۱۰ نمونه سؤال قانون هس و آنتالپی؛
معادله‌ها را مثل پازل به واکنش هدف برسان

قاعدهٔ ثابت کاربرگ

وقتی واکنش وارونه می‌شود، علامت ΔH عوض می‌شود. وقتی همهٔ ضرایب در عددی ضرب می‌شوند، ΔH نیز در همان عدد ضرب می‌شود. مادهٔ میانی باید در دو سوی جمع نهایی حذف شود.

سؤال ۱: وارونه‌کردن واکنش

اگر A → B دارای ΔH = −40 kJ باشد، برای واکنش B → A مقدار ΔH چیست؟

پاسخ: جهت واکنش برعکس شده، پس علامت نیز عوض می‌شود: +40 kJ.

سؤال ۲: تغییر ضریب

برای 2A → B مقدار ΔH = +60 kJ است. آنتالپی واکنش A → ½B را بیابید.

پاسخ: همهٔ ضرایب نصف شده‌اند؛ بنابراین ΔH نیز نصف می‌شود و برابر +30 kJ است.

سؤال ۳: جمع مستقیم

A → B با ΔH = +25 kJ و B → C با ΔH = −70 kJ داده شده‌اند. ΔH واکنش A → C را حساب کنید.

پاسخ: B حذف می‌شود و واکنش هدف می‌ماند. ΔH = 25 − 70 = −45 kJ.

سؤال ۴: یک وارونگی

A → B با ΔH = −15 kJ و C → B با ΔH = −35 kJ داده شده‌اند. برای A → C چه می‌کنید و جواب چیست؟

پاسخ: واکنش دوم را وارونه می‌کنیم: B → C با +35 kJ. با جمع آن با A → B، واکنش A → C و ΔH = −15 + 35 = +20 kJ به دست می‌آید.

سؤال ۵: ضریب و وارونگی هم‌زمان

برای 2X → Y مقدار ΔH = −100 kJ است. ΔH واکنش 3Y → 6X را بیابید.

پاسخ: واکنش ابتدا وارونه می‌شود: Y → 2X با +100 kJ؛ سپس سه برابر می‌شود. پاسخ +300 kJ است.

سؤال ۶: تشخیص مادهٔ میانی

در جمع A + B → D و D + C → E، کدام ماده حذف می‌شود و واکنش خالص چیست؟

پاسخ: D در سمت محصول واکنش اول و واکنش‌دهندهٔ دوم است، پس حذف می‌شود. واکنش خالص A + B + C → E است.

سؤال ۷: آنتالپی تشکیل

برای واکنش A + 2B → C، مقادیر آنتالپی تشکیل A، B و C به‌ترتیب −10، −20 و −90 kJ mol⁻¹ است. ΔH واکنش را بیابید.

پاسخ: مجموع فرآورده‌ها منهای واکنش‌دهنده‌ها: −90 − [−10 + 2(−20)] = −90 − (−50) = −40 kJ.

سؤال ۸: ضریب فراموش‌شده

دانش‌آموز در سؤال قبل برای B فقط −20 را وارد کرده است. خطا چیست؟

پاسخ: آنتالپی تشکیل هر ماده باید در ضریب استوکیومتری آن ضرب شود. سهم B برابر 2 × (−20) است؛ حذف ضریب، مجموع واکنش‌دهنده‌ها و جواب نهایی را تغییر می‌دهد.

سؤال ۹: گرماگیر یا گرماده

اگر ΔH نهایی +75 kJ باشد، واکنش گرماگیر است یا گرماده و انرژی فرآورده‌ها نسبت به واکنش‌دهنده‌ها چگونه است؟

پاسخ: علامت مثبت یعنی واکنش گرماگیر است و فرآورده‌ها در این مدل 75 kJ بالاتر از واکنش‌دهنده‌ها قرار می‌گیرند.

سؤال ۱۰: آزمون کنترل

پس از جمع معادله‌ها، مادهٔ M هم در سمت چپ و هم در سمت راست با ضرایب 3 و 1 دیده می‌شود. نتیجهٔ ساده‌سازی چیست؟

پاسخ: یک واحد M از دو طرف حذف می‌شود و 2M در سمت چپ باقی می‌ماند. حذف کامل M فقط وقتی مجاز است که ضرایب دو طرف برابر باشند.

چطور خودتصحیح کنی؟

ابتدا فقط معادله‌ها را جمع و ساده کن. اگر دقیقاً به واکنش هدف نرسیدی، هنوز سراغ جمع ΔHها نرو. سپس برای هر وارونگی یک تغییر علامت و برای هر تغییر ضریب یک تغییر اندازه کنترل کن.