AYT Kimya Konu Anlatım Modülleri Modül 3 Kimyasal Tepkimelerde Enerji Kimyasal Tepkimelerde Hız

Bu kitabın her hakkı saklıdır ve AYDIN YAYINLARI’na aittir. 5846 sayılı yasanın hükümlerine göre kitabın düzeni, metni, soru ve şekilleri kısmen de olsa hiçbir şekilde alınıp yayımlana- maz, fotokopi ya da başka bir teknikle çoğaltılamaz. Yayın Sorumlusu : Ali DİNÇSÖNMEZ Yazarlar : Ali DİNÇSÖNMEZ – Özlem KÖKER – Selin CANDIR Dizgi – Grafik Tasarım : Aydın Yayınları Dizgi Birimi ISBN No : 978-605-7710-08-6 Yayıncı Sertifika No : 16753 Basım Yeri : Ertem Basım Yayın Ltd. Şti. • 0312 640 16 23 İletişim : AYDIN YAYINLARI info@aydinyayinlari.com.tr Tel: 0312 418 10 02 • 0850 577 00 71 Faks: 0312 418 10 09 0533 051 86 17 aydinyayinlari aydinyayinlari * Bölüm Kapağı KARMA TEST - 2 KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ Karma Testler 3. MODÜL Alt bölümlerin 1. Gaz halde bulunan bir molekülün bir molünün 3. I. N2O(g) + 2O2(g) $ N2O5(g) Modülün sonunda atomları arasındaki bağın standart koşullarda kırıl- tüm alt bölümleri ması için gereken enerjiye bağ enerjisi denir. II. C(grafit) + 2F2(g) $ CF4(g) içeren karma testler yer alır. Bağ Çeşidi Bağ Enerjisi (kj/mol) III. NaOH(suda) + HF(suda) $ NaF(suda) + H2O(s) CC 812 NN 941 IV. CO(g) + 1 O2(g) $ CO2(g) CC 620 2 OO 500 C—C 350 Yukarıdaki tepkime denklemlerine ait tepkime entalpilerinin doğru sınıflandırılması aşağıdaki- lerden hangisinde verilmiştir? KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ – KİMYASAL başlıklarını içerir. Molar yanma Molar oluşum Molar nötrleş- TEPKİMELERDE HIZ entalpisi entalpisi me entalpisi Yukarıda standart şartlarda bazı ortalama bağ A) I, III IV II enerjisi değerleri verilmiştir. ➤ Tepkimelerde Enerji Değişimi • 4 B) I, IV II III Buna göre; ➤ Oluşum Entalpisi • 10 C) IV I, III II I. Aynı atomlar arasındaki bağ sayısı arttıkça bağ ➤ Bağ Enerjileri • 16 enerjileri artar. D) II I, IV III ➤ Hess Yasası • 20 II. Aynı bağ sayısına sahip farklı atomların bağ E) I II, IV III enerjisi değerleri birbirinden farklıdır. ➤ Karma Testler • 25 Konu İşleyişi III. Aynı bağ sayısına sahip atomlardan bağ ener- ➤ Yeni Nesil Sorular • 33 ji değeri büyük olan bağ diğerlerine göre daha AYT 3. MODÜL KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ www.aydinyayincilik.com.tr sağlamdır. verilen yorumlardan hangilerine ulaşılabilir? ➤ Kimyasal Tepkimelerde Hız • 36 A) Yalnız I B) Yalnız II C) II ve III ➤ Tepkime Hızlarının Ölçülmesi • 39 KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ D) I ve III E) I, II ve III ➤ Çapışma Teorisi •İliş4k2ili Kazanımlar Yeni Nesil Sorular 1.1 : Tepkimelerin ekzotermik veya endotermik olmasını ısı alışverişi ile ilişkilendirir. Bu bölümdeki örnek Modülün genelinde yorum ➤ Tek ve Çok Basam1a.2klı:(MTeepkkiamneizemntaalpliıs)ini potansiyel enerji - tepkime koordinatı üzerinden açıklar. yapma, analiz etme vb. becerileri ölçen kurgulu Tepkimelerde Hız 1.3 4: 5Entalpiye etki eden faktörleri irdeler. KİMYASAL TEPK4İ.MENLE2(gR) D+E9E45NEkjR$Jİ 2N(g) YENİ NESİL SORULAR sorulara yer verilmiştir. • Ayrıca modül sonunda tamamı yeni nesil sorulardan ➤ Tepkime Hızını ETtEkPileKyİeMnEFLaEkRtöDrEleEr N•ER5J3İ DEĞİŞİMİ a) Endotermik Tepkime Alüminyum metali– 2O(g)$ O2(g) + 498 kj oluşan testler bulunur. nin başka bir metal F2(g) + 158 kj $ 2F(g) ➤ Karma Testler •Fiz6ik1sel, kimyasal ve nükleer olarak ifade edilen tüm Bulunduğu ortamdan ısı alarak gerçekleşen tepki- soruların çözümlerine 2. Bağ Çeşidi 1. 2. Hidrojen gazı (H2) temiz bir enerji kaynağı olmakla olaylar gerçekleşirken enerji alışverişi olur. Kimya- meler endotermik tepkime olarak adlandırılır. Bağ Enerjisi (kj/mol) birlikte dünyada serbest halde bulunmaması, üre- ➤ Yeni Nesil Sorulasral t•epk6im9elerde alınan veya verilen enerji, potansi- Endotermik tepkimelerde ısı girenler tarafına yazılır. H - CI 430 oksiti ile girdiği re- 2H(g) $ H2(g) + 436 kj timinin ve depolanmasının maliyetli olması gibi se- aksiyon termit re- beplerden ötürü yaygın olarak kullanılmamaktadır. yel enerji türündendir. Endotermik bir tepkime; H-H 440 aksiyonu olarak Yukarıda bazı tepkimeler ve aynı koşullarBdaukyi öennü- yle NaBH4 (sodyum bor adlandırılır. Büyük talpi değerleri verilmiştir. hidrojen depolayıcı bir yakıttır. hidrür) bileşiği Bir sistemin toplam enerjisi taneciklerin dönme, tit- • X(g) + 410kj $ Y(g) + Z(g) reşim, öteleme gibi hareketlerinden oluşan kinetik • X(g) $ Y(g) + Z(g) ∆H > 0 akıllı tahta uygulamasından Yukarıdaki tabloda bazı bağ çeşitleri ve bumbaikğtlaarrlıanrda ısı açı- BkiumnyaasgaölrbeaNğl2a,rıOn2s, aFğ2lavmelıHkl2armınoınlekkaürlşleNılraainBşdtHıer4ık(lk-i) + 2H2O(s) $ 4H2(g) + NaBO2(k) enerjisi ile tanecikler arasındaki çekimlerden olu- şan potansiyel enerjisinin toplamıdır. Entalpi veya • X(g) $ Y(g) + Z(g) ∆H = +410 kj standart koşullarda ortalama bağ enerjisi dğeağçeırklaerrai n bu reak- verilmiştir. siyon günümüzde ması aşağıdakilerden hangisinde doğrtuepvkeimrile-sine göre 1,9 gram NaBH4 katısı tama- ısı kapsamı olarak adlandırılır ve \"H\" harfi ile göste- olmak üzere üç şekilde gösterilebilir. ulaşabilirsiniz. Buna göre; özellikle demir yolu miştir? men harcandığında açığa çıkan H2 gazı rilir. raylarının birleştiril- Endotermik tepkimelerde entalpi zamanla artar. Entalpi bir hâl fonksiyonudur ve değeri doğrudan öl- Endotermik bir tepkimenin potansiyel enerji (PE) – H2(g) + CI2(g) $ 2HCI(g) + 180 kj mesinde kullanılır. A) N2 > O2 > F2 > H2 B) H2 > N2 > F2 > O2 Oksijen çülemez. tepkimesinde CI - CI bağının enerjisi ka2çAkIj('kd) i+r?Fe2O3(k) $ 2CF)eO(k)2+>AHI22O>3(Fk)2 > N2 D) F2 > H2 > O2 > N2 Hidrojen + = Su Bir kimyasal tepkime sabit basınç altında gerçekle- Tepkime koordinatı (TK) grafiği, A) 120 B) 240 C) 280 D) 320 YEuk) a4r0ı0da verilen termit tepkimEe) sNin2 d>eO, 2F>e2HO23> F2 1. E 2. B ve AI2O3 katılarının standart oluşum entalpile- şirken alınan veya verilen ısı miktarına tepkime ısı- PE (kj) ri sırası ile26–824 kj ve -1670 kj o3l.dBuğu4n.aE göre 2H2 + O2 = 2H2O sı ya da tepkime entalpisi denir. 108 gram kütlece %25 saflıktaki AI örneğinin ta- mamının standart koşullarda reaksiyona girme- 1 Tepkime entalpisi (∆H) sabit basınç ve sıcaklıkta Y(g) + Z(g) Alt Bölüm Testleri si sonucu açığa çıkan ısı kaç kj'dür? (AI: 27) H2(g) + 2 O2(g) $ H2O(g) + 240 kj Ürünler gerçekleşen bir tepkimede ürünlerin entalpileri top- ∆H = +410 kj TEST - 1lamı ile girenlerin entalpileri toplamı arasındaki far- X(g) KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ A) 122,5 B) 423 C) 735 tepkimesine göre yeterli O2 gazı ile yandığında en fazla kaç kj ısı açığa çıkar? ka eşittir. Girenler 4. Potansiyel Enerji (Na: 23, B: 11, H: 1) (Reaktifler) TK şeklindedir. / /THTepkime = THürün1le.r – THgirenler için; D) 846 E) 1692 Tepkime ısısı A) 12 B) 36 C) 48 D) 120 E) 480 Entalpi birimi olarak kj veyI.a kSj/maboitl bkualslaınnçılıvre. sıcaklıkta gerçekleşen bir tepki- Bir mol maddenin değişime uğmraedyığeı afizitikısıedl veeğyişaimkimidi-r. Örneğin; X(g) + 410 kj $ Y(g) + Z(g) tepkimesinin ∆HTepkime = R∆H°f (ürünler) - R∆H°f (girenler) 1 mol NaBH4 38 gram yasal olaylardaki ısı değişimII.ineBmir ohalalrfoennktasilypoi nduednuirr.. = (–1670) – (–824) Her alt bölümün ——? ——————1,9—g—ra—m Tepkimeler ısı alış verişinIeII.göPgrioreeznsitılinef ır(fi+lna)nısvdıeırkyıalaırp.nseagmaltaifrı(n-ı)koalrmşıalasşıPtüırormütananleismriiynkeavlneıEnerji - Tepkime Koordinatı grafiği- Tepkime sonunda o bölümle ilgili = – 846 kj ? = 0,05 mol Koordinatı testler yer alır. 25 verir. ne bakılarak; Sabit basınç altında gerçekleşen bir kimyasal tep- 108. 100 & 27 gramd›r. vbe) rEilkeznolteerrmdeiknThepaknimgielelerri doğrudur? • Ürünlerin potansiyel eknimerejiyleeriatoitpplaomtaıngsiiryeenlleernine-rji - tepkime koordinatı 1 mol NaBH4 ten 4 mol H2 gazı oluşursa a) Endotermik Tepkimeler C) I ve IIkIinden büyüktür. Bu ngerdaefinğlieyu∆kHa'ırnıdiaşavreertiilm\"+iş\"dtiırr.. 27 gram AI 1 moldür. 0—,0—5—m—ol———————————?———— (ısı alan) ? = 0,2 mol H2 gazı açığa çıkar. A) I(ıvsıevIeIren) B) II ve III 2 mol Al tamamen reaksiyon verince 846 kj ısı açığa 1—m—o—l A—I —ta—ma—m—en—r—ea—ks—iy—on—v—er—in—ce———? ———çıkarsa D) Yalnız I E) I, II ve•III Düşük sıcaklıkta düşBüuknaengeörrjieli, obluantepgikreimnleerd, enklemi aşağıdakiler- yüksek sıcaklıkta ise ydüeknshekanegniesrijioli loalmanazü?rünler ? = 423 kj ısı açığa çıkar. daha kararlıdır. 1 mol H2 yanınca 240 kj ısı açığa çıkar. 2. Potansiyel enerji (kj) • Girenler düşük enerjAili) vCeH4k(ga)r+arl2ı Oo2l(dgu) $ğunCdOan2,(g) + 2H2O(s) Cevap: B —0,2—m—o—l H—2 ——————? —— ? = 48 kj ısı açığa çıkar endotermik tepkimeleBr)kHen3PdOiliğ4(isnuddae) n+ 3gKerOçHek(sluedşa)-$ K3PO4(suda) + 3H2O(s) mez dveevabmaşelatdmıketza.nBsuCo)tnüCrraateCgpeOkni3me(kl)leik$lelerinkCedaneOdv(iakli)ğm+inlıC-- O2(g) Cevap: C y den x lığı için sürekli ısı almDas) ıNş2a(grt+tır.3H2(g) $ 2NH3(g) H2O(k) + ısı $ H2O(s) C(k) + O2(g) $ CO2(g) + ısı Teypokrimume ları yapılabilir. E) 2F(g) $ F2(g) koordinatı Yukarıda bir tepkimeye ait po4tansiyel enerji - tep- 5. ∆H < 0 olan bir tepkime için; kime koordinatı grafiği verilmiştir. I. Sistem bulunduğu ortamdan ısı alır. Buna göre, bu tepkime ile ilgili; II. Yüksek sıcaklıkta girenler ürünlerden daha ka- rarlıdır. I. Tepkime endotermiktir. III. Ürünlerin potansiyel enerjileri toplamı, girenle- II. Tepkime sabit sıcaklık ve basınçta gerçekleşi- rin potansiyel enerjileri toplamından büyüktür. yorsa entalpi değişimi (x - y) kj dir. yargılarından hangileri yanlıştır? III. Ürünlerin potansiyel enerjileri toplamı y kj dir. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II 1. B 33 2. C A) Yalnız I B) Yalnız III C) II ve III D) II ve III E) I ve III D) I ve III E) I, II ve III 3. ( ) I. Endotermik tepkimeler gerçekleştiği or- 6. I. Sistemde zamanla entalpi artar. tamdan ısı alır. II. Yalıtılmış kapta gerçekleşirken kabın sıcaklığı ( ) II. Enerji açığa çıkan tepkimeler başladıktan azalır. sonra kendiliğinden devam eder. III. ∆H'ın işareti pozitiftir. ( ) III. ∆H < 0 olan bir tepkimede ürünlerin ısı kapsamı girenlerinkinden büyüktür. IV. Potansiyel enerji - tepkime koordinatı grafikle- rinde girenlerin potansiyel enerjileri, ürünlerin- ( ) IV. Tepkime ısısı ürünlerin ve girenlerin ısı kinden küçüktür. kapsamları arasındaki farka eşittir. V. Düşük sıcaklıkta ürünler girenlerden daha ka- rarlıdır. Yukarıda verilen ifadeler sırası ile doğru (D) ve Yukarıda I, II, III, IV ve V numaraları ile verilen Kitaptaki örnek soruların PDF çözümlerine yanlış (Y) olarak belirlendiğinde aşağıdaki sıra- özelliklere göre tepkimeler endotermik veya ek- www.aydinyayinları.com.tr adresinden lamalardan hangisi doğru olur? zotermik olarak sınıflandırılırsa hangisi diğerle- ulaşabilirsiniz. rinden farklı olur? A) D, D, D, Y B) D, D, Y, D C) D, Y, Y, D D) Y, D, Y, Y E) Y, Y, D, Y A) I B) II C) III D) IV E) V 1. E 2. D 3. B 8 4. C 5. E 6. E

3. MODÜL KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ – KİMYASAL TEPKİMELERDE HIZ ➤ Tepkimelerde Enerji Değişimi • 4 ➤ Oluşum Entalpisi • 10 ➤ Bağ Enerjileri • 16 ➤ Hess Yasası • 20 ➤ Karma Testler • 25 ➤ Yeni Nesil Sorular • 33 ➤ Kimyasal Tepkimelerde Hız • 36 ➤ Tepkime Hızlarının Ölçülmesi • 39 ➤ Çapışma Teorisi • 42 ➤ Tek ve Çok Basamaklı (Mekanizmalı) Tepkimelerde Hız • 45 ➤ Tepkime Hızını Etkileyen Faktörler • 53 ➤ Karma Testler • 61 ➤ Yeni Nesil Sorular • 69



KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ ➤ Tepkimelerde Enerji Değişimi ➤ Oluşum Entalpisi ➤ Bağ Enerjileri ➤ Hess Yasası ➤ Karma Testler ➤ Yeni Nesil Sorular

