Examkin

Soru

Zorluk: OrtaHess Yasası ve Tepkime Entalpilerinin Toplanabilirliği
Standart koşullarda gerçekleşen bazı tepkimeler ve bu tepkimelere ait standart entalpi değişimleri (ΔH∘\Delta H^\circ) aşağıda verilmiştir:
* CO(g)+12O2(g)→CO2(g)ΔH∘=−283 kJCO(g) + \frac{1}{2}O_2(g) \rightarrow CO_2(g) \quad \Delta H^\circ = -283 \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}
* CO(g)+2H2(g)→CH3OH(s)ΔH∘=−129 kJCO(g) + 2H_2(g) \rightarrow CH_3OH(s) \quad \Delta H^\circ = -129 \text{ kJ}
Buna göre, standart koşullarda gerçekleşen:
CH3OH(s)+32O2(g)→CO2(g)+2H2O(s)CH_3OH(s) + \frac{3}{2}O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(s)
tepkimesinin standart entalpi değişimi (ΔH∘\Delta H^\circ) kaç kJ\text{kJ}'dir?

Cevap: -726 kJ

Cevap

Methanol sıvısının standart yanma entalpi değişimi -726 kJ'dir.
Hedef tepkimeyi elde etmek için methanolün yanma tepkimesini basamaklardan oluştururuz. Sıvı methanolün girenlerde olması için üçüncü tepkime ters çevrilerek entalpisi +129 kJ yapılır. Karbondioksit eldesi için birinci tepkime aynen kullanılır (-283 kJ). İki mol sıvı su oluşması için ikinci tepkime 2 ile çarpılarak entalpisi -572 kJ yapılır. Bu tepkimeler toplandığında ara ürünler birbirini yok eder ve hedef tepkime olan methanol yanma tepkimesi elde edilir. Hess Yasası gereği net entalpi bu üç değerin toplamı olan -726 kJ'dir.

Adım Adım Çözüm

1
Hedef tepkimenin girenler kısmında yer alan CH3OH(s)CH_3OH(s) bileşiğini elde etmek için, üçüncü tepkimeyi ters çeviririz.
CH3OH(s)→CO(g)+2H2(g)CH_3OH(s) \rightarrow CO(g) + 2H_2(g) tepkimesi elde edilir ve entalpi değişimi işareti değişerek ΔHa∘=+129 kJ\Delta H^\circ_a = +129 \text{ kJ} olur.
Hess Yasası'na göre bir tepkime ters çevrildiğinde entalpi değerinin işareti değişir.
2
Hedef tepkimenin ürünler kısmındaki CO2(g)CO_2(g) gazını elde etmek için birinci tepkimeyi aynen alırız. Ürünlerdeki 2H2O(s)2H_2O(s) sıvısını elde etmek için ikinci tepkimeyi 2 ile çarparız.
CO(g)+12O2(g)→CO2(g)ΔHb∘=−283 kJCO(g) + \frac{1}{2}O_2(g) \rightarrow CO_2(g) \quad \Delta H^\circ_b = -283 \text{ kJ} ve 2H2(g)+O2(g)→2H2O(s)ΔHc∘=2×(−286)=−572 kJ2H_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2H_2O(s) \quad \Delta H^\circ_c = 2 \times (-286) = -572 \text{ kJ} elde edilir.
Hess Yasası'na göre bir tepkime bir katsayı ile çarpıldığında entalpisi de aynı katsayı ile çarpılır.
3
Düzenlenen üç tepkimeyi taraf tarafa toplarız.
Ara maddeler olan CO(g)CO(g) ve 2H2(g)2H_2(g) birbirini yok eder ve hedef tepkime olan CH3OH(s)+32O2(g)→CO2(g)+2H2O(s)CH_3OH(s) + \frac{3}{2}O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(s) elde edilir. Net entalpi değişimi ΔH∘=(+129)+(−283)+(−572)=−726 kJ\Delta H^\circ = (+129) + (-283) + (-572) = -726 \text{ kJ} olarak hesaplanır.
Hess Yasası gereğince basamakların entalpi değişimlerinin toplamı net tepkimenin entalpi değişimine eşittir.

Anahtar Kavram

Hess Yasası ve Tepkime Entalpilerinin Toplanabilirliği
Bu soruyu puanla

Konular

Hess Yasası ve Tepkime Entalpilerinin Toplanabilirliği

Bu konudan daha fazla soru