Online Kolej
Kayıt Ol

11. Sınıf Kimya · Ünite 1

Kırılan ve Oluşan Bağların Dansı: Tepkime Entalpisi

Kimyasal tepkimelerde kırılan ve oluşan bağ enerjilerinin tepkime entalpisine etkisini keşfederek matematiksel bir örüntü oluşturuyoruz.

Kazanım KİM.11.1.3 · 40 dk okuma

Derin bir nefes alın... İçinize çektiğiniz havanın yaklaşık yüzde 78'i azot, yüzde 21'i oksijendir. Peki, nasıl oluyor da bu iki gaz ciğerlerimizde ya da havada sürekli tepkimeye girip tehlikeli bileşikler oluşturmuyor? Cevap, gaz moleküllerinin içindeki bağların ne kadar güçlü olduğuyla, yani 'Bağ Enerjisi' ile ilgilidir.

Bağ Enerjisi Nedir?

Gaz halindeki 1 mol kovalent bağın kırılması için gereken enerjiye bağ enerjisi denir. Bağ enerjisi ne kadar büyükse, o bağı kırmak o kadar zordur ve molekül o kadar kararlıdır. Şimdi bazı bağların ortalama enerjilerine göz atalım:

  • H-H tekli bağ: 436 kJ/mol, O=O çift bağ: 498 kJ/mol, N≡N üçlü bağ: 946 kJ/mol, C-H tekli bağ: 414 kJ/mol

Örüntüyü Keşfetmek: Tepkime Entalpisinin Modellenmesi

Bir kimyasal tepkimenin gerçekleşebilmesi için önce reaktiflerdeki (girenler) mevcut bağların kırılması, ardından ürünlerde yepyeni bağların oluşması gerekir. Bağın kırılması enerji gerektirdiği için endotermiktir. Yeni bir bağın oluşması ise dışarıya enerji verdiği için ekzotermiktir. Bu iki zıt işlem arasındaki fark, bize tepkimenin toplam ısı değişimini, yani entalpi değişimini verir.

ΔHtepkime∘=∑Hk\ir\ilan−∑Holus¸an\Delta H^{\circ}_{tepkime} = \sum H_{k\i r\i lan} - \sum H_{olu\c s an}

Örüntü çok mantıklıdır: Kırmak için harcadığınız toplam enerji, bağlar oluşurken kazandığınız enerjiden küçükse sistem dışarıya net bir ısı verir (ekzotermik tepkime). Eğer kırmak için çok daha büyük bir enerji harcamak zorunda kaldıysanız, tepkime ısı alarak gerçekleşmiş demektir (endotermik tepkime).

Modelin Örnekle Test Edilmesi ve Grafikler

Hidrojen ve flor gazlarından hidrojen florür oluşumunu inceleyelim: H2(g) + F2(g) -> 2HF(g). Kırılan bağlar 1 mol H-H (436 kJ) ve 1 mol F-F (159 kJ) şeklindedir. Oluşan bağlar ise 2 mol H-F (567 kJ) şeklindedir. Matematiksel modelimizi bu sayılarla çalıştıralım:

ΔH=(436+159)−(2×567)=595−1134=−539 kJ/mol\Delta H = (436 + 159) - (2 \times 567) = 595 - 1134 = -539 \text{ kJ/mol}

Sonuç negatif (-) çıktı! Bu eksi işareti, sistemin dışarıya enerji verdiğini gösterir. Bir potansiyel enerji-tepkime koordinatı grafiğinde bu durumu çizmek isteseydik, dışarıya enerji atıldığı için ürünlerin potansiyel enerjisini girenlerden daha alt bir seviyede çizerdik. Aşağıdaki grafikte bu farkı kolayca görebilirsiniz.

Ekzotermik (\Delta H < 0)Endotermik (\Delta H > 0)
auto_awesome

Kırılan ve Oluşan Bağların Dansı: Tepkime Entalpisi: Alıştırma Soruları

  1. Soru 1

    1. Tepkime entalpisini (\Delta H) moleküllerin bağ enerjilerini kullanarak hesaplamak isteyen bir öğrenci hangi matematiksel modeli kullanmalıdır?

  2. Soru 2

    2. Atmosferin %78'ini oluşturan azot gazının (N2) oksijenle (O2) kolayca tepkimeye girmemesinin temel nedeni aşağıdakilerden hangisidir?

  3. Soru 3

    3. Bir tepkimede kırılan bağların enerjileri toplamı 750 kJ/mol, oluşan bağların enerjileri toplamı ise 1100 kJ/mol'dür. Buna göre bu tepkimenin potansiyel enerji grafiği ve entalpi işaretine dair ne söylenebilir?

  4. Soru 4

    4. H2(g) + Cl2(g) -> 2HCl(g) tepkimesi için bağ enerjileri şöyledir: H-H bağı 436 kJ/mol, Cl-Cl bağı 242 kJ/mol, H-Cl bağı 431 kJ/mol. Bu tepkimenin entalpi değişimi (\Delta H) kaç kJ/mol'dür?

  5. Soru 5

    5. Eğer bir tepkimenin potansiyel enerji - tepkime koordinatı grafiğinde ürünlerin enerjisi, girenlerin enerjisinden daha yüksekte bitiyorsa, bağ enerjileri açısından kesinlikle hangi yargıya varılır?

1 soru daha seni bekliyor

Ücretsiz kaydol; Kırılan ve Oluşan Bağların Dansı: Tepkime Entalpisi testini puanlı çöz, XP kazan ve takıldığın yeri yapay zeka öğretmenine sor.

Ücretsiz Kaydol