Ellingham: Thermochemistry

يرسم تطبيق Ellingham المخطط الذي تعرفه من مقرر الديناميكا الحرارية، إلا أن كل خط فيه يُحسب على جهازك باستخدام معاملات شومات من NIST-JANAF بدلاً من رسمه من كتاب. انقر على أي خط لقراءة طاقة التكوين الحرة القياسية عند أي درجة حرارة، مع المعادلة التي أنتجته ومصدرها. انقر مرة أخرى، وسيحدد التطبيق نقطة تقاطع الخطين، ثم يوضح أي عنصر يُختزل أكسيد العنصر الآخر فوق تلك النقطة.

صُمم هذا التطبيق لطلاب علم المعادن، ومهندسي عمليات المعادن، ولكل من اضطر يومًا لتبرير رقم ما لشخص سأله عن مصدره.

يُظهر كل رقم طريقة حسابه.

المعادلة، مكتوبة بشكل صحيح.

المصدر الكامل، وصولاً إلى مُعرّف NIST WebBook لكل عنصر.

نطاق درجة الحرارة الذي تغطيه البيانات الأساسية.

رفض التطبيق عند طلب درجة حرارة لا يشملها هذا النطاق.

هذه النقطة الأخيرة هي بيت القصيد. اطلب أكسدة المغنيسيوم عند 1200 درجة مئوية، ولن يُجيبك التطبيق. تتوقف بيانات المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) المُجدولة للمغنيسيوم عند 1093 درجة مئوية، لذا تم حجب التفاعل مع تحديد المغنيسيوم كنوع مُحدد. يظهر في الرسم البياني نفس المبدأ: يتوقف الخط عند نقطة توقف بياناته، بدلاً من أن يمتد إلى مناطق لم تُقاس. الرقم المحجوب دقيق، أما الرقم المُستنتج ضمنيًا فليس كذلك.

يُظهر الرسم البياني التفاعلي اثني عشر تفاعلاً عبر واحد وعشرين نوعًا، جميعها مُقاسة بوحدة مول واحد من الأكسجين (O2) لتكون الخطوط قابلة للمقارنة المباشرة. ولأن معاملات المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) لكل جزء تُنشر كما هي، فإن تغيرات الميل المهمة تظهر تلقائيًا من البيانات: الانحناء عند نقطة كوري للحديد، والانقطاعات عند الانصهار والغليان. لم يتم تنعيم أي شيء أو رسم أي شيء يدويًا.

أربع كميات، عند أي درجة حرارة

ΔH، المحتوى الحراري القياسي للتفاعل

ΔS، الإنتروبيا القياسية للتفاعل

ΔG، طاقة غيبس الحرة القياسية، تُحسب كـ ΔH ناقص T ΔS

K، ثابت الاتزان، يُحسب من ΔG وعلاقة فان هوف

من يُختزل من؟ اختر تفاعلين، وسيقوم التطبيق بحساب درجة حرارة التقاطع عن طريق التنصيف ضمن النطاق المشترك بينهما، ثم يعرض النتيجة كما لو كنت تنطقها بصوت عالٍ. يُختزل الكربون أكسيد الحديد الثنائي (FeO) فوق 771 درجة مئوية. أما دون ذلك، فلا يُختزله. يظهر كلا خطي الكربون الكلاسيكيين: خط الكربون الصاعد إلى ثاني أكسيد الكربون (CO2) وخط الكربون الهابط إلى أول أكسيد الكربون (CO) الذي يجعل الاختزال الكربوني الحراري ممكنًا.

تعلم، إذا كان الرسم البياني جديدًا عليك، دليل تمهيدي من سبعة أقسام: ما هو مخطط إلينغهام، ولماذا ترتفع الخطوط ولماذا ينخفض ​​خط الكربون، والكميات الأربع التي يحسبها التطبيق، وكيفية قراءة مخطط من يُختزل من، ومصدر الأرقام، وقاموس مصطلحات، ومصادر إضافية للقراءة. اقرأه مرة واحدة وستفهم المخطط بشكل أفضل.

مرجعٌ في متناول اليد دائمًا

كل معادلة يحسبها التطبيق، مُنسّقة مع مرجعها. جميع الأنواع الواحد والعشرين مع نطاقات درجات حرارتها ومعرّفاتها في WebBook. تُستخدم الكلفن أو المئوية في جميع العمليات، بدقة متناهية.

خصوصية تامة.

لا حاجة لإنشاء حساب أو التسجيل. لا إعلانات، لا تتبع، لا تحليلات، لا جمع بيانات. لا يتطلب التطبيق أي إذن للإنترنت. لا يمكنه إجراء أي اتصال بالشبكة، حتى عن طريق الخطأ.

يعمل في المختبر، أو قاعة المحاضرات، أو على متن الطائرة.

حول البيانات: القيم الكيميائية الحرارية هي جداول NIST-JANAF الكيميائية الحرارية (Chase 1998) عبر NIST Chemistry WebBook، وهو عمل تابع للحكومة الأمريكية، وبالتالي فهو ملكية عامة. الجرافيت هو الاستثناء الوحيد، حيث تتوافق قيمه مع جداول السعات الحرارية لـ NIST لأن WebBook يدرجه كجدول Cp بدلاً من معاملات شومات؛ يوضح التطبيق ذلك، ويتم التحقق من التوافق مع خطوط الكربون الكلاسيكية. NIST غير تابعة لهذا التطبيق ولا تُؤيده.

يرجى الملاحظة: يقدم إلينغهام تقديرات فحص الحالة القياسية للتعليم والتوجيه. تفترض هذه التقديرات مراحل مكثفة خالصة عند مستوى نشاط وحدة واحدة وشريط واحد، وتتجاهل سلوك المحلول، لذا فهي ليست نتائج مصححة للنشاط وليست مواصفات. يُرجى التحقق من البيانات ذات الصلة قبل الاعتماد على أي رقم.