KİMYASAL EŞİTLİKLER NİCEL BAĞINTILAR Yrd. Doç. Dr. Ahmet Emin ÖZTÜRK.

... konulu sunumlar: "KİMYASAL EŞİTLİKLER NİCEL BAĞINTILAR Yrd. Doç. Dr. Ahmet Emin ÖZTÜRK."— Sunum transkripti:

1

2 KİMYASAL EŞİTLİKLER NİCEL BAĞINTILAR Yrd. Doç. Dr. Ahmet Emin ÖZTÜRK

3 Kimyasal tepkimelerde yer alan elementler ve bileşikler arasındaki nicel bağıntılarla ilgilenen kimya dalına stokiyometri denir. stoicheion ≡ element met­ron ≡ ölçmek

4 Tam 12 gram 12 6 C izotopunda bulunan atom sayısı kadar
mol Tam 12 gram C izotopunda bulunan atom sayısı kadar kimyasal birim (atom yada molekül) içeren madde miktarı. Bir mol madde 6,022 · 1023 tanecik (atom veya molekül) içerir Avogadro sayısı Aynı şartlarda bütün gazların eşit hacimlerinde eşit sayıda tanecik bulunur.

5 BİLGİ İÇİN NA = 6, (27) ·1023 mol−1 NA = 2, (12) ·1026 lb·mol−1 NA = 1, (77) ·1025 oz·mol−1 R = kB · NA = 8,314472(15) Jmol-1 K-1 F = NA · e = 96485,3383(83) Cmol-1 1 u = M u N A =1, ·10−24 g

6 1 u in... is equal to... dalton 1 kg 1,660538921(73)×10−27 eV/c2
12 C 6 atomik kütle birimi akb = 12 unified atomic mass unit 1 u in... is equal to...    dalton    1    kg    1, (73)×10−27    eV/c2    931,494061(21)×106    me    1822,88839 Avogadro constant, symbol NA or L, and is equal to 6, (30)×1023 One dalton is approximately equal to the mass of one proton or one neutron.

7 akb cinsinden kütle miktarının gram olarak değeri atom ağırlığı olarak verilir.
H = 1,007 H = 1,007 akb H = 1,007 g C = 12,011 C = 12,011 akb C = 12,011 g O = 15,999 O = 15,999 akb O = 15,999 g Cu = 63,54 Cu = 63,54 akb O = 63,54 g

8 BİLGİ İÇİN 1 akb = 1/NA gram = 1/ (1000 NA) kg 1 akb = 931,494028(23) MeV/c2 1 uSI = 1, (83) ·10−27 kg 1 uCGS = 1, (83) ·10−24 g 1 kg = 6, (30) ·1026 akb 1 g = 6, (30) ·1023 akb

9 cinsten 1 mol ’ün miktarı
mol sayısı n = Verilen (istenilen) cinsten 1 mol ’ün miktarı

10 100 g Al kaç mol’dür ? 100 g Al da kaç mol alüminyum vardır? 0,2500 mol Au (Altın) kaç gram eder? 1,00 kırat elmasda kaç tane karbon atomu vardır? Elmas saf kar­bondur ve bir kırat 0,200 g dır.

11 FORMÜLLERİN TÜRETİLMESİ
C12H22O11 H2O MOLEKÜL FORMÜLÜ H2SO4 Kovalent bağlı bileşikler için yazılır N2H4 C6H6 Molekülü oluşturan atomların sayısını gösterir GERÇEK FORMÜL de denir H2O2 B3N3H6 BASİT FORMÜL KCl CaF2 İyonik bağlı bileşikler için yazılır Na2O2 Kristali oluşturan iyonların en basit oranını gösterir (NH2)n (CH)n Bazı Kovalent bağlı bileşikler için de yazılır Molekülü oluşturan atomların en basit oranını gösterir (HO)n (BNH2)n AMPİRİK FORMÜL de denir

12 BASİT FORMÜL BULUNMASI
Yapıdaki her element için verilen miktar, mol atom birimine dönüştürülür Her element için bulunan mol atom değerleri en küçüğüne bölünür Bulunan sayılar tam sayı değilse; tümü belli bir sayı ile çarpılarak en küçük tam sayılar elde edilir Bulunan tam sayılar sembollerinin sağ alt köşesine yazılır Yazılan formül parantez içine alınır. Parantezin sağ altına indis olarak n harfi yazılır.

