طاقات الروابط والقيوريمترا
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| bond energy/bɒnd ˈenədʒi/ | طاقة الرابطة |
| endothermic/ˌendəʊˈθɜːmɪk/ | ماص للحرارة |
| exothermic/eɡzəˈðɜːmɪk/ | طارد للحرارة |
| specific heat capacity/spəˈsɪfɪk hiːt kəˈpæsɪti/ | السعة الحرارية النوعية |
| calorimetry/ˌkælɔːˈrɪmətri/ | قياس الحرارة |
عدّ الطاقة في الروابط
- أثناء التفاعل، تنكسر الروابط القديمة وتتكون روابط جديدة.
- التكسر يأخذ طاقة للداخل؛ التكوين يعطي طاقة للخارج.
- يمكننا أيضاً قياس $\Delta H$ في المختبر.
أي عبارة صحيحة؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
تحتاج الطاقة لكسر الروابط وتحرر عند تكوينها؛ ΔH هو الفرق.
كسر الروابط ماص للحرارة وتكوينها طارد للحرارة.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ΔH = الروابط المكسورة − الروابط المكوّنة.
حسابات طاقة الرابطة
- تكسر الرابطة هو تفاعل ماص للحرارة؛ تكوين الرابطة هو تفاعل طارد للحرارة.
- طاقة الرابطة هي الطاقة اللازمة لكسر مول واحد من الرابطة (في الحالة الغازية) — وهي دائماً موجبة.
- بعض القيم دقيقة؛ وأخرى متوسطة لعدد كبير من الجزيئات، لذا فإن الإجابة تكون تقريبية.
تكسر الروابط تمتص الطاقة وتكوينها يحررها
طاقة دخل، طاقة خروج
ΔH = (طاقة كسر الروابط) − (طاقة إطلاق تكوين الروابط). عدّل طاقة التنشيط والتغير الكلي لمقارنة مخططات طارد وماص للحرارة.
باستخدام طاقات الروابط، يساوي ΔH التفاعل:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
ΔH = Σ(الروابط المكسورة) − Σ(الروابط المكوّنة)؛ الطاقة الداخلة للكسر مطروحاً منها الطاقة الخارجة للتكوين.
لماذا حسابات استخدام طاقات الروابط المتوسطة تقريبية فقط؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
طاقات الروابط المتوسطة هي متوسطات عبر جزيئات عديدة، لذا لا تطابق أي جزيء فردي بدقة.
القياس في المختبر
- عندما تسخن تفاعل كتلة معروفة من المحلول، فإن الحرارة المنتقلة تكون:
- ($m$ = الكتلة، $c$ = السعة الحرارية النوعية، $\Delta T$ = التغير في درجة الحرارة.) ثم لكل مول:
- الإشارة السالبة تجعل $\Delta H$ سالباً عندما ترتفع درجة الحرارة (تفاعلات طاردة للحرارة).
احتراق الوقود تفاعل طارد للحرارة يحرر الطاقة للمحيط
يتم حساب الحرارة المنتقلة لمحلول باستخدام:
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
q = mcΔT (الكتلة × السعة الحرارية النوعية × تغير درجة الحرارة)؛ ΔH لكل مول = −mcΔT/n.
طابق كل فكرة بما تعنيه.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
يربط كل بند المصطلح بمعناه الصحيح.
حساب طاقة الرابطة
مثال محلول. ΔH = (الروابط المكسورة) − (الروابط المكونة). إذا كان الكسر يحتاج +1500 كيلوجول والتكوين يحرر −1800 كيلوجول، فإن ΔH = 1500 − 1800 = −300 كيلوجول/مول (طارد للحرارة).
قياس التغير في درجة حرارة كتلة معروفة من المحلول
لقد فهمت الأمر
- كسر الروابط عملية ماصة للحرارة؛ وتكوين الروابط عملية طاردة للحرارة.
- $\Delta H_r = \sum(\text{bonds broken}) - \sum(\text{bonds made})$
- متوسط طاقات الروابط يعطي إجابة تقريبية فقط.
- قياس الحرارة: $q = mc\Delta T$، ثم $\Delta H = -\dfrac{mc\Delta T}{n}$