شیمی سه
چرا محلول ها به وجود می آیند ؟

بدون انجام آزمایش می توان انحلال پذیری یک ماده در بک حلال و تشکیل محلول را پیش بینی کرد . اگر از نوع و مقدار نیروی جاذبه ی بین ذرات حل شونده و حلال قبل و بعد از مجاورت با یکدیگر اطلاع داشته باشیم انحلال پذیر ودن یا نبودن ماده ی حل شونده در حلال را می توان پیش بینی کرد . هر ماده ای که در حلال قرار میگیرد با استفاده از نکات زیر می تواند با حلال خود یکی از شش نوع بر هم کنش جاذبه ای بین ذرات ( اثر متقابل حل شونده و حلال ) را داشته باشد .

چند نکته :

حل شونده ی قطبی در حلال قطبی حل می شود .

ترکیبات یونی در حلال های قطبی حل می شودند .

ترکیبات یونی در حلال های نا قطبی انحلال ناپذبرند.

هر ترکیب قطبی دارای هیدروژن که اتم هیدروژن در آن به یکی از اتم های فلوئور،اکسیژن ، و نیتروژن متصل باشد می تواند با مولکول قطبی دیگر با همین شرایط پیوند هیدروژنی ایجاد کند .

نیروی جاذبه ای که در ترکیبات ناقطی به وجود می آید دو قطبی الغایی نام دارد . ترکیبات ناقطبی دارای نیروی جاذبه ای ضعیف به نام واندروالسی ( لوندن ) هستند .

هیدروکربن ها نظیر بنزن و اکتان ترکیبات ناقطبی اند .  


لينك | نوشته شده در پنجشنبه 1390/02/22ساعت 9:24 PM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
انحلال پذیری مواد در آب

حداکثر مقدار گرم ماده حل شده در صد گرم آب در دمای معین انحلال پذیری آن ماده می باشد .

چند نکته :

۱- اگر انحلال پذیری نمکی کمتر از ۰۱/۰ باشد آن نمک جز مواد نامحلول است .

۲- اگر انحلال پذیری نمکی بزرگتر از ۱ باشد آن آن ماده جز مواد محلول است .

۳- اگر انحلال پذیری نمکی بیشتر از ۰۱/۰ و کمتر از ۱ باشد ماده کم محلول است .

۴-هنگام محلول سازی اگر از حل شونده آن قدر در حلال ریخته شود که دیگر حلال نتواند حل شونده ی بشتری را در خود حل کند محلول سیر شده به دست می آید . اگر حلال توانایی جا دادن مقدار بیشتری حل شونده را داشته باشد محلول سیر نشده و اگر بعد از سیر شدن باز هم حل شونده به محلول اضافه شود محلول فراسیر شده می شود .


لينك | نوشته شده در پنجشنبه 1390/02/22ساعت 9:3 PM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
محلول و اجزای آن

هر محلول از دو جز تشکیل شده است : حلال و حل شونده

تعریف حلال   : حلال جزیی از محلول است که درصد بیشتری از محلول را تشکیل می دهد و حل شونده را در خود حل می کند .

تعریف حل شونده  : جزیی از محلول که درصد کمتری از آن را تشکیل می دهد و در محلول حل می شود .

انواع حلال : حلال ها می توانند قطبی یا ناقطبی باشند . مثل آب و اتانول که قطبی هستند و هگزان که ناقطبی است .

انواع محلول  : محلول ها می توانند محلول آبی یا محلول غیر آبی باشند . محلول هایی که حلال آن ها آب است محلول آبی هستند و محلول هایی که حلالی به غیر از آب دارند را محلول غیرآبی گویند .

چند نکته  :

۱- آب فراوان ترین و رایج ترین حلال شناخته شده است .

۲- پس از آب اتانول مهمترین حلال صنعتی است .

۳- اغلب محلول های موجود در طبیعت شامل یک حلال و چند ماده ی حل شونده هستند . مانند آب دریا که آب حلال و نمک های کلر دار ، برم دار ، ید دار ، فلوئور دار یا داری کاتیون های منیزیم و کلسیم و ... جز حل شونده ی آن می باشند .

4- از محلول های غیر آبی هگزان با فرمول C6H12  به عنوان حلال ناقطبی ، اتانول با فرمول C2H5OH دارای یک بخش قطبی و یک بخش ناقطبی و استون با فرمول C3H6O داری یک گروه قطبی و بخش های ناقطبی شعیف را می توان نام برد .

