بررسی واکنش های شیمیایی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 بررسی واکنش های شیمیایی دارای ۵۱ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد بررسی واکنش های شیمیایی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز بررسی واکنش های شیمیایی۲ ارائه میگردد

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی بررسی واکنش های شیمیایی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

---

بخشی از متن بررسی واکنش های شیمیایی :

بررسی واکنش های شیمیایی

« بنام ایزد یکتا »

مؤلف : مهندس مطیع فرد فصل اول : بینش ۱

نام فرآیندهایی که در جهان هستی در حال انجام شدن می‌باشند با آهنگ یا سرعت خاصی رخ می دهند. گستره ای از علم شیمی که مربوط به سرعت واکنش های شیمیائی می باشد، سینتیک شیمیائی نام دارد. سینتیک شیمیائی با سرعت انجام یک فرآیند شیمیائی و عوامل مؤثر بر سرعت سر و کار دارد.

اگر در محیط اطراف زندگی خود نگاه کنیم در اثر گذشت زمان، واکنش های شیمیائی در حال رخ دادن می باشند. برخی کند مانند زنگ زدن ، آهن و برخی تند مانند سوختن و یاخنثی شدن اسید و باز می باشند.

نکته: دقت شود در مورد سرعت خودبخودی بخودن معنا ندارد، به عبارتی خودبخودی بودن مفهوم سریع بودن را نمی رساند. بسیاری از واکنش های خودبخودی آنچنان کند می باشند که شاید هفته ها و سالها در دمای معمولی رخ ندهند. مانند:

نکته: خودبخودی بودن واکنش بحثی است ترمودینامیکی و ترمودینامیک با تعیین سطح انرژی واکنش دهنده ها و فرآورده ها و تغییر آنتروپی است. وقوع واکنش را بررسی می کند، در حالی که سینتیک دوباره چگونگی تبدیل آن‌ها به یک دیگر و شرایط بهینه برای انجام شدن واکنش را بررسی می کند.

نکته: سینتیک تابع مسیر است.

سرعت یا شتاب یک فرآیند عبارت است از تغییر یک کمیت معین در یک زمان معین. حال این کمیت معین می‌تواند غلظت – بو – زنگ و … باشد.

همچنان که در علم فیزیک سرعت یک متحرک را با تغییرات جابه‌جائی متحرک در تغییرات واحد زمان. بیان می کنیم در علم شیمی نیز به دنبال یک کمیت مستقیم تا در واحد زمان تغییر کند. از آنجائی که در حین یک واکنش شیمیائی تعداد مولها دستخوش تغییر می شوند بنابراین سرعت یک واکنش شیمیائی عبارت است از تغییر غلظت یک واکنش گر و یا یک فرآورده در واحد زمان.

مثلاً در واکنش اگر بخواهیم سرعت را برحسب جزء A حساب کنیم. (در علم شیمی سرعت را با R نمایش می‌دهیم و از آنجائی که سرعت یک واکنش ثابت نیست و با گذشت زمان تغییر می کند. همچون علم فیزیک به بیان سرعت متوسط واکنش می پردازیم یعنی ) حرف R از کلمه Rate به معنای سرعت گرفته شده است.

	غلظت A در t۱ – غلظت A در t۲
	T۲-t۱

توجه: [A] یعنی غلظت A بر پایه مول بر لیتر

حرف یونانی (دلتا)‌به معنای تغییر یک کمیت اندازه گیری شده است.

نکته : سرعت در لحظه های مختلف واکنش با یکدیگر تفاوت دارد. به عبارتی سرعت یک واکنش در ابتدا زیاد و با گذشت زمان از آنجائی که غلظت واکنشگرها رو به کاهش می‌گذارد کم می گردد.

سرعت یک واکنش کمیتی است تجربی و با اندازه گیری سرعت مصرف واکنش دهنده (ها) یا سرعت تولید فرآورده (ها) معین می گردد.

توجه گردد که عبارت ‌یک عبارت منفی است. زیرا غلظت دوم A به دلیل مصرف شدن ‌از غلظت اول A کوچکتر است و از آنجائی که در علم شیمی سرعت منفی معنا ندارد بنابراین سرعت متوسط مصرف A را با عبارت:

به عبارتی ‌سرعت را با بیان یک علامت منفی برای واکنش دهنده (ها) بیان می کنیم.

بنابراین می توان سرعت را برحسب جزء (B) نیز تعریف نمود:

پرسش: تغییرهای سرعت واکنش با پیشرفت زمان به چه ترتیب است؟

۱) سرعت واکنش در ابتدا کم است و در نزدیک پایان زیاد می شود.

