بسم الله الرحمن الرحيم اذا الله راد اليوم بنكمل في
موضوع ال thermochemistry اللى كنا بدأنا فيه الحصة
الماضية و احنا وصلنا الحصة الماضية لحاجات كتير
مهمة من اهمها يمكن انه ال first law of
thermodynamics كان بيقول انهEnergy can neither be
created nor destroyed بمعنى آخر كونزيرفاشن of
energy كونزيرفاشن of energy هذا قانون ايضا اتطلعنا
وقلنا يبقى ال delta E التي تتغير في ال energy
الداخلي كانت بتساوي Q زائد W ال
Q التي هي ال heat transferred و ال W هو ال work
doneسواء كان heat transferred to the system أو
from the system أو work done by the system أو on
the system وشوفنا الحصة الماضية أيضا
وشوفنا أيضًا أن الـ delta Eوالـ E هي عبارة عن
State Function State Function بمعنى انه لا تعتمد
على المسار تعتمد على الحال الحالية لل system اللي
عندك تعتمد على الحال الحالية لل system ما تعتمد
على المسار طيب عندنا يعني نتكلم شوية عن ال ال
delta E و نتكلم شوية كمان عن ال Q و ال W احنا
ذكرنا ان ال E هي عبارة عن State Functionلكن الـ Q
و الـ W ما هماش State Functions و هنثبت هذا الكلام
الـ Q و الـ W ما هماش State Functions بمعنى أخر
الـ
Delta A هي عبارة عن E final minus E initial الـ
Delta A هي عبارة عن State Function كيف و الله أنا
وصلت لل E final و كيف وصلت لل E initial مش مهم
كتير .. مش مهمالمهم أن الـ ΔE دائما ثابتة الـ ΔE
دائما constant بالنسبة لحالتين معينتين بينما ال
amount of heat وال amount of work اللي هم بيكملوا
المعادلة كل واحدة فيهم ماهياش set function بمعنى
أخر بتعتمد على المثال بتعتمد على المثال لو حبينا
أن نطلع على مثلًا مثال بسيط كتيرلو حابه نتطلع على
بطارية حالتها الأساسية أنه بطارية مشحونة بطارية
مشحونة هي حالة الأساسية طيب إيجينا بدنا نفرغ
الشحنة هذه إذا مشحونة بمعنى أنه بطارية كاملة
مشحونة فاله كتير إلها EI إلها internal energy
معينة لأن هي بطارية مشحونة internal energy معينة
طيب جينا بدنا نفرغ الشحنة اللي فيها قولنا والله
ممكن نجيب مقاومة وصلنا
المقاومة فالبطارية طبعا يعني ايش بدى يجرى بحصل
discharge سريع المقاومة بتسخن اعملت اي work انا
هنا مافيش عندى اي mechanical work مافي عندى يعني
ماأثرنا بفرص على object خلانا يمشي distanceماعملت
أي ورد فمعذرة كلها فى عندي فقط تلتة E بتساوي ال Q
زائد W و W صفر ماعملتش أي ورد لكن ال Q أه والله ال
Silicon أشمله سخن فأه فى عندى heat transfer حلو
كثير طب لو أجيه له نفس البطارية المشهونة حالتها
الأولى هي هي أجيت شبكها في أي motor هوايا أي شيء
فبنلاحظ أنه ال motor بيدورأثناء دورازي .. مادام
بيدور إذا بيعمل شغل يبقى فيه W و أيضا في شوية
حرارة تعرفوا لما نشغل اي ماتور نسخن شوية في شوية
حرارة يعني هان في عندي درتة A بتساوي Q زائر W ففي
عندي هاي ال final state للبطارية أنه هي ماهياش
مشحونة discharged ال initial state اه charged
battery فانا و انا أروح من ال charge battery لأ ال
discharged من مشحون لغير مشحونعن طريق بس حرارة
لأنه الحالة الأولى ماعملتش أي شغل أو الحالة
التانية اه معظم .. معظم الطاقة راحت للشغل و فيه
عندنا شوية حرارة فالـ delta E في الحالتين واحدة
إذا بما أن الـ delta E هن بتساوي Q زائد W هن
بتساوي بسالـ Q .. إذا الـ Q و الـ W يعني .. يعني
هذه مش لحد دوال حالة هذه تعتبر علالي مسار بالظبط
كمان لو إجيت أنا استخدمت نفس البطارية هذه و
حاطيتها في flashlight flashlight والله أه ضويته
والله بسخن شوية في إيدي لكن أغلب طاقة تبعته اتحولت
لإيه؟ لإنارة .. لإنارة لكن لو أخدت .. أه أغلب جهة
اتحولت ل ..إنارة زائد حرارة طيب لو أنا أخدت نفس
البطارية و حطيتها في سيارة صغيرة لعبة إيش بتعمل ..
إيش بتعمل .. بتمشي أتقطع في عندي .. في عندي عملة
شغل و كمان حرارة بسيطة كتير خلنا نقول فمعنى الكلام
أكيد ال Q و ال W ما هماش state functions لكن خدوا
بالكممعنى الكلام ايه؟ معنى الكلام انه .. طب .. كل
واحدة فيهم مش ال state function لكن مجموعهم ال
state function بمعنى اخر انه لو انا حبيت اني ادور
على طريقة لتفريغ البطارية مثلا يعني و بدلت شغل
معين لازمالباقية back الـ delta a تكون على هيئة q
إذا كان ال q غلط ال w بده يزيد إذا كان ال w غلط ال
q بدها تزيد لكن مجموعه دائما هو عبارة عن ال delta
a هذه حلاوة ال state function الآن بدنا نعرف دالة
حالة أكثر استخداما
من الـ Delta E ال Delta E صعب لأن ال Delta E
بتعتمد على ال attractions و ال repulsions و بتعتمد
على الشغل و بتعتمد على ال nuclei و أشعر أكتر
بالإلكترون و هذا كله صعب جدا و أنا أتعامل معاه
بعرفوش صعب أن أقدره يعني تقدير دقيق علشان هيك
بندور على طريقة أفضل للتعبير عن الطاقةطريقة أفضل
للتعبير عن الطاقة فبنقول بدنا نتحدث عن دالة
بنقولها الانثالبي الانثالبي بتتحدث بتتحدث بشكل
أساسي عن ال heat ال heat transfer ال heat content
فبتتحدث عن ال heat content و بنتعامل معهاللـ
systems اللي غالبا بتعمل PV work يعني لل systems
اللي بحصلها expansion أو اللي بحصلها reduction in
volume reduction in volume او increase in volume
فيعني غالبا بنقول احناإن أي غاز موجود في وعاء ففيه
خصائص معينة بتميز هذا ال system الغاز الموجود في
وعاء هو ال system ففيه خصائص معينة بتميز هذا ال
system من أهم الخصائص هذه حجم الغاز اللي هو حجم
الوعاء اللي موجود فيه و أيضا ضغط الغاز الضغط داخل
الوعاء هذه الشغلات بتميزه احنا ممكن الآن نحاول
نعمل combination
مابين الـ delta E و ال P و ال V لأن الغاز له delta
E و فيه له P و فيه له V ال P و ال V ال pressure و
ال volume ال P و ال V ال state functions و ال
Delta E state function و ال E state function قال
خليني نعمل دالة جديدة اسمها ال enthalpy اسمها ال
enthalpy ال enthalpy جاية من اللي جريج Enthalpy
anthalpine يعني to warm يبقى في عندنا دانلة جديدة
احنا بنعتبرها more usefulthan delta E لأنه زي ما
هنشوف بعد شوية لها علاقة بس بال heat transfer وهذا
شيء انا بقدر ان اجيسه بسهولة بقدر اتحكم يعني اتحكم
القياس بسهولة عندي أدوات لقياس ال heat transfer
بسهولة لكن ال delta E لأ مش سهل فبقول طيب ايش هي
ال enthalpy ايش هي الدالة الجديدة دالة الحالة
الجديدة قال بدي اعرفها تعريف من عنديجال الـ H
بتساوي E زائد PV طبعا هذا التعريف لمين؟ لـ system
فقط بيعمل PV work يا إما ضغط ب .. مثلا ال constant
pressure و لا ال constant volume الضغط بيزيد ال
volume بيزيد الضغط بيجل ال volume بيجل مثلا يعني
ففي عندي بس PV work بمعنى آخر أنه في عندي system
بعطيني غاز فإيه بيخليالـ system يحصل له expansion
او بيستهلك غاز فبيخلي ال system يحصل له reduction
in volume فخلينا نتكلم احنا عن مثلا حاجة زي ال
zinc بتفاعل مع ال HCl احنا عارفين ان ال zinc فوق
ال H2 في ال activity series فأكيد بتفاعل معالـ
Acids فاتفعل معاه الـ HCl فزي ما احنا شايفين الـ
Zinc Solid مع اتنين H Plus هدف انتقال ايونيكي
اكويشن بيعطينا Zinc 2 Plus زي الـ H2 Gas او بمعنى
اخر لو انا كان في عندي طريقة لحساب ال increase in
volume يعني مثلا لو طلعنا هذه الـ HCl وانا حاطط
الـ Zinc في .. شايفين الشكل الزجاجة اللي حاطوا
