Entalpi değişimi nedir?

entalpi değişimi ΔH kısaltması ile temsil edilen fiziksel bir niceliktir (Yunanca Δ harfi varyasyon anlamına gelir ve H harfi entalpi) tarafından emilen veya salınan enerji miktarını gösteren Kimyasal reaksiyon.

• Endotermik reaksiyon: enerji emildiğinde;

• Ekzotermik reaksiyon: enerji serbest bırakıldığında.

Entalpi değişimini hesaplamak için ifade

Fizikte üzerinde çalışılan tüm varyasyonlarda olduğu gibi, entalpi varyasyonu, nihai sonuç ile ilk sonuç arasındaki çıkarmadan belirlenir. Bir reaksiyonun sonu ürünlere ve başlangıcı reaktanlara karşılık geldiğinden, bu nedenle:

ΔH = Ürünler - Reaktifler

Her kimyasal maddenin belirli bir enerjisi (entalpisi) olduğundan, hesaplamak için entalpi değişimi, reaksiyonun her bir üyesinin enerji miktarını aşağıdaki gibi hesaba katmak gerekir:

• reaktifler: reaksiyonun birden fazla ürünü varsa, bunların entalpileri de eklenmelidir;

Bir reaksiyon aşağıdaki denklemi sunarsa:

A + 2 B →

Tepkimeye girenlerin entalpisi, B'nin entalpisinin iki katı toplamına A'nın entalpisi eklenerek verilecektir (bunun nedeni denklemde 2 mol B olmasıdır).

Saat = HA + 2.HB

• Ürün:% s: reaksiyon birden fazla ürün içeriyorsa, bunların entalpileri birlikte eklenmelidir;

Bir reaksiyon aşağıdaki denklemi sunarsa:

A + 2 B → C + 3D

Tepkimeye girenlerin entalpisi, C ürününün entalpisinin toplamı ile D'nin üçlü entalpisinin toplamı ile verilecektir (bunun nedeni denklemde 3 mol D olmasıdır).

Hp = HC + 3.HD

Böylece, hesaplanacak ifade entalpi değişimi ürünlerin entalpisi ile bir kimyasal reaksiyonun reaktanlarının entalpisi arasındaki çıkarma ile verilir.

ΔH = Hp - Saat

Entalpi değişiminin sonucunu yorumlama

Ürünlerin ve reaktiflerin entalpileri arasında bir çıkarma olduğundan, entalpi değişiminin sonucu pozitif veya negatif olabilir.

• Olumsuz: Reaktanların entalpisi ürünlerinkinden daha büyük olduğunda.

Saat > Bg

• Pozitif: ürünlerin entalpisi reaktanlarınkinden daha büyük olduğunda.

Bg > Saat

Entalpi değişiminin sonucundan, reaksiyonu şu şekilde sınıflandırabiliriz: endotermik veya ekzotermik, aşağıdaki kritere göre:

• endotermik: sonuç pozitif olduğunda.

ΔH > 0

• ekzotermik: sonuç negatif olduğunda.

ΔH < 0

Bir kimyasal reaksiyonun entalpi değişiminin nasıl belirleneceğine dair örnekler

1. Örnek (UFF-RJ): Oluşumun varsayılan entalpi değerlerini düşünün (ΔH^Ö_F) KJ.mol'de^-1 25 °C'de aşağıdaki maddelerden:

• CH_{4 (g)} = -74,8

• CHCI₃₍₁₎ = - 134,5

• HCl_(G) = - 92,3

Aşağıdaki reaksiyon için:

CH_{4 (g)} + 3Cl_2(g) → CHCI₃₍₁₎ + 3HCl_(G)

ΔH^Ö_F Olacak:

a) - 151.9 KJ.mol^-1

b) 168,3 KJ.mol^-1

c) - 673.2 KJ.mol^-1

d) - 336,6 KJ.mol^-1

e) 841.5 KJ.mol^-1

Bu reaksiyonun entalpi değişimini belirlemek için aşağıdaki adımları gerçekleştirmeliyiz:

• 1^Ö Adım: Denklemin dengeli olup olmadığını kontrol edin. Değilse, dengelenmelidir.

Alıştırma tarafından sağlanan denklem dengelidir, yani 1 mol CH'ye sahibiz.₄ ve 3 mol Cl₂ reaktiflerde ve 1 mol CHCl₃ ve ürünlerde 3 mol HCl.

• 2^Ö Adım: Ürünlerin entalpi miktarını (Hp), mol cinsinden miktarı sağlanan entalpi ile çarparak ve ardından sonuçları toplayarak hesaplayın:

Hp = CHCl ürünü₃ + HCl ürünü

Hp = 1.(-134.5) + 3.(-92.3)

Hp = -134.5 + (-276.9)

Hp = -134.5 - 276.9

Hp = - 411.4 KJ.mol^-1

• 3^Ö Adım: Reaktanların entalpi miktarını (Hr), mol cinsinden miktarı verilen entalpi ile çarparak ve ardından sonuçları ekleyerek hesaplayın:

Not: Cl olarak₂ basit bir madde olduğundan entalpisi 0'dır.

Hr = CH reaktifi₄ + Cl reaktifi₂

Saat = 1.(-74.8) + 3.(0)

Saat = -74.8 + 0

Saat = -74.8 KJ.mol^-1

• 4^Ö Adım: Aşağıdaki ifadede önceki adımlarda bulunan değerleri kullanarak entalpi değişimini hesaplayın:

H^Ö_F = Hp - Saat

H^Ö_F = - 411,4 - (-74,8)

H^Ö_F = -411,4 + 74,8

H^Ö_F = -336.6 KJ.mol^-1

2. Örnek (UEM-PR): Reaksiyona göre potasyum kloratı dikkatlice ısıtarak laboratuvarda oksijen gazı hazırlamak mümkündür:

2KClO_3(ler) → 2KCl_(s) + 3O_2(g) ΔH= +812 KJ/mol

KCl'nin entalpisinin_(s) +486 KJ/Mol değerindedir ve 25 °C ve 1 atm'deki sistem dikkate alındığında, KClO'nun varsayılan entalpi değeri nedir?_3(ler) KJ/mol olarak mı?

Entalpi değişimi bilgisinden denklemin bileşenlerinden birinin entalpisini belirlemek için aşağıdaki adımları gerçekleştirmeliyiz:

• 1^Ö Adım: Denklemin dengeli olup olmadığını kontrol edin. Değilse, dengelenmelidir.

Alıştırma tarafından sağlanan denklem dengeli, yani 2 mol KclO var₃ reaktifte ve 2 mol KCl ve 3 mol O₂ ürünler üzerinde.

• 2^Ö Adım: Ürünlerin entalpi miktarını (Hp), mol cinsinden miktarı sağlanan entalpi ile çarparak ve ardından sonuçları toplayarak hesaplayın:

Not: O olarak₂ basit bir madde olduğundan entalpisi 0'dır.

Hp = ürün KCl+ ürün O₂

Hp = 2.(+486) + 3.(0)

Hp = +972 + 0

Hp = 972 KJ.mol^-1

• 3^Ö Adım: KClO reaktifinin entalpisini hesaplayın₃, ifadede sağlanan entalpi varyasyonunu ve aşağıdaki ifadede önceki adımda hesaplanan ürün entalpisini kullanarak:

H^Ö_F = Hp - Saat

812= 972 - 2.(Saat)

2Sa = 972-812

2 Saat = 160

Saat = 160
2

Saat = 80 KJ/mol

Kaynak: Brezilya Okulu - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-variacao-entalpia.htm