Examkin

Soru

Zorluk: OrtaStandart Oluşum Entalpileri ve Tepkime Entalpisi Hesabı
Standart koşullarda (25 ∘C25\text{ }^\circ\text{C}, 1 atm1\text{ atm}) gerçekleşen,
2H2S(g)+3O2(g)→2SO2(g)+2H2O(g)2H_2S(g) + 3O_2(g) \rightarrow 2SO_2(g) + 2H_2O(g)
tepkişmesinde 68 g H2S(g)6{}8\text{ g } H_2S(g) tamamen yakıldığında 1038 kJ103{}8\text{ kJ} ısı açığa çıkmaktadır.

Buna göre, H2S(g)H_2S(g) bileşiğinin standart molar oluşum entalpisi (ΔHf∘\Delta H_f^\circ) kaç kJ/mol\text{kJ/mol}'dür?
(H=1 g/molH = 1\text{ g/mol}, S=32 g/molS = 32\text{ g/mol}, Standart molar oluşum entalpileri: ΔHf∘(H2O(g))=−242 kJ/mol\Delta H_f^\circ(H_2O(g)) = -242\text{ kJ/mol}, ΔHf∘(SO2(g))=−297 kJ/mol\Delta H_f^\circ(SO_2(g)) = -297\text{ kJ/mol})

  1. A
    -40
  2. -20Cevap
  3. C
    +20
  4. D
    -539
  5. E
    -1058

Cevap

Standart molar oluşum entalpisi -20 kJ/mol'dür.
Tepkimede 68 gram H2S(g)6{}8\text{ gram } H_2S(g) (02 mol0{}2\text{ mol}) tamamen yandığında 1038 kJ103{}8\text{ kJ} ısı açığa çıkmaktadır. Tepkime denkleminde H2SH_2S gazının katsayısı 22 olduğundan, 2 mol H2S2\text{ mol } H_2S yandığında 1038 kJ1038\text{ kJ} ısı açığa çıkar ve tepkime entalpisi ΔH∘=−1038 kJ\Delta H^\circ = -1038\text{ kJ} olur. ΔH∘=∑nΔHf∘(u¨ru¨nler)−∑mΔHf∘(girenler)\Delta H^\circ = \sum n\Delta H_f^\circ(\text{ürünler}) - \sum m\Delta H_f^\circ(\text{girenler}) eşitliğinde element olan O2(g)O_2(g) gazının oluşum entalpisi sıfır alınarak −1038=[2(−297)+2(−242)]−2ΔHf∘(H2S)-1038 = [2(-297) + 2(-242)] - 2\Delta H_f^\circ(H_2S) işlemi yapıldığında H2S(g)H_2S(g)'nin standart molar oluşum entalpisi −20 kJ/mol-20\text{ kJ/mol} olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
H2SH_2S gazının mol kütlesini ve harcanan mol sayısını hesaplayalım.
MA(H2S)=(2×1)+32=34 g/molM_A(H_2S) = (2 \times 1) + 32 = 34\text{ g/mol} ve n=6834=02 moln = \frac{6{}8}{34} = 0{}2\text{ mol}
Tepkimedeki stokiyometrik ilişkileri kurabilmek için öncelikle harcanan maddenin mol sayısını bulmalıyız.
2
Tepkime denklemindeki katsayılara göre standart tepkime entalpisini (ΔH∘\Delta H^\circ) hesaplayalım.
02 mol H2S0{}2\text{ mol } H_2S yandığında 1038 kJ103{}8\text{ kJ} ısı açığa çıkıyorsa, 2 mol H2S2\text{ mol } H_2S yandığında 1038 kJ1038\text{ kJ} ısı açığa çıkar. Tepkime ekzotermik olduğundan ΔH∘=−1038 kJ\Delta H^\circ = -1038\text{ kJ}'dur.
Entalpi hesabı tepkimedeki katsayılara göre standart mol başına yapıldığından, H2SH_2S katsayısı olan 2 mole göre entalpi değişimi bulunur.
3
Standart oluşum entalpileri formülünü yazıp bilinen değerleri yerine koyarak H2S(g)H_2S(g)'nin oluşum entalpisini çekelim.
ΔH∘=[2ΔHf∘(SO2(g))+2ΔHf∘(H2O(g))]−[2ΔHf∘(H2S(g))+3ΔHf∘(O2(g))]\Delta H^\circ = [2\Delta H_f^\circ(SO_2(g)) + 2\Delta H_f^\circ(H_2O(g))] - [2\Delta H_f^\circ(H_2S(g)) + 3\Delta H_f^\circ(O_2(g))] formülünde, O2(g)O_2(g) standart koşullarda en kararlı elementel halde olduğundan oluşum entalpisi sıfırdır. Buna göre: −1038=[2(−297)+2(−242)]−[2x+0]⇒−1038=−1078−2x⇒2x=−40⇒x=−20 kJ/mol-1038 = [2(-297) + 2(-242)] - [2x + 0] \Rightarrow -1038 = -1078 - 2x \Rightarrow 2x = -40 \Rightarrow x = -20\text{ kJ/mol}
Ürünlerin oluşum entalpileri toplamından girenlerin oluşum entalpileri toplamı çıkarılarak tepkime entalpisi eşitliğinden bilinmeyen madde bulunur.

Anahtar Kavram

Tepkime entalpisi, ürünlerin standart molar oluşum entalpileri toplamından girenlerin standart molar oluşum entalpileri toplamı çıkarılarak hesaplanır. Elementlerin standart koşullardaki en kararlı hallerinin standart molar oluşum entalpileri sıfır kabul edilir.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Standart Oluşum Entalpileri ve Tepkime Entalpisi Hesabı

Bu konudan daha fazla soru