فيهاهذه مجرد ما اني عملها هيك اقلبها شوية بطلع هذا
فوق ينزل جالس اطلع فوق ينزل فاتفاعل لاحظوا كان هان
عندي هذا piston مسكر الواعي فال piston هذا طبعا
هان مش عندي لسه غاز طبت الجو خلاص بسهول لكن الآن
بمجرد يعني سعود ال H2 او تكوين ال H2 بيعمل ضغط على
ال piston خلونا افترضنا ان ال piston اصلا مالوش
وزملأ افترض ان الفرصة مش وزنة مع ذلك لان بيضلوا
يصعد لغاية ما ال pressure يساوي ال atmospheric
pressure ماعلينا المهم ان عندنا الضغط زاد انا بقول
هذا النوع من الدراسة فقط الشبض الوحيد اللي عندى
mechanical work PV work mechanical work يعني في
عندى زيادة في الحجم نقوله expansionExpansion زيادة
في الحجم بيقول هذا Expansion الـ delta V موجبة
Expansion لو كان عكس هذا الكلام لو كان under
reduction فالـ delta V بدها تكون سالبة لأن ال V ك
state function هي عبارة عن V final minus V initial
فإذا كان ال V final أكبر زاد فالـ delta V موجبة
لكن إذا كان ال V final أقل فالـ delta V طبعا بدها
تكون سالبة ال work بما أنه ال mechanical work هو
عبارة عنلو قلنا هنا ال work would be minus T delta
V ال minus بعد شوية هنشوفها لإيش ال delta V هي
عبارة عن ال V final minus ال V initial هذا خلاني
أقول ال constant pressure ال constant pressure
يعني إذا كان الضغط ثابت و أغلب شغلنا إحنا في
المقتبر يعني الضغط بيكون أنه ثابت لأننا بشتغل في
الهواء الجو يعني فالضغط في أغلب الأحيان بيكون ثابت
فال delta V would be equal to V final minus V
initial
موجبة لكن ال work بدى يكون سالب ليش ال work بدى
يكون سالب P delta P؟ طبعا ال P delta P هي ال work
لكن ليش بدى تكون سالب؟ جال لأنه لما الغاز يحصل له
expansion كويس الغاز بيعمل شغل على surroundings
يعني الغاز هو اللى بيعمل شغل هو اللى بيتمدد
فبالتالي لما ال .. ال .. الشغل هنا عامل على ال
surrounding يعني ال system هو اللي يعمل شغل مانعته
هذا ال W أيش بتكون سالبة زي ما شوفنا في ال sign
conventions وقت أش ال W بتكون موجبة لما ال
surroundings هي اللي تعمل شغل على الغاز لما ال
heat هي اللي transferred لل system بتكون ال Q
موجبة لكن وقت أش بتكون سالبة إذا كان هو اللي بده
يفضل جهان هو اللي بده الشغللأن هذا expansion work
في حالة
ما يكون عنده contractionأو يعني reduction in
volume طبعا ال delta V بتكون سالبة وبالتالي الشغل
بتكون سالب في سالب بتكون موجب معناه الكلام ال
surroundings هي اللي بتعمل الشغل على ال system طيب
خلونا نعمل شغل بسيط كتير تعالوا نقول ناخد ال
derivative ال delta H بساوي ال delta E زائد ال PV
وكمان مرة أنا بشتغل .. خليني أقولها بعد شويةالـ
delta H بتساوي delta E زائد P delta V زائد V delta
P طب انا لو اشتغلت at constant pressure الـ delta
P ايش بتكون؟ صفر لأن P final بتتساوي P initial لذا
ال V delta P كده ايش بتتساوي؟ صفر ات constant
pressure الـ delta H ايش بتساوي؟دلتا E زائد P دلتا
V هذا من أين جاء؟ جاء من تعريفي للعلاقة بداية أن
الـ H بتساوي E زائد PV هذي أنا عرفت الـ H زي أيه
الـ H بتساوي الـ E زائد الـ PV فلما أتيت في ال
derivative بلاحظ أن ال constant pressure ال V دلتا
V هدف صفر معناته دلتا H استوى الدلتا E زائد P دلتا
V هذي قيمة جدا زي ما هنشوفبعدي شوية طيب انا عندى
ال delta a ايش بتساوي قال ال delta a بتساوي q زي
ال w طيب انا لو قلت يعني ان في عندى expansion
للجاز او expansionللـ system اللي عندي يعني ال
system هو اللي بيعمل شغل على ال surroundings ف ال
W بتكون بالسالب minus P delta V ال آية اللي أنا
عندي دلتة ايه؟ دلتة ايه زائد P دلتة V at constant
pressure QP زائد W هذه .. انا بت .. انا .. خدوا
بالكم .. خدوا بالكمالـ ΔH بقى تساوي الـ constant
pressure الـ Q طبعا الـ Q بس عشان بقول اللي ال
constant pressure سميها QP زائد W الـ P Δ V
شوفناها قبل شوية الـ P Δ V عبارة عن minus W إذا هي
الـ W بعد W الدلتة H ساوية QP بمعنى أخر إن الدلتة
H دالة الحالة هي عبارة عن الـ heat content يعني أو
الـ heatخلّيني أقول الـ transfer الـ heat اللي
موجود في الـ system at constant pressure at
constant pressure و طبعا يبقى ال changing in طلبي
لما أقول ال delta H و هل ده اللي اتحالى و بتعبر عن
ال heat content الكويس أو ال heat transferبتساوي
ال QP طب انا بقدر اجيس ال Q at constant pressure
انا بقدر اجيس ال heat transfer at constant هفرجيكم
بعد شوية كيف بقدر اجيسها اذا بسهولة بقدر اعين ال
delta H علشان هيك لان ال delta H ساوي ال QP بقول
ان ال enthalpy is a more useful function for most
reactions than its internal energyالـ QP يمكن
تعيينها experimentally بسهولة وبدقة عالية جدا كمان
عشان هيك بنقول ان الـ enthalpy is a more useful
function for most reactions than its internal
energy
خلّيني أخد الموضوع بشكل آخر و هذا كمان زيادة يعني
مش ضروري كتير بس نتطلع عليه بشكل نفسي بحصل نتيجة
بقول since work is being done by this system on
this rounding زي ما بيقبلوا بيستخدموا minus P
Delta V لأن ال system هو اللي بيعمل شغل تمام؟ مدام
هو اللي بيعمل شغل إذا الإشارة بال minusطيب using
the first law of thermodynamics ΔE بتساوي Q-P ΔV
تعالوا نفترض حاجة لأنه برضه مهم هذه و هتيجينا في
المستقبل تعالوا نفترض إن ال constant volume إيش
بيجرى ال constant volume لو أنا بشتغل ال constant
volume ال ΔV بتساوي صفر إذا ال ΔE إيش بتساوي QV
معنى الكلام ال ΔE بتساوي إيهبتساوي ال heat
transfer at constant volume يبقى و ال delta H
شوفناها قبل شوية ايش بتساوي ال heat transfer at
constant pressure طيب بدنا نحاول نوصل احنا لهذا
الكلام ف ال delta H نتذكر ان هو عبارة عن ال QV او
ال heat transfer at constant volume فبتعالوا نيجي
نعوض نقول delta H بساوي QP minus P delta V هذا وقت
ايش at under constant pressureخلاص نفتح عهدي فيه
مادة ال Q إيش بتصير ال QP ال constant pressure
فعندي ال delta E بتساوي ال Q زائد W ال W هو minus
P delta V لما بنعمل ال expansion work طب ليه Q
عشانها constant pressure إيش بحطها ال QP يبقى ال
QP بتساوي ال delta E زائد P delta V ال QP بتساوي
ال delta E زائد لكن ال delta H بتساوي ال delta E
زائد P delta V
صار عندنا كلام بسيط جدا جدا الـ delta A هي عبارة
عن QV يعني أو اللي هي transfer at constant volume
و delta H هي عبارة عن QP اللي هي transfer at
constant pressure الصين
للـ delta H الصين للـ delta H
زي ما قلنا الـ Sine convention لـ Q و P و Delta E
بحاول نطلع على Sine لـ Delta H بقول when Delta H
is positive يعني when الـ Q is positive طب هي الـ
Q ماتتش بتكون positive الـ
Q ماتتش بتكون positive اه لما الـ system gained
heat from the surroundingsالـ Q شوفنا هذا الكلام
نفسه الماضي بدّاش ننساه what if الـ Q بتكون
positive لما ال system gained heat from the
surroundings which means that the process is
endothermic لأنه .. لأنه ال system هو اللي بياخد
حرارة ما أصل الحرارة فإيش بنقول قال والله عندي ال
process endothermic طب بما أنه ال Q positive و ال
