ماهي اهم الظواهر التي يفسرها علم الثرموداينمك؟
أو ما أهمية دراسة علم الثرموداينمك؟
يفسر سبب حدوث التفاعلات الكيميائية
يفسر التنبؤ بحدوث التغيرات الكيميائية والفيزيائية عندما توجد في مادة أو اكثر تحت ظروف معينة
يفسر حدوث بعض التفاعلات تلقائية وأخرى لأتحدث بشكل تلقائي
يفسر حدوث الطاقة المصاحبة للتفاعلات الكيميائية
النظام
المحيط
المجموعة
النظام أو النظام الداينميكي :
هو ذلك الجزء من الكون الذي نهتم بدراسته يتكون من مادة أو مواد مشتركة في حدوث تفاعل كيميائي أو تغير فيزيائي
كل مايحيط بالنظام ويؤثر عليه من تغيرات فيزيائية وكيميائية
يطلق هذا الاسم على النظام والمحيط
تعاريف مهمة
وحدة الجول
الكيمياء الحرارية
السعة الحرارية
دالة الحالة
دالة المسار
وحدة الجول:
هي وحدة الطاقة حسب النظام الدولي للوحدات ويرمز لها ب
J
الكيمياء الحرارية:
علم يختص بدراسة التغيرات الحرارية المصاحبة للتفاعلات الكيميائية والتغيرات الفيزيائية
السعة الحرارية:
وهي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة كتلة مقدارهاm
غرام من أي مادة درجة سيليزية واحدة ووحدتها j/c
هي الخاصية أو الكمية التي تعتمد على الحالة الابتدائية للنظام والحالة النهائية للنظام بغض النظر عن الطريق أو المسار التي يتم من خلالها التغيير مثل ^H ^F ^c
هي الخاصية التي تعتمد على الطريق او المسار الذي يسلكه التفاعل مثل الشغل
أنواع النظام
نظام مفتوح
يسمى النظام مفتوحا إذا كان الحدود بين النظام والمحيط تسمح بتبادل مادة النظام وطاقته
مثل /إناء معدني مفتوح يحتوي على ماء مغلي
نظام مغلق
يسمى النظآم مغلقا إذا كان الحدود بين النظام والمحيط تسمح بتبادل الطاقة فقط ولاتسمح بتبادل مواد النظام
مثل إناء معدني مغلق يحتوي على ماء مغلي
نظام معزول
حدوده لاتسمح بتبادل الطاقة و مادة النظام
مثل الثرموس
خواص المادة في الثرمو داينمك
خواص شاملة
وهي الخواص التي تعتمد على ألكمية الموجودة في النظام مثل الكتلة والحجم
خواص مركزة
وهي الخواص التي لاتعتمد على الكمية الموجودة في النظام مثل الضغط والكثافة ودرجة الحرارة
عدد أنواع الطاقة ؟وماهي القانون الثرموداينميكي الذي يلمس تغيره؟
-الطاقة الكامنة
هي الطاقة المخزونة في جميع أنواع المواد وجميع أنواع الوقود
-الطاقة الحركية
هي الطاقة المصاحبة لجميع الأجسام المتحركة وتتحول الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية طبقا للقانون الأول للترموداينمك
الذي ينص على ان
الطاقة لاتفنى ولاتستحدث من العدم ولكن يمكن تحويلها من شكل إلى آخر
خواص النظام
هي التغيرات الفيزيائية للنظام مثل عدد المولات او المواد الموجودة في النظام او الحالة الفيزيائية والحجم والضغط ودرجة الحرارة
الحرارة
هي شكل من أشكال الطاقة ويرمز لها بالرمز(q)
وتقاس بوحدة الجول وهي تمثل انتقال الطاقة الحرارية من جسم إلى آخر
درجة الحرارة
هي مقياس الطاقة الحرارية
الانثالبي دالة حالة وهو خاصية شاملة؟
لأنها تعتمد على كمية المادة الموجودة في النظام ولاتتغير بتغير الظروف لنفس التفاعل ولكن تتغير ^H
من تفاعل إلى آخر
علم الثرموداينمك
هو علم يختص بدراسة الطاقة وتغيراتها
ويهدف إلى تحويل اكبر قدر ممكن من الطاقة الحرارية إلى أنواع أخرى من الطاقات نقل الطاقة الميكانيكية للاستفادة منها في عمل المحركات
صف المسعر الحراري الذي تتم بوسطته قياس كمية الحرارة الممتصة او المنبعثة ؟
يستخدم المسعر لقياس انثالبي التفاعل ويتكون المسعر من وعاء التفاعل المغمور في كمية معينة من الماء معروف الكتلة موجودة في وعاء معزول عزلا جيدا
