1 00:00:00,000 --> 00:00:01,470 لدي هذا التفاعل هنا 2 00:00:01,470 --> 00:00:04,030 حيث لدينا مول واحد 3 00:00:04,030 --> 00:00:05,970 من الميثان ، يتفاعل مع مولين من الاوكسجين 4 00:00:05,970 --> 00:00:08,045 فينتج لدينا مول واحد من ثاني اوكسيد الكربون 5 00:00:08,045 --> 00:00:09,680 ومولين من الماء. 6 00:00:09,680 --> 00:00:12,380 وما نود الاجابة عليه في هذا الفيديو هو 7 00:00:12,380 --> 00:00:14,760 ما اذا كان هذا التفاعل تلقائيا 8 00:00:14,760 --> 00:00:17,290 وقد تعلمنا في الفيديو السابق بانه لغرض الاجابة على 9 00:00:17,290 --> 00:00:19,810 هذا السؤال، يجب الرجوع الى طاقة جبس الحرة، 10 00:00:19,810 --> 00:00:21,620 او التغير في طاقة جبس الحرة. 11 00:00:21,620 --> 00:00:25,320 والتغير في طاقة جبس الحرة 12 00:00:25,320 --> 00:00:29,300 يساوي التغير في طاقة التفاعل ناقص درجة الحرارة 13 00:00:29,300 --> 00:00:32,820 التي يحصل فيها التفاعل، مضروبا في الانتروبي, 14 00:00:32,820 --> 00:00:35,840 واذا كان ذلك اقل من الصفر، 15 00:00:35,840 --> 00:00:39,240 فان التفاعل تلقائي 16 00:00:39,240 --> 00:00:41,860 لذا فقد تقدمت قليلا 17 00:00:41,860 --> 00:00:46,070 وقمت باحتساب التغير في طاقة التفاعل 18 00:00:46,070 --> 00:00:47,340 والجواب هنا 19 00:00:47,340 --> 00:00:48,690 ونحن نعرف كيف نحسبه 20 00:00:48,690 --> 00:00:50,230 فقد قمنا بذلك في فيديو سابق 21 00:00:50,230 --> 00:00:52,900 فيمكننا ايجاد طاقة التكوين لكل من 22 00:00:52,900 --> 00:00:54,880 هذه النواتج. 23 00:00:54,880 --> 00:00:56,950 ونضربها ب 2 بالنسبة للماء 24 00:00:56,950 --> 00:00:58,180 لان لدينا مولين من الماء 25 00:00:58,180 --> 00:01:00,510 وبهذا يكون لدينا طاقة التكوين لكافة النواتج 26 00:01:00,510 --> 00:01:02,500 ثم نطرحها من طاقة التكوين 27 00:01:02,500 --> 00:01:03,780 لكافة المواد المتفاعلة 28 00:01:03,780 --> 00:01:07,270 وبالطبع فان طاقة التكوين للاوكسجين هي صفر 29 00:01:07,270 --> 00:01:11,040 لذا فلن تظهر في المعادلة فيكون لدينا سالب 890.3 30 00:01:11,040 --> 00:01:12,460 كيلوجول 31 00:01:12,460 --> 00:01:15,660 حسنا، هذا يخبرنا بان التفاعل باعث للطاقة 32 00:01:15,660 --> 00:01:18,490 بان هذا الجانب من المعادلة طاقته اقل 33 00:01:18,490 --> 00:01:20,450 يمكنك التفكير به بهذا الشكل 34 00:01:20,450 --> 00:01:22,450 لذا فقد تم انبعاث بعض الطاقة. 35 00:01:22,450 --> 00:01:25,400 ويمكننا ان نكتب هنا E+ كرمز للطاقة. 36 00:01:25,400 --> 00:01:27,980 دعوني اكتب، سيتم انبعاث بعض الطاقة 37 00:01:27,980 --> 00:01:29,750 لذا فهو تفاعل باعث للطاقة 38 00:01:29,750 --> 00:01:32,010 الا ان السؤال هو٬ هل هو تلقائي؟ 39 00:01:32,010 --> 00:01:34,100 ولاجل معرفة ما اذا كان تلقائيا، 40 00:01:34,100 --> 00:01:36,140 يجب علينا 41 00:01:36,140 --> 00:01:39,450 معرفة دلتا S. 42 00:01:39,450 --> 00:01:42,690 ولمعرفة دلتا S 43 00:01:42,690 --> 00:01:46,090 قمت بالبحث عن قيم الانتروبي المولارية القياسية 44 00:01:46,090 --> 00:01:48,130 لكل من هذه الجزيئات. 