• REAKSİYON ENTALPİSİ (ISISI)
Reaksiyonlar ısı yönüyle ikiye ayrılır.
1. Ekzotermik reaksiyonlar (ısı veren)
2. Endotermik reaksiyonlar (ısı alan)
Bir kimyasal reaksiyon söz konusu ise mutlaka enerji değişimi
olur. Ya dışarıya ısı verilir ya da çevreden ısı alınır.
H2+ 1/2 O2
® H2O
+ 68 k.kal (Ekzotermik reaksiyon)
N2 + O2 + 42 k.kal
®
2NO (Endotermik reaksiyon)
ENTALPİ (DH)
Herhangi bir madde bir kimyasal reaksiyonda dışarıya enerji
vererek başka bir maddeye dönüşüyorsa, açığa çıkan enerji önceden başlangıçtaki
maddede depo edilmiş halde bulunmalıdır.
Aynı şekilde
oluşan maddeler de, başka bir maddeye dönüşürken gene enerji verebildiklerine
göre bu maddelerde depo edilmiş enerji vardır denilebilir.
Herhangi bir
maddenin kimyasal yapısına bağlı olarak depo edilmiş olan bu enerjiye ısı
kapsamı denir. Sabit basınçta H ile gösterilir.
İç enerji değişimine entalpi adı verilir. Her maddenin
kendi içinde bulundurduğu bir iç enerjisi vardır.
DH ile gösterilir.
Bir maddenin katı, sıvı, gaz hallerinde entalpi değerleri
farklıdır.
Entalpi;
a. Madde miktarına
b. Maddenin fiziksel haline
c. Basınca bağlıdır.
DH : (+) işaretli ise ya da
DH > 0 ise olay endotermiktir.
DH : (-) işaretli ise ya da
DH < 0 ise olay ekzotermiktir.
OLUŞUM ENTALPİSİ (ISISI)
Elementlerin ve tabiatta bulunan halleri ile tek cins atomdan
oluşmuş moleküllerin
(Na, Fe, H2, O2…) entalpileri sıfır kabul
edilmiştir.
Elementlerin bir araya gelerek 1 mol bileşik oluştururken
kullanılan ısıya ya da açığa çıkan ısıya oluşum entalpisi denir.
C + O2 ® CO2
DH = -94 k.kal
C ve O2'nin entalpisi sıfır olduğundan CO2'nin
oluşum entalpisi -94 k.kal/mol'dür.
2Fe + 3/2 O2 ® Fe2O3
+ 190 k.kal
denklemine göre Fe ve O2'nin entalpileri sıfır
olduğundan Fe2O3'ün oluşum entalpisi
–190 k.kal/mol' dür denilir.
REAKSİYON ENTALPİSİ
DH
= DHürünler-
DHgirenler
|
Ürünlerin oluşum entalpileri toplamından, girenlerin oluşum
entalpileri toplamı çıkarılarak reaksiyonun DH'ı hesaplanır.
HESS KANUNU
(Reaksiyon Isılarının Toplanabilirliği)
Bir reaksiyon ister tek kademede oluşsun, isterse birden
fazla tepkimenin toplamından oluşsun neticede ısı değişimi aynı olur.
Bir tepkimenin entalpisi, tepkimenin izlediği yola (kademe
sayısı) bağlı değildir.
-
Reaksiyon ters çevrilince DH
işaret değiştirir.
-
Reaksiyon herhangi bir katsayı ile çarpılırsa
DH'da çarpılır.
-
Reaksiyonlar toplanırsa DH'lar
da toplanır.
şeklinde sıralanır.
Örnek
2A + 3B ® 4C + 3D
DH=+a k.kal
A + 3E ®
2C + 3D
DH= - b k.kal
olarak verildiğine göre;
B+D ® 2E
tepkimesinin DH değeri a ve b
cinsinden nedir?
Çözüm
Verilen denklemler yardımıyla bilinmeyen denklemin
DH'ı hesaplanacaktır.
Bu işlem için I. denklem 1/3 ile
çarpılmalıdır.
Çünkü sorulan denklemde B bir mol'dür.
-
denklemin DH değeri a/3 olur.
-
denklem ters çevrilmeli ve 2/3 ile çarpılmalıdır.
ters çevrildiği için -b değeri b ye ve 2/3 b olur. tepkimeler
toplandığından DH'lar da toplanır.
HAL DEĞİŞMELERİ
Bir maddeye verilen enerji maddenin sıcaklığını artırıyorsa
maddeye verilen enerji
Q = m.c. Dt formülüyle hesaplanır. Maddeye verilen enerji maddenin sıcaklığını
değiştirmeden fiziksel halini değiştiriyorsa maddeye verilen enerji Q = m.l formülü
ile hesaplanır.
Katı bir maddenin ısıtılması sırasında erime noktasına kadar
maddenin sıcaklığı artar ve katının ısınması sırasında aldığı ısı;
formülüyle bulunur.
Erime noktasına gelmiş olan katının erime süresince sıcaklığı
değişmez, fakat maddeyi eritmek için ısı verilmektedir. Bu verilen ısı maddenin
katı halden, sıvı hale geçmesini sağlamaktadır.
Q = m.le
le: Bir maddenin 1 gramının katı halden
sıvı hale geçebilmesi için verilmesi gereken ısı miktarıdır.
Tamamen sıvı hale dönüşmüş olan maddeye ısı verilmeye devam
edilirse sıvı ısınmaya başlar ve kaynama noktasına kadar sıcaklığı artar.
Q = m.c.Dt ile sıvının
aldığı ısı bulunur.
Sıvı kaynamaya başladığı andan, tamamen buharlaşıncaya kadar
geçen zaman içerisinde sıcaklığı değişmez.
Verilen ısı Q = m.lb
(lb: 1 gram maddenin sıvı halden, gaz hale geçmesi için verilen
ısıdır.)
Tamamen gaz haline geçen maddeye ısı verilmeye devam edilirse
gazın sıcaklığı artacaktır ve gazın aldığı ısı Q = m.c.Dt
formülü ile bulunur.
Bir maddeye verilen ısı, o maddenin ya sıcaklığında bir
değişiklik yapar ya da halinde (durumunda) bir değişiklik yapar. Bir madde erime
noktasına kadar ısıtıldıktan sonra erimesi tamamlanıncaya kadar verdiğimiz enerji
sıcaklık değişimine sebep olamaz. Dolayısıyla verilen enerji maddenin hal değişimine
uğramasına yol açmıştır.
(Buz için ısınma eğrisi)
Not: Farklı sıcaklıklarda iki madde
karıştırıldığında sıcaklığı fazla olandan düşük olana ısı geçişi olacaktır. |
Her zaman Q verilen=Q alınan
BAĞ ENERJİLERİ
İki atom arasındaki bağı koparabilmek için verilmesi gereken
enerjiye bağ enerjisi denir.
Bağın koparılması endotermik bir olay olduğuna göre bağın
oluşumu ekzotermiktir.
Bağ oluşurken koparmak için verdiğimiz enerji kadar ısı
açığa çıkar.
Bağ enerjisi ne kadar fazla ise bileşik o kadar kararlıdır.
Bağ enerjileri kullanılarak reaksiyonun
DH'ı hesaplanabilir.
NOT : Herhangi bir kimyasal reaksiyon
oluşması için reaksiyona giren maddelerin belirli bir enerjiye sahip olmaları
gerekir. Bu enerji bağı koparmak için verilmesi gereken enerjidir. |
|