 


لينك | نوشته شده در پنجشنبه 1390/02/22ساعت 8:39 PM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
فاز چیست ؟

به بخش همگنی از یک مخلوط که خواص شدتی آن در تمام قسمت ها یکسان باشد را فاز گویند . ( خواص فیزیکی و شیمیایی ماده بدون ارتباط با مقدار آن ماده را خواص شدتی گویند . )

اگر یک لیوان آب خالص را به ظرف دیگری انتقال دهیم همه ی خواص شدتی ان ثابت خواهد ماند . در این صورت می گوییم آب به حالت مایع یک فاز است . به کار بردن کلمه ی فاز برای ماده ی خالص با حالت فیزیکی آن ماده یکسان است و می گوییم آب به حالت مایع یا آب در فاز مایع .

اگر قطعه ای یخ در لیوان بیندازیم و آن را تا نیمه پر کنیم به طوری که بخش بالای لیوان هوا باشد سامانه ی مخلوط ناهمگنی از سه فاز آب و یخ و هوا تشکیل شده است . در مخلوط ناهمگن مرز میان فاز ا مشخص است و به آن فصل مشترک می گویند . در مخلوط همگن مرز میان فازها قابل تشخیص نیست و از این رو مخلوط های همگن یا محلول ها را یک فاز در نظر میگیریم .

چند نکته :

تغییر حالت ماده سبب تغییر فاز میشود .

تغییر فاز یک تغییر فیزیکی است .

جامد و جامد با هم تشکیل دو فاز می دهند .

مایع و مایع به شرط انحلال در هم تشکیل یک فاز میدهند .

مایع و محلول آبی به شرط انحلال مایع در محلول آبی تشکیل یک فاز می دهند .

حالت های فیزیکی مختلف در هم تشکیل فاز های مختلف می دهند مگر در هم بهع طور یکنواخت حل شوند .

گاز و گاز با هم تشکیل یک فاز میدهند .

 


لينك | نوشته شده در دوشنبه 1390/02/12ساعت 2:6 AM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
انواع مواد

مواد به طور کلی به دو دسته ی خالص و ناخالص تقسیم می شوند :

مواد خالص

موادی که از مولکول های یکسان تشکیل شده باشند . مواد خالص به دو دسته ی عمده ی عنصر و ترکیب تقسیم می شوند :

عنصر : ماده ی خالصی که فقط یک نوع اتم دارد . مثل Fe ، H2  ،O2 و . . .

ترکیب : ماده ی خالصی که دو یا جند اتم مختلف مولکول های سازنده اش را تشکیل می دهند . مثل آب

مواد ناخالص

موادی اند که از مولکول های مختلف تشکیل شده اند . به آنها مخلوط نیز می گویند . انواع مخلوط بر دو نوع است :

مخلوط همگن : که در آن حل شونده به طور یکنواخت در حلال پخش می شود .

مخلوط ناهمگن : که در آن حل شونده به طور غیریکنواخت در حلال پخش می شود .


لينك | نوشته شده در دوشنبه 1390/02/12ساعت 1:50 AM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
نمونه سوال انرژی آزاد گیبس
مثالدر واکنش زیر که در دمای 2OK صورت می گیرند ، با استفاده از اطلاعات واکنش علامت و مقدار ΔG را تعیین کرده و مشخص کنید فرایند در چه شرایطی خودبه خودی یا غیر خود به خودی است ؟

NH3(g (+ HCl(g)  __________>2NH4Cl(s( + 176kj

ΔG = ΔH - T ΔS = -176 – (2)(-285) = 394

ΔS > 0 (عامل نا مساعد)

ΔH < 0 (عامل مساعد )

واکنش در دمای پایین خود به خودی است .


لينك | نوشته شده در دوشنبه 1390/02/12ساعت 1:37 AM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
انرژی آزاد گیبس

دانستیم که آنتالپی و آنتروپی دو کمت ترمودینامیکی هستند که تغییر خود به خودی را کنترل میکنند . چون رقابت این دو کمیت تعیین کننده ی جهت انجام واکنش است ، از این رو دانشمندی به نام گیبس کمیت دیگری را تعریف کرد که آنتروپی و آنتالپی را به هم مرتبط می سازد . این کمیت انرژی آزاد گیبس نام دذارد و طبق تعریف مقدار انرژی در دسترس برای انجام فرآیندهای شیمیایی می باشد که به افتخار نام این دانشمند آن را انرژی آزاد گیبس می نامند و با نماد G نمایش می دهند . این انرژی چون تابع حالت است می توان نوشت :

ΔG = G2 – G1

­گیبس برای آنکه ارتباط بین آنتالپی و آنتروپی را مشخص کند رابطه ی زیر را تحت عنوان معادله ی گیبس ارائه داد :

ΔG = ΔH - T ΔS

انرژی آزاد گیبس

چند نکته :

نکته هاΔG به دما بستگی دارد و اینکه ΔH یا ΔS کدامیک جهت واکنش را تعیین می کنند ، به مقدار آن ها بستگس دارد .

