Metil alkol (CH_3OH), endüstride karbon monoksit (CO) ve hidrojen (H_2) gazlarının tepkime… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Metil alkol ( $CH_3OH$ ), endüstride karbon monoksit ( $CO$ ) ve hidrojen ( $H_2$ ) gazlarının tepkimesinden elde edilir. Bu tepkimenin denklemi aşağıda verilmiştir:

CO(g) + 2H_2(g) \rightarrow CH_3OH(g)

Aşağıdaki tabloda bazı bağ türleri ve bu bağların standart koşullardaki ortalama bağ enerjileri yer almaktadır:

Bağ Türü	Ortalama Bağ Enerjisi (kJ/mol)
$C-H$	414
$C-O$	358
$C \equiv O$	1072
$O-H$	464
$H-H$	436

Buna göre, verilen tepkimenin standart şartlardaki entalpi değişimi ( $\Delta H$ ) kaç $\text{kJ}$ 'dür?

A
-556
-120Cevap
C
+120
D
+238
E
+556

Cevap

Tepkimenin standart şartlardaki entalpi değişimi -120 kJ'dür.

Tepkimede girenler kısmındaki

CO

molekülünde bir adet

C \equiv O

üçlü bağı,

H_2

moleküllerinde ise iki adet

H-H

tekli bağı kırılır. Ürünler kısmındaki

CH_3OH

molekülünde ise üç adet

C-H

tekli bağı, bir adet

C-O

tekli bağı ve bir adet

O-H

tekli bağı oluşur. Tepkime entalpisi, kırılan bağların toplam enerjisinden oluşan bağların toplam enerjisi çıkarılarak

\Delta H = 1944 - 2064 = -120 \text{ kJ}

olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

Tepkimeye giren maddelerin (kırılan bağların) toplam bağ enerjisini hesaplamak.

1 \text{ mol } C \equiv O

bağı ve

2 \text{ mol } H-H

bağı kırılır. Toplam kırılan bağ enerjisi:

1 \times 1072 + 2 \times 436 = 1944 \text{ kJ}

Kimyasal tepkimenin gerçekleşebilmesi için öncelikle girenlerdeki bağların kopması gerekir ve bu süreç endotermiktir.

Tepkime sonucu oluşan maddelerin (oluşan bağların) toplam bağ enerjisini hesaplamak.

3 \text{ mol } C-H

bağı,

1 \text{ mol } C-O

bağı ve

1 \text{ mol } O-H

bağı oluşur. Toplam oluşan bağ enerjisi:

3 \times 414 + 1 \times 358 + 1 \times 464 = 2064 \text{ kJ}

Tepkime sonucunda yeni bağların oluşması dışarıya ısı veren ekzotermik bir süreçtir.

Tepkime entalpisini (

\Delta H

) kırılan ve oluşan bağ enerjileri farkından hesaplamak.

\Delta H = 1944 - 2064 = -120 \text{ kJ}

Bağ enerjileri cinsinden tepkime entalpisi, girenlerin (kırılan) bağ enerjileri toplamından ürünlerin (oluşan) bağ enerjileri toplamının çıkarılmasıyla bulunur.

Anahtar Kavram

Bağ enerjileri yardımıyla tepkime entalpisi hesabı yapılırken, kırılan bağların (girenlerin) toplam enerjisinden oluşan bağların (ürünlerin) toplam enerjisi çıkarılır:

\Delta H = \sum BE_{\text{kırılan}} - \sum BE_{\text{oluşan}}

Tahmini Süre:2m 0s

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru