3)} = 615 J / k \cdot mol - 137 J / k \cdot mol \\ S_{(03)} = 239 J / k \cdot mol \end{aligned}$

35-1

إذا علمت أن أنثالبي احتراق كل من غاز CH₃OH, H₂, CO بوحدات KJ/mol هي على التوالي احسب (284-286-727) احسب H_r̊∆ باستخدام قانون هيس للتفاعل الآتي:

CO +2H_2(g) $\to$ CH₃OH_(g)

نكتب معادلات الاحتراق:

$1) {CO}_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2 (g)} ⟶ {CO}_{2 (g)} {ΔH}_{r}^{o} = - 284 KJ / mol 2) H_{2 (g)} + \frac{1}{2} O_{2 (g)} ⟶ H_{2} O_{(l)} {ΔH}_{r}^{o} = - 286 KJ / mol 3) {CH}_{3} OH (g) + \frac{3}{2} O_{2 (g)} ⟶ {CO}_{2 (g)} + 2 H_{2} O_{(l)} {ΔH}_{r}^{o} = - 727 KJ / mol$

نضرب المعادلة 2 بالعدد 2 ونعكس المعادلة الثالثة.

$\begin{aligned} {CO}_{(g)} + \frac{1}{2} O_{2 (g)} ⟶ {CO}_{2 (g)} {ΔH}_{r}^{o} = - 284 KJ / mol \\ 2 H_{2 (g)} + O_{2 (g)} ⟶ 2 H_{2} O_{(l)} {ΔH}_{r}^{o} = - 572 KJ / mol \\ {CO}_{2 (g)} + 2 H_{2} O_{(g)} ⟶ {CH}_{3} {OH}_{(g)} + \frac{3}{2} O_{2 (g)} {ΔH}_{r}^{o} = + 727 KJ / mol \end{aligned}$

بالجمع ينتج لدينا:

$\begin{matrix} CO + 2 H_{2} ⟶ {CH}_{3} OH \\ {ΔH}_{r}^{o} = - 284 + (- 572) + 727 = - 129 KJ \end{matrix}$

36-1

جد درجة الحرارة التي ستصبح عندها التفاعلات التالية تلقائية إذا علمت أن قيم ΔS و ΔH لها:

التفاعل A لدينا H=+126J/K.mol , ∆S=+48J/K.mol∆
التفاعل B لدينا H=-12J/K.mol , ∆S=-105J/K.mol∆

للتفاعل A

$Δ S_{r} = + 48 J / K . mol \times \frac{1 KJ}{1000 J}$

${ΔS}_{r} = + 0.048 kJ / molK$

عند الاتزان ΔG=0

Δ G = ΔH - T ΔS

$0 = + 126 - (T x + 0.048)$

T = 2625

إذاً درجة حرارة التفاعل التي يكون فيها تلقائياً يجب أن تكون أكبر من 2625K

للتفاعل B

$Δ S_{r} = - 105 J / k . mol \times \frac{1 kj}{1000 j}$

$Δ S_{r} = - 0.105 kJ / mol . mol$

عند الاتزان ΔG=0

$\begin{aligned} ΔG = Δ H - T Δ S \\ 0 = - 12 - (T \times - 0.105) \\ T = 114.3 K \end{aligned}$

إذاً درجة الحرارة التي يجب أن يكون فيها التفاعل تلقائياً يجب أن تكون أقل من 114.3k لكي ( $Δ H > T Δ S$ ) في علاقة كبس وتكون ΔG سالبة.

37-1

من قيم H∆ وS∆ تنبأ بأي التفاعلين التاليين يكون التفاعل تلقائياً عند درجة حرارة ̊ 25C وضغط 1atm.

التفاعل A:

H=11J/K.mol , ∆S=30J/K.mol∆

التفاعل B:

H=2J/K.mol , ∆S=113J/K.mol∆

إذا لم يكن كل من التفاعلين تلقائياً عند درجة حرارة ̊ 25C وضغط 1atm بأي درجة حرارة قد يكونا تلقائيين.

التفاعل A

$\begin{aligned} Δ S KJ / K . mol = Δ S J / K . mol \times \frac{1 kJ}{1000 J} \\ Δ S KJ / K . mol = 30 J / K . mol \times \frac{1 kJ}{1000 J} = 0.03 KJ / K . mol \end{aligned}$

نطبق علاقة كبس:

$\begin{aligned} T (K) = t (C^{o}) + 273 = 25 (C^{o}) + 273 = 298 K \\ Δ G_{r}^{o} = Δ H_{r}^{o} - T Δ S_{r}^{o} \\ Δ G_{r}^{o} = + 11 KJ / mol - 298 K (0.03) KJ / K . mol \\ Δ G_{r}^{o} = + 11 KJ / mol - 8.94 KJ / mol \\ Δ G_{r}^{o} = + 2.06 KJ / mol \end{aligned}$

التفاعل غير تلقائي لأن قيمة ΔGr موجبة.

لكي يكون التفاعل تلقائي (ΔG سالبة) يجب أن يكون الحد السالب (TΔs) أكبر من الحد الموجب (ΔH):

$\begin{aligned} T Δ S > Δ H \\ T > \frac{Δ H}{Δ S} \Rightarrow T > \frac{11 KJ / mol}{0.03 KJ / K . mol} \Rightarrow T > 366.7 \end{aligned}$

التفاعل B

$\begin{aligned} Δ S K J / K . m o l = Δ S J / K . m o l \times \frac{1 kJ}{1000} \\ Δ S K J / K . m o l = 113 J / K . m o l \times \frac{1 kJ}{1000 J} = 0.113 KJ / K . mol \end{aligned}$

نطبق علاقة كبس:

$\begin{aligned} T (K) = t (C^{o}) + 273 = 25 (C^{o}) + 273 = 298 K \\ Δ G_{r}^{o} = Δ H_{r}^{o} - T Δ S_{r}^{o} \\ Δ G_{r}^{o} = + 2 K J / m o l - 298 K (0.113 KJ / K . mol) \\ Δ G_{r}^{o} = + 2 KJ / mol - 33.7 KJ / mol \\ Δ G_{r}^{o} = - 31.7 KJ / mol \end{aligned}$

وبالتالي التفاعل تلقائي لأن: قيمة ΔGr موجبة.

