Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

The Gases

Gas laws
by

hazeem alrad

on 14 January 2013

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of The Gases

4- تم نفخ اطار سيارة الى ضغط مقداره 29atm حسب مقياس الضغط (الضغط الفعلي 29atm فوق الضغط الجوي) عند درجة حراارة 65F بعد القيام برحلة ارتفعت درجة حرارة الإطار الى 130F كم سيكون الضغط بوحدات KPa ؟ مع العلم ان الضغط الجوي 14.7atm .

5- الغازات التالية NO2 , CH3OH تتفاعل طبقا للمعادلة التالية:
6NO2 + 4CH3OH  4CO2 + 3N2 + 8H2O

كم حجم غاز NO2 عند درجة حرارة 100Co تحتاج لتتفاعل مع 150ml من CH3OH عند نفس الدرجة من الحرارة؟ 1- احسب حجم غاز CO2 الناتج من حرق 1ml بيوتان سائل تحت الظروف القيااسية باللتر اذا علمت ان كثافة االبيوتان هو 0.7028 g/ml

2- ما حجم الأمونيا اللازمة لتتفاعل مع 45ml من ( NO2 ) عند ( STP ) حسب االمعادلة التالية .؟
8NO2 g + 6NH3 g  7N2O g + 9H2Og

3- ما حجم غاز الهيدروجين الناتج من تفاعل 0.15g من الألومنيوم (Al ) كما في المعادلة االتاالية .
2Al + 2-OH + 2H2O  3H2 + 2AlO2- 1: حجم 4.0 g من غاز O2 عند ضغط 0.6 atm يساوي 1.7ℓ. فما هي درجة حرارته وكثافته؟
2: عينة غاز وزنها 1.25g عند درجة حرارة 28oC يكون حجمها 2.5x102 ml وضغطها 715 torr. احسب الكتلة المولية للغاز.
3:ما حجم كمية معينة من غاز He عند الظروف القياسية إذا علمت أن ضغطها يساوي 700mmHg عندما تشغل حجماً قدره 3.5ℓ عند 0oC؟
4:كم عدد جزيئات O2 الموجودة 1ℓ من O2 عند الظروف القياسية؟
5:: احسب الكتلة المولية لغاز x إذا كانت سرعة انتشاره 0.876 من سرعة انتشار N2؟
6:: قارن سرعة انتشار غاز N2 و O2 عند نفس الظروف؟ “إذا حدث تغير في أحد العوامل المؤثرة على نظام متزن مثل درجة الحرارة أو التركيز أو الضغط فإن النظام سيتجه لتعديل موضع اتزانه ، بحيث يلغي تأثير هذا التغير إلى أقصى حد ممكن”


ويمكن بوساطة مبدأ لوشاتيلييه التنبؤ وصفياً بما يحدث لموضع الاتزان في أي نظام متزن نتيجة تغير التركيز أو أي عامل آخر ، ومن ثم توجيه النظام نحو إنتاج المواد المطلوبة . “مبدأ لوشاتيلييه Le Châtelier’s Principle ثابت الاتزان مقدار ثابت للنظام الواحد عند درجة حرارة معينة ولا يتغير إلا بتغير درجة الحرارة .
أما موضع الاتزان فهو تعبير عن اتجاه النظام نحو تكوين المواد الداخلة في التفاعل أو المواد الناتجة عنه.
ولقد توصل العالم الفرنسي هنري لوشاتيلييه Le Châtelier عام 1885 م
العوامل التي تؤثر على موضع الاتزان هي
-1-التركيز .
-2- درجة الحرارة .
-3- ضغوط الغازات إن وجدت .
-4- وجود العوامل المساعدة (الحفازة) ، فالعامل الحفاز يعجل أو ( يبطئ ) سرعة كل من التفاعل الطردى والتفاعل العكسي بقدر متساوٍ فهو يسرع أو (يبطئ) في عملية الوصول إلى حالة الاتزان ولكنه لا يساعد أياً من التفاعلين على السير في اتجاه على حساب الآخر . العوامل التي تؤثر على موضع الاتزان ∆n عدد موجب:
Kp = Kc (RT)∆n
مثال:
CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g)
∆n = 4-2=2
Kp = Kc (RT)2
∆n = صفر:
Kp = Kc
مثال:
H2(g) + I2(g)  2HI(g)
∆ng = 2-2=0
Kp = Kc الاتزان الكيميائي 6- تم اضافة ثلاث غازات الى وعاء واحد حجمه 10 dm3 لتعطي ضغطا اجماليا مقداره 107kPa عند درجة حرارة 30Co . فإذا كان المزيج يحتوي على 8gm من CO2 و 6gm من O2 وكمية غير معروفة من N2 , احسب ما يلي :
أ) عدد المولات الإجمالي في الإناء
ب) الكسر المولي لكل غاز
ج) الضغط الجزئي لكل غاز
د) كتلة N2 في الوعاء

