Question

Difficulty: MediumEkzotermik Tepkimeler ve Özellikleri

Standart koşullarda gerçekleşen,

N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH=92 kJN_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3(g) \quad \Delta H = -92\text{ kJ}

tepkimesiyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. A
    Tepkimede oluşan NH3(g)NH_3(g) bileşiğinin standart molar oluşum entalpisi 92 kJ/mol-92\text{ kJ/mol}'dür.
  2. B
    Tepkimenin ileri aktifleşme enerjisi (EaiE_{\text{ai}}), geri aktifleşme enerjisinden (EagE_{\text{ag}}) daha büyüktür.
  3. Düşük sıcaklıkta ürünler girenlerden daha kararlıdır.Answer
  4. D
    Tepkimede minimum enerjiye eğilim girenler lehinedir.
  5. E
    Katalizör kullanıldığında tepkimenin entalpi değişimi (ΔH\Delta H) değişerek daha negatif bir değer alır.

Answer

Düşük sıcaklıkta ürünler girenlerden daha kararlıdır.
Ekzotermik tepkimelerde ürünlerin potansiyel enerjisi girenlerin potansiyel enerjisinden daha düşüktür. Düşük sıcaklıkta maddeler daha düşük enerjili hâlleri tercih ettiğinden, düşük enerjili ürünler yüksek enerjili girenlerden daha kararlıdır. Bu durum, düşük sıcaklıkta ürünlerin daha kararlı olduğunu belirten ifadeyi doğru kılar.

Step-by-Step Solution

1
Tepkime entalpisinin işareti üzerinden tepkimenin ekzotermik olduğunu belirlemek.
Tepkimenin entalpi değişimi ΔH=92 kJ\Delta H = -92\text{ kJ} yani sıfırdan küçük (negatif) olduğundan, bu tepkime ekzotermik (ısı veren) bir tepkimedir.
Tepkimenin enerji karakterini doğru belirlemek, sıcaklıkla kararlılık ilişkisini kurmanın ilk adımıdır.
2
Sıcaklığın kararlılık üzerindeki etkisini potansiyel enerji düzeyleri üzerinden analiz etmek.
Ekzotermik tepkimelerde ürünlerin potansiyel enerjisi girenlerinkinden düşüktür (Hu¨ru¨nler<HgirenlerH_{\text{ürünler}} < H_{\text{girenler}}). Düşük sıcaklıklarda maddeler minimum enerjili olma eğiliminde olduklarından, düşük enerjili olan ürünler girenlerden daha kararlıdır. Yüksek sıcaklıklarda ise yüksek enerjili olan girenler daha kararlıdır.
Sıcaklık ve kararlılık arasındaki ilişkiyi açıklayan minimum enerji ilkesini uygulamak.
3
Yanlış seçeneklerdeki kavramsal hataları doğrulamak.
Oluşan NH3NH_3 miktarı 2 mol olduğundan molar oluşum entalpisi 46 kJ/mol-46\text{ kJ/mol}'dür. ΔH<0\Delta H < 0 olduğundan Eag>EaiE_{\text{ag}} > E_{\text{ai}} olmalıdır. Katalizör entalpimi değiştirmez. Minimum enerji eğilimi ürünler lehinedir.
Çeldiricilerin bilimsel gerekçelerle elendiğini kesinleştirmek.

Key Concept

Ekzotermik tepkimelerde enerji düzeyleri, sıcaklığın kararlılığa etkisi, minimum enerji eğilimi ve entalpi özellikleri.
Estimated Time:1m 30s
Rate this question