13 MOLEKÜL FORMÜLÜ BULUNMASI
BASİT FORMÜL = Bağıl atom sayıları, atom ağırlıkları ile çarpılıp toplanarak basit formül ağırlığı hesaplanır Molekül ağırlığı bilinmelidir Basit formüldeki n sayısı aşağıdaki şekilde bulunur Molekül ağırlığı n = Basit formül ağırlığı Basit formüldeki bağıl atom sayıları n ile çarpılarak yerlerine yazılır Parantez ve n harfi kaldırılır.

14 % 43,6 P ve % 56,4 O içeren bir bileşiğin basit formülü nedir ?
Basit formülü P2O5 olan fosfor oksidin molekül ağırlığı 284 olduğuna göre molekül formülünü bulunuz? Kahve, çay ve kola cevizinde bulunan kafein merkezi sinir sistemi için uyarıcıdır. 1,261 g saf kafein örneği 0,624 g C; 0,065 g H; 0,364 g N ve 0,208 g O içerir. Kafeinin basit formülü nedir? Kafeinin molekül ağırlığı 194 ve basit formülü C4H5N2O dur. Ka­feinin molekül formülünü bulunuz.

15 İnsan kanında ve doku sıvılarında bulunan glikoz, hücreler tara­fından temel enerji kaynağı olarak kullanılır. Bu bileşik % 40,0 C; % 6,73 H ve % 53,3 O içermekte olup molekül ağırlığı 180,2 dir. Glikozun molekül formülü ne­dir?

16 BİLEŞİKLERİN YÜZDE BİLEŞİMLERİ

17 Fe2O3 deki Fe yüzdesi nedir ?
Nikotin, C, H ve N içeren bir bileşiktir. 1,215 g nikotin, oksijen içinde yakılırsa yanma ürünleri olarak 3,300 g CO2 ; 0,945 g H2O ve 0,21 g N2 elde edilmektedir. Nikotinin yüzde bileşimini bulunuz. Gümüş sülfür Ag2S, bir gümüş filizi olan arjantit mineralinde bu­lunur. % 70,0 Ag2S içeren bir filizin 250 gramından kuramsal olarak kaç gram gümüş elde edilebilir ?

18 KİMYASAL EŞİTLİKLER

19 CS2 3 Cl2 CCl4 S2Cl2 + + 3 Fe 4 H2O 1 Fe3O4 4 H2 + + 1 C2H6 7/2 O2 2 CO2 3 H2O + + 2 C2H6 7 O2 4 CO2 6 H2O + +

20 2 mol molekül 1 mol molekül 2 mol molekül 2 mol atom 2 mol atom 2 mol atom 1 mol atom 2 H2 O2 2 H2O + 2 tane atom 2 tane atom 2 tane atom 1 tane atom 2 tane molekül 1 tane molekül 2 tane molekül

21 Klor aşağıdaki tepkime ile elde edilebilir.
MnO2 4 HCl MnCl2 Cl2 2 H2O + + + a) 25,0 g MnO2 ile kaç g HCl reaksiyona girer ? b) Bu tepkimeden kaç g Cl2 oluşur ?

22 Bir gaz örneğindeki karbon monoksit miktarı aşağıdaki tepkime kullanılarak belirlenebilir.
I2O5 5 CO I2 5 CO2 + + Eğer bir gaz örneği, 0,192 g I2 açığa çıkarıyorsa bu örnekte kaç gram CO vardır?

23 4,00 g NH3 ve 14,0 g F2 den kuramsal olarak kaç gram N2F4 el­de edilebilir. Tepkimenin kimyasal eşitliği aşağıda verilmiştir. 2 NH3 5 F2 N2F4 6 HF + + Denemede 4,80 g N2F4 elde edilirse verim yüzdesi ne olur?

24 6,00 g kalsiyum karbonat CaCO3 ve kalsiyum sülfat CaSO4 karışımı karbonatı bozundurmak üzere ısıtılıyor. CaCO3 CaO CO2 + (k) (k) (g) Kalsiyum sülfat CaSO4 ısıtılınca bozunmamaktadır. Örneğin son ağırlığı 4,68 g olduğuna göre CaCO3’ın ilk karışımdaki yüzdesi nedir?