38-1

التفاعل الآتي: _{_(g)}CaCO_3(g) $\to$ CaO_(g) + CO₂ غير تلقائي بالظروف الاعتيادية بين حسابياً بأي درجة حرارة يصبح عندها التفاعل تلقائي عند (927C أو 627C) إذا علمت Hr̊∆ للتفاعل تساوي 178.5KJ /mol وSr̊ ∆ تساوي 160J/K.mol؟

نجد قيمة الطاقة الحرة عند درجة 627C باستخدام علاقة كبس:

$\begin{matrix} T = c + 273 \\ T = 627 c + 273 = 900 k \\ Δ S_{r}^{\circ} = 160 J / mol \times 1 / 1000 = 0.16 kj / mol \\ Δ G_{r} = Δ H_{r} - T {ΔS}_{r} \\ Δ G_{r} = 178.5 - 900 \times 0.16 \\ {ΔG}_{r} = 34.5 KJ / mol \end{matrix}$

التفاعل غير تلقائي عند درجة 627C.

نجد قيمة الطاقة الحرة للتفاعل عند درجة 927C:

$\begin{aligned} T = t c + 273 \\ T = 927 c + 273 = 1200 k \\ Δ G_{r} = Δ H_{r} - T Δ S_{r} \\ Δ G_{r} = 178.5 - 1200 \times 0.16 \end{aligned}$

التفاعل تلقائي عند درجة 927C.

39-1

علل ما يأتي على ضوء علاقة كبس (G = ∆H - T ∆S∆)

1. عملية انصهار الجليد تلقائية بالظروف الاعتيادية.

نحدد إشارات قيم الدوال الثرموداينميكية الثلاث:

-=G∆ لأن العملية تلقائية.
+=ΔH لأن العملية ماصة للحرارة.
+=ΔS لأن العملية يصاحبها زيادة في العشوائية.

بتطبيق علاقة كبس:

ΔG = ΔH - T ΔS

( + ) - ( + )=

( + ) ( - )=

انصهار الجليد تلقائي في الظروف الاعتيادية G∆ سالبة بسبب ΔH < T Δ S

2. لا يتحلل الماء إلى عناصره الأولية بالظروف الاعتيادية.

نحدد إشارات الدوال الثرموداينميكية الثلاث:

+=G∆ لأن العملية غير تلقائية.
+=ΔH لأن عملية التحلل ماصة للحرارة.
+=ΔS لأن العملية يصاحبها زيادة في العشوائية.

بتطبيق علاقة كبس:

ΔG = ΔH - T ΔS

( + ) – (+)=

( + ) ( - )=

تحلل الماء غير تلقائي ΔG موجبة بسبب ΔH > T Δ S

3. يذوب غاز ثنائي أوكسيد الكبريت في الماء تلقائياً ويبعث حرارة أثناء عملية ذوبانه.

نحدد إشارات الدوال الثرموداينميكية الثلاث:

-=G∆ لأن العملية غير تلقائية.
-=ΔH لأن عملية التحلل باعثة للحرارة.
-=ΔS لأن العملية يصاحبها نقصان في العشوائية.

بتطبيق علاقة كبس:

ΔG = ΔH - T ΔS

( - ) – (-)=

( + ) ( - )=

تحلل الماء غير تلقائي ΔG سالبة بسبب ΔH > T Δ S

4. لا تتفكك كربونات الكالسيوم بدرجات الحرارة الاعتيادية.

نحدد إشارات الدوال الثرموداينميكية:

+=G∆ لأن العملية غير تلقائية.
+=ΔH لأن عملية التفكك ماصة للحرارة.
+=ΔS لأن العملية يصاحبها زيادة في العشوائية.

بتطبيق علاقة كبس:

ΔG = ΔH - T ΔS

= ( + ) – (+ )

= ( + ) ( - )

عملية التفكك غير تلقائية بسبب ΔG موجبة ΔH > T Δ S

5. تفكك أوكسيد الزئبق II يكون تلقائي دائماً عند درجات الحرارة العالية وليس بالظروف الاعتيادية.

نحدد إشارات الدوال الثرموداينميكية ثلاثية الظروف الاعتيادية:

+=G∆ لأن العمليةغير تلقائية في الظروف الاعتيادية.
+=ΔH لأن العملية ماصة للحرارة تحتاج حرارة.
+=ΔS لأن العملية يصاحبها زيادة في العشوائية.

بتطبيق علاقة كبس:

ΔG = ΔH - T ΔS

( + ) - ( + )=

( + ) ( - )=

التفكك غير تلقائي في الظروف الاعتيادية ΔG موجبة بسبب ΔH > T Δ S

أما بدرجات الحرارة العالية:

-=∆G لأن العملية تلقائية.
+=ΔH لأن العملية ماصة للحرارة تحتاج حرارة.
+=ΔS لأن العملية يصاحبها زيادة في العشوائية.

بتطبيق علاقة كبس.

G = ΔH - T ΔSΔ

= ( +) - ( + )

= ( + ) ( - )

التفكك تلقائي عند درجات الحرارة العالية ΔG سالبة فارتفاع درجات الحرارة سبب أن جعل قيمة ΔH < T Δ S

6. لا ينجمد الماء تلقائياً بالظروف الاعتيادية.

نحدد إشارات الدوال الثرموداينميكية:

+=G∆ لأن العملية غير تلقائية.
-=ΔH لأن عملية الانجماد باعثة للحرارة.
-=ΔS لأن العملية يصاحبها نقصان في العشوائية.

