📄 11. Sınıf Kimya: Entalpi hesaplama Çalışma Kağıdı

💡 Çözüm Adımları:

Tepkime entalpi değişimi, ürünlerin molar oluşum entalpileri toplamından girenlerin molar oluşum entalpileri toplamının çıkarılmasıyla bulunur.

\( \Delta H_{tepkime}^\circ = \sum n \Delta H_f^\circ (ürünler) - \sum m \Delta H_f^\circ (girenler) \)

Bu tepkime için:

\( \Delta H_{tepkime}^\circ = [2 \times \Delta H_f^\circ (SO_3(g))] - [2 \times \Delta H_f^\circ (SO_2(g)) + 1 \times \Delta H_f^\circ (O_2(g))] \)

Elementlerin standart oluşum entalpileri sıfır kabul edildiğinden, \( \Delta H_f^\circ (O_2(g)) = 0 \) kJ/mol'dür.

\( \Delta H_{tepkime}^\circ = [2 \times (-395.7 \text{ kJ/mol})] - [2 \times (-296.8 \text{ kJ/mol}) + 1 \times (0 \text{ kJ/mol})] \)

\( \Delta H_{tepkime}^\circ = [-791.4 \text{ kJ/mol}] - [-593.6 \text{ kJ/mol}] \)

\( \Delta H_{tepkime}^\circ = -791.4 + 593.6 \) kJ/mol

\( \Delta H_{tepkime}^\circ = -197.8 \) kJ/mol

Tepkime entalpi değişimi -197.8 kJ/mol'dür. Bu negatif değer, tepkimenin ekzotermik olduğunu gösterir.

💡 Çözüm Adımları:

Hedef tepkime: N_2(g) + O_2(g) -> 2NO(g) \( \Delta H = ? \)

Hess Yasası'na göre, tepkimeleri öyle düzenlemeliyiz ki, topladığımızda hedef tepkimeyi elde edelim.

1. Tepkime (1)'i olduğu gibi alalım çünkü N_2(g) girenlerde ve katsayısı 1'dir.
N_2(g) + 2O_2(g) -> 2NO_2(g) \( \Delta H_1 = -66.4 \) kJ

2. Tepkime (2)'yi ters çevirelim, çünkü hedef tepkimede NO(g) ürünlerde ve katsayısı 2'dir. Tepkimeyi ters çevirdiğimizde entalpi işaret değiştirir.
2NO_2(g) -> 2NO(g) + O_2(g) \( \Delta H_2' = +112.4 \) kJ

Şimdi bu iki tepkimeyi toplayalım:
N_2(g) + 2O_2(g) + 2NO_2(g) -> 2NO_2(g) + 2NO(g) + O_2(g)

Her iki taraftaki 2NO_2(g)'ler birbirini götürür. Ayrıca girenlerdeki 2O_2'den bir O_2 çıkarırsak 1 O_2 kalır.

N_2(g) + O_2(g) -> 2NO(g)

Bu, hedef tepkimedir. Entalpi değişimlerini toplayalım:

\( \Delta H_{hedef} = \Delta H_1 + \Delta H_2' \)
\( \Delta H_{hedef} = -66.4 \text{ kJ} + 112.4 \text{ kJ} \)
\( \Delta H_{hedef} = +46.0 \) kJ

Bu tepkimenin entalpi değişimi +46.0 kJ'dir. Tepkime endotermiktir.

💡 Çözüm Adımları:

Yanma entalpisi, bir mol maddenin tam olarak yanması sırasında sabit basınç altında açığa çıkan veya alınan ısı enerjisinin miktarıdır. Genellikle \( \Delta H_{yanma} \) ile gösterilir.

Bir maddenin yanma entalpisinin negatif (\( \Delta H_{yanma} < 0 \)) olması, tepkimenin ekzotermik olduğunu gösterir. Yani, yanma olayı gerçekleşirken çevreye ısı enerjisi verilir ve bu enerji açığa çıkar. Yanma tepkimeleri genellikle ekzotermiktir çünkü yakıtlar (hidrokarbonlar vb.) oksijenle reaksiyona girerek daha kararlı bileşikler (karbondioksit, su vb.) oluştururken enerji kaybederler. Açığa çıkan bu enerji ısı ve ışık şeklinde gözlemlenir.