25 Kalsiyum karbonat CaCO3 ve sodyum bikarbonat NaHCO3 karışımından 3,86 g örnek, bileşenlerin bozunması amacıyla ısıtılıyor. CaCO3 CaO CO2 + (k) (k) (g) NaHCO3 Na2CO3 CO2 H2O + + (k) (k) (g) (g) Örneğin bozunmasıyla 1,10 g CO2 ve 0,360 g H2O oluşmaktadır. Karışımdaki CaCO3 yüzdesi nedir?

26 ISI ÖLÇÜMLERİ

27 KİMYASAL VE FİZİKSEL DEĞİŞİMLER DE AÇIĞA ÇIKAN VEYA SOĞURULAN
ISI DEĞİŞİMLERİNİ İNCELEYEN BİLİM DALINA TERMOKİMYA DENİR Tüm enerji türlerinin uluslararası sistemde (SI) birimi JOULE dür. Önceden enerji birimi olarak kullanılan kalori tanımı kısmen değişebilmektedir. Joule, tayini oldukça hassas elektriksel ölçümlerle yapılabilmektedir. 1 kalori = 4,184 Joule

28 ISI Bir enerji çeşididir SICAKLIK Isının maddede ki görünümüdür. ÖZGÜL ISI Joule/g · oC c veya Bir maddenin 1 gramının sıcaklığını 1oC (14,5 oC - 15,5 oC) yükseltmek için gerekli olan ısı miktarıdır. ISI KAPASİTESİ Joule/ oC C veya Bir maddenin sıcaklığını 1oC yükseltmek için gerekli ısı miktarıdır. Joule/ oC Joule/g · oC ? = g Isı Kapasitesi Özgül Isı Kütle =

29 SICAKLIK TERMOMETRE İLE ÖLÇÜLÜR

30 Suyun donma noktası ile kaynama nok­tası arasındaki herhangi bir sıcaklık aralığında suyun özgül ısı­sı sabit olarak 4,18 J/ goC veya 1,00 kal / goC kabul edilebilir. 500 gram suyun ısı kapasi­tesi C = (500 g) (4,18 J/ goC) = 2090 J / oC = 2,09 kJ / oC Bu örnek (500 g su), sıcaklığın her bir derece (artışı) için 2,09 kJ değerinde bir ısı soğurur 500 gr su örneği 20,00 °C den 25,00 oC ye ısıtıldığında soğurulan ısı q = C(t2 – t1) = (2,09 kJ/ oC) (25,00°C-20,00°C) = (2,09 kJ/oC) (5,00°C) = 10,4 kJ

31 Kimyasal değişmelerle birlikte olan ısı etkilerini ölçmek için KALO­RİMETRE kullanılır.
Kalorimetre, iyi izole edilmiş bir kabın içindeki ağırlığı bilinen miktarda suya batırılmış olan ve tepkimenin oluştuğu, diğer bir kaptan ibarettir. Belli miktarda tepkimeye giren madde kullanılarak tepkime oluşturulur Tepkime sırasında açığa çıkan ısı suyun ve kalorimetrenin sıcaklığını arttırır. Kalorimetrenin toplam ısı kapasitesi ve içeriği biliniyorsa Sıcaklık artışında tepkime ile açığa çıkan ısı miktarı hesaplanabilir.

32 Termometre Yakma teli Karıştırıcı Su Reaktantlar Çelik Bomba

33 Glikozun (C6H1206) yanması ile açığa çıkan ısıyı ölçmek için bom­ba türü bir kalorimetre kullanılmıştır. 8,00 g glikoz örneği tepkime kabı içine konur ve sonra basınç altında oksijen gazı ile doldurulan bu kap 1,20 kg su ile doldurulmuş ve iyi yalıtılmış bir kalorimetre kabına yerleştirilir. Düzeneğin başlangıç sıcaklığı 19,00°C dir. Tepkime, karışımı tepkime kabı içindeki ateşleme telleri ile yakılır. C6H1206 (k) + 6 O2 (g) CO6 (g) + 6 H2O (s) Tepkime, kalorimetrenin ve içeriği­nin sıcaklığının 25,50 oC ye yükselmesine neden olur. Kalorimetrenin ısı kapasitesi 2,21 kJ / oC ve glikozun molekül ağırlığı 180 dir. 1 mol glikozun yanmasıyla ne kadar ısı açığa çıkar ?