AYT 3. MODÜL KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ www.aydinyayinlari.com.tr KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ İlişkili Kazanımlar 1.1 : Tepkimelerin ekzotermik veya endotermik olmasını ısı alışverişi ile ilişkilendirir. 1.2 : Tepkime entalpisini potansiyel enerji - tepkime koordinatı üzerinden açıklar. 1.3 : Entalpiye etki eden faktörleri irdeler. TEPKİMELERDE ENERJİ DEĞİŞİMİ a) Endotermik Tepkime Bulunduğu ortamdan ısı alarak gerçekleşen tepki- Fiziksel, kimyasal ve nükleer olarak ifade edilen tüm meler endotermik tepkime olarak adlandırılır. olaylar gerçekleşirken enerji alışverişi olur. Kimya- Endotermik tepkimelerde ısı girenler tarafına yazılır. sal tepkimelerde alınan veya verilen enerji, potansi- Endotermik bir tepkime; yel enerji türündendir. • X(g) + 410kj $ Y(g) + Z(g) Bir sistemin toplam enerjisi taneciklerin dönme, tit- • X(g) $ Y(g) + Z(g) ∆H > 0 reşim, öteleme gibi hareketlerinden oluşan kinetik • X(g) $ Y(g) + Z(g) ∆H = +410 kj enerjisi ile tanecikler arasındaki çekimlerden olu- şan potansiyel enerjisinin toplamıdır. Entalpi veya olmak üzere üç şekilde gösterilebilir. ısı kapsamı olarak adlandırılır ve \"H\" harfi ile göste- rilir. Endotermik tepkimelerde entalpi zamanla artar. Endotermik bir tepkimenin potansiyel enerji (PE) – Entalpi bir hâl fonksiyonudur ve değeri doğrudan öl- çülemez. Tepkime koordinatı (TK) grafiği, PE (kj) Bir kimyasal tepkime sabit basınç altında gerçekle- şirken alınan veya verilen ısı miktarına tepkime ısı- Y(g) + Z(g) sı ya da tepkime entalpisi denir. Ürünler Tepkime entalpisi (ΔH) sabit basınç ve sıcaklıkta gerçekleşen bir tepkimede ürünlerin entalpileri top- ∆H = +410 kj lamı ile girenlerin entalpileri toplamı arasındaki far- ka eşittir. X(g) / / THTepkime = THürünler – THgirenler Girenler (Reaktifler) Entalpi birimi olarak kj veya kj/mol kullanılır. TK şeklindedir. Bir mol maddenin değişime uğradığı fiziksel veya kim- yasal olaylardaki ısı değişimine molar entalpi denir. Örneğin; X(g) + 410 kj $ Y(g) + Z(g) tepkimesinin Tepkimeler ısı alış verişine göre sınıflandırılır. Potansiyel Enerji - Tepkime Koordinatı grafiği- ne bakılarak; a) Endotermik Tepkimeler b) Ekzotermik Tepkimeler (ısı alan) (ısı veren) • Ürünlerin potansiyel enerjileri toplamı girenlerin- kinden büyüktür. Bu nedenle ∆H'ın işareti \"+\"dır. H2O(k) + ısı $ H2O(s) C(k) + O2(g) $ CO2(g) + ısı • Düşük sıcaklıkta düşük enerjili olan girenler, yüksek sıcaklıkta ise yüksek enerjili olan ürünler daha kararlıdır. • Girenler düşük enerjili ve kararlı olduğundan, endotermik tepkimeler kendiliğinden gerçekleş- mez ve başladıktan sonra genellikle kendiliğin- den devam etmez. Bu tür tepkimelerin devamlı- lığı için sürekli ısı alması şarttır. y orumları yapılabilir. 4

www.aydinyayinlari.com.tr KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ 3. MODÜL AYT ÖRNEK 1 Endotermik fiziksel ve kimyasal olaylar: Endotermik bir tepkime için; Hal değişimi olaylarından düzen- ( ) I. Isı alarak gerçekleşir. ( ) II. Tepkime entalpisinin (∆H) işareti pozitiftir. sizliğin arttığı erime, buharlaş- ( ) III. Ürünlerin potansiyel enerjileri toplamı, girenle- ma, süblimleşme endotermiktir. rin potansiyel enerjileri toplamından büyüktür. ( ) IV. Tepkime denkleminde ısı ürünler tarafına ya- H2O(k) + ısı $ H2O(s) (erime) Kuru buzun (CO2(k)) süblimleşmesi zılır. C2H5OH(s)+ ısı $ C2H5OH(g) (buharlaşma) ( ) V. Başladıktan sonra kendiliğinden devam et- mez. I2(k) + ısı $ I2(g) (süblimleşme) I, II, III, IV ve V numaraları ile belirtilen yargıları doğ- Genellikle katıların ve sıvıların suda çözünmesi ru (D) ve yanlış (Y) olarak belirleyiniz. endotermiktir. I. D II. D III. D IV. Y V. D NaNO3(k) + ısı $ Na+(suda) + NO–3(suda) ÖRNEK 2 Ayrışma (analiz) tepkimeleri endotermiktir. 2X(g) + Y(g)$ 3Z(g) CaCO3(k) + ısı $ CaO(k) + CO2(g) tepkimesi sabit basınç ve sıcaklık koşullarında gerçek- leşmektedir. 2H2O(s) + enerji $ 2H2(g) + O2(g) (elektroliz) Bu tepkimenin potansiyel enerji - tepkime koordi- 3 natı grafiği, NaCIO3(k) + ısı $ NaCI(k) + 2 O2(g) Potansiyel enerji (kj) Bağ kırılması olayları endotermiktir. CI2(g) + ısı $ 2CI•(g) H2(g) + ısı $ 2H•(g) Gaz halindeki nötr bir atomdan elektron koparılma- sı (iyonlaşma enerjisi) endotermiktir. X(g) + ısı $ X+(g) + e– AI(g) + ısı $ AI+(g) + e– Tepkime koordinatı şeklinde olduğunda göre aynı koşullarda; Yanma olaylarından sadece azot gazının yanması endotermiktir. I. Z gazının potansiyel enerjisi, X ve Y gazlarının po- tansiyel enerjileri toplamından büyüktür. II. Tepkime denklemi; 2X(g) + Y(g) + ısı $ 3Z(g) şeklinde gösterilebilir. III. Düşük sıcaklıkta X ve Y gazları, Z gazından daha kararlıdır. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II 1 N2(g) + O2(g) + ısı $ NO2(g) 2 D) I ve III E) I, II ve III Potansiyel enerji-tepkime koordinatı grafiğine bakıldı- ğında tepkimenin endotermik olduğu belirlenir. Endo- termik tepkimelerde, • Ürünler (Z), girenlerden (X ve Y) daha yüksek enerji- lidir. (I. öncül doğru) • Isı girenler (reaktifler) tarafına yazılır. (II. öncül doğru) • Düşük sıcaklıkta düşük enerjili olan girenler (X ve Y), ürünlerden (Z) daha kararlıdır. (III. öncül doğru) Cevap: E 1. I. D II. D III. D IV. Y V. D 2. E 5

AYT 3. MODÜL KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ www.aydinyayinlari.com.tr ÖRNEK 3 b) Ekzotermik Tepkime Endotermik fiziksel bir olaya aşağıdakilerden hangi- Isı vererek gerçekleşen tepkimelerdir. si örnek olarak verilemez? A) Ağzı açık şişedeki tiner buharlaşmaktadır. Ekzotermik tepkimelerde ısı ürünler tarafında yazılır. B) İyonik bir katı suda çözünmektedir. C) Oksijen molekülündeki (O2) bağlar koparılarak oksi- Ekzotermik bir tepkime; jen (O) atomlarına dönüştürülmektedir. • X(g) + Y(g) $ Z(g) + 720 kj D) Naftalin katısı süblimleşmektedir. • X(g) + Y(g) $ Z(g) ∆H < 0 • X(g) + Y(g) $ Z(g) ∆H = –720 kj E) Bir miktar buz oda koşullarında erimektedir. olmak üzere üç şekilde gösterilebilir. Hâl değişimi olaylarından Ekzotermik tepkimelerde entalpi zamanla azalır. buharlaşma (A), süblimleşme (D), erime (E) endoter- Ekzotermik tepkimelerde ürünler daha düşük ener- miktir. İyonik katıların suda çözünmeleri (B) genellikle jili ve kararlı olduğundan bu tepkimeler başladıktan endotermiktir ve bu olaylar fizikseldir. sonra kendiliğinden devam eder. O2 moleküllerinden O atomlarının oluşumu da endote- Ekzotermik bir tepkimenin Potansiyel enerji – Tepki- miktir ancak kimyasal bir olaydır. me koordinatı grafiği, Cevap: C Potansiyel Enerji (kj) ÖRNEK 4 X(g) + Y(g) I. NaCI(s) $ Na(k) + 1 CI2(g) Girenler 2 (Reaktifler) II. N(g) $ N+(g) + e- ∆H = –720 kj III. N2(g) + O2(g) $ 2NO(g) Z(g) Ürünler Yukarıda verilen tepkimelerden hangilerinde ∆H > 0 dır? TK şeklindedir. A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II Örneğin; X(g) + Y(g) $ Z(g) + 720 kj tepkimesinin D) II ve III E) I, II ve III Potansiyel Enerji - Tepkime Koordinatı grafiği- • I. tepkime bileşiğin elementlerine ayrıştırılması, ne bakılarak; elektroliz olayı olup endotermiktir. • Girenlerin (reaktiflerin) potansiyel enerjileri top- • II. tepkime gaz halindeki nötr atomdan elektron ko- lamı ürünlerinkinden büyüktür. Bu nedenle ∆H'ın parma (iyonlaşma enerjisi) olup endotermiktir. işareti \"–\"dir. • Düşük sıcaklıkta düşük enerjili olan ürünler, yük- • III. tepkime azot gazının yanması olup endotermik- sek sıcaklıkta ise yüksek enerjili olan girenler daha kararlıdır. tir. Üç olayda da ∆H > 0'dır. Cevap: E yorumları yapılabilir. ÖRNEK 5 Ekzotermik fiziksel ve kimyasal olaylar: Hal değişimi olaylarından düzensizliğin azaldığı don- MgCO3(k)$ MgO(k) + CO2(g) ma, yoğunlaşma ve kırağılaşma olayları ekzotermiktir. tepkimesi bir ayrışma (analiz) tepkimesidir. Bu tepkime ile ilgili; I. Enerji alarak gerçekleşir. II. Tepkimede entalpi zamanla artar. III. MgCO3 katısı ürünlere göre daha düşük enerjili ve kararlıdır. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III • Ayrışma tepkimeleri endotermik olup enerji alarak H2O(g) $ H2O(k) + ısı (kırağılaşma) gerçekleşir. (I. doğru) H2O(s) $ H2O(k) + ısı (donma) H2O(g) $ H2O(s) + ısı (yoğuşma) • Endotermik tepkimelerde entalpi zamanla artar. (II. doğru) • gEönrteotdearmhaikdtüeşpükkimeenleerrjdilei vgeirkeanrlaerrlı(dMırg. C(IIOI.3d) oüğrürun)lere Cevap: E 3. C 4. E 5. E 6

www.aydinyayinlari.com.tr KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ 3. MODÜL AYT Gazların suda çözünmesi ekzotermiktir. ÖRNEK 6 O2(g) $ O2(suda) + ısı Aşağıdaki tepkimelerden; Genellikle birleşme (sentez) tepkimeleri ekzoter- I. HCI(suda) + KOH(suda) $ KCI(suda) + H2O(s) miktir. II. H2O(s) $ H2(g) + 1 O2(g) C(k) + 2H2(g) $ CH4(g) + ısı 2 H2(g) + CI2(g) $ 2HCI(g) + ısı III. C2H5OH(g) $ C2H5OH(s) Kimyasal bağ oluşumu ekzotermiktir. IV. Ca(k) + 1 O2(g) $ CaO(k) H (g) + H (g) $ H2(g) + ısı 2 F (g) + F (g) $ F2(g) + ısı hangileri ısı vererek gerçekleşir? N2 gazının yanması hariç tüm yanma tepkimeleri ekzotermiktir. A) Yalnız I B) II ve III C) I ve IV D) I, III ve IV E) II, III ve IV • Isı vererek gerçekleşen tepkimeler ekzotermiktir. • I. tepkime nötralleşme tepkimesi olup ekzotermiktir. II. tepkime bileşiğin elementlerine ayrışmasıdır ve endotermiktir. III. tepkime yoğunlaşma olayıdır ve ekzotermiktir. IV. tepkime yanma tepkimesi olup ekzotermiktir. Cevap: D C(k) + O2(g) $ CO2(g) + 393 kj ÖRNEK 7 CH4(g) + 2O2(g) $ CO2 + 2H2O(g) + ısı C2H5OH(s) + 3O2(g) $ 2CO2(g) + 3H2O(g) + ısı Ürünlerin ısı kapsamının girenlerin ısı kapsamından daha küçük olduğu bir tepkime için; Pil tepkimeleri genellikle ekzotermiktir. I. Aynı koşullarda ürünler, girenlerden daha kararlıdır. II. Isıca yalıtılmış sabit hacimli bir kapta gerçekleşiyor- Anot Tuz köprüsü Katot sa bulunduğu ortamın sıcaklığı zamanla artar. III. ∆H'ın işareti pozitiftir. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III Zn(k) + Cu2(s+uda) $ Zn2(s+uda) + Cu(k) + ısı Ürünlerin ısı kapsamının girenlerin ısı kapsamından AI(k) + 3Ag+(suda) $ AI3(s+uda) + 3Ag(k) + ısı küçük olduğu tepkimeler ekzotermiktir. Ekzotermik tepkimelerde; Nötralleşme (asit - baz) tepkimeleri ekzotermiktir. • Ürünler daha düşük enerjili ve kararlıdır. (I. doğru) HNO3(suda)+ KOH(suda)$ KNO3(suda)+ H2O(s)+ ısı • Bulunduğu ortama ısı verdiğinden ortam sıcaklığı H+(suda) + OH–(suda) $ H2O(s) + ısı zamanla artar. (II. doğru) Bazı atomların elektron ilgileri ekzotermiktir. • ∆H'ın işareti negatiftir. (III. yanlış) F(g)+ e– $ F–(g)+ ısı CI(g) + e– $ CI–(g) + ısı Cevap: C 7 6. D 7. C

TEST - 1 KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ 1. Tepkime ısısı için; 4. Potansiyel Enerji I. Sabit basınç ve sıcaklıkta gerçekleşen bir tepki- meye ait ısı değişimidir. II. Bir hal fonksiyonudur. Tepkime Koordinatı III. Pozitif (+) veya negatif (-) olması ürünlerin ve girenlerin ısı kapsamlarını karşılaştırma imkanı Sabit basınç altında gerçekleşen bir kimyasal tep- verir. kimeye ait potansiyel enerji - tepkime koordinatı grafiği yukarıda verilmiştir. verilenlerden hangileri doğrudur? Buna göre, bu tepkime denklemi aşağıdakiler- A) I ve II B) II ve III C) I ve III den hangisi olamaz? D) Yalnız I E) I, II ve III A) CH4(g) + 2O2(g) $ CO2(g) + 2H2O(s) B) H3PO4(suda) + 3KOH(suda) $ K3PO4(suda) + 3H2O(s) 2. Potansiyel enerji (kj) C) CaCO3(k) $ CaO(k) + CO2(g) D) N2(g + 3H2(g) $ 2NH3(g) y E) 2F(g) $ F2(g) x Tepkime koordinatı Yukarıda bir tepkimeye ait potansiyel enerji - tep- 5. ∆H < 0 olan bir tepkime için; kime koordinatı grafiği verilmiştir. I. Sistem bulunduğu ortamdan ısı alır. Buna göre, bu tepkime ile ilgili; II. Yüksek sıcaklıkta girenler ürünlerden daha ka- I. Tepkime endotermiktir. rarlıdır. II. Tepkime sabit sıcaklık ve basınçta gerçekleşi- III. Ürünlerin potansiyel enerjileri toplamı, girenle- yorsa entalpi değişimi (x - y) kj dir. rin potansiyel enerjileri toplamından büyüktür. III. Ürünlerin potansiyel enerjileri toplamı y kj dir. yargılarından hangileri yanlıştır? yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II A) Yalnız I B) Yalnız III C) II ve III D) II ve III E) I ve III D) I ve III E) I, II ve III 3. ( ) I. Endotermik tepkimeler gerçekleştiği or- 6. I. Sistemde zamanla entalpi artar. tamdan ısı alır. II. Yalıtılmış kapta gerçekleşirken kabın sıcaklığı azalır. ( ) II. Enerji açığa çıkan tepkimeler başladıktan sonra kendiliğinden devam eder. III. ∆H'ın işareti pozitiftir. ( ) III. ∆H < 0 olan bir tepkimede ürünlerin ısı IV. Potansiyel enerji - tepkime koordinatı grafikle- kapsamı girenlerinkinden büyüktür. rinde girenlerin potansiyel enerjileri, ürünlerin- kinden küçüktür. ( ) IV. Tepkime ısısı ürünlerin ve girenlerin ısı kapsamları arasındaki farka eşittir. V. Düşük sıcaklıkta ürünler girenlerden daha ka- rarlıdır. Yukarıda verilen ifadeler sırası ile doğru (D) ve Yukarıda I, II, III, IV ve V numaraları ile verilen yanlış (Y) olarak belirlendiğinde aşağıdaki sıra- özelliklere göre tepkimeler endotermik veya ek- lamalardan hangisi doğru olur? zotermik olarak sınıflandırılırsa hangisi diğerle- rinden farklı olur? A) D, D, D, Y B) D, D, Y, D C) D, Y, Y, D D) Y, D, Y, Y E) Y, Y, D, Y A) I B) II C) III D) IV E) V 1. E 2. D 3. B 8 4. C 5. E 6. E

KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ TEST - 2 1. Sabit sıcaklık ve basınçta gerçekleşen bir kim- 4. Endotermik olaylarda ortamın sıcaklığı azalır, sis- yasal tepkime için aşağıdakilerden hangisi yan- temin potansiyel enerjisi artar. lıştır? Buna göre, A) Isı alarak gerçekleşiyorsa endotermik tepkime I. H2 molekülünden H atomlarının oluşumu olarak sınıflandırılır. II. CI atomundan CI+ iyonunun oluşumu III. Eterin yanması B) Alınan veya verilen enerji potansiyel enerji tü- IV. Bardağın buğulanması ründendir. yukarıda verilenlerden hangilerinde ortam sı- C) Alınan veya verilen ısıya tepkime entalpisi adı caklığı artmaz? verilir. A) I ve II B) I ve III C) II, III ve IV D) Tepkime ısısı girenlerin entalpileri toplamından ürünlerin entalpileri toplamı çıkarılarak bulunur. D) I, II ve IV E) III ve IV E) Alınan veya verilen ısı kj veya kcal birimleri ile ifade edilir. 2. Endotermik tepkimeler için; 5. Bir maddenin oksijenle (O2) tepkimeye girmesine I. Isı alarak gerçekleşir. yanma denir ve yanma tepkimeleri genellikle ekzo- II. Ürünlerin ısı kapsamı girenlerin ısı kapsamın- termiktir. dan küçüktür. III. Donma, yoğunlaşma ve kırağılaşma gibi fizik- Buna göre, bir madde yakıt olarak seçilmek is- tenirse aşağıdakilerden hangisi bu amaçla kul- sel olaylar örnek verilebilir. lanılamaz? yargılarından hangileri doğrudur? A) C(k) B) CO(g) C) CH4(g) E) N2(g) D) C3H8(g) A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) II ve III E) I ve III 3. Bir kimyasal tepkimenin endotermik mi yoksa 6. ∆H > 0 şeklinde olan bir olayda aşağıda verilen- ekzotermik mi olduğuna karar verebilmek için; lerden hangileri gerçekleşmiş olamaz? I. ∆H'ın işareti A) Bir X maddesi O2 gazı ile tepkimeye girmiştir. II. Isının sayısal değerinin tepkime denkleminde B) Madde düzenli bir yapıdan daha az düzenli bir girenlerde veya ürünlerde yer alması yapıya geçmiştir. III. Potansiyel enerji - tepkime koordinatı grafiği C) Bir bileşik başka bileşiklere ayrışmıştır. verilenlerden hangileri kullanılabilir? D) Asit çözeltisi ile baz çözeltisi karıştırılmıştır. A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II E) Bir diatomik molekül (X2) elementlerine (X) D) II ve III E) I, II ve III ayrışmıştır. 1. D 2. A 3. E 9 4. A 5. E 6. D

AYT 3. MODÜL KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ www.aydinyayinlari.com.tr OLUŞUM ENTALPİSİ İlişkili Kazanımlar 1.1 : Standart oluşum entalpilerini tanımlar. 1.2 : Oluşum entalpilerini kullanarak tepkime entalpisini hesaplar. OLUŞUM ENTALPİSİ STANDART OLUŞMA ENTALPİLERİNDEN TEPKİME ENTALPİSİNİN HESAPLANMASI Bir kimyasal tepkimenin entalpi değişimi (∆H) ger- çekleşen tepkimenin cinsine göre farklı isimler alır. Bir tepkimenin entalpisi, ürünlerin oluşum entalpileri toplamından, tepkimeye giren maddelerin oluşum ental- C(k) + O2(g) $ CO2(g) ∆H = –a kj (Yanma Entalpisi) pileri toplamı çıkarılarak hesaplanabilir. H2O(k) $ H2O(s) ∆H = +b kj (Erime Entalpisi) 2Cgrafit(k)+ 3H2(g)$ C2H6(g) ∆H = –d kj (Oluşum Entalpisi) / /THTepkime = TH f°( ürünler) – TH ° Belirli sıcaklık ve basınçta bir mol bileşiğin element- f ( girenler) lerinin, doğadaki kararlı hallerinden oluşumu sıra- sındaki entalpi değişimine oluşum entalpisi denir. XY(g) + XY3(g) $ 2XY2(g) tepkimesinde oluşum entalpileri sırası ile Tepkimenin gerçekleştiği koşullar 25°C sıcaklık, 1 atm basınç (standart koşullar) ve oluşan bileşik ∆H°fXY = –a kj ∆H°fXY3 = –b kj ∆H°fXY2 = –c kj 1 mol ise entalpi standart molar oluşum entalpisi olmak üzere tepkime entalpisi olarak ifade edilir. ∆HTepkime = [(–c).2] – [(–a) + (–b)] Standart oluşum entalpisi ∆Ho°l veya ∆H°f şeklinde gösterilir. = a + b – 2c ✶✶✶ Elementlerin doğada serbest halde bulundukları şeklinde hesaplanır. en kararlı hallerinin oluşum entalpileri sıfır kabul ÖRNEK 8 edilmektedir. ✶✶✶ Eğer bir elementin doğada birden fazla allotropu C2H2(g) + 5 O2(g)$ 2CO2(g) + H2O(s) varsa doğada bulunma yüzdesi en fazla olan fizik- 2 sel halinin oluşum entalpisi sıfırdır. tepkimesinde C2H2 , CO2 ve H2O bileşiklerinin stan- dart molar oluşum entalpileri sırası ile +226 kj, –393 kj ve –286 kj olduğuna göre, tepkimenin standart ko- Metaller (Atomik) Ametaller şullardaki entalpi değişimi (∆H) kaçtır? Fe(k) $ ∆Hf° = 0 Fe(s) $ ∆Hf° ≠ 0 H2(g) $ ∆Hf° = 0 ∆HTepkime = R∆Hf Ü - R∆Hf G Hg(s) $ ∆Hf° = 0 H2(s) $ ∆Hf° ≠ 0 = [(–393).2 + (–286)] – [+226] Hg(k) $ ∆Hf° ≠ 0 H+(suda) $ ∆Hf° ≠ 0 Au(k) $ ∆Hf° = 0 O2(g) $ ∆Hf° = 0 = –1298 kj Cu(k) $ ∆Hf° = 0 N2(g) $ ∆Hf° = 0 Ag(k) $ ∆Hf° = 0 F2(g) $ ∆Hf° = 0 ÖRNEK 9 CI2(g) $ ∆Hf° = 0 Br2(s) $ ∆Hf° = 0 2AI(k) + 3 O2(g)$ AI2O3(k) ∆H = –1670 kj 2 ∆H = –824 kj 2Fe(k) + 3 O2(g)$ Fe2O3(k) 2 Karbon Kükürt Oksijen tepkimeleri verilmiştir. Cgrafit Celmas Srombik Smonoklinik O2 gazı O3 gazı Buna göre; ∆Hf° = 0 ∆Hf° ≠ 0 ∆Hf° = 0 ∆Hf° ≠ 0 ∆Hf° = 0 ∆Hf° ≠ 0 2AI(k) + Fe2O3(k)$ 2Fe(k) + AI2O3(k) Kararlı + Kararlı $ 1 mol ∆H = Molar Oluşum tepkimesinde 5,4 gram AI metali harcandığında en- element element Bileşik Entalpisi talpi değişimi kaç kj dür? (AI: 27) • H2(g) + S(rombik) $ H2S(g) ∆H = –20 kj/mol ∆HTepkime = (–1670) – (–824) ∆HTepkime = –846 kj element element 1 mol bileşik (molar oluşum entalpisi) 2 mol AI & 54 gram 1 54 gram AI harcanınca 846 kj 2 • SO2(g) + O2(g) $ SO3(g) ∆H = –100 kj 5,4 gram AI harcanınca ? bileşik 1 mol bileşik (molar oluşum element ———————————————— ?= 84,6 kj ısı açığa çıkar. ∆H = – 84,6 kj entalpisi değil) 10 8. ∆H = –1298 kj 9. ∆H = –84,6 kj

www.aydinyayinlari.com.tr KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ 3. MODÜL AYT ÖRNEK 10 ÖRNEK 12 3Cgrafit (k) + 4H2(g)$ C3H8(g) ∆H° = –100 kj 2H2S(g) + 3O2(g)$ 2SO2(g) + 2H2O(s) ∆H° = –286 kj H2(g) + 1 O2(g)$ H2O(s) ∆H° = –393 kj tepkimesinde H2S, SO2 ve H2O bileşiklerinin stan- 2 dart molar oluşum entalpileri sırası ile –21 kj/mol, –297 kj/mol ve –286 kj/mol olduğuna göre H2S gazı- Cgrafit (k) + O2(g)$ CO2(g) nın standart molar yanma entalpisi kaç kj'dür? olduğuna göre standart koşullarda 8,8 gram C3H8 ∆HTepkime = R∆H°f Ü – R∆H°f G gazı yeterli miktarda O2 gazı ile tamamen reaksiyo- = [(–297).2 + (–286).2] – [(–21).2] na girdiğinde kaç kj ısı açığa çıkar? (C: 12, H: 1) = –1166 + 42 C3H8(g) + 5O2(g) $ 3CO2(g) + 4H2O(s) = –1124 kj ∆HTepkime = R∆H°f Ü – R∆H°f G = [(–393).3 + (–286).4] – [(–100)] Standart molar yanma entalpisinde 1 mol H2S yanınca –1124 = (–2323) –(–100) meydana gelen entalpi değişimi & 2 = -562 kj = –2223 kj 1 mol C3H8 44 gram ? 8,8 gram ÖRNEK 13 ————————————— ?= 0,2 mol C3H8 1 mol C3H8 reaksiyona girerse 2223 kj ısı açığa çıkar. I. Ag+(suda) + CI–(suda) $ AgCI(k) 0,2 mol C3H8 reaksiyona girerse ? 1 2 ————————————————————————— II. CO(g) + O2(g) $ CO2(g) ?= 444,6 kj ısı açığa çıkar. III. Celmas + O2(g) $ CO2(g) ÖRNEK 11 VI. N2(g) + 3H2(g) $ 2NH3(g) V. 2AI(k) + 3 O2(g) $ AI2O3(k) 2 Standart koşullarda gerçekleşen C2H6 gazının yan- ma tepkimesi Yukarıda verilen tepkimelerden hangisinin entalpi- si ürünlerdeki bileşiğin standart molar oluşum en- C2H6(g) + 7 O2(g)$ 2CO2(g) + 3H2O(s) + 1559 kj talpisine eşittir? 2 şeklinde olduğuna göre, H2O sıvısının standart mo- A) I B) II C) III D) IV E) V lar oluşum entalpisi kaç kj dür? Ürünlerdeki bileşiğin standart molar oluşum entalpisi (∆Hf°CO2: –393 kj, ∆Hf°C2H6: –85 kj) olması için H2O gazının standart molar oluşma entalpisi X kj/mol - oluşan bileşik 1 mol olmalı, (IV. öncül yanlış.) olsun. - elementlerinden oluşmalı, (I ve II. öncül yanlış.) ∆H°Tepkime = [(–393).2 + 3X] – [–85] - elementlerinin doğadaki kararlı hallerinden oluş- –1559 = –786 + 3X + 85 malıdır. (III. öncül yanlış.) X = –286 kj Cevap: E 10. 444,6 kj 11. ∆H = – 286 kj 11 12. ∆H = – 562 kj 13. E

AYT 3. MODÜL KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ www.aydinyayinlari.com.tr Entalpiyi Etkileyen Faktörler ÖRNEK 14 Entalpi belirli sıcaklık ve basınçta ölçülen değer- S(k) + 3 O2(g) $ SO3(g) ∆H = –400 kj lerdir. Basınç ve sıcaklık koşulları değişirse entalpi 2 (∆H) de değişir. tepkimesine göre 6,4 gram S katısı yeterli miktarda Entalpi maddenin fiziksel haline bağlıdır. O2 gazı ile tamamen tepkimeye girdiğinde kaç kj ısı açığa çıkar? (S: 32) Örneğin suyun (H2O) kararlı elementlerinden oluşu- mu sırasında açığa çıkan ısı, oluşan H2O molekül- Denkleme göre: lerinin fiziksel hali değiştikçe değişir. 32 gram S katısı tepkimeye girdiğinde 400 kj ısı çıkıyor. Potansiyel Enerji (kj) 0 H2(g)+1/2O2(g) 6,4 gram S katısı ? –242 —————————————————————— H2O(g) ? = 80 kj ısı açığa çıkar. –286 H2O(s) –291 H2O(k) Tepkime ÖRNEK 15 koordinatı Sabit sıcaklık ve basınç altında gerçekleşen H2(g) + 1 O2(g)$ H2O(g) ∆H = – 242 kj 2 H2(g) + 1 O2(g) $ H2O(s) ∆H = –286 kj CaCO3(k) $ CaO(k) + CO2(g) ∆H = +180 kj 2 tepkimesine göre, H2(g) + 1 O2(g) $ H2O(k) ∆H = –291 kj 2 I. 10 gram saf CaCO3 katısı tamamen ayrışırken 18 kj ısı açığa çıkar. Entalpi madde miktarına bağlıdır. II. 11,2 gram CaO katısının oluşması için 36 kj ısı ge- Örneğin metan gazı (CH4: 16) reklidir. CH4(g) + 2O2(g) $ CO2(g) + 2H2O(s) ∆H = - 900 kj tepkimesine göre aynı koşullarda yanarken; III. NK'da 33,6 L hacim kaplayan CO2 gazı oluşması için 270 kj ısı gereklidir. 1 mol CH4 yanınca 900 kj 1444244443 yargılarından hangileri yanlıştır? 2 mol CH4 yanınca 1800 kj 16 gram CH4 yanınca 900 kj enerji açığa çıkar. (C: 12, O: 16, Ca: 40) 32 gram CH4 yanınca 1800 kj 48 gram CH4 yanınca 2700 kj A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II Tepkime bir katsayı ile çarpılır veya bölünürse tep- D) I ve III E) II ve III kime entalpisi de aynı katsayı ile çarpılmalı ya da bölünmelidir. 1 mol CaCO3 100 gram 1 mol CaCO3ayrışırken 180 kj ? 10 gram 0,1 mol ? —————————— ————————————— ? = 0,1 mol CaCO3 ? = 18 kj ısı gereklidir. Isı açığa 2 ile 3X + 2Y $ Z ∆H = a kj çıkmaz. (I. öncül yanlış) çarpılırsa 6X + 4Y $ 2Z ∆H = 2a kj 1 mol CaO 56 gram 1 mol CaO oluşurken 180 kj 1/2 ile 3 X + Y $ 1 Z ∆H = a kj ? 11,2 gram 0,2 mol CaO ? 2 2 2 ——————————— çarpılırsa ————————————— ? = 0,2 mol CaO Bir kimyasal tepkime denklemi ters çevrilirse ∆H'ın ? = 36 kj ısı gereklidir. işareti değişir. NK da; 1 mol gaz Z $ 3X + 2Y ∆H = -a kj 22,4 L 1 mol CO2 oluşurken 180 kj Tepkimenin tek veya birden çok basamakta gerçek- ? 33,6 L 1,5 mol CO2 ? leşmesi diğer bir ifade ile tepkimede izlenen yol ve ——————————— tepkimede katalizör kullanılması ∆H değerini değiş- ————————————— tirmez. ? = 1,5 mol CO2 ? = 270 kj ısı gereklidir. Cevap: A 12 14. 80 kj 15. A