45 00:01:48,130 --> 00:01:50,460 فمثلا، -- ساكتب القيم القياسية هنا 46 00:01:50,460 --> 00:01:51,710 بلون مختلف 47 00:01:51,710 --> 00:02:01,120 القياسية 48 00:02:01,120 --> 00:02:04,980 ونضع رمز الصفر هنا -- 49 00:02:04,980 --> 00:02:08,389 قيم الانتروبي المولارية القياسية - وعندما نقول قياسية فاننا نعني، 50 00:02:08,389 --> 00:02:11,039 عند درجة 298 كلفن. 51 00:02:11,039 --> 00:02:12,730 في الواقع، لا يفترض القول درجة كلفن 52 00:02:12,730 --> 00:02:15,680 فقط 298 كلفن لا نستخدم كلمة درجة 53 00:02:15,680 --> 00:02:17,440 عندما نتحدث عن مقياس كلفن 54 00:02:17,440 --> 00:02:21,020 لذا فهي عند 298 كلفن، والتي تعادل 25 درجة مئوية، اي انه 55 00:02:21,020 --> 00:02:22,920 بدرجة حرارة الغرفة 56 00:02:22,920 --> 00:02:25,940 ولذلك فانها تعتبر درجة قياسية 57 00:02:25,940 --> 00:02:29,700 لذا فان الانتروبي القياسية للميثان في درجة حرارة الغرفة 58 00:02:29,700 --> 00:02:30,980 تعادل هذا الرقم، هنا 59 00:02:30,980 --> 00:02:37,880 186 جول لكل كلفن مول 60 00:02:37,880 --> 00:02:42,320 فاذا كان لدي مول واحد من الميثان، يكون لدي 186 جول/كلفن 61 00:02:42,320 --> 00:02:43,930 من الانتروبي 62 00:02:43,930 --> 00:02:46,050 واذا كان لدي مولين، اضرب الكمية في 2 63 00:02:46,050 --> 00:02:48,780 واذا كان لدي 3 مول ، اضرب الكمية في 3 64 00:02:48,780 --> 00:02:54,870 لذا فان التغير الكلي في الانتروبي لهذا التفاعل هو مجموع 65 00:02:54,870 --> 00:02:58,950 الانتروبي القياسية للنواتج ناقص مجموع 66 00:02:58,950 --> 00:03:00,610 الانتروبي القياسية للمواد المتفاعلة 67 00:03:00,610 --> 00:03:02,450 مثلما فعلنا بالنسبة لطاقة التفاعل. 68 00:03:02,450 --> 00:03:10,230 وبذلك سيكون مساويا الى موجب 213.6 69 00:03:10,230 --> 00:03:12,190 لدي مولين من ا لماء هنا 70 00:03:12,190 --> 00:03:17,810 فيكون مضافا اليه 2 مضروبا في.. -لنكتب 70 هنا 71 00:03:17,810 --> 00:03:20,090 69.9 هي تقريبا 70. 72 00:03:20,090 --> 00:03:24,720 زائد 2 في 70، ثم نطرح 73 00:03:24,720 --> 00:03:28,920 الانتروبي للمواد المتفاعلة، اي لهذا الجانب من التفاعل. 74 00:03:28,920 --> 00:03:42,900 لذا فالانتروبي لمول واحد من الميثان هي 186 زائد 2 مضروبا في 205 75 00:03:42,900 --> 00:03:45,430 لذا فبالنظر فقط فان هذا الرقم قريب 76 00:03:45,430 --> 00:03:48,220 لهذا الرقم، ولكن هذا الرقم اكبر بكثير من هذا الرقم. 77 00:03:48,220 --> 00:03:50,620 والماء السائل له انتروبي اقل بكثير - هذه الانتروبي 78 00:03:50,620 --> 00:03:51,650 للماء السائل. 79 00:03:51,650 --> 00:03:54,970 له انتروبي اقل بكثير من غاز الاوكسجين 80 00:03:54,970 --> 00:03:56,790 وهذا منطقي. 81 00:03:56,790 --> 00:04:00,150 لان الناتج سائل، اي ان الحالات اقل 82 00:04:00,150 --> 00:04:02,630 وكلها ستتجمع في قعر الاناء 83 00:04:02,630 --> 00:04:04,680 مقارنة بالحالة التي تتمدد وتاخذ شكل الغرفة 84 00:04:04,680 --> 00:04:06,600 لذا فان الغاز بطبيعته سيكون له قدرا اكبر 85 00:04:06,600 --> 00:04:08,230 من الانتروبي مقارنة بالسائل 86 00:04:08,230 --> 00:04:11,830 لذا فقط بالنظر، يمكننا ان نرى بان النواتج 87 00:04:11,830 --> 00:04:13,930 سيكون لها انتروبي اقل من المواد المتفاعلة 88 00:04:13,930 --> 00:04:15,400 لذا فان الناتج سيكون عددا سالبا 89 00:04:15,400 --> 00:04:19,430 ولكن لنتحقق من ذلك 90 00:04:19,430 --> 00:04:30,610 لدي 200 ، 213.6 مضافا اليه حسنا، 140 ، صح؟ 91 00:04:30,610 --> 00:04:32,060 2 مضروبا في 70 92 00:04:32,060 --> 00:04:35,540 مضافا اليه 140 يساوي 353.6 93 00:04:35,540 --> 00:04:39,930 لذا لدينا 353.6 94 00:04:39,930 --> 00:04:47,580 ومن هذا الناتج ساطرح 186 مضافا اليه 95 00:04:47,580 --> 00:04:54,790 2 مضروبا في 205 اي ما يعادل 596. 96 00:04:54,790 --> 00:04:58,900 اذن نطرح 596، فماذا يكون الناتج؟ 97 00:04:58,900 --> 00:05:06,780 فنضع سالب 596، ثم موجب 353.6 ، فيكون لدينا 98 00:05:06,780 --> 00:05:10,910 سالب 242.4 جول/ كلفن 99 00:05:10,910 --> 00:05:18,220 فيكون الجواب مساو الى سالب 242.4 جول لكل كلفن 100 00:05:18,220 --> 00:05:21,820 هو دلتا S السالب 101 00:05:21,820 --> 00:05:23,800 اي اننا نفقد هذا القدر من الانتروبي 102 00:05:23,800 --> 00:05:26,020 ولعل الوحدات تبدو غير منطقية بالنسبة لك الان، 103 00:05:26,020 --> 00:05:28,780 وفي الواقع هي وحدات اعتباطية 104 00:05:28,780 --> 00:05:31,310 ولكن يمكن القول بان المنظومه تتجه نحو الترتيب 105 00:05:31,310 --> 00:05:33,710 وهذا منطقي، لان لدينا طن من الغاز 106 00:05:33,710 --> 00:05:36,080 لدينا ثلاث جزيئات منفصلة ، واحدة هنا ، 107 00:05:36,080 --> 00:05:38,230 وجزيئتي اوكسجين. 108 00:05:38,230 --> 00:05:40,840 ثم نذهب ايضا الى ثلاث جزيئات 109 00:05:40,840 --> 00:05:42,310 الا ان الماء هو الان سائل. 110 00:05:42,310 --> 00:05:45,770 لذا فمن المنطقي ان نفقد جزء من الانتروبي 111 00:05:45,770 --> 00:05:47,330 فهناك عدد اقل من الحالات 112 00:05:47,330 --> 00:05:48,790 يمكن للسائل بالاخص ان ياخذها 113 00:05:48,790 --> 00:05:51,650 ولكن لنرى ان كان هذا التفاعل تلقائيا 114 00:05:54,210 --> 00:05:57,440 لدينا دلتا G تساوي دلتا H 115 00:05:57,440 --> 00:06:01,140 وحيث اننا نفقد حرارة، فانها سالب 890. 116 00:06:01,140 --> 00:06:02,510 ساتخلص من الاعشار 117 00:06:02,510 --> 00:06:04,490 لا يتوجب علينا ان نكون غاية في الدقة 118 00:06:04,490 --> 00:06:06,350 ناقص درجة الحرارة 119 00:06:06,350 --> 00:06:09,220 نفرض اننا عند حرارة الغرفة، 120 00:06:09,220 --> 00:06:10,340 او 298 درجة كلفن 121 00:06:10,340 --> 00:06:13,400 اي 28 - يجب ان اقول 298 كلفن 122 00:06:13,400 --> 00:06:14,590 يجب ان لا اعتاد على قول 123 00:06:14,590 --> 00:06:15,960 كلمة درجة مع كلفن 124 00:06:15,960 --> 00:06:22,750 اي 25 درجة مئوية مضروبا في التغير في الانتروبي. 