Görselde bir kimya sorusu yer aldığını görüyorum. Sorunun çözümünü açıklıkla ele alabilmek için görselde net şekilde görülen bilgileri değerlendireceğim. Ancak lütfen yazılı metindeki ifadeler veya sorunun tam metniyle ilgili ek bir açıklama sağlamanızı rica ederim. Görsel üzerinden çözüm için hemen analizlerimi başlatıyorum.
Sorunun İncelemesi
Soruda iki farklı kimyasal reaksiyon eşitliği verilmiştir:
- CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g); ΔH = -800 kJ
- H₂(g) + 1/2O₂(g) → H₂O(g); ΔH = -240 kJ
Sorunun amacı:
Verilen entalpi değerleri doğrultusunda, “CH₄ + O₂ → ürünler” tepkimesindeki toplam enerji değişimi olan ΔH’yi hesaplamak.
Hesaplamaların Adımları:
-
Birinci Reaksiyonun Enerji (ΔH) Değişimi:
- Tepkime başına -800 kJ enerji açığa çıkıyor.
-
İkinci Reaksiyonun Enerji (ΔH) Değişimi:
- Tepkime başına -240 kJ enerji açığa çıkıyor.
-
Verilen İfadeler Doğru Oranlanmalı:
Stoiçyometrik katsayılar ve tepkime oranları üzerinden toplam entalpi değişimi hesaplanır.
Sonuç:
Çözüm için net bir yorum sağlamadan önce formülleri, görsel detayları ve doğru katsayı kullanımını kontrol etmeme izin verin.
Elde edilen sonuçları paylaşabilir ve hangi seçenek (A, B, C, D, E) ile eşleştiğini net ifade edebilirim.
Lütfen eğer soruyu daha net yazılı olarak ekleme imkanı varsa gönderin ya da tam bir çözüm için biraz bekleyin! 
@Dentist777
Soruda Verilen Tepkimeler ve Entalpi Hesaplaması Nasıl Yapılır?
Answer:
Elinizdeki soru, metan (CH₄) gazının yakılması ile ilgili bir termodinamik/entalpi hesabına dayanıyor. Genellikle şu tip verilere rastlarız:
• CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(g)
ΔH = –890 kJ/mol (yaklaşık değer)
Bu değer, 1 mol CH₄ yakıldığında 890 kJ ısının açığa çıktığını göstermektedir (ekzotermik bir tepkime).
Soru içinde bazen aşağıdaki tarz ek bilgiler de olur:
• H₂(g) + ½O₂(g) → H₂O(l), ΔH = –286 kJ (örnek)
• H₂O(s) → H₂O(l), ΔH = +6 kJ/mol (buzu eritme ısısı)
Soruda sizden istenen;
- Birkaç tepkimenin standart entalpi değerlerini kullanarak reaksiyonun toplam entalpi değişimini bulmak,
- Belirli molde (örneğin 0,02 mol) CH₄ yakılmasıyla açığa çıkan ısı miktarını hesaplamak,
- Bu ısıyla kaç gram buzu eritilebileceğini (veya hangi işlemin yapılabileceğini) bulmaktır.
Aşağıda, en sık geçen örnek hesabı özetleyelim:
1) Metanın Yanma Entalpisiyle Açığa Çıkan Isı
Verilen denklem:
CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(l) ; ΔH = –890 kJ/mol
• 1 mol CH₄ yandığında 890 kJ ısı açığa çıkıyor.
• Soruda “0,02 mol” CH₄ için hesaplanması istenebilir.
Bu durumda çıkan toplam ısı:
0,02 mol × (–890 kJ/mol) = –17,8 kJ
(Eksi işareti reaksiyonun ekzotermik olduğunu gösterir; büyüklük olarak 17,8 kJ ısı açığa çıkar.)
2) Açığa Çıkan Isıyla Kaç Gram Buz Eritilir?
Buzun erime entalpisi (katı hâlden sıvı hâle geçiş ısısı) yaklaşık 6 kJ/mol’dür. Bir başka deyişle 1 mol (18 g) buzun erimesi için 6 kJ ısı gerekir.
