مسائل محلولة على الأنثالبي – المحتوى الحراري

مسائل محلولة على الأنثالبي – المحتوى الحراري

– فى هذا الموضوع سيتم مناقشة مسائل محلولة على الأنثالبي – المحتوى الحراري Solved problems on Enthalpy كما نتناول الحلول بأسلوب سهل للتوضيح.

– ولكن قبل البدء فى المسائل وحلها يمكنك مراجعة معلوماتك عن الأنثالبي (المحتوى الحرارى) Enthalpy 

مثال (1)

أذيبت كمية من كلورات الباريوم Ba(ClO₃)₂ في مقدار من الماء عند (25 C^o) فإن درجة حرارة المحلول تصبح أقل من (25 C^o). فهل عملية الذوبان طاردة ام ماصة للحرارة؟ وما إشارةΔH ؟

الحل:

– انخفاض درجة حرارة المحلول عند ذوبان الملح یبین أن ھذه العملیة (عملیة الذوبان) تمتص الحرارة من المحیط.

– وھكذا فإن العملیة ماصة للحرارة وتكون إشارة ΔH موجبة في ھذه الحالة.

مثال (2)

أحسب كمية الحرارة المنطلقة عندما يتكون (907 kg) من الأمونيا (NH₃) نتيجة للتفاعل التالي إذا كان یحدث عند ضغط ثابت:

علماً بأن الكتل الذرية (N = 14 , H = 1)

الحل:

– المعاملات في المعادلة السابقة تعبر عن المولات، فنقول أن واحد مول من النيتروجين يتفاعل مع ثلاث مولات مع الهيدروجين فينتج مولان من النشادر وتنطلق كمية من الحرارة مقدارها 91.8 kJ

– كمية النشادر (الأمونيا) في المسألة معطاة بالكیلوجرامات، ولذلك نحول ھذه القیمة الى مولات بتطبیق العلاقة الآتية كما يلي:

 وبالتالي فإن عدد مولات النشادر يكون كما يلي:

 ومن ھنا یمكن معرفة كمیة الحرارة المنطلقة من إنتاج ھذه الكمیة بالإعتماد على المعادلة كما يلى:

مثال (3): تابع مسائل محلولة على المحتوى الحراري (الأنثالبي)

يحترق الميثان CH₄ في جو من الأكسجين احتراقاً كاملاً وانطلقت كمية من الحرارة مقدارها 890 kJ/mol في الظروف القياسية.

(أ) أكتب المعادلة الكیمیائیة الحراریة لھذا التفاعل.

(ب) أحسب الطاقة الناتجة من احتراق 3 mol من الميثان

(جـ) احسب كمية الحرارة الناتجة عن حرق 36 g من الميثان

علماً بأن الكتل الذرية (C = 12 , H = 1)

الحل:

يكون الحل كما يلي:

مثال (4)

– تتفكك نترات الأمونيوم الصلبة NH₄NO₃ إلى غازي N₂O وبخار الماء وتمتص من كمية من الحراراة مقدارها 37 kJ/mol

(أ) أكتب المعادلة الكیمیائیة الحراریة الموزونة لتفكك نترات الأمونيوم NH₄NO₃

(ب) احسب كمية الحرارة الممتصة عند تفكك 2.5 g من نترات الأمونيوم NH₄NO₃ 

علماً بأن الكتل الذرية (O = 16 , N = 14 , H = 1) 

الجواب: 1.16 kJ  ، 37 kJΔH= +

مثال (5)

حسب التفاعل التالي كما يلي:

ما حرارة التفاعل الناتجة بالكيلو جول والمصاحبة لإنتاج 100 g من Ca(OH)₂ ؟

علماً بأن الكتل الذرية (O = 16 , Ca = 40.1 , H = 1)

الجواب:  473 kJΔH= – 

مثال (6): تابع مسائل محلولة على المحتوى الحراري (الأنثالبي)

احسب الحرارة الناتجة من احتراق 12 g من حمض الفورميك (HCOOH) حسب التفاعل:

علماً بأن الكتل الذرية (O = 16 , C = 12 , H = 1)

الحل:

يكون الحل كما يلي:

لا بد من تحویل كمیة حمض الفورمیك من الجرامات الى المولات:

وبالتالي فإن:

مثال (7)

حسب المعادلة التالية كما يلي:

احسب كتلة الجلوكوز C₆H₁₂O₆ اللازمة لإنتاج 47 kJ من الحرارة. علماً بأن الكتل الذرية (O = 16 , C = 12 , H = 1)

الجواب : 3g

مثال (8)

حسب المعادلة التالية  كما يلي:

احسب كمية الحرارة المنطلقة اللازمة لإنتاج 123 g من حمض الكبريت علماً بأن الكتل الذرية (O = 16 , S = 32 , H = 1)

الجواب:  167 kJΔH= – 

مثال (9)

ما مقدار الحرارة اللازمة لإنتاج (6.02 x 10²² molecules) من أكسيد النيتريك NO حسب التفاعل التالي:

علماً بأن عدد أفوجادرو N_A = 6.02 x 10²³

الحل:

يكون الحل كما يلي:

نحول عدد الجزئيات إلى مولات كما يلي:

مثال (10): تابع مسائل محلولة على المحتوى الحراري (الأنثالبي)

يحترق البروبان C₃H₈ في جو من الأكسجين احتراقاً كاملاً وانطلقت كمية من الحرارة مقدارها 2220 kJ/mol

(أ) أكتب المعادلة الكیمیائیة الحراریة لھذا التفاعل.
(ب) احسب كمية الحرارة المنطلقة من احتراق 10 g من البروبان

علماً بأن الكتل الذرية (C = 12 , H = 1)

الجواب: نفس فكرة المسألة رقم (3)