فيديو السؤال: فهم العلاقة بين التفاعل الأمامي والتفاعل العكسي من حيث انتقال الطاقة الكيمياء

نسخة الفيديو النصية

في التفاعل الكيميائي الآتي، يعد التفاعل الأمامي ماصًّا للحرارة. ينتج ‪CuSO4‬‏ المماه ‪CuSO4‬‏ الصلب وماء سائلًا بصورة انعكاسية. ما العبارة الصحيحة عن التفاعل العكسي؟ أ: التفاعل العكسي طارد للحرارة. ب: التفاعل العكسي ماص للحرارة أيضًا. ج: التفاعل العكسي يمتص الحرارة من الوسط المحيط. د: تغير الطاقة الكلي للتفاعل العكسي أكبر. هـ: تغير الطاقة الكلي للتفاعل العكسي أقل.

يستفسر هذا السؤال عن التفاعل العكسي، كما هو موضح بالسهم المزدوج الرأس في المعادلة الكيميائية. علمنا من المعطيات أن التفاعل الأمامي ماص للحرارة. بعبارة أخرى، يمتص الحرارة من الوسط المحيط. وفي التفاعل العكسي، التفاعل الأمامي هو التفاعل الذي يسير من اليسار إلى اليمين. وفي هذه الحالة، يأخذ المتفاعل، وهو بلورة مماهة، ويفصلها إلى مركب أيوني وماء سائل. التفاعل العكسي هو التفاعل الذي يسير في الاتجاه المعاكس من اليمين إلى اليسار؛ حيث تتحد النواتج مرة أخرى لتكوين المتفاعلات. في هذه الحالة، يحدث التفاعل العكسي عندما يتحد الماء مرة أخرى مع كبريتات النحاس الصلبة لتكوين المتفاعل البادئ؛ أي البلورة المماهة. يمكن أن نسمي هذا التفاعل تفاعل نزع الماء الانعكاسي.

يزيل التفاعل الأمامي الماء من البلورة، ولكن يمكن أن نسير أيضًا في الاتجاه العكسي عندما نضيف الماء مرة أخرى. نعلم أن التفاعل الأمامي ماص للحرارة، أو يمتص الحرارة. ويطلب منا هذا السؤال أن نتوصل إلى استنتاج عن التفاعل العكسي. للإجابة عن هذا السؤال، نحتاج إلى أن نعرف كيف يختلف التغير في الطاقة عندما نتحول من التفاعل الأمامي إلى التفاعل العكسي.

إذا علمنا أن التفاعل الأمامي ماص للحرارة، أو بعبارة أخرى يمتص الحرارة، فإن التفاعل العكسي يجب أن يفعل العكس. يجب أن يطلق حرارة. بعبارة أخرى، إنه تفاعل طارد للحرارة. إذن، الإجابة الصحيحة هي الخيار أ؛ التفاعل العكسي طارد للحرارة.

يصف الخياران ب، ج التفاعل الأمامي؛ وهو تفاعل ماص للحرارة، ويمتص الحرارة من الوسط المحيط، ولكن ليس التفاعل العكسي؛ وهو تفاعل طارد للحرارة ويطلق الحرارة إلى الوسط المحيط. ولكي نلتزم الدقة ونستبعد الخيارين د، هـ أيضًا؛ يمكننا القول إن كمية تغير الطاقة هي نفسها في كلا اتجاهي التفاعل. بعبارة أخرى، إذا امتص التفاعل كمية محددة من الطاقة لإنتاج كبريتات النحاس والماء، فإنه سيطلق الكمية نفسها من الطاقة عند اتحاد كبريتات النحاس والماء مرة أخرى لتكوين البلورة الأولية. مقدار الطاقة هو نفسه، ولكن الإشارة مختلفة. إذن، من الخطأ أن نقول إن تغير الطاقة الكلي للتفاعل العكسي سيزيد أو يقل مقارنة بالتفاعل الأمامي. إنه يتضمن نفس تغير الطاقة.

إذن، عندما يكون التفاعل الأمامي ماصًّا للحرارة، ما العبارة الصحيحة عن التفاعل العكسي؟ الإجابة الصحيحة هي الخيار أ: التفاعل العكسي طارد للحرارة.