نکته هاعلامت ΔG به علامت و مقدار ΔH و TΔS- بستگی دارد .

نکته هاعلامت TΔS- با علامت ΔS قرینه است .

نکته هااگر ΔG < 0 باشد واکنش خودبه خودی خواهد بود .

نکته هااگر ΔG > 0 باشد واکنش غیر خود به خودی است .

نکته هااگر ΔG = 0 باشد واکنش در هر دو مسیر رفت و برگشت خودبه خودی خواهد بود . چنین واکنشی واکنش تعادلی است .


لينك | نوشته شده در دوشنبه 1390/02/12ساعت 1:21 AM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|

مثالدر هر یک از فرآیند های زیر علامت ΔS را با ذکر دلیل تعیین کنید :

1- تصعید یخ خشک

CO2(s)  __________>CO2(g)

S12    __________>   ΔS>0

2- انحلال پتاسیم نیترات درآب

KNO3(s)  __________>K+(aq)+ NO3-(aq)

 S12    __________>   ΔS>0

3- انتقال گاز هلیوم از یک ظرف یک لیتری به یک ظرف دو لیتری

افزایش حجم سبب افزایش بی نظمی می شود در نتیجه داریم : ΔS>0

4 – تولید آمونیاک از مخلوط گاز های H2 و N2

N2(g) + 3 H2(g)  __________>2NH3(g)

مول طرف اول ( 4mol ) بیشتر از مول طرف دوم (2mol) است . پس با کاهش آنتروپی و بی نظمی همراه است . در نتیجه داریم : ΔS<0

 

مثالبا تعیین علامت ΔS و ΔH در واکنش های زیر ، نحوه ی انجام واکنش و برگشت پذیری آن را مورد بررسی قرار دهید .

C2H5OH + 3O__________>2CO2 + 3H2O

تعداد مول های طرف دوم بیشتر از تعداد مول های طرف اول معادله است در نتیجه می توان گفت : ΔS > 0

ΔH < 0 (عامل مساعد )

ΔS > 0 (عامل مساعد)

واکنش در هر دمایی خود به خودی است و برگشت ناپذیر


لينك | نوشته شده در دوشنبه 1390/02/12ساعت 0:57 AM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
انواع واکنش های چهارگانه با مقایسه ی ΔS و ΔH

ΔH

ΔS

نحوه ی انجام واکنش

مساعد

ΔH<0

مساعد

ΔS>0

واکنش در هر دمایی خود به خودی انجام می گیرد . واکنش یک طرفه است و برگشت ناپذیر

نامساعد

ΔH>0

مساعد

ΔS>0

واکنش در دمای بالا خود به خود انجام می گیرد و برگشت پذیر است . غلبه عانل مساعد بر نامساعد

مساعد

ΔH<0

نامساعد

ΔS<0

واکنش در دمای پایین خود به خود انجام می گیرد و برگشت پذیر است . غلبه عامل مساعد بر نامساعد

نامساعد

ΔH>0

نامساعد

ΔS<0

واکنش در هر دمایی غیر خود به خودی می باشد .


لينك | نوشته شده در دوشنبه 1390/02/12ساعت 0:25 AM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
عوامل مؤثر بر آنتروپی

دما : افزایش دما سبب افزایش بی نظمی در فرآیند شیمیایی می شود .

حجم : افزایش حجم سبب افزایش بی نظمی در فرآیند شیمیایی می شود .

تعداد مول :افزایش تعداد مول ها سبب افزایش بی نظمی در فرآیند شیمیایی می شود .

حالت فیزیکی : حالت های فیزیکی متفاوت می تواند بر بی نظمی سامانه تأثیر گذار باشد . به طور کلی می توان نوشت :

ΔS(g) > ΔS(aq) > ΔS(L) > ΔS(S)

تعداد و تنوع اتم ها در یک مولکول : تنوع اتمی و بیشتر بودن تعداد اتم ها در یک مولکول سبب افزایش آنتروپی میگردد.