34 TERMOKİMYASAL EŞİTLİKLER
Kapalı bir kapta oluşturulan bir tepkimede eğer gaz oluşuyorsa, kabın içindeki basınç artacaktır. Bununla beraber çoğu tepkimeler at­mosfere açık kaplar içinde oluşturulurlar. Bu tepkimelerde gaz oluşsa da oluşmasa da basınç sabittir.

35

36 Sabit basınç altında oluşturulan tepkimelerde açığa çıkan veya so­ğurulan ısı, entalpi olarak isimlendirilen ve H simgesi ile gösterilen bir özellik ile ilgilidir. Her saf maddenin bir entalpiye (buna aynı zaman­da ısı kapsamı da denir) sahip olduğu kabul edilir. ∆H = HÜRÜNLER HGİRENLER Σ

37 Isı Sabit Hacim qV ∆U = qV w = 0 CO ve O2 CO2 w Sabit Basınç Isı qP ∆U = qP ─ P∆V qV = qP ─ P∆V

38 ÜRÜNLER EKZOTERMİK TEPKİME + DH REAKTANTLAR - DH REAKTANTLAR ENDOTERMİK TEPKİME ÜRÜNLER

39 Kimyasal maddelerin entalpileri sıcaklığa ve basınca bağlıdır
Kimyasal maddelerin entalpileri sıcaklığa ve basınca bağlıdır. Ge­nellikle ∆H değerleri, 25°C de ve standart atmosfer basıncında oluştu­rulan tepkimeler için verilir . Eğer başka bir şart uygu­lanırsa, bu belirtilir. H2 (g) + ½O2 (g) H2O (s) ∆H = ̶ 286 kJ 1 mol hidrojen gazının 1/2 mol oksijen gazı ile 1 mol sıvı su oluşturmak üzere tepkimeye girdiğini ve 286 kJ değerinde bir ısının açığa çıktığını göstermektedir.

40 Eğer bir kimyasal eşitliğin katsayıları bir faktörle çarpılırsa,
Tepkimede yer alan her maddenin hali eşitlikte mutlaka belirtil­melidir. Gazlar için (g), katılar için (k), sıvılar için (s) ve sulu çözeltiler için (aq) H2 (g) + ½O2 (g) H2O (g) ∆H = ̶ 242 kJ HI (g) ½ H2 (g) + ½ I2 (k) ∆H = ̶ 25,9 kJ ½H2 (g) + ½ I2 (k) HI (g) ∆H = + 25,9 kJ Eğer bir kimyasal eşitliğin katsayıları bir faktörle çarpılırsa, ∆H de­ğeri de aynı faktörle çarpılmalıdır. 2HI (g) H2 (g) + I2 (k) ∆H = 2( ̶ 25,9 kJ) = ̶ 51,8 kJ

41 Termokimyasal eşitlikleri yazmak için alışılmış kurallar aşağıdaki gibi özetlenebilir.
Ekzotermik tepkimeler için (ısı veren tepkime sistemleri) ∆H negatiftir. Endotermik tepkimeler için (ısı alan tepkime sistem­leri) ∆H pozitiftir. Başka bir durum belirtilmedikçe, verilen ∆H değerleri 25°C ve standart atmosfer basıncında oluşan tepkimelere ilişkin değerlerdir. . Eşitlikteki formüllerin ardından yazılan (g), (k), (s) ve (aq) gösterimleri herbir maddenin fiziksel durumunu göstermek için kullanılır. Kimyasal eşitlikteki maddelerin katsayıları tepkimede yer alan herbir maddenin mol sayısını (kesir de kullanılabilir) gösterir, ve verilen ∆H değeri bu miktardaki maddelere karşı gelir. Kimyasal eşitliğin katsayıları bir faktör ile çarpılır veya bölü­nürse ∆H değeri de aynı faktör ile çarpılmalı veya bölünmeli­dir. Bir kimyasal eşitlik ters çevrildiğinde, ∆H değerinin mutlak de­ğeri aynı kalır fakat işareti değiştirilir. Termokimyasal problemler, basit stökiyometrik problemlerin çö­zümünde olduğu gibi benzer yollar ile çözülür.

