Question

Difficulty: HardEkzotermik Tepkimeler ve Özellikleri

Sabit sıcaklık ve basınçta gerçekleşen;

2X(g)3Y(g)+Z(g)2X(g) \rightarrow 3Y(g) + Z(g)

tepkimesinin geri aktifleşme enerjisi (EagE_{ag}) 170 kJ170\text{ kJ} ve aktifleşmiş kompleksinin potansiyel enerjisi 210 kJ210\text{ kJ}'dir.

Tepkimenin girenlerinin toplam potansiyel enerjisi 120 kJ120\text{ kJ} olduğuna göre, tepkimede 0,6 mol0,6\text{ mol} YY gazı oluştuğunda meydana gelen entalpi değişimi (ΔH\Delta H) kaç kJ\text{kJ}'dir?

Answer: -16 kJ

Answer

Tepkimede 0,6 mol0,6\text{ mol} YY gazı oluştuğunda meydana gelen entalpi değişimi (ΔH\Delta H) 16 kJ-16\text{ kJ}'dir.
Aktifleşmiş kompleksin enerjisi 210 kJ210\text{ kJ} ve geri aktifleşme enerjisi (EagE_{ag}) 170 kJ170\text{ kJ} olduğundan, ürünlerin potansiyel enerjisi Hu¨ru¨nler=210170=40 kJH_{\text{ürünler}} = 210 - 170 = 40\text{ kJ}'dir. Girenlerin potansiyel enerjisi Hgirenler=120 kJH_{\text{girenler}} = 120\text{ kJ} olarak verildiğine göre tepkime entalpisi ΔH=Hu¨ru¨nlerHgirenler=40120=80 kJ\Delta H = H_{\text{ürünler}} - H_{\text{girenler}} = 40 - 120 = -80\text{ kJ} olarak bulunur. Tepkimede 3 mol3\text{ mol} YY gazı oluştuğunda entalpi değişimi 80 kJ-80\text{ kJ} olduğuna göre, 0,6 mol0,6\text{ mol} YY gazı oluştuğunda entalpi değişimi ΔH=0,63×(80)=16 kJ\Delta H = \frac{0,6}{3} \times (-80) = -16\text{ kJ} olur.

Step-by-Step Solution

1
Girenlerin potansiyel enerjisi ve aktifleşmiş kompleksin enerjisi kullanılarak ileri aktifleşme enerjisi (EaiE_{ai}) hesaplanır.
Eai=210120=90 kJE_{ai} = 210 - 120 = 90\text{ kJ}
İleri aktifleşme enerjisi, aktifleşmiş kompleks enerjisi ile girenlerin potansiyel enerjisi arasındaki farka e��ittir.
2
İleri ve geri aktifleşme enerjisi değerleri kullanılarak tepkimenin entalpi değişimi (ΔH\Delta H) hesaplanır.
ΔH=EaiEag=90170=80 kJ\Delta H^{\circ} = E_{ai} - E_{ag} = 90 - 170 = -80\text{ kJ}
Bir tepkimenin entalpi değişimi, ileri aktifleşme enerjisinden geri aktifleşme enerjisi çıkarılarak bulunur.
3
Tepkime denklemindeki YY katsayısına bağlı olarak 0,6 mol0,6\text{ mol} YY oluşumu için entalpi değişimi hesaplanır.
ΔH=0,6 mol3 mol×(80 kJ)=16 kJ\Delta H = \frac{0,6\text{ mol}}{3\text{ mol}} \times (-80\text{ kJ}) = -16\text{ kJ}
Entalpi değişimi, tepkimede oluşan veya harcanan maddelerin mol sayılarıyla doğru orantılıdır.

Key Concept

Ekzotermik tepkimelerde aktifleşme enerjileri ve entalpi değişimi arasındaki ilişki.
Rate this question