بتطبيق علاقة كبس:

ΔG = ΔH - T ΔS

= (-) – (-)

= ( + ) ( - )

الإنجماد غير تلقائي في الظروف الاعتيادية ΔG موجبة ΔH > T Δ S

مشاركة الدرس

فايسبوك

واتساب

تيليجرام

طباعة

السؤال

تتفكك كربونات الكالسيوم حسب المعادلة الآتية: CaCO3 _(s) $\to$ Cao _(s) +CO _2(g) قيمة S _r ∆ للتفاعل 160J/K.mol فإذا علمت أن:

° H_f∆ لكل من CaCO ₃ , CaO , CO ₂هي على التوالي بواحدات kJ/mol

(1207- , 635 -,393.5-) جد:

درجة الحرارة التي سيصبح عندها التفاعل تلقائي؟

الحل

ولكي يكٌون التفاعل تلقائي ( $Δ G$ ) سالبة يجب أن يكون:

$\begin{aligned} T Δ S > Δ H \\ T > \frac{Δ H}{Δ S} \Rightarrow T > \frac{+ 178.5 KJ / mol}{0.16 KJ / K . mol} \end{aligned} \Rightarrow T > 1115.6 K$

أي التفاعل تلقائي في درجات الحرارة العالية (بالتسخين).

اسئلة الفصل الاول

2-1

ما هي وحدات كل من الأنثالبي والأنتروبي والطاقة الحرة بالوحدات الدولية (SI)؟

وحدات الأنثالبي هي: J/molاوKJ / mol
وحدات الأنتروبي هي: J/ k . molأوKj/ K . mol
وحدات الطاقة الحرة هي: J/molاوKJ / mol

5-1

لماذا من الضروري بيان الحالة الفيزيائية عند كتابة التفاعلات الحرارية؟

6-1

ما الفرق بين درجة الحرارة النوعية والسعة الحرارية؟ ما هي وحدات هاتين الكميتين.

الحرارة النوعية	السعة الحرارية
كتلة المادة محددة وتساوي واحد غرام. تعتبر من الخواص المركزة. وحدتها هي (°J / g . C).	كتلة المادة غير محددة. تعتبر من الخواص الشاملة. وحدتها هي J/°c.

7-1

ما الفرق بين الخواص المركزة والخواص الشاملة مع إعطاء أمثلة لكل منها.

الخواص المركزة	الخواص الشاملة
تشمل جميع الخواص التي لا تعتمد على كمية المادة الموجودة في النظام مثل الضغط ودرجة الحرارة والكثافة والحرارة النوعية.	فتشمل الخواص التي تعتمد على كمية المادة الموجودة في النظام مثل الكتلة والحجم والسعة الحرارية والأنثالبي والأنتروبي والطاقة الحرة.

8-1

صف المسعر الحراري الذي تتم بواسطته قياس الحرارة الممتصة والحرارة المنبعثة عند ثبوت الضغط (p_q) اي H∆؟

9-1

قطعة من الفضة كتلتها 360g وسعتها الحرارية (86J/ ̊ C) احسب حرارتها النوعية؟

C = ϛ × m

86J/c = ϛ ×360 g

°Ϛ= 0.24 J / g . c

10-1

قطعة من النحاس كتلتها 6g، سخنت من ̊21c إلى ̊ 124C احسب كمية الحرارة بوحدات الكيلوجول (KJ) إذا علمت أن الحرارة النوعية للنحاس (0.39J/g. ̊ C).

11-1

احسب كمية الحرارة المنبعثة بوحدات الكيلو جول من 350g زئبق عند تبريدها من ° 77C إلى °12C علماً أن الحرارة النوعية للزئبق ° 0.14J / g.C.

12-1

إذا تم رفع درجة حرارة 34g من الأيثانول من°25C إلى °79C احسب كمية الحرارة الممتصة بوساطة الأيثانول؟ إذا علمت أن الحرارة النوعية للأيثانول 2.44J/g.C.

13-1

سخنت عينة من مادة مجهولة كتلتها 155g من درجة حرارة 25c إلى 40c مما أدى إلى امتصاص حرارة مقدارها 5700j احسب الحرارة النوعية لهذه المادة؟

14-1

4.5g من حبيبات الدهب امتصت 267J من الحرارة عند تسخينها، فإذا علمت أن الحرارة الابتدائية كانت °25C احسب درجة الحرارة النهائية التي سخنت إليها؟ إذا علمت أن الحرارة النوعية للذهب 0.13J/g. ̊ C.

15-1

جد قيمة ΔGr للتفاعل 2CO _(g) + O2 $\to$ 2CO₂ إذا أعطيت المعلومات التالية:

ΔHf⁰CO=-110.5 KJ/mol

ΔH f⁰CO₂=-393.5 KJ/mol

S°O₂=205 J/K.mol

S°CO₂=214 J/K.mol

S°CO =198J/K.mol

16-1

عند حدوث تفاعل كيميائي في مسعر سعته الحرارية الكلية تساوي °2.4KJ/ C فإن درجة حرارة المسعر ترتفع بمقدار °0.12C احسب التغير في الأنثالبي لهذا التفاعل؟

$\begin{aligned} q_{kJ} = C_{KJ / C} \times {ΔT}^{0} \\ q^{0} = 2.4 KJ / C^{0} \times 0.12 C^{0} \\ q = 0.288 KJ \end{aligned}$

ولأن درجة حرارة المسعر ارتفعت بمعنى التفاعل باعث للحرارة أي: q = - 0.288 KJ
ولما كانت الحرارة المقاسة في المسعر الحراري تساوي التغير في الأنثالبية إذاً ΔH = q = - 0.288 KJ.

17-1

إذا تم حرق عينة كتلتها 1.5g من حامض الخليك CH3COOH (الكتلة المولية للحامض =60g/mol ) بوجود كمية وافية من الأوكسجين، وكان المسعر يحتوي على 750g من الماء (الحرارة النوعية للماء 4.2J/g.°C ) فإذا ارتفعت درجة حرارة المسعر ومحتوياته من °24C إلى °28C، احسب كمية الحرارة التي يمكن أن تنبعث نتيجة احتراق مول واحد من الحامض، على فرض أن السعة الحرارية للمسعر مهملة.

$\begin{matrix} Δ T = T_{f} - T_{i} \\ Δ T = 28 C^{0} - 24 C^{0} = 4 C^{0} \\ q (J) = S (J / g . C) \times m_{(g)} \times Δ T \\ q = 4.2 (J / g . C) \times 750 g \times 4 C^{0} \end{matrix}$

نجد كمية الحرارة لاحتراق مول واحد.