حال اگر بخواهیم بی نظمی چند ماده را با هم مقایشه کنیم ، ابتدا حالت فیزیکی مواد را در نظر میگیریم ، سپس اگر چند ماده با حالت فیزیکی برابر داشتیم ماده ای که تنوع اتمی آن بیشتر است آنتروپی بالاتری دارد و اگر تنوع اتمی برابر بود ماده ای که تعداد اتم های آن بیشتر باشد آنتروپی بیشتری دارد .

تذکر : برای مقایسه ی حالت فیزیکی دو طرف یک واکنش ابتدا مول های گازی را شمارش می کنیم . اگر مول های گازی برابر بود آنگاه تعداد مول های محلول ، سپس مایع ، جامد و اگر حالت فیزیکی مواد مشخص نبود آن طرفی از معادله واکنش که تعداد مول شرکت کننده ی بیشتری دارد آنتروپی بیشتری خواهد داشت .


لينك | نوشته شده در دوشنبه 1390/02/12ساعت 0:5 AM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
عوامل مؤثر بر پیشرفت خود به خودی واکنش

کاهش آنتروپی : رسیدن به حداقل انرژی و حداکثر پایداری از عوامل مساعد در پیشرفت واکنش خود به خودی است .

رسیدن به حداکثر بی نظمی : افزایش آنتروپی عامل مساعد دیگری برای پیشرفت خود به خودی واکنش است .

تذکر : ΔH>0 و ΔS<0 از عوامل نامساعد برای پیشرفت واکنش محسوب می شوند .


لينك | نوشته شده در دوشنبه 1390/02/12ساعت 0:2 AM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
آنتروپی و قانون دوم ترمودینامیک

 

یکی از اهداف ترمودینامیک پیش بینی و تعیین جهت پیشرفت واکنش های شیمیایی است . اغلب واکنش های شیمیایی که در اطراف ما رخ می دهند ، به طور خود به خودی انجام می شوند ولی سرعت آنها متفاوت است . سوختن یک ماده ی سوختنی و زنگ زدن آهن فرآیندهایی هستند که به طور خود به خود ولی با سرعت متفاوت انجام می شوند . علت همه ی انجام این رویداد ها این است که انرژی سامانه کاهش یابد . پس می توان گفت واکنش هایی که ΔH آنها منفی است اغلب خود به خود انجام می شوند و همه ی واکنش ها میل دارند به سطح انرژی پایین تر و پایداری بیشتری برسند .

اما مشاهده شده که ذوب یخ فرآیندی گرماگیر است ولی خود به خود انجام می پذیرد . علت هم آن است که کلیه واکنش ها میل دارند که به بی نظمی بیشتر برسند .

آنتروپی کمیتی ترمودینامیک است که میزان این بی نظمی را تعیین می کند . آنتروپی را با نماد S نمایش می دهند . و جون آنتروپی همانند آنتالپی تابع حالت است می توان نوشت :

ΔS = S2 – S1

نتیجه : هر تغییر شیمیایی یا فیزیکی به طور طبیعی در جهتی پیشرفت می کند که به سطح انرژی پایین تر (ΔH کوچکتر ) و آنتروپی بالاتر (ΔS بزرگتر ) برسد .

مفهوم آنتروپی را اولین بار دانشمندی به نام کلازیوس برای توجیه انجام فرآیند های شیمیایی و فیزیکی ارائه داد . طبق نظر وی « در یک فرایند خود به خودی آنتروپی کل جهان افزایش می یابد . » این جمله به نام قانون دوم ترمودینامیک مشهور شد .


لينك | نوشته شده در یکشنبه 1390/02/11ساعت 11:1 PM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
نمونه سوال تعیین آنتالپی با استفاده از آنتالپی پیوند

معادله ی ترموشیمیایی تشکیل HNO3  را نوشته و به فرض گازی شکل بودن همه مواد ، در صورتی که بدانیم آنتالپی واکنش تشکیل 135kjاست ، آنگاه آنتالپی پیوند OH را در HNO3 گازی محاسبه کنید .