125 00:06:22,750 --> 00:06:25,050 والان، هذا سيكون 126 00:06:25,050 --> 00:06:27,760 الان يمكننا القول، حسنا، سالب 242، يمكننا ان نضع 127 00:06:27,760 --> 00:06:28,530 هذا هنا 128 00:06:28,530 --> 00:06:30,280 ولكن يجب ان تكون حذرا جدا، جدا، جدا 129 00:06:30,280 --> 00:06:33,160 هذا هنا بالكيلوجول 130 00:06:33,160 --> 00:06:35,190 وهذا هنا بالجول 131 00:06:35,190 --> 00:06:37,540 لذا فاذا اردنا كتابة كل شئ بالكيلوجول، 132 00:06:37,540 --> 00:06:39,660 وبما اننا قد كتبنا هذا هنا، فلنكتب هذا 133 00:06:39,660 --> 00:06:40,370 بالكيلوجول 134 00:06:40,370 --> 00:06:46,620 فيكون الناتج 135 00:06:46,620 --> 00:06:52,370 0.242 كيلوجول/كلفن 136 00:06:52,370 --> 00:06:55,790 والان ستكون طاقة جبس الحرة 137 00:06:55,790 --> 00:07:00,880 هي سالب 890 كيلوجول سالب 290 ، السالب مع السالب 138 00:07:00,880 --> 00:07:02,760 يكون موجب 139 00:07:02,760 --> 00:07:05,770 وهذا منطقي، لان عامل الانتروبي سيجعل 140 00:07:05,770 --> 00:07:08,480 طاقة جبس الحرة اكثر موجبة 141 00:07:08,480 --> 00:07:11,480 وكما نعلم، بما اننا نرغب في ان تكون هذه القيمة 142 00:07:11,480 --> 00:07:13,980 اقل من الصفر، اي ان ذلك سيعارض التلقائية 143 00:07:13,980 --> 00:07:18,840 ولكن لنرى ان كان بامكانها تجاوز طاقة التفاعل الفعلية، 144 00:07:18,840 --> 00:07:20,470 اي طبيعتها الباعثة للطاقة. 145 00:07:20,470 --> 00:07:22,480 ويبدو ان بامكانها ذلك لان بضرب هذا 146 00:07:22,480 --> 00:07:24,010 بقيمة كسرية، سيكون 147 00:07:24,010 --> 00:07:25,090 الناتج اصغر من ذلك 148 00:07:25,090 --> 00:07:27,560 ولكن لنحاول ايجاد ذلك 149 00:07:27,560 --> 00:07:31,830 لذا فبالقسمة على 1، 2 ، 3. 150 00:07:31,830 --> 00:07:37,170 هذا هو التغير في الانتروبي مضروبا في 298 151 00:07:37,170 --> 00:07:40,410 وهي درجة الحرارة، يكون الناتج سالب 72 152 00:07:40,410 --> 00:07:43,710 وهكذا ، فنضع سالب هنا 153 00:07:43,710 --> 00:07:47,360 فيكون موجب 72.2 154 00:07:47,360 --> 00:07:50,300 لذا فهذه في الانتروبي في درجة الحرارة القياسية. 155 00:07:50,300 --> 00:07:51,370 سيكون الناتج هذا. 156 00:07:51,370 --> 00:07:52,970 وهذه هي طاقة التفاعل. 157 00:07:52,970 --> 00:07:55,900 لذا فيمكننا ان نرى بان طاقة التفاعل اكثر سالبية 158 00:07:55,900 --> 00:07:58,320 بكثير من الحد الموجب الناتج 159 00:07:58,320 --> 00:08:00,480 من درجة الحرارة مضروبا في التغير في الانتروبي. 160 00:08:00,480 --> 00:08:04,530 لذا فان هذا الحد سيتغلب 161 00:08:04,530 --> 00:08:08,330 لذا فبالرغم من اننا نفقد انتروبي في هذا التفاعل، الا انه يبعث 162 00:08:08,330 --> 00:08:10,840 كمية كبيرة من الطاقة، بحيث انه سيكون تلقائيا 163 00:08:10,840 --> 00:08:14,340 وهذا قطعا اقل من الصفر، اي ان هذا التفاعل سيكون 164 00:08:14,340 --> 00:08:17,630 تفاعلا تلقائيا. 