مدارس رياض الإسلام الأهلية إدارة التخطيط والتطوير التربوي

1. مدارس رياض الإسلام الأهلية إدارة التخطيط والتطوير التربوي إعداد محمد سالم تصميم أسامة فاروق

2. أنقر هنا نقدم لكم

3. الفـصل الأول [ سرعة التفاعلات الكيميـائيـة ]

4. aA + bB cC N2 + 2O2 2 NO2 CO + NO2 CO2 + NO 1 1 1 1 1 a 2 2 c b تعريف سرعة التفاعل : A + B C + D مواد ناتجة مواد متفاعلة كيف تقاس سرعة التفاعل ؟ معدل التغير في كميات (تركيز) المواد المتفاعلة أو الناتجة في وحدة الزمن . • تقاس بمعدل اختفاء إحدى المواد المتفاعلة أو معدل تكون إحدى المواد الناتجة . • كيف تقاس سرعة هذا التفاعل ؟ ( أو عبر عن هذا التفاعل ) سرعة التفاعل = معدل اختفاء NO2 سرعة التفاعل = معدل اختفاء CO سرعة التفاعل = معدل تكون NO سرعة التفاعل = معدل تكون CO2 سرعة التفاعل = معدل اختفاء N2 سرعة التفاعل = معدل اختفاء O2 سرعة التفاعل = معدل تكون NO2 سرعة التفاعل = معدل اختفاءA سرعة التفاعل = معدل اختفاء B سرعة التفاعل = معدل تكون C

6. 1- طبيعة المواد • 1-الحالة الفيزيائية: بعض المواد الصلبة لا تتفاعل مع بعضها بينما محاليلها تتفاعل مثل ( تفاعل كبريتات البوتاسيوم (K2SO4) مع نترات الباريوم Ba(NO3)2 ) . • 2-الصفات الكيميائية : الصوديوم شديد التفاعل مع الماء على عكس الماغنسيوم . • 3- تفاعل الأيونات أسرع من الذرات والذرات أسرع من الجزيئات . • 4- كلما قلت الروابط زادت سرعة التفاعل . • أ- فالأيونات البسيطة أسرع من الأيونات كثيرة الروابط . • ب- الجزيئات البسيطة أسرع من الجزيئات كثيرة الروابط. • أمثلة : • فتفاعل أيون البرمنجنات مع++Fe أسرع من تفاعل البرمنجنات مع الأكسالاتC2O4-- • لكثرة الروابط في الأكسالات. -- س : أيهما أسرع تفاعل الميثان أم البيوتان ؟ ولماذا ؟ [الأكسالات] CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O ميثان 2C4H10 + 13O2 8 CO2 + 10H2Oالبيوتان جـ: تفاعل الميثان أسرع لقلة روابطه عن البيوتان

7. 2- التركيز تنقسم التفاعلات إلى • ( تفاعلات متجانسة ) • هي التي تتم في وسط متجانس أي في حالة واحدة من حالات المادة • (غاز مع غاز/ صلب مع صلب/سائل مع سائل ) • تعتمد سرعة التفاعل على التركيز • يعبر عن التركيز بالمولارية (سوائل) • يعبر عن التركيز بالضغط الجزئي( غازات ) • ( تفاعلات غيرمتجانسة ) • هي التي تتم في وسط غيرمتجانس من حالات المادة • (صلب مع سائل / سائل مع غاز ... ) • تعتمد سرعة التفاعل على مساحة منطقة التلامس • أمثلة على التفاعلات غير المتجانسة : • برادة الحديد تصدأ بمعدل أسرع من ساق الحديد لزيادة مساحة منطقة التلامس. • نشارة الخشب تحترق بمعدل أسرع من الكتلة الخشبيةلزيادة مساحة منطقة التلامس. • مسحوق الرخام يتفاعل مع HCI بمعدل أسرع من الكتلة الرخامية وذلك لزيادة مساحة منطقة التلامس.

8. 3- درجة الحرارة تزيد من سرعة التفاعل س: علل حفظ الأطعمة داخل الثلاجات . جـ: لأن التبريد يقلل من سرعة تفاعلات التحلل للأطعمة فتبقى مدة طويلة دون أن تفسد . س: علل تسرع أواني الضغط من طهو الطعام . جـ: ارتفاع الضغط يؤدي إلى ارتفاع الحرارة وهذا يسرع من التفاعل.

9. 4- المواد الحافزة تعريفها : مواد تزيد سرعة التفاعل دون أن تستهلك . أمثلة : أكاسيد الحديد في صنع النشادر . الإنزيمات في جسم الإنسان . مواد محفزة في مرشح العادم تؤكسد CO السام إلى CO2 غير السام. وتتأكسد الهيدروكربونات إلى CO2وبخار الماء . السموم :مواد تعوق عمل المواد الحافزة . مثال : 1- الكبريت يعوق عمل أكاسيد الحديد في صنع النشادر . 2- الرصاص يعوق عمل المادة الحافزة التي تتحكم في عادم السيارات .

