قوانين التفاعلات الكيميائية

أولاً : قانون مصونية الكتلة" قانون لافوازييه :

مجموع كتل المواد الداخلة في تفاعل تساوي مجموع كتل المواد الناتجة عنه.

ثانياً : قانون النسب البسيطة " قانون بروست ":

يوجد بين كميات(حجوم غازات،عدد مولات ، كتل) المواد المتفاعلة والناتجة نسب عددية بسيطة.

ثالثاً: قانون مصونية الطاقة :

تغير الطاقة المرافق لحدوث تفاعل كيميائي ما يساوي بالقيمة ويعاكس بالاشارة التغير في الطاقة المرافق لحدوث التفاعل المعاكس ..

مثال : يتفاعل الهيدروجين والأوكسجين لإنتاج كمية معينة من الماء فتنتشر كمية من الحرارة " طاقة منتشرة" .. وعند إجراء التحليل الكهربائي لهذه الكمية لتعطي الهيدروجين والأوكسجين فإنها تستهلك طاقة كهربائية ..

وجد أن : الطاقة الحرارية المنتشرة عن تكون الماء = الطاقة الكهربائية اللازمة لتفكك الماء

و باصطلاح أن : قيمة الطاقة المنتشرة تكون سالبة و الطاقة الممتصة تكون موجبة ..يكون تغير الطاقة الكلية عند تكون الماء ثم تفككه مساوياً للصفر .. .

مثال: احتراق غاز الهيدروجين بغاز الأوكسجين لينتج الماء السائل يترافق مع انتشار حرارة وفق المعادلة :

2 H_{2}_{(g)} + O_{2}_{(g)} \overset{}{⟶} 2 H_{2} O_{(l)} : ​ Δ H = - 571 k J

وفق هذه المعادلة فإن انتاج (2mol) من الماء يترافق انتشار طاقة مقدارها (571kJ) .

رابعاً : قانون مصونية الطاقة والكتلة معاً " قانون آينشتاين " :

إن الطاقة والكتلة مصونتان سويةً حيث أن التناقص في الكتلة ∆m يرافقه انتشار طاقة ∆E تعطى بالعلاقة :

∆E=∆m.c²

" حيثc سرعة الضوء في الخلاء "

وفيما يلي مسائل عامة حول قوانين التفاعلات الكيميائية :

مسألة: مزيج من أوكسيد النحاس والكربون كتلته (8.6g)بنسبة تفاعلهما.. يسخن المزيج لينتج النحاس وغاز ثنائي أوكسيد الكربون والمطلوب:

1- اكتب معادلة التفاعل.

2- احسب كتلة كل من أوكسيد النحاس والكربون في المزيج.

3- احسب كتلة النحاس الناتج وحجم الغاز الناتج في الشرطين النظاميين.

الحل :

1- المعادلة :

2 C u O + C \overset{}{⟶} 2 C u + C O_{2}

2- حساب كتل المتفاعلات :

كون المواد المتفاعلة يتم بنسبة التفاعل فإنها ستتحول بشكل تام إلى نواتج وبالتالي مجموع كتل النواتج سيكون (8.6g) أي أن :

\begin{array}{l} \underline{2 C u O_{}} + \underline{C_{}} \overset{}{⟶} \underline{2 C u + C O_{2}} \\ (2 \times 80) g 12 g (2 \times 64 + 44) g = 172 g \\ x y 8.6 g \\ x = \frac{8.6 \times (2 \times 80)}{​ ​ ​ ​ ​ ​ 172} = 8 g (C u O) \\ x + y = 8.6 \Rightarrow \\ y = 8.6 - x = 8.6 - 8 = 0.6 g (C) \end{array}