 1/2 H2(g) + 1/2 N2(g) +3/2 O2(g) __________> HNO3(g)

1/2 ( 436 ) +  1/2 (944) +  3/2 ( 496) = 1434

1434 – X = 1299

(607) +  2(165) + OH = 1299

OH = 362


لينك | نوشته شده در یکشنبه 1390/02/11ساعت 10:32 PM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
تعیین آنتالپی واکنش با استفاده از آنتالپی پیوند

برای انجام هر واکنش باید پیوند های واکنش دهنده ها شکسته شود و پیوند های جدیدی بین اتم های سازنده ی آنها برای تشکیل فرآیند به وجود آید . چون شکستن پیوند فرایندی گرماگیر و تشکیل پیوند فرآیندی گرماده است ؛ پس در مرحله ی اول پیوند واکنش دهنده ها با گرفتن گرما به اتم های گازی شکل شکسته شده و در مرحله ی دوم برای تشکیل فرآورده ها گرما آزاد شده و پیوند جدید به وجود می آید . با استفاده از قانون هس جمع این دو مرحله ΔH واکنش نام دارد و می توان با استفاده از فرمول زیر از طریق آنتالپی های پیوند ΔH هر واکنش را محاسبه کرد :

ΔHواکنش  = ΔHشکستن پیوند واکنش دهنده ها  - ΔHشکستن پیوند فرآورده ها

نکته : برای استفاده از آنتالپی های پیوند در تعیین آنتالپی واکنش باید توجه شود که همه ی مواد واکنش دهنده و فرآورده باید به حالت گازی شکل باشند .

 


لينك | نوشته شده در یکشنبه 1390/02/11ساعت 9:59 PM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
نمونه سوال تعیین آنتالپی با استفاده از استاندارد تشکیل

مثال ΔHo واکنش سوختن اتانول را با در دست داشتن اطلاعات زیر بدست آورید .

H2O

CO2

C2H5OH

ماده

286-

392-

278-

ΔHof

 C2H5OH + 3O__________>2CO2 + 3H2O

ΔHoتشکیل  = ΔHof فرآورده ها - ΔHofواکنش دهنده ها

 (2 ΔHof (CO2) + 3ΔHof(H2O) ) – (ΔHof(C2H5OH) + 3ΔHof(O2) ) = (-784 -758) + (-287 + 0 ) = -1829

 


لينك | نوشته شده در یکشنبه 1390/02/11ساعت 9:44 PM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
تعیین آنتالپی واکنش با استفاده از آنتالپی استاندارد تشکیل

با در دست داشتن آنتالپی استاندارد تشکیل وا کنش دهنده ها و فر آورده ها و به کار گرفتن فرمول زیر می توان آنتالپی هر واکنش را به دست آورد . توجه شود که در استفاده از این فرمول آنتالپی استاندارد تشکیل غناصر صفر در نظر گرفته می شود و ضرایب استوکیومتری واکنش دهنده ها و فرآورده ها در آنتالپی استاندارد تشکیل هر یک ضرب می شود . 

ΔHoتشکیل  = ΔHof فرآورده ها - ΔHofواکنش دهنده ها


لينك | نوشته شده در یکشنبه 1390/02/11ساعت 9:0 PM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
نومه سوالات گرماسنجی با استفاده از قانون هس

 

 

قانون هس

با توجه به نمودار ΔH واکنش های خواسته شده را محاسبه کنید .

 

 

 

 

 

 

1) NO(g) + 1/2 O2(g) __________>NO2(g)                                   ΔH = ?

2) 1/2 N2(g) + 1/2 O2(g) __________> NO(g)                              ΔH = ?

3) 2NO2(g) __________> N2(g) + 2O­2(g) )                                  ΔH = ?

اگر واکنش یک را ضرب در 2 کنیم واکنش روی نمودار ظاهر می شود :

2NO(g) + O2(g) __________>NO2(g)                                   ΔH = -113/2

پس ΔH واکنش را باید تقسیم بر 2 کرد تا برابر ΔH واکنش شماره 1 شود .

ΔH1 = -113/2 ÷ 2 = -56/6kj

اگر واکنش دو را ضرب در 2 کنیم واکنش روی نمودار ظاهر می شود :

 N2(g) + O2(g) __________> 2NO(g)                              ΔH =180/6

پس ΔH واکنش را باید تقسیم بر 2 کرد تا برابر ΔH واکنش شماره 2 شود .

ΔH2 = 180/6 ÷ 2 = 90/3kj

حال اگر واکنش یک و دو را با هم جمع کنیم و واکنش را معکوس کنیم و واکنش را ضرب در 2 کنیم ، واکنش شماره سه بدت خواهد آمد :

-56/6kj + 90/3kj = 33/7                                  (مجموع واکنش ها )                 

33/7 × (-1) = -33/7                                      (معکوس کردن واکنش)

ΔH3  =-33/7 × 2 = -67/4                            ( ضرب کردن واکنش در دو )


لينك | نوشته شده در پنجشنبه 1390/02/08ساعت 2:26 AM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
گرماسنجی با استفاده از قانون هس

طبق این قانون اگر معادله ی واکنشی از جمع معادلات دو یا چند واکنش دیگر حاصل شود ΔH آن را می توان از جمع جبری مقادیر ΔH همه ی واکنش های تشکیل دهنده ی آن بدست آورد . ( قانون جمع پذیری واکنش ها ) آنگاه می توان نوشت :

ΔHoy = ΔHo1 + ΔHo2+ . . . + ΔHon

چند نکته :

اگر واکنشی معکوس شود ΔH آن واکنش تغییر علامت می دهد ؛ بدون آنکه آن عدد تغییر کند .

