54
הההההה הההה הההההה – ההה ה דדדדדד: דדדדד דדדדד, דדדד דדדדד דדדדדד דדד דדדדד דד דדדדד דד דדדד דדדד

אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

Embed Size (px)

DESCRIPTION

אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב. בעריכת: דבורה קצביץ, מלכה יאיון ורונית ברד מבוסס על מצגות של מרים כרמי. שינויי אנרגיה בתגובות כימיות – כמה?. כמה אנרגיה נפלטת/נקלטת במהלך תגובה כימית? האם ניתן למדוד את שינוי האנרגיה בתגובה כימית ? איך מחשבים את שינוי האנרגיה בתגובה?. נושאים בפרק ב. - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

בעריכת: דבורה קצביץ, מלכה יאיון ורונית ברד

מבוסס על מצגות של מרים כרמי

Page 2: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

שינויי אנרגיה בתגובות כימיות – כמה?

כמה אנרגיה נפלטת/נקלטת במהלך תגובה כימית?

?האנרגיה בתגובה כימית האם ניתן למדוד את שינוי

איך מחשבים את שינוי האנרגיה בתגובה?

Page 3: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

נושאים בפרק ב

חישובH0בעזרת חוק הס H0בעת שינוי מצבי צבירה חישובH0בעזרת אנתלפיית התהוות חישובH0בדרך ניסויית חישובH0בעזרת אנתלפיות קשר העשרה- אנתלפיית אטומיזציה

Page 4: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

שקית מחממת

?האם התגובה אנדותרמית או אקסותרמית אילו גורמים עשויים להשפיע על כמות

האנרגיה המועברת??כיצד נוכל לדעת כמה אנרגיה עוברת

Page 5: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

מה קורה בשקית החימום?

3Fe(s) + 1½O2(g) + 3H2O(l) Fe2O3∙3H2O(s)

מדוע צריך להוריד את השקית?

מדוע צריך לנער?

מהי התגובה המתרחשת? אנדו או אקסו?

מדוע מוסיפים מלח (חומר יוני)?

אבקתי? C(s)מדוע מוסיפים

Page 6: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

על פי השינוי בטמפרטורה של נפח מים...ואם אי אפשר לבצע ניסוי?

איך יודעים כמה אנרגיה נפלטת?

מערכת

סביבה מוגדרת

Page 7: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

H0∆אנתלפיית המראה (סובלימציה) s

הוא תהליך בו מתרחש מעבר תהליך המראה ממצב צבירה מוצק לגז.

ניתנת לחישוב מאנתלפיית אנתלפיית ההמראה היתוך ואנתלפיית אידוי (חוק הס)

Na(S) → Na(l) ∆H0 m= 2.6 kJ

Na(l) → Na(g) ∆H0b

= 98.0 kJ

 

Na(S) → Na(g) ∆H0s = 100.6 kJ

שאלות עמ' 57

כל הערכים מתייחסים לאותה טמפרטורה

Page 8: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

H

H2O (s)

ו- ו- מעברי מצבי צבירהמעברי מצבי צבירה

H2O (g)

H2O (l)

ΔH°m=6kJ

ΔH°b=40.7kJ

Hb גדול\שווה\קטן מגדול\שווה\קטן מHm??

Page 9: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

H

H2O (s)

H2O (g)

H2O (l)

ΔH°m=6kJ

ΔH°b=40.7kJ

אקגמגבוההרותחיםמיםמולכאשרשנקלטתהאנרגיה מדועול

שינויי אנתלפיה במהלך שינויים במצבי צבירה במים

בהנחה שתהליך ההמראה, ההיתוך

מתרחשים והאידוי באותה טמפרטורה

כמה אנרגיה נפלטת\נקלטת בתהליך

ההמראה של מול מים?

H2O (s)H2O (g)

Page 10: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

שינויי אנתלפיה במהלך שינויים במצבי צבירה

תהליכי היתוך ואנתלפיית היתוך – שינוי האנתלפיה כאשרΔH°mמול חומר משנה מצב צבירה ממוצק לנוזל.

