Kimyasal Tepkimelerde Enerji Konu Anlatımı

27.06.2020
A+
A-

Kimya ayt konu anlatımı, Kimya tyt konu anlatımı , Kimya yks konu anlatımı… Merhaba arkadaşlar sizlere bu yazımızda Kimyasal Tepkimelerde Enerji hakkında bilgi vereceğiz. Yazımızı okuyarak bilgi edinebilirsiniz..

Kimyasal Tepkimelerde Enerji

Tepkimelerde Isı Değişim

Kimyasal tepkimeler tanecikler arasındaki bağların kopup, yeni bağların oluşması esasına dayanır. Bağların kopması ve yeni bağların oluşmasında enerji akışı söz konusudur.

Tuz, su gibi bileşiklerin elementlerinden elde edilmesi vb. bütün kimyasal tepkimeler enerji olmadan gerçekleşmez. Benzer şekilde fiziksel olaylarda da enerji değişimi gerçekleşmektedir. Erime, donma, buharlaşma gibi hâl değişimleri; tuzun, şekerin, alkolün suda veya başka çözücülerde çözünmesi gibi fiziksel olaylar gerçekleşirken enerji akışı olur.

Isı, sıcaklıkları farklı maddeler arasında alınıp verilen enerjidir. Tepkime ister fiziksel ister kimyasal olsun, tepkime sırasında ısı alınır veya verilir. Isı alınmasına veya verilmesine göre de tepkimeler;

Endotermik tepkime
Ekzotermik tepkime  olarak ikiye ayrılır.

Endotermik Tepkime

Isı formunda enerji yutan reaksiyon veya işlem olarak tanımlanır. Tepkime için gerekli enerji çevreden ısı olarak alınır. Alınan ısı,
tepkimede girenler kısmında gösterilir.

Erime ve buharlaşma gibi hâl değişim olayları, şeker ve yemek tuzunun suda çözünmesi gibi fiziksel olaylar endotermik tepkimelere örnektir.

Ekzotermik Tepkime

tepkimede, ihtiyaç duyulan enerjiden daha fazlası açığa çıkıyorsa bu durumda bu fazla enerji, ısı olarak çevreye verilir. Bu tür tepkimelere de ekzotermik tepkime denir. Ekzotermik tepkimelerde tepkime sonunda net bir ısı kaybı olur. Verilen ısı, tepkimede ürünler kısmında gösterilir.

Kuvvetli asitlerin su ile tepkimesi, çekirdekte meydana gelen fizyon tepkimesi, şimşek oluşumu, su oluşumu ve demirin oksitlenmesi (demirin paslanması) örnek olarak verilebilir.

Oluşum Entalpisi

Entalpi, maddelerin sahip olduğu toplam enerjiyi temsil eder. Ancak bir maddenin sahip olduğu toplam enerji miktarını yani entalpi değerini ölçmek oldukça zordur. Bu nedenle kimyasal tepkimelerde entalpi değişiminden bahsedilir. Tepkimelerde enerji,
ısı olarak alınıp verildiğinden, entalpi değişimi de, tepkime sonunda çevreden ne kadar ısı alındığını veya çevreye ne kadar ısı verildiğini temsil eder.

Kimyasal tepkimelerin tamamında entalpi değişimi gözlenir. Kimyasal bir tepkimede entalpi değişimi;

tepkimeye giren maddelerin miktarına,
sıcaklığa,
basınca bağlıdır.

Standart Oluşum Entalpisi

Sabit basınçlı bir ortamda fiziksel ya da kimyasal bir olaya eşlik eden ısı enerjisi miktarına Entalpi denir. Entalpi değeri doğrudan ölçülemeyen bir hal fonksiyonudur. Diğer bir ifade ile entalpi gerçekleşen bir değişimde ilk ve son durumdaki ısı miktarının farkını belirtir. Bu yüzden ΔH sembolü ile İfade edilir. Entalpi değeri standart koşullarda (25°C, tatm) hesaplanır ise bu değer standart oluşum entalpisi olarak adlandırılır ve ΔH0 sembolü ile belirtilir.