$n = \frac{m g}{M_{g / mol}} = \frac{1.5 g}{60 g / mol} = 0.025 mole$

أو باستخدام النسبة والتناسب:

q n
12600 0.025
X 1

$X = \frac{- 12600 J}{0.025 mole} = - 504000 J / mole$

18-1

ماذا تعني ظروف التفاعل القياسية في الكيمياء الحرارية وما هي أوجه الاختلاف عن الظروف القياسية STP التي تستخدم في الغازات؟

19-1: في مسعر حراري وضع 2.6g من الاستيلين C₂H₂ ( M= 26 g/mol ) فوجد أن كمية الحرارة المنبعثة من لاحتراق تساوي 130KJ احسب أنثالبية التكوين القياسية للاستيلين إذا علمت أن:

H∆_f° (CO₂)=-393.5kJ/mol

H∆_f° (H₂O)=-286 kJ/mol

$n_{C 2 H 2} = \frac{2.6 g}{\underset{}{26 g / mol}} = 0.1 mol Δ H^{\circ} c = Δ H^{\circ} = \frac{Δ H}{ก C 2 H 2} Δ H^{\circ} c = Δ {H_{r}}^{\circ} = \frac{- 130}{0.1} = - 1300 KJ / mol$

$C_{2} H_{2} (a) + 5 / 2 O_{2} \to 2 {CO}_{2} + H_{2} O Δ H^{\circ} f 0 2 \times - 393.5 - 286$

20-1

احسب التغير في أنثالبي التكوين القياسية H∆_f°(Al₃O₃) التغير في أنثالبي الاحتراق القياسية H_f (Al)∆ في التفاعل الآتي:

3O_2(g) + 3AL_2(s) $\to$ 2AL₂O_3(s)

H_r° =- 3340 kJ∆

${ΔH}_{f}^{\circ} Al 2 O 3 = \frac{Δ {H_{r}}^{2}}{n} = \frac{- 3340 kJ}{2 mol} = - 1670_{kj / mol}$

$Δ {H^{\circ}}_{Al} = \frac{Δ H_{r}^{\circ}}{n} = \frac{- 3340 kJ}{4 mol} = - 835mol$

21-1

أكتب نص قانون هيس وفسر فائدته في الكيمياء الحرارية من المعادلات الحرارية التالية عند درجة حرارة 25C وضغط 1atm.

(1) H_2(g) +CL_2(g) $\to$ 2HCl_(g)

Hr̊ = - 185 kJ ∆

(2)_(g)2H_2(g)+O_2(g) $\to$ H₂O

Hr̊ = - 484 kJ∆

احسب H_r̊ ∆ للتفاعل الآتي:

2CL_2(g) + 2H₂O_(g) $\to$ 4HCL_(g) +2H₂O_(g

H_r̊ =?kj∆

نجد المعادلة الحرارية المطلوبة من جمع معكوس معادلة رقم 1 بعد ضربها ب 2 مع المعادلة رقم 2.

$\begin{aligned} 4 HCl \to 2 H_{2} + 2 {Cl}_{2} {ΔH}_{r}^{\circ} = + 370 KJ \\ 2 H_{2} + O_{2} \to 2 H_{2} O {ΔH}_{r}^{\circ} = - 484 KJ \end{aligned}$

بالجمع:

$4 HCl + O_{2} \to 2 {Cl}_{2} + 2 H_{2} {OΔH}_{r}^{\circ} = - 114 KJ$

22-1: إذا أعطيت المعادلات الحرارية عند درجة حرارة 25C وضغط 1atm.

(1) NO_2g $\to$ 1/2N₂ +2O₂

H_r̊=33kj∆

(2) _(g)N₂O_4(g) $\to$ N_2(g)+2O₂

H_r̊=11kJ∆

احسب Hr̊∆ للتفاعل الآتي:

2NO_2(g) $\to$ N₂O_4(g)

?=H_r̊∆

المعادلة 1 تعكس وتضرب بالعدد 2 لتعط المعادلة، أما المعادلة 3 والمعادلة 2 فتبقى كما هي:

$\begin{aligned} 2 {NO}_{2 (g)} ⟶ N_{2 (g)} + 2 O_{2 (g)} \\ N_{2 (g)} + 2 O_{2 (g)} ⟶ N_{2} O_{4 (g)} \end{aligned}$

بالجمع:

$2 {NO}_{2 (g)} ⟶ N_{2} O_{4 (g)} Δ H_{r}^{0} = - 55 KJ$

23-1

إذا كان لديك المعادلات الحرارية التالية عند درجة حرارة °25C وضغط 1atm .

Fe_(s) +H₂O_(S) $\to$ Feo_(s) +H₂O_(g) (1)

H_r̊= 25 kJ∆

(2) 3FeO_(S) +1/2 O_2(g $\to$ Fe₃O_4(s)

H_r̊= -318k J∆

(3)H_2(g) +1/2 O_2(g) $\to$ Fe₃O_4(s)+4H2_(g)

H_r̊= -242k J∆

احسب ° Hr∆ للتفاعل الآتي:

3Fe_(s) +4H₂O_(g) $\to$ _Fe3_O4(s)+4H_2(g)

H_r̊= ?k J∆

المعادلة 1 تعكس وتضرب بالعدد 3 لتعط المعادلة 4.
المعادلة 2 تبقى كما هي.
المعادلة 3 تعكس لتعطي المعادلة 5 وكالآتي:

° Hr∆ للتفاعل الآتي:

$3 {Fe}_{(S)} + 4 H_{2} O_{(g)} ⟶ {Fe}_{3} O_{4 (S)} + 4 H_{2 (g)} Δ H_{r}^{o} = - 151$

24-1

تتفكك كربونات الكالسيوم حسب المعادلة الآتية: CaCO3 _(s) $\to$ Cao_(s) +CO_2(g) قيمة S_r∆ للتفاعل 160J/K.mol فإذا علمت أن:

° H_f∆ لكل من CaCO₃ , CaO , CO₂

هي على التوالي بواحدات kJ/mol

(1207- , 635 -,393.5-) جد:

1. Hr̊ ∆ للتفاعل ثم ارسم مخطط للطاقة؟

وبما أن التفاعل ماص للحرارة فهذا يعٌني أن طاقة النواتج أكبر من طاقة المتفاعلات وحسب المخطط الآتي:

2. Gr̊∆ للتفاعل؟

نحول وحدة $Δ S$ إلى $: K J / K \cdot m o l$

التفاعل غير تلقائي.

