Slide 1

תמליל

1 אנרגיה 2 דרכים לחישוב DH 0 נושאי השיעור חוק הס וחיבור תגובות אנתלפיית היתוך, אידוי והמראה במצגת קישור לסרטון קישור לסרט המראה וגיבוש יוד

2 2 DH משתנה עם השינוי באיזון התגובה DH לתגובה נרשם צמוד לניסוחה. שינוי האנתלפיה בתגובה נמצא ביחס ישר לכמות החומרים המגיבים. מתייחסים אל מקדמי האיזון של תגובה כאל מולים שלמים. לכן, אם משנים את איזון התגובה יש לשנות את DH שלה בהתאם. לדוגמה: כאשר מקדמי האיזון בתגובה מוכפלים פי- 2, גם DH יוכפל פי - 2. NaOH (s) Na + (aq) + OH - (aq) DH = k.j 2NaOH (s) 2Na + (aq) + 2OH - (aq) DH = k.j כאשר הופכים את ניסוח התגובה הופכים גם את סימנו של DH )תגובה אקסותרמית הופכת לאנדותרמית ולהפך( 2Na + (aq) + 2OH - (aq) 2NaOH (s) DH = 86.2 k.j

3 k.j שאלה 1 במהלך ההמסה של 1 מול (s) NaOH במים נפלטת לסביבה אנרגיה בשיעור של א. מהו DH של התגובה? ב. כמה אנרגיה תשתחרר לסביבה אם ימיסו 0.01 מול?NaOH

4 4 תשובה לשאלה 1. במהלך ההמסה של 1 מול (s) NaOH במים נפלטת לסביבה אנרגיה בשיעור של 43.1k.j א. מהו DH של התגובה? ב. כמה אנרגיה תשתחרר לסביבה אם ימיסו 0.01 מול?NaOH תשובה: א. DH = K.J ב. האנרגיה המשתחררת נמצאת ביחס ישר לכמות החומר, לסביבה היא:.43.1 x 0.01 = K.J לכן כמות האנרגיה שתשתחרר

5 5 חוק הס ואנתלפיה תקנית - שינוי אנתלפיה תקני, ΔH 0 הוא שינוי האנתלפיה בתגובה המתבצעת בתנאי תקן. תנאי תקן: גזים בלחץ של 1 אטמוספרה, תמיסות בריכוז 1 מולר, ובטמפרטורת החדר )25 0 C( K חוק הס: האנתלפיה H היא גודל התלוי במצב, כלומר גודל התלוי בחומרים הנתונים. לכן, הפרש האנתלפיה בין התוצרים למגיבים הוא גודל קבוע, ואין חשיבות לדרך שבה הפכו המגיבים לתוצרים. בניסוח אחר: חוק הס - ההפרש באנתלפיית התגובה הוא קבוע ואינו תלוי בשלבים שבהם מתבצעת התגובה

6 6 דוגמה לשימוש בחוק הס חיבור תגובות חוק הס מאפשר לחשב את לתגובה בעזרת נתוני DH 0 של תגובות אחרות שסכומן הוא DH 0 התגובה הנדרשת. דוגמה: ΔH לתגובה: מעוניינים לחשב את A C :DH 0 התגובה מתבצעת בשני שלבים, שלהם נתון 1. A B ΔH 1 2. B C ΔH 2 התגובה הכוללת: היא סכום שתי התגובות. מחברים מגיבים עם מגיבים, תוצרים עם תוצרים. לכן גם, ΔH לתגובה הוא סכום ערכי ΔH של שתי התגובות. A + B B + C DH 0 A C ΔH = ΔH 1 + ΔH 2 DH 0 אם אפשר לחבר, לחסר או להכפיל ניסוחים של תגובות נתונות ולקבל את התגובה המבוקשת, אפשר גם לבצע את אותן הפעולות על ה- DH 0 של התגובות ולקבל את ה- של התגובה המבוקשת.

7 7 שאלה 2 חשבו את ערכו של ΔH לתגובה: 1/2N 2(g) +O 2(g) NO 2(g) ΔH =? בעזרת התגובות הבאות: 1/2N 2(g) +1/2O 2(g) NO (g) ΔH 1 = 90.4 KJ NO (g) + 1/2O 2(g) NO 2(g) ΔH 2 = KJ

8 8 תשובה לשאלה 2 חשבו את ערכו של ΔH לתגובה: 1/2N 2(g) +O 2(g) NO 2(g) ΔH =? בעזרת התגובות הבאות: 1/2N 2(g) +1/2O 2(g) NO (g) ΔH 1 = 90.4 KJ NO (g) + 1/2O 2(g) NO 2(g) ΔH 2 = KJ תשובה: התגובה המבוקשת היא סכום שתי התגובות )מחברים מגיבים עם מגיבים, תוצרים עם תוצרים, ומוחקים את החומרים הזהים משני צ די התגובה(. לכן מחברים גם את DH 0 שלהם. לכן: ΔH = ΔH 1 + ΔH 2 = (-57.2) = 33.2 KJ

9 9 שאלה 3 חשבו DH עבור התגובה: SO 2(g) +0.5O 2(g) --> SO 3(g) בעזרת הנתונים : 1) S 8(s) + 8O 2(g) --> 8SO 2(g) DH= k.j 2) S 8(s) + 12O 2(g) --> 8SO 3(g) DH= k.j רמז: יש להפוך, להכפיל או לחלק אחדות מן התגובות כך שסכומן ייתן את התגובה הרצויה.