Q بتساوي ال delta HWhen ΔH بتكون positive إذا كان
ال process إيه؟ Endothermic أو إذا كان ال process
إيه؟ Endothermic إذا كان ال process إيه؟
Endothermic أو إذا كان ال process إيه؟ Endothermic
أو إذا كان ال process إيه؟ Endothermic أو إذا كان
ال process إيه؟ Endothermic أو إذا كان ال process
إيه؟ Endothermic أو إذا كان ال process إيه؟
Endothermic أو إذا كان ال process إيه؟ Endothermic
أو إذا كان ال process إيه؟ Endothermic أو إذا كان
ال process إيه؟ Endothermic أو إذا كان ال process
إيه؟ Endothermic أو إذا كان ال process إيه؟
Endothermic أو إذا كان ال process إيه؟ Endothermic
أو إذا كان ال process إيه؟ Endothermic أو إذا كان
ال process إيه؟ Endothermic أو إذا كان ال process
إيه؟ End
حلو جدا الـ system has released heat to the
surroundings which means the process is exothermic
إذا الـ delta H لم تكن نيجاتيف ال process عنده
إكسو ثرميك يبقى endothermic ال delta H positive
إكسو ثرميك ال delta H نيجاتيف طبعا
احنا عارفين ان ال delta H هي ده اللي اتحلت طب لكن
هي بتساوي QP طب و احنا قلنا انهو احنا قلنا ان ال
QP ماهياش دلت حالة شفناها لأنها لها علاقة بال W
فبنقول هنا يبجى كيف دلت حالة بتساوي ال QP مش دلت
حالة يبجى هيك بدنا نقول ان ال QP تحت الشروط هذه
بتكون دلت حالةليه؟ لأن الـ Q ها .. يعني ممكن نحس
أنه في .. في تناقض لكن مافيش تناقض لأنه احنا عرفنا
الـ Q at constant pressure يعني حددنا ظروفها
بالظبط مش أي Q .. at constant .. لو ماقلناش at
constant pressure كان ممكن يكون في عند شغل .. ممكن
يكون في عند أي خاجة إضافية لكن احنا حددنا ظروف الـ
Q فبدناش يعني نحس أنه والله ..يعني ان في عندى
تناقض لأ فش تناقض لأنه ال Q معمولة at constant
pressure وفش عندى إلا غير ايه فش عندى إلا غير PV
work is involved أنا بشغل at constant pressure و
بس PV work is involved يعني النوع الشغل الوحيد
اللي عندى هو عمارة عن PV workPV Work فعندها طبعا
ال QP بتساوي ال Delta H ال convention عنها إذا
كانت بيكبر المخزون أو بيكبر الرصيد كويس هذا
endothermic لأن الحرارة تيجي من ال surroundings
لسيستم ال Delta H positive عكس هذا كلام اللي هو
فعلا دي heat lossطبعا ال hate content بده يجيل
معناه الكلام لأن ال system اللي بيعطي حرارة لل
surroundings يبقى delta H نيجاتيف و ال process
بتكون exothermic ناخد بعض الأمثلة عشان نعرف أن
الموضوع اللي بيحكي عنه كتير بسيط لأن الأمثلة بتبين
التطبيق يعني لإيش هذا الكلام إيش مفهومه و تطبيقه
فبيقول indicate the signof the enthalpy change ΔH
in these processes carried out under atmospheric
pressure يعني constant pressure under إي هذا هو
الشرطة يعني and indicate whether each process is
endothermic or exothermic يبقى بجانبنا نشوف ال ΔH
صينة ونقول هل ال process is exothermic ولا
endothermic ناخد إيه نقول an ice cube melts في
عندي iceبيعطي حرارة ولا بياخد حرارة بياخد حرارة من
ال surroundings إذا ال delta H positive و ال
process endothermic ال delta H positive و ال
process endothermic ليه؟ لأن هو بياخد حرارة لما
بياخد حرارة ال heat content بيكبر و ليه بياخد
حرارة من ال surroundings ال surroundings بتعطي
حرارة و هو بيكتسب حرارة ال heat gain ل Q موجبة إذا
ال delta H موجبة إذا هذي process endothermicطب
بيقول لي واحد جرام of بيوتين is combusted in
sufficient oxygen to give complete combustion to
CO2 وH2O لما واحد جرام من البيوتين يحصله احتراق
ايش بيعطيني طاقة الطاقة وين بتروح على ال
surroundings معناه كده هو بيفقد بيفقدheat
لـsurroundings معناه كلام هذا اكسو ثرميك و هذا
موضوع طبيعي لإنه حرارة اكسو ثرميك ال process و ال
delta H نيجاتيف لإن هو فقط ال delta H نيجاتيف لإن
ال Q هتكون برضه نيجاتيف عكس هذا الكلام لو جالي
molten gold poured into a mold يعني جالب molten
gold يعني دهب دهب سائلحطناه في مولد في جالب
solidifies
at .. لما حطناه في الجالب ايش بحصل له؟ بيصير صلب
at atmospheric pressure حلو كتير with the goal
defined as the system in the solidification and
exothermic or endothermic process عندى دهب حرارته
قوله مثلا الفين درجة حطناه في جالب فبدأ ايش يحصل
له؟بدأ يجمد، يصير صلب، هيك هو اللي يفقد الحرارة و
اللي بكتسب حرارة عشان يصير صلب
يبقى تلتة H نيجاتيف تلتة H نيجاتيف تلتة
H نيجاتيف تلتة H نيجاتيف تلتة H نيجاتيف تلتة H
نيجاتيف تلتة H نيجاتيف تلتة H نيجاتيف تلتة H
نيجاتيف تلتة H نيجاتيف تلتة H نيجاتيف
نتطلع على هل بالفعل الـ delta E و الـ delta H يعني
في إجراب من بعض في القيمة و لا بعاد عن بعض في
القيمة عشان أنا بدي أحاول أن أستخدم الـ delta H
بدل الـ delta E لأنه أنا عارف أن الـ delta E صعب
حسابها بينما الـ delta H عشان هذا الـQ سهل جدا
ليحسب الـQ فتعالوا نشوف أيش الفرق بينهم أيش الفرق
بين الـ delta H و الـ delta Eأنا بقول والله الـ ΔH
بيساوي الـ ΔE زائد الـ P ΔV الفرق بينهم هو عبارة
عن ال amount of PV work when the process occurs at
constant pressure لأن لو كانت غير هيك، مايكونش هذا
P ΔV، هو at constant pressure، هي تعريفنا فالـ ΔH
بيساوي الـ ΔE زائد الـ PV workat constant pressure
الـ PV work طب هل ال PV work هذا حرزان؟ هل هو
كثير؟ تعالوا نشوف معظم التفاعلات تبعتنا مثلا بفعل
أسد مع بيز برسب ال silver اللي موجود في ال silver
nitrate اللي هي ال silver chloride مافيش أي غزان
معظم التفاعلات تبعتنا يا بنات معظم التفاعلات أصلا
يعني ال delta V تبعها صفر معظمهامعظمها عشان هي ال
delta H غالبا بتساوي ال delta E وإذا كان في عندي
أصلا كمان PV work فكميته بتكون قليلة جدا يعني هذه
كمية ال PV work كمية عادة لو كانت موجودة كمية
يشملها قليلة جدا علشان هي ال delta H تقريبا بتساوي
ال delta E او الفرق بين ال delta H و ال delta E is
very smallالـ Delta H والـ Delta E الفرق بينهم
صغير لدرجة انه ممكن استخدم الـ Delta H كمجرح
للتغيير النار بدل الـ Delta E وانا مرتاح بشكل مرضى
وحنحاول ناخد أمثلة مش هنفرجيكم قيم لكن هنحاول ناخد
أمثلة بعد شوية هنشوف أمثلة تثبت لنا انهيعني الـ ΔH
و الـ ΔE في الحقيقة الفرق بينهم بسيط أنا قلت سببين
قلت أول سبب أن معظم التفاعلات مافيها غازات و لما
التفاعل مايكونش فيه غازات معناته هو التفاعل هو الـ
system تبعي إذا الـ ΔH للتفاعل هذا بدها تكون
بتساوي الـ ΔE تقريبا ليه؟ جال لأن الـ ΔV بتساوي
صفرإذا مبرر إلي أني أقول والله الـ ΔH و الـ ΔE و
أستخدم واحدة بدلتانية و ببقى إنه ΔE صعب إنه يعني
صعب إنه أحسبها فالـ Q اللي هي الـ ΔH سهل إني
أحسبها فأه ممكن إني والله أستخدم ΔH بدل الـ ΔE أو
أستخدم الـ ΔH كدالة على الطاقة دالة على ال energy
اللي موجود في ال reactionنتطلع وهي الـ delta H ده
اللي اتحالى إذا إيش بتساوي قال الـ H final minus
الـ H initial ال heat content النهائي minus ال
heat content الأولي للsystem فإذا
كان في عندي chemical reaction معناته delta H ساوي
H لل products ال heat contents لل products minus
ال H لل reactants اللي هي ال heat contents لل ..