10. فرضان : 1) التصادم شرط لحدوث التفاعل . سرعة التفاعل عدد التصادمات في الثانية الجزء المظلل على الرسم هي الجزيئات التي تمتلك ط م [تفسير أثر العوامل المختلفة على سرعة التفاعل] أولاً : ( نظرية التصادم ) زيادة تركيز المتفاعلات يزيد عدد الجزيئات زيادة التصادمات المثمرة :. تزيد سرعة التفاعل 2) ليست كل التصادمات مثمرة . ( المثمر هو الذي يعطي نواتج وغير المثمر لا ينتج عنه أي تفاعل ) مع زيادة الحرارة تزداد الطاقة الحركية للجزيئات تزداد التصادمات المثمرة :. تزيد سرعة التفاعل الشروط اللازمة لحدوث التصادم المثمر : 1) أن تكون الجزيئات المتصادمة في اتجاه مناسب لحظة التصادم . 2) توفر كمية من الطاقة تكفي لحدوث التفاعل .( ط م ) الطاقة المنشطة ( ط م ) : هي الحد الأدنى من الطاقة اللازمة لحدوث التفاعل . س: ارسم منحنى بياني يوضح أن عدد الجزيئات المتصادمة المثمرة تزداد بزيادة الطاقة . جـ: عدد التصادمات المثمرة في حالة د2> عدد التصادمات المثمرة في د1 حيث أن د2> د1

11. ثانيا ً : نظرية الحالة الانتقالية **H : حرارة التفاعل . تفاعل ماص للحرارة H = ( + ) أثر الحافز تفاعل طارد للحرارة H = ( ) تعريف الحالة الانتقالية (النشطة) : عند قمة الحاجز ترتبط الوحدات المصطدمة لفترة وجيزة ارتباطا أقل استقرارا من كل المواد المتفاعلة والمواد الناتجة . تفسر السبب في أن عدد قليل جداً من التصادمات التي تحدث يكون مثمراً . والسبب : أنه لكي تصطدم الجزيئات اصطداماً مثمراً وجب عليها أن تتخذ أوضاعاً مناسبة بالنسبة لبعضها البعض من حيث المسافة والاتجاه وهذا يتطلب طاقة عالية . مواد متفاعلة مواد ناتجة مواد متفاعلة مواد ناتجة المركب النشط :غير ثابت وتركيبه وسطاً بين المواد المتفاعلة والناتجة وطاقته أكبر من طاقة هذه المواد. ملاحظة : قد يتفكك المركب المنشط ليعطي المواد المتفاعلة بدلاً من النواتج . الطاقة المنشطة :هي الطاقة الضرورية لتحويل المواد المتفاعلة إلى مركب منشط .

12. Hحرارة التفاعل :هي الحرارة المنطلقة أو الممتصة بواسطة التفاعل . [ تذكر أن ] H = الفرق بين المحتوى الحراري للنواتج – المحتوى الحراري للمواد المتفاعلة إذا كان المحتوى الحراري للنواتج > المحتوى الحراري للمتفاعلات. التفاعل ماص للحرارة ( H+ ) وإذا كان المحتوى الحراري للنواتج<المحتوى الحراري للمتفاعلات التفاعل طارد للحرارة ( Hـــ )

13. مثال : في التفاعل A +2B C مثال : (بطيئة ) H2 + 2 NO N2O + H2O ( سريعة ) H2 + N2O N2 + H2O 2H2 + 2 NO N2 + 2H2O بالجمع سرعة التفاعل = ثابت × [ NO ]2× [ H2] قانون سرعة التفاعل • وجد عملياً أن سرعة التفاعل [ A ] • أن سرعة التفاعل [ B]2 • س : أوجد قانون سرعة التفاعل . • الحل : سرعة التفاعل [ A ] × [ B] 2 • سرعة التفاعل = ثابت × [ A ] × [ B] 2 • سرعة التفاعل تزداد بتركيز المواد المتفاعلة ولكن الزيادة ليست طردية دائما. • التفاعلات التي تتم في أكثر من خطوة لا بد من معرفة خط سير التفاعل . خط سير التفاعل ( ميكانيكية التفاعل ) :أي خطوات التفاعل • الخطوة البطيئة هي التي تحدد سرعة التفاعل .

