Examkin

Soru

Zorluk: OrtaHess Yasası ve Tepkime Entalpilerinin Toplanabilirliği

Propan (C3H8C_3H_8) gazının standart yanma entalpisini hesaplamak isteyen bir öğrenci, laboratuvar föyünde şu tepkimeleri ve entalpi değerlerini bulmuştur:

* 3C(k)+4H2(g)→C3H8(g)ΔH∘=−104 kJ3C(k) + 4H_2(g) \rightarrow C_3H_8(g) \quad \Delta H^\circ = -104 \text{ kJ}
* C(k)+O2(g)→CO2(g)ΔH∘=−394 kJC(k) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g) \quad \Delta H^\circ = -394 \text{ kJ}
* H2(g)+12O2(g)→H2O(s)ΔH∘=−286 kJH_2(g) + \frac{1}{2}O_2(g) \rightarrow H_2O(s) \quad \Delta H^\circ = -286 \text{ kJ}

Buna göre, propan gazının standart yanma tepkimesi olan;

C3H8(g)+5O2(g)→3CO2(g)+4H2O(s)C_3H_8(g) + 5O_2(g) \rightarrow 3CO_2(g) + 4H_2O(s)

tepkimesinin standart entalpi değişimi (ΔH∘\Delta H^\circ) kaç kJ\text{kJ}'dür?

  1. A
    -2430
  2. B
    -784
  3. C
    -576
  4. -2222Cevap
  5. E
    +2222

Cevap

-2222
Hedef tepkime olan propanın yanma tepkimesini elde etmek için verilen ara basamaklar Hess Yasası kurallarına göre düzenlenir. Birinci tepkime ters çevrildiğinde entalpisi +104 kJ+104 \text{ kJ} olur. İkinci tepkime 3 ile çarpıldığında entalpisi −1182 kJ-1182 \text{ kJ} olur. Üçüncü tepkime 4 ile çarpıldığında entalpisi −1144 kJ-1144 \text{ kJ} olur. Bu tepkimeler taraf tarafa toplandığında ara maddeler (CC ve H2H_2) birbirini götürür ve net tepkime elde edilir. Entalpi değişimlerinin toplamı ise (+104)+(−1182)+(−1144)=−2222 kJ(+104) + (-1182) + (-1144) = -2222 \text{ kJ} olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Birinci tepkimeyi ters çevirmek.
C3H8(g)→3C(k)+4H2(g)ΔH1′=+104 kJC_3H_8(g) \rightarrow 3C(k) + 4H_2(g) \quad \Delta H_1' = +104 \text{ kJ}
Hedef tepkimenin girenler kısmında 1 mol C3H8(g)1 \text{ mol } C_3H_8(g) bulunması gerektiği için girenler tarafına almak amacıyla tepkime ters çevrilir ve entalpi işaret değiştirir.
2
İkinci tepkimeyi 3 ile çarpmak.
3C(k)+3O2(g)→3CO2(g)ΔH2′=3×(−394)=−1182 kJ3C(k) + 3O_2(g) \rightarrow 3CO_2(g) \quad \Delta H_2' = 3 \times (-394) = -1182 \text{ kJ}
Hedef tepkimenin ürünler kısmında 3 mol CO2(g)3 \text{ mol } CO_2(g) bulunması gerektiği için katsayı 3 ile çarpılır, bu sırada entalpi değeri de 3 ile çarpılır.
3
Üçüncü tepkimeyi 4 ile çarpmak.
4H2(g)+2O2(g)→4H2O(s)ΔH3′=4×(−286)=−1144 kJ4H_2(g) + 2O_2(g) \rightarrow 4H_2O(s) \quad \Delta H_3' = 4 \times (-286) = -1144 \text{ kJ}
Hedef tepkimenin ürünler kısmında 4 mol H2O(s)4 \text{ mol } H_2O(s) bulunması gerektiği için katsayı 4 ile çarpılır, bu sırada entalpi değeri de 4 ile çarpılır.
4
Elde edilen ara tepkimeleri ve entalpi değerlerini toplamak.
ΔH∘=(+104)+(−1182)+(−1144)=−2222 kJ\Delta H^\circ = (+104) + (-1182) + (-1144) = -2222 \text{ kJ}
Hess Yasası gereğince ara basamakların entalpileri toplandığında net tepkimenin standart entalpi değişimi elde edilir.

Anahtar Kavram

Hess Yasası'na göre net bir tepkimenin entalpi değişimi, o tepkimeyi oluşturan ara basamakların entalpi değişimlerinin cebirsel toplamına eşittir.
Bu soruyu puanla

Konular

Hess Yasası ve Tepkime Entalpilerinin Toplanabilirliği

Bu konudan daha fazla soru