תהליכי אידוי ואנתלפיית אידוי - שינוי האנתלפיה כאשרΔH°bמול חומר משנה מצב צבירה מנוזל לגז,

ΔH°m=6kJ

ΔH°b=40.7kJ

Page 11: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

°ΔH שינוי אנתלפיה תקנית

בעת החישוב של שינויי אנתלפיה נהוג להתייחסלתגובות בהן החומרים נמצאים בתנאי תקן: לחץ של

1M אטמוספירה ותמיסות בריכוז 1 השינוי באנתלפיה כאשר החומרים נמצאים בתנאי

°ΔHתקן נקרא שנוי אנתלפיה תקנית, והוא מסומן ב- חישובים מראים כי השפעת שינוי הטמפרטורה על

∆H0 של אותה תגובה הוא זניח. ניתן להתייחס ל ∆H0

כערך קבוע שאינו משתנה עם הטמפ', כל עוד מצבי הצבירה של החומרים אינם משתנים.

Page 12: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

אין הבדל באנתלפיה של מול מים בC 025 שחוממו ממול קרח עד לטמפרטורה זו

שקוררו C 025לבין האנתלפיה של מול מים בממול אדי מים עד לטמפרטורה זו

C 025מים בלבין האנתלפיה של מול

שנשמרו C 025מים בבטמפרטורה זו וטיילו

בעולם

Page 13: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

חוק הס

האנתלפיהH היא גודל התלוי במצב, כלומר גודל התלוי בחומרים הנתונים.

לכן, הפרש האנתלפיה)ΔH( בין התוצרים למגיבים הוא גודל קבוע, ואין חשיבות לדרך

בה הפכו המגיבים לתוצרים.

ΔH ,ההפרש באנתלפיית התגובה הוא קבוע - ואינו תלוי בשלבים בהם התגובה מתבצעת

Page 14: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

דוגמה לחוק הס

לתגובה :°ΔHאנו מעוניינים לחשב את A C

ניתן לתאר את התגובה כמתבצעת בשני שלבים: A B ΔH°1

B C ΔH°2

A C ΔH° = ΔH°1+ ΔH°2

°ΔHהתגובה הכוללת היא סכום שתי התגובות ולכן גם של שתי התגובות°ΔHלתגובה הוא סכום ערכי

Page 15: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

ייצוג גראפי דוגמה לחוק הס

C

ΔH°2

ΔH° A ΔH°1

B

A C ΔH° = ΔH°1+ ΔH°2

לתגובה :°ΔHאנו מעוניינים לחשב את A C

ניתן לתאר את התגובה כמתבצעת בשני שלבים:

A B ΔH°1

B C ΔH°2

Page 16: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

כללים ליישום חוק הס

ניסוחים להפוך או להכפיל לחבר,אם נוכל של תגובות נתונות כדי לקבל ניסוח של תגובה

אותן פעולות מבוקשת, הרי שצריך לבצע את של אותן תגובות כדי °ΔHחשבון עם ערכי

עבור התגובה °ΔHלקבל את ערכו של המבוקשת.

השימוש בחוק הס מאפשר לחשב אתΔH° עבור תגובה שיש קושי לבצעה.

Page 17: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

דוגמה

לתגובה:°ΔHחשבו את ערכו של

1/2N2(g) +O2(g) NO2(g) ΔH? =°

נתונות התגובות הבאות:

½N2(g) + ½ O2(g) NO (g) ΔH°1= 90.4kJ

NO(g) + ½ O2(g) NO2(g) ΔH°2= -57.2kJ

שתי התגובות. סכוםהתגובה המבוקשת היא ולכן:

ΔH°= ΔH°1+ ΔH°2 = 90.4 +(-57.2) = 33.2kJ

+ שאלות עמ' 52דוגמה נוספת עמ'

53

Page 18: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

- ממגיבים לתוצרים וההיפך2ניסוי

CuSO4(s)+5H2O(l)→CuSO4·5H2O(S)

CuSO4·5H2O(S) →CuSO4(s)+5H2O(l)

ΔH°<0

ΔH°>0

Page 19: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

- ממגיבים לתוצרים וההיפך2ניסוי

פירוט רמות הבנה 4

מאקרוסקופית

מולקולות מים מתקשרות אל היונים במוצק היוני אנהידרידי. מתקבל הידראט.