لماذا من الضروري بيان الحالة الفيزيائية عند كتابة التفاعلات الحرارية؟
لان كمية الحرارة الممتصة او المنبعثة تتغير بتغير الحالة الفيزيائية للمواد الداخلة بالتفاعل
أنواع الانثالبيات
١انثالبي التكوين القياسية ^Hf
٢انثالبي الاحتراق القياسية ^Hc
٣انثالبي التغيرات الفيزيائية
ماذا تعني ظروف التفاعل القياسية في الكيمياء الحرارية ؟
وماهي أوجه الاختلاف عن stp
التي تستخدم في الغازات؟
ظروف الكيمياء الحرارية القياسية هي حرارة c25
وضغط atm1
وظروف الغازات القياسية هي حرارة حرارة 0C
وضغط ١atm
انثالبي التكوين القياسية
انثالبي الاحتراق ألقياسية
اتثالبي التكوين القياسية
هي الحرارة اللازمة لتكوين مول واحد من أي مركب من عناصره الأساسية في اثبت صورة في الظروف القياسية وحدتها
Kj/mol
انثالبي الاحتراق القياسية
هي الحرارة المتحررة من حرق مول واحد من أي مركب حرقا تاما مع الأوكسجين في الظروف القياسية ويرمز لها بالرمز
ماهي شروط
^Hr=^Hf
عندما يكون المتكون مول واحد منوعناصره الأساسية في اثبت صورة في الظروف القياسية
ماهي شروط ^Hr=^Hc
عندما يكون المحترق مول واحد مع كمية وافره من الأوكسجين
ظهور الكسور في المعادلات الكيميائية الحرارية؟
بسبب تغير عدد المولات لجعل المتكون او المحترق مول واحد
جميع تفاعلات الاحتراق باعثة للحرارة
هو علم يهتم بدراسة كمية الحرارة الممتصة او المنبعثة
نتيجة التغيرات الكيميائية و الفيزيائية
لماذا يعد انثالبي التفاعل/إنتروبي التفاعل /طاقة كبس الحرة القياسية دالة حالة؟
لماذا يعدانثالبي التفاعل /إنتروبي التفاعل/طاقة كبس الحرة القياسيةخاصية شاملة؟
لانها تعتمد على حالةالنظام الابتدائية قبل التغير وحالة النظام النهائية بعد التغير بغض النظر عن الطريق او المسار الذي يسلكه التفاعل
-لأنها تعتمد على كمية المادة الموجودة في النظام
انثالبي التفاعل ^H
هي داله حالةثرمودانميكية وهي خاصة شاملة
-تمثل كمية الحرارة الممتصة او المنبعثة والمقاسة بثبوت الضغط
صف المسعر الحراري الذي تتم بواسطته قياس كمية الحرارة الممتصة او المنبعثة
ثم ارسمه
هو جهاز يستخدم لقياس انثالبي التفاعل ويتكون المسعر من وعاء التفاعل مغمور في كمية معينة من الماء معروف الكتلة موجود في وعاء معزول عزلا جيدا
عرف قانون هيس وماهي فائدته؟
قانون هيس
عند تحويل المتفاعلات إلى نواتج فأن التغير في انثالبي التفاعل هو نفسه سواء تم التفاعل بخطوة واحدة او سلسلة من الخطوات
فائدته
قياس انثالبي التفاعل للتفاعلات التي لايمكن قياسها بصورة مباشرة بسبب بطئ التفاعل او تكوين مركبات عرضية غير مرغوب فيها
القانون الأول للثرموداينمك
انثالبي التغيرات الفيزيائية
انثالبي التبخير ^Hvap
هي الحرارة اللازمة لتبخر مول واحد من المادة ويرمز لها بالرمز ^Hvap
وقيمته موجبة
انثالبي التكثيف ^Hcond
هي الحرارة المنبعثة نتيجة تكثيف مول واحد من المادة ويرمز لها بالرمز ^Hcond
وتكون قيمته سالبه
انثالبي الانصهار ^Hfus
هي الحرارة اللازمة لانصهار مول واحد من المادة ويرمز لها بالرمز *Hfus
وتكون قيمة موجبة
انثالبي الانجماد ^Hcryst
هي الحرارة المنبعثة انجماد مول واحد من المادة ويرمز لها بالرمز ^Hcryst
وتكون قيمة سالبه
إنتروبي التفاعل
او
عشوائية التفاعل
^Sr
وهي دالة حالة ثرموداينميكية وهي خاصية شاملة تعتبر مقياس لا نظام التفاعل وحدتهاkj/mol
علل/تقود العمليات التي تجري في المحلول دائما إلى زيادة الإنتروبي؟
بسبب تكسر النظام الهيكلي للمذاب وكذلك جزء من الانتظام الهيكلي للمذيب وعليه يكون المحلول لا أنتظام اكثر مما للمذيب النقي والمذاب النقي معاً