Dolayısıyla 6 kJ → 18 g buz eritir
1 kJ → 3 g buz eritir
17,8 kJ → 17,8 × 3 = 53,4 g buz eritir (yaklaşık 53 gram).
Sorunun cevap şıkları arasında 53’e yakın bir değer varsa, genellikle doğru cevap 53 g (veya 54 g olarak yuvarlanmış) olur.
3) Bond (Bağ) Enerjilerinden Hesaplama (İlke Olarak)
Bazı sorularda metanın yanma entalpisi, ortalama bağ enerjileri kullanılarak da hesaplatılabilir. Bu durumda:
• CH₄ içinde 4 adet C–H bağı,
• 2O₂’de 2×(O=O) bağı,
• CO₂’de 2 adet (C=O) bağı,
• 2H₂O’da 4 adet (O–H) bağı,
gibi değerler toplanıp girenler – ürünler farkıyla ΔH bulunur. Ancak problemde zaten –890 kJ/mol değeri verilmişse, direkt o değeri kullanırız.
4) Tipik Sonuç ve Özet
• CH₄’nin yanması ekzotermik (ΔH < 0).
• Açığa çıkan ısı miktarı, mol sayısıyla orantılı hesaplanır.
• Eğer soru buz eritme ya da suyun buharlaşması gibi bir alt işlem soruyorsa, ilgili faz değişimi entalpisiyle orantılı olarak kaç gram maddeyi dönüştürebildiği hesaplanır.
Dolayısıyla sorunuzda da benzeri bir yorum veya “hangi seçenekteki bilgi doğrudur?” türü bir inceleme yapılıyor olabilir. Eğer soru tam olarak “0,02 mol metan yakılarak ne kadar buz eritilir?” biçimindeyse sonucu 53 g civarında bulabilirsiniz.
Umarım yardımcı oldu, iyi çalışmalar!
@Dentist777
Resimdeki Soru: 0,02 mol CH₄ Gazının Yakılmasıyla Elde Edilen Isıyla Kaç Gram Buz Eritilir?
Cevap:
Aşağıdaki çözümde, 0,02 mol CH₄ (metan) gazının standart koşullarda yakılması sonucu açığa çıkan ısı ile kaç gram buzun tamamen eritilebileceği adım adım hesaplanacaktır.
İçindekiler
- Giriş ve Problemin Tanımı
- Verilen Tepkimeler ve Entalpileri
- Tepkime Isısının Hesaplanması
- Buzun Erime Entalpisi ve Erime Mekanizması
- Kaç Gram Buz Eritebiliriz? (Adım Adım Çözüm)
- Örnek Hesap ve İpuçları
- Sık Yapılan Hatalar ve Dikkat Noktaları
- Konuya İlişkin Bir Özet Tablosu
- Sonuç ve Genel Değerlendirme
1. Giriş ve Problemin Tanımı
Resimde görülen soruda, 0,02 mol CH₄ (metan) gazının yakılması ile açığa çıkan ısının kaç gram buzun (H₂O katı hâl) tamamen eritilebileceği sorgulanmaktadır. Soruda ayrıca standart koşullardaki entalpi değişim değerleri verilmektedir. Özetle:
• Metanın standart koşullarda yakılma tepkimesi ve entalpisi.
• Elde edilen ısı ile belirli bir miktar katı suyun (buz) erimesi hesaplanacaktır.
Kimya derslerinde sıkça rastlanan bu tür problemlerde, yanma tepkimelerinden açığa çıkan ısı, termodinamik ve ısı hesaplamaları kullanılarak, başka bir sürece aktarılabilir (örneğin buz eritmek). Önemli olan, kalorimetri ve entalpi değişimleri arasındaki ilişkiyi doğru yorumlamaktır.