7 - تم ضغط غاز تحت ضغط اجمالي قدره 107kPa وحجم 500cm3 فوق الماء عند درجة حرارة 35Co الى حجم قدره 250cm3 . احسب الضغط النهائي للغاز الرطب. افتراضات نظرية الحركة للغازات
تتكون الغازات من جزيئات صغيرة وبعيدة عن بعضها لدرجة أن الحجم الفعلي للجزيئات يكون مهملاً عند مقارنته بالحيز الموجود بينها
لا يوجد في الغاز التام قوى تجاذب بين الجزيئات حيث تكون الجزيئات مستقلة تمامًا كل عن الأخرى
جزيئات الغاز في حركة سريعة عشوائية وفي خطوط مستقيمة وهي تتصادم مع بعضها البعض وكذلك مع جدران الإناء الذي يحتويها وفي كل تصادم لا يحدث فقد لطاقة الحركة
متوسط كل من طاقة الحركة وسرعة الجزيئات يتناسب طرديًا مع درجة الحرارة المطلقة
عند درجة حرارة معينة وعندما تكون جزيئات الغازات لها نفس متوسط طاقة الحركة فإن الزيادة في الكتلة يتبعها نقص في متوسط السرعة .. النظرية الحركية للغازات 1- اذا كان حجم غاز عند ضغط ( 750 mmHg ) هو ( 800L ) احسب حجم الغاز عند ضغط ( 710 mmHg ) عند حرارة 20Co


2- كتلة من الغاز تشغل حجما قدره ( 1200L ) عند ضغط واحد جوي . احسب الضغط اللازم لكي تشغل هذه الكتلة من الغاز حجما قدره ( 2L ) مسائل muhnadamer@yahoo.com 1 - قابلة للإختلاط والإمتزاج
2 - كثافتها منخفضة ويمكن التحكم فيها بالتحكم في الضغط والحجم ودرجة الحرارة
3 - تنتشر وتملأ أي حيز توضع فيه .
وخواص الغازات مرتبطة بأربعة متغيرات هي :
الضغط
الحجم
درجة الحرارة
وكمية الغاز . الخواص العامة للغازات الاتزان الكيميائي ∆n عدد سالب:
Kc = Kp (RT)∆ng
مثال:
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
∆n = 2-4=-2
Kp = Kc (RT)-2
أو Kc = Kp (RT)2
مثال:
N2(g) +3H2(g)  2NH3(g) PA = [A](RT)
ممكن ربط العلاقة بين Kc و Kpبالشكل التالي :




حيث ∆n هو الفرق بين عدد المولات الناتجة والمتفاعلة للمواد الغازية.
حيث ان Dn = ngas(products) - ngas(reactants)
وهناك ثلاث احتمالات: الاتزان الكيميائي ثابت الإتزان بدلالة الضغط ( في حالة التفاعلات لمواد غازية)
بما أن كثيراً من التفاعلات الكيميائية تكون بين مواد غازية أو تشترك فيها مواد غازية، فإنه بالإمكان التعبير عن ثابت التوازن بدلالة الضغوط الجزئية للغازات ويرمز لثابت الاتزان Kp
aA + bB  cC + dD



حيث أن
PA = [A](RT) ثابت الاتزان الكيميائي بفرض التفاعل التالي:



اذا بدأنا بمزيج من الهيدروجين والنيتروجين (أي نسبة) فإن التفاعل سيصل حالة التوازن بتراكيز ثابتة لكل من النيتروجين والهيدروجين والأمونيا
كذلك لو بدأنا فقط بالأمونيا فإن التفاعل سيتم ويتكون لدينا الهيدروجين والنيتروجين الى أن يصل لحالة اتزان مع الأمونيا ثابت الاتزان الكيميائي عند نقطة ما فإن معدل التفكك N2O4(g)  2NO2(g)
يساوي معدل التكوين 2NO2(g)  N2O4(g).
وهذا يعتبر توازن ديناميكي فعند بداية التفاعل يكون تركيز الأمونيا مساويا للصفر و لكنه يزداد مع الزمن حتى يصل لقيمة معينة ,وفي الوقت نفسه يقل تركيز كل من الهيدروجين و النيتروجين حتى يصلا لقيمة معينة
عند هذه القيمة نقول أن التفاعل قد وصل لحالة الاتزان الكيميائي مفهوم التوازن الاتزان الكيميائي الدكتور مهند عامر
كلية الرستاق للعلوم التطبيقية مايو-2009 العلاقة بين الطاقة الحركية ودرجة الحرارة:
ومن العلاقة :
PV = nRT
وبفرض أن n= 1 مول فإنها تصبح:
PV = RT
نحصل على معادلة متوسط طاقة الحركة لمول واحد:
(6) P1 = 1.Pt الضغط الكلي لخليط من الغازات يساوي مجموع ضغوطها الجزئية بشرط عدم تفاعلها مع بعضها البعض

