التتبع الزمني لتحول آيمياي ي سرعة التفاعل تمارين مرفقة بالحلول فيزياء تارودانت التمرين الا ول: يتفاعل أيون ثيوآبريتات ثناي ي أوآسيد الكبريت مع أيونات الا وآسونيوم وفق المعادلة الكيمياي ية التالية: H S ( H( S( s) S( H ( l) S S فيتكون الكبريت S (جسم صلب أصفر) و نمزج عند درجة الحرارة 4mL 5 C من محلول ثيوآبريتات الصوديوم ترآيزه,5/L و 1mL من محلول حمض الكلوريدريك ترآيزه 5,/L ثم نحدد آمية الكبريت الناتجة أثناء تطور التفاعل و نمثل تطورها بدلالة الزمن:: s () t(mi)

1- أنشي جدول تقدم المجموعة معللا القيمة النهاي ية لكمية مادة الكبريت. - احسب السرعتين الحجميتين للتفاعل عند اللحظتين tmi و.tmi علل تغير السرعة. - نعيد نفس التجربة السابقة لكننا نغير فقط ترآيز محلول حمض الكلوريدريك حيث يصبح,/L عوض.5,/L 1-- هل ستتغير القيمة النهاي ية لكمية مادة الكبريت علل جوابك. -- هل ستتغير قيمتي السرعتين الحجميتين المحددتين في السو ال الثالث علل جوابك. التمرين الثاني: يتفاعل آربونات الكالسيوم CaC مع محلول حمض الكلوريدريك ) Cl H) وفق المعادلة التالية: CaC H Ca C H ( s) ( ( ( g ) ( l) 1- وازن المعادلة الكيمياي ية. - لدراسة هذا التفاعل نحضر في لحظة t خليطا يتكون من,g من آربونات الكالسيوم و حجم. C1 1.L من محلول حمض الكلوريدريك ترآيزه Vs1mL ندون في الجدول أسفله قيم حجم ثناي ي أوآسيد الكربون الناتج تحت الضغط الجوي P atm 1,.1 5 Pa عند لحظات زمنية مختلفة. 18 16 14 1 1 8 6 4 t(s) 1 1 97 9 89 84 79 7 6 49 9 V(C) (ml) 46 44 4 4 8 6 4 8 6 4 t(s) 11 11 1 1 119 118 117 115 11 111 19 16 V(C) (ml) المعطيات: درجة الحرارة: T5 C.R8,14 (SI) 1-- حدد آميات المادة البدي ية للمتفاعلات. -- أنشي جدول تطور التفاعل علما أن التفاعل آلي. -- حدد المتفاعل المحد و التقدم القصوي. ma -4- عبر عن التقدم عند لحظة t بدلالة V(C ), T, P atm و. R احسب قيمته عند.ts 5-- احسب حجم ثناي ي أوآسيد الكربون القصوي الممكن إنتاجه خلال هذه التجربة. 6-- نحسب تقدم التفاعل الموافق لكل قيمة من حجم ثناي ي أوآسيد الكربون الناتج و نخط المبيان الممثل لتطور تقدم التفاعل بدلالة الزمن t فنحصل على المنحنى التالي:

أ) أعط تعبير السرعة الحجمية للتفاعل بدلالة التقدم و حجم الخليط V. ب) آيف تتغير السرعة الحجمية للتفاعل مع الزمن علل جوابك مستعينا بالمبيان. ج)عرف زمن نصف التفاعل و احسب قيمته. - نعيد نفس التجربة السابقة لكن في درجة حرارة أصغر من 5 C. 1-- ما تا ثير خفض درجة الحرارة على السرعة الحجمية للتفاعل عند اللحظة t -- مثل على نفس المبيان السابق شكل منحنى تغيرات تقدم التفاعل عند درجة حرارة أصغر من 5 C. 4- يمكننا تتبع هذا التفاعل بقياس الموصليةσخلال فترات زمنية مختلفة. 1-4- اجرد الا يونات المتواجدة بالمحلول. -4- نلاحظ تجريبيا أن موصلية المحلول تتناقص تدريجيا مع الزمن. علل هذه الملاحظة دون إنجاز أي حساب علما أن الموصلية المولية الا يونية عند 5 C هي: λ (H ) 5, ms.m ². -1 λ (Ca ) 1, ms.m ². -1 λ (Cl ) 7,5 ms.m ². -1 σ 4,5 58 (SI) -4- احسب موصلية المحلول عند اللحظة t. s 4-4- بين أن موصلية المحلول σ تتعلق بتقدم التفاعل وفق هذه العلاقة : 5-4- احسب موصلية المحلول بالنسبة للحالة النهاي ية لتطور التفاعل.