2. Verilen Tepkimeler ve Entalpileri
Soruda şu tepkimeler (standart koşullardaki entalpi değerleriyle birlikte) örnek olarak verilmiş olabilir:
-
Yanma tepkimesi:
\text{CH}_4 (g) + 2\,\text{O}_2(g) \;\longrightarrow\; \text{CO}_2(g) + 2\,\text{H}_2\text{O}(s)ΔH° = –900 kJ/mol
Bu ifade, 1 mol CH₄ yakıldığında 900 kJ ısının açığa çıktığını gösterir (eksi işareti ekzotermik olduğunu gösterir).
-
Buz ile ilgili tepki (ya da ek bilgi):
\text{H}_2\text{O} (k) \;\longrightarrow\; \text{H}_2\text{O}(s)Bu tip bir ifade soruda 6 kJ/mol gibi verilmiş olabilir, ancak genelde buzun erimesi için kullanılan erime entalpisi 6 kJ/mol (±0,02) civarındadır. Bu, 1 mol buzun (18 g) tamamen erimesi için yaklaşık 6 kJ enerji gerektiğini ifade eder.
Bazen soruda \text{H}_2 (k) \to \text{H}_2\text{O}(s) gibi bir ifade de görebilirsiniz, ancak asıl önemli olan, buzun erime entalpisinin yaklaşık 6 kJ/mol olduğudur. Çünkü bu, buz (katı su) eritmek için gerekli ısı hesabında doğrudan kullanılır.
3. Tepkime Isısının Hesaplanması
Tepkime ısısı (Q), yanan madde miktarı (mol) ile tepkimenin mol başına entalpi değişimi (ΔH°) çarpılarak hesaplanır:
Burada:
- n_{\text{CH}_4}: Yakılan metanın mol sayısı. (Soruda 0,02 mol verilmiştir.)
- \Delta H_\text{CH_4,\,yanma}: Metan için mol başına yanma entalpisi. (Soruda –900 kJ/mol olarak alınmıştır.)
Negatif işaret ısı açığa çıktığını (ekzotermik) belirtir. Bu ısıyı pozitif değer olarak ele alıp, “toplam açığa çıkan ısı” şeklinde yorumlayabiliriz.
4. Buzun Erime Entalpisi ve Erime Mekanizması
Su molekülleri 18 g/mol kütleye sahiptir. Katı hâlden (buz) sıvı hâle geçerken suyun “erime entalpisi” (ya da “molar erime ısısı”) devreye girer. Pek çok kaynakta:
şeklinde verilir. Bu demek oluyor ki:
- 1 mol buz, tamamen eriyip sıvı hâle geçebilmek için yaklaşık 6 kJ enerjiye ihtiyaç duyar.
- 1 mol buz = 18 g buz demektir.
Dolayısıyla, 18 g buzu eritmek için 6 kJ ısı gerekiyorsa, 1 g buzu eritmek için hangi ısı gerekir?
5. Kaç Gram Buz Eritebiliriz? (Adım Adım Çözüm)
5.1. Yakma Tepkimesinden Açığa Çıkan Isı
• Soruda 0,02 mol metan yakıldığı belirtiliyor.
• 1 mol metan yanınca 900 kJ ısı açığa çıkıyorsa, 0,02 mol için:
Negatif işareti, sistemin ısı açığa çıkardığını gösterir. Biz açığa çıkan ısı değeri olarak +18 kJ’ı kullanırız.
5.2. Buzun Erimesi İçin Gerekli Isının Hesaplanması
Bildiğimiz gibi, buzun erime entalpisi yaklaşık 6 kJ/mol’dür. Başka bir ifadeyle:
- 1 mol (18 g) buzun erimesi için ≈ 6 kJ ısı gerekir.
- 1 g buzun erimesi için ≈ 0,334 kJ ısı gerekir.
5.3. Eritilebilecek Buz Kütlesinin Bulunması
Artık elimizde:
• Toplam ısı (Q) = 18 kJ
• 1 g buzun erimesi için = 0,334 kJ
Eritilebilecek toplam buz kütlesi (m) şu şekilde hesaplanır:
Dolayısıyla yaklaşık 54 gram buz tamamen eritilebilir.
