ENTALPİ DEĞİŞİMİ ÇÖZÜMLER

12. sınıflar kimya dersi. Hess Kanunu, sıcaklık değişimi, kütle entalpi, mol ilişkisi. Grafikten entalpi bulam konuları ile ilgili çözümlü testin çözümleri.

Çözüm – 1 

Aşağıdaki iki tepkimeyi alt alta toplayalım.

N₂ + O₂ → 2NO        ΔH = +180 kJ

2NO + O₂ → 2NO₂    ΔH = - 113 kJ

N₂ + 2O₂ + 2NO  → 2NO + 2NO₂          ΔH = 67 kJ

Eşitliğin iki tarafındaki kırmızı bileşenler sadeleşir.

N₂ + 2O₂  → 2NO₂         ΔH = 67 kJ

Doğru cevap E seçeneği.

Çözüm – 2 

Önce sistemin suya verdiği ısının kaç joule olduğunu bulalım. Daha sonra yakılan gazın mol sayısını bulalım. Buradan 1 mol gazın yanma ısısını hesaplayalım.

Q = m.c.Δt

Q = 1000 . 1 . 60

Q = 60 000 cal

1 cal = 4,18 J ise

60 000 cal = 250800 J

1 mol CH₃OH = 12 + 4 + 16 = 32 g

24 g CH₃OH = 24/32 = 0,75 mol

0,75 mol CH₃OH          250800 J

1 mol                         x

Buna göre 1 mol CH₃OH bileşiğinin yakılmasıyla sisteme vereceği ısı enerjisi 334400 J dür.

Sistemdeki enerji değişimi, sistem dışarıya ısı verdiğinden;

ΔU = -334,4 kJ olacaktır. Bu değer yaklaşık olarak – 334 kJ alınabilir.

Doğru cevap C seçeneği.

Çözüm – 3

Bir tepkime entalpisi aşağıdaki gibi hesaplanır.

ΔH = Σ_ürünler – Σ_reaktifler

Ürünler kısmında 2CO₂ ve 3H₂O var. Bunların entalpileri toplamı,

Σürünler = 2. ( - 394) + 3.(-242) = - 1514 kJ

Girenler kısmında C₂H₅OH ve O₂ var. O₂’nin entalpisi 0’dır.

Σ_reaktifler = - 278 kJ

ΔH = - 1514 - ( - 278)

ΔH = - 1236 kJ

Bir mol C₂H₅OH yakılırsa ortama 1236 kJ enerji verilmektedir.

1 mol C₂H₅OH = 46 g dır, orantı kurarsak,

1 mol C₂H₅OH                  46 g

n mol                              69

n = 1,5 mol

1 mol maddenin verdiği enerji 1236 kj ise 1,5 mol maddenin vereceği enerji,

1 mol                1236 kJ

1,5 mol              x

x = 1236 . 1,5 = 1854 kJ

1,5 mol C₂H₅OH yakılırsa meydana gelecek entalpi değişimi – 1854 kJ olacaktır.

Doğru cevap B seçeneği.

Çözüm – 4 

SO₃’in oluşma tepkimesi,

2SO₂ + O₂ → 2SO₃

Şeklindedir.

Bu tepkimeye göre 1 mol SO₂ ile 0,5 mol O₂ reaksiyona girerse 1 mol SO₃ oluşur.

1 mol SO₂: 32 + 2.16 = 64 g

1 mol              64 g

n mol              25,6 g

0,4 mol SO₃   oluşmasından 79,2 kJ enerji açığa çıkarsa, 1 mol SO3’ten;

0,4 mol            79,2 kJ

1 mol             x

SO₃ ’ün molar oluşum entalpisi – 198 kJ’dür.

Doğru cevap E seçeneği.

Çözüm – 5 

ΔH = Σ_ürünler – Σ_reaktifler

143 = - 396 – (SO₂ + ( -242))

143 = -396 – SO₂ + 242

SO₂ = 242 – 396 – 143 

SO₂ = - 297 kJ

Doğru cevap C seçeneği.

Çözüm – 6 

C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O          ΔH = - 2046 kJ

Denklemine göre 1 mol C₃H₈’in yakılmasıyla 2046 kJ enerji açığa çıkmaktadır. 818,4 kJ enerjinin kaç mol C₃H₈ den oluşacağını bulalım.