S ( H ( التمرين الا ول: -1 معادلة التفاعل الا جوبة S (s) S ( aq ) H ( l) التقدم () الحالة آمية المادة () 1 C 1 V 1 C V الحالة البدي ية بوفرة.1-5.1-1 -.1 - - - 5.1 - - بوفرة خلال التحول - ma -.1 5.1 - - ma ma ma بوفرة ma الحالة النهاي ية لدينا حسب الجدول sma.1 - و بما أن sma sma و هذا يعني أن المتفاعل المحد هو أيون ثيوآبريتات: ma f f ( S ( H.1 ) ) 5.1 4.1 1 - t(mi)

لدينا تعبير السرعة الحجمية للتفاعل: و بما أن: s إذن: نمثل مماسي منحنى تطور s بدلالة الزمن عند اللحظتين mi و mi و نختار نقطتين من آل مماس: 1 d( t) ν ( t) V dt 1 ds ( t) 1 ds ( t) ν ( t) V dt,5 dt 1 s 1 (, ) ν ( t mi),5. L 1. mi,5 t,5 (,8 ) 1 s 1 (16,5,5).1 ν ( t mi),6. L,5 t,5 ( ) سرعة التفاعل تتناقص مع تطور المجموعة لا ن تراآيز المتفاعلات باعتبارها عامل حرآي تتناقص تدريجيا نتيجة تفاعلها. - -1- في هذه الحالة ستكون آمية مادة أيون الا وآسونيوم البدي ية هي: ' C' V.,1, نفترض أن المتفاعل المحد هو أيون ثيوآبرتات.1 - - ma1 ma1.1 - و بافتراض أن أيون الا وآسونيوم هو المتفاعل المحد نحصل على:.1 - - ma ma 1,5.1 - و بما أن ma < ma1 إذن المتفاعل المحد هو أيون الا وآسونيوم حيث ستصبح آمية مادة الكبريت النهاي ية تساوي 1,5.1 - و بالتالي فا ن القيمة النهاي ية لكمية مادة الكبريت ستتغير. -- بما أن تراآيز المتفاعلات البدي ية عامل حرآي فا ن سرعة التفاعل ستتغير آيفما آانت اللحظة الزمنية بتغيير أحد أو آل تراآيز المتفاعلات..mi

التمرين الثاني: m( CaC ) ( CaC ) M ( CaC ), ( CaC ). 1 1 ( CaC ). 1 CaC ( s) H ( Ca ( C( g ) H ( l) -1 - -1- ( H ) C. V s ( H ) 1.1 1 ( H ) 1 CaC s ( ) H ( 1.1-1 - 1 - -.1 - - 1 - -.1 - - ma 1 - - ma Ca ( C ( g ) H ( l) التقدم () - معادلة التفاعل الحالة الحالة البدي ية بوفرة بوفرة بوفرة آمية المادة () ma ma ma خلال التحول الحالة النهاي ية.1 - - ma1 ma1.1 -. 1 - - ma ma 5.1 -. ma < ma1 - نفترض أن المتفاعل المحد هو آربونات الكالسيوم: نفترض أن المتفاعل المحد هو أيون الا وآسونيوم: بما أن: إذن المتفاعل المحد هو أيون الا وآسونيوم. و بالتالي قيمة التقدم القصوي هي: ma ma 5.1 -

PV RT Patm V ( C ) ( C ) RT 5 1,.1.9.1 ( t s) 8,14.98 6 ma (C ) ma 5.1 - Vma ( C ) ma ( C ). RT P atm 1,.1 4- لدينا معادلة الغازات الكاملة: إذن: 5- آمية مادة ثناي ي أوآسيد الكربون الممكن إنتاجها: إذن: 5.1.8,14.98 6 Vma ( C ) 11.1 m 11mL 5 1,.1 V C ) 11mL ma ( 1 d( t) ν ( t) V dt 6- أ- لدينا: ب- تتناقص السرعة الحجمية للتفاعل مع مرور الزمن لا ن تغيرات تقدم التفاعل تتناقص تدريجيا مع الزمن. ج- نسمي زمن نصف التفاعل المدة الزمنية التي يكون عند تمامها تقدم التفاعل مساو لنصف التقدم النهاي ي. لدينا حسب المبيان: f ma 5.1 - إذن: ( t1/ ),5. 1 f و باعتماد المبيان نجد أن اللحظة t 1/ الموافقة للتقدم (t 1/ ),5.1 - هي: t 1/ 5s - 1-- بما أن درجة الحرارة عامل حرآي حيث آلما انخفضت درجة الحرارة آلما انخفضت سرعة التفاعل الحجمية آيفما آان تاريخ اللحظة الزمنية بما فيها اللحظة البدي ية.(ts)

-- T5 C T<5 C H (, Ca (, Cl(, H( -4-1-4 الا نواع الكيمياي ية المتواجدة بالمحلول: --4 لدينا آمية مادة H مهملة و آمية مادة Cl ثابتة حيث أنه لا يشارك في التفاعل. عند اختفاء أيوني أوآسونيوم أثناء تطور التفاعل يظهر أيون آالسيوم و هكذا فعدد الا يونات ينقص أثناء تطور التفاعل آما أن الموصلية المولية الا يونية لا يون الا وآسونيوم أآبر من الموصلية المولية الا يونية لا يون الكالسيوم λ (H )> λ (Ca ) و بالتالي فالموصلية ستتناقص تدريجيا مع تطور التفاعل الكيمياي ي. --4 σ λ ( ) [ ] [ ] ( ) [ ]. H λ. Cl λ. Ca H Ca Cl. ( ) [ H ] λ.[ ] H λ Cl Cl λ λ. ( ) [ H ] H Cl ( 5 7,5.1 ).,1.1 4, 5 S. m

( ) [ ] [ ] ( ) [ ]. H λ. Cl λ. H Ca σ ( t) λ Ca Cl 5.1 1. 7,5.1 V 1 5.1. 7,5.1 4 1,5 7,75 1 4,5 58( S. m σ f 4,5 58 s ma ).1.1 σ f 4,5 58.5.1 1,5 S. m 1.1 1.1. Vs. 1 4-4-4 لدينا: -5-4