3- حساب كتلة النحاس وحجم ثنائي أوكسيد الكربون الناتجين:

\begin{array}{l} \underline{2 C u O_{}} + C_{} \overset{}{⟶} \underline{2 C u_{}} + \underline{C O_{2}} \\ (2 \times 80) g (2 \times 64) g 22.4 l \\ 8 g p v \\ p = \frac{2 \times 64 \times 8}{​ ​ ​ ​ ​ ​ 2 \times 80} = 6.4 g (C u) \\ v = \frac{22.4 \times 8}{​ ​ ​ ​ ​ ​ 2 \times 80} = 1.12 l (C O_{2}) \end{array}

مسألة: قطعة من الألمنيوم المشوب كتلتها (6g) يضاف إليها
كمية كافية من محلول حمض الكبريت الممدد ..
فينطلق غاز حجمه في الشرطين النظاميين(6.72l) والمطلوب:

1. اكتب المعادلة الجزيئية والأيونية المفصلة والأيونية المختصرة.

2. احسب نسبة الشوائب في قطعة الألمنيوم.

3. احسب عدد مولات الملح الناتج.

4. نضيف إلى مزيج التفاعل الماء المقطر حتى يصبح حجم المحلول 2l، احسب تركيز ملح كبريتات الألمنيوم المولي الحجمي والكتلي الحجمي .

ل الحل :

1- المعادلات الجزيئية والأيونية المفصلة و المختصر بالترتيب :

\begin{array}{l} 2 A l + 3 H_{2} S O_{4} \overset{}{⟶} A l_{2} {(S O_{4})}_{3} + 3 H_{2} \\ 2 A l + 3 (2 H^{+} + S O_{4}^{2 -}) \overset{}{⟶} (2 A l^{3 +} + S O_{4}^{2 -}) + 3 H_{2} \\ 2 A l + 6 H^{+} \overset{}{⟶} 2 A l^{3 +} + 3 H_{2} \end{array}

2- حساب نسبة الشوائب :

\begin{array}{l} \underline{2 A l_{}} + 3 H_{2} S O_{4} \overset{}{⟶} A l_{2} {(S O_{4})}_{3} + \underline{3 H_{2}} \\ (2 \times 27) g (3 \times 22.4) l \\ m 6.72 l \\ m = \frac{6.72 \times 2 \times 27}{3 \times 22.4} = 5.4 g (A l) \\ A l % = \frac{m}{​ ​ ​ ​ ​ ​ m_{T O T}} \times 100 = \frac{5.4}{​ ​ ​ ​ ​ ​ 6} \times 100 = 90 % \end{array}

\begin{array}{l}  \end{array}

بالتالي نسبة الشوائب :

\begin{matrix} f % = 100 - 90 = 10 % \end{matrix}

3- حساب عدد مولات الملح :

\begin{array}{l} 2 A l_{} + 3 H_{2} S O_{4} \overset{}{⟶} \underline{A l_{2} {(S O_{4})}_{3}} + \underline{3 H_{2}} \\ 1 m o l (3 \times 22.4) l \\ n 6.72 l \\ n = \frac{6.72 \times 1}{3 \times 22.4} = 0.1 m o l (A l) \\ \begin{matrix} n = 0.1 m o l (A l) \end{matrix} \end{array}

4- حساب تركيز المحلول الناتج :

\begin{array}{l} (\begin{array}{l} A l_{2} {(S O_{4})}_{3} : M = 342 g / m o l \\ n = 0.1 m o l, V = 2 l \\ C = ?, G = ? \end{array}) \\ C = \frac{n}{​ ​ ​ ​ ​ ​ V} = \frac{0.1}{​ ​ ​ ​ ​ ​ 2} = 0.05 m o l / l \\ \begin{matrix} C = 0.05 m o l / l \end{matrix} \\ G = C . M = 0.05 \times 342 = 17.1 g / m o l \\ \begin{matrix} G = 17.1 g / m o l \end{matrix} \end{array}

مسألة : محلول لحمض الكبريت مجهول التركيز نأخذ (20ml) منه ونضيف إليها كمية كافية من محلول كلوريد الباريوم ليتشكل راسب من كبريتات الباريوم كتلته (2.33g) بالإضافة إلى حمض كلور الماء المنحل.و المطلوب :

1. اكتب المعادلة الجزيئية والأيونية المفصلة والأيونية المختصرة.

