خطوات الاستخدام
أدخل قيم المحتوى الحراري القياسي للتكوين (ΔH°_f) لكل مادة ناتجة من التفاعل. تأكد من أن الوحدات متسقة (عادة kJ/mol).ΔH°_f هي كمية الحرارة المنطلقة أو الممتصة عند تكوين مول واحد من المادة من عناصرها في حالتها القياسية (ضغط 1 بار، ودرجة حرارة 298.15 K غالبًا).
أدخل معاملات كل مادة ناتجة في المعادلة الكيميائية الموزونة. المعاملات تمثل عدد المولات لكل مادة في التفاعل. على سبيل المثال، في التفاعل 2H₂ + O₂ → 2H₂O، معامل الماء الناتج هو 2.
كرر الخطوتين 1 و2 للمواد المتفاعلة. أدخل قيم ΔH°_f ومعاملات كل مادة متفاعلة. ملاحظة: ΔH°_f للعناصر في حالتها القياسية تكون صفرًا (مثل O₂, H₂).
تحسب الحاسبة مجموع (ν × ΔH°_f) للنواتج، ثم مجموع (ν × ΔH°_f) للمتفاعلات. أخيرًا تطرح مجموع المتفاعلات من مجموع النواتج لتحصل على المحتوى الحراري القياسي للتفاعل: ΔH°_rxn = Σ(ν_products × ΔH°_f,products) - Σ(ν_reactants × ΔH°_f,reactants).
تأكد من علامة الإشارة: قيمة سالبة تعني تفاعل طارد للحرارة (exothermic)، وقيمة موجبة تعني تفاعل ماص للحرارة (endothermic).
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على المحتوى الحراري القياسي للتكوين بخطوات الحل كاملة.
الحل
الخطوة 1: تحديد معاملات النواتج والمتفاعلات.
النواتج: 3 مول CO₂ (معامل 3)، 4 مول H₂O(l) (معامل 4).
المتفاعلات: 1 مول C₃H₈ (معامل 1)، 5 مول O₂ (معامل 5).
الخطوة 2: حساب مجموع (ν × ΔH°_f) للنواتج:
3 × (-393.5) + 4 × (-285.8) = -1180.5 - 1143.2 = -2323.7 kJ
الخطوة 3: حساب مجموع (ν × ΔH°_f) للمتفاعلات:
1 × (-103.85) + 5 × (0) = -103.85 kJ
الخطوة 4: تطبيق الصيغة:
ΔH°_rxn = (-2323.7) - (-103.85) = -2219.85 kJ
إذن احتراق مول واحد من البروبان يطلق 2219.85 كيلوجول من الحرارة (تفاعل طارد للحرارة بقوة).
الحل
الخطوة 1: تحديد المعاملات (كلها 1).
النواتج: 1 مول NH₄Cl.
المتفاعلات: 1 مول NH₃، 1 مول HCl.
الخطوة 2: مجموع (ν × ΔH°_f) للنواتج:
1 × (-314.4) = -314.4 kJ
الخطوة 3: مجموع (ν × ΔH°_f) للمتفاعلات:
1 × (-46.11) + 1 × (-92.31) = -138.42 kJ
الخطوة 4: ΔH°_rxn = (-314.4) - (-138.42) = -175.98 kJ
القيمة السالبة تؤكد أن التفاعل طارد للحرارة. يمكن استخدام هذه النتيجة في حسابات التوازن الحراري أو في تصميم عمليات التبريد الصناعية.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة المحتوى الحراري القياسي للتكوين.
قيم مُدخَلة قياسية
- إنثالبيات النواتج
- -393.5,-241.8
- معاملات النواتج
- 1,2
- إنثالبيات المتفاعلات
- -74.8
- معاملات المتفاعلات
- 1
قيم مُدخَلة مرتفعة
- إنثالبيات النواتج
- -110.5
- معاملات النواتج
- 1
- إنثالبيات المتفاعلات
- -393.5,-241.8
- معاملات المتفاعلات
- 1,2
قيم مُدخَلة منخفضة
- إنثالبيات النواتج
- -393.5,-285.8
- معاملات النواتج
- 1,1
- إنثالبيات المتفاعلات
- -74.8,-92.3
- معاملات المتفاعلات
- 1,1