Lakhasly

بسم الله الرحمن الرحيم أبدأ كتابة بحثي هذا عن علم الكيمياء ؛ لما له من أثر كبير على كل ما حولنا في هذا العالم، بحيث تعتمد حياتنا . اليومية في أبسط أشكالها على علم الكيمياء كطهي الطعام، والتنظيف، وفهم بعض الظواهر الجوية، ونحوها. وعلى نطاق أوسع ؛ يتم الاعتماد على علم الكيمياء في الشؤون الزراعية التي تتمثل بكيفية صناعة الأسمدة، والمكملات الغذائية والمبيدات الحشرية ونحوها، كما يمكن دراسة العديد من العمليات التي تتم في جسم الإنسان والظواهر التي تحدث في البيئة بما فيها من ماء وهواء من خلال الكيمياء الذي يصفها من خلال معادلات. ربط مع علوم اخرى * مفهوم الطاقة في الفيزياء هي القدرة على بذل شغل أو إحداث تغيير. تقاس الطاقة بنفس وحدة قياس الشغل وهي الجول . هنالك العديد من صور الطاقة منها : ١- الفحم بديل مؤقت للبترول الطاقة النووية في توليد الكهرباء - المد والجذر لمياه البحر في توليد الكهرباء هنالك العديد من الأشكال للطاقة منها : طاقة الحركة : هي الطاقة التي يمتلكها الجسم بسبب حركتة طاقة الوضع : هي الطاقة التي يكتسبها الجسم نتيجة وقوعه تحت تأثیر جاذبية مثل الجاذبية الأرضية ، أو مجال ما مثل المجال الكهربي أو المجال المغناطيسي .. • يمكن تحويل الطاقة من صورة إلى أخرى ومن تكل التحولات : 1- تحويل الطاقة الكهربية الى طاقة ضوئية بإستخدام المصابيح الكهربائية
بحث المسعر [1] هو جهاز يستخدم في المختبرات الكيميائية لقياس كمية الحرارة الناتجة عن التفاعلات الكيميائية أو الحرارة الناتجة عن تغيرات فيزيائية مثل تحول طوري، بالإضافة إلى قياس الحرارة النوعية للمواد ويسمى المسعر بالإنجليزية CALORIMETER وهي تعني باللاتينية قياس الحرارة، أما التسمية العربية فمشتقة من السعرة الحرارية التي تقابل CALORIE في عام 1892 ابتكر هوجو يونكرز الألماني مسعر وقام بتسجيله للاحتفاظ بحقوق اختراعه واستخدمه كجهاز لقياس القيمة الحرارية للغازات القابلة للاحتراق و من ماذا يتكون المسعر : يتكون المسعر من إنائين من فلز كالألمنيوم أو النحاس، إحداهما لإدخال ميزان حرارة. ولأخرى لإدخال أداة لتحريك الخليط ويتم تبادل الطاقة الحرارية بين المواد المخلوطة داخل المسعر، ويحدث كذلك تبادل للطاقة مع الجدار الداخلي للمسعر، بينما يقوم العازل والجدار الخارجي للمسعر بمنع انتقال من المخلوط الحراري إلى الوسط المحيط، أو الحرارة بالاتجاه المعاكس . والية عمله حساب التغير في الطاقة الحرارية للمادة المسخنة في المسعر وذلك من خلال الزيادة الحاصلة في درجة حرارة الماء في المسعر وكمية الماء والحرارة النوعية للماء. تقاس الحرارة بوحدة جول. يقيس المسعر كمية الحرارة الناتجة من تفاعل كيميائي في نظام معزول به كمية معلومة من الماء مثلا. وبمعرفة كمية الماء والحرارة النوعية للماء ، تقاس بوحدة جول ومبدا عمله : يعتمد على قانون حفظ الطاقة في نظام مغلق والمعزول بحيث لا تدخل حرارة من الخارج إلى النظام ولا تخرج منه حرارة إلى الوسط المحيط. يقيس المسعر كمية الحرارة الناتجة من تفاعل كيميائي في نظام معزول به كمية معلومة من الماء مثلا. 3 وبمعرفة كمية الماء والحرارة النوعية ) الكمياء