ما هو مثال لمشكلة ممارسة عملية ماص للحرارة؟

اجابة طويلة. فيما يلي بعض الأسئلة التي قد تواجهها في مشكلة عملية مبطنة للحرارة:

يتم إعطاء الشفط الكيميائي التالي

#N_ (2 (g)) + O_ (2 (g)) -> 2NO _ ((g)) #

قد م شرح ا لسبب كون رد الفعل هذا ماص ا للحرارة (المفاهيمي والرياضي على حد سواء) ؛

هل هذا رد فعل تلقائي في 298 ك?

إذا لم يكن كذلك ، في أي درجة حرارة تصبح عفوية؟

البيانات المقدمة: # DeltaH_f ^ @ = + 90.4 "kJ / mol" # إلى عن على #لا# و #DeltaS _ ("reaction") = 24.7 "J / K" #

لنبدأ مع الرياضيات لإخراجها من الطريق. يقال أن التفاعل يكون ماص ا للحرارة إذا تغير في المحتوى الحراري ، #DeltaH _ ("رد فعل") #، هو إيجابي. يمكننا حساب هذا التغيير في المحتوى الحراري مما توفره لنا البيانات.

#DeltaH _ ("react") = "2 moles NO" * 90.4 (kJ) / (mol) - ("1 mole" N_2) * 0 (kJ) / (mol) - ("1 mole" O_2) * 0 (كج) / (مول) #

#DeltaH _ ("reaction") = "2 مولات NO" * 90.4 (kJ) / (mol) = 180.8 # # "كج #

كانت الحيلة هنا هي أن تكون مدرك ا لحقيقة أن المحتوى الحراري للتكوين (#DeltaH_f ^ @ #) للعناصر صفر.

منذ #DeltaH _ ("التفاعل")> 0 #، رد الفعل هو حقا ماص للحرارة.

من الناحية النظرية ، فإن هذا التفاعل ماص للحرارة على الرغم من وجود رابطة (بين) # N # و # O #) لقد تكون؛ هذا يحدث لأن # # N_2 يحتوي الجزيء على ذرتين مرتبطة ببعضهما بواسطة أ رابطة ثلاثية قوية جدا ، مما يعنى طاقة أكثر يجب أن توضع في كسر هذا السند من الذي صدر عندما #لا# يتكون الجزيء.

الآن ، من أجل أن يكون رد الفعل تلقائي ا ، تكون علامة # # DeltaG - طاقة جيبس الحرة - يجب أن تكون نفي في درجة حرارة معينة.

لذلك يمكننا تحديد عفوية رد الفعل هذا باستخدام

#DeltaG _ ("reaction") = DeltaH _ ("reaction") - T * DeltaS _ ("reaction") #

#DeltaG _ ("reaction") = 180.8 * 10 ^ 3 J - 298 K * 24.71 * J / K = 173.4 kJ #

التفاعل ليس تلقائي ا عند درجة الحرارة هذه. يمكننا تحديد درجة حرارة التفاعل التي تبدأ تلقائي ا من خلال الإعداد #DeltaG _ ("التفاعل") = 0 #.

# 0 = DeltaH _ ("التفاعل") - T * DeltaS _ ("التفاعل") #

#T = (DeltaH _ ("reaction")) / (DeltaS _ ("reaction")) = (180.8 * 10 ^ 3 J) / (24.71J / K) = 7317K #

هذا التفاعل يصبح تلقائيا في #7317# #"ك"#.

في الختام ، تدور الأسئلة حول العمليات المبطنة للحرارة أو الطاردة للحرارة # # DeltaH, # دلتا #و # # DeltaG - إذا كانت عفوية رد الفعل محل تساؤل.

هل هذا رد الفعل ماص للحرارة أم طارد للحرارة؟ حرق الغاز في موقد بنسن: C_2H_6 (g) + 3.5O_2 (g) -> 2CO_2 (g) + 3H2O (g) + 2855kJ

من الواضح أن رد الفعل "طارد للحرارة". أنت تحترق الإيثان. عادة ، يكون الغاز الذي يتم توفيره للمنازل والمختبرات هو الميثان ، CH_4. CH_4 (g) + 2O_2 (g) rarr CO_2 (g) + 2H_2O (g) إن استقرار روابط C = O و O-H يعني أن الطاقة يتم إطلاقها عند تكوينها ، ويكون التفاعل "طارد للحرارة". معظم تفاعلات الاحتراق ، مثل حرق الفحم ، حرق الهيدروكربون في محرك احتراق داخلي ، إضاءة الشواء ، هي طاردة للحرارة. إن الطريقة التي تم بها حل المشكلة ، مع إدراج الطاقة في قائمة "المنتج" تشير أيض ا إلى أن الطاقة كانت منتج ا ، نتيجة للتفاعل. عادة ، عندما يتم الإبلاغ عن خرج الطاقة ، فإن الطاقة المرتبطة بتفاعل طارد للحرارة ست عتبر

هل الماء يتجمد إلى ثلج ماص للحرارة أو طارد للحرارة؟ حرق الغاز الطبيعي؟

حسن ا ، أنت تقوم بعمل روابط ، لذلك نفترض أن تكوين الجليد يكون طارد للحرارة ..... H_2O (l) rarr H_2O (s) + Delta عندما يتم حرق الغاز الطبيعي ، يكون التفاعل أقل غموض ا. تتشكل روابط C = O و HO القوية ، والتي تكون أقوى من روابط CH و O = O المكسورة: CH_4 (g) + O_2 (g) rarr CO_2 (g) + 2H_2O (l) + Delta وطاردة للحرارة ، وربما تسخين منزلك الآن (حسنا سيكون الأمر لو كنت تعيش في نصف الكرة الشمالي).

ما هو مثال لمشكلة ممارسة عملية غير عفوية؟

العملية التلقائية هي عندما يحدث التفاعل بشكل طبيعي دون مساعدة المحفز. وبالمثل ، يحدث تفاعل غير تلقائي بمساعدة محفز. مثال على رد الفعل التلقائي هو ورقة تحولت إلى وقت إضافي في حين أن رد فعل غير تلقائي قد يضرم قطعة من الخشب على النار. يمكن حساب العفوية من خلال Delta G ^ circ = Delta H ^ circ - T Delta S ^ circ. تعني Delta H التغيير في enthalpy و T delta S هو entropy. Delta G <0 = تفاعل عفوي Delta G> 0 = غير تلقائي Delta G = 0 = في حالة توازن. جرب هذه المشكلة باستخدام الصيغة أعلاه. يتفاعل غاز الميثان مع بخار الماء لإنتاج خليط من أول أكسيد الكربون والهيدروجين وفق ا للمعادلة المتوازنة أدناه. text {CH} _4 (g) + text {H} _2