لأن ال .. ال .. ال final هي ال products و ال
initial هي ال reactants
الـ Enthalpy change المصاحب لأي reaction بنسمي
Heat of reaction أو Enthalpy of reaction سيئة الـ
Delta H أو الـ Enthalpy change المصاحب لأي تفاعل
بنقوله Delta H لل reaction أو بنقوله Heat of
reaction لأن برضه Q لل reaction هي Delta H هي Qفـ
Q للـ reaction أو Delta H للـ reaction reaction
يعني اتعبرنا على كتابتها RXN اختصار reaction RXN
كاختصار على
سبيل المثال بنقول احنا اذا كان بدنا نعطي قيمة
Delta H لل reaction أو الـ Q لل reaction لازم نحدد
ماذا هو التفاعل
بالظبط؟ المتفاعلات والنواتج؟ ماذا هي المتفاعلات
وماذا هي النواتج؟ هذه حاجة وعدد مولاتهم طبعا لكن
الأهم كمان انه يحدد ال state ايش الحالة؟ يعني H2O
gas او O2 gas او H2O gas لو كانت مياد دلوقتي H
بتختلف لو كانت liquid معايا؟ لو كانت ال H2O liquid
بتختلف يبقى لازم اتحددالتفاعل كامل متفاعلات نواتج
عدد الملاتق التفاعل موزون لازم يكون و بعدين كمان
المتفاعلات والنواتج لازم نحدد حالتهم كل حالة
متفاعل او ناتج هل هو جاز او solid او liquid لازم
نحددهم اي معادلة مكتوبة بهذا الشكلالمتفاعلات
والنواتج عدد ملائكة الـ Δلتا H المصاحبة لها
بنسميها Thermochemical equation أي معادلة، أي
تفاعل مكتوب بهذا الشكل وبيحتوي على الـ Δلتا H
value بنقول عنه ايه؟ او ايش بنقول عن المعادلة هذه؟
Thermochemical equation Thermochemical ليه؟ لأنه
لها علاقة بكمية الحرارة كما تذكر كمية الحرارة
المصاحبة لهاالتفاعل فهذا ما نسميه thermochemical
equation هذا هو المنظر الموجود في الكتابة التفاعل
الماضي في عندي هيدروجين وفي
عندي أكسوجين موجود في الهواء مجرد أني أولى عقود
كبريت أو كذا الهيدروجين بيحترق ويعطيني انفجار
الـ H2O مع الأكتوجين بتحول لـ H2O Gas ال initial
state عندي HI او H لل Reactors اتنين H اتنين Gas
زي الـ O2 Gas ال final او ال products اتنين H2O
Gas طبعا واضح جدا بالنسبالي لأن ال initial فيها
الوضع كتر أجال فالـ delta H نيجاتيف و ايضا التفاعل
واضح انه اكسو ثرميك بيطلع حرارة كتير على ال
surroundings ال system اكسو ثرميك لانه بيعطيني
حرارة كتير بتطلع على ال surroundings أو تنتقل لل
surroundings ف ال surroundings بتكتسب ال system
بيخسر اذا ال delta H نيجاتيف للتفاعل ليه؟ لان ال
delta H هي عبارة عن ال H final minus ال H initial
أه طبعا أقل من الـ initial معناته الـ delta H
هتكون سالبة نبطل
على بعض ال guidelines لاستخدام ال thermochemical
equations بيقول ببساطة خلاص هذا كلام بسيط كتير و
ممتع في نفس الوجهة يعني هتحبوه كتير خلاص بيقول
مثلا في عندنا مثيلبيحترق بالأكسجين، بيعطيني CO2
وH2O وهي كل ال states موجودة، هذه liquid، اصدرت
أكسا واتسالت 890 كيلوجول أكمل من ال CH4 يعني
الواحد، يعني الواحد بيعطيني 890 كيلوجولالواحد
بيعطينا release 890 kilojoules طب لو كان اتنين هذا
يعني انا ضرب في اتنين اه ال delta H على طول تنرل
في اتنين طب لو ضربنا في نص ال delta H تنرل في نص
لو ضربنا في اي رقم لو ضربنا المعادلة في اي شيء دي
بقى delta H بتنرل في نفس ال value نفس ال factor
حلوة هيك يعني هينا ان ضربنا في اتنين فلاحظنا انه
على طول هذه في اتنين ومعناها 780 kilojoules ليش؟
لأن هذه القيمة جات عن ايه؟بنجح عن واحد mole طب لو
كانت اتنين mole اذا لازم اضرق في اتنين و هكذا هذا
اول حاجة بنعملها الحاجة التانية تعالوا نقول طب
احنا بناشق ال CH4 زائد اتنين O2 تعطيلنا CO2 زائد
اتنين H2O لو أخدنا ال CO2 هذا عشان هذا عشان ال ال
المتفاعلات تعطيل النواتجفي عندى Release لـ 890 KJ
طب لو انا أخدت الـ CO2 جاذب و 2 H2O Liquid و
حولتهم لـ CH4 و 2 O2 قال انا بحاجة لـ 890 KJ طبعا
انا بحاجة اذا كان يبجى بعد الكلام اذا انا عكست
عكست المعادلة الـ delta H الإشارة تبعتها لازم تنقص
يبجى الـ delta H2 اللى هى minus الـ delta H1 عكس
الإشارة على طول
بنقول كمان ان الانثالبي يعتمد على الحالة فمثلا لو
انا كان عندى تفاعل اخر التفاعل هذا H بيقول ليه زي
هذا بالظبط لكن بدل
جاز بلاجة delta H هذه سالب
802 كيلو جول سرعة ليش؟ جال لأنه لو انتبهنا هان
لاتنين H2O liquid عشان احولهم ل H2O جاز انا بحاجة
لإيه؟بحاجة للطاقة بدي أحول ال liquid ل gas يبقى ال
delta ايه؟ هذا endothermic ال delta H موجة بقى لو
شوفت الأثنين more من ال H2O جدنيش بدهم عشان انا
هقولهم لا اثنين H2O gas بدهم 88 كيلوجول اذا ال 88
كيلوجول مش بسهم متهاجر ليه؟ لأن ال H2O liquid ل
H2O gas بدهم 88 كيلوجول موجة فعلى طول بقول إذاإذا
كان هذا جاز المفروض أن أحصل عليه سالب 802 كج سالب
802 كج هذه
تقريبا الحاجات اللي أنا بستخدمها و هستخدمها كتير
يا في آخر الحصة هذه يا بداية الحصة الجاية لما
نتكلم عن his law لما نتكلم عن قانون his هذا
القانون بيستخدم هذه المعلومات اللي أنا لجيت بكرها
أحنا عادةً لما نستخدم ال thermodynamic equations
نفترض إن الحرارة دائماً 25 درجة نطلع على بعض
الأمثلة، أمثلة خفيفة كتير بيقول Relating ΔH to
quantities of reactants and products
طبعا انتوا هالجهد خبره المفروض في هذا الموضوع سهل
جدا عليكم اتحولوا من جرام لمول و بعدين اتحولوا من
مول لأي حاجة تانية اتعودتوا عليها ده كلها بنقول in
the following reaction how many how much heat is
released when 4.5 gram of methane gas is built in
a constant pressure system يبقى يقول ال constant
pressure system عشان يقول ال delta H اه لأنه احنا
عرفنا انه delta H بس في عند PV waterفهذه المعادلة
CH4 زي ال 2 O2 تعطينا CO2 طبعاً جاس زي ال 2 H2O
liquid وDH390 هذه المعادلة عندك فبس عندي 4.5 جرام
من الميتين ايش بدي اعمل المول كيف تشيب المول من
الميتين مول ميتين 4.5 من فرمولة الميتين 0.281 خدوا
بالكم المول هذي يعني pair مول ميتينلأن كل مول متان
بيعطيك ل 890 KJ فالـ 890 KJ بحصلت من المول المتان
انا ماعنديش مول متان انا ماعندي جداش 0.281 moles
اذا ال heat released بتساوي ال number of moles في
ال heat released per mole ال number of moles في ال
heat released per moleجداش عندى عدد مولات بدروبها
فيه ال heat اللى بحصل عليها من كل مول بحصل علي
جداش والله كمية ال heat اللى راح أحصل عليها فعندي
أدب سهولة طواصم هو ال heat release بسوء point two
eight one اللى هى الأربع و نص جرام يعنى point two
eight one moles من المثيل مضروبة فيه ثالث تمانية و
ثانية كيلو جول per mole من المثيلفعندي هاي الماء
المتان مع الماء المتان بتروح بالتان ماعندي سالب
250 كج يعني اه بحصل على اذا كان عندي بس اربع و نص
اجران فبحصل على 250 بحصل على 250 كج اذا كان عندي
بس اربع و نص اجران بحصل على جداش فقط 250 كج طيب
