فيديو السؤال: تحديد الإنثالبي القياسي للتكوين للإيثانول باستخدام قيم الإنثالبي القياسي للاحتراق الكيمياء • الصف الأول الثانوي

نسخة الفيديو النصية

توضح المعادلة تكوين مول من الإيثانول، ‪C₂H₅OH‬‏، من عناصره المكونة في حالاتها القياسية وتحت الظروف القياسية. يتفاعل اثنان ‪C‬‏ الصلب زائد ثلاثة ‪H2‬‏ الغاز زائد ثلاثة ونصف ‪O2‬‏ الغاز لتكوين ‪CH3CH2OH‬‏ السائل زائد ثلاثة ‪O2‬‏ الغاز. باستخدام قيم إنثالبي الاحتراق المعطاة في الجدول، احسب قيمة الإنثالبي القياسي للتكوين.

قد يكون من الصعب قياس التغيرات في الإنثالبي للتفاعلات الخطرة أو البطيئة. وبالنسبة إلى هذه التفاعلات، يمكننا حساب تغيرات الإنثالبي بشكل غير مباشر باستخدام بيانات الإنثالبي من تفاعلات أخرى. في هذا السؤال، لدينا معادلة كيميائية توضح تكون الإيثانول من العناصر المكونة له. دعونا نفرغ بعض المساحة ونعد كتابة هذه المعادلة الموزونة في الآتي.

دعونا نرمز لهذا التفاعل بالتفاعل رقم واحد. يمثل تغير الإنثالبي لهذا التفاعل الإنثالبي القياسي للتكوين للإيثانول. بحسب التعريف، فإن الإنثالبي القياسي للتكوين هو تغير الإنثالبي عندما يتكون مول واحد من مادة من عناصرها في حالاتها القياسية وتحت ظروف قياسية. لسوء الحظ، يصعب قياس تغير الإنثالبي لهذا التفاعل. لحساب الإنثالبي القياسي للتكوين للإيثانول، سنحتاج إلى تكوين دورة هس واستخدام قيم الإنثالبي القياسي للاحتراق المعطاة في الجدول. دعونا نفرغ بعض المساحة لتعريف الإنثالبي القياسي للاحتراق.

الإنثالبي القياسي للاحتراق هو تغير الإنثالبي عندما يحترق مول واحد من مادة بالكامل في وجود الأكسجين تحت الظروف القياسية وعند الحالات القياسية. سيؤدي احتراق الكربون النقي في فائض من الأكسجين إلى إنتاج ثاني أكسيد الكربون. وسينتج عن احتراق الهيدروجين إنتاج الماء. بما أن الاحتراق يشير إلى احتراق مادة ما في الأكسجين، فيمكننا تجاهل الإنثالبي القياسي لاحتراق الأكسجين.

دعونا نرمز لهذا التفاعل بالتفاعل رقم اثنين، ويجب أن نتأكد من أن المعادلة موزونة. علينا كتابة معامل مقداره اثنان أمام ثاني أكسيد الكربون، ومعامل مقداره ثلاثة أمام الماء. يناظر تغير الإنثالبي للتفاعل رقم اثنين الإنثالبي القياسي لاحتراق مولين من الكربون زائد الإنثالبي القياسي لاحتراق ثلاثة مولات من الهيدروجين الثنائي الذرة. علينا ضرب قيمتي الإنثالبي القياسي للاحتراق في اثنين وثلاثة، وهما المعاملان من المعادلة الكيميائية الموزونة.

بعد ذلك، دعونا نتناول احتراق الإيثانول. عند احتراق الإيثانول، سينتج أيضًا مولان من ثاني أكسيد الكربون وثلاثة مولات من الماء. دعونا نرمز لهذا التفاعل بالتفاعل رقم ثلاثة. يناظر تغير الإنثالبي للتفاعل رقم ثلاثة الإنثالبي القياسي للاحتراق للإيثانول. بعد ذلك، علينا أن نسير في دورة هس من المتفاعلات إلى النواتج في التفاعل رقم واحد. لذلك سنكمل التفاعل رقم اثنين في الاتجاه المكتوب؛ ولكن سنكمل التفاعل رقم ثلاثة في الاتجاه المعاكس لسهم التفاعل. إذن يمكننا القول إن تغير الإنثالبي للتفاعل رقم واحد يساوي تغير الإنثالبي للتفاعل رقم اثنين ناقص تغير الإنثالبي للتفاعل رقم ثلاثة.

يتسنى لنا الآن استخدام التعبيرات التي كتبناها لمساعدتنا في التعويض بالقيم في الجدول في المعادلة الموضحة باللون الوردي. بالنسبة إلى ‪Δ𝐻‬‏ اثنين، يجب أن نجمع اثنين مضروبًا في الإنثالبي القياسي للاحتراق للكربون إلى ثلاثة مضروبًا في الإنثالبي القياسي للاحتراق للهيدروجين. ‏‪Δ𝐻‬‏ ثلاثة يساوي الإنثالبي القياسي للاحتراق للإيثانول، ويساوي سالب 1371 كيلو جول لكل مول. بعد التبسيط، نجد أن ‪Δ𝐻‬‏ واحدًا يساوي سالب 1646 كيلو جول لكل مول زائد 1371 كيلو جول لكل مول. بعد إجراء الجمع، نحصل على سالب 275 كيلو جول لكل مول.

ومن ثم، الإنثالبي القياسي للتكوين للإيثانول هو سالب 275 كيلو جول لكل مول.