Online Kolej
Kayıt Ol

11. Sınıf Kimya · Ünite 1

Standart Oluşum Entalpileri ve Tepkime Isısı

Kimyasal tepkimelerin ısı değişimlerini, bileşiklerin standart oluşum entalpilerini kullanarak nasıl hesaplayacağımızı ve formülize edeceğimizi öğreniyoruz.

Kazanım KİM.11.1.4 · 40 dk okuma

Hayatımızdaki birçok değişim gibi kimyasal tepkimeler de bir enerji alışverişi ile gerçekleşir. Bir tepkimenin ne kadar ısı aldığını veya verdiğini bulmak için her zaman laboratuvara girip ölçüm yapmamıza gerek yoktur. Bilim insanları her bileşik için standart bir 'enerji kimliği' oluşturmuştur. Bu derste bu kimlikleri kullanarak tepkimelerin net enerjisini masa başında nasıl hesaplayacağımızı keşfedeceğiz.

Standart Oluşum Entalpisi Nedir?

Bir bileşiğin 1 molünün standart şartlarda (25 derece ve 1 atm) elementlerinden oluşumu sırasındaki entalpi değişimine 'standart molar oluşum entalpisi' denir. Burada dikkat etmemiz gereken en önemli nokta, doğada serbest hâlde ve en kararlı yapıda bulunan elementlerin (örneğin O2 gazı, Fe katısı) standart oluşum entalpilerinin sıfır kabul edilmesidir. Ancak aynı elementin kararsız veya farklı bir allotropunun (örneğin O3 gazı) entalpisi sıfır değildir.

Tepkime Entalpisinin Hesaplanması

Bir tepkimenin standart entalpi değişimi (tepkime ısısı), ürünlerin standart oluşum entalpileri toplamından girenlerin standart oluşum entalpileri toplamının çıkarılmasıyla bulunur. Tıpkı bir banka hesabındaki net değişimi bulmak için son durumdan (ürünler) ilk durumu (girenler) çıkarmamız gibi!

ΔHtepkime∘=∑n⋅ΔHf∘(u¨ru¨nler)−∑m⋅ΔHf∘(girenler)\Delta H_{tepkime}^\circ = \sum n \cdot \Delta H_f^\circ(\text{ürünler}) - \sum m \cdot \Delta H_f^\circ(\text{girenler})

Formüldeki 'n' ve 'm' harfleri tepkime denklemindeki katsayıları temsil eder. Gelin bunu metan gazının yanma tepkimesini inceleyerek pekiştirelim:

CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(s)CH_4(g) + 2O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(s)

Elimizde şu standart oluşum entalpisi verileri olsun: CH4(g) için -75 kJ/mol, CO2(g) için -394 kJ/mol ve H2O(s) için -286 kJ/mol. O2 gazının doğadaki en kararlı element hâli olduğu için entalpisinin 0 olduğunu biliyoruz. Şimdi formülü uygulayalım:

ΔH∘=[(−394)+2⋅(−286)]−[(−75)+2⋅0]\Delta H^\circ = [(-394) + 2 \cdot (-286)] - [(-75) + 2 \cdot 0]
ΔH∘=[−394−572]−[−75]=−966+75=−891 kJ\Delta H^\circ = [-394 - 572] - [-75] = -966 + 75 = -891 \text{ kJ}

Günlük Hayattan Bir Bağlantı

Evlerimizde doğalgaz (metan) yakarken açığa çıkan ısı miktarını mühendisler tam da bu tablo verileri ve formüllerle hesaplarlar. Böylece kombilerin kapasiteleri veya devasa enerji santrallerinin üretim güçleri, laboratuvarda her seferinde gaz yakmadan tasarlanabilir.

auto_awesome

Standart Oluşum Entalpileri ve Tepkime Isısı: Alıştırma Soruları

  1. 1. Doğada serbest hâlde ve en kararlı yapıda bulunan elementlerin standart oluşum entalpileri için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

    • A) Sıcaklığa bağlı olarak sürekli değişir
    • B) Tam olarak 100 kJ/mol kabul edilir
    • C) Sıfır (0) kabul edilir
    • D) Tepkime entalpisine eşittir
    Cevabı göster

    Doğru cevap: C) Sıfır (0) kabul edilir

    Standart şartlarda (25 derece ve 1 atm) elementlerin en kararlı fiziksel hâllerinin standart oluşum entalpileri bilimsel modelde sıfır (0) kabul edilir.