الحرارية هي إحدى فروع الكمياء والتي تهتم بدراسة الخصائص الحرارية للتفاعلات الكميائية. وتهتم عامة بتبادل الحرارة المرافق للتحولات، مثل الاختلاط وتحول الحالة والتفاعلات الكيميائية وما إلى ذلك، وتشمل حسابات هذه ا الكميات من حيث سعة الحرارة وحرارة الاحتراق وحرارة التشكيل. تعتمد قوانين الكيمياء الحرارية على قانونين : [1] قانون لافوازييه ولابلاس (1782) تبادل الحرارة المصاحب للتحول ... يساوي عكس تبادل الحرارة المصاحب للتحول في الجهة المعاكسة قانون هيس (1840) تبادل الحرارة المصاحب للتحول هو نفسه ... إذا ما حدث في عملية واحدة أو في عدة خطوات يعد مؤسس الكمياء الحرارية العالم مارسلين برثلوت والذي قام سنة 1881 بتجربة قياس القيمة الحرارية للوقود، تطورت بعد ذلك بشكل كبير في القرن 20 ، ساعد تطبيق المبدأ الثاني للديناميكا الحرارية على المجموعات الكميائية إلى توقع منحى التفاعل وتحديد حالة التكافؤ الكميائي ومنه المردود الأمر الذي ساهم في تهيئة المجموعة قبل شروعها في التفاعل " والحرارة هي كمية الطاقة الحرارية، أما. درجة الحرارة هي مقدار تغير سخونة الجسم أو برودته، وكلا المصطلحان مختلفان . نقول عن تفاعل ما يقوم بتوليد كمية . من الحرارة على أنه " التفاعلات الباعثة للحرارة ويرمز له بالإشارة السالية نقول عن تفاعل ما يقوم بامتصاص كمية من الحرارة على أنه ماص . للحرارة ويرمز له بالإشارة الموجبة نقول عن تفاعل لا يمتص ولا يولد كمية حرارية على أنه محايد . حراريا ويتم قياس كمية الحرارة داخل المسعر، سواء تحت ضغط تابث، أو حجم ثابت في هذه الحالة القنبلة المسعرية) كمية حرارة تفاعل أثناء تفاعل كميائي، تقوم المجموعة الكميائية بتبادل الطاقة مع الوسط الخارجي على شكل حرارة (كمية الحرارة) ووحدتها في النظام العالمي للوحدات ) يرمز لكمية الحرارة بالحرف . ل هي الجول : هذه الطاقة يتم تحديدها من خلال الظروف التجربية ونواتج التفاعل عند حجم ثابت تحول معزول عمليا) : تثبت الديناميك الحرارية على أن كمية الحرارة هي التغير الحاصل في الطاقة الداخلية حيث ( حالة القنبلة المسعرية ) QV = AU عند ضغط ثابت تحول معزول فعليا ) : كمية الحرارة هي التغير * حالات كثيرة ) GP - A الحاصل في الاحتواء الحراري للتفاعل كالتفاعلات المطبقة على الهواء الحر
النظام 22 8 من هذا هو اي جزء من الكون نخصه بدراسة معينة ويفصله عن باقى الكون حدود معينة ، وقد يكون ا النظام. مفتوحا (غير معزول) وقد يكون الوسط المحيط وذلك بحسب نوع الدراسة المطلوبة معزولاً عن والنظام في الكيمياء هو نظام للذرات المرتبطة. -C-C-C-C : مثال ) تساهميا بتبادل فردي وزوجي في جزيء المركب العضوي. [1] وينتج عن هذا (C النظام وجدو حالة من عدم التمركز للإلكترونات. مما يزيد من ثبات الجزيء ويقلل من الطاقة الكلية له وبشكل عام يُقصد بالنظام في الفيزياء ايضا كل جزء من مجموعة"، وهذا الجزء محاط بسطح مغلق يُعرف بحد النظام. وكمثال تمثل المجموعة الشمسية التي ينتمي لها كوكبنا نظاماً هو جزء من المجرة المعروفة بدرب التبانة والتي بدورها تشكل نظاما، هو جزء من الكون ككل. في الديناميكا الحرارية يُمثل غاز محصور في أنبوبة نظاما، وباقي الكون هو مجموعته قد يكون الحد سطحا مغلقا أو مفتوحا وقد يكون حقيقياً أو خيالياً. فمثلاً تُشكل نهاية النظام الشمسي حدا مفتوحا لهذا النظام ويُشكل سطح الأنبوبة حدًّا مغلقا للغاز المحصور أي النظام المعتبر) النظام الكيميائي هو كل نظام يدرس التفاعلات الكيميائية بداخله
