CaCO_{3}(k) \rightarrow CaO(k) + CO_{2}(g)Delta H = +180 kJ
tepkimesinde oluşan CO_{2} gazı 27^irc C sıcaklıkta ve 1 atm basınçta 4,92 L hacim kaplamaktadır.
Buna göre tepkimenin gerçekleşmesi için kaç kJ ısı harcanmıştır? (R = 0,082 L dot atm/mol dot K)
A) 18
B) 36
C) 72
D) 90
E) 180
Kimyasal Tepkimelerde Entalpi ve İdeal Gaz Yasası Hesaplaması
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Belirli koşullardaki bir gazın mol sayısı İdeal Gaz Denklemi (P \cdot V = n \cdot R \cdot T) ile hesaplanır; tepkimede harcanan ısı miktarı ise oluşan ürünün mol sayısı ile tepkime entalpisinin (\Delta H) çarpılmasıyla (Q = n \cdot \Delta H) bulunur.
ÇÖZÜM ADIMLARI
Adım 1 — Oluşan \text{CO}_2 Gazının Mol Sayısının Hesaplanması
Sıcaklık mutlak sıcaklığa (Kelvin) çevrilir: T = 27 + 273 = 300\text{ K}. Verilen P = 1\text{ atm}, V = 4{,}92\text{ L} ve R = 0{,}082\text{ L}\cdot\text{atm}/(\text{mol}\cdot\text{K}) değerleri ideal gaz denkleminde yerine yazılır:
n = \frac{P \cdot V}{R \cdot T} = \frac{1 \cdot 4{,}92}{0{,}082 \cdot 300} = \frac{4{,}92}{24{,}6} = 0{,}2\text{ mol } \text{CO}_2
Adım 2 — Tepkime İçin Harcanan Isı Miktarının Hesaplanması
Tepkime denklemine göre 1\text{ mol } \text{CO}_2 gazı oluşurken 180\text{ kJ} ısı soğurulmaktadır (harcanmaktadır). Buna göre 0{,}2\text{ mol } \text{CO}_2 gazı oluşumu için gereken ısı:
Q = n \cdot \Delta H = 0{,}2\text{ mol} \cdot 180\text{ kJ/mol} = 36\text{ kJ}
CEVAP: B) 36 (Q = 36\text{ kJ})
SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: Gaz yasalarında sıcaklığı mutlaka Celsius’tan Kelvin’e (T = t + 273) çevirmeyi unutmayınız. Endotermik tepkimelerde (\Delta H > 0) “harcanan ısı” sorulduğunda işaret pozitif olarak ifade edilir.