  2. 2. Bir kimyasal tepkimenin standart entalpi değişimini (tepkime ısısı) hesaplamak için hangi matematiksel yöntem kullanılır?

    • A) Ürünlerin oluşum entalpileri toplamından girenlerin oluşum entalpileri toplamı çıkarılır.
    • B) Girenlerin oluşum entalpileri toplamından ürünlerin oluşum entalpileri toplamı çıkarılır.
    • C) Ürünlerin ve girenlerin oluşum entalpileri çarpılır.
    • D) Ürünlerin oluşum entalpileri toplamı, girenlerin toplamına bölünür.
    Cevabı göster

    Doğru cevap: A) Ürünlerin oluşum entalpileri toplamından girenlerin oluşum entalpileri toplamı çıkarılır.

    Standart tepkime entalpisi, ürünlerin standart oluşum entalpileri toplamından girenlerin standart oluşum entalpileri toplamının çıkarılmasıyla elde edilir.

  3. 3. Standart oluşum entalpileri C2H4(g) için +52 kJ/mol, CO2(g) için -394 kJ/mol ve H2O(s) için -242 kJ/mol olarak verilmiştir. Buna göre C2H4(g) + 3O2(g) -> 2CO2(g) + 2H2O(s) tepkimesinin standart entalpi değişimi kaç kJ'dir?

    • A) -1324
    • B) -1272
    • C) +1324
    • D) -688
    Cevabı göster

    Doğru cevap: A) -1324

    Ürünler: 2x(-394) + 2x(-242) = -788 - 484 = -1272 kJ. Girenler: 52 + 3x(0) = 52 kJ. Tepkime Entalpisi = (-1272) - (52) = -1324 kJ.

  4. 4. N2(g) + 3H2(g) -> 2NH3(g) tepkimesinin standart entalpi değişimi -92 kJ olarak ölçülmüştür. Buna göre NH3(g) bileşiğinin standart molar oluşum entalpisi kaç kJ/mol'dür?

    • A) -92
    • B) -46
    • C) +46
    • D) +92
    Cevabı göster

    Doğru cevap: B) -46

    N2 ve H2 element oldukları için oluşum entalpileri sıfırdır. Tepkime entalpisi = 2x(NH3) - 0 = -92 kJ. Buradan NH3'ün oluşum entalpisi -92 / 2 = -46 kJ/mol bulunur.

  5. 5. X(g) + 2Y(g) -> 3Z(g) + W(g) tepkimesinin standart tepkime entalpisi +150 kJ'dir. X'in oluşum entalpisi -50 kJ/mol, Z'nin oluşum entalpisi -20 kJ/mol ve Y doğada en kararlı hâlde bulunan bir elementtir. Buna göre W bileşiğinin standart oluşum entalpisi kaç kJ/mol'dür?

    • A) +140
    • B) -160
    • C) +160
    • D) -140
    Cevabı göster

    Doğru cevap: C) +160

    Ürünler: 3x(-20) + W = -60 + W. Girenler: -50 + 2x(0) = -50. Delta H = (-60 + W) - (-50) = -10 + W = 150. Buradan W = +160 kJ/mol bulunur.

1 soru daha seni bekliyor

Ücretsiz kaydol; Standart Oluşum Entalpileri ve Tepkime Isısı testini puanlı çöz, XP kazan ve takıldığın yeri yapay zeka öğretmenine sor.

Ücretsiz Kaydol