14. [ أسئلة وتمارين ] السؤال الأول : ضع علامة ( √ ) أمام العبارة الصحيحة وعلامة ( × ) أمام العبارة الخطأ فيما يلي مع تصحيح الخطأ : 1- تعمل المادة الحافزة على زيادة طاقة التنشيط . ( ) تعمل المادة الحافزة على تقليل طاقة التنشيط . 2- يذوب السكر في فنجان من الشاي الحار بسرعة أكبر منها في فنجان من الشاي البارد .( ) 3- الخطوة السريعة هي الخطوة المحددة لسرعة التفاعل ( ) الخطوة البطيئة هي الخطوة المحددة لسرعة التفاعل . 4- سرعة التفاعل للتفاعلات التي يصاحبها تفكك روابط كثيرة أسرع من التفاعلات التي يصاحبها تفكك روابط أقل . ( ) سرعة التفاعل للتفاعلات التي يصاحبها تفكك روابط كثيرة أبطؤ من التفاعلات التي يصاحبها تفكك روابط أقل . 5- التفاعلات المتجانسة هي التفاعلات التي تتم في وسط متجانس من حالة واحدة من حالات المادة . ( ) × √ × × √

15. إذا كان تفاعل ما يمر بالخطوات التالية : الخطوة الأولى O3 O2 + O الخطوة الثانية NO + O NO2 * اكتب معادلة التفاعل الأصلي . O3 +NO O2 + NO2 السؤال الثاني : الحل : * اكتب قانون سرعة التفاعل لهذا التفاعل إذا علمت أن خطوة تحلل الأوزون هي الخطوة البطيئة . الحل:سرعة التفاعل = ثابت × [O3]

16. السؤال الثالث : • إذا مزجت كمية معينة من غاز اليود مع كمية أخرى من غاز الهيدروجين في وعاء سعته لتر واحد . وإذا علم أن الغازين يتفاعلان ليكونا غاز يوديد الهيدروجين HI ، وأن سرعة التفاعل تتناسب طردياً مع [H2] وتتناسب طردياً أيضاً مع [I2] فاكتب قانون سرعة التفاعل ثم بين أثر ما يلي على سرعة التفاعل : • ارتفاع درجة الحرارة . • إضافة إلى وسط التفاعل مادة فاعلة . • إضافة كمية من غاز الهيدروجين . • سحب كمية من غاز اليود أثناء التفاعل . • زيادة حجم وعاء التفاعل . • الحل: • H2 + I2 2HI • سرعة التفاعل = ثابت× [H2]×[I2] • تزيد سرعة التفاعل . • تزيد سرعة التفاعل . • تزيد سرعة التفاعل • تقل سرعة التفاعل . • تقل سرعة التفاعل .

17. السؤال الرابع : • علل لما يأتي : • أ- يتأكسد السكر في جسم الإنسان عند درجة حرارة 37 ْ مئوية بينما يحتاج حرق السكر في المختبر إلى درجات حرارة أعلى من ذلك بكثير . • الحل : • لوجود الإنزيمات في جسم الإنسان . • ب- تحترق نشارة الخشب بصورة أسرع من قطعة خشب مماثلة لها في الكتلة . • الحل : • لزيادة مساحة منطقة التلامس في حالة نشارة الخشب . • ج – لا يمكن التنبؤ بقانون سرعة التفاعل بمجرد النظر إلى المعادلة الكيميائية للتفاعل . • الحل : • لأنه قد يكون التفاعل مكوناً من أكثر من خطوة .

18. C + D حرارة + A + B • موضحاً على الرسم ما يلي : • مستوى طاقة المواد المتفاعلة والناتجة . • مستوى طاقة المركب النشط . • مقدار حرارة التفاعل . • مقدار الطاقة المنشطة . ب- وضح على الرسم التغيرات التي تطرأ عند إضافة مادة حافزة إلى وسط التفاعل . طم* السؤال الخامس : • ارسم منحنى يمثل تغير طاقة الوضع للمواد أثناء التفاعل الأتي : الحل :

19. A2 + B2 A2B+ B يساوي 0.2 وقانون سرعة التفاعل يعطي حسب العلاقة الآتية : سرعة التفاعل = ثابت× [ A2 ] × [ B2 ] فاحسب سرعة التفاعل في الحالات التالية : السؤال السادس : إذا كان ثابت السرعة للتفاعل الأتي : الحل : • سر1 = 0.2× 1.25 × 1.25=0.31 • سر2 = 0.2 × 1.5 × 1.25= 0.37 • سر3 = 0.2 × 1.5 × 1.5= 0.45

20. تــدريــب • ضع علامة ( √ ) أمام العبارات الصحيحة وعلامة ( × ) أمام العبارات الخطأ فيما يلي : • تزيد المواد الحافزة من طاقة التنشيط . ( ) • تزيد سرعة التفاعل بزيادة عدد الروابط في جزيء المواد المتفاعلة . ( ) • تتفاعل الأملاح بسهولة وهي في الحالة الصلبة . ( ) • تفاعل الهيدروجين مع النيتروجين تفاعل متجانس . ( ) • تعتمد سرعة التفاعل في التفاعلات المتجانسة على المساحة السطحية(منطقة التلامس) ( ) • تعمل السموم على إعاقة المواد الحافزة . ( ) • يؤدي كل تصادم إلى حدوث تفاعل كيميائي . ( ) • طاقة المركب النشط أعلى من طاقة المواد المتفاعلة والمواد الناتجة . ( ) • حرارة التفاعل هي الفرق بين طاقة المواد الناتجة والمواد المتفاعلة. ( ) • عند تكون المركب المنشط يمكن أن يعطي المواد المتفاعلة أو المواد الناتجة . ( ) • يتم تحديد قانون سرعة التفاعل من الخطوة السريعة للتفاعل . ( ) × × × √ × √ × √ √ √ ×