3. درجة الحرارة التي سيصبح عندها التفاعل تلقائي؟

ولكي يكٌون التفاعل تلقائي ( $Δ G$ ) سالبة يجب أن يكون:

$\begin{aligned} T Δ S > Δ H \\ T > \frac{Δ H}{Δ S} \Rightarrow T > \frac{+ 178.5 KJ / mol}{0.16 KJ / K . mol} \end{aligned} \Rightarrow T > 1115.6 K$

أي التفاعل تلقائي في درجات الحرارة العالية (بالتسخين).

25-1

احسب Hr̊ ∆ للتفاعل التالي عند درجة حرارة 25C وضغط 1atm .

2NH_3(g) + 3O_2(g) + 2CH_4(g) $\to$ 2HCN_(g)+ 6H₂O_(g)

إذا أعطيت المعلومات الآتية:

H_f°(CH₄)=-75J/K.mol , ∆H_f°(NH₃)=-46J/K.mol∆

H_f°(HCN)=135J/K.mol , ∆Hf°(NH₃)=-46J/K.mol∆

نحسب $Δ H_{r}^{o}$ من $Δ H_{f}^{o}$ باستخدام قانون المجموع Σ.

26-1

احسب أنثالبي التكوين القياسية للمركب (s)HPO3 إذا أعطيت المعلومات الآتية:

P₄O_10(s)+ 4HNO_3(l) $\to$ 4HPO_3(s)+ 2N2O_5(g)

Hf̊∆ للمركبات الآتية:

H_f̊ (HNO₃)= -174 kJ/mol∆

H_f̊(P₄O₁₀)= -2984 kJ/mol∆

H_f̊(N₂O₅)= -43 kJ/mol∆

27-1

احسب °S_r∆ للتفاعل الآتي عند درجة حرارة °25C وضغط 1atm.

N_2(g) +3H_2(g) $\to$ 2NH_2(g)

إذا علمت أن:

S°(N₂)= 192 kJ/mol

S°(H₂)= 131 kJ/mol

S°(NH₃)= 193 kJ/mol

28-1

ماذا تعني بالعملية التلقائية وضح ذلك ثم أعط مثالين لكل من العمليات التلقائية وغير التلقائية؟

29-1

أي من العمليات التالية تلقائية وأيها غير تلقائية ؟

أ. ذوبان ملح الطعام في الماء.

تلقائي.

ب. تسلق قمة جبل إيفرست.

غير تلقائي.

ج. انتشار رائحة العطر في الغرفة بعد رفع غطاء قنينة العطر.

تلقائي.

د. فصل الهليوم عن النيون من مزيج الغازات.

غير تلقائي.

31-1

للتفاعل 2H_2(g) +O2(g) $\to$ 2H₂O_2(g)

احسب قيمة °S_r∆ للتفاعل بوحدات J / K mol علماً أن:

H _f̊ (H₂O)= -242 kJ/mol∆

G _f̊ (H₂O)= -228 kJ/mol ∆

نجد:

32-1

احسب °S_r∆ للتفاعل الآتي عند درجة حرارة °25C وضغط 1atm.

SiH_4(g)+ 2O₂_{_(g)} $\to$ SiO₂_{_(g)}+ 2H₂O_(l)

إذا أعطيت المعلومات الآتية:

S°(SiH₄)= 206 kJ/mol

S°(O2)= 205 kJ/mol

S°(SiO₂)= 42 kJ/mol

S°(H₂O)= 70 kJ/mol

33-1

إذا علمت أن قيمة التغير في أنتروبي التفاعل التالي تساوي 137J/K.molعند درجة حرارة 25C وضغط 1atmوإن SO₂=205J/K.mol ما قيمة S للأوزون 2O_2(g) $\to$ 3O_2(g)

35-1

إذا علمت أن أنثالبي احتراق كل من غاز CH₃OH, H₂, CO بوحدات KJ/mol هي على التوالي احسب (284-286-727) احسب H_r̊∆ باستخدام قانون هيس للتفاعل الآتي:

CO +2H_2(g) $\to$ CH₃OH_(g)

نكتب معادلات الاحتراق:

نضرب المعادلة 2 بالعدد 2 ونعكس المعادلة الثالثة.

بالجمع ينتج لدينا:

$\begin{matrix} CO + 2 H_{2} ⟶ {CH}_{3} OH \\ {ΔH}_{r}^{o} = - 284 + (- 572) + 727 = - 129 KJ \end{matrix}$

36-1

جد درجة الحرارة التي ستصبح عندها التفاعلات التالية تلقائية إذا علمت أن قيم ΔS و ΔH لها:

التفاعل A لدينا H=+126J/K.mol , ∆S=+48J/K.mol∆
التفاعل B لدينا H=-12J/K.mol , ∆S=-105J/K.mol∆

للتفاعل A

$Δ S_{r} = + 48 J / K . mol \times \frac{1 KJ}{1000 J}$

${ΔS}_{r} = + 0.048 kJ / molK$

عند الاتزان ΔG=0

Δ G = ΔH - T ΔS

$0 = + 126 - (T x + 0.048)$

T = 2625

إذاً درجة حرارة التفاعل التي يكون فيها تلقائياً يجب أن تكون أكبر من 2625K

للتفاعل B

$Δ S_{r} = - 105 J / k . mol \times \frac{1 kj}{1000 j}$

$Δ S_{r} = - 0.105 kJ / mol . mol$

عند الاتزان ΔG=0

$\begin{aligned} ΔG = Δ H - T Δ S \\ 0 = - 12 - (T \times - 0.105) \\ T = 114.3 K \end{aligned}$

37-1

من قيم H∆ وS∆ تنبأ بأي التفاعلين التاليين يكون التفاعل تلقائياً عند درجة حرارة ̊ 25C وضغط 1atm.

