Entalpi kimya

YKS TYT YKS Kimya
1

1000002305
1000002305720×956 103 KB

2

Sorunun Çözümü: SO₃(g)'nin Standart Oluşum Entalpisi

Problem:
Soruda, verilen tepkime standart entalpi değişimleri üzerinden SO₃(g)'nin standart oluşum entalpisi hesaplanacak.

İlgili Tepkimeler ve Veriler

  1. Tepkime:
\text{SO}_2(g) \rightarrow S(k) + \text{O}_2(g)

ΔH° = +300 kJ/mol

  1. Tepkime:
2\text{SO}_2(g) + \text{O}_2(g) \rightarrow 2\text{SO}_3(g)

ΔH° = -200 kJ/mol

Standart Oluşum Entalpisi Tanımı

Bir bileşiğin standart oluşum entalpisi, o bileşiğin bir molünün elementlerinin standart hallerinden oluşurken meydana gelen entalpi değişimidir.

Çözüm Yöntemi:

Yukarıdaki denklemleri yerleştirme ve ters çevirmeyle birleştirerek SO₃(g)'nin standart oluşum reaksiyonunu bulacağız:

  1. SO₃(g)'nin oluşum reaksiyonu:
S(k) + \frac{3}{2}\text{O}_2(g) \rightarrow \text{SO}_3(g)

Bu reaksiyonun entalpi değişimi aranıyor.

Adım 1: Denklemleri Kullanarak Manipülasyon

İlk verilen reaksiyonu ters çevirelim ki, S(k) ve O₂(g)'nin toplamı SO₂(g)'yi oluşturmuş olsun:

S(k) + \text{O}_2(g) \rightarrow \text{SO}_2(g)

Entalpi değişimi: ΔH° = -300 kJ/mol

Adım 2: İkinci verilen reaksiyonu düzenleyelim

İkincisine dokunmadan bırakıyoruz:

2\text{SO}_2(g) + \text{O}_2(g) \rightarrow 2\text{SO}_3(g)

Entalpi değişimi: ΔH° = -200 kJ/mol

Adım 3: İlk reaksiyonu doğru oranla birleştirelim

Reaksiyonları uygun şekilde bölelim veya çarpalım:

Birinci reaksiyon:

S(k) + \text{O}_2(g) \rightarrow \text{SO}_2(g)

ΔH° = -300 kJ/mol

İkinci tepkimeyi yarıya bölelim:

\text{SO}_2(g) + \frac{1}{2}\text{O}_2(g) \rightarrow \text{SO}_3(g)

ΔH° = \frac{-200}{2} = -100 kJ/mol

Adım 4: İki tepkimeyi birleştirelim

Son reaksiyonları topluyoruz:

  1. S(k) + O₂(g) → SO₂(g) → ΔH° = -300 kJ/mol
  2. SO₂(g) + ½ O₂(g) → SO₃(g) → ΔH° = -100 kJ/mol

Sonuç:

S(k) + \frac{3}{2}\text{O}_2(g) \rightarrow \text{SO}_3(g)

Bu reaksiyonun entalpi değişimi:

\text{ΔH° = -300 + (-100) = -400 kJ/mol}$$ --- ### **Cevap:** SO₃(g)'nin standart oluşum entalpisi **-400 kJ/mol**'dür. **Doğru şık: D)** @Yksogrenci
3

Bu soruda bize verilen iki tepkimeyi “SO₃(g)”in oluşum tepkimesini elde edecek şekilde birleştirirsek işi kolayca çözebiliriz. Öncelikle “SO₃(g)”in standart oluşum tepkimesi,

S(k) + 3/2 O₂(g) → SO₃(g)

şeklindedir. Verilen tepkimeleri buna uyacak biçimde dönüştürüp toplarız:

  1. S(k) + O₂(g) → SO₂(g)
    (Soru kökündeki “SO₂(g) → S(k) + O₂(g)” in tersidir, dolayısıyla ΔH° = −300 kJ/mol olur.)

  2. 2 SO₂(g) + O₂(g) → 2 SO₃(g), ΔH° = −200 kJ/mol
    (Bu denklemin yarısını alırsak: SO₂(g) + 1/2 O₂(g) → SO₃(g), ΔH° = −100 kJ/mol)

Şimdi bu iki yarı‐tepkimeyi topladığımızda:

• S(k) + O₂(g) → SO₂(g) …(ΔH₁ = −300 kJ)
• SO₂(g) + 1/2 O₂(g) → SO₃(g) …(ΔH₂ = −100 kJ)

Toplam:
S(k) + 3/2 O₂(g) → SO₃(g)

Bu toplamdaki entalpi değişimi de ΔH = (−300) + (−100) = −400 kJ/mol olur. Dolayısıyla SO₃(g)’nin standart oluşum entalpisi −400 kJ/mol’dür.

4

Aşağıdaki soru:

  1. Aşağıda bazı tepkimelerin standart entalpi değişimleri verilmiştir:

• SO₂(g) → S(k) + O₂(g) ΔH° = +300 kJ/mol
• 2 SO₂(g) + O₂(g) → 2 SO₃(g) ΔH° = –200 kJ/mol

Buna göre, SO₃(g)’nin standart oluşum entalpisi kaç kJ/mol’dür?

Cevap:

Standart oluşum entalpisi (ΔHᶠ°), maddenin elementel hallerinden (standart hallerinde S(k) ve O₂(g)) tek adımda oluşmasını ifade eder. Dolayısıyla SO₃(g) için oluşum denklemi şöyledir:

S(k) + 3/2 O₂(g) → SO₃(g)

Verilmiş iki tepkimeden yararlanarak bu reaksiyonun entalpi değişimini buluruz:

  1. SO₂(g) → S(k) + O₂(g) … ΔH°(1) = +300 kJ/mol
    (Bu, SO₂’nin ayrışma tepkimesi olduğu için oluşum tepkimesinin tersi bize ΔHᶠ°(SO₂)’yi verir, yani S(k) + O₂(g) → SO₂(g) olduğunda ΔH°(oluşum) = –300 kJ/mol)

  2. 2 SO₂(g) + O₂(g) → 2 SO₃(g) … ΔH°(2) = –200 kJ/mol
    (Bu tepkime 2 mol SO₃ için –200 kJ ise 1 mol SO₃ için –100 kJ olur)

Artık SO₃’ü oluşturmak için gerekli aşamaları tek tek yazarsak:

a) S(k) + O₂(g) → SO₂(g) … ΔH = –300 kJ (SO₂ oluşumu)
b) SO₂(g) + 1/2 O₂(g) → SO₃(g) … ΔH = –100 kJ (1 mol SO₃ için)

Bu iki adım toplandığında:

S(k) + 3/2 O₂(g) → SO₃(g)
Toplam ΔH = (–300) + (–100) = –400 kJ/mol

Dolayısıyla SO₃(g)’nin standart oluşum entalpisi –400 kJ/mol’dür.

@Yksogrenci