Télécharger

Report
‫التطور التلقائي لمجموعة كيميائية‬
‫‪Evolution spontanée d’un système‬‬
‫‪chimique‬‬
‫‪ .I‬خارج التفاعل (تذكير)‬
‫‪ .1‬تعبير خارج التفاعل‬
‫نعتبر مجموعة كيميائية‪ ,‬عند درجة حرارة ‪ ,T‬تخضع لتحول كيميائي يعبر عنه بالمعادلة‪:‬‬
‫)‪aA(aq) + bB(aq) cC(aq) + dD(aq‬‬
‫نعبر عن خارج التفاعل المقرون بمعادلة هذا التفاعل ب‪:‬‬
‫حيث‪:‬‬
‫ملحوظات‪:‬‬
‫‪ :‬عدد مساو لتركيز النوع ‪ ,X‬وحدته هي‪.mol.L-1 :‬‬
‫‪ ‬خارج التفاعل مقدار بدون بعد‪.‬‬
‫‪ ‬ال تدخل في تعبير خارج التفاعل سوى التراكيز الفعلية لألنواع المذابة‪ ,‬أما األخرى فتمثل‬
‫بالعدد ‪.1‬‬
‫‪ .2‬قيمة خارج التفاعل عند التوازن‬
‫في حالة توازن مجموعة كيميائية‪ ,‬نرمز لخارج التفاعل ب‪ .Qr,éq :‬وهو يأخذ قيمة ال تتعلق بالتراكيز‬
‫البدئية‪ .‬هذه القيمة هي ثابتة التوازن ‪ K‬الموافقة لمعادلة التفاعل ‪.Qr,éq=K‬‬
‫‪ :K‬مقدار بدون وحدة وهي تتعلق فقط بدرجة الحرارة‪.‬‬
‫التطور التلقائي لمجموعة كيميائية‬
‫‪ .II‬معيار التطور التلقائي‬
‫‪ .1‬الحالة البدئية لمجموعة كيميائية‬
‫نسمي الحالة البدئية لمجموعة كيميائية‪ ,‬حالة المجموعة مباشرة بعد مزج األنواع الكيميائية التي‬
‫تدخل في التحول الكيميائي‪ ,‬أي قبل بداية التفاعل‪ .‬نرمز لخارج التفاعل في الحالة البدئية ب‪.Qr,i :‬‬
‫‪ ‬نشاط ‪ :1‬التطور التلقائي في حالة تفاعل حمض‪-‬قاعدة‬
‫‪ .1‬معادلة التفاعل الحاصل هي‪:‬‬
‫)‪HCO2H(aq) + CH3CO2-(aq‬‬
‫)‪HCO2-(aq) + CH3CO2H(aq‬‬
‫‪ .2‬لنكتب العالقات الالزمة لملء الجدول‪:‬‬
‫;‬
‫;‬
‫;‬
‫;‬
‫;‬
‫التطور التلقائي لمجموعة كيميائية‬
‫الخليط‬
‫)‪V1(mL‬‬
‫)‪V2(mL‬‬
‫)‪V3(mL‬‬
‫)‪V4(mL‬‬
‫‪ pH‬عند التوازن‬
‫‪Qr,i‬‬
‫‪Qr,éq=K‬‬
‫الكأس ③‬
‫‪1.0‬‬
‫‪1.0‬‬
‫‪10.0‬‬
‫‪1.0‬‬
‫الكأس ①‬
‫‪10.0‬‬
‫‪10.0‬‬
‫‪10.0‬‬
‫‪10.0‬‬
‫‪4.2‬‬
‫الكأس ②‬
‫‪5.0‬‬
‫‪10.0‬‬
‫‪20.0‬‬
‫‪1.0‬‬
‫‪3.7‬‬
‫‪3.8‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0.05‬‬
‫‪0.1‬‬
‫‪1‬‬
‫‪40‬‬
‫‪10‬‬
‫‪2.51‬‬
‫‪0.79‬‬
‫‪1.00‬‬
‫‪0.25‬‬
‫‪0.08‬‬
‫‪0.10‬‬
‫‪10‬‬
‫‪10‬‬
‫‪10‬‬
‫التطور التلقائي لمجموعة كيميائية‬
‫‪ .3‬بالنسبة للكأس ① تتطور المجموعة في المنحى المباشر‪.‬‬
‫بالنسبة للكأس ② تتطور المجموعة في المنحى المعاكس‪.‬‬
‫بالنسبة للكأس ③ ال تتطور المجموعة عيانيا‪ ,‬وتوجد في حالة توازن‪.‬‬
‫‪ .4‬اعتمادا على نتائج التجربة يمكن أن نعتمد كمعيار للتنبؤ بمنحى التطور المقارنة التالية‪:‬‬
‫‪ :Qr,i<K ‬تتطور المجموعة في المنحى المباشر‪.‬‬
‫‪ :Qr,i>K ‬تتطور المجموعة في المنحى المعاكس‪.‬‬
‫‪ :Qr,i=K ‬ال تتطور المجموعة عيانيا‪ ,‬وتوجد في حالة توازن‪.‬‬
‫‪ ‬نشاط ‪ :2‬التطور التلقائي في حالة تفاعل أكسدة‪-‬اختزال‬
‫‪ .1‬معادلة التفاعل الحاصل هي‪:‬‬
‫)‪2Ag(s) + Cu2+(aq‬‬
‫)‪2Ag+(aq) + Cu(s‬‬
‫‪ .2‬لدينا‪:‬‬
‫إذن‪ Qr,i<K :‬وبالتالي نتوقع تطور المجموعة في المنحى المباشر‪ ,‬أي منحى اختفاء فلز النحاس وأيونات‬
‫الفضة‪.‬‬
‫‪ .3‬نالحظ أن نتائج التجربة تتوافق مع توقعنا‪ ,‬إذن معيار التطور التلقائي محقق‪.‬‬
‫التطور التلقائي لمجموعة كيميائية‬
‫‪ .2‬معيار التطور التلقائي‬
‫لتوقع منحى التطور التلقائي لمجموعة كيميائية نستعمل كمعيار مقارنة خارج التفاعل في الحالة‬
‫البدئية ‪ Qr,i‬مع ثابتة التوازن ‪.K‬‬
‫نميز ثالث حاالت‪:‬‬
‫‪ :Qr,i<K ‬تتطور المجموعة في المنحى المباشر‪.‬‬
‫‪ :Qr,i>K ‬تتطور المجموعة في المنحى المعاكس‪.‬‬
‫‪ :Qr,i=K ‬ال تتطور المجموعة عيانيا‪ ,‬وتوجد في حالة توازن‪.‬‬

similar documents