حلول الأسئلة
السؤال
إذا علمت أن أنثالبي التكوين القياسية للبنزين C6 H 6 تساوي ΔH f (C 6 H 6 ) =- 49 kJ/mol أكتب المعادلة الكيميائية الحرارية للتفاعل بحيث تكون ΔHf ̊ مساوية إلى ΔH f (C 6 H 6 )
الحل
لابد أن يتكون مول واحد من C6 H 6 من عناصره الأساسية بأثبت صورها عند الظروف القياسية 25C̊ وضغط 1atm.
6 C (graphite) + 3H 2 (g) C 6 H 6 (L) ΔH f = - 49 KJ/mol
مشاركة الحل
الدرس: 1-12-1 انثالبي التكوين القياسية
انثالبي التكوين القياسي ΔHf
هي الحرارة المنبعثة أو الممتصة واللازمة لتكوين مول واحد من مركب من عناصره الأساسية المتواجدة بأثبت صورها في الظروف القياسية 25C̊ و 1atm ووحداتها: KJ/ mol
ملاحظات:
- الكبريت المعيني أثبت من الكبريت الموشوري.
- الكرافيت أثبت من الماس.
- الفسفور الأبيض أثبت من الفسفور الأحمر واليود الصلب أثبت من بخار اليود.
- ΔHf للعناصر الحرة وبأثبت صورها = صفر مثل Fe, Hg, C(graphite) للعناصر الحرة وبأثبت صورها = صفر مثل إلخ.
- المعادلة الحرارية التي تحقق شروط الأنثالبي القياسي للتكوين ΔHf تمثل تكوين مول واحد من المادة ومن عناصرها الأساسية بأثبت صورها عند ظروف قياسية 25C̊ و 1atm
- حرارة تفكك مركب تساوي حرارة تكوينه ولكن بعكس الإشارة (حسب قانون لابلاس).
يلاحظ دائماً ظهور كسور في المعادلة الكيميائية.
بسبب كتابة المعادلة الكيميائية التي تمثل تكوين مول واحد من المركب المراد تكوينه لذا نلجأ إلى تغيير مولات المواد المتفاعلة.
ملاحظة: لكتابة معادلة تكوين مول واحد من أي مركب أكتب المركب المعني يمين سهم المعادلة وأكتب عناصره الأساسية بأثبت صورها يسار السهم بحيث تفصل بينهم بالإشارة (+) ثم وازن عناصره الأولية فقط.
مثال للتوضيح: كتابة معادلة تكوين مول واحد من حامض الكبريتيك من عناصره الأساسية:
عندما يطلب أنثالبي التكوين القياسي فإنه يعني حرارة التكوين التي تصاحب تكوين مول واحد من المادة.
وضح السبب إن أنثالبي التفاعل القياسي للتفاعل التالي يساوي أنثالبي التكوين القياسي
C (graphite) + O2 (g) CO2 (g) ΔHf = - 394 KJ
لأنه يحقق الشرطين بتكوين مول واحد من CO2 (g) من عناصره الأساسية وبأثبت صورها.
وضح السبب إن أنثالبي التفاعل القياسي للتفاعل التالي لا يساوي أنثالبي التكوين القياسي
4 Fe (s) + 3O2 (g) 2Fe203(s ) ΔHf = - 1625KJ
لأن الناتج هو 2mol من 2Fe203(s)
العلاقة بين أنثالبي التفاعل القياسي وأنثالبي التكوين القياسي للمركب:
عدد المولات المتكونة من المركب.
هذه العلاقة تستخدم فقط في معادلة تكوين مركب من عناصره الأولية بأثبت صورها.
إذا علمت أن أنثالبي التكوين القياسية للبنزين C6H6 تساوي ΔHf(C6H6) =- 49 kJ/mol أكتب المعادلة الكيميائية الحرارية للتفاعل بحيث تكون ΔHf ̊ مساوية إلى ΔHf(C6H6)
لابد أن يتكون مول واحد من C6H6 من عناصره الأساسية بأثبت صورها عند الظروف القياسية 25C̊ وضغط 1atm.
6 C (graphite) + 3H2 (g) C6H6 (L) ΔHf= - 49 KJ/mol
احسب أنثالبي التفاعل القياسية ΔHr للتفاعل التالي إذا علمت أن أنثالبي التكوين القياسية لفلوريد الهيدروجين HF تساوي ΔHf(HF) =- 271 kJ/mol
H2 + F2 2HF
وضّح أي من التفاعلات التالية تساوي قيمة أنثالبي التفاعل القياسية لها قيمة أنثالبي التكوين القياسية للمركبات المتكونة؟
1----------- 4Fe (s) + 3O2 (g) 2Fe2O3(s ) ΔHr = - 1625KJ
2----------- C (graphite) + O2 (g) CO2 (g) ΔHr = - 394 KJ
3------------ CO(g) + 1/2 O2(g) CO2 (g) ΔHr = - 283KJ
التفاعل (1) لا تساوي أنثالبي التفاعل القياسية له إلى أنثالبي التكوين القياسية للمركب Fe2O3 لأن الناتج هو 2mole.
التفاعل (2) تساوي أنثالبي التفاعل القياسية له إلى أنثالبي التكوين القياسي للمركب CO2 وذلك لأنه يحقق الشرطين بتكوين مول واحد من CO2 من عناصره الأساسية بأثبت صورها.
التفاعل (3) لا تساوي ΔHr له الى ΔHf( CO) المتفاعلة ليست عناصر باثبت صورها لأنه CO مركب.
الجواب التفاعل: 2
احسب أنثالبي التفاعل القياسي للتفاعل:
Al (s) + 3O2 (g) 2Al2O3
إذا علمت أن أنثالبي التكوين القياسي لأوكسيد الألمنيوم تساوي: - 1670KJ / mol
وضّح السبب في أن أنثالبي التفاعل القياسي للتفاعل التالي يساوي أنثالبي التكوين القياسي:
C (graphite) + O2 (g) CO2 (g) ΔHr = - 394 KJ
لأنه يحقق الشرطين بتكوين مول واحد من CO2 من عناصره الأساسية وبأثبت صورها.
إذا علمت أن أنثالبي التكوين القياسي ل HBr من عناصره الأساسية 35.5KJ / mol أكتب المعادلة الحرارية بحيث تكون ΔHr = - 73 KJ
عدد المولات المتكونة من المركب.
عدد المولات المتكونة=2mol
H2(g) + Br2(L) 2HBr (g) ΔHr = - 73 KJ
وضح السبب في أن أنثالبي التفاعل القياسي للتفاعل التالي لا يساوي أنثالبي التكوين القياسي 4Fe (s) + 3O2 (g) 2Fe203(s ) ΔHr= - 1625KJ
لأن الناتج هو 2mol من Fe203(s)