الكيمياء الحراريةالكيمياءالكيمياء الفيزيائيه

مقدمة هامة في الكيمياء الحرارية

الكيمياء الحرارية هي فرع من فروع الكيمياء يصف بشكل نوعي وكمي تغيرات الطاقة التي تحدث أثناء التفاعلات الكيميائية.

مقدمة هامة في الكيمياء الحرارية

الكيمياء الحرارية هي جزء من الديناميكا الحرارية الذي يدرس العلاقة بين الحرارة والتفاعلات الكيميائية.

تدرس الكيمياء الحرارية الحرارة وكيفية مشاركة الحرارة في التفاعلات الكيميائية. معادلات الكيمياء الحرارية الهامة توجه دراسة الحرارة وتفاعلاتها مع العالم.

تتم دراسة الديناميكا الحرارية ولها تطبيقات في جميع العلوم.

جميع أشكال الطاقة يمكن تحويلها فيما بينها. هناك ثلاثة أشياء يمكن أن تغير طاقة جسم ما: انتقال الحرارة، أو الشغل المبذول على جسم ما أو بواسطته، أو مزيج من الحرارة والشغل.

الكيمياء الحرارية هي فرع من فروع الكيمياء يصف بشكل نوعي وكمي تغيرات الطاقة التي تحدث أثناء التفاعلات الكيميائية.

الطاقة هي القدرة على بذل شغل .

ينص القانون الأول للديناميكا الحرارية على:

أن طاقة الكون ثابتة. التغير في الطاقة الداخلية للنظام هو مجموع الحرارة المنقولة والشغل المبذول.

عند الضغط الثابت، يرتبط تدفق الحرارة (q) والطاقة الداخلية (U) بالمحتوى الحراري للنظام (H). تدفق الحرارة يساوي التغير في الطاقة الداخلية.

يمكن تطبيق المفاهيم الكيميائية الحرارية لتحديد الطاقة الفعلية المتوفرة في الغذاء. السعرات الحرارية الغذائية تعادل 1 كيلو كالوري (4.184 كيلوجول).

يقيس قياس السعرات الحرارية التغيرات في المحتوى الحراري أثناء العمليات الكيميائية، حيث يعتمد حجم التغير في درجة الحرارة على كمية الحرارة المنبعثة أو الممتصة وعلى السعة الحرارية للنظام.

ويستخدم أجهزة تسمى المسعرات الحرارية، والتي تقيس التغير في درجة الحرارة عند إجراء تفاعل كيميائي. يعتمد حجم التغير في درجة الحرارة على كمية الحرارة المنبعثة أو الممتصة وعلى السعة الحرارية للنظام.

يستخدم أجهزة تسمى المسعرات الحرارية، والتي تقيس التغير في درجة الحرارة عند إجراء تفاعل كيميائي
يستخدم أجهزة تسمى المسعرات الحرارية، والتي تقيس التغير في درجة الحرارة عند إجراء تفاعل كيميائي

الكيمياء الحرارية هي فرع من فروع الكيمياء يهتم بدراسة التغيرات الحرارية المرافقة للتفاعلات الكيميائية والتغيرات في حالات المواد. تتعامل الكيمياء الحرارية مع مفاهيم مثل الحرارة والطاقة والتغيرات في الطاقة التي تحدث خلال التفاعلات الكيميائية.

إليك مقدمة مهمة في الكيمياء الحرارية:

  1. الحرارة والطاقة: تتناول الكيمياء الحرارية دراسة كيفية نقل الطاقة بين الأنظمة الكيميائية والبيئة المحيطة بها عبر عمليات مثل التحولات الحرارية والتفاعلات الحرارية.
  2. التفاعلات الحرارية: تبحث الكيمياء الحرارية في كيفية تغير الحرارة خلال التفاعلات الكيميائية، سواء كانت التفاعلات تمتص حرارة (تفاعلات ماصة للحرارة ) أو تنطلق حرارة (تفاعلات طاردة للحرارة).
  3. التغيرات في الحالات الطبيعية للمواد: تدرس الكيمياء الحرارية كيفية تغير خواص المواد بمرور الحرارة، مثل التحولات الفيزيائية مثل الانصهار والتبخر.
  4. القانون الأول للديناميكا الحرارية: ينص هذا القانون على أن الطاقة لا تخلق ولا تتدمر بل تتحول من شكل إلى آخر، وهو يشير إلى أن مجموع الطاقة في النظام والمحيط يظل ثابتاً.
  5. الانتروبيا والقانون الثاني للديناميكا الحرارية: تعتبر الانتروبيا مقياسًا لعدم الترتيب في النظام، وينص القانون الثاني على أن الانتروبيا في النظام الذي لا يتفاعل مع محيطه تزيد بمرور الزمن.
  6. التوازن الحراري والتفاعلات الكيميائية: تحدث التفاعلات الكيميائية بشكل فعال عندما يكون النظام في توازن حراري، حيث يتوازن سريان الحرارة بين النظام والمحيط.
  7. حرارة التفاعل، والمعروفة أيضًا باسم المحتوى الحراري للتفاعل، تنظر إلى الطاقة الحرارية الإجمالية التي تحدث في التفاعل. يتضمن ذلك الحرارة الممتصة في المادة أثناء حدوث التفاعل، ماصة للحرارة، أو الحرارة المنطلقة أثناء حدوث التفاعل، طاردة للحرارة. 

تعتبر مفاهيم الكيمياء الحرارية أساسية لفهم عمليات عديدة في الطبيعة والصناعة، وتلعب دورًا حاسمًا في تطوير العديد من التكنولوجيا الحديثة مثل الطاقة المتجددة وتصميم المواد.

 المراجع:

1- موقع https://chemistrytalk.org/what-is-thermochemistry/ أطلعت عليه بتاريخ 29/1/2024.

2- موقع  https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Map%3A_Chemistry_-_The_Central_Science_(Brown_et_al.)/05%3A_Thermochemistry أطلعت عليه بتاريخ 29/1/2024.

مقاله اخري

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى