حل اسئلة التفكير الناقد

84. طبّق يعد ثلاث كلوريد الفوسفور مادة أولية في تحضير مركبات الفوسفور العضوية، بين كيف يمكن استعمال المعادلتين الحراريتين a وb لتحديد التغير في المحتوى الحراري للتفاعل:

pcl_2(l) +cl_2(g) $\to$ pcl_5(s)

p_4(s) + 6cl_2(g) $\to$4pcl_3(l) $∆$H = -1280 kj .a

p_4(s) + 10cl_2(g) $\to$4pcl_5(l) $∆$H = -1774 kj .b

الحل: نعكس المعادلة a ونقسمها على العدد 4 لنحصل على المعادلة c كما نقسم المعادلة b على 4 لنحصل على المعادلة d.

$PC{l}_{3_{\left(l\right)}}\to \frac{1}{4}{P_4}_{\left(s\right)}+6/4C{l}_2\left(g\right)\mathrm{\Delta }H=+320\mathrm{KJ}.c$

$\frac{1}{4} P_{4\left(s\right)}+ \frac{10}{4} C{l}_{2\left(g\right)}\to PC{l}_{5\left(s\right)}\mathrm{\Delta }H=-444\mathrm{KJ}.b$

نجمع المعادلتين c وd ونجمع قيمتي H $∆$

$PC{l}_{3_{\left(l\right)}}+C{L}_2\left(g\right)\to PC{l}_{5\left(s\right)}\mathrm{\Delta }H=-124\mathrm{KJ}$

85. توقع أي المركبين: غاز الميثان CH₄، وبخار الميثانال CH₂O له حرارة احتراق أكبر؟ وضح إجابتك (ملاحظة: اكتب وقارن المعادلتين الكيميائيتين الموزونتين لتفاعلي الاحتراق لكل منهما).

الحل:

${\mathrm{CH}}_4\left(g\right)+2{\mathrm{O}}_2\left(g\right)\to {\mathrm{CO}}_2\left(g\right)+2{\mathrm{H}}_2{\mathrm{O}}_{\left(l\right)}$

${\mathrm{CH}}_2{\mathrm{O}}_{\left(g\right)}+{\mathrm{O}}_2\left(g\right)\to {\mathrm{CO}}_2\left(g\right)+{\mathrm{H}}_2{\mathrm{O}}_{\left(l\right)}$

يبدو أن الميثان له حرارة احتراق مولارية أكبر، حيث تظهر المعادلتان في أعلاه أن احتراق مول واحد من غاز المثان يُنتج مولاً واحداً من غاز ثاني أكسيد الكربون، ومولين اثنين من الماء، في حين يُنتج احتراق مول واحد من غاز الميثانال مولاً واحداً من الماء. وبما أن المحتوى الحراري لنواتج احتراق غاز الميثان قيمة أكبر، سيبدو أن الميثان له حرارة احتراق مولارية أكبر من الميثانال.