Pt = P1 + P2 + P3 +……

والضغط الجزئي لكل غاز عبارة عن حاصل ضرب الضغط الكلي في كسره المولي: قانون دالتون للضغوط الجزئية ورشة تدريبية لمشرفي العلوم
مسقط
سلطنة عمان 31ديسمبر 2012
الدكتور مهند عامر
كلية العلوم التطبيقية بصحار خواص وصفات الغازات استخدام Kc لايجاد تراكيز الاتزان : استخدام Kp لإيجاد ضغط التوازن حساب Kc من تركيزات مواد في حالة الاتزان حسابات ثابت الاتزان
Kc ملاحظات هامة لقيمة ثابت الإتزان
كلما كانت قيمة K كبيرة كان التفاعل باتجاه المواد الناتجة والعكس صحيح كلما كانت قيمة K صغيرة كان التفاعل باتجاه تكوين مواد التفاعل عند حالة الإتزان.
اذا كانت K>>1 كانت المواد الناتجة هي السائدة في التوازن ونقطة الإتزان تكون باتجاه اليمين .
اذا كانت K<<1 كانت مواد التفاعل هي السائدة في التوازن ونقطة الإتزان تكون باتجاه اليسار . مفهوم التوازن ثابت الاتزان الكيميائي الإتزان الغير المتجانس
بفرض

وعندها:
تهمل المواد الصلبة والسائلة بالنسبة للغازات.
تهمل المواد الصلبة بالنسبة للسائلة


أو و عند تتبع معدل السرعة للتفاعل نلاحظ أن معدل سرعة المتفاعلات يقل تدريجيا مع
الزمن حتى يتوقف تماما و عندها يصبح تركيز الأمونيا عاليا فيبدأ معدل تفككها يزداد
و هكذا يستمر التفاعلان معا في وقت و احد أحدهما في الزيادة و الآخر في التناقص
حتى يتساوى معدل سرعة التفاعل الأمامي مع معدل سرعة التفاعل العكسي و عند هذه النقطة يكون التفاعل قد وصل لحالة الاتزان الكيميائي الديناميكي مفهوم التوازن الإتزان الكيميائي هو النقطة التي تكون فيها جميع التراكيز ثابتة
والاتزان الكيميائي هو حالة يكون فيها معدل سرعة التفاعل الأمامي مساويا
لمعدل سرعة التفاعل العكسي
كيفية حدوث الاتزان الكيميائي

لمعرفة كيف يصل التفاعل للاتزان نأخذ مثلا لذلك تفاعل النيتروجين مع الهيدروجين لإنتاج غاز الامونيا



كما يبدو من المعادلة فإن التفاعل يعد انعكاسيا و هذا يعني عدم ثبات ناتج الأمونيا مع امكانية تفككها إلى مكوناتها الأساسية النيتروجين و الهيدروجين الاتزان الكيميائي
Chemical Equilibrium السرعة الجزيئية (Urms):


تصبح المعادلة

حيث R = 8.314 J mol-1K-1، M= الكتلة المولية (لابد من قسمتها على 1000 لتحويله إلى kg) الحيود الناتج عن إهمال حجم الجزيء:
وبسب إهمال حجم جزيء الغاز في الغاز المثالي فإن حجمه أقل من حجم الغاز الحقيقي
Videal= (Vmeas. – nb)
حيث n= عدد مولات الغاز، b= ثابت خاص بالغاز وهو عبارة عن الحجم الذاتي لمول واحد من الغاز
الحيود الناتج عن إهمال قوى التجاذب بين الجزيئات:
وبسبب إهمال قوى التجاذب بين جزيئات الغاز المثالي فإن ضغطة يختلف عن ضغط الغاز الحقيقي



حيث a= ثابت خاص بالغاز وهو ثابت التناسب وتعتمد قيمته على التجاذب بين جزيئات الغاز.
وبالتالي فإن معادلة الغاز الحقيقي هي:



وتسمى هذه المعادلة معادلة فاندرفالس.
ملاحظة هامة: عند قياس ضغط الغاز فوق سطح الماء فإنه يتم طرح ضغط بخار الماء من الضغط الكلي للحصول على ضغط الغازي الحقيقي. تحيد الغازات الحقيقة عن سلوك الغاز المثالي ويزداد هذا الحيود بانخفاض درجة الحرارة وازدياد الضغط. الغازات الحقيقية ورشة تدريبية لمشرفي العلوم
مسقط
سلطنة عمان 31ديسمبر 2012
الدكتور مهند عامر
كلية العلوم التطبيقية بصحار لا يهم نسب مواد التفاعل والنتائج فإن معدلات التراكيز ستكون متساوية عند حالة الإتزان وبصورة عامة للتفاعل التالي


فإننا نعبر عن ثابت الإتزان كالتالي :



لاحظ ان ثابت الإتزان يعرف
بحاصل ضرب تراكيز المواد الناتجة مقسومة على حاصل ضرب تراكيز المواد المتفاعلة كل مرفوع لأس مساوي عدد مولاته عند درجة حرارة معينة ثابت الاتزان الكيميائي P Mwt = d RT **ويمكن كتابة القانون العام للغازات بدلالة الكثافة: R (M)2009 Dr:Muhannad Amer والحمد لله
THE END Muhnadamer@yahoo.com وعند مقارنة سرعة انتشار غازين 1، 2 نحصل على العلاقة التالية: تتناسب سرعة انتشار الغاز عند ثبوت الضغط ودرجة الحرارة عكسياً مع الجذر التربيعي لكثافته أو لكتلته المولية. قانون انتشار الغازات لجراهام وحيث أن: 1kPa = 1kgm2s-2 = 1 J
فإن: R = 8.314 J mol-1K-1 وعند استخدام الضغط بوحدة kPa نحصل الظروف القياسية STP من الحرارة (273K) والضغط (1atm)، فإن حجم مول واحد من أي غاز 22.4ℓ ، يمكن حساب قيمة الثابت العام للغازات R باستخدام هذه القيم، أي: وبالتالي بتحويل الحالة (1) إلى الحالة (2) تصبح المعادلة بجمع قوانين بويل وشارل وجاي لوساك نحصل على معادلة الحالة للغازات قانون الغازات الموحد The Combined Gas Law: استخدام Kc لايجاد تراكيز الاتزان : يشمل هذا النوع تأين الأحماض و القواعد
و التفاعلات الأيونية و من أمثلتها : ج _ الاتزان في المحاليل الالكتروليية : غاز صلب صلب يختص بالتفاعلات غير المتجانسة حيث لا تكون جميع المواد
المتفاعلة من نفس النوع فقد يكون بعضها صلبا و البعض الآخر
سائلا أو غازيا ب _ الاتزان غير المتجانس : حالات الاتزان الكيميائي المعادلة الأساسية للنظرية الحركية للغازات:
(1)
حيث: m= كتلة الجزيء، = متوسط مربع سرعة الجزيء ، N= عدد الجزيئات، أما الرقم الكسري يعني دراسة حركة الجزيئات في اتجاه واحد من الإحداثيات الثلاث.
ومتوسط الطاقة الحركية لجزيء واحد من الغاز ويرمز لها بـ هي:
(2)
وبالضرب في عدد أفوجادور لحساب متوسط الطاقة الحركية لمول واحد ويرمز لها لتصبح:
(3) النظرية الحركية للغازات وبإدخال الثابت العام (R) تصبح المعادلة: V T

V n القانون العام للغازات:
بجمع القوانين الثلاث: القانون الموحد للغازات قانون جاي لوساك muhnadamer@yahoo.com قانون بويل قانون شارل و من أمثلة الاتزان المتجانس ما يلي : يختص بالتفاعلات التي تتم في
وسط متجانس حيث تكون جميع
المواد المتفاعلة من نفس الصنف أ-الاتزان المتجانس: يمكن أن نميز ثلاث حالات للاتزان الكيميائي و هي : حالات الاتزان الكيميائي وهي تفاعلات لا تستمر في اتجاه واحد حتى تكتمل أي أن المواد الداخلة لا تستهلك
استهلاكاً تاماً لتكوين النواتج –فالمواد الناتجة تتحد مع بعضها البعض مرة ثانية لتعطي
المواد الداخلة في التفاعل تحت ظروف التجربة نفسها”. وهي تفاعلات تحدث في اتجاه واحد ، حيث لا تستطيع المواد الناتجة من التفاعل
أو أن يتحد بعضها مع الآخر مرة ثانية لتكوين المواد الداخلة في التفاعل تحت ظروف
التجربة أو أي ظروف معملية أخرى التفاعلات معكوسة التفاعلات غير معكوسة التفاعلات الكيمياائية أ – تأين الأحماض والقواعد الضعيفة في المحاليل المائية، حيث توجد جميع المواد المشتركة في التفاعل في الحالة السائلة
CH3COOH(aq) + H2O(l) CH3COO-(aq) + H3O+(aq)
NH3(aq) + H2O(l) NH4+(aq) + OH-(aq)
ب – تفاعل غاز ثاني أكسيد الكبريت مع غاز الأكسجين لتكوين غاز ثالث أكسيد الكبريت، حيث توجد جميع المواد المشتركة
في التفاعل في الحالة الغازية.
2SO2(g) + O2 (g)  2SO3(g) أ - انحلال كربونات الصوديوم الهيدروجينية بالحرارة في نظام مغلق*.
2 NaHCO3(s)  Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)
ب - انحلال كربونات الكالسيوم بالحرارة في نظام مغلق*.
CaCO3(s)  CaO (s) + CO2(g) تفاعلات معكوسة توجد فيها جميع
المواد الداخلة والناتجة من التفاعل في
أكثر من حالة واحدة من حالات المادة “تفاعلات معكوسة تكون فيها جميع
المواد الداخلة والناتجة من التفاعل
في حالة واحدة من حالات المادة”. التفاعلات المعكوسة
غير المتجانسة التفاعلات المعكوسة
المتجانسة التفاعلات المعكوسة يتناسب حجم كمية معينة من الغاز طردياً مع درجة الحرارة المطلقة عند ثبوت الضغط وبالتالي بتحويل الحالة (1) إلى الحالة (2) تصبح المعادلة علاقة طردية عند ثبوت الضغط
P درجة الحرارة
T الحجم
V قانون شارل VT V n وبالتالي بتحويل الحالة (1) إلى الحالة (2) تصبح المعادلة علاقة طردية عند ثبوت الضغط
P عدد المولات
n الحجم
V قانون أفوجادرو
تحتوي الحجوم المتساوية من الغازات على نفس العدد من المولات أو الجزيئات عند نفس الضغط ودرجة الحرارة، أي. muhnadamer@yahoo.com يتناسب ضغط كمية معينة من الغاز طردياً مع درجة الحرارة المطلقة عند ثبوت الحجم. وبالتالي بتحويل الحالة (1) إلى الحالة (2) تصبح المعادلة علاقة طردية
PT عند ثبوت الحجم
V درجة الحرارة
T الضغط
P قانون جاي لوساك يتناسب حجم كمية معينة من الغاز عكسياً مع الضغط عند ثبوت درجة الحرارة وبالتالي بتحويل الحالة (1) إلى الحالة (2) تصبح المعادلة علاقة عكسية عند ثبوت
درجة الحرارة
T P1V1=P2V2 الضغط
P الحجم
V قانون بويل muhnadamer@yahoo.com النظرية الحركية الجزيئية للغازات muhnadamer@yahoo.com عدد المولات
n الحجم
V درجة الحرارة
T الضغط
P خواص وسلوك الغازات تمثل عبر يمكن تفسيرها من خلال تتأثر بالمتغيرات الحل : تفاعل له Kp = عند درجة حرارة 25C عند الاتزان يكون الضغط الجزئي

لغاز في الوعاء =15kpa فما هو الضغط الجزئي لغاز في الخليط ؟ استخدام Kpلإيجاد ضغط التوازن تمثل بـــ يربط بين بويل قوانين الغازات يربط بين جاي لوساك شارل يمثل رياضيا يربط بين P1/T1 = P2/T2 عند ثبوت الحجم درجة الحرارة الضغط V1/T1 = V2/ T2 يمثل رياضيا عند ثبوت الضغط درجة الحرارة الحجم يمثل رياضيا P1V1= P2V2 عند ثبوت درجة الحرارة الحجم الضغط muhnadamer@yahoo.com 0M (0.05)2 0.1M 0.125M 0.05M 0.075M التركيز الابتدائي التغير التركيز عند الاتزان الابتدائي = تركيز الحل : = 0.075M
ما هي قيمة Kc ؟ وجد أن تركيز عند الاتزان 0.625مول في وعاء حجمه 5L و ترك ليتحلل حتى وصل حالة الاتزان ادخلت كمية من حساب Kc من تركيزات مواد في حالة الاتزان مثال :
Full transcript