Page 1 of 4
1
نص التمرين المتابعة الزمنية لتحول كيميائي في وسط مائي
و حملول ثنائي
Zn s
من أجل إجراء املتابعة الزمنية لتحول كيميائي البطيء و التام احلادث بني معدن الزنك
1
25 C
عند درجة حرارة ثابتة
I aq 2
،حنقق الرتكيب التجرييب املبني يف الشكل ـ،1 حيث نسكب
من حملول ثنائي اليود تركيزه املولي
V mL 250
حجما قدره
2 1 C mol L 2 10 .
وعند
4
يف العنصر
. m g 0,5
نضيف قطعة من معدن الزنك النقي كتلته
t 0
املتابعة الزمنية للتحول الكيميائي احلادث عن طريق قياس الناقلية النوعية مكنتنا من رسم املنحنى البياني
.1ـ الشكل يف املبني f t
-1 أكتب معادلة التفاعل املنمذجة للتحول الكيميائي احلادث ، علما أن الثنائيتني الداخلتني يف التفاعل هما:
2
2
I aq I aq Zn aq Zn s / , /
-2 ملاذا ميكن متابعة هذا التحول الكيميائي عن طريق قياس الناقلية ؟ علل سبب تزايدها.
-3 تعرف على العناصر املرقمة يف الشكل ـ.1
-4 أنشئ جدول تقدم التفاعل ، ثم عني املتفاعل احملد و قيمة التقدم األعظمي
max
.x
ثابت يطلب تعيني
A
حيث
t Ax t
هي:
t
للمزيج عند اللحظة
t
-5 بني أن عبارة الناقلية النوعية
عبارته بداللة
2
Zn
I
و
.V
و
-6 بني أنه عند زمن نصف التفاعل
1/2
تكون الناقلية النوعية للمزيج املتفاعل :
t 1/2 2
f
t
f
حيث
هي الناقلية النوعية للمزيج يف نهاية التفاعل ، ثم استنتج قيمة
1/2
. t
-7 أ ـ بني أن عبارة سرعة التفاعل تكتب من الشكل:
1 d t
v t
A dt
.
.t s 2 600
و
t
1 0
ب ـ أحسب قيمة سرعة التفاعل عند اللحظتني:
ج ـ اشرح على املستوى اجملهري سبب تناقص هذه السرعة مع مرور الزمن.
-8 نعيد نفس التجربة و لكن عند درجة حرارة
1 2
حيث
2
، ارسم كيفيا مع بيان الشكل ـ2 املنحنى
املتحصل عليه يف هذه احلالة.
g t
I mS m mol 7,7 . 2 / ; M Zn g mol ( ) 65,4 / :املعطيات
2
Zn mS m mol 10,56 . 2 / ;
فيزياء تاشتة
الشكل ـ1 الشكل ـ2
0 2
2
t s 10 0,1 S m/
Conductivité
PHYSIQUE TACHETA
اسم الصفحة على الفايس بوك
فيزيــــــــــــاء تـــــاشتة
1
2
3
4
5
6
7
There was a problem loading this page.
Page 2 of 4
2
حل التمرين المتابعة الزمنية لتحول كيميائي في وسط مائي
-1 أكتب معادلة التفاعل املنمذجة للتحول الكيميائي احلادث.
املعادلة النصفية لألكسدة:
2
Zn s Zn aq e2
املعادلة النصفية لإلرجاع:
2
I aq e I aq 2 2
معادلة التفاعل اكسدة ارجاع:
2
2 Zn s I aq Zn aq I aq 2
-2 ميكن متابعة هذا التحول الكيميائي عن طريق قياس الناقلية : بسبب التشكل التدرجيي لشاردتي
2
Zn
I
و
.
سبب تزايدها:تزايد تركيز الشوارد
2
Zn
I
و
ألن الناقلية النوعية متعلقة بالشوارد فكلما زاد
تركيزها يف احمللول زادت الناقلية النوعية.
-3 تعرف على العناصر املرقمة يف الشكل ـ.5
الرقم اسم العنصر
1 جهاز قياس الناقلية
2 حامل
3 خلية قياس
4 بيشر
5 الوسط التفاعلي
6 خمالط مغناطيسي
7 قطعة مغناطيسية
-4 جدول تقدم التفاعل ، ثم تعني املتفاعل احملد و قيمة التقدم األعظمي
max
.x
2
Zn s I aq Zn aq I aq 2
2
0 0 02 n 01 n
احلالة االبتدائية
n x t 01 n x t 02 x t 2x t
احلالة االنتقالية
max
2x max
x 02 max
احلالة النهائية
n x 01 max n x
هو املتفاعل احملد:
Zn
نفرض أن
01 max
ومنه:
n x 0 01 max max
m
n x x
M
ومنه:
3
max
0,5 7,64 10
65,4
x mol
.
نفرض أن
2
هو املتفاعل احملد:
I
02 max
ومنه:
n x 0 02 max max n x CV x
ومنه:
2 3 3
max
x mol 2 10 250 10 5 10
.
و بالتالي املتفاعل احملد هو: حملول ثنائي اليود
2
، إذن قيمة التقدم األعظمي
I aq 3
max
x mol 5 10
الشكل ـ1
1
2
3
4
5
6
7
Page 3 of 4
3
ثابت يطلب
A
حيث
t Ax t
هي:
t
للمزيج عند اللحظة
t
-5 تبيان أن عبارة الناقلية النوعية
تعيني عبارته بداللة
2
Zn
I
و
.V
و
: t
لدينا عبارة الناقلية النوعية عند اللحظة
2 2 t Zn Zn t I I t
حيث:
2
2
x t
Zn t
V
x t
I t
V
ومنه:
2
Zn I 2
t x t
V
t Ax t
إذن:
حيث:
2
Zn I 2
A
V
-6 تبيان أنه عند زمن نصف التفاعل
1/2
تكون الناقلية النوعية للمزيج املتفاعل :
t 1/2 2
f
t
f
حيث
هي الناقلية النوعية للمزيج يف نهاية التفاعل ، ثم استنتاج قيمة
1/2
. t
و
t Ax t 1/2 1/2 :t t 1/2
عند اللحظة
max
1/2 2
x
:منه و
x t
max
1/2 ...... 1
2
x
t A
. f Ax max...... 2
عند نهاية التفاعل:
طرف لطرف جند:
2
على
1
بقسمة العالقة
max
1/2
max
1 2
2 f
x
A t
A x
1/2 :ومنه 2
f
t
.
استنتاج قيمة زمن نصف التفاعل
1/2
: t
1
1/2
0,52 0,26 .
2 2
f
t S m
.
t s 1/2 200
، من البيان قيمة زمن نصف التفاعل:
-7 أ ـ تبيان أن عبارة سرعة التفاعل تكتب من الشكل:
1 d t
v t
A dt
.
dx t
v t
dt :ومنه
t Ax t
و لدينا مما سبق
t
x t
A
و عليه:
t
d
dx t A
v t
dt dt
:إذن
1 d t
v t
A dt
.t s 2 600
و
t
1 0
ب ـ أحسب قيمة سرعة التفاعل عند اللحظتني:
:t 0
عند اللحظة:
0
1
0
t
d
v
A dt
حيث:
6
3 1
2 3
1 250 10 9,63 10 . .
2 25,96 10
V
m S mol
A Zn I
ومنه:
3
0
1 0,4 0 9,63 10
230 t
d
v
A dt
اذن:
5 1 v mol s 0 1,67 10 .