Question

Difficulty: HardHess Yasası ve Tepkime Entalpilerinin Toplanabilirliği

Standart koşullarda gerçekleşen bazı tepkimeler ve bu tepkimelerin standart entalpi değişimleri (ΔH\Delta H^\circ) aşağıdaki tabloda verilmiştir:

TepkimeStandart Entalpi Değişimi (ΔH\Delta H^\circ)
N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)N_2H_4(\text{g}) + O_2(\text{g}) \rightarrow N_2(\text{g}) + 2H_2O(\text{g})534 kJ-534 \text{ kJ}
H2(g)+O2(g)H2O2(g)H_2(\text{g}) + O_2(\text{g}) \rightarrow H_2O_2(\text{g})188 kJ-188 \text{ kJ}
2H2(g)+O2(g)2H2O(g)2H_2(\text{g}) + O_2(\text{g}) \rightarrow 2H_2O(\text{g})484 kJ-484 \text{ kJ}
Buna göre, aynı koşullarda gerçekleşen;
N2H4(g)+2H2O2(g)N2(g)+4H2O(g)N_2H_4(\text{g}) + 2H_2O_2(\text{g}) \rightarrow N_2(\text{g}) + 4H_2O(\text{g})
tepkimesinin standart entalpi değişimi kaç kJ\text{kJ}'dir?

Answer: -642 kJ

Answer

Tepkimenin standart entalpi değişimi 642 kJ-642 \text{ kJ}'dir.
Tepkime entalpisi Hess Yasası kuralları uygulanarak doğru adımlarla hesaplanmıştır. Hedef tepkimeyi elde etmek için I. tepkime aynen alınır, II. tepkime ters çevrilip 2 ile çarpılır, III. tepkime ise aynen alınır. Bu işlemler sırasıyla entalpi değerlerine uygulanıp toplandığında net tepkime entalpisi 642 kJ-642 \text{ kJ} olarak bulunur.

Step-by-Step Solution

1
Hedef tepkime ile verilen ara basamak tepkimeleri arasındaki ilişkileri belirlemek.
I. tepkimenin aynen alınması, II. tepkimenin ters çevrilip 2 ile çarpılması ve III. tepkimenin aynen alınması gerektiği belirlenir.
Hedef tepkimedeki N2H4(g)N_2H_4(\text{g}) girenler tarafında 1 katsayısıyla yer aldığı için I. tepkime aynen kalmalıdır. H2O2(g)H_2O_2(\text{g}) girenler tarafında 2 katsayısıyla yer aldığı için ürünlerde yer alan II. tepkime ters çevrilmeli ve 2 ile çarpılmalıdır. Ara basamaklardaki H2(g)H_2(\text{g}) gazını yok etmek için girenlerde 2 mol H22\text{ mol } H_2 bulunan III. tepkime aynen eklenmelidir.
2
Belirlenen işlemleri tepkimelerin entalpi değişimlerine (ΔH\Delta H^\circ) uygulamak.
Yeni entalpi değerleri: ΔH1=534 kJ\Delta H_1' = -534 \text{ kJ}, ΔH2=+376 kJ\Delta H_2' = +376 \text{ kJ}, ΔH3=484 kJ\Delta H_3' = -484 \text{ kJ} olur.
Hess Yasası'na göre bir tepkime ters çevrildiğinde ΔH\Delta H işareti değişir, bir katsayıyla çarpıldığında ise ΔH\Delta H de aynı katsayıyla çarpılır.
3
Elde edilen entalpi değişimlerini toplayarak net tepkime entalpisini bulmak.
ΔHnet=534+376484=642 kJ\Delta H^\circ_{\text{net}} = -534 + 376 - 484 = -642 \text{ kJ}.
Hess Yasası uyarınca, basamak tepkimelerinin toplamı net tepkimeyi veriyorsa, bu basamakların entalpi değişimlerinin toplamı da net tepkimenin entalpi değişimine eşit olur.

Key Concept

Hess Yasası ve Tepkime Entalpilerinin Toplanabilirliği
Rate this question