21. الفـصل الثاني [ الاتزان الكيميائي ]

22. H2+F2 2HF H2+ Br2 2HBr [ تقسم التفاعلات من حيث مدى تحول المواد المتفاعلة إلى نواتج ] تفاعلات غير تامة (عكسية) تستهلك المواد المتفاعلة جزئياً تفاعلات تامة (غير عكسية ) تستهلك المواد المتفاعلة تماماً

23. CO + NO2 CO2 + NO اكسيد نيتريك (عديم اللون) (عديم اللون ) (بني محمر) (عديم اللون) أمامي(طردي) خلفي (عكسي) س- متى يحدث الاتزان ؟ جـ- يحدث الاتزان عندما تتساوى سرعتا التفاعلين العكسيين . وهنا يثبت لون المزيج . تعريف : حالة الاتزان : هي الحالة التي تكون فيها سرعتا التفاعلين العكسيين متساوية . (طبيعة حالة الاتزان ) س : متى يحدث الاتزان عند ذوبان برمنجنات البوتاسيوم في الماء ؟ جـ :عندما تكون سرعة الذوبان = سرعة الترسيب . س : متى يحدث الاتزان عند غليان الماء ؟ جـ : عندما تكون سرعة التبخير = سرعة التكثيف . تعرف حالة الاتزان بين حالات المادة ( بين الماء وبخاره مثلاً ) بالضغط البخاري . ملاحظات : 1-الاتزان نشط ( أى عدم توقف التفاعل أو التغير ) . 2- يتم في أوعية مغلقة . 3- نسب تركيب المواد ثابتة عند الاتزان .

24. اتزان س: ارسم ( منحنى يوضح تغير سرعة التفاعل مع الزمن ) للتفاعل الآتي : السرعة كبيرة وتقل تدريجياً CO + NO2 CO2 + NO الحل: السرعة بطيئة وتزداد تدريجياً

25. كل مرفوع إلى أس يساوي معاملها في المعادلة الموزونة حاصل ضرب تركيز المواد الناتجة * قيمة ثابت الاتزان = حاصل ضرب تركيز المواد المتفاعلة aA + bB cC + dD K= • [C]c × [D]d [A]a× [ B]b ( ثابت الاتزان ) K مثال : * قيمة ثابت الاتزان = كسر بسطه حاصل ضرب تركيز المواد الناتجة كل منها مرفوع إلى أس يساوي معاملها في المعادلة الموزونة ومقامه حاصل ضرب تركيز المواد المتفاعلة كل منها مرفوع إلى أس يساوي معاملها في المعادلة الموزونة تعريف ثابت الاتزان : هو مقدار ثابت يعبر عن حالة الاتزان عندما تكون سرعتا التفاعلين العكسيين متساويين . • أهمية ثابت الاتزان : • التنبؤ عن مدى إمكانية تحضير مواد معينة • [ دلالة ثابت الاتزان ] • إذا كان ثابت الاتزان كبيراً ( > 1) دل على أن معظم المواد المتفاعلة تتحول إلى نواتج • إذا كان ثابت الاتزان صغيراً (< 1 ) دل ذلك على أن معظم المواد المتفاعلة لم تتحول إلى نواتج .

26. الأول الثاني aA + bB cC + dD = K = الثابت • [C]c × [D]d • [C]c × [D]d [A]a× [B]b [A]a× [B]b ثابت1 ثابت2 استنتاج ثابت الاتزان من قانون سرعة التفاعل • سرعة التفاعل الأول = ثابت1× [ B ]b× [ A ]a • سرعة التفاعل الثاني = ثابت2× [ C ]c× [ D ]d • عند الاتزان تكون سرعة التفاعل الأول = سرعة التفاعل الثاني • ثابت1× [B]b× [A]a = ثابت2× [D]d× [C]c

27. Fe+++ ( aq ) + SCN-( aq ) FeSCN++( aq ) [FeSCN++ ] KC = ( ثابت الاتزان معبراً عنه بالتركيز ) [Fe+++] [SCN- ] [Cu++ ] [Ag+]2 Kc = طرق التعبير عن ثابت الاتزان س : اكتب ثابت الاتزان للتفاعلات الأتية : AgCl(s) = Ag+ ( aq ) + Cl-( aq ) Kc = [Ag+ ]×[ Cl– ] Cu(s)+ 2 Ag+( aq ) = Cu++( aq ) + 2 Ag( s )

28. 1 Kc = [H+] [OH-] OH-(aq) + H+( aq ) = H2O( L ) ملحوظات : * محلول مائي = aq // غاز = g // سائل = L // صلب = s * المادة الصلبة )s) والمذيبات مثل الماء السائل (L) لا تكتب في القانون فتركيزها ثابت وداخل في ثابت الاتزان .