Standart oluşum entalpisi;

sıcaklığın 25 0C’ ta tutulduğunu,
basıncın 1 atmosfer olduğunu,
entalpi değişiminin, bileşiğin 1 molü için ölçüldüğünü belirtmektedir.

Elementlerin standart şartlarda ve o şartlardaki kararlı hâllerinde, oluşum entalpileri göreceli olarak sıfır kabul edilmektedir.

Örneğin H2, O2, N2 standart şartlarda gaz hâlde bulunduğundan bu elementlerin oluşum entalpileri sıfır kabul edilir.

Standart koşullarda bir mol bileşiğin elementlerinden oluşumu sırasında meydana gelen ısı değişimine molar oluşum ısısı veya molar oluşma entalpisi denir.

Bağ Enerjileri

Atomlar arasındaki kovalent bağın kırılması için gerekli olan enerjiye bağ enerjisi denir.Bağ enerjisi ΔHoB ile gösterilir ve birimi kj/mol dür.

Bağ enerjisi değerleri, 1 mol gaz hâlindeki iki atomlu moleküllerin standart şartlarda atomlarına ayrışması için bağa verilen enerji miktarlarına göre belirlenmiştir. Kimyasal bir bağın kırılması sırasında bağa verilen enerji ile bu bağın oluşması sırasında açığa çıkan enerji aynı miktardadır. Ancak bağın oluşması sırasında enerji açığa çıktığından entalpi değeri negatif, bağın kırılması için enerji gerektiğinden entalpi değeri pozitiftir. Tepkime esnasında bağa verilen enerji aynı zamanda tepkime entalpisidir.

Bir tepkimede kırılan bağların toplam enerjisi ile oluşan bağların toplam enerjisi arasındaki fark tepkimenin entalpisini verir.

Örneğin:

C2H4(g) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 2H2O(g) tepkimesinde bileşenlerin bağ yapıları dikkate alındığında kırılan ve oluşan bağlar aşağıdaki gibi yazılır.

Kırılan bağlar: 1 tane C-C, 4 tane C-H ve 3 tane O=O

Oluşan bağlar: 4 tane C=O ve 4 tane O-H

Tepkime Isılarının Toplanabilirliği

Hess Yasası

Hess yasası, tepkime entalpisini hesaplamak için kullanılan bir yasadır. Bu yasaya göre bir tepkime birden fazla basamakta gerçekleşiyorsa tepkimenin entalpi değişimi, her basamaktaki entalpi değişiminin toplamına eşittir. Tepkime entalpisinin doğrudan ölçülemediği durumlarda, önceden deneysel olarak ölçülmüş ara basamak tepkimelerinin entalpi değerinden faydalanılır.

Örnek

3H2O (g)  + 4N2 (g) à2NH3 (g) + 3NO(g) tepkimesinin 25º C deki enerji değişimini hesaplayınız.

Bu problemi   DHº = DEº + (Dn)RT formülü ile çözmeliyiz . Bu nedenle öncelikle reaksiyonun DHº değerini bulmalıyız.

DHº = [2 x DNH3 + 3 x DNO2] – [ 3 x DH2O – 4 xDN2]

DHº = [2 x (-46,19) + 3 x (81,56)] – [ 3 x (-285,9) + 4 x 0]

DHº = + 1010 kJ

DHº = DEº + (Dn)RT

DEº = DHº – (Dn)RT

Dn = (2+3) – (4+3) = –2  Burada dikkat edilmesi gereken şey Dn hesaplanırken gaz olan element ve bileşikler  hesaba katılırken sıvı ve katı formda olan bileşikler ve elementler hesaplamaya katılmaz

DEº = 1010 kJ –[(-2) x 8,314 JK-1mol-1 x 298 K]

DEº = 5965,14 kJmol-1

 

 

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.

BİR YORUM YAZIN