بشكل عام يُقصد بالنظام في الفيزياء "كل جزء من مجموعة"، وهذا الجزء محاط بسطح مغلق يُعرف بحد النظام. وكمثال لا تمثل المجموعة الشمسية التي ينتمي لها كوكبنا نظاما هو جزء من المجرة المعروفة بدرب التبانة والتي بدورها تُشكل نظاما، هو جزء من الكون ككل. في هوچ الديناميكا الحراريّة يُمثل غاز محصور في أنبوبة نظاما، وباقي الكون هو مجموعتة قد يكون الحدّ سطحا مغلقا أو مفتوحا . وقد يكون حقيقيا أو خياليا. لا تشكل نهاية النظام الشمسي حدا مفتوحا لهذا النظام ويُشكل سطح الأنبوبة حدا مغلقا فمثلا 22 9 من أ) النظام والمحيط للغاز المحصور . (أي النظام المعتبر) ب المحيط تعنى الديناميكا الحرارية بأنظمة تتبادل الطاقة مع أنظمة أخرى. تُسمى هذه الأخيرة بالنسبة لنظام ما "محيط النظام" ويُشكل النظام ومحيطه معا ما نسمر بالمجموعة أو الكون
ظمة المعزولة والأنظمة غير المعزولة إذا لم يكن بين نظام ما ومحيطه أي تبادل للطاقة فإننا نقول أن النظام معزول وإلا . فهو غير معزول د الأنظمة المفتوحة والأنظمة المغلقه يُقال عن نظام ما ليس بينه وبين ومحيطه أي تبادل للمادة بأنه مغلق وإذا حصل وكان هناك انتقال للمادة فإننا نقول أن النظام مفتوح المؤلف : د. نضال الرشيدات الكتاب أو المصدر : ديناميكا حرارية القسم : علم الكيمياء / الكيمياء / الفيزيائية / الكيمياء الحرارية
في الديناميكا الحرارية والكيمياء الجزيئية، المحتوى الحراري أو السخانة (بالإنجليزية : ENTHALPY) وتعرَّب إلى الأنطلبية ( يرمز لها ب ( هي تعبير عن الكمون الدينامي الحراري للنظام. هي مقياس للطاقة الكلية لنظام ترموديناميكي. ومن ضمنها الطاقة الداخلية التي هي الطاقة اللازمة لإنشاء نظام، بالإضافة إلى كمية الطاقة اللازمة لإفساح مكان (حجم) للنظام خلال الوسط المحيط، وتهيئة النظام للحصول على حجمه وضغطه. وحدة الإنثالبي هي وحدة الطاقة، أي جول. لا يمكن قياس الإنثالبي الكلي H لنظام. ولكننا نستخدم التغير في الإنتالبي ه وهي كمية يمكن قياسها والاستفادة بها تعيين قدرها المطلق. وقد اتفق على الآتي: أكثر من تغير AH موجب الإشارة: فيكون تفاعل يمتص الحرارة. تغير DH سالب الإشارة: فيكون تفاعل طارد للحرارة. ويعتبر التغير في الإنثالبي H لنظام هو الشغل الغير ميكانيكي الذي نمد به النظام أو كمية الحرارة التي نعطيها للنظام. وعند ثبات الضغط تكون AH مساوية للتغير في الطاقة الداخلية للنظام بالإضافة إلى كمية الشغل التي يؤديها النظام ويعطيها إلى الوسط المحيط وهذا يعني أنه خلال تفاعل كيميائي يكون التغير في الإنثالبي مساويا لكمية الحرارة التي ينشرها النظام أو كمية الحرارة التي يمتصها النظام في الوسط المحيط. وحدة الإنثالبي H ( وكانت H في الأصل مأخوذة من كلمة HEAT CONTENT بالإنجليزية) وحدتها هي جول. في الكيمياء وفي التقنية يلعب الإنتابي المولي دورا أساسيا