www.aydinyayinlari.com.tr KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ 3. MODÜL AYT ÖRNEK 16 e) Aynı koşullarda 192 kj ısı açığa çıkması için kaç gram C3H4 gazı kullanılmadır? (C: 12, H : 1) C3H4(g) + 4O2(g) $ 3CO2(g) + 2H2O(g) ∆H = –320 kj e) 1 mol C3H4 harcanırsa 320 kj tepkimesine göre aşağıdaki soruları cevaplayınız. ? 192 kj —————————————————— (H: 1, C: 12) ?= 0,6 mol C3H4 a) 12 gram C3H4 gazı yandığında kaç kj ısı açığa çıkar? 1 mol C3H4 40 gram a) 1 mol C3H4 40 gram 0,6 mol ? —————————————— ? 12 gram ?= 24 gram C3H4 kullanılır. —————————————————— ?= 0,3 mol 1 mol C3H4 gazı yandığında 320 kj ısı açığa —0,3—m—o—l C—3H—4—ga—zı—y—an—dı—ğın—d—a — —————? — çıkar. f) 5 mol C3H4 ve 4 mol O2 gazının %50 verimle tepki- ?= 96 kj ısı açığa çıkar. mesinden aynı koşullarda kaç kj ısı açığa çıkar? b) 4 mol hava aynı koşullarda yeterli miktarda C3H4 ga- f) % 100 verimle olsaydı, 4 mol O2 gazı harcanırdı. zı ile tamamen tepkimeye girerse tepkimenin entalpi %50 verimle 2 mol O2 gazı harcanır. değişimi kaç kj dür? (Havanın 1 'i oksijen gazıdır.) 5 4 mol O2 gazı harcanırsa 320 kj 2 mol O2 gazı harcanırsa ? —————————————————————— b) 4 mol havada, ?= 160 kj ısı açığa çıkar. 4· 1 = 0,8 mol O2 gazı bulunur. 5 4 mol O2 gazı harcandığında 320 kj 0—,8—m—o—l O—2 —ga—zı—h—arc—a—nd—ığ—ın—da— —————? —— ?= 64 kj ısı açığa çıkar. ∆H = –64 kj ÖRNEK 17 c) NK'da 13,44 L hacim kaplayan CO2 gazı oluşumu sı- Gaz fazında gerçekleşen, rasında kaç kj ısı açığa çıkar? 2NO2 + 1 O2$ N2O5 ∆H = –343 kj 2 c) 1 mol gaz NK'da 22,4 L tepkimesinde 102,9 kj ısı açığa çıktığında harcanan ? 13,44 L NO2 gazının NK'daki hacmi kaç L'dir? —————————————————— ?= 0,6 mol CO2 320 kj 2 mol NO2 gazı harcanırsa 343 kj 3 mol CO2 gazı oluştuğunda 0—,6—m—o—l C—O—2 g—a—zı —ol—uş—tu—ğu—nd—a— —————? —— ? 102,9 kj ?= 64 kj ısı açığa çıkar. —————————————————— ∆H = –64 kj ?= 0,6 mol NO2 gazı harcanır. d) 0,7 mol C3H4 gazı ile 1,6 mol O2 gazı tam verimle 1 mol gaz NK'da 22,4 L tepkime verdiğinde kaç kj ısı açığa çıkar? 0,6 mol gaz NK'da ? —————————————————— d) Tepkimede 1,6 mol O2 tamamen tükenir. (sınırlayı- cı bileşen) ?= 13,44 L hacim kaplar. 4 mol O2 gazı harcandığında 320 kj 1—,6—m—o—l O—2 —ga—zı—h—arc—a—nd—ığ—ın—da— —————? —— ?= 128 kj ısı açığa çıkar. 16. a) 96 kj b) ∆H = –64 kj c) 64 kj d) 128 kj e) 24 gram f) 160 kj 13 17. 13,44 L

TEST - 3 KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ 1. Standart koşullarda tepkime entalpisinin, olu- 4. PE (kj) PE (kj) şan bileşiğin molar oluşum entalpisine eşit ol- duğu bir tepkimede, I. Tepkimeye giren maddelerin oluşum entalpileri TK 0 TK sıfırdır. I II II. Oluşan bileşik elementlerinin kararlı hallerinden PE (kj) elde edilmiştir. III. Oluşan bileşiğin kütlesi molekül kütlesine eşittir. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II 0 TK D) II ve III E) I, II ve III III 2. Standart Molar Şekilde standart koşullarda gerçekleşen bazı kim- Oluşum Isısı (kj/mol) yasal tepkimelere ait potansiyel enerji (PE) - tepki- Bileşik me koordinatı (TK) grafikleri verilmiştir. CaCO3(k) -1207 Bu grafiklerin NH3(g) -46 a. 2NH3(g) $ N2(g) + 3H2(g) H2O(s) -285 b. C(grafit) + O2(g) $ CO2(g) c. N2(g) + 2O2(g) $ N2O4(g) Yukarıda bazı bileşiklerin standart molar oluşum yukarıda verilen tepkimelerden hangilerine ait entalpileri verilmiştir. olabileceği aşağıdakilerden hangisinde doğru eşleştirilmiştir? Aynı koşullarda, A) I – a B) I – a C) I – b CaCN2(k) + 3H2O(s) $ CaCO3(k) + 2NH3(g) II – b II – c II – c tepkimesinin entalpisi (∆H°) -261 kj olduğuna III – c III – b III – a göre CaCN2 katısının standart molar oluşum D) I – b E) I – c entalpisi kaç kj'dir? II – a II – a III – c III – b A) -753 B) -707 C) -444 D) -366 E) -183 Standart Molar Oluşum Isısı (kj/mol) 3. SO2 gazı ve S2CI2 sıvısının standart molar oluşum 5. Bileşik -86 entalpileri sırasıyla -300 kj/mol ve -60 kj/mol'dür. C2Hx(g) -394 S2CI2(s) + 2O2(g) $ 2SO2(g) + CI2(g) CO2(g) -286 tepkimesine göre 26,8 gram S2CI2 sıvısının ta- H2O(s) mamının standart koşullarda yeterli miktardaki oksijen gazı ile tepkimesi sonucu entalpi deği- Yukarıda bazı bileşiklerin standart molar oluşum şimi kaç kj'dir? (S : 32, CI : 35) ısıları verilmiştir. A) -270 B) -54 C) -108 Standart koşullarda 0,1 mol C2Hx gazının yeter- E) +108 li miktarda oksijen gazı (O2) ile yakılması sonu- cu açığa çıkan ısı 156 kj olduğuna göre, bileşik formülündeki x sayısı kaçtır? (C: 12, H: 1) D) +54 A) 2 B) 3 C) 4 D) 6 E) 8 1. E 2. E 3. C 14 4. A 5. D

KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ TEST - 4 1. Aşağıdakilerden hangisi standart molar oluşum 4. Entalpi ve entalpi değişimi ile ilgili aşağıdakiler- entalpisi değeri sıfırdan farklı olan bir madde- den hangisi doğrudur? nin yanma tepkimesidir? A) Sadece kimyasal olaylarda meydana gelen A) C(grafit) + O2(g) $ CO2(g) enerji değişimidir. B) 2Fe(k) + 3O2(g) $ Fe2O3(k) 1 B) Doğrudan ölçülebilir. 2 C) Q ile gösterilir. C) Na(k) + H2O(s) $ NaOH(suda) + H2(g) D) 1 mol maddenin değişime uğradığı olaylarda D) CaO(k) + CO2(g) $ CaCO3(k) molar entalpi adını alır. 1 E) Isı alarak gerçekleşen olaylarda negatif değer E) CO(g) + 2 O2(g) $ CO2(g) alır. 2. 4NH3(g)+ 7O2(g) $ 4NO2(g)+ 6H2O(s) ∆H = -1220 kj 5. NO(g) + 1 O2(g) $ NO2(g) ∆H = -58 kj 2 tepkimesine göre 0,4 mol NH3 gazı tam verimle standart koşullarda yanarsa; tepkimesine göre, 120 gram NO gazı ve yeterin- I. 10,8 gram H2O oluşur. ce O2 gazı %25 verimle reaksiyona girdiğinde II. 122 kj ısı açığa çıkar. kaç kj ısı açığa çıkar? (N: 14, O: 16) III. Açığa çıkan ısı NO2 gazının standart oluşum A) 29 B) 58 C) 87 D) 112 E) 141 entalpisidir. yargılarından hangileri doğrudur? (H: 1, O: 16) A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) II ve III E) I ve III 3. C(k)(grafit) + O2(g) $ CO2(g) ∆H = -390 kj 6. tepkimesine göre 12 gram saf karbon katısı yeterli C(k) + O2(g) $ CO2(g) ∆H = -390 kj miktarda oksijen gazı ile standart koşullarda tama- men yakıldığında 390 kj ısı açığa çıkmaktadır. tepkimesine göre aynı koşullarda 117 kj ısı açı- ğa çıkması için %60 saflıktaki kömürden kaç Buna göre, aynı koşullarda; gram yakılmalıdır? (C : 12) I. Yeterli O2 gazının bulunduğu ortamda, yakılan C katısının kütlesi artırılırsa açığa çıkan ısı mik- tarı artar. II. CO2 gazının standart molar oluşum entalpisi -390 kj'dir. III. Tepkime entalpisi, tepkimeye giren maddelerin kütlelerine bağlı değildir. yargılarından hangileri yanlıştır? (C: 12) A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II D) II ve III E) I ve III A) 18 B) 12 C) 9 D) 6 E) 3 1. E 2. C 3. B 15 4. D 5. B 6. D

AYT 3. MODÜL KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ www.aydinyayinlari.com.tr BAĞ ENERJİLERİ İlişkili Kazanımlar 1.1 : Bağ enerjileri ile tepkime entalpisi arasındaki ilişkiyi irdeler. 1.2 : Oluşan ve kırılan bağ enerjileri üzerinden tepkime entalpisi hesaplamaları yapar. BAĞ ENERJİLERİ İki atom arasında paylaşılan elektron çifti sayısı (bağ sayısı) arttıkça bağ kısalır ve bağ kuvveti artar. Aynı veya farklı tür atomları güçlü etkileşimlerle bir Bu nedenle aynı iki atom arasındaki üçlü bağı ko- arada tutan çekim kuvvetleri kimyasal bağ olarak parmak için gereken enerji, ikili bağı koparmak için adlandırılır. gereken enerjiden büyüktür. Atomlar arasındaki kovalent bağları kırmak için ge- N — N (g) + 160 kj $ N(g) + N(g) rekli olan enerjiye bağ enerjisi veya bağ entalpisi adı verilir. Birimi kj/mol'dür. N N (g) + 418 kj $ N(g) + N(g) Bağ enerjisi negatif değer alamaz. N N (g) + 946 kj $ N(g) + N(g) Bağ oluşumu ekzotermik (ısı veren), bağ kopması C C (g) + 615 kj $ C(g) + C(g) endotermik (ısı alan) olaylardır. C C (g) + 812 kj $ C(g) + C(g) N(g) + N(g) $ N2(g) + 946 kj (bağ oluşumu) X – Y gibi iki atom arasındaki bağ enerjisi farklı mo- N2(g) + 946 kj $ N(g) + N(g) (bağ kopması) leküllerde farklı enerjilere sahiptir. Bu nedenle bağ enerjileri çok sayıda bileşikten elde edilen değerle- rin ortalaması alınarak hesaplanır. Bağ Ortalama Bağ Bağ Ortalama Bağ Enerjileri (kj/mol) Enerjileri (kj/mol) H—H 436 C—C 343 H—F 568 CC 615 H—Cl 431 CC 812 H—Br 366 C—H 416 Atomlar arası bağlar H—I 298 C—O 351 Bağ enerjisi değeri ne kadar büyükse bağ o kadar F—F 158 CO 724 sağlamdır. Cl—Cl 242 C—F 490 Örneğin; F – F bağının enerjisi 158 kj/mol CI – CI ba- ğının enerjisi 242 kj/mol'dür. Buna göre CI – CI bağı O—O 144 C—Cl 326 F – F bağından daha sağlamdır. Çünkü CI – CI ba- ğını kırmak için 242, F – F bağını kırmak için 158 kj OO 498 C—N 290 enerjiye ihtiyaç vardır. O—H 464 CN 891 X2 şeklindeki bir molekülde, X - X bağının enerjisi arttıkça molekülün kararlılığı artar. NN 418 NN 946 N—N 160 N—H 391 16

www.aydinyayinlari.com.tr KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ 3. MODÜL AYT Bir kimyasal tepkimenin entalpisi tepkimede kırılan ÖRNEK 19 bağ enerjileri toplamından oluşan bağ enerjileri top- lamı çıkarılarak bulunur. Bağ Türü Bağ Enerjisi (kj/mol) CC 610 ∆HTepkime = Kırılan bağ - Oluşan bağ C—C 350 enerjileri toplamı enerjileri toplamı C — CI 325 C—H 415 Örneğin; CI — CI 240 H2(g) + I2(g) $ 2HI(g) tepkimesinde entalpi değişimi � Yukarıda verilen bağ enerjilerine göre; H� H C3H6(g) + CI2(g) $ C3H6CI2(g) H $ H� H HH HHH � Bağ Ortalama Bağ Enerjisi (kj/mol) C C — C — H + CI — CI $ H — C — C — C — H H—H 436 HH CI CI H I—I 151 tepkimesinin entalpi değişimi kaç kj'dür? H—I 298 / /THTepkime = ° TH ° ba€ enerjileri – TH Oluflan ba€ enerjileri ∆H = [(415.6)+610+350+240 - (415.6)+(325.2)+(2.350)] K›r›lan = 3690 - (2490 + 650 + 700) ∆HTepkime = (436 + 151) - (298.2) = 3690 - 3840 = -150 kj = 587 - 596 ∆HTepkime = -9 kj şeklinde hesaplanır. NOT! ÖRNEK 20 Bağ enerjilerinden yararlanarak tepkime ental- Bağ Türü Bağ Enerjisi (kj/mol) pisi hesaplanırken girenler ve ürünler gaz fa- H—H 435 zında olmalıdır. H — Br x Br — Br 195 ÖRNEK 18 Gaz fazında gerçekleşen N2 + 3CI2 $ 2NCI3 tepkimesinin entalpi değişimini; Bağ Bağ Enerjisi (kj/mol) Yukarıda bazı bağ enerjisi değerleri verilmiştir. NN 940 Cl — Cl 240 Gaz fazında gerçekleşen; N — Cl 200 2HBr $ H2 + Br2 tabloda verilen bağ enerjilerini kullanarak hesapla- 2H — Br $ H — H + Br — Br yınız. tepkimesinin ∆H değeri 110 kj ise aynı koşullarda H — Br bağının enerjisi x kaç kj dür? N N + 3CI — CI $ 2 N CI CI CI ∆H = 2x - (435 + 195) 110 = 2x - 630 ∆H = R∆H - R∆H x = 370 kj kırlan oluşan bağ enerjisi bağ enerjisi = (940 + 3.240) – (6.200) = 1660 - 1200 ∆H = 460 kj 18. ∆H = 460 kj 17 19. ∆H = – 150 kj 20. 370 kj

AYT 3. MODÜL KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ www.aydinyayinlari.com.tr ÖRNEK 21 ÖRNEK 23 Bağ Türü Bağ Enerjisi (kj/mol) Bağ Türü Bağ Enerjisi (kj/mol) NN 940 A—A 420 N—N 165 Y—Y 150 N—H 390 DD 600 O—H 465 OO 500 Yukarıda oda koşullarında gaz halde bulunan A2, Y2 ve D2 element molekülleri ile ilgili; Yukarıda verilen bağ enerjilerine göre; I. Moleküllerin bağ sağlamlıkları II. Moleküllerin kararlılıkları N2H4(g) + O2(g) $ N2(g) + 2H2O(g) III. Moleküldeki bağ uzunlukları özelliklerinden hangileri arasındaki ilişki D2 > A2 > Y2 HH şeklindedir? N—N +O O$N N+2O HH HH tepkimesinde NK'da 4,48 L hacim kaplayan N2 gazı A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II oluşurken entalpi değişimi kaç kj dür? E) II ve III D) I ve III ∆HTep = R∆Hkopan - R∆Holuşan Molekülde atomlar arası bağ enerjisi arttıkça genellikle molekülün bağ sağlamlığı ve molekül kararlılığı artar- bağ bağ ken bağ uzunluğu azalır. ∆H = (165 + 390.4 + 500) - (940 + 465.4) I. Moleküllerin bağ sağlamlıkları $ D2 > A2 > Y2 II. Moleküllerin kararlılıkları $ D2 > A2 > Y2 = 2225 - 2800 III. Bağ uzunlukları $ Y2 > A2 > D2 şeklindedir. = -575 kj Cevap: C 1 mol gaz NK'da 22,4 L 1 mol N2 oluşurken 575 kj ? 4,48 L 0,2 mol ? ——————————— ?= 0,2 mol ——————————— ?= 115 kj ÖRNEK 24 ∆H = –115 kj ÖRNEK 22 Bağ Türü Bağ Enerjisi (kj/mol) Bağ Türü Bağ Enerjisi (kj/mol) C—H 415 CI — CI 240 H—F 570 C — CI 325 OO 500 H — CI 430 O—F 190 O—H 465 Yukarıda verilen bağ enerjilerine göre, CH4(g) + CI2(g) $ CH3CI(g) + HCI(g) Yukarıda verilen bağ enerjilerine göre, HH 2HF(g) + O2(g) $ OF2(g) + H2O(g) H — C — H + CI — CI $ H — C — CI + H — CI 2H — F + O O $ O + O HH F FH H tepkimesinin entalpisini hesaplayınız. tepkimesinin entalpi değişimi (∆H) kaçtır? ∆HTep = R∆Hkopan - R∆Holuşan ∆HTep = R∆Hkırılan bağ - R∆Holuşan bağ enerjileri enerjileri bağ bağ = (570.2 + 500) - (190.2 + 465.2) = (415.4 + 240) - (415.3 + 325 + 430) = 1640 - (380 + 930) = 1900 - 2000 = 330 kj = –100 kj ∆H = –100 kj ∆H = +330 kj 21. ∆H = –115 kj 22. ∆H = +330 kj 18 23. C 24. ∆H =–100 kj

KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ TEST - 5 1. İki atom arasında paylaşılan elektron çifti sayısı 4. Bağ Türü Bağ Enerjisi (kj/mol) arttıkça, C—H 415 C—C 345 I. Bağ enerjisi artar. CC 810 II. Bağ uzunluğu artar. H—H 435 III. Bağ sağlamlığı azalır. yargılarından hangileri gerçekleşmez? A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II Yukarıda verilen bağ enerjilerine göre; D) II ve III E) I ve III C3H4(g) + 2H2(g) $ C3H8(g) H HHH H — C — C C — H + 2H — H $ H — C — C — C — H H HHH tepkimesinin entalpisi kaç kj dir? A) +20 B) –20 C) –325 E) -1195 D) –760 2. Bağ enerjileri ile ilgili; I. Aynı veya farklı iki ametal atomu arasındaki kimyasal bağı kırmak için gerekli enerjidir. II. Bağ enerjisi azaldıkça bağ sağlamlığı artar. III. Değeri pozitif veya negatif olabilir. yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II D) I ve III E) II ve III 5. Bağ Türü H — H N — N N N N — H Bağ enerjisi 435 160 945 390 (kj/mol) Yukarıdaki tabloda bazı bağ enerjisi değerleri veril- miştir. 3. 2F(g) $ F2(g) + 158 kj Buna göre, tepkimesine göre; N2H4(g) $ N2(g) + 2H2(g) HH I. F - F bağının enerjisi 158 kj/mol dür. II. 0,5 mol F2 molekülünü F atomlarına ayrıştırmak N — N $ N N + 2H — H için 79 kj enerji gerekir. H H III. F atomları, F2 moleküllerinden daha kararlıdır. yargılarından hangileri yanlıştır? tepkimesinde NK'da 8,96 L hacim kaplayan H2 gazı oluşurken kaç kj enerji açığa çıkar? A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II A) 9,5 B) 19 C) 38 D) I ve III E) II ve III D) 95 E) 190 1. D 2. A 3. B 19 4. C 5. B

AYT 3. MODÜL KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ www.aydinyayinlari.com.tr HESS YASASI İlişkili Kazanımlar 1.1 : Hess yasası ile ilgili hesaplamaları yapar. HESS YASASI Bir kimyasal tepkimede madde miktarının değişme- si entalpi değerini değiştirir. Tepkime ısısı tepkimenin izlediği yola bağlı değildir. Diğer bir ifade ile aynı tepkime ister tek isterse bir- ✶✶✶ Ancak molar entalpi madde miktarına bağlı de- den fazla basamakta gerçekleşsin tepkime entalpisi ğildir. değişmez. C(k)+ O2(g) $ CO2(g) + 393 kj Hess yasasına göre tepkimenin entalpi değişimi tepkimeyi oluşturan ara basamakların entalpi deği- tepkimesinde 1 mol (12 gram) C katısı yandığında şimleri toplanarak hesaplanır. açığa çıkan ısı 393 kj iken 5 mol (60 gram) C katısı yandığında açığa çıkan ısı 1965 kj (393 x 5)dir. Örneğin; SO3 oluşumu, Bir tepkime birden fazla basamakta gerçekleşiyor- sa, net tepkimenin entalpisi, ara basamakların en- S(k) + 3 O2 $ SO3(g) + 396 kj 2 talpileri toplamına eşittir. I. A(g) + B(g) $ 2C(g) + D(g) ∆H = +300 kj şeklinde tek basamakta gerçekleşirken 396 kj ısı I—I. —2—C(—g) —+ —Y(g—) $——I(g—) +—B—(g—) +—N—(g)— —∆H—=—–—80—0—kj A(g) + Y(g) $ D(g) + I(g) + N(g) ∆H = –500 kj açığa çıkarken S(k) + O2(g) $ SO2(g) + 296 kj SO2(g) + 1 O2(g) $ SO3(g) + 100 kj 2 ———————————————— ÖRNEK 25 S(k) + 3 O2(g) $ SO3(g) + 396 kj Aynı koşullarda gerçekleşen 2 1 şeklinde iki basamakta gerçekleşirken de toplamda H2(g) + 2 O2(g) $ H2O(g) ∆H = –242 kj aynı miktarda ısı açığa çıktığı görülür. 1 CO(g) + 2 O2(g) $ CO2(g) ∆H = –390 kj Bir kimyasal tepkime denklemi ters çevrilirse tepki- tepkimeleri ve bu tepkimelere ait entalpi değerleri veril- menin entalpisinin (∆H) sayısal değeri değişmez. An- miştir. cak ∆H'ın işareti değişir. 2NH3(g) $ N2(g) + 3H2(g) ∆H = + 92 kj Buna göre; N2(g) + 3H2(g) $ 2NH3(g) ∆H = -92 kj Ters CO2(g) + H2(g) $ CO(g) + H2O(g) çevrilirse tepkimesinin aynı koşullardaki tepkime entalpisi kaç kj'dir? Bir kimyasal tepkime denklemi bir katsayı ile çarpı- I. tepkime olduğu gibi alınıp, II. tepkime ters çevrilir ve lır veya bölünürse entalpi değeri de aynı katsayı ile tepkimeler taraf tarafa toplanırsa istenilen tepkime el- çarpılır veya bölünür. de edilir. 2NH3(g) $ N2(g) + 3H2(g) ∆H = + 92 kj CH—2O—(g2)(—g+) —$12—CO—O2(—g(g))$—+ —H21—2OO—2(g(—g) ) —∆∆HH—==—–+2—349—20k—kjj———— ∆H = +46 kj 1/2 ile çarpılırsa 1 3 2 2 NH3(g) $ N2(g) + H2(g) Bir kimyasal tepkimede yer alan maddelerin fiziksel CO2(g) + H2(g) $ CO(g) + H2O(g) hallerinin değişmesi ∆H değerini değiştirir. ∆H = -242 + 390 = + 148 kj 20 25. ∆H = 148 kj

www.aydinyayinlari.com.tr KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ 3. MODÜL AYT ÖRNEK 26 ÖRNEK 28 Aşağıda verilen termokimyasal eşitliklerden yararla- 2XY(g) + X2(g) $ 2X2Y(g) + 480 kj narak C3H8 gazının standart molar oluşma entalpisi- ni hesaplayınız. Yukarıda bir kimyasal tepkime ve bu tepkimeye ait en- talpi değeri verilmiştir. • C(grafit) + O2(g) $ CO2(g) ∆H = –390 kj Buna göre aynı koşullarda, ∆H = –285 kj • H2(g) + 1 O2(g) $ H2O(s) 3X2Y(g) $ 3XY(g) + 3 X2(g) 2 2 • C3H8(g) + 5O2(g) $ 3CO2(g)+4H2O(s) ∆H = –105 kj tepkimesinin entalpi değeri kaç kj dür? I. tepkime 3C(k) + 3O2(g) $ 3CO2(g) ∆H = -1170 kj A) 240 B) 720 C) 960 D) -720 E) -960 3 ile çarpılır II. 4H2(g) + 2O2(g) $ 4H2O(s) ∆H = -1140 kj 2XY(g) + X2(g) $ 2X2Y(g) ∆H = -480 kj tepkime 4 ile çarpılır t3eXrsYç(ge) vr32iliXp2,(g)32 III. 3CO2(g)+ 4H2O(s)$ C3H8(g)+ 5O2g) ∆H = +105 kj tepkimesi ile çarpılırsa tepkime 3X2Y(g) $ ters çevrilir —————————————————————— tepkimesi elde edilir. tepkime ısıları top- 3C(grafit) + 4H2(g) $ C3H8(g) ∆H = -2205 kj lanır.(Hess Yasası) Tepkime ters çevrildiği için ∆H işaret değiştirir ve 3 ile çarpılır. ∆H = 720 kj 2 Cevap: B ÖRNEK 27 S(k) + O2(g) $ SO2(g) ∆H = –300 kj ÖRNEK 29 ∆H = +240 kj H2O(g) $ H2(g) + 1 O2(g) ∆H = –100 kj Gaz fazında gerçekleşen 2 ∆H = –175 kj 1 SO2(g) + 2 O2(g) $ SO3(g) X2 + 2XY $ 2X2Y ∆H = –170 kj SO3(g) + H2O(g) $ H2SO4(s) 2XY $ X2 + Y2 ∆H = +70 kj Yukarıda bazı tepkimeler ve bu tepkimelere ait standart X2Y + XY3 $ X3Y4 ∆H = –20 kj tepkime entalpileri verilmiştir. tepkimeleri ve bu tepkimelere ait entalpi değerleri veril- Buna göre aynı koşullarda gerçekleşen, miştir. S(k) + H2(g) + 2O2(g) $ H2SO4(s) Buna göre aynı koşullarda gerçekleşen, tepkimesinin entalpisi kaç kj dir? 2X2 + Y2 + 2XY3 $ 2X3Y4 tepkimesinin entalpisi kaç kj dir? A) 335 B) 815 C) –175 D) -335 E) -815 A) –280 B) –250 C) –140 D) 140 E) 280 2. tepkime ters çevrilip tepkimeler toplanırsa S(k) + O2(g) $ SO2(g) ∆H = –300 kj • 2. tepkime ters çevrilir. • 3. tepkime 2 ile çarpılır. H2(g) + 1 O2(g) $ H2O(g) ∆H = –240 kj • Tepkimeler taraf tarafa toplanır. 2 1 SO2(g) + 2 O2(g) $ SO3(g) ∆H = –100 kj X2 + 2XY $ 2X2Y ∆H = –170 kj —SO—3(—g) —+ H—2—O(—g) —$—H—2S—O—4(s—) —∆—H—= —–1—75—k—j —— X2 + Y2 $ 2XY ∆H = –70 kj 2—X—2Y—+—2—XY—3 —$—2—X3—Y4— ——∆H—=—–—40—k—j ———— S(k) + H2(g) + 2O2(g) $ H2SO4(s) ∆H = –815 kj sonucuna ulaşılır. ∆H = –815 kj Cevap: E 2X2 + Y2 + 2XY3 $ 2X3Y4 ∆H = (–170) + (–70) + (–40) ∆H = –280 kj Cevap: A 26. –2205 kj 27. E 21 28. B 29. A

AYT 3. MODÜL KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ www.aydinyayinlari.com.tr ÖRNEK 30 ÖRNEK 32 1 N2(g) + 2H2(g) + 1 CI2(g)$ NH4CI(k) ∆H = –320 kj I. Ca(k) + 1 O(g)$ CaO(k) ∆H = –630 kj 2 2 ∆H = –90 kj 2 ∆H = +90 kj N2(g) + 3H2(g)$ 2NH3(g) II. C(k) + O2(g) $ CO2(g) ∆H = –390 kj HCI(g) $ 1 H2(g) + 1 CI2(g) III. Ca(k) + C(k) + 3 O2 $ CaCO3(k) ∆H = –1200 kj 2 2 2 tepkimeleri ve bu tepkimelere ait entalpi değerleri olduğuna göre aynı koşullardaki, bilindiğine göre aynı koşullarda, CaCO3(k) $ CaO(k) + CO2(g) NH4CI(k) $ NH3(g) + HCI(g) tepkimesinin entalpisi kaç kj dir? tepkimesinin entalpisi kaç kj dir? A) 140 B) 185 C) 320 D) -140 E) -185 I. ve II. tepkime aynen alınır, III. tepkime ters çevrilip tepkimeler taraf tarafa toplanır. 1. tepkime NH4CI(k)$ 1 N2(g)+2H2(g)+ 1 CI2(g) ∆H =+320 kj Ca(k) + 1 O2(g) $ CaO(k) ∆H = –630 kj ters çevrilir 2 2 2 2. tepkime 1 N2(g) + 3 H2(g) $ NH3(g) ∆H = -45 kj CC—a(k—C) +O—3O—(k2)—($g) —$C—aC—(kO) —+2(g—C) (—k) +——32—O—2 ——∆∆HH—==—–+—319—200—k0j—kj 1/2 ile 2 2 çarpılır 3. tepkime —21—H—2(g—)+—12——CI—2(g—)$——HC—I(g—) ——∆H—=—–9—0—kj——— CaCO3(k) $ CaO(k) + CO2(g) ters çevrilir Taraf tarafa NH4CI(k) $ NH3(g) + HCI(g) ∆H = 185 kj ∆H = –630 – 390 + 1200 toplanırsa Cevap: B ∆H = +180 kj ÖRNEK 31 ÖRNEK 33 C3H4(g) + H2(g) $ C3H6(g) ∆H = –a kj Gaz fazında gerçekleşen tepkimeler C3H6(g) + H2(g) $ C3H8(g) ∆H = –b kj X + Y $ XY ∆H = –a kj Yukarıda standart şartlarda gerçekleşen tepkimeler ve entalpi değerleri verilmiştir. XY + Y2 $ XY3 ∆H = +2b kj Buna göre aynı koşullarda gerçekleşen, XY3 + X $ X2Y3 ∆H = –2c kj C3H4 + 2H2$ C3H8 tepkimesinin entalpi değeri a ve b cinsinden kaç kj dir? olduğuna göre aynı koşullardaki, X2Y3 + Y2 + Y $ 2XY3 tepkimesinin entalpisi kaç kj dir? A) a - b B) a + b C) -(a + b) D) 2a - b E) 2b - a 1. ve 2. YX + Y $ XY H = –a kj tepkime XY + Y2 $ XY3 H = + 2b kj aynen alınır. Tepkimeler alt alta toplanarak istenilen tepkime elde 3.çteetveprrkisliimr.e———X2—Y3—$——XY—3 +—X———H—=—+—2c—k—j edilir. X2Y3 + Y2 + Y $ 2XY3 ∆HTepkime = –a – b ∆H = –a + 2b + 2c = –(a + b) Cevap: C 30. B 31. C 22 32. 180 kj 33. (–a + 2b + 2c) kj

KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ TEST - 6 1. Standart koşullarda gerçekleşen, 4. • 2C(k) + H2(g) $ C2H2(g) ∆H = +227 kj ∆H = -85 kj • C(grafit) + 2H2(g) $ CH4(g) + 75 kj • 2C(k) + 3H2(g) $ C2H6(g) • C(grafit) + O2(g) $ CO2(g) + 393 kj tepkimeleri veriliyor. Buna göre, aynı koşullarda gerçekleşen; • H2O(s) + 285 kj $ H2(g) + 1 O2(g) C2H2(g) + 2H2(g) $ C2H6(g) 2 tepkimesinde 12 gram C2H6 gazının oluşması tepkimeleri veriliyor. sırasındaki entalpi değişimi kaç kj'dir? (C: 12, H: 1) Buna göre, CH4 gazının standart molar yanma entalpisi kaç kj/mol'dür? A) +888 B) -603 C) -813 A) -124,8 B) -312 C) +124,8 E) -62,4 D) -888 E) +603 D) +312 2. H2O(g) $ H2(g) + 1 O2(g) ∆H° = +241 kj 5. 2S(rombik) + 3O2(g) $ 2SO3(g) + 400 kj 1 2 ∆H° = + 33 kj 2 ∆H° = -144 kj tepkimesi ve standart koşullardaki entalpi değeri N2(g) + O2(g)$ NO2(g) ∆H° = -73 kj verilmiştir. 2NO2(g) + 1 O2(g) $ N2O5(g) Buna göre aynı koşullarda potansiyel enerji - 2 tepkime koordinatı grafiği Potansiyel Enerji (kj) N2O5(g) + H2O(g) $ 2HNO3(g) tepkimeleri ve bu tepkimelere ait standart koşullar- Ürünler Tepkime daki entalpi değerleri verilmiştir. Koordinatı Buna göre, aynı koşullarda gerçekleşen; –200 Girenler H2(g) + N2(g) + 3O2(g) $ 2HNO3(g) tepkimesinin entalpisi kaç kj'dir? şekildeki gibi olan tepkimenin denklemi aşağı- A) +66 B) +234 C) -234 dakilerden hangisi olabilir? D) –378 E) -392 A) S(rombik) + 3 O2(g) $ SO3(g) 2 B) SO2(g) + 1 O2(g) $ SO3(g) 2 C) SO3(g) $ 1 O2(g) + SO2(g) 2 3. CO(g) + 1 O2(g)$ CO2(g) 283 kj D) SO3(g) $ 3 O2(g) + S(rombik) 2 2 + 2Fe(k) + 3 O2(g)$ Fe2O3(k) 824 kj E) SO2(g) $ O2(g) + S(rombik) 2 + tepkimeleri veriliyor. 6. 2CCI4(s) + 2O2(g) $ 2CO2(g) + 4CI2(g) Buna göre, aynı koşullarda gerçekleşen; tepkimesinin standart entalpi (∆H°) değeri Fe2O3(k) + 3CO(g) $ 2Fe(k) + 3CO2(g) +1058 kj ise aynı koşullarda gerçekleşen, tepkimesinin entalpi değişimi kaç kj'dir? CO2(g) + 2CI2(g) $ CCI4(s) + O2(g) tepkimesinin entalpisi (∆H°) kaç kj'dir? A) -258 B) -25 C) -129 A) +1058 B) +2116 C) -529 D) +25 E) +258 D) -2116 E) +529 1. D 2. E 3. B 23 4. A 5. D 6. C