1 mol C₃H₈               2046 kJ

n mol                       818,4

n = 0,4 mol

Reaksiyona 0,4 mol C₃H₈ girmiştir. 0,4 mol C₃H₈ in kaç g olduğunu bulalım.

1 mol C₃H₈               44 g

0,4 mol                     x

x = 17,6

Tepkimeye 17,6 g C₃H₈ girmiştir. Artan miktar,

38 – 17,6 = 20,4 g 

I. ifade doğrudur.

Tepkimeye 0,4 mol C₃H₈ girdiğine göre oluşan CO₂ miktarını hesaplayalım.

1 mol C₃H₈ den           3 mol CO₂

0,4 mol C₃H₈ den           a

a = 1,2 mol

II. ifade yanlıştır.

Harcanan O₂ miktarını bulalım.

1 mol bileşik               5 mol O₂ ile

0,4 mol bileşik             b mol O₂ ile

b = 2 mol

2 mol O₂, 64 gramdır.

III. ifade doğrudur.

Doğru cevap D seçeneği.

Çözüm – 7 

2C₂H₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O            ΔH = - 4520 kj

Tepkimesine göre, 2 mol C₂H₆ yakılırsa 4520 kJ ısı açığa çıkıyor. Buna göre 1 mol C₂H₆  yakılırsa 2260 kJ ısı enerjisi açığa çıkar. 1 mol gaz normal koşullarda 22,4 litredir.

Yakılan C2H6’nın mol sayısını bulalım.

1 mol C₂H₆                  2260 kJ

n mol C₂H₆                  1130 kJ

x = 0,5 mol

0,5 mol gaz normal koşullarda 11,2 L’dir.

Doğru cevap C seçeneği.

Çözüm – 8 

1,5 kg suyun sıcaklığını 0 °C den 100 °C ye çıkaracak ısı miktarını bulalım.

Q = m.c.t

Q = 1500 . 1 . 100

Q = 150000 cal 

150000 cal = 150000 . 4,18 = 627000 J = 627 kJ

Bileşiğin 0,75 molünün yanma ısısı 627 kJ dür.

0,75 molü                627 kJ

1 molü                      x

x = 836 kJ

Tepkime ekzotermik olduğundan molar yanma ısısı negatif alınır.

ΔH = - 836 kJ

Doğru cevap A seçeneği.

Çözüm – 9 

2NH₃ → N₂ + 3H₂           ΔH = +92

2H₂O → 2H₂ + O₂           ΔH = 572

N₂ + O₂ → 2NO              ΔH = - 180 

Tepkime denklemine Hess Kanununu uygulayalım. Bunun için 1. Denklemi 2 ile çarpalım. 2. Denklemi ters çevirip 3 ile çarpalım. 3. Denklemi 2 ile çarpalım. Sonuçları taraf tarafa toplayalım.

4NH3 → 2N₂ + 6H₂ + 184

6H₂ + 3O₂ →6H₂O – 1716 

2N₂ + 2O₂ → 4NO – 360

4NH₃ + 6H₂ + 3O₂ + 2N₂ + 2O₂ → 2N₂ + 6H₂ + 6H₂O + 4NO + 184 – 1716 – 360

Kırmızı renkli bileşenler sadeleşir.

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O – 1892 

Tepkimesi elde edilir.

Tepkime sonundaki - 1892 sayısı 1892 kJ ısı enerjisinin ortama verildiğini gösterir.

Buna göre tepkimenin entalpisi ΔH = - 1892 kJ dür.

Doğru cevap C seçeneği.

Çözüm – 10 

Grafiğe göre 1 mol A₂ ve 4mol B maddesi reaksiyona giriyor ve reaksiyon sonucu 2 mol AB₂ maddesi oluşuyor. Girenlerin başlangıçtaki entalpisi 130 kJ’dür. Oluşan ürünlerin entalpisi 290 kJ olduğuna göre,

ΔH = ürünler – girenler

ΔH = 290 – 130 = 160 kJ

Sisteme dışarıdan 160 kJ enerji verilmiştir.

Tepkime ısı alan bir tepkime olduğundan endotermiktir. Tepkime denklemi ters çevrilirse, entalpi de ters çevrilir. Bu durumda tepkime ısı veren bir tepkime olur ve enerjisi azalır.

Doğru cevap D seçeneği.

Entalpi Değişimi Sorular

Hess Yasası

SANATSAL BİLGİ

02/03/2018