حلول الأسئلة

السؤال

احسب انثالبي تبخر الماء ΔHvap عند الاتزان علمًا ΔS vap =118 J / K .mol؟

الحل

Δ S r = 118 × 1 KJ 1000 J = 0.118 KJ / K . mol Δ S vap  = Δ H vap  T b ΔH vap = 44 KJ / mol

مشاركة الحل

الدرس: 1-17 حسابات انتروبي التحولات الفيزيائية

حسابات انتروبي التحولات الفيزيائية

إن درجة الانصهار ودرجة الغليان هما درجتان حراريتان يحدث عندها اتزان بين ضغط بخار المادة مع الضغط الجوي وعند هذه الدرجات بالتحديد تكون قيمة ΔG تساوي صفراً لأن المجموعة التي في حالة توازن يكون ميلها للتغير في اتجاه معين مساوياً بالضبط لميلها للتغير في الاتجاه المعاكس، لذلك تصبح علاقة كبس:

  • Δ G = ΔH - T ΔS
  • 0 = ΔHtr - T ΔStr

tr مختصر transition ويعني انتقال.

Ttr=ΔHtrΔStr

هذه العلاقة تستخدم في حسابات التحولات الفيزيائية (تبخر، انصهار، انجماد، الخ) ففي عملية الانصهار تكون العلاقة بالشكل التالي:

ΔSfus=ΔHfus الانصهار درجة  Tm

وفي عملية التبخر تكون العلاقة:

ΔSvap=ΔHvap الغليان درجة Tb

  • درجة غليان الماء النقي = 100C أو 373k
  • درجة انجماد الماء النقي = 0C أو 273k

درجة انصهار الجليد = 0C او 273k

علاقة تروتن: بعد أن لاحظ تروتن ان قيمة ΔSvap لأغلب السوائل تساوي قيمة ثابتة وتساوي 85J/ K mol وعليه يمكن صياغة علاقة تسمى معادلة تروتن بالشكل التالي:

85J/Kmol=ΔHvap Tb. معادلة تروتن.

ملاحظة:

هناك حالة تحول فيزيائية أخرى تسمى التسامي وتعرف بأنها عملية تحول المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون المرور بالحالة السائلة.

انثالبي التسامي = مجموع انثالبي التبخر وانثالبي الانصهار (كونها دالة حالة).

احسب انثالبي التبخر ΔHvap للهكسان عند الاتزان بوحدة KJ/ mol إذا علمت أن درجة غليان الهكسان 69C؟

T=t+c+273T=69c+273=342kΔSvap =ΔHvap Tb85=ΔHvap 342ΔHvap=29070J/kmolΔHvap=29070×1k1000j=29kj/mol

احسب التغير في انتروبي التحول الآتي H2OLH2Og عند درجة الغليان؟

T = t c + 273

T = 100 c + 273 = 373 k

ΔSvap =ΔHvap TbΔSvap =44373=0.118kJ/mol.k

احسب انثالبي تبخر الماء ΔHvap عند الاتزان علمًا ΔSvap =118 J / K .mol؟

ΔSr=118×1KJ1000J=0.118KJ/K.molΔSvap =ΔHvap TbΔHvap=44KJ/mol

مشاركة الدرس

السؤال

احسب انثالبي تبخر الماء ΔHvap عند الاتزان علمًا ΔS vap =118 J / K .mol؟

الحل

Δ S r = 118 × 1 KJ 1000 J = 0.118 KJ / K . mol Δ S vap  = Δ H vap  T b ΔH vap = 44 KJ / mol

الدرس: 1-17 حسابات انتروبي التحولات الفيزيائية

حسابات انتروبي التحولات الفيزيائية

إن درجة الانصهار ودرجة الغليان هما درجتان حراريتان يحدث عندها اتزان بين ضغط بخار المادة مع الضغط الجوي وعند هذه الدرجات بالتحديد تكون قيمة ΔG تساوي صفراً لأن المجموعة التي في حالة توازن يكون ميلها للتغير في اتجاه معين مساوياً بالضبط لميلها للتغير في الاتجاه المعاكس، لذلك تصبح علاقة كبس:

  • Δ G = ΔH - T ΔS
  • 0 = ΔHtr - T ΔStr

tr مختصر transition ويعني انتقال.

Ttr=ΔHtrΔStr

هذه العلاقة تستخدم في حسابات التحولات الفيزيائية (تبخر، انصهار، انجماد، الخ) ففي عملية الانصهار تكون العلاقة بالشكل التالي:

ΔSfus=ΔHfus الانصهار درجة  Tm

وفي عملية التبخر تكون العلاقة:

ΔSvap=ΔHvap الغليان درجة Tb

  • درجة غليان الماء النقي = 100C أو 373k
  • درجة انجماد الماء النقي = 0C أو 273k

درجة انصهار الجليد = 0C او 273k

علاقة تروتن: بعد أن لاحظ تروتن ان قيمة ΔSvap لأغلب السوائل تساوي قيمة ثابتة وتساوي 85J/ K mol وعليه يمكن صياغة علاقة تسمى معادلة تروتن بالشكل التالي:

85J/Kmol=ΔHvap Tb. معادلة تروتن.

ملاحظة:

هناك حالة تحول فيزيائية أخرى تسمى التسامي وتعرف بأنها عملية تحول المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية دون المرور بالحالة السائلة.

انثالبي التسامي = مجموع انثالبي التبخر وانثالبي الانصهار (كونها دالة حالة).

احسب انثالبي التبخر ΔHvap للهكسان عند الاتزان بوحدة KJ/ mol إذا علمت أن درجة غليان الهكسان 69C؟

T=t+c+273T=69c+273=342kΔSvap =ΔHvap Tb85=ΔHvap 342ΔHvap=29070J/kmolΔHvap=29070×1k1000j=29kj/mol

احسب التغير في انتروبي التحول الآتي H2OLH2Og عند درجة الغليان؟

T = t c + 273

T = 100 c + 273 = 373 k

ΔSvap =ΔHvap TbΔSvap =44373=0.118kJ/mol.k

احسب انثالبي تبخر الماء ΔHvap عند الاتزان علمًا ΔSvap =118 J / K .mol؟

ΔSr=118×1KJ1000J=0.118KJ/K.molΔSvap =ΔHvap TbΔHvap=44KJ/mol