التفاعل A:

H=11J/K.mol , ∆S=30J/K.mol∆

التفاعل B:

H=2J/K.mol , ∆S=113J/K.mol∆

إذا لم يكن كل من التفاعلين تلقائياً عند درجة حرارة ̊ 25C وضغط 1atm بأي درجة حرارة قد يكونا تلقائيين.

التفاعل A

$\begin{aligned} Δ S KJ / K . mol = Δ S J / K . mol \times \frac{1 kJ}{1000 J} \\ Δ S KJ / K . mol = 30 J / K . mol \times \frac{1 kJ}{1000 J} = 0.03 KJ / K . mol \end{aligned}$

نطبق علاقة كبس:

التفاعل غير تلقائي لأن قيمة ΔGr موجبة.

لكي يكون التفاعل تلقائي (ΔG سالبة) يجب أن يكون الحد السالب (TΔs) أكبر من الحد الموجب (ΔH):

$\begin{aligned} T Δ S > Δ H \\ T > \frac{Δ H}{Δ S} \Rightarrow T > \frac{11 KJ / mol}{0.03 KJ / K . mol} \Rightarrow T > 366.7 \end{aligned}$

التفاعل B

$\begin{aligned} Δ S K J / K . m o l = Δ S J / K . m o l \times \frac{1 kJ}{1000} \\ Δ S K J / K . m o l = 113 J / K . m o l \times \frac{1 kJ}{1000 J} = 0.113 KJ / K . mol \end{aligned}$

نطبق علاقة كبس:

وبالتالي التفاعل تلقائي لأن: قيمة ΔGr موجبة.

38-1

التفاعل الآتي: _{_(g)}CaCO_3(g) $\to$ CaO_(g) + CO₂ غير تلقائي بالظروف الاعتيادية بين حسابياً بأي درجة حرارة يصبح عندها التفاعل تلقائي عند (927C أو 627C) إذا علمت Hr̊∆ للتفاعل تساوي 178.5KJ /mol وSr̊ ∆ تساوي 160J/K.mol؟

نجد قيمة الطاقة الحرة عند درجة 627C باستخدام علاقة كبس:

التفاعل غير تلقائي عند درجة 627C.

نجد قيمة الطاقة الحرة للتفاعل عند درجة 927C:

$\begin{aligned} T = t c + 273 \\ T = 927 c + 273 = 1200 k \\ Δ G_{r} = Δ H_{r} - T Δ S_{r} \\ Δ G_{r} = 178.5 - 1200 \times 0.16 \end{aligned}$

التفاعل تلقائي عند درجة 927C.

39-1

علل ما يأتي على ضوء علاقة كبس (G = ∆H - T ∆S∆)

1. عملية انصهار الجليد تلقائية بالظروف الاعتيادية.

نحدد إشارات قيم الدوال الثرموداينميكية الثلاث:

-=G∆ لأن العملية تلقائية.
+=ΔH لأن العملية ماصة للحرارة.
+=ΔS لأن العملية يصاحبها زيادة في العشوائية.

بتطبيق علاقة كبس:

ΔG = ΔH - T ΔS

( + ) - ( + )=

( + ) ( - )=

انصهار الجليد تلقائي في الظروف الاعتيادية G∆ سالبة بسبب ΔH < T Δ S

2. لا يتحلل الماء إلى عناصره الأولية بالظروف الاعتيادية.

نحدد إشارات الدوال الثرموداينميكية الثلاث:

+=G∆ لأن العملية غير تلقائية.
+=ΔH لأن عملية التحلل ماصة للحرارة.
+=ΔS لأن العملية يصاحبها زيادة في العشوائية.

بتطبيق علاقة كبس:

ΔG = ΔH - T ΔS

( + ) – (+)=

( + ) ( - )=

تحلل الماء غير تلقائي ΔG موجبة بسبب ΔH > T Δ S

3. يذوب غاز ثنائي أوكسيد الكبريت في الماء تلقائياً ويبعث حرارة أثناء عملية ذوبانه.

نحدد إشارات الدوال الثرموداينميكية الثلاث:

-=G∆ لأن العملية غير تلقائية.
-=ΔH لأن عملية التحلل باعثة للحرارة.
-=ΔS لأن العملية يصاحبها نقصان في العشوائية.

بتطبيق علاقة كبس:

ΔG = ΔH - T ΔS

( - ) – (-)=

( + ) ( - )=

تحلل الماء غير تلقائي ΔG سالبة بسبب ΔH > T Δ S

4. لا تتفكك كربونات الكالسيوم بدرجات الحرارة الاعتيادية.

نحدد إشارات الدوال الثرموداينميكية:

+=G∆ لأن العملية غير تلقائية.
+=ΔH لأن عملية التفكك ماصة للحرارة.
+=ΔS لأن العملية يصاحبها زيادة في العشوائية.

بتطبيق علاقة كبس:

ΔG = ΔH - T ΔS

= ( + ) – (+ )

= ( + ) ( - )

عملية التفكك غير تلقائية بسبب ΔG موجبة ΔH > T Δ S

5. تفكك أوكسيد الزئبق II يكون تلقائي دائماً عند درجات الحرارة العالية وليس بالظروف الاعتيادية.

نحدد إشارات الدوال الثرموداينميكية ثلاثية الظروف الاعتيادية:

+=G∆ لأن العمليةغير تلقائية في الظروف الاعتيادية.
+=ΔH لأن العملية ماصة للحرارة تحتاج حرارة.
+=ΔS لأن العملية يصاحبها زيادة في العشوائية.

بتطبيق علاقة كبس:

ΔG = ΔH - T ΔS

( + ) - ( + )=

( + ) ( - )=

التفكك غير تلقائي في الظروف الاعتيادية ΔG موجبة بسبب ΔH > T Δ S

أما بدرجات الحرارة العالية:

-=∆G لأن العملية تلقائية.
+=ΔH لأن العملية ماصة للحرارة تحتاج حرارة.
+=ΔS لأن العملية يصاحبها زيادة في العشوائية.

بتطبيق علاقة كبس.

G = ΔH - T ΔSΔ

= ( +) - ( + )

= ( + ) ( - )

التفكك تلقائي عند درجات الحرارة العالية ΔG سالبة فارتفاع درجات الحرارة سبب أن جعل قيمة ΔH < T Δ S

6. لا ينجمد الماء تلقائياً بالظروف الاعتيادية.