29. H2 ( g ) + I2 ( g ) 2HI ( g ) KP = ( ثابت الإتزان معبراً عنه بالضغط الجزئي ) Kp = Kc ( R T ) n n (فرق المولات = النواتج – المتفاعلات ) P2 ( HI ) P( H2 ) × P( I2 ) س : عبر عن ثابت الاتزان . جـ : س : هل KC = KP في هذا التفاعل ؟ جـ : نعم لتساوي المولات . كيف ؟ Kp = Kc ( R T)صفر Kp = Kc

30. KP = KP = Kc ( R T ) n KP = Kc ( R T)-1 KP = Kc P(N2O4) P2( NO2 ) س: عبر عن ثابت الاتزان . 2NO2 (g) = N2O4 (g) جـ : س : هل KP = Kc في هذا التفاعل ؟ جـ : لا لعدم تساوي المولات . كيف ؟

31. = Kp 2(2) [ 0.2]2 = Kp 1و0 × 2و0 × (1)2 1و0 مثال: احسب Kc للتفاعل الغازي N2 + O2 2NO بوحدات المولارية إذا وصل للاتزان عند التراكيز التالية : 0.2 مولار من NO)) // 0.1 مولار من (O2 )// 0.1 مولار من (N2 ) 2[NO ] = KC = [N2]× [ O2 ] P2(NO2) P(N2)× P2(O2) • مثال : • احسب Kp للتفاعل N2 (g) +2 O2 (g) = 2NO2 (g) إذا كانت الضغوط الجزئية للمواد عند الاتزان هي كالآتي : NO2O2N2 2 1 2و0 ض جوي الحل : = 20 ض جوي -1 الحل : = 4

32. مثال: إذا كان Kp للتفاعل 2CO + O2 2CO2 هو 2.24 × 10 22 عند درجة1000 ْ مطلقة , احسب Kc = n 2 - 3 = -1 مولات النواتج مولات المتفاعلات Kp = KC n( R T ) = KC = KC 84,1× 10 24 22 (10)× 2,24 -1(0,082 × 1000) الحل :

33. [FeSCN++ ] Kc = [Fe+++] [SCN- ] الثيوسيانات الثيوسيانات Fe+++ + SCN - FeSCN++ Fe+++ + SCN- FeSCN++ أمامي أمامي عكسي عكسي 1-أثر التركيز ما أثر إضافة الثيوسيانات ؟ • 1- حسب مبدأ لوشاتليه: • حالة الاتزان : يتجه التفاعل نحو الأمام . • كمية النواتج : تزيد (FeSCN++ ) . • كمية المتفاعلات : تقل (Fe+++ ) . • قيمة ثابت الاتزان : ثابتة .  * * مبدأ لوشاتليه بالنسبة للتفاعل الكيميائي :إذا أثر مؤثر ما مثل الضغط أو التركيز أو درجة الحرارة على تفاعل كيميائي في حالة اتزان فإن التفاعل يسير في الاتجاه الذي يقاوم فعل هذا المؤثر. * * مبدأ لوشاتلييه العام :إذا تعرضت مجموعة من المواد في حالة اتزان لتغير ما فإنه يعتريها عمليات مضادة للتغير لتقلل من أثره . 2- حسب قانون الاتزان : بإضافة الثيوسانات يزيد المقام وللمحافظة على قيمة ثابت الاتزان يجب زيادة البسط ويتم ذلك بتكون مزيد من FeSCN++( ولذلك يتجه التفاعل للأمام )

34. CO + NO2 CO2 + NO (g) (g) (g) (g) 2 مول 2مول 1 2 1 2 2- الضغط في حالة الضغط نحسب عدد مولات المتفاعلات والنواتج فإذا كان عدد المولات متساويا في الطرفين فإن الضغط لا يؤثر على حالة الاتزان ولا قيمة ثابت الاتزان . مثال : وضح أثر زيادة الضغط المولات هنا متساوية :. زيادة الضغط لا يؤثر على حالة الاتزان ولا قيمة ثابت الاتزان Kpلأن التأثير متساويا على الطرفين ** أما إذا اختلفت عدد المولات فإن التفاعل يسير في الاتجاه من الأعلى مولات إلى الأقل مولات . مثال : وضح أثر زيادة الضغط H2O H2 + O2 (g) (g) (g) 1 مول 1 مول ** حالة الاتزان : يسير التفاعل في الاتجاه العكسي ( لأن تأثير الضغط سيكون بشكل أكبر على النواتج ) . ** كمية المواد الناتجة : تقل . ** كمية المواد المتفاعلة : تزيد . ** قيمة ثابت الاتزان : ثابتة . مثالأخر : وضح أثر زيادة الضغط N2 + 3H2 2NH3 (g) (g) (g) 2 مول 4 مول ** حالة الاتزان : يسير التفاعل نحو النواتج ( لأن الضغط سيكون بشكل أكبر على المتفاعلات ) . ** كمية المواد الناتجة : تزيد . ** كمية المواد المتفاعلة : تقل . ** قيمة ثابت الاتزان : ثابتة .