2. احسب عدد مولات حمض الكبريت المتفاعل.

3. احسب تركيز محلول حمض الكبريت المولي الحجمي .

4. نأخذ (50ml) من محلول حمض الكبريت السابق ونضيف إليها (200ml) من الماء..احسب تركيز المحلول المحضر الكتلي الحجمي .

الحل :

1- المعادلات الجزيئية والأيونية المفصلة و الأيونية المختصرة :

\begin{array}{l} B a C l_{2} + H_{2} S O_{4} \overset{}{⟶} B a S O_{4} + 2 H C l \\ {(B a^{2 +} + 2 C l^{-})}_{} + (2 H^{+} + S O_{4}^{2 -}) \overset{}{⟶} B a S O_{4} + 2 (H^{+} + C l^{-}) \\ B a^{2 +} + S O_{4}^{2 -} \overset{}{⟶} B a S O_{4} \end{array}

2- حساب عدد مولات حمض الكبريت :

\begin{array}{l} B a C l_{2} + \underline{H_{2} S O_{4}} \overset{}{⟶} \underline{B a S O_{4}} + 2 H C l_{} \\ 1 m o l 233 g \\ n 2.33 g \\ n = \frac{2.33 \times 1}{​ ​ ​ ​ ​ ​ 233} = 0.01 m o l (H_{2} S O_{4}) \end{array}

3- حساب تركيز حمض الكبريت المولي الحجمي :

\begin{array}{l} (\begin{array}{l} n = 0.01 m o l \\ V = 20 m l = 0.02 l \\ C = ? \end{array}) \\ C = \frac{n}{​ ​ ​ ​ ​ ​ V} = \frac{0.01}{​ ​ ​ ​ ​ ​ 0.02} \\ \begin{matrix} C = 0.5 m o l / l \end{matrix} \end{array}

4 - حساب التراكيز بعد التمديد :

\begin{array}{l} (\begin{array}{l} H_{2} S O_{4} : M = 98g/ m o l \\ n = 0.01 m o l \\ C_{1} = 0.5 m o l / l, V_{1} = 50 m l \\ V_{A D} = 200 m l \\ C_{2} = ?, G_{2} = ? \end{array}) \\ V_{A D} = V_{2} - V_{1} \Rightarrow \\ V_{2} = V_{1} + V_{A D} = 50 + 200 = 250 m l \\ C_{1} . V_{1} = C_{2} . V_{2} \Rightarrow C_{2} = \frac{C_{1} . V_{1}}{​ ​ ​ ​ ​ ​ V_{2}} = \frac{0.5 \times 50}{​ ​ ​ ​ ​ ​ 250} : \\ \begin{matrix} C_{2} = 0.1 m o l / l \end{matrix} \\ G_{2} = C_{2} . M = 0.1 \times 98 \\ \begin{matrix} G_{2} = 9.8 g / l \end{matrix} \end{array}

7 تعليقات

غير معرف

المسأله الثانيه استاذ كإنو مخربط بدال حمض الكبريت كاتب حمض كلور الماء

او كاتب حل مسأله ثانية
محمد المستريحي

تم التعديل
Miriana Abazeed

استاز يعطيك العافية في بالمسألة الأخيرة آخر طلب خطأ كتابي و هو : M=98 mol/l المفروض يكون M=98 g/mol
- محمد المستريحي
  
  تم التصحيح .. شكرا
- Miriana Abazeed
  
  العفو إستاز ^__^
غير معرف

هلا استاز مو من المفروض نحول من الml الى l ولا عادي انو ما نحول ازا كانو نفس الوحدة لانو بالختصار بروحو سوى
محمد المستريحي

تم التصحيح .. شكرا
Miriana Abazeed

العفو إستاز ^__^
Unknown

اريد قانون حساب كتلة متفاعلة و مترسبة

موقع محمد المستريحي

قوانين التفاعلات الكيميائية

مواضيع ذات صلة

7 تعليقات