Examkin

Soru

Zorluk: OrtaStandart Oluşum Entalpileri ve Tepkime Entalpisi Hesabı

Sodyum metalinin (NaNa) klor gazı (Cl2Cl_2) ile tepkimesi sonucu sodyum klorür (NaClNaCl) katısı oluşmaktadır. Bu tepkimenin standart entalpi değişimi (ΔH∘\Delta H^\circ) ve sodyum metalinin erime entalpisi aşağıda verilmiştir:

2Na(s)+Cl2(g)→2NaCl(k)ΔH∘=−822 kJ2Na(s) + Cl_2(g) \rightarrow 2NaCl(k) \quad \Delta H^\circ = -822\text{ kJ}
Na(k)→Na(s)ΔH∘=+3 kJNa(k) \rightarrow Na(s) \quad \Delta H^\circ = +3\text{ kJ}

Buna g��re, sodyum klorürün (NaCl(k)NaCl(k)) standart molar oluşum entalpisi (ΔHf∘\Delta H_f^\circ) kaç kJ/mol\text{kJ/mol}'dür?

  1. A
    -822
  2. B
    -816
  3. C
    -414
  4. D
    -411
  5. -408Cevap

Cevap

-408 kJ/mol olan seçenek doğrudur.
Sodyum klorürün standart molar oluşum entalpisi, elementlerin oda koşullarındaki en kararlı fiziksel halleri olan katı sodyum (Na(k)Na(k)) ve gaz haldeki klor (Cl2(g)Cl_2(g)) üzerinden hesaplanır. Hess Yasası kullanılarak elementlerin standart hallerinden 2 mol sodyum klorür katısı elde edildiğinde entalpi değişimi −816 kJ-816\text{ kJ} olur. Molar oluşum entalpisi 1 mol bileşik için tanımlandığından, bu değer ikiye bölünerek −408 kJ/mol-408\text{ kJ/mol} olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
Sodyum elementinin standart koşullardaki en kararlı fiziksel halinin belirlenmesi.
25∘C25^\circ\text{C} ve 1 atm1\text{ atm} standart koşullarında sodyum elementinin en kararlı fiziksel hali katıdır: Na(k)Na(k). Dolayısıyla standart molar oluşum entalpisi hesaplanırken sodyum katı halde alınmalıdır (Hf∘[Na(k)]=0H_f^\circ[Na(k)] = 0).
Bir bileşiğin standart molar oluşum entalpisi, bileşiğin standart koşullarda en kararlı haldeki elementlerinden oluşması sırasındaki entalpi değişimidir.
2
Hess Yasası kullanılarak elementlerin standart hallerinden sodyum klorür katısının elde edilmesine ait net tepkimenin ve entalpisinin yazılması.
Sodyumun erime tepkimesi 2 ile çarpılıp ana tepkimeyle toplanır:

2Na(k)→2Na(s)ΔH∘=+6 kJ2Na(k) \rightarrow 2Na(s) \quad \Delta H^\circ = +6\text{ kJ}

2Na(s)+Cl2(g)→2NaCl(k)ΔH∘=−822 kJ2Na(s) + Cl_2(g) \rightarrow 2NaCl(k) \quad \Delta H^\circ = -822\text{ kJ}

Taraf tarafa toplandığında elde edilen net tepkime:

2Na(k)+Cl2(g)→2NaCl(k)ΔH∘=−816 kJ2Na(k) + Cl_2(g) \rightarrow 2NaCl(k) \quad \Delta H^\circ = -816\text{ kJ} olur.
Standart oluşum tepkimesinde girenler kısmında sıvı sodyum yerine katı sodyum yer almalıdır.
3
Elde edilen entalpi değerinin molar (1 mol için) oluşum entalpisine dönüştürülmesi.
Net tepkimeye göre 2 mol NaCl(k)NaCl(k) oluştuğunda entalpi değişimi −816 kJ-816\text{ kJ}'dir. 1 mol NaCl(k)NaCl(k) için standart molar oluşum entalpisi:

ΔHf∘[NaCl(k)]=−816 kJ2=−408 kJ/mol\Delta H_f^\circ[NaCl(k)] = \frac{-816\text{ kJ}}{2} = -408\text{ kJ/mol} olarak hesaplanır.
Molar oluşum entalpisi tanım olarak 1 mol bileşiğin oluşumuna karşılık gelir.

Anahtar Kavram

Standart molar oluşum entalpisi tanımı ve Hess Yasası yardımıyla tepkime entalpisi hesaplamaları.

Alternatif Yöntem

Sodyumun erime entalpisi doğrudan standart oluşum entalpisi formülü yerine yazılarak da sonuca ulaşılabilir. Sıvı sodyumun molar oluşum entalpisi, katı sodyumun erime entalpisine eşit olduğundan ΔHf∘[Na(s)]=+3 kJ/mol\Delta H_f^\circ[Na(s)] = +3\text{ kJ/mol}'dür. Tepkime entalpisi formülünden: ΔH∘=2ΔHf∘[NaCl(k)]−(2ΔHf∘[Na(s)]+ΔHf∘[Cl2(g)])  ⟹  −822=2ΔHf∘[NaCl(k)]−(2×(+3)+0)  ⟹  −822=2ΔHf∘[NaCl(k)]−6  ⟹  2ΔHf∘[NaCl(k)]=−816  ⟹  ΔHf∘[NaCl(k)]=−408 kJ/mol\Delta H^\circ = 2\Delta H_f^\circ[NaCl(k)] - (2\Delta H_f^\circ[Na(s)] + \Delta H_f^\circ[Cl_2(g)]) \implies -822 = 2\Delta H_f^\circ[NaCl(k)] - (2 \times (+3) + 0) \implies -822 = 2\Delta H_f^\circ[NaCl(k)] - 6 \implies 2\Delta H_f^\circ[NaCl(k)] = -816 \implies \Delta H_f^\circ[NaCl(k)] = -408\text{ kJ/mol} elde edilir.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Standart Oluşum Entalpileri ve Tepkime Entalpisi Hesabı

Bu konudan daha fazla soru