42 Termit tepkimesi oldukça ekzotermik bir tepkimedir.
2 Al (k) + Fe2O3 (k) Fe (k) + Al2O3 (k) ∆H = kJ Buna göre 36,0 gram Al aşırı Fe2O3 ile tepkimeye girdiğinde ne kadar ısı açığa çıkar ? (Al = 27)

43 HESS YASASI TEPKİME ISILARININ TOPLANABİLİRLİLİĞİ KURALI

44 Termokimyasal hesapların temeli 1840 yılında G. H. Hess tarafın­dan
deneysel olarak bulunan sabit ısı yasasıdır. Hess yasası, tepkime ister bir basamakta, ister birkaç basamakta gerçekleşmiş olsun, her­hangi bir kimyasal tepkimedeki entalpi değişiminin sabit olduğunu be­lirtir. Buna göre termokimyasal veriler cebirsel olarak işlem görebi­lirler.

45 ∆H1 CO (g) + ½ O2 (g) ½ O2 (g) + ∆H2 ∆H3 C (grafit) + O2 (g) CO2 (g) ∆H1 + ∆H2 ∆H3 = C (grafit) + ½O2 (g) CO (g) ∆H1 = ̶ 110,5 kJ CO (g) + ½O2 (g) CO2 (g) ∆H2 = ̶ 283,0 kJ C (grafit) + O2 (g) CO2 (g) ∆H3 = ̶ 393,5 kJ

46 1 C (grafit) + O2 (g) CO2 (g) ∆H1 = ̶ 393,5 kJ 2 H2 (g) + ½O2 (g) H2O (s) ∆H2 = ̶ 285,9 kJ 3 CH4 (g) + 2O2 (g) CO2 (g) + 2H2O (s) ∆H3 = ̶ 890,4 kJ 4 C (grafit) + 2H2 (g) CH4 (g) ∆H = ?

47 eşitliğindeki 1 mol C(grafit) hem eşitliğinin hem de istenilen eşitliğin
sol tarafında yer aldığından, eşitliği verildiği gibi yazılır. 4 1 1 İstenilen eşitliğinin sol tarafında 2 mol H2 (g) bulunurken, eşitliğinin sol tarafında 1 mol H2 (g) bulunmaktadır. Bu yüzden eşitlik ve ∆H2 değeri 2 ile çarpılır. 4 2 6 2 İstenilen eşitliğinin sağ tarafında bir mol metan, CH4 (g), bulunduğun­dan ilgili eşitliği ters çevrilir ve AH3 değerinin işareti değiştirilir 4 3 5 3 , ve eşitlikleri taraf tarafa toplanır. Elde edilen eşitliğin her iki tarafında aynı olan terimlerin (2O2, CO2 ve 2H2O) yok edilmesiyle eşitliği elde edilir. 1 5 6 4 4 5 Bu işlemler sonucu bulunan ∆H değerleri toplamı, araştırılan tepkimeye ilişkin tepkime entalpisidir.

48 Aşağıdaki termokimyasal eşitlikler verilmiştir.
1 4 NH3 (g) + 3O2 (g) N2 (g) + 6 H2O (s) ∆H1 = ̶ kJ 2 N2O (g) + H2 (g) N2 (g) + H2O (s) ∆H2 = ̶ 367,4 kJ 3 H2 (g) + ½O2 (g) H2O (s) ∆H3 = ̶ 285,9 kJ Bu verilerden yararlanarak aşağıdaki tepkimenin ∆H değerini bulunuz. 2 NH3 (g) + 3 N2O (g) N2 (g) + 3 H2O (s) ∆H = ?