اگر ضریب استوکیومتری واکنشی بر n تقسیم یا در n ضرب شود ، آنگاه ΔH واکنش نیز برآن عدد تقسیم یا در آن ضرب می شود .

اگر ماده ای در واکنشی فرآورده و در واکنش دیگر واکنش دهنده باشد ، این ماده حد واسط نام دارد و هنگام جمع واکنش ها به تعداد مول برابر از طرفین معادلات واکنش ها حذف می شود .

اگر ماده ای در واکنشی ، واکنش دهنده و در واکنش بعدی فرآورده باشد ؛ این ماده کاتالیزور است و در هنگام جمع معادلات واکنش ها به تعداد مول برابر از طرفین حذف می شود .


لينك | نوشته شده در پنجشنبه 1390/02/08ساعت 1:41 AM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
تعیین گرمای واکنش های شیمیایی

برای اندازه گیری گرمای واکنش های شیمیایی از دو روش زیر استفاده می شود :

1- روش مستقیم

2- روش غیر مستقیم

روش مستقیم

این روش روش تجربه ای و آزمایشگاهی است . در این روش برای اندازه گیری گرمای واکنش های شیمیایی از دستگاهی به نام گرما سنج استفاده میشود . گرماسنج ها بر دو نوع اند :

گرماسنج لیوانی : از این گرماسنج برای اندازه گیری گرمای واکنش ها در فشار ثابت استفاده می شود . ( اندازه گیری ΔH )

گرماسنج بمبی : از این گزماسنج برای اندازه گیری گرمای واکنش های سوختن در حجم ثابت استفاده می شود . ( اندازه گیری ΔE )

روش غیر مستقیم

چون بسیاری از واکنش ها در شرایط سختی صورت میگیرند که امکان برقراری آن شرایط درآزمایشگاه وجود ندارد و یا برخی از واکنش ها ی شیمیایی بسیار پیچیده هستند به طوری که مجموعه ای از چند مرحله واکنش شیمیایی را تشکیل می دهند و اندازه گیری ΔH هر یک از آن ها به وسیله ی گرماسنج در آزمایشگاه امکان پذیر نیست لذا از یکی از سه روش زیر برای اندازه گیری ΔH اینگونه واکنش ها به طریقه ی غیر مستقیم استفاده می شود :

1-  استفاده از قانون هس

2- استفاده از آنتالپی پیوند

3- استفاده از آنتالپی استاندارد تشکیل


لينك | نوشته شده در پنجشنبه 1390/02/08ساعت 1:40 AM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
نمونه سوال متوسط آنتالپی پیوند

مثال۴۱۲ کیلوژول گرمای لازم برای شکستن پیوند C___H است . آنتالپی پیوند متان چقدر است ؟

CH۴ تشکیل شده از ۴ پیوند C___H می باشد . پس آنتالپی پیوند CH۴ برابر ۱۶۴۸= ۴۱۲×۴ می باشد .

 


لينك | نوشته شده در پنجشنبه 1390/02/08ساعت 0:59 AM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
متوسط آنتالپی پیوند

مقدار گزمایی که یک مول ماده گازی شکل میگیرد تا پیوند های کووالانسی آن شکسته شود و به اتم های سازنده خود در حالت گازی تبدیل شود را آنتالپی استاندارد پیوند می گویند . چون اگر یک ماده از پیوند های متشابه تشکیل شده باشد گرمای لازم برای شکستن همه ی پیوند ها با هم برابر نیست و به جای کلمه ی آنتالپی پیوند بهتر است گرمای لازم برای شکستن هر پیوند را آنتالپی پیوند بنامیم .