كمان مثلة زيها في الظبط تقريبا يقول hydrogen
peroxidecan decompose to water and oxygen by the
reaction H2O2 liquid زالب O2 جاذب Delta H سالب 196
كيلوجول معناته انه هذا برضه التفاعل اكسو ثرمي محصل
على ال heat is released بقول ايه؟ calculate the
quantity of heat released when خمسة جرام H2O2
liquid decomposes at constant pressureأنا ماعنديش
اتنين مول، أنا عندي كداش؟ خمسة gram إذا أنت بتحول
ل gram و دائما .. دائما مفتاح حل أي مسألة إذا شوفت
gram، حولي لمول، ساعتها بيبين معاك، يا المول
بتحولي لعدد، يا المول بتحولي ل gram، يا المول
بتحولي ل molarity، يا المول بتحولي ل .. أي شيء
بدكي ياه، أي شيء، بس المهم إنه تحصل على المول في
البداية، لإن أحنا في الكيميا، المول هو إحصان السبق
تبعنا، الإحصان اللي لا يخضرنا مطلقافبنقول المول
H2O2 هو عبارة عن إجراء على الـ formula white H2O2
بيعطينا الـ 0.147 اتبعوا الآخر أنا عندي الكمومتر
تقوى في heat release متساوى عدد المولات في الـ
heat release per ايه؟ per mole الكل يفتح عينه الآن
طب عدد المولات 0.147 الـ 196 هذه بال .. أكتر مول؟
اتنين مول يبقى سالب 196 على اتنين مول من الـ H2O2
تمام؟ اتنين مول، ليه؟ لأن والله كل اتنين مول
يعطوني 196، إذا بديش أنسى هاد الاتنين، تمام؟ هاد
من ال studio يبقى ال delta H ثالث مية ستة وتسعين
كرجل لكل اتنين مول، على الاتنين مول
نتطلع على الـ Thermochemical equation و أنا في ال
notes جايب لكم أمثلة يعني كتير من خارج الكتاب
فبرضه حاولوا أنكم تتطلعوا عليها بشكل يعني جيد
لانها مهمة بتوضف .. بتوضح المفهوم وإن كان يعني
الموضوع كله موضوع ب .. يعني بسيط نسبي يعنيلكن
الموضوع مسلّي كمان في الشغل، مسلّي كتير، فهتعلموا
تطلع، بيقول given the thermochemical equation SO2
gas زي الـPosO2 gas يعطينا SO3 gas الـ ΔH سالب
تسعة وتسعين واحد من عشرة كيلوجول، أيش معنى هذا
الكلام؟ معناته أن التفاعل هذا exothermic المول من
الـSO2 تعطينا سالب تسعة تسعين point one كيلوجول
يعني بتعمل release لتسعة تسعين point one كيلوجول
Find the heat evolved when 74 gram of SO2 is
converted to SO3 اه بدهش هو مول هو ايش بده؟ 74
gram على طول بدنا نحول هنا مول بيقول one mole SO2
generates 99.1 Kelvin and therefore we should find
the number of moles of SO2and multiply it by 99.10
which is what I have لأن كل مول يعطيه 99.10 كل مول
SO2 إجرال على ال formula weight حسب يفجر amount of
heat released لإجرال على ال formula weight هيها
مضروبة في سالة 99.10 أطلع عنده سالة 114.5 كيلو
جرام نفس المثال اللي فاتت أخر مثال في هذا الموضوع
بقول find the heat evolved when 266 gram of solid
P4 وال P4 هذا عبارة عن element P4
لأنه فش فيه إلا نوع واحد من الدراج is built in
oxygen according to the thermochemical equation ال
P4 solid زائد خمسة O2 جاز وبعدين P4 وعشرة حد معرف
يسميلي هذا المركبهذا من المراكبات اللي احنا لازم
نعرف نسميها لأنها مراكبات يعني binary compounds of
non-metals binary compounds of non-metals يعني two
non-metals قولنا اه هات قولنا بنعمل زي دي و بنقول
هات خترة فوسفورس ديكا
روكسايدVK يعني عشرة طيب ماشي معانا معانا بتقول ايه
هاي المعادلة عندك و حرارة هائلة سالب تلاف تلاف
تلات عشر كيلو جول سالب تلاف تلاف تلات عشر كيلو جول
فبقول والله انا ال heat evolved يبقى عن ال vol
phosphorus مضروبة في ال delta H per moleدلتا اتش
بير ايه؟ بير مول اكمل فوسفوراس ولا اربعة؟ لا واحد
اللي قدامك عدد المولات ماليش دعوة بال subscripts
طب حلو كتير عدد المولات يا بنات 266 جرام لجرام عال
4 بلا ويت لل P4 أربعة في ال atomic weight ل LB
مضروب في ال heat evolved per mole بيعطيني ماينس
ستلاف و أربعمية و تلاتة و ستين كيلو جولحلو كثير
هيك طيب ننتقل الأن لكيف ممكن نحسب ال QP هذه كيف
ممكن نحسبها عشان نحسب ال delta H كيف ممكن نحسب ال
QP علشان نقدر نحسب ال delta H فال delta H زي ما
احنا شايفين can be determined experimentally by
measuring the heat flow accompanying any actionat
constant pressure فاحنا فيه عندنا system هو عبارة
عن reaction بنخليه يحصل التفاعل بنخلي التفاعل يحصل
وبنشوف ال heat flow هنشوف بعد شوية كيف بنقدره من
ال heat flow هذا عبارة من نحسب ال delta H نحسب ال
Q لل reaction اللي هي ال delta H بالنسبة ليه كيف
ممكن نحسب احنا ال magnitude لل heat flowجال و الله
ممكن نحسب ال magnitude لل heat flow عن طريق قياس
الزيادة في درجة الحرارة او النقص في درجة الحرارة
ال temperature is changed يعني بحسب قيمة ال heat
flow سواء كان بالزيادة او بالنقص عن طريق حساب درجة
حرارة ال system اللي هو ال reaction التابع اللي
دايب في الميه مثلا حرارته هل بتزيد ولا بتجل من
الحرارة هذه بقدر انا اقدرالـ heat flow من الحرارة
باعرف ان الـ heat flow يعني ال system طارد و لا
باص مثلا يعني طب من كمية المادة اللي عندي لازم
كمية المادة مهمة لإن إذا كان في عندي كمية ميه
جليلة حرارتها هترتفع مثلا شوية لكن لو عندي ..بتير
هترتفع لإن إذا كان التفاعل طارد الحرارة مثلا حرارة
الميه الجليلة هترتفع كتير لكن لو عندي كمية ميه
كبيرةمش .. مش هترتفع كل حرارتها لإن التفاعل كميةه
محدودة برفع درجة حرارة .. برفع درجة حرارة إذا
كانوا Exothermic لكن لما تكون كمية المادة اللي
عندي كمية قليلة حرارتها بترتفع أكتر بينما لو كانت
كمية كبيرة إيش يرفع حرارتها؟ بفيدها .. أه يعني
فبالله كمية المادة مهمة جدا نوع المادة كمان مهم
يعني إذا كان في عندي ميه أه والله بحاجة لحرارة
معينة إذا لو عندي حاجة تانية غير الميه بحاجة
لحرارة أقل مثلاأو أكتر على سبيل المثال هي طبعا
بيكون أقل قياس
ال heat flow هو اللي اسمه calorimetry calorie من
calorie متري يعني meter او قياس فقياس ال calorie
قياس الحرارة calorie meter جهاز القياس بقوله
calorie meter ال calorie meter هو عبارة عن التكنيك
اللي انا بجيس فيه ال heat flow ال calorieمتري
كالوري متري كالوري
متري كالوري متري كالوري متري كالوري متري كالوري
متري كالوري متري كالوري متري كالوري متكمية المادة
لان كل ما زودنا المادة فارق
درجات الحرارة هاعتمد على كمية المادة وايضا هاعتمد
على نوع المادة على شدك لازم اتكلم عن ال heat
capacity ال heat capacity كلنا بنعرف انه اذا كان
سخلنا اي object
فكل ما اخد
بكل بصار أسهل ال magnitude of temperature change
produced by a given quantity of heat varies from
substance to substance يعني لو عندي مثلا حديد و
أعطاه نفس كمية الحرارة و في عندي ميه و أعطاه نفس
كمية الحرارة الحديد بيسخن أكتر مثلا لو في عندي ..