49 OLUŞUM ENTALPİLERİ Bir elementin veya bileşiğin entalpisi sıcaklık ve basınca bağlıdır. ∆Hf Oluşum entalpisi, ∆Hf , 1 mol bileşiğin elementlerinden oluşumuna ilişkin tepkimenin entalpi de­ğişimidir. Bu yüzden OLUŞUM ENTALPİSİ basınç ve sıcaklığa bağlı entalpi değişimidir. Eğer ∆H değerlerini karşılaştırmak istersek ölçüldükleri şartlar aynı olmalıdır. ∆Ho Bir maddenin standart hali 1 atm basınç altında ve 25°C de kararlı olduğu haldir. ∆Ho simgesi STANDART ENTALPİ DEĞİŞİMİni göster­mek için kullanılır ve sadece standart haldeki maddelerin yer aldığı tep­kimelere uygulanır. ∆Hfo Standart oluşum entalpisi, ∆Hf0 , standart halde 1 mol bileşiğin stan­dart haldeki elementlerinden oluşumuna ilişkin tepkimenin entalpi de­ğişimidir. Bu yüzden STANDART OLUŞUM ENTALPİSİ özel bir tür entalpi değişimidir.

50 Oluşum entalpileri ya doğrudan ölçülür ya da
H2 (g) + ½O2 (g) H2O (s) ∆Ho = ̶ 285,9 kJ ½ H2 (g) + ½I2 (g) HI (g) ∆Ho = ,9 kJ Oluşum entalpileri ya doğrudan ölçülür ya da Hess yasası uygula­narak diğer termokimyasal verilerden hesaplanır. C (grafit) + 2H2 (g) CH4 (g) ∆Ho = ,9 kJ

51 Bir tepkimenin entalpi değişimi,
tepkimede yer alan bileşiklerin olu­şum entalpilerinden hesaplanabilir. C2H4 (g) + H2 (g) C2H6 (g) ∆H = ? 2 C (grafit) + 2 H2 (g) C2H4 (g) ∆Hf = + 52,30 kJ 2 C (grafit) + 3 H2 (g) C2H6 (g) ∆Hf = – 84,68 kJ C2H6 (g), oluşum tepkimesi ile C2H4 (g), oluşum tepkimesi ters çevrilerek toplanırsa istenilen tepkime elde edilmektedir. ∆H = (∆Hf,C2H6) + (–∆Hf,C2H4) = (– 84,68 kJ) + (– 52,30 kJ) = – 136,98 kJ

52 Genellikle bir tepkimenin ∆Ho değeri, ürünlerin oluşum entalpileri toplamından tepkimeye giren maddelerin oluşum entalpileri toplamı çıkarılarak elde edilir. Ho = Σ υί • Hf°ÜRÜNLER ̶ Σ υί • Hf° REAKTANTLAR 1-Oluşum ısıları, mol başına kilojoule olarak verilir. 2-Eğer ele alınan tepkimede bir­den fazla mol (veya birden daha az mol) bileşik yer alıyorsa ∆Ho değeri bu sayı ile çarpılmalıdır. 3-Bir elementin oluşum ısısı sıfırdır (Bir elementin kendisinden elde edildiği durumdaki ısı etkisi).

53 25oC VE 1 atm de BAZI BİLEŞİKLERİN OLUŞUM ENTALPİLERİ
∆Hf (kJ/mol) H2O(g) ̶ 241,8 C6H6 (s) 49,04 NH4NO3(k) ̶ 365,1 H2O(s) ̶ 285,9 CH3OH(g) ̶ 201,2 NaCl (k) ̶ 411,0 HF(g) ̶ 269 CH3OH(s), ̶ 238,6 MgO (k) ̶ 601,83 HCl(g) ̶ 92,30 CH3NH2 (g) ̶ 28 CaO (k) ̶ 635,5 H Br(g) ̶ 36,2 NF3(g) ̶ 113 Ca(OH) 2 (k) ̶ 986,59 HI(g) 25,9 CF4(g) ̶ 913,4 CaCO3(k) ̶ 1206,9 H2S(g) ̶ 20,2 CHCI3 (s) ̶ 132 Ca3P2 (k) ̶ 504,17 HCN(g) 130,5 COCl2 (g) ̶ 223 BaO (k) ̶ 588,1 NH3(g) ̶ 46,19 SO2(g) ̶ 296,9 BaCO3(k) ̶ 1218 PH3(g) 9,25 CO(g) ̶ 110,5 AlO3 (k) ̶ 1669,8 CH4 (g) ̶ 74,85 CO2(g) ̶ 393,5 Fe2O3 (k) ̶ 822,2 C2H6(g) ̶ 84,68 NO(g) 90,37 AgCl (k) ̶ 127,0 C2H4 (g) 52,30 NO2(g) 33,8 HgBr2 (k) ̶ 169 C2H2 (g) 226,7 HNO3(s) ̶ 173,2 ZnO (k) 348,0