۲) در تمام مدت سرعت واکنش ثابت است.

۳) سرعت واکنش در ابتدا زیاد و در نزدیک پایان کم می گردد.

۴) با پیشرفت زمان سرعت واکنش به طور منظم افزایش می یابد.

نکته :

انتخاب واحد زمان در سطح دبیرستان اصولاً ثانیه (s) و دقیقه است (min) ولی برای واکنش کند مانند زنگ زدن آهن و یا خرد شدن صفحات کاغذی یک کتاب از واحدهای نظیر روز – هفته – ماه وسال استفاده می شود. در این بحث بیشتر از واحد ثانیه استفاده می گردد.

بنابراین سرعت واحدهای مختلفی دارد.

نکته : انواع واحدهای سرعت

۱- واحد mol/s یا mol/min

۲- واحد mol/lit/s یا mol/lit/min یا M/S

۳- واحد lit/s که بیشتر برای گازها استفاده می شود.

پرسش: در یک آزمایش ۰۸/۰ مول N_۲ را در ظرف یک لیتری قرار داده تا با هیدروژن واکنش دهد. و مطابق واکنش زیر آمونیاک تشکیل گردد.

اگر در دقیقه های چهارم و هشتم پس از شروع واکنش مقدار N_۲ باقیمانده در ظرف ۰۴/۰ و ۰۲/۰ مول باشد سرعت متوسط مصرف N_۲ در فاصله زمانی دقیقه های چهارم و هشتم برابر است با :

۱) ^۳-۱۰*۵ ۲) ^۲-۱۰*۱ ۳) ^۲-۱۰*۲ ۴) ^۳-۱۰*۵/۲

نکته: زمانی که سرعت واکنش بر حسب mol/s باشد آن را به صورت نمایش می دهند و زمانی که سرعت واکنش برحسب مول بر لیتر بر ثانیه باشد آن را به صورت نمایش می دهند.

نکته ۵:

پرسش: ۲۳/۰ گرم سدیم در مدت ۱۰۰ ثانیه در آب حل می شود، سرعت متوسط مصرف مولهای سدیم برحسب ثانیه کدام است؟ ۲۳=Na

۱) ^۲-۱۰*۱ ۲) ^۴-۱۰*۱ ۳) ^۳-۱۰*۵/۲ ۴) ^۳-۱۰*۳/۲

پرسش: اگر غلظت یکی از مواد در واکنش در مدت ۲۵ ثانیه از ۰۵/۰ مول در لیتر به ۰۲۵/۰ مول بر لیتر کاهش یابد، سرعت متوسط آن واکنش در مدت زمان گفته شده برحسب، مول بر ثانیه کدام است؟

۱) ^۴-۱۰*۱ ۲) ^۳-۱۰*۵/۲ ۳) ^۲-۱۰*۵ ۴) ^۳-۱۰*۱

نکته ۶:

پرسش: واکنش روبرو در یک ظرف ۲ لیتری در حال انجام شدن است.

اگر در مدت ۱۰ ثانیه مقدار No_۲ به ۴/۰ مول افزایش یابد، سرعت متوسط تشکیل No_۲ برحسب ^۱-mol.s و ^۱-M.S متر کدامند؟

۱) ۰۴/۰-۰۲/۰ ۲) ۰۲/۰-۰۲/۰ ۳) ۰۴/۰-۰۴/۰ ۴) ۰۲/۰-۰۴/۰

بررسی نمودار غلظت زمان در واکنش

با توجه به این که غلظت مواد اولیه رو به کاهش و غلظت مواد حاصل رو به افزایش است با گذشت زمان می توان رسم نمود:

در رسم نمودار دقت کنید مصرف یا تولید نسبی هر ماده در یک بازه زمانی متناسب با ضریب استوکیدمتری آن ماده دو معادله موازنه شده است.

پرسش: مطلوب است سرعت واکنش مصرف در فاصله زمانی ۱۰ تا ۲۰ ثانیه

۱) ۰۱/۰

۲) ۰۲/۰

۳) ۱/۰

۴) ۲/۰

نکته ۷ : بسیار مهم:

نکته ۸:

پرسش :

در واکنش کدام گزینه صحیح است؟

۱) ۲R_B=۳R_D ۲) ۳R_B=۲R_D

۳) R_B=R_D ۴) ۲R_B=R_D

پرسش: در واکنش اگر سرعت مصرف H2 برابر ^۱-۶mol.s باشد. سرعت تولید آمونیاک بر حسب ^۱-mol.s کدام است؟

۱) ۶ ۲) ۳ ۳) ۴ ۴) ۱

نکته ۹:

پرسش:

در واکنش سرعت تشکیل یا از بین رفتن کدام ماده از بقیه مواد کمتر است؟

۱) H_۲ ۲) ۳) Fe 4)

نکته ۱۰: هر چه ضرایب استوکیومتری یک جزء شرکت کننده در واکنش بیشتر باشد به آن معناست که شیب نمودار غلظت زمان (سرعت) آن واکنش بیشتر است.

