Doğada ve laboratuvar şartlarında gerçekleşen birçok fiziksel ve kimyasal değişimler enerji eşliğinde gerçekleşir. Maddeler bulunduğu ortam ile enerji alış verişi yapabilir. Bu enerjinin türü kinetik, potansiyel ya da mekanik iş şeklinde olabilir ancak bu ünitede ısı enerjisi üzerinde durulacaktır. Isı, sıcaklıkları farklı olan cisimler arasında transfer edilen bir enerji türüdür. Kimyasal bir tepkime gerçekleşirken tepkime ortamına ısı verilebildiği gibi (Ekzotermik) ortamdan ısı da alınabilir (Endotermik). Doğada ve laboratuvarda gerçekleşen tepkimeler genelde sabit bir dış basınç altında gerçekleşir.
Bu şekilde sabit basınçlı bir ortamda fiziksel ya da kimyasal bir olaya eşlik eden ısı enerjisi miktarına Entalpi denir. Entalpi değeri doğrudan ölçülemeyen bir hal fonksiyonudur. Diğer bir ifade ile entalpi gerçekleşen bir değişimde ilk ve son durumdaki ısı miktarının farkını belirtir. Bu yüzden ΔH sembolü ile İfade edilir. Entalpi değeri standart koşullarda (25°C, tatm) hesaplanır ise bu değer Standart Oluşum Entalpisi olarak adlandırılır ve ΔH0 sembolü ile belirtilir.
Elementler bilindiği üzere doğada allotropları halinde bulunur. Örneğin oksijen elementi O2 (Oksijen) ve O3 (Ozon) halinde karbon C(Grafit) ve C(Elmas) doğal allotropları halinde bulunur. Elementlerin doğada bulundurduğu en kararlı allotropunun standart oluşum entalpisi sıfır’dır. Çünkü bu maddeler doğal bir oluşum ile meydana gelmiştir. Ancak en kararlı allotrop’un diğer formlarına dönüşümü enerji gerektirdiği için bir enerji değişimi gerçekleşir.
Oksijen elementinin allotroplarından O2 (0ksijen gazı)’nın standart oluşum entalpisi sıfır alınabilirken O3 (Ozon gazı)’ün entalpisi sıfır alınamaz. Karbon allotroplarından C(Grafit) sıfır alınabilirken C(Elmas)‘ın standart oluşum entalpisi sıfırdan farklıdır. Aşağıda bazı elementlerin en kararlı halleri verilmiştir.
Elementler bir araya gelerek bileşikleri oluşturur. Elementlerin oluşum entalpileri sıfır alınarak bileşiklerin oluşum entalpileri hesaplanabilir. Bir mol bileşiğin 25°C, sıcaklık 1 atm basınçta kararlı elementlerinden oluşması sırasındaki ısı değişimine Standart Molar Oluşum Entalpisi denir.
Tepkime denklemlerinde sırasıyla CO2 ve H2O’nun standart molar oluşum entalpileri verilmiştir.
- Bir tepkime sırasında ortamdan ısı alınabilir ya da ortama ısı verilebilir. Bulunduğu ortamdan ısı alarak gerçekleşen olaylar endotermik, bulunduğu ortama ısı vererek gerçekleşen olaylar ise ekzotermiktir.
Tepkime Entalpisi (Isısı):
Bir kimyasal tepkime sırasında gerçekleşen ısı değişimine tepkime entalpisi denir.
Tepkime entalpisi gerçekleşen tepkime denklemine göre isim değiştirebilir. Yani bir oluşum tepkimesi için oluşum entalpisi, yanma tepkimesi için yanma entalpisi ve nötrleşme tepkimesi için nötrleşme tepkimesi için nötrleşme entalpisi ifadeleri kullanılır.