165 00:08:17,630 --> 00:08:19,920 وكما رايتم ،فان مسائل طاقة جبس الحرة 166 00:08:19,920 --> 00:08:21,310 ليست صعبة 167 00:08:21,310 --> 00:08:23,900 يتوجب عليكم فقط ايجاد هذه القيم. 168 00:08:23,900 --> 00:08:27,230 ولايجاد هذه القيم، اما ان تعطى قيمة دلتا H 169 00:08:27,230 --> 00:08:29,670 او يطلب الينا ان نحل المعادلة بدلالة دلتا H 170 00:08:29,670 --> 00:08:31,720 فنجد طاقات التكوين لكافة 171 00:08:31,720 --> 00:08:35,210 النواتج ، نطرح قيم المواد المتفاعلة 172 00:08:35,210 --> 00:08:38,110 وطبعا تضرب بمعامل التوازن. 173 00:08:38,110 --> 00:08:40,490 ثم لايجاد التغير في الانتروبي، 174 00:08:40,490 --> 00:08:41,949 نعمل نفس الشئ 175 00:08:41,949 --> 00:08:44,500 يجب ايجاد الانتروبي المولارية القياسية 176 00:08:44,500 --> 00:08:47,510 للنواتج مضروبة بمعامل التوازن، نطرح القيم للمواد المتفاعلة 177 00:08:47,510 --> 00:08:50,110 ثم نعوض القيم هنا، 178 00:08:50,110 --> 00:08:51,850 ثم يكون لدينا طاقة جبس الحرة. 179 00:08:51,850 --> 00:08:54,640 وفي هذه الحالة، كانت النتيجة سالبة 180 00:08:54,640 --> 00:08:56,570 والان يمكنك تصور حالة، تكون فيها 181 00:08:56,570 --> 00:08:58,210 درجة الحرارة اعلى بكثير 182 00:08:58,210 --> 00:09:00,890 مثل سطح الشمس او ما شابه، بحيث 183 00:09:00,890 --> 00:09:06,380 فجاة، بدلا من ان تكون درجة الحرارة 298 هنا، ستكون مثلا 2000 184 00:09:06,380 --> 00:09:08,140 او 4000 هناك 185 00:09:08,140 --> 00:09:10,700 ثم فجاة، تصبح الاشياء مثيرة 186 00:09:10,700 --> 00:09:14,710 اذا استطعت تصور ان يكون لديك 40,000 كلفن 187 00:09:14,710 --> 00:09:17,530 ثم فجاة يكون حد الانتروبي 188 00:09:17,530 --> 00:09:20,150 التغير في الانتروبي سيكون اكثر اهمية 189 00:09:20,150 --> 00:09:22,480 اي ان هذا الحد الموجب، سيكون 190 00:09:22,480 --> 00:09:25,870 اكبر بكثير من هذا وقد لا يكون تلقائيا 191 00:09:25,870 --> 00:09:27,960 عند درجات الحرارة العالية جدا جدا جدا 192 00:09:27,960 --> 00:09:30,180 وهناك طريقة اخرى 193 00:09:30,180 --> 00:09:32,750 في التفاعل الباعث للحرارة 194 00:09:32,750 --> 00:09:37,090 الحرارة المنبعثة لا تعد ذات اهمية عندما يكون هناك 195 00:09:37,090 --> 00:09:39,980 كمية كبيرة من الحرارة، او الطاقة الحركية في البيئة 196 00:09:39,980 --> 00:09:42,920 اذا كانت درجة الحرارة عالية، فقد يكون التفاعل 197 00:09:42,920 --> 00:09:46,050 غير تلقائي، لان حد الانتروبي 198 00:09:46,050 --> 00:09:46,930 سيكون قليلا 199 00:09:46,930 --> 00:09:49,550 وعلى اي حال، انا فقط اردت ان اجري هذه الحسابات 200 00:09:49,550 --> 00:09:51,360 لابين لكم بان لا يوجد هنا شئ محدد 201 00:09:51,360 --> 00:09:53,950 يمكنكم البحث في الانترنت 202 00:09:53,950 --> 00:09:56,160 لايجاد فيما اذا كانت اي عملية هي تلقائية