مثلا نمودار واکنش شیب خط منفی نشان مصرف است و شیب خط مثبت نشانه تولید است.

نکته : بلورها توانایی زیادی برای جذب سطحی مواد گازی شکل دارند مانند جذب بخار آب موجود در هوا در این واکنش با اجزاء جامد.

البته با کوبیدن این دو جامد در هاون سطح تماس مناسب برقرار شده همراه با جذب سطحی بخار آب موجود در هوا

پرسش : در یک ارلن ۱۰۰ میلی لیتر محلول ۲ مولار دی نیتروژن پنتا اکسید دوتترا کلرید کربن قرار داده شده است تا مطابق واکنش زیر تجزیه گردد.

عوامل مؤثر بر تعادل:

دریافتیم که با برقراری تعادل، سرعت واکنش های رفت و برگشت با هم برابر و غلظت مواد شرکت کننده در تعادل ثابت می شود. این تساوی سرعت و ثابت شدن غلظت تا زمانی که عاملی مزاحم تعادل نشود، پا بر جای ماند، عواملی چون تغییر غلظت، تغییر فشار و تغییر دما می توانند موجب بر هم زدن تعادل شوند که هر کدام از این عوامل در زیر بررسی می شوند. قبل از شروع این بررسی به یک اصل مهم شیمیائی بنام اصل لوشاتلیه می پردازیم.

اصل لوشاتلیه: هر گاه بر یک تعادل پویا، تغییری تحمیل شود، آن تعادل در جهتی جا به جا می شود که اثر آن تغییر تحمیل شده را تعدیل، جبران و یا کاهش دهد و آن را به حداقل ممکن برساند.

منظور از جا به جا شدن تعادل این است که تعادل موقتاً به هم بخورد و تا اندازه معین در جهت رفت و یا برگشت پیشرفت گردد.

۱) اثر تغییر غلظت در یک سامانه تعادلی:

هر گاه در یک سامانه تعادلی غلظت یکی از مواد را افزایش دهیم، مطابق اصل لوشاتلیه سامانه به سمتی جا به جا می گردد که اثر آن غلظت را به حداقل ممکن برساند.

مثال: تعادل در ظرفی با حجم ثابت و در دمای ۷۲۷ برقرار شده است. اثر هر یک از تغییرهای زیر را بر تعادل مشخص نمائید.

الف ) افزودن مقداری گاز اکسیژن: بر اثر افزودن مقداری اکسیژن، غلظت اکسیژن در سامانه تعادلی افزایش می یابد و بر طبق اصل لوشاتلیه که می گوید اضافی باید مصرف گردد تعادل به هم می خورد و سامانه در جهت مستقیم جا به جا می شود که با عامل مزاحم مقابله کند، بدین ترتیب در سامانه یک تعادل جدید برقرار می گردد.

ب ) خارج کردن مقداری گاز گوگرد دی اکسید

در این حالت کاهش غلظت را داریم بنابراین حالت تعادلی این سامانه بهم می خورد و سامانه در جهت معکوس پیشرفت می کند زیرا طبق لوشاتلیه کمبود باید جبران گردد بدین ترتیب در سامانه یک تعادل جدید برقرار می گردد.

نکته ۱۲:

نکته ۱۳:

نکته ۱۴:

پرسش: با توجه به تعادل :

۱) با افزایش مقدار تعادل به سمت چپ جا به جا می گردد.

۲) با افزایش مقدار Fe ، تعادل به سمت راست جا به جا می گردد.

۳) با افزایش مقدار H_۲ غلظت Fe افزایش می یابد.

۴) با افزایش مقدار H_۲ مقدار کاهش می یابد.

نکته ۱۵:

پرسش: در تعادل گازی کدام گزینه به میزان بیشتری باعث تولید آمونیاک می شود؟

۱) دو برابر کردن غلظت مولی N_۲ ۲) دو برابر کردن غلظت مولی H_۲

۳) کاهش غلظت مولی N_۲ ۴) هر سه گزینه اثری یکسان دادند.