AYT 3. MODÜL KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ www.aydinyayinlari.com.tr KİMYA VE ENERJİ ÖZETİ PE (kj) Endotermik olaylar Hü Ürünler Erime entalpisi (X(k) + ısı $ X(s)) ∆H > 0 Süblimleşme entalpisi (X(k) + ısı $ X(g)) Buharlaşma entalpisi (X(s) + ısı $ X(g)) Hg Girenler Azot gazının yanma entalpisi TK İyonlaşma entalpisi (X(g) + enerji $ X+ + e-) Çözünme entalpisi (çoğu katı ve sıvı) Girenler + ısı $ Ürünler Analiz (ayrışma) tepkimeleri (genellikle) Bağ kırılması (X2 + ısı $ X + X) ✶✶✶ Katıların ve sıvıların suda çözünmesi endotermik ya da ekzo- Elektroliz termik olabilir, ancak gazların suda çözünmesi kesinlikle ek- zotermiktir. ✶✶✶ Endotermik bir tepkimede düşük sıcaklıkta girenler, yüksek sıcaklıkta ürünler daha kararlıdır. PE (kj) Elektron ilgisi (X(g) + e- $ X-(g) + ısı) Gazların suda çözünmesi (X(g) $ X(suda) + ısı) Hü Girenler Bazı katıların çözünmesi ∆H < 0 Genellikle sentez (birleşme) tepkimeleri Hg Ürünler Bağ oluşumu (X(g) + X(g) $ X2(g) + ısı) Asit - baz (nötralleşme) tepkimeleri TK Girenler $ Ürünler + ısı Aktif metallerin suda çözünmesi Ekzotermik olaylar (Na(k) + H2O(s) $ NaOH(suda) + 1 H2(g) + ısı) Yoğunlaşma entalpisi (X(g) $ X(s) + ısı) 2 Yanma entalpisi (X(g) + O2(g) $ XO2 + ısı) Kirecin söndürülmesi Pil tepkimeleri (genellikle) Standart koşullarda bir mol bileşiğin kararlı elementlerinden oluşumu sırasında meydana gelen enerji değişimine molar olu- şum entalpisi denir. Kararlı Element + Kararlı Element $ 1 Mol Bileşik ∆H = Molar Oluşum Entalpisi H2(g) + 1/2 O2(g) $ H2O(s) ∆H = -286 kj (Oluşum entalpisi). Bir tepkime ters çevrilirse entalpinin işareti değişir. Bir tepkime her hangi bir sayı ile çarpılır ya da bölünürse entalpide o sa- yıyla çarpılır ya da bölünür. Tepkimeler alt alta toplanır ise entalpiler de toplanır. (Hess Yasası) Düşük sıcaklıkta ısının bulunduğu taraf, yüksek sıcaklıkta ısının olmadığı taraf daha kararlıdır. Elementlerin doğada bulundukları kararlı hallerinin oluşum entalpileri sıfır kabul edilir. Eğer bir elementin doğada birden faz- la allotropu varsa doğada en fazla bulunan halinin entalpisi sıfır kabul edilir. Entalpiyi etkileyen faktörler: • Sıcaklık • Basınç • Fiziksel hal • Madde miktarıdır ! Molar entalpi madde miktarına bağlı değildir. Entalpi tepkimede izlenen yola bağlı değildir. Tepkime ister tek ister çok basamakta gerçekleşsin entalpi değeri değişmez. Tepkimeye katalizör eklenmesi tepkime entalpisini değiştirmez. Minimum enerjili olma eğilimi daima ısının olduğu yerdir. Düşük sıcaklıkta ısının olduğu yer, yüksek sıcaklıkta ısının tersi yön daha kararlıdır. Bir kimyasal tepkimenin entalpi- ∆HTepkime = R∆H°f ürünler - R∆H°f girenler Bir kovalent bağın kırılması sı- ∆HTepkime = Eai - Eag rasında gerekli olan enerji mik- si (∆Htepkime) dört yolla hesapla- tarına bağ enerjisi denir. Biri- nabilir. ∆Htepkime= R∆Hkopan - R∆Holuşan mi kj/mol dür. bağ enerjileri bağ enerjileri Hess Yasası 24

KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ KARMA TEST - 1 1. H2(g) + S(k) $ H2S(g) ∆H° = -21 kj 4. I. X(g) + e- $ X-(g1) N2(g) + 3H2(g)$ 2NH3(g) ∆H° = -92 kj II. X(g) $ X+(g1) + e- III. X2(g) $ 2X(g) N2(g) + 4H2(g) + S(k) $ (NH4)2S(k) ∆H° = -454 kj tepkimeleri ve bu tepkimelere ait entalpi değişimle- Yukarıda bir X atomu ve X2 molekülüne ait veri- ri yukarıda verilmiştir. len tepkimelerden hangilerinde ∆H'ın işareti ke- sinlikle pozitiftir? Buna göre aynı koşullarda gerçekleşen, A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II 2NH3(g) + H2S(g) $ (NH4)2S(k) tepkimesinin entalpi değişimi kaç kj dir? D) I ve III E) II ve III A) -249 B) -341 C) -387 5. Gaz fazında gerçekleşen bir tepkime için potansi- E) 387 D) 341 yel enerji (PE) - tepkime koordinatı (TK) grafiği PE (kj) 2. • N2(g) + O2(g) $ 2NO(g) ∆H° = +a kj ∆H° = + a kj a • 1 N2(g) + 1 O2(g) $ NO(g) 2 2 2 ∆H° = -b kj • CO(g) + 1 O2(g) $ CO2(g) b 2 ∆H° = -2b kj TK • 2CO(g) + O2(g) $ 2CO2(g) yukarıdaki şekilde verilmiştir. Yukarıda denklemi ve standart entalpi değerleri verilen tepkimelere göre; Buna göre, bu tepkime ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur? I. Yanma tepkimeleri ısı vererek gerçekleşir. A) Zamanla sistemin toplam entalpisi artar. II. Yanma tepkimelerinde düşük sıcaklıkta ürünler B) Tepkime başladıktan sora kendiliğinden devam girenlerden kararlıdır. edemez. III. Yanan maddenin miktarı ile tepkimelerde alı- C) Yüksek sıcaklıkta ürünler girenlere göre daha nan / verilen ısı miktarları doğru orantılı olarak değişir. kararlıdır. D) Yalıtılmış kapta gerçekleşirken kabın sıcaklığı yargılarından hangileri her zaman doğrudur? artar. A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III E) Grafik X(g) $ X+(g) + e- tepkimesine ait olabilir. D) I ve III E) II ve III 3. Isıca yalıtılmış sürtünmesiz pistonlu kapta, 6. Sabit sıcaklık ve basınç koşullarında gerçekleşen X(g) + 2Y(g) $ XY2(g) 2X3(g) $ 3X2(g) tepkimesi gerçekleşmektedir. tepkimesinin entalpisini; Tepkime süresince kap hacmi arttığına göre I. Tepkimenin bir veya birden çok basamakta ger- aşağıdakilerden hangisi kesinlikle yanlıştır? çekleşmesi A) Ürünlerin ısı kapsamı girenlerinkinden azdır. II. Tepkime ortamına aynı sıcaklıkta katalizör ek- lenmesi B) Tepkime sonunda kabın sıcaklığı ortamınkin- den daha büyüktür. III. Kullanılan X3 miktarının değişmesi verilenlerden hangileri değiştirmez? C) Düşük sıcaklıkta XY2 gazı, X ve Y gazlarından daha kararlıdır. A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) Tepkime denkleminde ısı ürünlerde yazılır. D) II ve III E) I ve III E) Tepkimede entalpi değişimi pozitif değerdedir. 1. B 2. C 3. E 25 4. E 5. D 6. C

KARMA TEST - 2 KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ 1. Gaz halde bulunan bir molekülün bir molünün 3. I. N2O(g) + 2O2(g) $ N2O5(g) atomları arasındaki bağın standart koşullarda kırıl- II. C(grafit) + 2F2(g) $ CF4(g) ması için gereken enerjiye bağ enerjisi denir. Bağ Çeşidi Bağ Enerjisi (kj/mol) III. NaOH(suda) + HF(suda) $ NaF(suda) + H2O(s) CC 812 NN 941 IV. CO(g) + 1 O2(g) $ CO2(g) CC 620 2 OO 500 C—C 350 Yukarıdaki tepkime denklemlerine ait tepkime entalpilerinin doğru sınıflandırılması aşağıdaki- lerden hangisinde verilmiştir? Molar yanma Molar oluşum Molar nötrleş- entalpisi entalpisi me entalpisi Yukarıda standart şartlarda bazı ortalama bağ A) I, III IV II enerjisi değerleri verilmiştir. B) I, IV II III Buna göre; C) IV I, III II I. Aynı atomlar arasındaki bağ sayısı arttıkça bağ enerjileri artar. D) II I, IV III II. Aynı bağ sayısına sahip farklı atomların bağ E) I II, IV III enerjisi değerleri birbirinden farklıdır. III. Aynı bağ sayısına sahip atomlardan bağ ener- ji değeri büyük olan bağ diğerlerine göre daha sağlamdır. verilen yorumlardan hangilerine ulaşılabilir? A) Yalnız I B) Yalnız II C) II ve III D) I ve III E) I, II ve III 2. Bağ Çeşidi Bağ Enerjisi (kj/mol) 4. N2(g) + 945 kj $ 2N(g) 430 H - CI 440 2O(g)$ O2(g) + 498 kj H-H F2(g) + 158 kj $ 2F(g) 2H(g) $ H2(g) + 436 kj Yukarıdaki tabloda bazı bağ çeşitleri ve bu bağların standart koşullarda ortalama bağ enerjisi değerleri Yukarıda bazı tepkimeler ve aynı koşullardaki en- verilmiştir. talpi değerleri verilmiştir. Buna göre; Buna göre N2, O2, F2 ve H2 moleküllerindeki kimyasal bağların sağlamlıklarının karşılaştırıl- H2(g) + CI2(g) $ 2HCI(g) + 180 kj ması aşağıdakilerden hangisinde doğru veril- tepkimesinde CI - CI bağının enerjisi kaç kj'dir? miştir? A) 120 B) 240 C) 280 D) 320 E) 400 A) N2 > O2 > F2 > H2 B) H2 > N2 > F2 > O2 C) O2 > H2 > F2 > N2 D) F2 > H2 > O2 > N2 E) N2 > O2 > H2 > F2 1. E 2. B 26 3. B 4. E

KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ KARMA TEST - 3 1. NO2(g) ve H2O(g) bileşiklerinin sırası ile standart mo- 4. 1 H2(g) + C(k) + 1 N2(g) $ HCN(g) ∆H = +135 kj 2 2 lar oluşum entalpileri +40 ve –240 kj/mol dür. Aynı koşullarda gerçekleşen, tepkimesine göre standart koşullarda, 2NO2(g) + 7H2(g) $ 2NH3(g) + 4H2O(g) + 1150 kj I. 24 gram C katısı tamamen tepkime verirse 270 kj ısı açığa çıkar. tepkimesine göre NH3 gazının standart molar oluşum entalpisi kaç kj/mol'dür? II. 10,8 gram HCN gazı oluşması için 54 kj ısı ge- reklidir. A) –180 B) –150 C) –120 III. NK'da 56 L N2 gazı harcanırken 575 kj ısı açığa E) –25 çıkar. D) –55 yargılarından hangileri doğrudur? (N: 14, C: 12, H: 1) A) Yalnız II B) I ve II C) II ve III 2. CaO(k), H2O(s) ve Ca(OH)2(k) maddelerinin stan- D) I ve III E) I, II ve III dart oluşma entalpileri sırası ile –640, –290 ve –990 kj/mol'dür. Buna göre standart koşullarda gerçekleşen, CaO(k) + H2O(s) $ Ca(OH)2(k) 5. N2(g) + 2H2(g) + 3 O2(g) $ NH4NO3(k) 2 tepkimesine göre 37 gram Ca(OH)2 katısı oluş- tuğunda açığa çıkan ısı kaç kj dir? (Ca: 40, O:16, H:1) A) 240 B) 120 C) 60 tepkimesinin entalpisi – 360 kj dir. E) 200 D) 30 Buna göre tepkimede NK'da 3,36 L N2 gazı har- candığında, açığa çıkan ısı kaç kj dir? A) 27 B) 54 C) 36 D) 72 E) 108 3. Standart Molar Oluşum Entalpisi (∆H°f)(kj/mol) Bileşik HBr(g) –37 H2O(s) –286 Yukarıdaki tabloda bazı bileşiklere ait standart mo- 6. Gaz fazında gerçekleşen tepkimeler, lar oluşum entalpileri verilmiştir. N2 + 2O2 $ N2O4 ∆H = –20 kj Buna göre aynı koşullarda, ∆H = –29 kj N2O + 3 O2 $ N2O4 2 4HBr(g) + O2(g) $ 2H2O(s) + 2Br2(s) olduğuna göre aynı koşullarda gerçekleşen, tepkimesinde NK'da 4,48 L hacim kaplayan HBr N2 + 1 O2 $ N2O gazının tamamı yeterli O2 gazıyla tepkime verdi- 2 ğinde açığa çıkan ısı kaç kj'dir? tepkimesinin entalpi değişimi kaç kj dir? A) 10,6 B) 21,2 C) 42,4 A) –49 B) –9 C) +9 E) 848 E) +29 D) 424 D) +18 1. D 2. D 3. B 27 4. A 5. B 6. C

KARMA TEST - 4 KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ 1. 3. Aynı koşullarda gerçekleşen, Ca(k) + H2(g) $ CaH2(k) + 190 kj H2(g) + 1 O2(g) $ H2O(g) + 286 kj 2 CaH2(k) + 2H2O(g) $ Ca(OH)2(k) + 2H2(g) + 228 kj tepkimeleri ve bu tepkimelerde açığa çıkan ısı de- ğerleri verilmiştir. Buna göre, Bir araştırmacı elindeki kömür örneğinin kütlece Ca(k) + H2(g) + O2(g) $ Ca(OH)2(k) yüzde kaç karbon içerdiğini belirlemek için, tepkimesinin entalpi değişimi (∆H) kaç kj dir? C(k) + O2(g) $ CO2(g) + 400 kj A) –660 B) –990 C) –1210 tepkimesine göre 60 gramını yakmıştır. Açığa çıkan ısı 1600 kj olduğuna göre örnek D) 990 E) 12,10 kütlece yüzde (%) kaç karbon içermektedir? (C: 12) E) 40 A) 90 B) 80 C) 70 D) 60 2. NO(g) + 1 O2(g) $ NO2(g) + 60 kj 4. Yüksek sıcaklıkta ürünlerin daha kararlı olduğu 2 bir tepkime ile ilgili; I. ∆H < 0'dır. II. Yalıtılmış sabit hacimli kapta gerçekleşirken ka- bın sıcaklığı artar. III. Ürünlerin enerjileri toplamı, girenlerin enerjileri toplamından büyüktür. Yukarıdaki tepkimeye göre, yargılarından hangileri doğrudur? I. 2NO(g) + O2(g) $ 2NO2(g) ∆H1 A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II II. 2NO2(g) $ 2NO(g) + O2(g) ∆H2 D) II ve III E) I ve III 1 III. NO2(g) $ NO(g) + 2 O2(g) ∆H3 aynı koşullarda gerçekleşen I, II ve III numara- lı tepkimelerin entalpi değişimleri sırasıyla ∆H1, 5. X(g) + Y(g) $ Z(g) + c kj ∆H2, ∆H3 aşağıdakilerden hangisinde doğru ve- rilmiştir? tepkimesinde açığa çıkan ısı miktarını, ∆H1 ∆H2 ∆H3 I. X ve Y miktarlarını artırmak II. Z'nin katı veya sıvı hâlde oluşması A) 60 +60 –60 III. Ortama aynı koşullarda katalizör ekleyip, basa- B) 120 –120 +120 mak sayısını artırmak C) –120 +120 +60 D) –120 –120 +60 durumlarından hangileri artırır? E) –60 +120 +60 A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III 1. B 2. C 28 3. B 4. B 5. C

KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ KARMA TEST - 5 1. I. Ag(k) + 1 CI2(g) $ AgCI(k) 4. 2 II. H2(g) + Br2(k) $ 2HBr(g) III. N2(g) + 2O2(g) $ N2O4(g) 1 IV. NO(g) + 2 O2(g) $ NO2(g) Yukarıda oda koşullarında gerçekleşen tepki- melerden hangisinin entalpisi oluşan bileşiğin standart molar oluşum entalpisi değildir? A) Yalnız II B) Yalnız IV C) II ve IV Magnezyum metali parlak bir alevle yanar ve mag- D) I ve III E) I, II ve III nezyum oksite dönüşür. Mg(k) + 1 O2(g) $ MgO(k) + 600 kj 2 tepkimesine göre aşağıdaki yargılardan hangisi yanlıştır? (O: 16, Mg: 24) A) MgO katısının molar oluşum entalpisi –600 kj'dür. B) 2 mol Mg ve 0,25 mol O2 gazının tam verimli tepkimesinden 1200 kj ısı açığa çıkar. 2. 2HCI(suda) + Ca(OH)2(k) $ CaCI2(suda) + 2H2O(s) C) NK'da 22,4 L O2 gazı harcandığında 1200 kj ısı açığa çıkar. tepkimesine göre 0,6 M 200 mL HCI sulu çözeltisi- nin yeterince Ca(OH)2 katısı ile tepkimesi sonucu D) 12 gram Mg katısı tamamen harcandığında 300 1,2 kj ısı açığa çıkmaktadır. kj ısı açığa çıkar. Buna göre, Ca(OH)2 katısının molar nötrleşme E) 12 gram MgO katısı oluşurken 180 kj ısı açığa ısısı kaç kj dir? çıkar. A) 20 B) –24 C) –20 D) –12 E) –10 3. • SO2(g) bileşiğinin molar yanma entalpisi –100 kj 5. Bağ Çeşidi Bağ Enerjisi (kj/mol) 420 dir. C-H 280 C - Br 190 • CO(g) bileşiğinin molar yanma entalpisi -280 Br - Br 370 kj'dir. H - Br Buna göre 0,1'er mol SO2(g) ve CO(g) bileşikleri CH4(g) + Br2(g) $ CH3Br(g) + HBr(g) aynı koşullarda tamamen yakıldığında açığa çı- tepkimesine göre NK'da 33,6 L CH4 gazı aynı kan ısı kaç kj'dir? koşullarda tamamen tepkime verdiğinde açığa A) 15 B) 19 C) 28 D) 38 E) 76 çıkan ısı kaç kj dir? A) 20 B) 40 C) 60 D) 80 E) 120 1. C 2. C 3. D 29 4. B 5. C

KARMA TEST - 6 KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ 1. C3H8(g)+ 5O2(g)$ 3CO2(g) + 4H2O(g) ∆H = –2044 kj 4. Standart koşullarda gerçekleşen tepkimesine göre, 8,8 gram C3H8 gazı ile NK'da B2H6(g) + 96 kj $ 2B(k) + 3H2(g) 33,6 L hacim kaplayan O2 gazı sabit hacimli bir kapta tam verimle tepkimeye giriyor. tepkimesine göre, Buna göre, I. 1 mol B2H6 gazının elementlerine ayrışması için 96 kj enerji gereklidir. I. 0,5 mol O2 gazı artar. II. 408,8 kj ısı açığa çıkar. II. B2H6 gazının standart molar oluşma entalpisi -96 kj'dür. III. Açığa çıkan ısının artması için kaba bir miktar daha O2 gazı eklenmelidir. III. Tepkimede NK'da 13,44 L H2 gazı elde edilirken 19,2 kj enerji açığa çıkar. yargılarından hangileri yanlıştır? yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) I ve III E) II ve III D) I ve III E) I, II ve III 2. 2Fe(k) + 3 O2(g)$ Fe2O3(k) ∆H = -825 kj mol 2 5. C3H4(g)+ 4O2(g)$ 3CO2(g)+ 2H2O(g) ∆H = –1940 kj 1 CO(g) + 2 O2(g)$ CO2(g) ∆H = -284 kj mol C(k) + O2(g) $ CO2(g) ∆H = –390 kj Yukarıda standart koşullarda gerçekleşen tepki- Yukarıda verilen tepkimeler aynı koşullarda ger- melerin entalpi değişimleri verilmiştir. çekleşmektedir. Eşit kütlede C katısı ve C3H4 ga- zı yeterli miktarda O2 gazı ile tamamen yandığında Buna göre; toplam 9720 kj ısı açığa çıkmıştır. Fe2O3(k) + 3CO(g) $ 2Fe(k) + 3CO2(g) Buna göre, tepkimede oluşan H2O gazı kaç tepkimesinde aynı koşullarda 98 L CO gazı har- gramdır? (H: 1, C: 12, O: 16) candığında entalpi değişimi kaç kj'dir? A) +27 B) –36 C) +81 A) 18 B) 36 C) 72 D) 90 E) 108 D) -60 E) -54 3. • ∆Hf°CO2(g) = -394 kj 6. BaCO3(k) + 236 kj $ BaO(k) + CO2(g) • ∆H°fMgO(k) = -600 kj tepkimesi standart koşullarda gerçekleşmektedir. olduğuna göre, BaCO3(k) ve CO2(g) bileşiklerinin standart molar oluşma entalpileri sırası ile –1220 kj/mol ve –394 2Mg(k) + CO2(g) $ 2MgO(k) + C(k) kj/mol olduğuna göre, BaO katısının standart tepkimesinin entalpi değişimi (∆H) kaç kj dir? molar oluşma entalpisi kaç kj dir? A) –206 B) –403 C) –806 A) –236 B) –590 C) –610 D) +206 E) +806 D) –826 E) –990 1. B 2. B 3. C 30 4. C 5. E 6. B

KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ KARMA TEST - 7 1. Mg(k)+ 1 O2(g)$ MgO(k) ∆H = –600 kj 4. Aşağıda verilen maddelerden hangisinin stan- 2 3 dart molar oluşum entalpisi sıfırdan farklı bir 2Fe(k) + 2 O2(g) $ Fe2O3(k) ∆H = –800 kj değere sahiptir? Yukarıda aynı koşullarda gerçekleşen tepkimeler A) H2(g) B) N2(s) C) O2(g) E) Hg(s) ve entalpi değişim değerleri verilmiştir. D) Fe(k) Buna göre, 4,8 gram Mg katısının tamamen yan- ması sonucu açığa çıkan ısı ile aynı miktarda ısı açığa çıkması için kaç gram Fe katısı tamamen yakılmalıdır? (Mg: 24, Fe: 56) A) 5,6 B) 11,2 C) 16,8 D) 22,4 E) 44,8 5. 2AI(k) + 3 O2(g) $ AI2O3(k) + 1700 kj 2 2. Potansiyel Enerji (kj) tepkimesine göre 340 kj ısı açığa çıkması için harcanan O2 gazı NK'da kaç litre hacim kaplar? A) 6,72 B) 13,44 C) 20,16 D) 22,4 E) 33,6 Tepkime Koordinatı Aşağıdaki tepkimelerden hangisinin potansiyel enerji - tepkime koordinatı grafiği yukarıda ve- rilen grafik gibi olamaz? A) HCI(g) + NH3(g) $ NH4CI(k) 6. Potansiyel Enerji (kj) B) Na(k) + 1 $ NaI(k) 2 I2(k) C) C2H6O(g) $ C2H6O(s) D) NO(g) + 1 O2(g)$ NO2(g) Tepkime 2 koordinatı E) Na(g) $ Na+(g) + e- 3. 2H2O(g) + 2SO2(g) $ 2H2S(g) + 3O2(g) Yukarıda potansiyel enerji - tepkime koordina- tı grafiği verilen ve standart koşullarda gerçek- tepkimesinin entalpisini hesaplamak için aşağı- leşen tepkime için, da verilen tepkimelerin hangisinin entalpi değe- rini bilmeye gerek yoktur? I. Tepkimeye giren maddeler doğadaki kararlı hallerinde bulunur. A) H2(g) + 1 O2(g) $ H2O(s) 2 II. Ürünün 1 mol olması halinde tepkime ısısı mo- lar oluşum entalpisi adını alır. B) H2O(s) $ H2O(g) III. Tepkime sentez tepkimesidir. C) H2(g) + S(rombik) $ H2S(g) yargılarından hangileri doğru olabilir? D) SO2(g) + 1 O2(g)$ SO3(g) A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II 2 E) S(rombik) + O2(g) $ SO2(g) D) II ve III E) I, II ve III 1. C 2. E 3. D 31 4. B 5. A 6. E

KARMA TEST - 8 KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ 1. Aşağıda verilen tepkimelerin hangisinde ürün- 4. Sabit basınç ve sıcaklık altında gerçekleşen bir lerin ısı kapsamı, girenlerin ısı kapsamından tepkimede alınan veya verilen ısı miktarına ental- küçüktür? pi ya da tepkime ısısı adı verilir. A) C(k) + CO2(g) $ 2CO(g) ∆H = 172,5 kj Buna göre, B) CS2(s) + 2H2O(s) + 50 kj $ CO2(g) + 2H2S(g) C) N2(g) + 2O2(g) $ 2NO2(g) ∆H = 67 kj I. Tepkimede harcanan ve oluşan madde miktarı D) Fe2O3(k) + 3CO(g) $ 2Fe(k) + 3CO2(g) + 24,8 kj II. Tepkime ortamının sıcaklığı E) 2Ag(k) + PbCI2(k) + 105 kj $ 2AgCI(k) + Pb(k) III. Tepkimede girenlerin ve ürünlerin fiziksel hali verilenlerden hangileri tepkime entalpisini de- ğiştirir? A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III 2. • F(g) + e- $ F-(g) + Enerji 5. Ekzotermik tepkimeler ile ilgili aşağıdaki yargı- • N(g) + e- + Enerji $ N-(g) lardan hangileri yanlıştır? Yukarıda verilen tepkimelere göre, A) Ürünlerin ısı kapsamı girenlerinkinden küçüktür. I. F atomu elektron aldığında ısı açığa çıkar. B) Yanma, nötrleşme ve gazların suda çözünmesi II. N- iyonu N atomuna göre daha yüksek enerjili gibi olaylar örnek olarak verilebilir. ve kararsızdır. C) Isı vererek gerçekleştiklerinden düşük sıcaklık- III. Atomların elektron ilgileri daima pozitif değere ta ürünler girenlerden daha kararlıdır. sahiptir. D) Tepkime entalpisinin (∆H) işareti pozitiftir. verilen yargılardan hangilerine ulaşılabilir? E) Bu tepkimelerde entalpi zamanla azalır. A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III 3. I. Amonyağın elementlerine ayrışması 6. Yüksek sıcaklıkta ürünlerin, düşük sıcaklıkta II. Kireç taşının sönmemiş kirece ve karbondioksi- girenlerin daha kararlı olduğu bir tepkime; te ayrışması I. Bir bileşiğin elementlerine ayrıştığı bir elektroliz III. Karbonun yanması tepkimesi IV. Azot gazının yanması II. X atomlarından X2 şeklinde bir molekülün oluş- tuğu tepkime V. Gaz haldeki nötr bir X atomundan elektron ko- parılması III. Gazların suda çözünmesi Yukarıda verilen olayların hangisinde tepkime- IV. Nötrleşme tepkimesi nin başladıktan sonra sürekliliği için ısı alması- na gerek yoktur? V. Hidrojen gazının yanması I, II, III, IV ve V numaraları ile verilenlerden han- gisi olabilir? A) I B) II C) III D) IV E) V A) I B) II C) III D) IV E) V 1. D 2. C 3. C 32 4. E 5. D 6. A

KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ YENİ NESİL SORULAR 1. Alüminyum metali– 2. Hidrojen gazı (H2) temiz bir enerji kaynağı olmakla nin başka bir metal birlikte dünyada serbest halde bulunmaması, üre- oksiti ile girdiği re- aksiyon termit re- timinin ve depolanmasının maliyetli olması gibi se- aksiyonu olarak adlandırılır. Büyük beplerden ötürü yaygın olarak kullanılmamaktadır. miktarlarda ısı açı- ğa çıkaran bu reak- Bu yönüyle NaBH4 (sodyum bor hidrür) bileşiği siyon günümüzde hidrojen depolayıcı bir yakıttır. özellikle demir yolu raylarının birleştiril- NaBH4(k) + 2H2O(s) $ 4H2(g) + NaBO2(k) mesinde kullanılır. tepkimesine göre 1,9 gram NaBH4 katısı tama- men harcandığında açığa çıkan H2 gazı Oksijen 2AI(k) + Fe2O3(k) $ 2Fe(k) + AI2O3(k) Hidrojen + = Su Yukarıda verilen termit tepkimesinde, Fe2O3 2H2 + O2 = 2H2O ve AI2O3 katılarının standart oluşum entalpile- ri sırası ile –824 kj ve -1670 kj olduğuna göre H2(g) + 1 O2(g) $ H2O(g) + 240 kj 108 gram kütlece %25 saflıktaki AI örneğinin ta- 2 mamının standart koşullarda reaksiyona girme- si sonucu açığa çıkan ısı kaç kj'dür? (AI: 27) tepkimesine göre yeterli O2 gazı ile yandığında en fazla kaç kj ısı açığa çıkar? A) 122,5 B) 423 C) 735 (Na: 23, B: 11, H: 1) D) 846 E) 1692 A) 12 B) 36 C) 48 D) 120 E) 480 ∆HTepkime = R∆H°f (ürünler) - R∆H°f (girenler) 1 mol NaBH4 38 gram = (–1670) – (–824) ——? — —————1,9—g—ra—m = – 846 kj ?= 0,05 mol 108. 25 & 27 gramd›r. 100 1 mol NaBH4 ten 4 mol H2 gazı oluşursa 27 gram AI 1 moldür. 0—,0—5—m—ol— ———— ——————?———— ?= 0,2 mol H2 gazı açığa çıkar. 2 mol Al tamamen reaksiyon verince 846 kj ısı açığa —1 m—o—l A—I —ta—ma—m— en—r—ea—ks— iy—on—v—er—in—ce— ——? ———çıkarsa 1 mol H2 yanınca 240 kj ısı açığa çıkar. ?= 423 kj ısı açığa çıkar. 0—,2—m—o—l H—2 —— ————? —— Cevap: B ? = 48 kj ısı açığa çıkar Cevap: C 1. B 33 2. C

YENİ NESİL SORULAR KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ 3. Biyoetanol (C2H5OH) 4. Bir kimyasal tepkimenin entalpisinin nelere bağlı benzin ile belirli oran- olduğunu incelemek için kalorimetre kabı ile sabit larda karıştırılan mı- basınçlı ortamda yapılan bir deneyde sır, şeker pancarı, buğday gibi tarımsal • X(k) + O2(g) $ XO2(g) + a kkal ürünlerden elde edi- len alternatif temiz bir • X(k) + O2(g) $ XO2(s) + b kkal yakıttır. Biyoetanolün benzinle harmanlan- • X(k) + 1 O2(g) $ XO(g) + c kkal masının motor performansını yükseltme ve don- 2 mayı engelleme gibi avantajları bulunmaktadır. Biyoetanolün • XO(g) + 1 O2(g) $ XO2(g) + d kkal 2 tepkimelerinin entalpileri a, b, c ve d kkal olarak be- lirlenmiştir. Bu entapiler arasında b > a ve a = c + d ilişkisi bulunduğuna göre tepkime entalpisi ile ilgili; C2H5OH(s) + 3O2(g) $ 2CO2(g) + 3H2O(s) I. Oluşan ürünün fiziksel haline bağlıdır. tepkimesine göre 18,4 gramı 25°C sıcaklık ve II. Ortamın sıcaklık ve basıncına bağlıdır. III. Tepkimenin izlediği yola bağlı değildir. 1 atm basınçta yeterli miktarda O2 gazı ile tama- men yandığında 544 kj ısı açığa çıkmaktadır. verilen yorumlardan hangilerine ulaşılabilir? Buna göre, biyoetanolün standart molar olu- A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II şum entalpisi kaç kj'dür? D) II ve III E) I ve III (∆H°fCO2: –394 kj, ∆H°fH2O: -285 kj, O: 16, C: 12, H: 1) XO2 gaz hâlde oluşurken –a kj sıvı hâlde oluşurken –b kj ısı açığa çıkmıştır. Buna göre fiziksel hâle bağlıdır. A) 1360 B) 566 C) -283 3. ve 4. tepkimeler toplandığında 1. tepkime elde edil- E) -1360 diğine göre tepkimenin izlediği yola bağlı değildir. D) -396 Ortamın sıcaklığı ve basıncına bağlılığını açıklayan ör- nek bulunmamaktadır. Cevap: E 1 mol C2H5OH 46 gram ——? —— —— ————1—8,4—g—ram ?= 0,4 mol 0,4 mol etanol yanınca 544 kj ısı açığa çıkarsa 1—m—o—l e—ta—no—l —ya—nı—nc—a — ——? —— ?= 1360 kj ısı açığa çıkar. ∆HTepkime = R∆H°f(ürünler)– R∆H°f(girenler) –1360 = (2.(–394) + 3.(–285)) – X –1360 = (–788 – 855) – X –1360 = –1643 – X X = –283 kj Cevap: C 3. C 34 4. E

www.aydinyayinlari.com.tr  AYT KİMYASAL TEPKİMELERDE HIZ ➤ Kimyasal Tepkimelerde Hız ➤ Tepkime Hızlarının Ölçülmesi ➤ Çapışma Teorisi ➤ Tek ve Çok Basamaklı (Mekanizmalı) Tepkimelerde Hız ➤ Tepkime Hızını Etkileyen Faktörler ➤ Karma Testler ➤ Yeni Nesil Sorular 1. ? 2. ? 35 1. ? 2. ?