10 10 תשובה לשאלה 3 חשבו DH 0 עבור התגובה: SO 2(g) +0.5O 2(g) --> SO 3(g) בעזרת הנתונים : 1) S 8(s) + 8O 2(g) --> 8SO 2(g) DH 10 = k.j 2) S 8(s) + 12O 2(g) --> 8SO 3(g) DH 20 = k.j תשובה: יש להפוך את תגובה 1, לחלק את שתי התגובות ב- 8 ולחברן כדי לקבל את התגובה הרצויה. לכן, אותן הפעולות יש לבצע ל- DH 0 של התגובות. 1) SO 2(g) 1/8S 8(s) + O 2(g) -1/8DH 10 = / 8 k.j 2) 1/8S 8(s) + 1.5O 2(g) SO 3(g) 1/8DH 20 = / 8 k.j 3)SO 2(g) +0.5O 2(g) --> SO 3(g) DH = ) )/8 = K.J

11 11 שאלה 4 חשבו את DH 0 לתגובה הבאה: C 2 H 4(g) + H 2 (g) C 2 H 6(g) בעזרת התגובות הבאות: C 2 H 4(g) + 3O 2(g) 2CO 2(g) + 2H 2 O (g) H 2(g) + 0.5O 2(g) H 2 O (g) C 2 H 6(g) + 3.5O 2(g) 2CO 2(g) + 3H 2 O (g) DH 0 = k.j DH 0 = k.j DH 0 = k.j

12 12 C 2 H 4(g) + 3O 2(g) 2CO 2(g) + 2H 2 O (g) H 2(g) + 0.5O 2(g) H 2 O (g) C 2 H 6(g) + O 2(g) 2CO 2(g) + 3H 2 O (g) תשובה לשאלה 4 חשבו את DH 0 לתגובה הבאה: C 2 H 4(g) + H 2 (g) C 2 H 6(g) בעזרת התגובות הבאות: DH 0 = k.j DH 0 = k.j DH 0 = k.j תשובה: יש להפוך את התגובה השלישית ואז לחבר אותה לשתיים האחרות. כנ"ל ל- DH 0 ולכן, DH 0 = = k.j

13 13 אנתלפיית היתוך, אידוי והמראה שינויי האנתלפיה במהלך שינויים במצב הצבירה של החומרים. אנתלפיית ההיתוך ΔH m היא שינוי האנתלפייה בהפיכת מול של חומר מוצק למול של חומר נוזל. לדוגמה: H 2 O (s) H 2 O (l) ΔH m = 6.01 KJ melting מסמל היתוך, m אנתלפיית האידוי ΔH b גז. היא שינוי האנתלפייה בהפיכת מול של חומר נוזל למול של חומר H 2 O (l) H 2 O (g) לדוגמה: ΔH b = 40.7 KJ boiling מסמל רתיחה, b אנתלפיית המראה, סובלימציה היא שינוי האנתלפייה בהפיכת מול של חומר מוצק למול חומר גז. לדוגמה: המראה של יוד. קישור לסרט המראה וגיבוש יוד I 2(s) I 2(g) DH o = DH o m + DH o b

14 14 ΔH m = 6.01 KJ ( שאלה 5 שימו לב להבדל בין אנתלפיית ההיתוך לאנתלפיית האידוי של מים.) ΔH b = 40.7KJ א. הסבירו הבדל זה. ב. האם לדעתכם התופעה תחזור גם בחומרים אחרים? נמקו.

15 15 ΔH m = 6.01 KJ ( תשובה לשאלה 5 שימו לב להבדל בין אנתלפיית ההיתוך לאנתלפיית האידוי של מים.) ΔH b = 40.7KJ א. הסבירו הבדל זה. ב. האם לדעתכם התופעה תחזור גם בחומרים אחרים? נמקו. תשובה: א. האנתלפיה של המעבר ממוצק לנוזל קטנה מן האנתלפיה של המעבר מנוזל לגז היות שפחות קשרים בין-מולקולריים מתפרקים במעבר ממוצק לנוזל. ב. תופעה זו קיימת ברוב החומרים האחרים מאותה הסיבה.

16 16 H 2(g) + 0.5O 2(g) H 2 O (g) 40.7 k.j נתונה התגובה: DH 0 = k.j אנתלפיית האידוי של מול מים היא- א. מה יהיה DH 0 לתגובה: שאלה 6 H 2(g) + 0.5O 2(g) H 2 O (l) ב. ציירו גרף אנרגיה המתאים לשתי התגובות יחד.

17 17 H 2(g) + 0.5O 2(g) H 2 O (g) 40.7 k.j תשובה לשאלה 6 נתונה התגובה: DH 0 = k.j אנתלפיית האידוי של מול מים היא- א. מה יהיה DH 0 לתגובה: H 2(g) + 0.5O 2(g) H 2 O (l) ציירו גרף אנרגיה המתאים לשתי התגובות יחד. תשובה: א. היווצרות המים במצב נוזל בתגובה משחררת אנרגיה נוספת בשיעור אנתלפיית האידוי לכן, שינוי האנתלפיה לתגובה השנייה יהיה: DH 0 = = k.j ב. H H 2(g) + 0.5O 2(g) ב H 2 O (g) H 2 O (l)

18 18 סיכום שינוי האנתלפייה בתגובה נמצא ביחס ישר לכמות החומרים המגיבים. לפי חוק הס, ההפרש באנתלפיית התגובה הוא קבוע ואינו תלוי בשלבים שבהם מתבצעת התגובה. חוק הס מאפשר חישוב תאורטי של DH התגובה המבוקשת. בתגובות בעזרת חיבור תגובות שסכומן הוא מושגים חשובים: שינוי אנתלפיה תקני, חוק הס, אנתלפיית היתוך, המראה אנתלפיית אידוי, אנתלפיית