هنشوف بعد شوية لو في عندي زئبق عشان ذلك بنستخدمه
في ال thermometer لو في عندي زئبقو في عندى مياه
اعطينا نفس الكمية التانية اعطينا نفس كمية الحرارة
للزقبق و نفس كمية الحرارة للمياه ملاحظ ان الزقبق
حرارته ترفع كتير بينها المياه لأ اقل كتير المياه
ماشي يبجى درجة الحرارة ارتفاع درجة الحرارة اذا كان
اعطينا كمية معينة من الحرارة كويس ارتفاع درجة
الحرارة نفسها بتوقف على نوع المادة وايضا بتوقف على
كمية المادة احنا تعالى نعرفالـ heat capacity بتقول
ال temperature change هي عبارة عن ال temperature
change experienced by an object مهما كان جداش هو
مش مشكلة when it absorbs a certain amount of heat
is determined by its heat capacity يعني جداش .. في
عندي object كويس لو أعطيته كمية معينة منالحرارة
الاصل ان حرارته بدها تزيد طيب حرارته بدها تزيد
بنقول احنا ال .. يعني كمية الحرارة اللي اعطيناها
هذه .. هذه .. هذه عبارة عن ممكن نقول ال heat
capacity بتعتمد على كمية المادة بتعتمد على نوع
المادة احنا ممكن نعرف ال heat capacity لأي object
عليها ال amount of heat required to raisethe
temperature of the object by one degree Celsius او
one Kelvin كمان مرة بتقول heat capacity انا في
عندي object بتعرف ال heat capacity له في عندي كمية
من الميه مثلا او اي مادة بتعرف heat capacity لها
كما بقول انا the heat capacity of an object is the
amount of heat كمية الحرارة اللي لازم اعطيها لهذا
ال object عشان حرارته ترتفع ايه درجة واحدة فقطفي
الحقيقة يعني قبل ما أمشي عن هذا الكلام بقول أنا في
عندنا يعني اختلاف بسيط ما بين ال .. يعني في اعتماد
علىهل أرفع الحرارة مثلا من 10 ل 11 و لا من 20 ل 21
و لا من 30 ل 31 هذا التعريف المفروض ان هي نفس كمية
الحرارة لأنه بترفع درجة حرارة ال object بإيه؟
بدرجة واحدة فهي نفس ال heat capacity لكن بنقول
هناك اختلافات بسيطة هناك اختلافات بسيطة عشان هيك
لما اتعرفت ال heat capacity للميه قلنا انه رفع
حرارة كمية من الميه منكويس؟ 14.5 ل 15.5 ليه؟ لأنه
في اختلافات بسيطة ل ال heat capacity مع درجة
الحرارة في اختلافات بسيطة مابيهمناش الموضوع كتير
لكن بس هذه معلومة في اختلافات بسيطة لل heat
capacity مع درجة الحرارة احنا بنقول الشيء اللي
موجود عندنا باستمرار انه والله اه كمية الحرارة
اللازمة لرفع
object ماء كمية من المادة يعني object ماء درجة
واحدة مئوية هذا بيقولها ال heat capacityلكن انا
عاملا بقولكم انه هذه الدرجة اللي بترفعها بتعتمد
اعتماد بسيط جدا هل هي من مثلا 1 ل 2 ولا من 20 ل 21
ولا من 50 ل 51 ولا من 72 ل 73 في اعتماد بسيط جدا
عشان هيك لما نجينا نعرف هذا الكلام للمية قلنا من
14.5 ل 15.5 degree Celsius
طبعا يعني إذا كان عندى مادة نقية فال heat capacity
عادة بتكون محددة لكمية معينة من المادة يعني لما
بدي أحط جدول بيكون في عندي كمية معينة من المادة ال
heat capacity لواحد مول إذا كان فيه عندى مثلا
تمنتعشر جرام مياه و بدي أرفع درجة حرارتهم واحد
degree c من اربعة عشر و نص متر لخمس عشر و نص جديش
انا بحاجة ده
هذا الهيت كفاسيتي هو مولار الهيت كفاسيتي لإن الهيت
كفاسيتي لواحد مول فإذا كان عنده واحد مول من الميه
الهيت كفاسيتي لإله مولار الهيت كفاسيتي
بنسميها molar heat capacity للحديد و هكذا فإذا كان
عندي واحد مول من المادة بنقولها molar heat
capacity و بنبذل بالرمز CM علشان
هيك بنقول بما أنه كل مادة بتختلف عن المواد الأخرى
في ارتفاع درجة الحرارة إذا كانت أعطاه نفس كمية
الحرارةعطيت نفس كمية الحرارة لمواد متعددة المواد
المتعددة هي نفس الكتلة تمام؟ بلاحظ أن المواد
تتفاوت في درجة حرارتها يعني كمية الحرارة اللي
عطيتها للمادة الأولى رفعتها درجتين كمية الحرارة هي
نفسها اللي عطيتها للمادة التانية رفعتها عشر درجة
كمية الحرارة اللي عطيتها للمادة التالتة اللي هي
نفس الكمية رفعتها نص درجةعلشان هيك بيقول يبجى في
عندي حاجة بيقولها specific heat، specific heat إيش
heat؟ ال specific heat كان ال heat capacity of one
gram of a substanceالـ heat capacity لإيه؟ لواحد
جرام ال heat capacity لجسم مهما كان يعني كل جسم
فيه ساعة حرارية لكل جسم حسب كميته حسب نوعه بيقولوا
ساعة حرارية لكن الساعة الحرارية بس لواحد جرام هات
جسمها إيه؟ specific heat specific heat يعني
الحرارة النوية إيش heat؟ طبعا يمكن تعيين ال
specific heat experimentallyبناخد كمية معينة من
المادة و لتاكل مثلا عشرة جرام و بنعطيها مثلا عشرين
جول كويسة عشرة جرام اتنين و عشرين جول طيب العشرة
جرام اتنين و عشرين جول بقداش ال gramارتفع الدرج
حرارتهم واحد درجة مئوية ارتفع الدرج حرارتهم واحد
درجة مئوية ارتفع الدرج حرارتهم واحد درجة مئوية
ارتفع
الدرج حرارتهم واحد درجة مئوية ارتفع الدرج حرارتهم
واحد درجة مئوية ارتفع الدرج حرارتهم واحد درجة
مئوية ارتفع الدرج حرارتهم واحد درجة مئوية ارتفع
الدرج حرارتهم واحد درجة مئوية ارتفع الدرج حرارتهم
واحد درجة مئوية ارتفع الدرج حرارتهم واحد درجة
مئوية ارتفع الدرج حرارتهم واحد درج حرارتهم واحد
درجفي الـ Temperature change إذا كان 1 degree C
ماشي إذا كان 10 ماشي المهم أنه جداش ترمية الحرارة
اللي حصلها انتقال على لجرام من ال substance في ال
temperature change هذا ما بنقوله specifically أو
ال C اسمها تساوي Q على ال M اللي هي المياس بالجرام
مضروبة في إيه؟في الـ Delta T في الـ Temperature
Change اللي هو الـ Temperature النهائية ناقص الـ
Temperature الأولية طيب نطلع على تطبيق عملي برضه
لهذا الكلام من التطبيق هنفهم أكتر من التطبيق
هنحاول نفهم أكتر بقول assume 209 جول is required
to increase the temperature of 50 grams of water
by 1 Kelvinأذا انا عندي 50 gram من الميه اعطيتهم
209 جول زادة حرارتهم 1 Kelvin اه بيقوللي ايه؟
calculate the specific heat of water اعطوا ال
specific heat ل quantity 209 على الماس 50 Delta T
1 بيطلع عندي 4.18 اذا ال specific heat للميه هي
عبارة عن 4.18 Joule per gram Kelvin تمام؟أو ممكن
اقول والله لأن ال spacing ما بين ال Kelvin و ال
degree of C نفسه فممكن اقول gram Kelvin او gram
degree of C سيان لأن المسافة ال Kelvin مجسم من 273
ل 373 ممكن اجسم من الصفر ل 100 فتنتهي نفس الحاجة
100 جزء 100 جزء فممكن اقول والله 4.1 جول على gram
degree of C
طيب حكينا هذا الكلام قولنا انه لأن ال specific
heat values ل ال given substance can vary slightly
with temperature كويس ال temperature is often
precisely specified يعني انا بقول بدي ارفع درجة
حرارة درجة واحد مقاوية زي ما قلت سابقا فاحنا عرفنا
الميه علينها للميه اللي طلع معايا ال 4.18 جول gram
على gramwe use here for water for instance is for
water initially at 14.5 degrees c يعني من 14.5 إلى
15.5 طبعا
ال water specific heat at this temperature هي اللي
