[ شــرح ] الكيمياء : جدول التقدم و طريقة رسم المنحنيات البيانية

السلام عليكم و رحمة الله و بركاته ،،

رأيت أن بعض التلاميذ لا يعرفون كيفية وضع جدول التقدم و خاصة المنحنيات البيانية رغم أنه من أسهل دروس هذه السنة ، لذلك أردت وضع هذا الشرح البسيط و الذي أتمنى أن تفهموه جيدا,
بسم الله
ليكن هذا التمرين نومذج لهذا الشرح :




1- نقوم بكتابة المعادلة كما يلي :

Fe + O2 --------> Fe3O4

الآن نقوم بموازنتها كما يلي :

3Fe + 2O2 --------> Fe3O4

2- الآن نتطرق الى جدول التقدم ، نقرأ السؤال جيدا فنلاحظ أنه لدينا في المزيج الإبتدائي أي في الحالة الإبتدائية ، عند x=0 لدينا
nFe = 6mol
nO2 = 4mol
و هذه المعطيات ستساعدنا في وضع جدول التقدم

----------------------------------------------------------------------------------
ملاحظة : في تمرين آخر مثلا ، إذا لم تعطى كمية المادة يجب علينا حسابها
باستعمال قوانين كمية المادة و بالإعتماد على المعطيات المذكورة مثل الحجم ، رو ،
الشروط النضامية ..... الخ
----------------------------------------------------------------------------------

في السطر الثالث ( الحالة الإبتدائية ) نكتب كمية المادة الإبتدائية لكل متفاعل و المذكورة سابقا أما النواتج نضع صفر لأن في الحالة الإبتدائية لم يبدأ التفاعل بعد و بالتالي لم يتشكل الناتج بعد

في السطر الرابع ( المرحلة الإنتقالية ) و هو المهم و الذي أظن أن معظم التلاميذ يخطئون فيه - هنا يجب ملاحظة المعامل الستوكيومتري لكل متفاعل
الحديد معامله الستوكيومتري هو 3 و بما أننا في المرحلة الإنتقالية أي أن التفاعل هو في طور الإنجاز و لا نعلم كم تنقص كمية المادة بالتحديد لذلك نطرح من 6 العدد الستوكيومتري مضروب في x لأننا نجهل كمية المادة التي نقصت فتصبح
6-3x
و في المتفاعل الثاني( الأكسيجين) نقوم بنفس العملية نطرح من 4 المعامل الستوكيومتري لـلأكسيجين مضروب في x فتصبح
4-2x

أما في النواتج - ظهرت مادة جديد ففي هذه الحالة لا نطرح بل نضيف حيث نضيف لصفر المعامل الستوكيومتري للمادة الجديد مضروب في x فتصبح
0+1x
أي
x

نأتي الى السطر الأخير ( المرحلة النهائية ) و هي أسهل مرحلة نعيد كتابة ما كتبناه في السطر السابق و نعوض x بـ Xmax

الآن لمعرفة قيمة Xmax نقوم بجعل المعادلتين الآتيتين صفريتين :

6-3Xmax = 0
4-2Xmax = 0

نحل المعادلتين نجد في كلتا الحالتين Xmax = 2

-------------------------------------------------------------
ملاحظة : في تمرين آخر مثلا إذا وجدنا قيمتين مختلفتين
لـ Xmax نختار أصغر قيمة لأننا إذا اخترنا أكبر قيمة ، بعد
التعويض سنتفاجئ بقيم ساااالبة

------------------------------------------------------------
Xmax = 2
هذا معناه أنه لا يوجد متفاعل محد لأن المتفاعلان يختفيان
نعوض Xmax بالقيمة التي وجدناها و هي 2 ، في السطر الخامس
نجد صفر في الحديد و الأكسيجين لأنهما اختفيا
أما عند الناتج نجد 2 معناه تشكل 2mol من Fe3O4

و هاهو جدول التقدم لهذا التمرين للتوضيح أكثر :




---------------------------------------------------------------

3- الآن نتطرق الى طريقة رسم البيانات
أولا و قبل كل شيء نقوم بوضع جدول مساعد و هذه الطريقة لوضعه



كما نلاحظ مثلا في الحديد ، نضع قيمة x عندما تكون في الحالة الإبتدائية و عندما تكون في الحالة النهائية و هاتان القيمتان لا تتغير.
و نضع كمية المادة في الحالة الإبتدائية ثم في الحالة النهائية و هاتان القيمتان تتغير بإختلاف المواد,
الآن لرسم منحنى بياني لكمية مادة الحديد نرسم معلم متعامد و متجانس بحيث محور الفواصل يمثل التقدم x و محور التراتيب يمثل كمية المادة n
نعين نقطتين الأولى إحداثياتها (0,6) و الثانية إحداثيتها (2,0) و نربط بينهما
نفس الطريقة مع المتفاعل الثاني و الناتج
ملاحظة : نلاحظ أن المتفاعلات منحنياتها متناقصة لأنها تتناقص حتى تختفي كليا
و الناتج يتزايد حتى يصل الى كمية المادة اللازمة.

-----------------------------------------
و الآن ننتقل الى التفسير البياني يعني ما يمكننل إستخراجه من المنحنيات البيانية
أولا هاهو المنحنى البياني


من البيان يمكننا إستخراج :
- كمية المادة الإبتدائية : و هي نقطة تقاطع البيان مع محور التراتيب
- كمية المادة النهائية : و هي نقطة تقاطع البيان مع محور الفواصل ، عادة تكون صفر لكن ليس دائما
- قيمة Xmax : و هي نقطة تقاطع البيان مع محور الفواصل
- المعامل الستوكيومتري : و ذلك بحساب الميل و هو tan a و يساوي المقابل/المجاور
مثلا في الحديد المعامل الستوكيو متري هو 6/2 أي 3 و من هذه الطريقة يمكن إستنتاج علاقة نسبية هي

n/Xmax = a

حيث a هو المعامل الستوكيومتري
و n هي كمية مادة النوع الكيميائي المراد دراسته
و Xmax هي القيمة الأعظمية للمادة المراد دراستها

من هذه العلاقة يمكنكم مثلا معرفة كمية المادة إذا إعطي لكم القيمة الأعظمية و المعامل الستوكيومتري و العكس صحيح
------------------------

إنتهينا من الدرس و أرجوا أن تكون قد استفدتم منه و لو بقليل و أرجوا لكم الدعاء لي بالتوفيق في الإختبارات و بالتوفيق لجميع التلاميذ
و السلام خير ختام.....