Examkin

Soru

Zorluk: OrtaStandart Oluşum Entalpileri ve Tepkime Entalpisi Hesabı

Kükürt dioksit (SO2SO_2) gazının oksijen gazı (O2O_2) ile tepkimeye girerek kükürt trioksit (SO3SO_3) gazını oluşturmasına ait tepkime denklemi aşağıda verilmiştir:

2SO2(g)+O2(g)→2SO3(g)2SO_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2SO_3(g)

Standart koşullarda (25 ∘C25\text{ }^\circ\text{C}, 1 atm1\text{ atm}) gerçekleştirilen bu tepkimede 0,4 mol SO2(g)0,4\text{ mol } SO_2(g) tamamen yakıldığında 39,6 kJ39,6\text{ kJ} ısı açığa çıkmaktadır.

SO2(g)SO_2(g) bileşiğinin standart molar oluşum entalpisi (ΔHf∘\Delta H_f^\circ) −297 kJ/mol-297\text{ kJ/mol} olduğuna göre, SO3(g)SO_3(g) bileşiğinin standart molar oluşum entalpisi kaç kJ/mol\text{kJ/mol}'dür?

  1. A
    -99
  2. B
    -198
  3. -396Cevap
  4. D
    -495
  5. E
    -792

Cevap

Kükürt trioksit gazının standart molar oluşum entalpisi −396 kJ/mol-396\text{ kJ/mol}'dür.
Kükürt trioksit gazının standart molar oluşum entalpisi −396 kJ/mol-396\text{ kJ/mol}'dür. 0,4 mol SO20,4\text{ mol } SO_2 gazının yanmasından 39,6 kJ39,6\text{ kJ} ısı açığa çıktığı bilgisiyle, tepkime denklemindeki 2 mol SO22\text{ mol } SO_2 gazı için tepkime entalpisi −198 kJ-198\text{ kJ} olarak hesaplanır. ΔH=∑ΔHf∘(u¨ru¨nler)−∑ΔHf∘(girenler)\Delta H = \sum \Delta H_f^\circ(ürünler) - \sum \Delta H_f^\circ(girenler) formülünde O2(g)O_2(g) elementinin oluşum entalpisi 0 alınarak işlem yapıldığında doğru sonuca ulaşılır.

Adım Adım Çözüm

1
Tepkime entalpisi (ΔHtepkime∘\Delta H_{tepkime}^\circ) harcanan madde miktarı ve açığa çıkan ısı ilişkisi kullanılarak hesaplanır.
ΔHtepkime∘=−198 kJ\Delta H_{tepkime}^\circ = -198\text{ kJ}
Denklemde 2 mol SO2SO_2 gazı reaksiyona girmektedir. 0,4 mol0,4\text{ mol} reaksiyona girdiğinde 39,6 kJ39,6\text{ kJ} ısı açığa çıkıyorsa (ekzotermik, yani ΔH=−39,6 kJ\Delta H = -39,6\text{ kJ}), 2 mol için bu değer 5 katı olan −198 kJ-198\text{ kJ} olur.
2
Standart tepkime entalpisi formülü yazılarak standart şartlardaki en kararlı elementlerin oluşum entalpileri sıfır alınır.
ΔHtepkime∘=2×ΔHf∘[SO3(g)]−2×ΔHf∘[SO2(g)]\Delta H_{tepkime}^\circ = 2 \times \Delta H_f^\circ[SO_3(g)] - 2 \times \Delta H_f^\circ[SO_2(g)]
Oksijen gazı (O2O_2) standart koşullarda en kararlı element halindedir, bu nedenle ΔHf∘[O2(g)]=0\Delta H_f^\circ[O_2(g)] = 0 kabul edilir. Ürünler ve girenlerin molar oluşum entalpileri baş katsayıları ile çarpılarak farkı alınır.
3
Bilinen değerler formülde yerine koyularak bilinmeyen standart molar oluşum entalpisi yalnız bırakılır.
ΔHf∘[SO3(g)]=−396 kJ/mol\Delta H_f^\circ[SO_3(g)] = -396\text{ kJ/mol}
−198=2×ΔHf∘[SO3(g)]−2×(−297)-198 = 2 \times \Delta H_f^\circ[SO_3(g)] - 2 \times (-297) eşitliğinden −198=2×ΔHf∘[SO3(g)]+594-198 = 2 \times \Delta H_f^\circ[SO_3(g)] + 594 elde edilir. Buradan 2×ΔHf∘[SO3(g)]=−7922 \times \Delta H_f^\circ[SO_3(g)] = -792 ve ΔHf∘[SO3(g)]=−396 kJ/mol\Delta H_f^\circ[SO_3(g)] = -396\text{ kJ/mol} bulunur.

Anahtar Kavram

Standart molar oluşum entalpileri kullanılarak bir kimyasal tepkimenin entalpi değişiminin hesaplanması ve standart oluşum entalpisi tanımı gereği elementlerin en kararlı hallerinin entalpisinin sıfır kabul edilmesi.
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Standart Oluşum Entalpileri ve Tepkime Entalpisi Hesabı

Bu konudan daha fazla soru