ويرمز لها H M المحتوى الحراري (الوحدة: جول / مول)، كما توجد وحدة لها تستخدم نادرا وتسمى الإنثالبي النوعي (الوحدة: جول / كيلوجرام) وهي تعطي الإنثالبية لكيلوجرام واحد من المادة. في التقنية تفيدنا حسابات تغير إنثالبية نظام حركة حرارية المعرفة الشغل الذي يمكن الاستفادة منه من النظام (عند الاحتفاظ بالضغط ثابتاً). ذلك لأنه عند ثبات الضغط يتغير الحجم، وتغير حجم النظام معناه أن النظام يؤدي شغلا ميكانيكيا ويعطيه إلى الوسط المحيط. كمية الشغل .. ووحدته الجول. حرارة التفاعل كمية الحرارة التي يجب إضافتها أو إزالتها أثناء من أجل إبقاء جميع المواد موجودة فاعل كيميائي عند نفس درجة الحرارة. إذا تم الاحتفاظ بالضغط في يحتوى على نظام التفاعل عند قيمة ثابتة المقاسة للتفاعل تمثل أيضًا التغيير الوعاء الذي و فان الحرا ، فإن الحرارة في الكمية الد الكمية الديناميكية الحرارية و التي تعرف باسم في الكمية الإنثالبي أو المحتوى الحراري ، المصاحب للعملية - أي الفرق بين المحتوى الحراري (الإنثالبي) للمواد الموجودة في نهاية التفاعل والمحتوى الحراري للمواد الموجودة في بداية التفاعل وبالتالي ، فإن حرارة التفاعل المحددة عند ضغط ثابت يتم تحديدها أيضًا المحتوى الحراري للتفاعل إذا كانت حرارة التفاعل AH. والذي يمثله الرمز موجبة ، يقال أن التفاعل ماص للحرارة ، و إذا كانت سالبة ، فإنها تكون طاردة للحرارة. و يمكن قياس . حرارة التفاعل باستخدام جهاز يعرف باسم المسعر إن التنبؤ بقياس تأثيرات الحرارة المصاحبة للتغيرات الكيميائية مهمان لفهم التفاعلات الكيميائية واستخدامها. فإذا كان الوعاء الذي يحتوي على نظام التفاعل معزولا لدرجة أنه لا تتدفق الحرارة إلى النظام أو خارجه ( حالة ثابتة الحرارة) ، فإن تأثير الحرارة المصاحب المصاحب للتحول يمكن أن يظهر من خلال الزيادة أو النقصان في درجة الحرارة و ذلك حسب حالة التفاعل و طبيعة المواد الداخلة في التفاعل . وعليه فإن القيم الدقيقة لحرارة التفاعلات ضرورية للتصميم المناسب للمعدات و الاجهزة لاستخدامها في العمليات الكيميائية
المعادلة الكيميائيه الحراريه حرارة الانصهار [1] أو إنثالبي الانصهار في الكيمياء (بالإنجليزية : ENTHALPY OF FUSION) هي كمية الطاقة الحرارية اللازمة لتحويل مول واحد من مادة ما من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة أو العكس ، وتدعى درجة الحرارة التي تحدث عندها العملية بنقطة الانصهار. لكي تتحول مادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة فهي تحتاج إلى امتصاص حرارة من الخارج لكي تفكك الروابط بين الجزيئات أو الذرات ، فخلال تلك العملية لا تكتسب الجزيئات طاقة حركة ولا ترتفع درجة حرارتها وإنما تحتاج إلى تلك الحرارة الخارجية والتي تسمى حرارة انصهار لمجرد تفكيك الروابط بين الجزيئات . وحدة حرارة الانصهار هي وحدة طاقة وهي الجول. وحرارة الانصهار يمكن معرفتها من جداول خاصة تعطيها بوحدات : جول / مول أو جول / كيلوجرام من المادة . إن المحتوى الحراري للانصهار للمادة ، والمعروف أيضا باسم حرارة الانصهار ( الكامنة ) ، هو التغير في المحتوى الحراري الناتج عن توفير الطاقة ، عادة الحرارة ، إلى كمية محددة من المادة لتغيير حالتها من مادة صلبة إلى سائلة ، تحت ضغط مستمر. علي سبيل المثال ، عند ذوبان 1 كجم من الجليد عند 0 درجة مئوية تحت نطاق واسع من الضغوط) ، يتم. امتصاص 333.55 كيلو جول من الطاقة دون تغيير في درجة الحرارة. حرارة التصلب ( عندما تتغير المادة من السائل إلى - الصلب) تكون مساوية ومعاكسة. تتضمن هذه الطاقة المساهمة المطلوبة لإفساح المجال لأي تغییر مرتبط في الحجم من خلال إزاحة بيئتها ضد الضغط المحيط درجة الحرارة التي يحدث فيها انتقال المرحلة هي نقطة الانصهار أو نقطة التجمد ، وفقا للسياق. حسب الاصطلاح ، يُفترض أن يكون الضغط 1 ات (101.325 كيلو باسكال ما لم ينص على خلاف ذلك
قانون هس تعتمد العديد من الحسابات الكيميائية على قانون وضعه العالم الألماني " هس عام 1840.[1] [2] وينص هذا القانون على أن قيمة حرارة التفاعل ( التغير في المحتوى الحراري، أو التغير في الإنثالبي القياسي لتكوين مركب لأي تفاعل كيميائي تحت ضغط ثابت يساوي كمية ثابتة سواء تم التفاعل في خطوة واحدة أو عدة خطوات. وهذا يعنى أن حرارة التفاعل تعتمد فقط على خواص المواد المتفاعلة والمواد الناتجة من التفاعل، أي على الحالتين الابتدائية والنهائية للتفاعل ولا تتأثر بالطريق الذي يسلكه التفاعل. وتتضح أهمية هذا القانون في إمكانية حساب حرارة التفاعل وذلك أيضا للتفاعلات التي لا يمكن قياسها بطرق تجريبية بسبب. حدوثها ببطئ شديد بحيث تتعذر دراستها أو أن تحدث تفاعلات جانبية تنتج موادا غير مرغوب فيها بجانب المواد المطلوبة. و يمكن احتراق الجرافيت مباشرة منتجا ثاني أكسيد الكربون (1) ، أو عبر عدة خطوات حيث ينتج أولا أول أكسيد الكربون (2), (3). ثم ينتج بعده ثاني أكسيد الكربون. فيكون أنثالبي التفاعل الكلي ARH في الحالتين متساويا.
مثال بواقع الحياة على تغير بمحتوى حراري الالماس فلديه تحول بطيء جدا لتحويله الى الجرافيت واية عن الالماس قال الله تعالى: زيِّنَ لِلنَّاسِ المقصود هو الالماس وايضا يتحد ثالث اكسيد الكبريت مع الماء مكونا لحمض الكبريتيك وهو حمض قوي يصل الي الارض على شكل مطر حمضي فيدمر الاشجار والممتلكات ببطء
مثال على حرارة التبخر . قال تعالى: (وَمَا أَنْتُمْ لَهُ بِخَازِنِينَ). بعد تبخر الماء من الحراره يتكثف في السماء على * شكل غيوم والرياح ** تقوم بمهمة تلقيح السحاب
خاتمة في ختام هذا البحث المتواضع الذي قدمنا فيه، وناقشنا أهم الدراسات والتجارب الكيميائية التي تم إجراؤها على مدى التاريخ، لا بد من التذكير أن علم الكيمياء علم عظيم يجب على كل إنسان تعلم، ولو مجرد جزء بسيط منه، لأنه العلم الذي يهتم بتفسير كل يحدث في الطبيعة والكون ما من حولنا من ظواهر، كما أنه سبب من أسباب بقاء الحياة واستمرارها على كوكب الأرض، وإن علم الكيمياء بأقسامه وأنواعه لهو العلم الأهم والأعظم الذي اكتشفه البشر، وطوروه على مدى الأزمنة والعصور، وصرفوا فيه الجهود الحثيثة التي يجب ألا تذهب سدى ولا هدرًا ونسأل الله رب العرش العظيم أن يوفقنا وإياكم إلى كلّ ما يرضيه، وأن يجعل هذا البحث موضع خير للمسلمين، والحمد لله الذي بنعمته وفضله تتم الصالحات