Kimyasal Tepkimelerde Enerji → 4. Bölüm

Dersin Özellikleri:

• Gerekli Bilgiler:
  • Kimyasal Tepkimeler ve Hesaplamalar
• Öğretmen:
  • Muzaffer KAYA

Anlatılacak Başlıklar*:

• HESS Yasası
• ∆H’ın Diğer İsimleri
• ∆H ile Kimyasal Hesaplama
• Tepkime Isısını (∆H) Etkileyen Faktörler

* Konu anlatımı, örneklerle zenginleştirilmiştir.

HESS Yasası’nın 3 kuralı vardır:

1. Tepkimeyi bir sayı ile çarparsak, ΔH‘ı da aynı sayı ile çarparız. Mesela:
   • A + 2B → C       ΔH^o = -240 kj/mol ise
   • 2A + 4B → 2C       ΔH^o = -480 kj/mol olur.
2. Tepkime ters dönerse, ΔH‘ı işaret değiştirir.
   Mesela:
   • A + 2B → C       ΔH^o = -240 kj/mol ise
   • C → A + 2B       ΔH^o = 240 kj/mol olur.

3. Tepkimeler toplanırsa ΔH‘ları da toplanır.
   Mesela:

• Bazı tepkimeler tek seferde değil birden çok adımda gerçekleşir.
  • Böyle tepkimelere mekanizmalı (basamaklı) tepkimeler denir.
  • Basamaklar toplanırken:
    • Ürünlerdeki madde girenlerdeki ile aynı ise sadeleşir.

Örnek

CaO_(k) + H₂O_(s) → Ca(OH)_2(k)    ∆H = -64 kJ olduğuna göre

2CaO_(k) + 2H₂O_(s) → 2Ca(OH)_2(k) tepkimesinin ∆H değeri kaçtır?

Örnek

I. C_(k) + O_2(g) → CO_2(g)    ∆H = -393,5 kJ
II. CO_(g) + ¹/₂O_2(g) → CO_2(g)    ∆H = -283 kJ

olduğuna göre
C_(k) + CO_2(g) → 2CO_(g)   ∆H
tepkimesinin ∆H’si kaçtır?

• ∆H’ın adı;
  • Her zaman tepkime ısısı veya tepkime entalpisidir fakat,
  • Tepkimelerin, türlerine göre farklı isimler de alabilir.

• Tepkime ısısının bazı tepkime türleri için isimleri şöyledir:
  • Yanma tepkimelerinde:
    • C_(k) + O_2(g) → CO_2(g)    ∆H : Yanma ısısı
  • Çözünme tepkimelerinde:
    • NaCl_(k) → Na⁺_(suda) + Cl^–_(suda)    ∆H : Çözünme ısısı
  • Nötürleşme (asit-baz) tepkimelerinde:
    • HCl + NaOH → NaCl + H₂O    ∆H : Nötürleşme ısısı
  • Erime tepkimelerinde:
    • H₂O_(k) → H₂O_(s)    ∆H : Erime ısısı

• ∆H;
  • katsayılar kadar mol için alınan/verilen ısı miktarıdır.

• “Molar (mol başına) tepkime ısısı”:
  • maddenin katsayısı 1 olacak
  • veya tepkimeye giren miktar 1 mol olacak demektir.

Örnek:

A_(k) + 3O_2(g) → 2C_(g) + 300kj

Verilen kimyasal tepkime için aşağıdaki soruları cevaplayınız.

• 2 mol A maddesi yanarsa ne kadar ısı açığa çıkar?
• 1,5 mol O₂ tepkimeye girerse ne kadar ısı açığa çıkar?
• 4 mol C maddesi oluşursa ne kadar ısı açığa çıkar?
• 900 kj ısı elde etmek için kaç mol A maddesi harcanmalıdır?
• Tepkimenin ∆H değeri kaçtır?
• A maddesinin molar yanma ısısı kaçtır?
• C maddesinin molar oluşma ısısı kaçtır?

• Bir kimysal tepkimenin ∆H değeri şunlara bağlıdır:
  1. Maddelerin cinsi
  2. Ortamın sıcaklığı
  3. Ortamın basıncı
  4. Maddelerin fiziksel hali
  5. Maddeleri miktarı

• Katalizör kullanımı ve
• tepkimenin mekanizmasının (basmak sayısı) değişmesi
  ∆H değerini etkilemez.

Örnek:

• H_2(g) + 1/2O_2(g) → H₂O_(k) + ∆H₁
• H_2(g) + 1/2O_2(g) → H₂O_(s) + ∆H₂
• H_2(g) + 1/2O_2(g) → H₂O_(g) + ∆H₃

Verilen kimyasal tepkimelere göre ∆H₁, ∆H₂ ve ∆H₃ değerlerini karşılaştırınız.