מיקרוסקופית

CuSO4(s)+5H2O(l)→CuSO4·5H2O(S) סמל

קשרים בין מולקולות המים ניתקים, ונוצרים קשרים חדשים בין מולקולות המים לבין יונים

המצויים במוצק היוני. תהליך יצירת מלח נפלטת אנרגיה ההידראט הוא אכסותרמי,

.מהמערכת לסביבה

תהליך

Page 20: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

ניסוי שקית החימום

פירוט רמת הבנה

מאקרוסקופית

קבלת תוצר מוצק יוני נתרן אצטט מתמיסה רוויה ביתר של יוני נתרן ויוני אצטט.

מיקרוסקופית

CH3COO-(aq) + Na+

(aq) CH3COONa(s) סמל

כיפוף הדיסקית העניק אנרגיה התחלתית להתחלת תגובת השיקוע, או יצר מרכז גיבוש ראשוני. כתוצאה

מכך, התרחש תהליך אקסותרמי של קבלת המוצק היוני. בתהליך נפלטה אנרגיה אל הסביבה.

תהליך

בעקבות הניסוי55שאלות עמ'

Page 21: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

תשובות לשאלות בעקבות הניסוי

. במהלך התרחשות התגובה התפרקו קשרים הקיימים בין היונים הממוימים 1 למים ונוצרו קשרים בין היונים ליצירת גביש יוני.

היא התגובה המתרחשת הכוללת את המגיבים בתחילת התגובה המערכת. 2 כוללת את מולקולות המים בשקית הסביבהואת המוצק בסוף התגובה, ו

אשר לא הגיבו, השקית עצמה, היד המחזיקה את השקית, האוויר וכו'.

. במהלך התרחשות התגובה נפלטה אנרגיה מהמערכת לסביבה.3

. במהלך התרחשות התגובה ההפוכה תיקלט אנרגיה על ידי המערכת. היות 4 ומתקיים עיקרון שימור האנרגיה הרי שהאנרגיה הנפלטת בתגובה ישירה

שווה לאנרגיה הנקלטת בתגובה הכימית ההפוכה .

. על מנת להכין את האריזה לפעולה מחודשת כלומר ליצור שוב תמיסה רוויה 5 ביתר כפי שהיה בהתחלה, יש לגרום להתרחשות התגובה ההפוכה. לפיכך

יש להשקיע אנרגיה .( נוכל לעשות זאת על ידי טבילת השקית במים רותחים למספר דקות).

לתגובה הישירה, האקסותרמית הוא שלילי ואילו סימנו של H0∆ של . סימנו6∆H0 .לתגובה ההפוכה הוא חיובי, התגובה אנדותרמית

. עשויה להשתנות כמות האנרגיה הנפלטת או הנקלטת.7

Page 22: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

דיון כללי בניסוי השקית המחחמת

שאלה לדיון

האם גודל השקית ישפיע על יעילות החימום?

נקודות להתייחסות:

שטח מגע, כמות המגיבים, כמות המים.

Page 23: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

57תשובות לשאלות עמ'

אנתלפיית האידוי היא האנרגיה הדרושה להפיכת מול חומר במצב נוזל למול חומר במצב 1.

כל הקשרים גזי. (בטמפרטורת הרתיחה). במצב זה מושקעת אנרגיה הגורמת לניתוק

אנתלפיית ההיתוך היא הקיימים בין המולקולות, כלומר ניתוק כל קשרי מימן. מאידך,

אנרגיה הדרושה להפיכת מים במצב מוצק (קרח) למים במצב נוזל. במקרה זה מנתקים

רק חלק מקשרי המימן הקיימים בין מולקולות המים במצב מוצק (קרח). לפיכך קיים שוני

בין שני הערכים.

מכיוון KJ 12.02 גר' מים היא 36. בהתבסס על הנתון בספר: האנרגיה הדרושה להיתוך 2

מול מים.2שיש להתיך

הרי שמתכונים לתהליך הקיפאון של מים 00C. אם התגובה המתרחשת בטמפרטורה של 3

. (אנתלפיית KJ 6.01-בטמפרטורת הקיפאון, ולכן השינוי באנתלפייה לתהליך הנ"ל הוא

או 00Cההיתוך בסימן שלילי). אם הטמפרטורה הסופית של הקרח נמוכה מ

, אין בשאלה מספיק נתונים לענות, 00Cשהטמפרטורה ההתחלתית של המים גבוהה מ

או כאשר 00Cכיוון שיש לקחת בחשבון את האנרגיה הנפלטת כאשר מים מתקררים ל

קרח מתקרר לטמפרטורה נמוכה מטמפרטורת הקיפאון.

Page 24: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

57.... תשובות לשאלות עמ'

. למולקולות האתאנול מוקד אחד ליצירת קשרי מימן וכן שייר המאפשר יצירת 4

אינטראקציות ואן דר ואלס. למולקולות מים יש ארבעה מוקדים ליצירת קשרי מימן. בין

מולקולות המים במצב נוזל מתקיימים יותר קשרי מימן מאשר בין מולקולות האתאנול

ולכן קל יותר להפריד בין מולקולות האתאנול מאשר בין מולקולות המים.

. כאשר מים רותחים או אדים פוגעים בעורנו מועברת אנרגיה כיון שהטמפרטורה שלהם 5

גבוהה יותר, המים החמים יותר מתקררים, הטמפרטורה שלהם יורדת וכן מתקררים

אדי המים. לאדי המים יש אנרגיה פנימית גבוהה יותר ולכן כמות האנרגיה המועברת

היא גבוהה יותר והכוויה הנגרמת לנו קשה יותר. כמו כן לאדי מים

רותחים שטח פנים גדול יותר מאשר למים באותה כמות ולכן השפעתם גדולה יותר על

גוף האדם.

Page 25: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

אנרגיית הקשר - האנרגיה שיש להשקיע כדי לשבור מול קשרים. (נמדדת ביחידות ק’ ג’אול למול)

Page 26: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

X(g) +Y(g)

H

X-Y אנתלפיית קשר

למולקולות במצב גזי בלבדלמולקולות במצב גזי בלבדאנתלפיית קשר – אנתלפיית קשר –

X-Y (g) מול קשרים במצב גזי

אטומים בודדים

Page 27: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

2H(g) +O(g)

H

2O-H= אנרגיית קשר

אנרגיית קשראנרגיית קשר

H2O (s)

H2O (g)

H2O (l)

מול קשרים במצב גזי

אטומים בודדים

Page 28: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

חישוב השינוי באנתלפיה התקנית של תגובה באמצעות אנתלפיות קשר

2H2(g) + O2(g) 2H2O(g)

אילו קשרים צריכים להישבר כדי שהתגובה תצאלפועל?

?כמה מול מכל סוג?אילו קשרים חדשים נוצרו בתוצרים?כמה מול מכל סוג אילו נתונים צריכים לדעת כדי לחשב את מאזן

האנרגיה?

Page 29: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

אנתלפיית קשר

הגדרה: היא האנרגיה שיש להשקיע אנתלפיית הקשר

קשרים קוולנטים במולקולות חומר מולבפירוק של במצב הגזי, לקבלת אטומים בודדים במצב הגזי.

כאשר עוסקים בחומרים במצב הגזי, אין כוחות ביןהמולקולות, והקשרים היחידים הקיימים הם קשרים

קוולנטים. פירוק קשר הוא תהליך אנדותרמי – דורש השקעת

אנרגיה. יצירת קשר הוא תהליך אקסותרמי –מלווה בפליטת

אנרגיה אנרגיה.