زيادة العشوائية ونقصان العشوائية
زيادة العشوائية
التسخين يزيد العشوائية
زيادة درجة الحرارة تزيد العشوائية
زيادة المساحة السطحية تزيد العشوائية
التفكك تزيد العشوائية
الانصهار التسامي والتبخر يزيد من العشوائية
نقصان الضغط تزيد من العشوائية
زيادة عدد المولات تزيد العشوائية
نقصان العشوائية
التبريد يقلل العشوائية
نقصان درجة الحرارة تقلل العشوائية
نقصان المساحة السطحية تقلل العشوائية
الاتحاد تقلل العشوائية
الانجماد التكثف تقلل العشوائية
زيادة الضغط تقلل العشوائية
نقصان عدد المولات تقلل العشوائية
العمليات التلقائية
هي عملية فيزيائية او كيميائية يمكن ان تحدث من تلقاء نفسها عند الظروف معينة دون تأثير خارجي
مثال
سقوط الماء من اعلى الشلال وانجماد الماء النقي تحتCْ0
العمليات غير التلقائية
مثل
تسلق قمة الجبل وصعود الماء إلى اعلى الشلال
علل/إنتروبي الغاز اكبر من إنتروبي السائل والسائل اكبر من إنتروبي الصلب؟
لان طاقة التشتت في الحالة الغازية اكبر من السائلة حيث تكون جزيئات الغاز اقل انتظاماً مما في السائل وطاقة التشتت في الحالة السائلة اكبر من الحالة الصلبة حيث تكون جزيئات السائل اقل انتظاماً مما في الصلب
تكون قيمة ^s
لتسامي المواد الصلبة اكبر من صفر
لان ذرات الحالة الصلبة تكون في تجاذب قوي ومنتظمة بنظام هيكلي وعند التسامي تتحرك خارج النظام الهيكلي مما يزيد عشوائيتها
تقود عملية التبخر إلى زيادة بالإنتربوبي
لان الجزيئات في حالة التبخر تتحرك خارج النظام الهيكلي مما يزيد العشوائية
تقود عملية الانصهار إلى زيادة في الإنتروبي؟
لان الذرات عند الانصهار تتحرك خارج الشبكة البلورية بعد ان كانت في مواقع ثابته مما يزيد عشوائيتها حيث يتحول من طور النظام إلى اللانظام
التسخين يزيد الإنتروبي؟
لان التسخين يزيد من الحركات الانتقالية للجزيئات وزيادة في الحركات الدورانية و الأهتزازية لذلك تزداد الإنتروبي
ذوبان مادة صلبة أيونية مثل Nacl
في الماء يؤدي إلى زيادة في الإنتروبي؟
الانتروبي تزداد نتيجة عاملين اثنين
١-عملية تكوين محلول(خلط المذاب والمذيب)
٢-عملية تفكك ال
Nacl
إلى ايونات
عرف طاقة كبس الحرة القياسية
^Gr
هي دالة حالة ثرموداينميكية،وهي خاصية شاملة
تتيح لنا التنبؤ بتلقائية العمليات الفيزيائية والكيميائية
وهي تمثل الطاقة العظمى التي يمكن الحصول عليها م قيم^H ,^S
تعريف
طاقة كبس الحرة للتكوين ^Gf
هي طاقة كبس الحرة الازمة لتكوين مول واحد من أي مركب من عناصره الأساسية في اثبت صورة في الضروف القياسية
وحدتها
عدد العوامل التي تؤثر على تلقائية التفاعل الكيميائي حسب معادلة كبس؟
العامل الأول:يتجه التفاعل على الأغلب إلى الحالة التي تكون فيها الطاقة (الانثالبي)اقل مايمكن وتكون التلقائية اكثر احتمالاً إذا كانت قيمة ^H
سالبة أي ان التفاعل باعث للحرارة
العامل الثاني:يتجه التفاعل على الأغلب إلى الحالة التي تكون فيها الإنتروبية ^s
اعلى مايمكن وتكون التلقائية اكثر احتمالاً إذا كانت قيمة ^s
موجبة ،أي تزداد العشوائية بسبب ذلك يعود إلى وجود ^s
ضمن الحد -T^s
لذلك فالقيمة الموجبة. للانتروبي ^s
تساعد على جعل ^G سالبة
علاقة تروتن
لاحظ العالم تروتن ان ^s vap
لأغلب السوائل تساوي
85 J/k.mol
وبشكل عام تؤثر إشارة كل من ^H ,^s
على قيمة ^G
حيث:
اذا كان كل من ^H ,^s
موجبة ستكون ^G
سالبة عندما ^H<T^s
إذا كان كل من ^H سالبة
و^sموجبة
تكون قيمة ال^G سالبة دائماً
إذا كانت ^H موجبة
و ^s سالبة
تكون ^Gموجبة دائماً
إذا كانت كل من ^H ,^s سالبة
^H>T^s
Last changeda month ago