Question

Difficulty: MediumStandart Oluşum Entalpileri ve Tepkime Entalpisi Hesabı

Standart koşullarda (25C25^\circ\text{C}, 1 atm1\text{ atm}) gerçekleşen bazı tepkimeler ve bu tepkimelerin entalpi değişimleri (ΔH\Delta H^\circ) aşağıda verilmiştir:

I. C(grafit)+O2(g)CO2(g)ΔH=393 kJ\text{C}(\text{grafit}) + \text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g) \quad \Delta H^\circ = -393\text{ kJ}

II. H2(g)+12O2(g)H2O(g)ΔH=242 kJ\text{H}_2(g) + \frac{1}{2}\text{O}_2(g) \rightarrow \text{H}_2\text{O}(g) \quad \Delta H^\circ = -242\text{ kJ}

III. CO(g)+12O2(g)CO2(g)ΔH=283 kJ\text{CO}(g) + \frac{1}{2}\text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g) \quad \Delta H^\circ = -283\text{ kJ}

Buna göre, bu tepkimeler ve standart oluşum entalpileri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. CO(g)\text{CO}(g) bileşiğinin standart molar oluşum entalpisi 110 kJ/mol-110\text{ kJ/mol}'dür.Answer
  2. B
    CO2(g)\text{CO}_2(g) bileşiğinin standart molar oluşum entalpisi 283 kJ/mol-283\text{ kJ/mol}'dür.
  3. C
    CO(g)\text{CO}(g) bileşiğinin standart molar oluşum entalpisi +110 kJ/mol+110\text{ kJ/mol}'dür.
  4. D
    I. tepkimede girenlerde karbonun allotropu olan elmas kullanılsaydı tepkime entalpisi yine 393 kJ-393\text{ kJ} olurdu.
  5. E
    II. tepkimenin entalpi değişimi, sıvı haldeki suyun (H2O(l)\text{H}_2\text{O}(l)) standart molar oluşum entalpisine eşittir.

Answer

CO(g)\text{CO}(g) bileşiğinin standart molar oluşum entalpisi 110 kJ/mol-110\text{ kJ/mol}'dür.
CO(g)\text{CO}(g) bileşiğinin standart molar oluşum entalpisinin 110 kJ/mol-110\text{ kJ/mol} olduğunu belirten ifade doğrudur. I. tepkimede elementlerinden 1 mol CO2(g)\text{CO}_2(g) oluştuğu için tepkime entalpisi CO2(g)\text{CO}_2(g) bileşiğinin standart molar oluşum entalpisine eşittir. Buradan hareketle, III. tepkimenin entalpi değişimi bağıntısından CO(g)\text{CO}(g) bileşiğinin oluşum entalpisi 110 kJ/mol-110\text{ kJ/mol} olarak doğru şekilde hesaplanır.

Step-by-Step Solution

1
I. tepkimeyi inceleyerek CO2(g)\text{CO}_2(g) bileşiğinin standart molar oluşum entalpisini belirlemek.
ΔHf(CO2(g))=393 kJ/mol\Delta H_\text{f}^\circ(\text{CO}_2(g)) = -393\text{ kJ/mol}
I. tepkimede standart koşullarda en kararlı hallerinde bulunan C(grafit)\text{C}(\text{grafit}) ve O2(g)\text{O}_2(g) elementlerinden 1 mol CO2(g)\text{CO}_2(g) bileşiği oluşmaktadır. Dolayısıyla tepkimenin entalpi değişimi, CO2(g)\text{CO}_2(g)'nin standart molar oluşum entalpisine eşittir.
2
III. tepkimenin entalpi değişimi formülünü yazmak.
ΔH=ΔHf(CO2(g))[ΔHf(CO(g))+12ΔHf(O2(g))]\Delta H^\circ = \Delta H_\text{f}^\circ(\text{CO}_2(g)) - [\Delta H_\text{f}^\circ(\text{CO}(g)) + \frac{1}{2}\Delta H_\text{f}^\circ(\text{O}_2(g))]
Bir tepkimenin entalpisi, ürünlerin standart oluşum entalpileri toplamından girenlerin standart oluşum entalpileri toplamı çıkarılarak bulunur.
3
III. tepkimenin entalpi değişimi formülünde bilinen değerleri yerine yazarak CO(g)\text{CO}(g) bileşiğinin standart molar oluşum entalpisini hesaplamak.
ΔHf(CO(g))=110 kJ/mol\Delta H_\text{f}^\circ(\text{CO}(g)) = -110\text{ kJ/mol}
O2(g)\text{O}_2(g) elementinin standart oluşum entalpisi sıfırdır. Formülde değerler yerine konulduğunda: 283=393ΔHf(CO(g))-283 = -393 - \Delta H_\text{f}^\circ(\text{CO}(g)) eşitliğinden ΔHf(CO(g))=110 kJ/mol\Delta H_\text{f}^\circ(\text{CO}(g)) = -110\text{ kJ/mol} elde edilir.

Key Concept

Standart molar oluşum entalpisi, bir bileşiğin standart koşullarda (25°C, 1 atm) en kararlı allotroplarına sahip elementlerinden 1 mol oluşması sırasındaki entalpi değişimidir. Elementlerin standart koşullardaki en kararlı hallerinin oluşum entalpileri sıfır kabul edilir.
Estimated Time:2m 0s
Rate this question