لينك | نوشته شده در پنجشنبه 1390/02/08ساعت 0:50 AM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
نمونه سوالات تغییرات آنتالپی

مثالبا توجه به معادلات ترموشیمیایی زیر مشخص کنید گرمای هر واکنش نشان دهنده ی کدام آنتالپی است ؟

1)    1/2 N2 + 1/2 O2 + 90kj __________> NO(g)

آنتالپی استاندارد تشکیل

2)    Hg (s) + 2/3kj __________>Hg(L)

آنتالپی استاندارد ذوب

3)    CO (g) +1/2 O2 __________> CO2(g) + 256kj

آنتالپی استاندارد سوختن

4)    Ar(L)+ 605kj __________>Ar(g)

آنتالپی استانداردتبخیر

مثالکدام یک از نمودار های زیر آنتالپی استاندارد تبخیر ، کدام یک آنتالپی استاندارد ذوب و کدامیک آنتالپی استادندارد سوختن را نشان می دهد ؟

 

تغییرات آنتالپی

نمودار الف آنتالپی استاندارد تبخیر ، نمودار ب آنتالپی استاندارد ذوب و نمودار ج آنتالپی استاندارد سوختن است . زیرا همواره آنتالپی استاندارد تبخیر بیشتر از آنتالپی استاندارد ذوب و آنتالپی استاندارد سوختن همواره منفی است .


لينك | نوشته شده در پنجشنبه 1390/02/08ساعت 0:28 AM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
تغییرات آنتالپی های مهم - آنتالپی استاندارد تصعید

مقدار گرمایی که یک مول واده ی جامد می گیرد تا مستقیما به بخار تبدیل شود را آنتالپی استاندارد تصعید می گویند .


لينك | نوشته شده در چهارشنبه 1390/02/07ساعت 11:48 PM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
تغییرات آنتالپی های مهم - آنتالپی استاندارد ذوب

مقدار گرمایی که یک مول ماده ی جامد می گیرد تا در دمای ذوب خود به یک مول مایع تبدیل شود ، آنتالپی استاندارد ذوب نام دارد .

چند نکته :

1- آنتالپی استاندارد ذوب همه ی مواد مثبت است . زیرا فرآیند ذوب گرماگیر است .

2- آنتالپی استاندارد تبخیر هر ماده از آنتالپی استاندارد ذوب همان ماده بیشتر است . زیرا در تبخیر از بین بردن نیروی بین مولکولی لازم است ولی در عمل ذوب سست شدن نیروی بین مولکولی و بعضاً از بین بردن آن ها لاز است .

3- شروع به ذوب با شوع به انجماد در هر ماده در دمای برابر صورت میگیرد .

 


لينك | نوشته شده در چهارشنبه 1390/02/07ساعت 11:43 PM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
تغییرات آنتالپی های مهم - آنتالپی استاندارد تبخیر

مقدار گرمایی که یک مول مایع میگیرد تا در دمای جوش خود به یک مول گاز تبدیل شود را آنتالپی استاندارد تبخیر می گویند .

چند نکته :

1- آنتالپی استاندارد تبخیر همه ی مواد مثبت است . زیرا فرآیند تبخیر گزماگیر است .

2- هنگام تبخیر باید نیروهای بین مولکولی مایع از بین برود تا به حالت بخار تبدیل شود . هر چه این نیروها قوی تر باشند ، دمای جوش بالاتر می رود و آنتالپی استاندارد آن بیشتر خواهد بود .

 


لينك | نوشته شده در چهارشنبه 1390/02/07ساعت 11:42 PM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
نمونه سوال آنتالپی استاندارد سوختن
مثالمعادله ی ترموشیمیایی سوختن پروپان را نوشته و گرمای حاصل از سوختن آن را با سوختن اکتان مقایسه کنید .

C3H8(g)+ 5O2(g) __________>3CO2(g)+4H2O(g)+2220kj

M C8H18 > M C3H8  __________> ΔHo C8H18 > ΔHo C3H8  __________> ΔHo C8H18 > 2220 kj

 مثالمحاسبه کنید یک گرم متان ضمن سوختن گرمای بیشتری آزاد می کند یا یک گرم اتان ؟ ( آنتالپی استاندارد سوختن متان ۸۹۰kj- و اتان ۱۵۶۰kj- می باشد . )

? kj = 1g CH4 × 1mol CH4  /16 g CH4  × -890kj / 1mol CH4 = -55/6 kj

? kj = 1g C2H6 × 1mol C2H6  /30 g C2H6 × -1560kj / 1mol CH4 = -52 kj

یک گرم متان گرمای بیشتری آزاد میکند .


لينك | نوشته شده در چهارشنبه 1390/02/07ساعت 10:50 PM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
تغییرات آنتالپی های مهم - آنتالپی استاندارد سوختن

مقدار گرمای آزاد شده ضمن سوختن یک مول ماده در مقدارکافی اکسیژن را آنتالپی سوختن می گویند .