استخدمناها لتعريف ال calorie ايش هو ال calorie قال
هو عبارة عن ال amount of heat required to raiseThe
temperature of one gram of water from 14.5 degrees
C to 15.5 degrees C. فهذا ال calorie زي ما عرفناه
ومن هنا احنا ممكن والله نحاول نعمل ترتيب للمعادلة
السابقة المعادلة السابقة بنا نقول والله ال
quantity of heat transferred فهي على ال Qطب حلو طب
أنا بجيب هذه مضغوطة تنفر الـ delta T في ال Grams
plus الـ Q أو هي الـ Q معناه كلام CS في M في ال
Delta T علشان هيك بنقدر نجيب ال Q هذا علاقة كتير
كتير مهمة بالنسبة إلينا ال Q بالساوية CS في ال
mass في ال Delta T مت بال CS معايا لمواد كتير
هنشوفها جد جدول فيها و ال M أنا عارف وزن المادة
اللي عندكوالـ Delta T بقى باجرها بالجدّاش كان
الترمومتر في الأول قبل التفاعل وبعد التفاعل إذا
بقدر أعين A لـ Q في عندي الجدوة الهادئة بيبين ال
specific heat لبعض المواد عند 25 درجات فالـ
nitrogen ال specific heat 1.4 من 100 ال aluminum 9
من 10 ال iron 0.45 ال بياد كوريه طلعوا عليه جدّاش
.14 الـ H2O ضخمة جدا جدا جدا عشانك الميا بتسخنش
بسهولة الميا بدها كمية طاقة هائلة عشان تتسخنها
نطلع في الشمس مش على طول بنسيح لأ نتحمل ليه؟ لأن
الميا بدها كمية طاقة هائلة عشان تتسخنها أعلى حاجة
2.2 اللي هو الميثيل كاربون ديرسايد .84.82 كالسيون
كاربون يعني عشان هيك بقدر نجاوب على هذا السؤال
بيقول which substance in the table undergoes the
greatest temperature change when the same mass of
each substance absorbs the same quantity of heat
يعني لو أخدت مثلا واحد جرام من هدول، من كل واحد،
من واحد جرام، و أعطانا نفس كمية الطاقة، أنهي مادة
حرارتها بترتفع أكتر حاجة؟ المية لأ، المية أقل شيء،
أقل حاجة، specific heat
ممكن الحرارة بترتفع اكتر لان ال delta T هتساوي ال
Q على M في ال CS فلما ال CS تكون قليلة، ايش بيحصل؟
بتكون ال Q كبيرة، بتكون ال delta T كبيرةو من
المهادلة، لما تكون ال CS جليلة، إيش بيحصل ال delta
T؟ بسببها بتصير عالية كتير، فطبعا الذئبق هو أكتر
مادة ترتفع درجة حرارتها نطلع على بعض الأمثلة
السريعة،
برضه بتمنى أنه يعني تستمتعوا فيها، مع أن الجو حر
يعني أنا شاعر فيه يعني زي زيكوا، بس خلينا نشتحينا
شوية و نتحملياريت و الله فنتطلع بيقول ايه بيقول
how much heat تطلعوا مع بعض و تحافظوا و تركزوا يا
بنات هذا أسئلة كتير منه بتيجي في الامتحان زي هيك
لإنها أسئلة بسيطة و برضه معدلة بيقول how much heat
is needed to warm 250 gram of water from 22 degree
c to 98 degree c بعدين بيقول what is the molar
heat capacity of water يعني بده ال heat capacity
لإيه؟للمعنى طيب نيجي للأول جداش how much heat يعني
بده ال Q بقول والله ال Q بتساوي CS في M في ال
Delta T CS دمية 4.18 M جلي 250 جرام Delta T من 22
ل 8 يعني 98 نفس 22 بطلع 79 في 10.4 جول أو 79
كيلوجول يعني أنا بحاجة ل 79كيلوجول علشان اسخن 250
جرام من الميه من 22 درجة ل 98 درجة بقول what is
the molar heat capacity of water بقول والله ال CM
هي عبارة عن ال CM هي جول per mole per degree c مش
جول per gram جول per ايه مول بده لكل مولفأنا يعني
لما نقاش أقول يعني ال .. هي عبارة عن .. هي عبارة
عن ال specific heat اللي هي جرام، بدي أضيع هذا
الجرام، بدي أحوله لمول، كيف بدي أحوله لمول؟ بدي
أضرب في الفورمولوات، بدي أضرب في الفورمولوات، أضرب
في الفورمولوات، لأنه الفورمولوات جرام على المول،
الجرام مع الجرام اللي تحت، الجرام اللي فوق مع
الجرام اللي تحت، كويس، فعندي 4.18 Joule per gram
أنا بديش per gram أنا بدي per ايه؟ per mole إذا
بدي أضرب في ال formula weight اللي هي 18 gram على
ال mole بتعطيني 75.8 كيلوجرام per mole degrees هي
ال molar heat capacity للمياه بالمناسبة ال 4.1A
هذه لو حطينا جنبها كمان أربعة اللي هي الواحد
calorie تساويلو قلنا واحد كالوري فتساوي
4.184 جول هذا الرقم يا بنات exact لو ماروا معاكم
تستخدموا significant figures و طبعا ال significant
figures برضه يعني كويسة في الامتحان بيجي منها فلو
إجابكم هذا، هذا عبارة عن exact value زي ما نقول
المتر ميت ساصلي زي ما نقول الكيلو ألف جرام وهذا
كمان ايه؟ Exactطيب نطلع على كمان مثلة بيقول the
specific heat of some rocks يعني نوع من الصخور is
0.82 joule per gram kelvin calculate the quantity
of heat absorbed by خمسين kilogram of rocks if
their temperature increases by اتناشر ديجري سي
ناخد الجزء الأول بيقوللي والله احسب الايأحسب الـ
Quantitative يعني Q بقوله بتساوي CS في M في Delta
T CS يعطيها الـ 0.82 J per gram Kelvin طيب ال M
جالي خمسين كيلو جرام أنا بقى .. انا بدي .. انا
دائما بحسب الـ Q بالإيه؟ بالجرام وبعدين بدي أحولها
لحسبة، إذا بدي جرام، إذا خمسة في عشر قصر أربعة
جرام في ال Delta T جالي اتناشر دجري سي ال Delta T
إذا four point nine في عشر قصر خمسة أو أربع مية
وتسعين كيلو جول490 KJ الجزء التاني يقول what
temperature change would these rocks undergo if
they emitted 450 KJ يعني أعطاني ال Q أعطاني ال Q و
جلبتني ال delta T ال delta T هي عبارة عن ايه عبارة
عن ال Q على ال CS في ال delta T أعطاني ال Qوكان لي
جداشة delta T هو لازم يعني لازم يعطيلي تلاتة و
اكتر من الرابع تمام فهو اعطاني ال Q ال C اسم عيا
ال M مطلوبة ال M مطلوبة لأ ال M معايا برضه نفس
الحاجة بده ال delta T بقول بسيطة كتير delta T
بتساوي ال Q اعطاه لي بال إيه بال kilo joule لكن
عندي هاد بال joule لسه بال joule فهد لازم تكون بال
joule لأنه هد عندي بال jouleتمام فبتحول هذه لـ450
كجول يعني 4.5×10.5 جول على ال CS مضروبة فيه الكتلة
باليجرام فبيطلع عن 11 Kelvin يعني الحرارة هتزيد 11
Kelvin او 11 degrees C نفس الحاجة طيب
نتطلع على برضه أمثلة أخرى بنفس الطريقةبقول خمسة
جرام من الكبر كانت مغلقة من عشرين ديجري السي ل
تمانين ديجري السي بقول how much energy was used to
heat the cupboard يعني بده الكيو how much energy
how much .. يعني بده الكيو .. الكيو بيساوي ال CS
في ال M في ال Delta T لو رجعنا للجدول بنلاقي ان
الكبر او يعني اذا كانوا ماعقومش ال .. ال CS للكبر
هو تفريق جول على اجرام ديجري السيالماس قال لي خمسة
جرام مش مشكلة ال تلتتي قاللي من أشرين ل تمانين ايه
بجه ال تمانين نقطة عشان أسخد الخمسة جرام من
الانحاس من أشرين ل تمانين انا بحاجة ل 114 جول طيب
مسألة تانية حلوة كتير بتقول إيه إذا تلاتة و واحد
من عشر جرام رينج هتمتع is heated usingعشرة جول
سخّرنا هذه الوزنات باستخدام
عشرة جول its temperature rises by 17.9 degrees c
الحرارة اتفعت في سبعة .. يعني ال delta فيه سبعتاش
ثانية عشرة وال calculate the specific heat of the
ring نحسب ال specific heat لل ring وبسأل السؤال if
the ring pure gold if the ring .. هل ال .. هل ال
