Bir tepkimenin entalpi değişimi izlenen yola değil, yalnızca başlangıç ve son duruma bağlıdır; bu yüzden tek basamakta ya da birkaç basamakta gerçekleşen bir dönüşümün entalpi değişimi aynıdır.
Hess Yasası ve Oluşum Entalpileri konusu bu ilkeyi kullanarak doğrudan ölçülemeyen tepkime ısılarını, bilinen tepkimelerin toplanmasıyla hesaplamayı öğretir. Standart koşullarda elementlerin en kararlı hâllerinin oluşum entalpisi sıfır kabul edilir. Tepkimeler ters çevrilirken işaret değişir, bir katsayıyla çarpılırken entalpi de aynı katsayıyla çarpılır.
Sorular verilen ara tepkimelerden istenen tepkimenin entalpisini bulmayı ve maddenin fiziksel hâlinin, örneğin suyun gaz ya da sıvı olmasının, entalpiye etkisini yorumlamayı içerir.
Örnek sorular
Bir şık seç, doğru mu değil mi hemen görürsün — hiçbir şey kaydedilmez, hesap gerekmez.
1. soruKolay
H2O(g) için standart oluşum entalpisi −242kJ/mol, suyun buharlaşma entalpisi ise +44kJ/mol’dür.
Buna göre H2O(s) için standart oluşum entalpisi kaç kJ/mol’dür?
Cevabı göster
Cevap: A — −286
Kısaca — Sıvı su gaz hâline göre daha düşük potansiyel enerjili olduğundan, gazın oluşum entalpisinden buharlaşma ısısı çıkarılarak ΔHf∘(H2O(s))=−286kJ/mol bulunur.
Suyun buharlaşma denklemi H2O(s)→H2O(g) olup bu süreçte ΔH=+44kJ/mol’dür. Tepkime entalpisi bağıntısından ΔH=ΔHf∘(H2O(g))−ΔHf∘(H2O(s)) yazılır; değerler yerine konduğunda 44=−242−ΔHf∘(H2O(s)) eşitliğinden ΔHf∘(H2O(s))=−242−44=−286kJ/mol elde edilir. Öğrenciler sıvı hâlin gaz hâline göre daha kararlı ve enerjisinin daha düşük olması gerektiğini unutup −242 ile +44’ü doğrudan toplayarak −198 çeldiricisine sıklıkla kapılmaktadır.
2. soruOrta
NaCl(k) için aşağıdaki enerji değerleri verilmiştir.
Na(k)+21Cl2(g)→NaCl(k)ΔHol∘=−411kJ/mol
Na(k)→Na(g)ΔH=+108kJ/mol
21Cl2(g)→Cl(g)ΔH=+122kJ/mol
Na(g)→Na+(g)+e−ΔH=+496kJ/mol
Cl(g)+e−→Cl−(g)ΔH=−349kJ/mol
Buna göre Na+(g)+Cl−(g)→NaCl(k) tepkimesinin entalpi değişimi (örgü enerjisi) kaç kJ/mol’dür?
Cevabı göster
Cevap: D — −788
Kısaca — Born–Haber çevriminde oluşum entalpisi diğer tüm basamakların toplamına eşitlenerek örgü enerjisi −788kJ/mol bulunur.
Born–Haber çevrimine göre katı bileşiğin standart oluşum entalpisi, elementlerin gaz atomlarına dönüşme, iyonlaşma, elektron ilgisi ve son olarak gaz iyonların kristal örgüyü oluşturma basamaklarının toplamıdır. Gaz iyonların oluşumuna kadar harcanan ve açığa çıkan net enerji 108+122+496+(−349)=+377kJ/mol’dür. Standart oluşum entalpisi ΔHol∘=377+Uo¨rgu¨ eşitliğinde yerine yazıldığında −411=377+Uo¨rgu¨ bağıntısından Uo¨rgu¨=−411−377=−788kJ/mol bulunur. Gaz iyonların birleşerek katı kristali oluşturması ısı veren bir olay olduğundan örgü enerjisinin daima negatif işaretli olduğuna dikkat edilmelidir.
Cepte soru çöz, bağımsız bir çalışma uygulamasıdır; hiçbir sınav kurumu, okul ya da resmî kurumla bağlantılı, bunlarca desteklenen veya onaylanan bir uygulama değildir.
AYT (Alan Yeterlilik Testi), Yükseköğretim Kurumları Sınavı (YKS) kapsamında ÖSYM tarafından düzenlenen resmî bir sınavın ikinci oturumudur. Bu uygulama ÖSYM ile bağlantılı değildir.
Uygulamadaki tüm sorular ve metinler Cepte soru çöz için özgün olarak hazırlanmıştır; hiçbir resmî sınavdan alınmamıştır.