چند نکته

۱- آنتالپی استاندارد سوختن همه ی مواد منفی است . زیرا فرآیند سوخن گرما ده است .

۲- از بین چند هیدروکربن هنگام سوختن یک مول از هیدروکربنی که جرم بیشتری دارد گرمای بیشتری آزاد میکند . ΔHo آن بیشتر است .

۳- هنگام سوختن گرمای آزاد شده بین مواد گازی شکل حاصل تقسیم میشود و هر قدر مقدار انرژی که به یک مول گاز می رسد بیشتر باشد شعله ی ماده ی سوختنی داغ تر است .


لينك | نوشته شده در چهارشنبه 1390/02/07ساعت 10:33 PM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
نمونه سوالات آنتالپی استاندارد تشکیل

مثالبا استفاده از اطلاعات زیر معادله ی ترموشیمیایی تشکیل ترکیبات زیر را بنویسید .

1- ΔHo[NO(g)] = 90kj

1/2 N2 + 1/2 O2 + 90kj __________> NO(g)

2- ΔHo[H2O(g)] = -188

H2 + 1/2 O2 __________> H2O(g) + 188 kj

مثالاگر آنتالپی استاندارد تشکیل متان -75kj باشد ، برای تشکیل یک گرم متان چند کیلوژول گرما لازم است ؟

Cگرافیت(s) + 2 H2 __________> CH4(g) + 75 kj

? kj = 1g CH4 × 1mol CH4  /16 g CH4  × -75kj / 1mol CH4 = -4/68 kj


لينك | نوشته شده در چهارشنبه 1390/02/07ساعت 10:17 PM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
تغییرات آنتالپی های مهم - آنتالپی استاندارد تشکیل

گرمای مبادله شده ضمن تشکیل یک مول ترکیب از عناصر سازنده اش به حالت استاندارد ترمودینامیکی ، آنتالپی استاندارد تشکیل نام دارد .

چند نکته

1- گرمای تشکیل شده ( آنتالپی استاندارد تشکیل ) اغلب مواد منفی است . زیرا هنگامی که یک ترکیب به وجود می آید ، سطح انرژی فرآورده پایین تر از عناصر سازنده اش یعنی واکنش دهنده ها است . چون ترکیبات پایدار تر از عناصر هستند . پس هنگام تشکیل یک ترکیب گرما آزاد می شود .

2- آنتالپی استاندارد تشکیل یرخی از مواد که دارای پیوند دوگانه یا سه گانه در ساختار خود می باشند مثبت است و تشکیل این ترکیبات گرما گیر است . مانند تشکیل اتن (اتیلن ) C2H4 ، اتین ( استیلن ) C2H2 ، نیتروژن مونوکسید NO ، نیتروژن دی اکسید NO2

3- آنتالپی استاندارد تشکیل عناصر صفر است . اگر عنصری چند دگر شکل دارد آتنالپی استاندارد تشکیل پایدارترین شکل آن در حالت استاندارد صفر است . مثلا آنتالپی استانداردتشکیل گرافیک صفر است ولی آنتالپی استاندارد تشکیل الماس 9/1 است . توجه کنید که الماس و گرافیت از دگر شکل های کربن اند .

 


لينك | نوشته شده در چهارشنبه 1390/02/07ساعت 9:25 PM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
نمونه سوالات عوامل موثر بر آنتالپی

مثالدر واکنش سوختن پروپان 2056Kj گرما آزاد می شود . اگر مقدار پروپان به نیم مول و مقدار اکسیژن به 2/5 مول کاهش یابد ، گرمای آزاد شده چه تغییری خواهد کرد ؟

C3H8 + 5O2 __________>3CO2+4H2O+2056Kj

0/5 ×(C3H8 + 5O2 __________>3CO2+4H2O+2056Kj(

ΔH =-2056 × 0/5 = -1028Kj

مثالاگر در واکنش سوختن پروپان به جای بخار آب ، آب حاصل شود آنتالپی واکنش بیشتر از 2056Kj می شود یا کمتر یا تفاوتی نخواهد کرد ؟

گرمای آزاد شده در واکنش دوم بیشتر است . زیرا در واکنش اول مقداری از گرمای واکنش صرف تبدیل آب مایع ( حالت استاندارد ) به بخار آب شده است . پس گرمای بیشتری آزاد شده است .


لينك | نوشته شده در پنجشنبه 1390/01/25ساعت 11:46 PM توسط مرضیه (مدیر وبلاگ )|
مطالب قدیمی‌تر