Page 30: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

נתונים: אנתלפיות קשר

אנתלפיית הקשר kJ/mol

סוג הקשר

436 H-H

497 O=O

463 O-H

Page 31: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

2H2(g) +O2(g) 2H2O(g) דוגמה:

:שלב שבירת הקשרים במולקולות המגיבים

) O=O ומול קשריH-H מול קשרי 2 (

2H2(g) +O2(g) 4H(g) +2O(g)

ΔH°1= 2·436 + 497 = 1369kJ

:שלב יצירת הקשרים במולקולות התוצרים

בשני מול מולקולות מים)O-H מול קשרי 4 (

4H(g) +2O(g) 2H2O(g)

ΔH°2= 4·463 = -1852kJ

ΔH° = ΔH°1 + ΔH°2 =1369 +(-1852) = - 483KJ

Page 32: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

ייצוג גראפי לחישוב שינוי האנתלפיה בעזרת אנתלפיות קשר

אנתלפיה H

2H2(g)+ O2(g)

2H2O(g)

-1852kJ4H(g)+ O2(g)

+872kJ

4H(g)+ 2O(g)

+497kJ

-483kJΔH° =

Page 33: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

לתגובה:H0דוגמא נוספת לחישוב

H0 = 436 +242 - 2x431 = -184kJ

H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) ΔH0=?

H-H Cl-Cl נשברים

2H-Cl נוצרים

H0 = (H-H) + (Cl-Cl) – 2(H-Cl) = -184kJ

Page 34: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

ייצוג גראפי

H2(g) + Cl2(g)

2H(g) + 2Cl(g)

2HCl(g)

H

436 +242

2(-431)

H = 242+436-2x431

H= 678-862=-184kJ

HH2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) ΔH0=?

Page 35: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

ואנרגיות קשרHגרף כללי -

מגיבים

אטומים בודדים במצב גזים

ריב

ש נ

םרי

שק

םרי

וצ נ

םרי

שק

אנרגיה

H

תוצרים

H = אנ’ קשרים נשברים - אנ’ קשריםנוצרים

H לתגובה הוא ההפרש בין

קשרים נשברים לקשרים נוצרים

תמיד הגבוהיםביותר בגרף

Page 36: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

ייצוג גרפי של פירוק ויצירת קשרים בתגובות כימיות

Page 37: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

לפניך דיאגרמת שינויי אנרגיה הבאה:

?N-Hמהי אנרגית הקשר •76 KJ •315 KJ • 391 KJ • 1173 KJ

לפניך דיאגרמת שינויי אנרגיה הבאה:

?N-Hמהי אנרגית הקשר •76 KJ •315 KJ • 391 KJ • 1173 KJ

Page 38: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

לפניך דיאגרמה של שינויי אנתלפיה

?S-Hמהי אנרגית הקשר 1 .736 kJ2 .368 kJ 3 .300 kJ 4 .150 kJ

שאלה

H2(g) + S(g)

2H(g) + S(g)

H2S(g)

H

300 kJ

436 kJ

Page 39: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

אנתלפיית אטומיזציה

C(s) → C(g)

1\4P4(s) → P(g)

1\8S8(s) → S(g)

1\2O2(g) → O(g)

Mg(s) → Mg(g)

כמות האנרגיה הדרושהכדי להעביר מול אחד

של אטומי יסוד, ממצבו התקני של היסוד, למול אחד של אטומים במצב

250Cגזי, ב

מצב תקני של יסוד הוא המצב בונמצא היסוד בטמפרטורת החדר

.והוא מוצג ע"י נוסחא מתאימה

ירד במיקוד

Page 40: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

חישוב שינוי האנתלפיה של תגובה באופן ניסויי

בעת התרחשות תגובה במערכת, אנרגיהQ נקלטת ע"י הסביבה או נפלטת מהסביבה. אנרגיה זו גורמת לשינוי הטמפרטורה

