هندسة الطرائق - قانون هيس Hess (تطبيقات الديناميكا الحرارية الكيميائية)

تطبيقات الديناميكا الحرارية الكيميائية

I. الهدف: إيجاد حرارة تشكل أوكسيد المغنيزيوم MgO باستخدام قانون هيس من أجل معادلة التفاعل التالية:

Mg(s) + ½ O2(g) ® MgO(s)

II. الوسائل اللازمة:

كأسين من البوليستيران

ترمومتر

ميزان

0.5غ من المغنيزيوم

100مل من حمض كلورالماءHCl(1مول/ل)

0.5غ من أوكسيد المغنيزيومMgO

III. طريقة العمل:
N التفاعل1:

MgO(s) + 2HCl(aq) ® MgCl2(aq) + H2O(l)

? أسكب 50 مل من حمض كلورالماءHCl(1مول/ل) في كأس البوليستيران، ثم قس درجة الحرارة الابتدائية(Ti).
? زن 0.5غ من أوكسيد المغنيزيومMgO
? ضف كميةMgO إلى محلول حمض كلور الماء، رج حتى الذوبان التام، ثم قس درجة الحرارة العظمى(Tf).

N التفاعل2:

Mg(s) + 2HCl(aq) ® MgCl2(aq) + H2(g)

?أسكب 50 مل من حمض كلور الماء(1مول/ل) في كأس البوليستيران الثاني، ثم سجل درجة حرارة المحلول(Ti).
? زن0.5غ من المغنيزيوم.
?ضف كمية المغنيزيوم إلى محلول حمض كلور الماء، رج حتى التفاعل التام ثم سجل درجة الحرارة العظمى(Tf).

IV. جدول المعطيات والنتائج:

التفــــــاعل2
التفـــــاعل1

50g

كتلة محلول HCl
50g
كتلة محلول HCl

20oC

درجة الحرارة الابتدائية(Ti)
20oC

درجة الحرارة الابتدائية(Ti)

550C

درجة الحرارة النهائية(Tf)

300C
درجة الحرارة النهائية(Tf)

35oC

DT

10oC
DT

0,5g

كتلةMg الموزونة

0,5g

كتلة MgO الموزونة

0.021mol

عدد مولات Mg المستعملة

mol013,0
عدد مولات MgO المستعملة

V. تحليل النتائج:

? حساب أنطالبي التفاعل1(KJ/mol):

Qsolution = mcDT

Qsolution = 50g x 4,18J/goC x 10oC = 2090J ou 2,1kJ

Qsolution = -Qréaction alors Qréaction = -2,1kJ

DHréaction = Qréaction = -2,1kJ = -161,5kJ/mol
n 0,013mol

? حساب أنطالبي التفاعل2(KJ/mol):

Qsolution = mcDT

Qsolution = 50g x 4,18J/goC x 35oC = 7315J ou 7,3kJ

Qsolution = -Qréaction alors Qréaction = -7,3kJ

DHréaction = Qréaction = -7,3 kJ = - 347,6 kJ/mol
n 0,021mol

1) انطلاقا من قانونHess نجمع التفاعلات1، 2 و3 مع عكس إحدى المعادلات إن لزم الأمر.

1) MgO(s) + 2HCl(aq) ® MgCl2(aq) + H2O(l) + 161,5 kJ/mol

2) Mg(s) + 2HCl(aq) ® MgCl2(aq) + H2(g) + 347,6kJ/mol

3) H2(g) + 1/2O2(g) ® H2O(l) + 286kJ/mol

للحصول على معادلة تشكلMgOالتالية:

Mg(s) + 1/2 O2(g) ® MgO(s)

فإنه يجب عكس معادلة التفاعل1 لتصبح على النحو التالي:

1) MgCl2(aq) + H2O(l) + 161,5 kJ/mol ® MgO(s) + 2HCl(aq)

2) Mg(s) + 2HCl(aq) ® MgCl2(aq) + H2(g) + 347,6kJ/mol

3) H2(g) + 1/2O2(g) ® H2O(l) + 286kJ/mol

MgCl2(aq) + H2O(l) + Mg(s) + 2HCl(aq) + H2(g) + 1/2O2(g) ® MgO(s) + 2HCl(aq) +MgCl2(aq) + H2(g) + H2O(l)

بعد الجمع يبقى: Mg(s) + 1/2 O2(g) ® MgO(s)

2) حساب الحرارة المولية لتشكلMgO باستخدام معادلات قانونHess.

نجمع أنطالبي التفاعلات الثلاثة (DH1,DH2,DH3)

DHr=DH1+DH2+DH3=161,5 +(-347,6) +(-286) = -472,1kJ/mol

ومنه يمكن كتابة معادلة تشكل أوكسيد المغنيزيوم كالتالي:

Mg(s) + ½O2(g) ® MgO(s) + 472,1kJ/mol

» امتحانات هندسة الطرائق للسنة الثالثة ثانوي
» هندسة الطرائق - تمرين حول الكيمياء العضوية
» هندسة الطرائق - نموذج 2 اختبار للبكالوريا بالتصحيح
» امتحانات هندسة الطرائق للسنة الثالثة ثانوي
» هندسة الطرائق - نموذج 2 اختبار للبكالوريا بالتصحيح