نحدد إشارات الدوال الثرموداينميكية:

+=G∆ لأن العملية غير تلقائية.
-=ΔH لأن عملية الانجماد باعثة للحرارة.
-=ΔS لأن العملية يصاحبها نقصان في العشوائية.

بتطبيق علاقة كبس:

ΔG = ΔH - T ΔS

= (-) – (-)

= ( + ) ( - )

الإنجماد غير تلقائي في الظروف الاعتيادية ΔG موجبة ΔH > T Δ S

حلول الأسئلة

تتفكك كربونات الكالسيوم حسب المعادلة الآتية: CaCO3 (s) → Cao (s) +CO 2(g) قيمة S r ∆ للتفاعل 160J/K.mol فإذا علمت أن:

° Hf∆ لكل من CaCO 3 , CaO , CO 2 هي على التوالي بواحدات kJ/mol

(1207- , 635 -,393.5-) جد:

درجة الحرارة التي سيصبح عندها التفاعل تلقائي؟

مشاركة الحل

اسئلة الفصل الاول

2-1

ما هي وحدات كل من الأنثالبي والأنتروبي والطاقة الحرة بالوحدات الدولية (SI)؟

5-1

لماذا من الضروري بيان الحالة الفيزيائية عند كتابة التفاعلات الحرارية؟

6-1

ما الفرق بين درجة الحرارة النوعية والسعة الحرارية؟ ما هي وحدات هاتين الكميتين.

7-1

ما الفرق بين الخواص المركزة والخواص الشاملة مع إعطاء أمثلة لكل منها.

8-1

صف المسعر الحراري الذي تتم بواسطته قياس الحرارة الممتصة والحرارة المنبعثة عند ثبوت الضغط (pq) اي H∆؟

9-1

قطعة من الفضة كتلتها 360g وسعتها الحرارية (86J/ ̊ C) احسب حرارتها النوعية؟

10-1

قطعة من النحاس كتلتها 6g، سخنت من ̊21c إلى ̊ 124C احسب كمية الحرارة بوحدات الكيلوجول (KJ) إذا علمت أن الحرارة النوعية للنحاس (0.39J/g. ̊ C).

11-1

احسب كمية الحرارة المنبعثة بوحدات الكيلو جول من 350g زئبق عند تبريدها من ° 77C إلى °12C علماً أن الحرارة النوعية للزئبق ° 0.14J / g.C.

12-1

إذا تم رفع درجة حرارة 34g من الأيثانول من°25C إلى °79C احسب كمية الحرارة الممتصة بوساطة الأيثانول؟ إذا علمت أن الحرارة النوعية للأيثانول 2.44J/g.C.

13-1

سخنت عينة من مادة مجهولة كتلتها 155g من درجة حرارة 25c إلى 40c مما أدى إلى امتصاص حرارة مقدارها 5700j احسب الحرارة النوعية لهذه المادة؟

14-1

15-1

جد قيمة ΔGr للتفاعل 2CO (g) + O2 → 2CO2 إذا أعطيت المعلومات التالية:

ΔHf0CO=-110.5 KJ/mol

ΔH f0CO2=-393.5 KJ/mol

S°O2=205 J/K.mol

S°CO2=214 J/K.mol

S°CO =198J/K.mol

16-1

عند حدوث تفاعل كيميائي في مسعر سعته الحرارية الكلية تساوي °2.4KJ/ C فإن درجة حرارة المسعر ترتفع بمقدار °0.12C احسب التغير في الأنثالبي لهذا التفاعل؟

17-1

18-1

ماذا تعني ظروف التفاعل القياسية في الكيمياء الحرارية وما هي أوجه الاختلاف عن الظروف القياسية STP التي تستخدم في الغازات؟

19-1: في مسعر حراري وضع 2.6g من الاستيلين C2H2 ( M= 26 g/mol ) فوجد أن كمية الحرارة المنبعثة من لاحتراق تساوي 130KJ احسب أنثالبية التكوين القياسية للاستيلين إذا علمت أن:

H∆f° (CO2)=-393.5kJ/mol

H∆f° (H2O)=-286 kJ/mol

20-1

احسب التغير في أنثالبي التكوين القياسية H∆f°(Al3O3) التغير في أنثالبي الاحتراق القياسية Hf (Al)∆ في التفاعل الآتي:

3O2(g) + 3AL2(s) → 2AL2O3(s)

Hr° =- 3340 kJ∆

ΔH∘Al=ΔHr∘ n =−3340 kJ 4mol= - 835mol

21-1

أكتب نص قانون هيس وفسر فائدته في الكيمياء الحرارية من المعادلات الحرارية التالية عند درجة حرارة 25C وضغط 1atm.

(1) H2(g) +CL2(g)→2HCl(g)

Hr̊ = - 185 kJ ∆

(2) (g) 2H2(g)+O2(g) →H2O

Hr̊ = - 484 kJ∆

احسب Hr̊ ∆ للتفاعل الآتي:

2CL2(g) + 2H2O(g)→4HCL(g) +2H2O(g

Hr̊ =?kj∆

22-1: إذا أعطيت المعادلات الحرارية عند درجة حرارة 25C وضغط 1atm.

(1) NO2g→1/2N2 +2O2

(2) (g)N2O4(g) →N2(g)+2O2

Hr̊=11kJ∆

احسب Hr̊∆ للتفاعل الآتي:

2NO2(g)→N2O4(g)

?=Hr̊∆

23-1

إذا كان لديك المعادلات الحرارية التالية عند درجة حرارة °25C وضغط 1atm .