)∆T של סביבה בעלת מסה ( m , וקיבול אנרגיה סגולי , c להלן . הקשר המתמטי בין שינוי הטמפרטורה ושינוי האנרגיה:

Q= mc∆TC גרם 1– קיבול אנרגיה סגולי, זוהי האנרגיה הדרושה לחימום

.1oCשל חומר ב- :לחומרים שונים קיבול אנרגיה סגולי שונה

C J/gr∙oC החומר

4.18 מים

1.67 שמן

0.46 ברזל

Page 41: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

חישוב שינוי האנתלפיה של תגובה באופן ניסויי

Q= mc∆T הסביבה:

בעת התרחשות תגובה נקלטת Qבמערכת, אנרגיה

ע"י הסביבה או נפלטת מהסביבה. אנרגיה זו גורמת

) T∆לשינוי הטמפרטורה ( , mשל סביבה בעלת מסה

.cוקיבול אנרגיה סגולי ,

H0 = Q\n∆המערכת :

תגובה כימית במערכת מלווה H0∆בשינוי אנתלפיה תיקנית,

המוגדר בתגובות רבות למול מגיב.

כאשר מספר המולים , כמות n אלא 1במגיבים אינו

האנרגיה הנפלטת או נקלטת במהלך התגובה מסומנת

Qב-

סימנים הפוכים

Page 42: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

כאשר מתרחשת תגובה אקסותרמית, האנרגיה הנפלטתע"י המערכת נקלטת ע"י הסביבה וגורמת להעלאת

הטמפרטורה שלה. לעומת זאת, כאשר מתרחשת תגובה אנדותרמית, האנרגיה הנקלטת ע"י המערכת נפלטת

מהסביבה וגורמת להורדת הטמפרטורה של הסביבה.

האנרגיה הנפלטת או נקלטת במהלך תגובה, תלויהבמספר המולים של החומרים המגיבים. ככל שמספר

גדול Qהמולים המגיבים גדול יותר, כך יהיה השינוי ב יותר.

שאלה לדיוןושוב....

האם אריזה גדולה יותר תהיה שקית חימום טובה יותר?

Q= mc∆T הסביבה: סימנים הפוכים H0 = Q\n∆המערכת :

Page 43: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

ΔH0f

יסודות במצב התקני

מול תרכובת

ΔH0f של מים

H2 (g) + 1/2O2(g)

H

H2O(l)

0

Page 44: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

H2 (g) + 1/2O2(g)

H

ΔH0f

H2O(s)

H2O(g)

H2O(l)

יסודות במצב התקני

מול תרכובת

ΔH0f של מים

Page 45: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

H0∆אנתלפיית התהוות תקנית - f

:1 שינוי האנתלפיה במהלך התהוות אנתלפיית התהוות תקנית

במצב תקני. מהיסודות המרכיבים אותו כאשר הם מול חומר

H2(g) + ½O2(g) → H2O(l) ∆H0f =

2C(s) + 3H2(g) + ½ O2(g) → C2H5OH(l) ∆H0f =

אנתלפיית ההתהוות התקנית של יסודות על פי הגדרה זו, נובע, כי

ולכן זו יכולה להוות נקודת ייחוס במצב התקני שווה לאפס,

לתרכובות המורכבות מאותם יסודות.

Page 46: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

:תרגיל

נסח את תגובות ההתהוות התיקניות של H0החומרים הבאים ומצא עבורן את

f

בספר הנתונים.C6H12O6(s) , NaCl(s) , H2O(l) , S8(S)

Page 47: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

H0 - בעזרת נתוני Hחישוב f יישום של חוק

הס

H0 = f תוצרים

f מגיבים

תרגיל: נאמת את הנוסחה במקרה הפרטי: חישוב שינוי

. CH4האנתלפיה בתגובת השריפה של .CH4נסח את תגובת השריפה של 1.נסח את תגובות ההתהוות המתאימות עבור כל אחת 2.