35. في التفاعلات التي لا يصاحبها انبعاث أو امتصاص حرارة ( H = صفر ) فإن حالة الاتزان وقيمة ثابت الاتزان لا تتأثر . 2NO2 حرارة N2O4 + (g) (g) حسب مبدأ لوشاتلييه : التفاعل ماص للحرارة H (+) وباعتبار الحرارة وكأنها مادة . 3- أثر الحرارة مثال : CO +NO2 CO2 + NO (تفاعل متعادل ، لا طارد ولا ماص ) ** حالة الاتزان : لا تتأثر . ** كمية المواد الناتجة : لا تتأثر . ** كمية المواد المتفاعلة : لا تتأثر . ** قيمة ثابت الاتزان : ثابتة . ولكن تؤثر الحرارة في التفاعلات الطاردة والماصة . (تفاعل ماص للحرارة ) مثال : وضح أثر زيادة الحرارة : ** حالة الاتزان : يسير التفاعل نحو الأمام . ** كمية المواد الناتجة : تزيد . ** كمية المواد المتفاعلة : تقل . ** قيمة ثابت الاتزان : تزيد .

36. 1 2 SO2 + O2 SO3 + حرارة (g) (g) (g) مثال أخر : وضح أثر زيادة الحرارة : ( تفاعل طارد للحرارة ) حسب مبدأ لوشاتلييه : التفاعل طارد للحرارةH ( - ) وباعتبار الحرارة وكأنها مادة ** حالة الاتزان : يسير التفاعل نحو اليسار (للخلف) . ** كمية المواد الناتجة : تقل . ** كمية المواد المتفاعلة : تزيد . ** قيمة ثابت الاتزان : تقل . لاحظتوضيح الآتي : في أي اتجاه يسير التفاعل / ما يزيد وما ينقص من المواد / في حالة الحرارة ثابت الاتزان ( يزيد أم ينقص ) . هام انتبه : في حالة الضغط والتركيز لا تتأثر قيمة ثابت الاتزان ، ولكن في حالة الحرارة فقط تتأثر قيمة ثابت الاتزان بالزيادة أو النقصان .

37. لا تؤثر لا تؤثر 4- أثر المواد الحافزة لا تؤثر في حالة الاتزان ولا في قيمة ثابت الاتزان لأنها تسرع التفاعلين العكسيين بنفس النسبة . كذلك السموم : لا تؤثر في الاتزان ولا في قيمة ثابت الاتزان لأن المواد الحافزة لا تؤثر وبالتالي السموم لا تؤثر . تدريب : بين أثر العوامل المختلفة على حالة الاتزان وقيمة ثابت الاتزان مثلاً يسير التفاعل نحو اليمين / فتزيد النواتج / وتقل المتفاعلات لا يؤثر لا يؤثر يسير التفاعل نحو اليسار / فتزيد المتفاعلات/ وتقل النواتج يتجه التفاعل نحو اليمين/ تزيد النواتج / وتقل المتفاعلات لا يؤثر يتجه التفاعل نحو اليسار / تزيد المتفاعلات / وتقل النواتج لا يؤثر يسير التفاعل نحو اليمين / فتزيد النواتج / وتقل المتفاعلات تزيد قيمة ثابت الاتزان يسير التفاعل نحو اليسار / فتزيد المتفاعلات/ وتقل النواتج تقل قيمة ثابت الاتزان

38. N2 + 3 H2 2 NH3 + حرارة (g) (g) (g) س: ما هي الظروف المناسبة للحصول على أكبر كمية من النشادر في التفاعل الآتي : الحل : • حرارة 500 ْ م • الضغط 100 إلى 200 ض جوي • مادة حافزة ( أكسيد حديد ) لأنها تزيد سرعة التفاعل • سحب النشادر المتكون بصفة مستمرة وزيادة كل من N2 و H2 خواص الاتزان الكيميائي • الخواص ثابتة . • نشط . • تحقيق الاتزان تلقائياً. • إذا اختل الاتزان بفعل مؤثر خارجي فإن المجموعة تعاكس فعل المؤثر حتى تعود إلى حالة الاتزان ( مبدأ لوشاتليية ) . • ثابت الاتزان هو طريقة لوصف المجموعة عند الاتزان ويعتمد على خواص المتفاعلات , النواتج , درجة الحرارة .