54 SULU ÇÖZELTİDEKİ BAZI İYONLARIN STANDART OLUŞUM ENTALPİLERİ

55 2 NH3 (g) + 3 Cl2 (g) N2 (g) + 6 HCl (g)
∆Ho = ? Ho = Σ υί • Hf°ÜRÜNLER ̶ Σ υί • Hf° REAKTANTLAR = 6• Hf°HCl ̶ 2• Hf° NH3 = 6• ( ̵ 92,30) kJ ̶ 2• ( ̵ 46,19) kJ = ̵ 461,42 kJ

56 Oluşum entalpilerini kullanarak aşağıdaki tepkimelerin ∆Ho değe­rini hesap ediniz.
Fe2O3 (k) + 3 CO (g) Fe (k) + 3 CO2 (g) Hf° kJ / mol – 822,2 – 110,5 – 393,5 ∆Ho = ̶ 890,4 kJ CH4 (g) + 2 O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (s) Hf° kJ / mol ? – 393,5 – 285,9

57 BORN-HABER ÇEVRİMİ

58 Hess yasası, 1919 da birbirinden bağımsız olarak Max Born ve Fritz Haber tarafından geliştirilen termokimyasal analiz yönteminin bir kanıtıdır. Born-Haber çevrimi bir tepkimenin veya bir fiziksel işlemin birçok basamak üzerinden yürüdüğünü nasıl düşünebileceğimizi göste­rir. Oldukça basit bir hesaplama ile basamaklardan birinin veya tüm işlemin enerji değişimi belirlenebilir. Born-Haber çevrimi aynı zamanda tepkime veya tepkime gruplarının, basamakların her birisindeki deği­şikliklerden nasıl etkilendiğini analiz etmek için de kullanılabilir.

59 e ̵ + ∆H 1. İYONLAŞMA ENERJİSİ, Na İYONLAŞMA İYONLAŞMA
∆H 1. ELEKTRON İLGİSİ, C l Na+ (g) Na (g) Cl (g) Cl ─ (g) KRİSTAL OLUŞUMU ∆H ÖRGÜ ENERJİSİ, NaCl e ̵ ∆H SÜBLİMLEŞME, Na SÜBLİMLEŞME BAĞ KOPMASI ∆H BAĞ ENERJİSİ ÷2 , C l2 1 Na Cl2 NaCl + OLUŞUM TEPKİMESİ ∆H OLUŞUM , NaC l (k) (g) (k) 2

60 NaCl ün Born-Haber çevriminde örgü enerjisi dışındaki
tüm ısısal değerler doğrudan ölçülebilir. Çev­rim, NaCl ün örgü enerjisini hesaplamak için kullanılabilir.

61 ∆H SÜBLİMLEŞME, Na + 496 kJ = İYONLAŞMA ENERJİSİ Na + 108 kJ = BAĞ ENERJİSİ Cl2 + 243 ÷ 2 kJ = ELEKTRON İLGİSİ Cl – 348 kJ = ∆H ÖRGÜ ENERJİSİ , NaCl – 789 kJ ? kJ = = + + ∆H OLUŞUM, NaCl – 411 kJ =

62 Elek­tron ilgisinin doğrudan tayini zordur ve yalnızca birkaç element için doğru değerler doğrudan elde edilmiştir. Bu nedenle, verilen bir çev­rimde hem elektron ilgisi hem de örgü enerjisi bilinmeyebilir. Böyle bir durumda kristal parametrelerinden kristal örgü enerjisi değeri alı­nabilir ve çevrim, elektron ilgisini bulmak için kullanılır.

63 Termokimyasal çevrimlerin diğer türleri de kuramsal öneme sahip­tir
Termokimyasal çevrimlerin diğer türleri de kuramsal öneme sahip­tir. Bu çevrimler vasıtasıyla deneysel veya kuramsal olarak doğrudan tayin edilemeyen tepkime basamaklarının enerji değişimleri hesaplana­bilir.