HESS YASASI
Kimya dersi entalpi konusu. Birden fazla adımda gerçekleşen tepkimelerin entalpisinin bulunması. Tepkime ısılarının toplanabilirliği, Hess yasası. Konu anlatımı ve çözümlü örnekler.
Bir tepkime bir adımda veya birden fazla adımdan oluşabilir. Birden fazla adımda oluşan tepkimelerin toplam entalpisi, her bir adımın entalpileri toplamına eşittir. Bu kurala Hess Yasası denir.
Birden fazla adımdan oluşan tepkimelerin ısıları toplanırken aşağıdaki kurallara dikkat edilmelidir.
*Herhangi bir tepkime bir sayı ile çarpılırsa entalpide aynı sayı ile çarpılmalıdır.
*Herhangi bir tepkime ters çevrilirse, entalpinin işareti değiştirilmelidir. Yani tepkime ters çevrilirse, entalpi pozitif ise negatif, negatif ise pozitif olur.
Örnek:
B2O3 + 3H2O(g) → 3O2 + B2H6 ΔH = 2032 kJ
H2O(sıvı) → H2O(g) ΔH = 45 kJ
H2 + (1/2)O2 → H2O(s) ΔH = – 285 kJ
2B + H2 → B2H6 ΔH = 35 KJ
Yukarıdaki tepkimelere göre;
2B + (3/2)O2 → B2O3
Tepkimesinin entalpisi kaç kJ’dür?
Çözüm:
1. tepkimeyi ters çevireceğiz, 2. Tepkimeyi ters çevirip 3 ile çarpacağız, 3. Tepkimeyi ters çevirip 3 ile çarpacağız, 4. Tepkimeyi aynen alacağız.
Bu işlemleri yaptıktan sonra denklemler aşağıdaki gibi olacaktır.
B2H6 + 3O2 →B2O3 + 3H2O(g) ΔH = – 2032 kJ
3H2O(g) → 3H2O(s) ΔH = – 135 kJ
3H2O(s) → (3/2)O2 + 3H2 ΔH = 855 kJ
2B + 3H2 → B2H6 ΔH = 35 kJ
Yukarıdaki denklemde aynı renkteki bileşenler sadeleşir.
Bu durumda tepkime denklemi aşağıdaki gibi olur.
2B + 3O2 → B2O3 + (3/2)O2 ΔH = – 1277 kJ
Sağ taraftaki (3/2)O2 yi sol tarafa getirebiliriz. Bu durumda 3O2 den çıkarırız. Bu işleme kısaca sadeleştirmede diyebiliriz. Eşitliğin bir yanından diğer yanına element veya bileşik taşınırken işareti değişir.
Net denklem aşağıdaki gibi olur.
2B + (3/2)O2 → B2O3 ΔH = – 1277 kJ
Tepkime entalpisi – 1277 kJ dür.
Örnek:
H2 + (1/2)O2 → H2O ΔH = – 286 kJ
N2O5 + H2O → 2HNO3 ΔH = – 77 kJ
N2 + 3O2 + H2 → 2HNO3 ΔH = – 348 kJ
Tepkimelerine göre 2N2 + 5O2 → 2N2O5 tepkimesinin entalpisi kaç kJ dür?
Çözüm:
1. adım olarak tepkimede istediğimiz element ve bileşik dışında kalan elementlerin ve bileşiklerin sadeleşmesi için 1. Ve 2. Denklemleri ters çevirmemiz gerekiyor.
H2O → H2 + (1/2)O2 ΔH = 286 kJ
2HNO3 → N2O5 + H2O ΔH = 77 kJ
N2 + 3O2 + H2 → 2HNO3 ΔH = – 348 kJ
Şimdi her denklemi 2 ile çarparsak istediğimiz denklemi elde edebiliyoruz.
2H2O → 2H2 + O2 ΔH = 572 kJ
4HNO3 → 2N2O5 + 2H2O ΔH = 154 kJ
2N2 + 6O2 + 2H2 → 4HNO3 ΔH = – 696 kJ
Yukarıda yeniden düzenlenmiş tepkime denklemlerinde aynı renkli bileşenler sadeleşir.
2N2 + 6O2 → 2N2O5 + O2 ΔH = 30 kJ
Denklemin sağ tarafındaki O2 yi sol tarafa getirirsek sol taraftaki O’ nin katsayısı 5 olur. Tepkimenin net denklemi aşağıdaki gibidir.
2N2 + 5O2 → 2N2O5 ΔH = 30 kJ
Buna göre tepkimenin entlpisi 30 kJ dr.
Örnek:
CaO → Ca + (1/2)O2 ΔH = 635 kJ
CaSO4 + H2 → H2SO4 + Ca ΔH 603kJ
SO3 + H2O → H2SO4 ΔH = – 133 kJ
H2O → H2 + (1/2)O2 ΔH = 286 kJ
Yukarıda 4 ayrı reaksiyonun tepkime denklemi verilmiştir.
Buna göre,
SO3 + CaO → CaSO4 tepkimesinin entalpisini hesaplayınız.
Çözüm:
2. ve 4. Denklemleri ters çevirip tüm denklemleri toplamalıyız.
CaO → Ca + (1/2)O2 ΔH = 635 kJ
H2SO4 + Ca → CaSO4 + H2 ΔH = – 603 kJ
SO3 + H2O → H2SO4 ΔH = – 133 kJ
H2 + (1/2)O2 → H2O ΔH = – 286 kJ
Aynı renkli bileşenler sadeleşir. Tepkimenin net denklemi aşağıdaki gibi olur.
CaO + SO3 → CaSO4 ΔH = - 387 kJ
Tepkimenin entalpisi – 387 kJ dür.
Kimyasal Tepkimelerde Entalpi Değişimi
SANATSAL BİLGİ
01/03/2018