39. H2 + I2 2HI (g) (g) (g) P2(HI) Q = P(H2) × × P(I2) (0.7)2 0.02 0.02 رائز التفاعل ( Q) : تعريفه : هو قيمة افتراضية لثابت الاتزان تحسب في لحظة ما خلال التفاعل للتنبؤ بوصوله إلى حالة الاتزان . • لمعرفة هل التفاعل في حالة اتزان أم لا نقارن القيمة Q في هذه اللحظة مع ثابت الاتزان K • فإذا كانت : • Q = K إذن التفاعل في حالة اتزان . • Q> K إذن التفاعل غير متزن وسيتجه نحو المتفاعلات لتقليل Q . • Q<K إذن التفاعل غير متزن وسيتجه نحو النواتج لتزيد Q . مثال : قيمة ثابت الاتزان عند درجة 699 ْم هي : Kp = 55.3 للتفاعل التالي : فإذا تم مزج 0.7 ض جوي من HI مع 0.02 ض جوي من كل من H2 و I2 هل يحدث تغير , و في أى اتجاه ؟ الحل : 1225 = = K < Q نعم حدث تغير وزاد ثابت الاتزان كما هو واضح . إذن : يجب أن يسير في الاتجاه العكسي لكي يعدل نفسه للوضع الطبيعي .

40. K2 = 1 K1 [حسابات على الاتزان الكيميائي] قاعدة لحل المسائل : • إذا كان التفاعل مركب من مجموعة تفاعلات فإن ثابت الاتزان الكلي يساوي حاصل ضرب ثوابت الاتزان . • 2) إذا عكس اتجاه التفاعل فإن ثابت الاتزان الجديد عكس الأول • إذا ضرب تفاعل ما بمعامل ما فإن ثابت الاتزان يرفع إلى أس يساوي المعامل • K2 = K12 • الخلاصة : • جمع نضرب • ضرب نرفع لأس • عكس نعكس

41. 1 2 أ- 2 H2O2 2 H2O + O2 (g) (g) (g) ب- O2 + 2 H2O 2 H2O2 (g) (g) (g) أ- ضرب بـ 2 :. نرفع لأس 2 ثابت الاتزان = = 2.7 × 1010 1 (6 × 10-6 )2 س7) إذا كان ثابت اتزان التفاعل H2O2 H2O + O2 (g) (g) (g) عند درجة ( 800 5م) هو 6 × 10-6 , فما ثابت الاتزان لكل من التفاعلين التاليين عند درجة حرارة ( 800 5م) ؟ الحل : ثابت الاتزان = (6 × 10-6 )2 = (3.6 × 10-11 ) ب- عكس :. نعكس ثم ضرب بـ 2 :. نرفع لأس 2 • لا تنسى أن : • إذا جمعنا نضرب • إذا ضربنا نرفع لأس • إذا عكسنا نعكس

42. H2S + H2O H3O++ HS- (g) (L) (aq) (aq) HS- + H2O H3O++ S-- (aq) (L) (aq) (aq) H2S +2H2O 2 H3O+ + S-- (aq) (g) (L) (aq) * جمع :. نضرب س10) إذا علم أن ثابت الاتزان عند درجة حرارة 25 ْم للتفاعلين التالين K1= -710×1,1 K2= -1410×1 • أوجد ثابت الاتزان لهذا التفاعل . الحل : ثابت الاتزان =1,1× 10-7×1 ×10-14= 1,1× 10-21

43. COCl2(g) CO(g) + Cl2(g) 2CO2(g) 2CO (g) + O2(g) 2COCl2(g) + O2(g) 2CO2(g) +2 Cl2(g) 2COCl2 2 CO +2 Cl2 2CO + O2 2CO2 2COCl2 + O2 2CO2 +2 Cl2 مثال : إذا كان 0.329 = K1 24,2× 2210= K2 عند درجة حرارة 51000 مطلقة فاحسب ثابت الاتزان للتفاعل الحل : K3 = K12 × K2 توضيح : بضرب المعادلة الأولى × 2 ثم جمعها على المعادلة الثانية K3 = 2(× ( 0.3292×2210,24 K3 = 1021×2.42 (ضرب الأول بـ2 إذن نرفع لأس 2 ثم جمعه على الثاني إذن نضربه في الثاني)

44. مثال : عندما نضع مولاً من A مع مول من B في وعاء سعته 1 لتر فكم تراكيز المواد عند الاتزان إذا كان K = 2 للمعادلة A + B C التركيز س =Kc (1- س( (1-س) س = (1-2س + س2) - ب + ب2 -4أجـ س= 2 أ [ B ] , [ A ] = = = 0.5 مولار 2 1 1- س 1- س 1- 5, 0 1- س س 1 1 1 1 1 الحل : صفر 1 1 مولات البداية 0 + س 1- س 1- س مولات عند الاتزان (1) س= 2-4س + 2س2 2س2 -5س +2 = صفر باستخدام الآلة أو باستخدام قانون حل المعادلات من الدرجة الثانية س= 2 أو س = 0.5 بالتعويض في المعادلة ( 1)

