حرارة التفاعل Heat of
reaction
“محصلة تغیرات الطاقة الناتجة عن تحطیم وتكوین الروابط الكیمیائیة”.
التي تنطلق أو تمتص عندما یتفاعل عدد من الجزیئات مع بعضھا لینتھي التفاعل بالنواتج”.
المواد المتفاعلة ΔHreactant وحرارة المواد الناتجة ΔHproudct
** وقد یكون ھذا التغیر الحراري مصاحباً
لعملیة تكوین مادة من عناصرھا الأولیة، وفي ھذه الحالة یسمى ذلك التغیر الحراري
“حرارة التكوین”. أو یكون ھذا التغیر الحراري مصاحباً لعملیة احتراق مادة
ما فیسمى “حرارة الإحتراق”، أو یكون مصاحباً لعملیة تعادل بین حمض وقاعدة،
فیسمى ” حرارة التعادل”، … وھكذا.
فقط من هذه الأنواع وهو حرارة التكوين على أن نستكمل باقى الأنواع في الدروس
القادمة.
تعريف حرارة التكوين Heat of
Formation
أو التغیر في الإنثالبي (المنطلقة أو الممتصة) عندما
یتكون مول واحد من مادة ما من عناصرها الأولية وھي في حالتھا القیاسیة.
حالتھا القیاسیة تساوي صفراً
، والأكسجين الجزيئي (O2) ، الأوزون (O3)
الأكثر استقراراً عند (298K) وضغط جوي واحد (1 atm) وبالتالي فإن:
وألماس (diamond) ویعتبر
الجرافیت الأكثر استقراراً عند (298 K) وضغط جوي واحد ، وهذا يعني:
شروط كتابة معادلة التكوين
المراد إیجاد حرارة التكوین لھا.
للمادة المراد إیجاد حرارة التكوین لھا. بشرط أن تكون ھذه العناصر في الحالة القیاسیة.
لحساب حرارة التكوین لـــ CO
في حالة صلبة ولیست غازیة.
HCl
الحدید FeS II
جدول حرارة التكوين القياسية ΔHFo للعناصر والأيونات والمركبات
ملاحظات على جدول حرارت التكوين السابق:
صفراً عند كل درجات الحرارة مثل:
Fe(s), Na(s), Cl2(g), Hg(L
يعني أن تكوين المركب من عناصره الأولية في الغالب طارد للحرارة.
للحرارة تكون أكثر استقراراً (علل) وذلك لأن المحتوي الحراري للمركب
الناتج أقل من مجموع المحتويات الحرارية للعناصر الداخلة في تركيبه كما في CH3OH
, CH4 ،
…….
المركب الناتج (یصعب تفكیكه):
المركب (سھل تفكیكه):
حساب حرارة التكوين القياسية
وفيه حرارة التفاعل القياسية ΔHo
(التغير في الإنثالبي القياسي) یساوي مجموع حرارات التكوین القیاسیة لجمیع المواد الناتجة
مطروحاً منه مجموع حرارات التكوین القیاسیة لجمیع المواد المتفاعلة، أي:
P تعني Products
أي النواتج
أي المتفاعلات .
حرارة التفاعل
المولات لأى مادة ناتجة
nR
= عدد مولات لأى مادة متفاعلة .
وبالتالي فإنه للتفاعل:
یمكن حساب حرارة التفاعل أو حرارة التكوین
لأي مادة متفاعلة كما یلي :
وھذا یعني أن حرارة التفاعل القیاسیة
ΔHο تساوي حرارة
التكوین القیاسیة للمركب CO2(g)
مثال(2): احسب حرارة التفاعل
ΔHo
التالي:
g من CH4 من عناصره
الأولية عند الظروف القياسية ينطلق 4.675KJ
فاحسب حرارة التكوين القياسية للميثان بوحدة KJ
:
الحل:
القیاسیة فإنه یعني حرارة التكوین الناشئة من تفاعل مول واحد من المادة. وفي المسألة أعطینا
حرارة التكوین لـ 1 g من الميثان ، وبالتالي نحولها إلى مولات:
وبالتالي:
الصودیوم تساوي (-413 kJ/mol) فاحسب الطاقة المنطلقة عند تكوين 20 g
من NaCl :
(علماً بأن الكتل الذرية : Na =23 , Cl =35.5)
الحل:
g من NaCl:
وبالتالي فإن:
:
كما يلي:
:
كما يلي:
الجواب النهائي: – 881 KJ
احسب طاقة التفاعل علماً بأن طاقة تكوين
Al2O3
تساوي (-1676 KJ) وطاقة تكوين Fe2O3
تساوي (-822.7 KJ)
الجواب النهائي: –
853.7 KJ
مثال (8): حسب المعادلة التالیة:
علماً بأن طاقة التكوین بوحدة kJ/mol
كما یلي:
الجواب النهائي:
KJ
= ΔH = –
1560.5 kJ
مثال (9): حسب المعادلة التالية:
احسب طاقة تكوين C12H22O11
علماً بأن طاقة تكوين الماء تساوي (-286
KJ/mol) ولثاني أكسيد الكربون تساوي (-393.5 KJ)
الجواب النهائي: –
2229.64 KJ
المراجع
– أسس الكيمياء العامة والفيزيائية- الجزء الأول.عمر بن عبد الله الهزازي ، قسم الكيمياء- كلية العلوم – جامعة أم القرى – المملكة العربية السعودية