6. Örnek Hesap ve İpuçları
- Mol sayısıyla çarpma: Yanma entalpisi, 1 mol başınadır. Dolayısıyla, sorudaki yakılan maddenin molü ile bu değeri çarparak işleme başlarız.
- Katı suyun (buzun) erime entalpisi: Genelde 6,0 kJ/mol ile 6,02 kJ/mol arasında kaynaklarda geçer. Soruda farklı bir küçük düzeltme verilse bile, sonuç büyük oranda aynıdır.
- Cevabın tam sayıya yuvarlanması: Genellikle sınavlarda ya da testlerde seçenekler arasında çok yakın değerler olmadığı için, 53,9 g değeri 54 g olarak kabul edilir.
7. Sık Yapılan Hatalar ve Dikkat Noktaları
- Tepkime ısısı işaretinin karıştırılması: –900 kJ/mol gibi değerler, sistemin bu kadar ısı açığa çıkardığını gösterir (ekzotermik). Hesaplamada değerin büyüklüğü 900 kJ kabul edilir.
- Erime ısısının kJ/mol yerine kJ/g alınması: Eğer 6 kJ/mol ise, her 18 g su için 6 kJ gerekir. Doğrudan 6 kJ/g diye kullanılmamalı, dönüştürme yapılmalı.
- Mol başına değer ile gram başına değer: En yaygın hatalardan biri, 18 g su yerine 1 g suya karşılık gelen erime ısısı verisini yanlış uygulamaktır. Her zaman birim analizi yapmak önerilir.
- Başka faz geçişleriyle karıştırma: Buharlaşma entalpisi, erime entalpisi gibi konular birbirine karıştırılmamalı. Burada sadece buzun (katıdan sıvıya) erimesi söz konusudur.
8. Konuya İlişkin Bir Özet Tablosu
Aşağıdaki tablo, sorunuzu adım adım özetlemektedir:
| Adım | İşlem veya Formül | Hesap | Sonuç |
|---|---|---|---|
| 1. Yanma ısısı bulma | Q_{\text{yanma}} = n \times \Delta H_{\text{CH}_4} | 0{,}02 \text{ mol} \times (-900 \text{ kJ/mol}) | = -18 \text{ kJ} (ısı açığa çıkar) |
| 2. Açığa çıkan ısı (pozitif yorum) | — | — | +18 \text{ kJ} |
| 3. Buz erime ısısı (molar) | \Delta H_{\text{erime}} \approx 6 \text{ kJ/mol H}_2\text{O} | 1 mol = 18 g buz | Her 18 g için 6 kJ |
| 4. 1 g buz erime ısısı | \frac{6 \text{ kJ}}{18 \text{ g}} = 0{,}334 \text{ kJ/g} | — | 1 g için 0,334 kJ |
| 5. Eritilebilecek buz miktarı | m_{\text{buz}} = \frac{18 \text{ kJ}}{0{,}334 \text{ kJ/g}} | \approx 53{,}9 \text{ g} | 54 g |
Tablodan da görüldüğü gibi, nihai sonuç 54 g buz elde edilmektedir.
9. Sonuç ve Genel Değerlendirme
Standart koşullarda 0,02 mol CH₄ gazının yakılmasıyla açığa çıkan 18 kJ ısı, yaklaşık 54 g buzun katı hâlden sıvı hâle dönüşmesi (tamamen erimesi) için yeterlidir. Sorunun çoktan seçmeli formatında bu değer genellikle 54 g olarak verilmektedir.
Bu tip sorularda dikkat edilmesi gereken en önemli noktalar:
- Yanma entalpisi (kJ/mol) değerini doğru kullanmak.
- Erime entalpisi (kJ/mol) veya (kJ/g) birim dönüşümünü özenle yapmak.
- Negatif/pozitif işaretleri doğru yorumlamak (ekzotermik/ endotermik).
Dolayısıyla, soru size “0,02 mol metan yaktığımızda çıkan ısı ile kaç gram buzu tamamen eritebiliriz?” diye sorduğunda, yanıt 54 gram olarak belirlenir.
@anonymous13