ring pure .. هل ال ring الخاتمالـ Pure Gold هنشوف
قال والله انا بدي احسب ال CS ال CS ساولي Q عشرة
جول على ال M الوزنة تلاتة واحد من عشرة ادرها تجي
سبعتاش تسعة من عشرة ايها موجودة هان بطلع عندى
point one eight Joule per degree C هذا ايه ال
specific heat عفوا هذا مشهذا الـ specific heat الـ
Q على هذا الـ specific heat يعني هذا الـ S محل الـ
Q وفي عدد هنا إشارة S على .. هي نفس اللي .. نفس
اللي فوق يعني لو طبقنا المعادلة اللي موجودة هنا ال
CS بتساوي Q اللي هي عشرة على ال M تلتة و واحد ال
Delta T سبعة و تلتة و سبعة فهو عند ال CS point one
eight joule per gram degree of CThe ring is not
pure لكيف عرفت انا؟ عشان اطلعت في جداول ل
specifically اتلجأت انه ال CS for gold is 0.13
Joule per gram 0.13 مش 0.18 لو انه كان pure gold
كان ال CS تبعته قبل ايش؟ 0.13 لكن هذا قداش ال
specificity تبعته 0.18 معناته هذا مش pure gold
طيب يا جماعة خلينا
نتكلم شوية مش كتير عن ال constant pressure
calorimetry شغلة كتير كتير بسيطة بين قصير بيقول
coffee cup calorimeter هذا جهاز لقياس ال delta H
جهاز لقياس ال delta H جهاز لقياس ال heat flow
بنستفيد منه كتير في المختبر لأنه بسيطو منطبق أني
بنشتغل at constant pressure هو عبارة عن إيش الجهاز
هذا؟ يمكن لو كان عندي بصمة أحسن بتعرفوا كميات
الشاي اللي هي foam أبيض لونها بتسخنش مش زي ال
plastic الشفاف foam أبيض بنحط اتنين في بعض كويس
عشان نعزل تماما و نطق اتفالين فوق فاحنا في المختبر
نستخدم ال aluminum foil تمام؟و في عندنا استيلار و
في عندنا thermometer بنحط
المتفاعلات و بيكونوا دايبين في المي عادة يعني مثلا
بقول
مثلا بدي أوجد ال delta H لتفاعل
الـHCl مع الـ Sodium Hydroxide طبعاً هذا أسد وهذا
بيز بتفاعلوا؟ أه بتفاعلوا فبروح بدوّب الأول مثلا
في عشرين مل الـHCl تركيز معين بدوبه في عشرين مل و
Sodium Hydroxide مثلا تركيز معين بدوبه في عشرين مل
وبعرفي إيش بسويه بخلطهم بحطهم في الواعي هذا و
بسكّر عليهم بقرأ على طول اللي هو الحرارة المبدأية
بتكون موجودة عندي حرارة الجو أو الحرارةالحرارة
الأولى بالطول موجودة بس تانى التفاعل لما يحصل بحرك
طبعا عشان يحصل التفاعل سابت براحظ انه حصل زيادة او
نقص مش مشكلة زيادة او نقص فبشوف ال delta Tبشوف ال
delta T طب أنا عارف كمية الميه اللي حطيتها بعرف
وزنها من كميتها بعرف وزنها كويس وعندي ال CS للميه
فال CS للميه معايا وكتلة الميه معايا و ال delta T
معايا ايش مقدر اجيب ال Q مقدر اجيب ال Q اللي هي ال
delta H ل ال reaction بس مش ل ال moles للكمية اللي
احنا حطناها
فهذا هو ال coffee cup كالوريميتر اللي
.. اللي خاطر يعني احنا نطلع على حاجة عادة ال ..
اللي انا بجيه switch ال delta Tالـ Delta T اللي
أنا بقيجيسها هذا عبارة عن زيادة أو نقص مش مشكلة
يعني إذا كانت التفاعل طارد الحرارة فهي زيادة إذا
كانت التفاعل ماصد الحرارة فهي ماصد الحرارة طب هذا
الكلام اللي أنا بجيسه هو عبارة عن مش التفاعل نفسه
أنا بجيسه في الميه يعني بجيسه في ال surroundings
أنا عند ال system تبعي هو ال N A O H و ال H C L ال
surroundings اللي عندي هم ايه هم الميه اللي هم
دايبين فيهو هم الـ Styrofoam اللى هو اللى موجود
عندى فهذا هو الـ surrounding فانا لما اجيست ال Q
حرارة الميه زادت حرارة الميه زادت بعد الكلام
التفاعل ايش هيكون اكسو ثيرمك طارت للحرارة يبقى ال
Q لل solution اللى انا هجيسها اللى عبارة عن ايش بس
كانت بتلاحظوا انتوا ال Q لل solutionهي عبارة عن
يشكلنا CS مضروبة فيه M مضروبة فيه ال Delta T إذا
كان الحرارة زادة إذا النتيجة موجة بقى بس هذا لإيه
لل solution لكن ال reaction مدامه طارت الحرارة
التفاعل طارت الحرارة إذا ال Q solution يحت ساوي
minus Q لل reactionوالـ Q الـ reaction هي عبارة عن
الـ delta H إذا الـ delta H بدها تكون سالبة لأن
التفاعل طارد الحرارة و أنا الكلام اللي أنا مجيسه
في البداية و أكون موجب لل surroundings أنا مجيسش
التفاعل مجردها أنا مجيس هذا الكلام في الميه الميه
هي اللي بزيد درجة حرارتها ليش زادت؟ لأن التفاعل
أعطاها إيه؟ طاقة أعطاها حرارة التفاعل هو اللي زاد
حرارة لها إذا بقول الـ Q لل solution اللي أنا
مجيسه من هدول موجببساوي سالب ل Q ل reaction في
معظم الأحيان احنا بنفترض انه المحلول اللي عندى هو
محلول فيه HCl و فيه Sodium Hydrate لكن بنفترض انه
دائما ال specific heat تبعته هي عبارة عن ال
specific heat للميه فالمحلول هذا بيكون عادة المقفر
ال specific heat تبعته تبعت المحلول بنعتبر انه
كأنه specific heat للميه
بس بتعطيكم مثال واحد عشان تشوفوا و نحاول نستوقف
أكتر إيش معنى الكلام
بنقول when a student mixes، انتبهوا الآن، خمسين مل
من one molar HCl and خمسين مل من one molar Sodium
hydroxide in a coffee cup calorimeter، يعني جاب
خمسين مل، HCl واحد مولار، خمسين مل، Sodium
hydroxide، اه، إيش حصل؟ because the temperature of
the resultant solution increases from واحد وعشرين
ديجرسي لسبع وعشر و نص ديجرسي، أحرارة المخلول زادة،
هجر، calculate the enthalpy change for the
reaction
الكالوريميتر يفقد فقط قيمة دلتا H الستيروفوم هذا
اللي عندي بيطلقش حرارة برا يعني ماتفقدش حاجة يعني
كل الحرارة اللي
برضه that the total volume of the solution is
100ml لما خلطت خمسين و خمسين حصلت على مائة ميل ال
density واحد gram per mil عشان اجيب الكتلة بده ال
density في الحجب and that its specific heat is
اربعة و تمانتاش و مية جول per gram Kelvin هذا كله
طبعا مش كتير .. مش كتير دقيق فيه شوية خلاطة لكن
يمكن اعتباره صحيح يمكن اعتبارك قريب من الصحة على
أي حاجة انا بده عشان اجيبالـ ΔH اللي هي عبارة عن
الـ Q reaction بتساوي الـ Q فيه بتساوي minus Q لل
solution قولنا Q لل solution بتساوي minus Q لل
reaction أو يعني Q لل reaction minus Q لل solution
طب إيش هي الـ Q؟ اللي هي عبارة عن الـ CS مضروبة
فيه ال mass مضروبة فيه Delta T بتطلع minus 2.71 KJ
بس هذا لمين؟ هذا فقط للمكان اللي عندي 50من ال من 1
مولة طب هد أكم مول أكم مول هد ال reaction هيو ال
reaction واحد مول وإذا أشوف ال delta H تبعته جديش
فهد في عندي أكم مول عرض المولات سواء المولارية في
الحجم بالليل واحد في point oh five بعطينا هيه واحد
في point oh five اعطي point oh five مولطيب انا ال
2.71 كيلوجول على ال 0.05 mol HCl معناه كلها minus
54.3 انا عندى حصلت على هذا لما كان قداش عرض الملات
عرض الملات 0.05 اذا هذا بنقول point على 0.05 mol
HCl يعني هذه القيمة حصلت عليها بس من 0.05 mol HCl
فلانا اسمها على 0.05 mol HCl بطلع عندى kilo joule
per mole اذا ال delta H للتفاعل هذا كله ماكنت
راقول انها سالب 54
.3 kilo joule اذا هذا التفاعل بيعطينى 54.3 kilo
joule من الطاقة ماشي يا جماعةطيب بنوقف هان وإذا
الله راض الحصة الجاية في اليوم