45. H2 + I2 2 HI (g) (g) (g) H2 + I2 2 HI (g) (g) (g) (1) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 2س 1- س 1- س 9 = 2[] 2س 9 = 2س 2[] 1- س 1- س 2س 1- س 3 = 2[] [] [] 1- س س = [HI] = = = 0.12 مولار [H2] , [I2 ] = = = 0.04 مولار 2[HI] Kc = [H2] ×[I2 ] 2 س 2× 6,0 1- س 1 - 6,0 3 5 مثال : إذا مزج 1 مول من I2 مع1 مول من H2 في وعاء مغلق سعته 10 لترات وكان ثابت الاتزان للتفاعل: K = 9 احسب تركيز كل من اليود والهيدروجين ويوديد الهيدروجين عندما تصل المجموعة إلى حالة الاتزان الحل : صفر 1 1 المولات في البداية 2س 1- س 1- سالمولات المتفاعلة والناتجة التركيز بأخذ الجذر التربيعي 5 س = 3 س =6,0 2س = 3- 3س بالتعويض في المعادلة (1)

46. H2 + I2 2 HI (g) (g) (g) 2س 3- س 2- س التركيز 10 10 10 10 10 10 10 10 10 6,3 3- 8,1 2- 8,1 التركيز 6,3 2,1 2,0 التركيز 3.6 1.2 0.2 3.6 × 2[HI] 10 10 10 10 = Kc = [H2] ×[I2 ] × مزج 2 مول من H2 مع 3 مول من I2 في وعاء مغلق سعته 10 لترات وعند الاتزان كانت كمية HI تساوي 3.6 مول احسب قيمة ثابت الاتزان . مثال : الحل : صفر 3 2 المولات في البداية + 2س - س - سالمولات المتفاعلة والناتجة 2س 3- س 2- سالمولات عند الاتزان لكن 2س = 3.6 إذن س = 1.8 54 =

47. K = Q = KP = Kc ( R T ) n • [ ] × [ ] • [ ] × [ ] [ ] [ ] [ تجميع قواعد حل مسائل الاتزان ] 1- حل مباشر على القانون إذا ذكر أن الخليط متزن أو مزيج في حالة اتزان 2- نحسب الرائز إذا سأل هل يحدث تغير ؟ ثم نقارن بـ K 3- إذا ذكر في المسألة عند الوصول إلى حالة اتزان ،احسب ثابت الاتزان . هنا نفرض القيمة " س " سواء مسألة تركيز أو ضغط 4- العلاقة بين Kc و Kp 5- مسائل حسب القاعدة : إذا جمع نضرب / إذا ضرب نرفع / إذا عكس نعكس

48. ب- في تفاعل ما قيمة Kc له تساوي 1 ومعادلته A(g) + B (g) = C (g) فإن Kp له عند درجة 27 ْم تساوي . 1 1 1. 082,0 × 27 082,0 × 300 2. 1× 0.082 × 300 3. 1× 0.082 × 27 4. أسئلة وتمارين • ما أهمية دراسة الاتزان الكيميائي ؟ • جـ : تهيئة أحسن الظروف لحدوث التفاعلات الكيميائية وإنتاج قدر وافر من المنتجات الصناعية . 2) اختر الإجابة الصحيحة من بين الخيارات المتاحة لكل فقرة : • أ- عند وصول المواد إلى الاتزان فإن : • التفاعل يتوقف عند هذه اللحظة . • يحدث تغيرات ملحوظة أثناء ذلك . • تثبت الخواص المنظورة في التفاعل . • يكون التفاعل أسرع في اتجاه تكوين النواتج .

49. H2 + Cl2 2 HCl +حرارة ( g ) ( g ) ( g ) • جـ- قيمة ثابت الاتزان لتفاعل ما تبقى ثابتة مهما تغيرت الظروف بشرط ثبوت : • درجة الحرارة . • الضغط الكلي للتفاعل . • تراكيز المواد المشمولة في التفاعل . • حجم وعاء التفاعل . 3) يتفاعل الهيدروجين مع الكلور ليكونا كلوريد الهيدروجين حسب المعادلة • ما أثر ما يأتي على كمية كلوريد الهيدروجين المتكونة ؟ • ارتفاع الحرارة . • استخدام وعاء أصغر حجماً يجرى فيه التفاعل . • جـ - إضافة مزيد من CL2 بعد الاتزان . الحل : • نقص كمية HCl • لا يؤثر على كمية HCl • جـ ـ تزيد كمية HCl

50. N2O4 + حرارة 2NO2 (g) (g) 4) ما أثر المواد السامة للمواد الحافزة على خواص حالة الاتزان الكيميائي ؟ الحل : لا تـــؤثــــر . 5) ينحل غاز N2O4 ليعطي ثاني أكسيد النيتروجين وفقاً للتفاعل الأتي : املأ فراغات الجدول الأتي بإجابات مناسبة : يزيد تركيزNO2 و يقل N2O4 يزيد تزيد يزيد تركيزNO2 و يقل N2O4 تزيد لا تتاثر