מהתרכובות המעורבות בתהליך השריפה. העזר בחוק הס לחישוב שינוי האנתלפיה בתהליך.3.מצא קשר בין התרגיל שביצעת בעקבות חוק הס וחישוב 4.

f .בעזרת הנוסחה הנ”ל

Page 48: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

H0 בעזרת נתוני Hחישוב גרפי של f

CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(l)

-74.8k.j 0 -393.5k.j -285.9 H0f

0 C(s) , 2H2(g) , 2O2(g)

CH4(g)

CO2(g) + 2H2O(l)

H0 = f תוצרים

f מגיבים

= -393.5 -2x285.9 +74.8 = -890.5kJ

-965.3kJ

-74.8kJ

אנתלפיה 0היסודות בגרף ב-והם שלב המעבר בגרף

+74.8kj

(-393.5 -2x285.9) Kj

Page 49: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

התאמה בין הנוסחה לתרגיל

H0 = f תוצרים

f מגיבים

H0 = -393.5 -2x285.9 -(-74.8) = -890.5kJ

תוצרים מגיבים

Page 50: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

H0∆אנתלפיית שריפה - c

:תגובה כימית, אשר במהלכה מגיב תגובת שריפה

חומר עם חמצן.

:שינוי האנתלפיה בתהליך שריפה אנתלפית שריפה

)c – combustion( .של מול חומר בתנאים תקניים

H2(g) + 1\2O2(g) → H2O(l)

C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(l)העשרה

Page 51: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

תרגול

דפי עבודה: שאלות נוספות לסיכום פרק א' וב' (הקובץ נמצא אצלכם).

+ טבלת 1דפי עבודה: טבלת סיכום 2סיכום

שאלות בספר לאורך פרק ב'

77-78שאלות בספר עמ'

Page 52: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

דוגמא

העזר בהצגה גרפית לחישובH:עבור התגובה

SO2(g) +0.5O2(g) SO3(g) H= X

בעזרת הנתונים:

S8(s) + 8O2(g) 8SO2(g) H= -2373 k.j

S8(s) + 12O2(g) 8SO3(g) H= -3163 k.j

H = H1/8

H= - (3163-2373)/8 H = - 98.75k.j

S8(s) + 12O2(g)

8SO2(g)+ 4O2(g)

8SO3(g)

2373 KJ

3163KJH1

H

-

-

Page 53: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

דוגמא חשב אתHלתהליך

C(s) + O2(g) CO2(g)

השתמש בנתונים של אנתלפיות קשרואנתלפיות אטומיזציה מספר הנתונים.

פתרון

C(s)+ O2(g)

C(g) + 2O(g)

CO2(g)

715+ 497

2x-)803(H = 715+497+ 2x-)803 = -394k.j

Page 54: אנרגיה בקצב הכימיה – פרק ב

שווה 2כמות האנרגיה המשתחררת כשיורד סמ"ק גשם על שטח קמטון חומר נפץ. 58x102לאנרגיה המשתחררת בפיצוץ

עכשיו אולי יותר ברור מדוע קר יותר כאשר לא יורד גשם בחורף? בעלי חיים בעלי דם קר מסתפקים בארוחה אחת פעם בחודש •

אפילו חצי שנה. אנחנו, כמו בעלי חיים אחרים בעלי דם חם חייבים לאכול כל כמה שעות..מדוע?

שווה 2כמות האנרגיה המשתחררת כשיורד סמ"ק גשם על שטח קמטון חומר נפץ. 58x102לאנרגיה המשתחררת בפיצוץ

עכשיו אולי יותר ברור מדוע קר יותר כאשר לא יורד גשם בחורף? בעלי חיים בעלי דם קר מסתפקים בארוחה אחת פעם בחודש •

אפילו חצי שנה. אנחנו, כמו בעלי חיים אחרים בעלי דם חם חייבים לאכול כל כמה שעות..מדוע?