Fe(s) +H2O(S)→Feo(s) +H2O(g) (1)

Hr̊ = 25 kJ∆

(2) 3FeO(S) +1/2 O2(g → Fe3O4(s)

Hr̊ = -318k J∆

(3) H2(g) +1/2 O2(g) → Fe3O4(s)+4H2(g)

Hr̊ = -242k J∆

احسب ° Hr∆ للتفاعل الآتي:

3Fe(s) +4H2O(g) → Fe3O4(s)+4H2(g)

Hr̊ = ?k J∆

24-1

تتفكك كربونات الكالسيوم حسب المعادلة الآتية: CaCO3 (s)→Cao(s) +CO2(g) قيمة Sr∆ للتفاعل 160J/K.mol فإذا علمت أن:

° Hf∆ لكل من CaCO3 , CaO , CO2

هي على التوالي بواحدات kJ/mol

(1207- , 635 -,393.5-) جد:

تتفكك كربونات الكالسيوم حسب المعادلة الآتية: CaCO3 _(s) $\to$ Cao _(s) +CO _2(g) قيمة S _r ∆ للتفاعل 160J/K.mol فإذا علمت أن:

° H_f∆ لكل من CaCO ₃ , CaO , CO ₂هي على التوالي بواحدات kJ/mol

صف المسعر الحراري الذي تتم بواسطته قياس الحرارة الممتصة والحرارة المنبعثة عند ثبوت الضغط (p_q) اي H∆؟

جد قيمة ΔGr للتفاعل 2CO _(g) + O2 $\to$ 2CO₂ إذا أعطيت المعلومات التالية:

ΔHf⁰CO=-110.5 KJ/mol

ΔH f⁰CO₂=-393.5 KJ/mol

S°O₂=205 J/K.mol

S°CO₂=214 J/K.mol

19-1: في مسعر حراري وضع 2.6g من الاستيلين C₂H₂ ( M= 26 g/mol ) فوجد أن كمية الحرارة المنبعثة من لاحتراق تساوي 130KJ احسب أنثالبية التكوين القياسية للاستيلين إذا علمت أن:

H∆_f° (CO₂)=-393.5kJ/mol

H∆_f° (H₂O)=-286 kJ/mol

احسب التغير في أنثالبي التكوين القياسية H∆_f°(Al₃O₃) التغير في أنثالبي الاحتراق القياسية H_f (Al)∆ في التفاعل الآتي:

3O_2(g) + 3AL_2(s) $\to$ 2AL₂O_3(s)

H_r° =- 3340 kJ∆

$Δ {H^{\circ}}_{Al} = \frac{Δ H_{r}^{\circ}}{n} = \frac{- 3340 kJ}{4 mol} = - 835mol$

(1) H_2(g) +CL_2(g) $\to$ 2HCl_(g)

(2)_(g)2H_2(g)+O_2(g) $\to$ H₂O

احسب H_r̊ ∆ للتفاعل الآتي:

2CL_2(g) + 2H₂O_(g) $\to$ 4HCL_(g) +2H₂O_(g

H_r̊ =?kj∆

(1) NO_2g $\to$ 1/2N₂ +2O₂

(2) _(g)N₂O_4(g) $\to$ N_2(g)+2O₂

H_r̊=11kJ∆

2NO_2(g) $\to$ N₂O_4(g)

?=H_r̊∆

Fe_(s) +H₂O_(S) $\to$ Feo_(s) +H₂O_(g) (1)

H_r̊= 25 kJ∆

(2) 3FeO_(S) +1/2 O_2(g $\to$ Fe₃O_4(s)

H_r̊= -318k J∆

(3)H_2(g) +1/2 O_2(g) $\to$ Fe₃O_4(s)+4H2_(g)

H_r̊= -242k J∆

3Fe_(s) +4H₂O_(g) $\to$ _Fe3_O4(s)+4H_2(g)

H_r̊= ?k J∆

تتفكك كربونات الكالسيوم حسب المعادلة الآتية: CaCO3 _(s) $\to$ Cao_(s) +CO_2(g) قيمة S_r∆ للتفاعل 160J/K.mol فإذا علمت أن:

° H_f∆ لكل من CaCO₃ , CaO , CO₂

$\begin{aligned} T Δ S > Δ H \\ T > \frac{Δ H}{Δ S} \Rightarrow T > \frac{+ 178.5 KJ / mol}{0.16 KJ / K . mol} \end{aligned} \Rightarrow T > 1115.6 K$

2NH_3(g) + 3O_2(g) + 2CH_4(g) $\to$ 2HCN_(g)+ 6H₂O_(g)

H_f°(CH₄)=-75J/K.mol , ∆H_f°(NH₃)=-46J/K.mol∆

H_f°(HCN)=135J/K.mol , ∆Hf°(NH₃)=-46J/K.mol∆

P₄O_10(s)+ 4HNO_3(l) $\to$ 4HPO_3(s)+ 2N2O_5(g)

H_f̊ (HNO₃)= -174 kJ/mol∆

H_f̊(P₄O₁₀)= -2984 kJ/mol∆

H_f̊(N₂O₅)= -43 kJ/mol∆

احسب °S_r∆ للتفاعل الآتي عند درجة حرارة °25C وضغط 1atm.

N_2(g) +3H_2(g) $\to$ 2NH_2(g)

S°(N₂)= 192 kJ/mol

S°(H₂)= 131 kJ/mol

S°(NH₃)= 193 kJ/mol

للتفاعل 2H_2(g) +O2(g) $\to$ 2H₂O_2(g)

احسب قيمة °S_r∆ للتفاعل بوحدات J / K mol علماً أن:

H _f̊ (H₂O)= -242 kJ/mol∆

G _f̊ (H₂O)= -228 kJ/mol ∆

احسب °S_r∆ للتفاعل الآتي عند درجة حرارة °25C وضغط 1atm.

SiH_4(g)+ 2O₂_{_(g)} $\to$ SiO₂_{_(g)}+ 2H₂O_(l)

S°(SiH₄)= 206 kJ/mol

S°(SiO₂)= 42 kJ/mol

S°(H₂O)= 70 kJ/mol

إذا علمت أن قيمة التغير في أنتروبي التفاعل التالي تساوي 137J/K.molعند درجة حرارة 25C وضغط 1atmوإن SO₂=205J/K.mol ما قيمة S للأوزون 2O_2(g) $\to$ 3O_2(g)

إذا علمت أن أنثالبي احتراق كل من غاز CH₃OH, H₂, CO بوحدات KJ/mol هي على التوالي احسب (284-286-727) احسب H_r̊∆ باستخدام قانون هيس للتفاعل الآتي:

CO +2H_2(g) $\to$ CH₃OH_(g)