AYT 3. MODÜL KİMYASAL TEPKİMELERDE HIZ www.aydinyayinlari.com.tr KİMYASAL TEPKİMELERDE HIZ İlişkili Kazanımlar 1.1 : Madde miktarı ile tepkime hızını ilişkilendirir. 1.2 : Ortalama tepkime hızı kavramını açıklar. 1.3 : Homojen ve heterojen faz tepkimelerini örneklendirir. Kimyasal Tepkimelerde Hız ÖRNEK 1 Bir kimyasal tepkimenin hızı, birim zamanda harca- 10 L lik sabit hacimli bir kapta 114 gram CS2 katısından, nan veya oluşan madde miktarı ile belirlenir. CS2(k) + 3O2(g) $ CO2(g) + 2SO2(g) tepkimesine göre 5 dakika sonunda 95 gram kaldığı be- Madde miktarı genellikle molar derişim, mol, gram; lirleniyor. gaz maddeler için hacim olarak alınır. Zaman ise hızlı tepkimelerde saniye, yavaş tepkimelerde daki- Buna göre; ka, gün, ay, hafta ile ölçülür. a) CS2 bileşiğinin ortalama harcanma hızı kaç mol/dk Tepkime hızı T.H., r ve j ile gösterilebilir. dır? (C: 12 , O: 16 , S: 32) T.H.=j=r = [madde miktarındaki değişim] D[ ] mol = Dt = L.s [zaman aralığı] Bir kimyasal tepkimede; girenler için harcanma hı- a) 5 dakikada 114 - 95 = 19 gram CS2 tepkimeye girmiş- tir. zı, ürünler için oluşma hızı ifadeleri kullanılır. nCS2 = 19 = 0, 25 mol Bir tepkimedeki girenlerin ya da ürünlerin madde 76 miktarlarının belli zaman aralığındaki değişimine ortalama hız denir. CS2 + 3O2 $ CO2 + 2SO2 -0,25 mol -0,75 mol +0,25mol +0,5 mol Örneğin; jCS2 = Tn = 0, 25 mol = 0, 05 mol/dk Tt 5 dk N2(g) + 3F2(g) $ 2NF3(g) tepkimesinde harcanma hızı: b) O2 gazının ortalama harcanma hızı kaç mol/L.s dir? jN2 = – D [N2] j F2 = – D [F2] b) 5 dk = 5.60 = 300 s Dt Dt TC mol M 0, 75 jO2 = = = = Tt L.s s 10.300 oluşma hızı: = 25.10-5 mol.L-1.s-1 D [NF3] jNF3 = + Dt c) SO2 gazının ortalama oluşma hızı NK'da kaç L/dk'dır? tepkimedeki maddelerin oluşma ve harcanma c) 1 mol gaz NK'da 22,4 L hızları arasındaki ilişki: 0,5 mol ? – D [N2] = – 1 D [F2] = + 1 D [NF3] Dt 3 Dt 2 Dt ? = 11,2 L şeklinde ifade edilir. jSO2 = L = 11, 2 = 2, 24 L/dk dk 5 tepkimenin ortalama hızı: d) CO2 gazının ortalama oluşma hızı kaç gram/dk'dır? 6jN2 = 2jF2 = 3jNF3 şeklindedir. d) 1 mol CO2 44 gram ise, 0,25 mol ? NOT D işareti değişimi göstermek üzere, D[ ] derişim ? = 11 gram değişimi, Dt zaman değişimini ifade eder. gram 11 jCO2 = = Hız ifadelerinin önündeki “–” harcanma, “+” oluş- dk 5 ma hızını belirtir. = 2,2 gram/dk 1. a) 0,05 mol/dk b) 25.10–5 mol.L–1.s–1 c) 2,24 L/dk 36 d) 2,2 gram/dk

www.aydinyayinlari.com.tr KİMYASAL TEPKİMELERDE HIZ 3. MODÜL AYT ÖRNEK 2 ÖRNEK 5 Gaz fazında gerçekleşen, X(g) + 3Y(g) $ 2Z(g) 2X + 3Y $ 4Z tepkimesinde maddelerin harcanma ve oluşma hız- tepkimesinde Y gazının ortalama harcanma hızı ları arasındaki ilişkiyi veren denklemi yazınız. 1,2 M/s olduğuna göre, Z gazının aynı koşullardaki oluşma hızı kaç M/s dir? A) 0,4 B) 0,8 C) 1,6 D) 2 E) 2,4 – 1 D [X] =– 1 D [Y] =+ 1 D [Z] 2 Dt 3 Dt 4 Dt X + 3Y \" 2Z -j -3j +2j 1,2 M/s ? = 0,8 M/s Cevap: B ÖRNEK 3 Uyarı! 2H2(g) + O2(g) $ 2H2O(g) Bir kimyasal tepkimede girenlerin ve ürünlerin baş- tepkimesinde H2 gazının ortalama harcanma hızı katsayıları bu maddelerin harcama ve oluşma hız- TH1, O2 gazının ortalama harcanma hızı TH2 ve H2O ları ile doğru orantılıdır. gazının ortalama oluşma hızı TH3 olmak üzere TH1, TH2 ve TH3 arasındaki ilişkiyi veren bağıntı nasıldır? 2H2(g) + O2(g) $ 2H2O(g) tepkimesine göre hızlar; -2j -j +2j ÖRNEK 6 şeklinde olup baş katsayılarla harcanma ve oluşma 2 litrelik sabit hacimli kapta, hızları doğru orantılıdır. - harcanma, + oluşma hızı ol- 2X + Y $ 3Z duğunu gösterir. Hızları eşitlemek için tepkimesi gaz fazında gerçekleşmektedir. NK’da 22,4 L hacim kaplayan X gazı 100 saniyede har- TH1 = 2TH2 = TH3 canmaktadır. şeklinde yazılabilir. Buna göre, Z gazının ortalama oluşma hızı kaç mol/L.s dir? A) 7,5·10-3 B) 1,5·10-3 C) 3·10-2 ÖRNEK 4 D) 3,2·10-2 E) 4,5·10-3 2O3(g) $ 3O2(g) X gazı NK’da 22,4 L & 1 mol 3 mol Z oluşur. tepkimesinde O3 gazının ortalama harcanma hızı 2X + Y \" 3Z ? 0,6 mol/L.s olduğuna göre, aynı koşullarda O2 gazı- 2 mol X harcanırken nın ortalama oluşma hızı kaç M/s dir? 1 mol X harcanırken ? = 1,5 mol Z oluşur. 1, 5 mol 2O3(g) $ 3O2(g) jO3 = 2j = 0,6 M/s Z gazının oluşma hızı 2L lik kapta = 2 L·100 s -2j +3j j = 0,3 M/s = 7,5·10-3 mol/L.s dir. 0,6 M/s hızla 0,9 M/s hızla harcanırken oluşur. Cevap: A jO2 = 3j = 3.0,3 j = 0,9 M/s 2. – 1 D [X] =– 1 D [Y] =+ 1 D [Z] 3. TH1 = 2TH2 = TH3 37 5. B 6. A 2 Dt 3 Dt 4 Dt 4. 0,9 M/s

TEST - 1 KİMYASAL TEPKİMELERDE HIZ 1. 2CO(g) + Cl2(g) $ 2COCl(g) 4. 3Zn2(+suda) + 2Al(k) $ 2Al3(+suda) + 3Zn(k) tepkimesinde Cl2 gazının ortalama harcanma tepkimesine göre, 20 saniyelik bir zaman aralığında hızı 0,12 mol/L.s olduğuna göre, aynı koşullar- Al3+ iyonu derişimi 1,2 M'dan 1,8 M'a çıkmaktadır. da COCl gazının ortalama oluşma hızı kaç M/s dir? Buna göre, aynı zaman aralığında Zn2+ iyonu- nun ortalama harcanma hızı kaç mol/L.s dir? A) 0,06 B) 0,09 C) 0,12 A) 1,5.10-3 B) 4,5.10-2 C) 7,5.10-3 D) 0,24 E) 0,36 D) 3.10-2 E) 9.10-2 2. X(g) + 2Y(g) $ 3Z(g) 5. 2N2O(g) + 3O2 $ 4NO2(g) tepkimesine göre aynı koşullarda, reaktiflerin tepkimesinde ve ürünlerin hızları ile ilgili; • NO2 nin ortalama oluşma hızı = TH1 I. Y gazının ortalama harcanma hızı, X gazının • N2O nun ortalama harcanma hızı = TH2 ortalama harcanma hazının iki katıdır. • O2'nin ortalama harcanma hızı = TH3 olmak üzere TH1, TH2 ve TH3 arasındaki ilişkiyi II. Z gazının ortalama oluşma hızı, X gazının orta- ifade eden bağıntı aşağıdakilerden hangisinde lama harcanma hızının üç katıdır. doğru verilmiştir? III. Y gazının ortalama harcanma hızı, Z gazının A) 6TH1 = 4TH2 = 3TH3 ortalama oluşma hızının 2 katıdır. B) 2TH1 = 2TH2 = TH3 3 C) 3TH1 = 6TH2 = 4TH3 D) 3TH1 = 4TH2 = 6TH3 yargılarından hangileri doğrudur? E) 4TH1 = 3TH2 = 6TH3 A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III 3. C2H4(g) + 3O2(g) $ 2CO2(g) + 2H2O(g) 6. C2H2(g) + 2H2(g) $ C2H6(g) tepkimesine göre sabit sıcaklıkta 1,8 mol O2 ga- tepkimesine göre, 30 saniyede NK'da 4,48 L H2 ga- zının 20 dakikada harcandığı belirlenmiştir. Bu- zı harcandığı belirlenmiştir. na göre aynı sürede CO2 gazının ortalama oluş- ma hızı kaç mol/s dir? Buna göre, aynı koşullarda C2H2 gazının ortala- ma harcanma hızı kaç mol/dk dır? A) 6.10-2 B) 9.10-2 C) 1,5.10-3 A) 5.10-2 B) 2.10-1 C) 4.10-1 D) 1.10-3 E) 5.10-4 D) 6.10-1 E) 8.10-1 1. D 2. E 3. D 38 4. B 5. C 6. B

www.aydinyayinlari.com.tr KİMYASAL TEPKİMELERDE HIZ 3. MODÜL AYT Tepkime Hızlarının Ölçülmesi 3) Basınç veya Hacim Değişimi (T = sabit) 1) Renk Değişimi Eğer bir tepkimede gaz fazında tanecik varsa; sabit hacimde basınçtaki değişimden, Bir tepkimede girenler ve ürünler arasında renk sabit basınçta hacimdeki değişimden farklılığı varsa renk değişimi gözlenerek hız takibi yararlanılarak tepkime hızı ölçülebilir. yapılabilir. • N2(g) + 3H2(g) \" 2NH3(g) (V = sabit) • H2C CH2 + Br2 $ H2C — CH2 4 mol gaz 2 mol gaz (Basınç azalmasından tepkime hızı ölçülebilir.) renksiz kızıl Br Br kahverengi renksiz • 2N2O5(g) \" 2N2(g) + 5O2(g) (P = sabit) • H2 + I2 $ 2HI 2 mol gaz 7 mol gaz (Hacim artışından tepkime hızı ölçülebilir.) renksiz mor renksiz • H2(g) + Cl2(g) \" 2HCl(g) (T = sabit) 2 mol gaz 2 mol gaz (Tepkime hızı basınç veya hacim değişiminden ölçülemez.) 4) pH Değişimi Bir tepkimede H+ sayısı azalırsa pH artar, H+ sayısı artarsa pH azalır. Eğer bir tepkimede H+ veya OH- derişimi değişiyorsa tepkimenin hızı pH değişimin- 2) İletkenlik Değişimi den yararlanılarak ölçülebilir. Bir çözeltide iletkenlik; toplam iyon derişimi arttıkça Al(k) + 3H+(suda) $ Al3(+suda) + 3 H2(g) artarken, toplam iyon derişimi azaldıkça azalır. Bu 2 nedenle toplam iyon derişimi değişen bir tepkime- nin hızı iletkenlik ölçülerek takip edilebilir. (H+ iyon derişimi zamanla azalır, tepkime hızı pH • CO2(g) + H2O(s) $ H+(suda) + HCO3-(suda) artışıyla ölçülebilir.) - zamanla iletkenlik artar. - tepkimenin hızı iletkenlik artışı ile ölçülebilir. 5) Çözünme - Çökelme • Pb2(+suda) + 2Cl-(suda) $ PbCl2(k) Bir tepkimede çökelek oluşumu varsa zamanla katı - iletkenlik zamanla azalır. kütlesindeki artış gözlenerek hız takibi yapılabilir. - tepkimenin hızı iletkenlik azalması ile ölçülebilir. 2KI(suda) + Pb(NO3)2(suda) $ PbI2(k) + 2KNO3(suda) • Zn(k) + Cu2(+suda) $ Zn2(+suda) + Cu(k) 14444244443 123 - iyon derişiminde değişiklik yok - tepkime hızı iletkenlik değişimiyle ölçülemez. renksiz sarı çökelek 6) Isı Değişimi Tepkimenin ısı alışverişine göre yalıtılmış bir kapta sıcaklık artışı veya sıcaklık azalışı ile hız takibi ya- pılabilir. I. Ca(OH)2(suda)+CO2(g)$ CaCO3(suda)+H2O(s)+ ısı II. CS2 + 2H2O(s) + ısı $ CO2(g) + 2H2S(g) (Yalıtılmış kapta I. tepkimede sıcaklık artışı, II. tep- kimede sıcaklık azalışı gözlenir.) 39

AYT 3. MODÜL KİMYASAL TEPKİMELERDE HIZ www.aydinyayinlari.com.tr ÖRNEK 7 ÖRNEK 9 Sabit sıcaklıkta kapalı bir kapta gerçekleşen I. H2(g) + 1/2O2(g) $ H2O(g) DH < 0 Mg(k) + 2H+(suda) $ Mg2(+suda) + H2(g) II. N2(g) + 2O2(g) $ 2NO2(g) DH > 0 tepkimesinin hızı; III. N2(g) + 3H2(g) $ 2NH3(g) DH < 0 I. İletkenlik Yukarıda verilen tepkimeler sabit hacimli ısıca yalıtıl- II. Sabit hacimde basınç mış kaplarda gerçekleşiyor. Hangi tepkimelerde kap içindeki sıcaklığın azalışı ile hız takibi yapılabilir? III. Sabit basınçta hacim A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve III değişimlerinin hangilerinden yararlanılarak ölçüle- bilir? D) II ve III E) I, II ve III A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III Yalıtılmış kaplarda gerçekleşen endotermik tepkime- Toplam iyon miktarı azaldığı için iletkenlik zamanla lerde sıcaklık azalışı ile hız takip edilebilir. azalır, gaz oluşumundan dolayı sabit hacimde basınç Cevap: A artar, sabit basınçta hacim artar. I, II ve III Cevap: E ÖRNEK 8 ÖRNEK 10 2KI(suda) + Pb(NO3)2(suda) $ PbI2(k) + 2KNO3(suda) Hız Takip _____________T_e_p_k_im__e_____________ renksiz renksiz sarı renksiz __Y_ö_n_t_e_m_i_ _ I. Renk değişimi a. N2O5(g)+H2O(s)$2H+(suda)+2NO-3(suda) tepkimesine göre; II. Basınç azalışı b. 2NH3(g)$ N2(g)+ 3H2(g) (V sabit) I. İletkenlik artışı III. İletkenlik artışı c. C3H6(g) + Br2(suda) $ C3H6Br2(suda) renksiz kahverengi renksiz II. Renk değişimi IV. Hacim artışı d. C3H8(g)+ 5O2(g)$ 3CO2(g)+ 4H2O(s) III. Basınç değişimi (P sabit) yöntemlerinden hangileri ile tepkime hızının ölçümü yapılabilir? Yukarıda verilen hız takibi yöntemlerinin uygun tep- kimelerle eşleştirilmesi aşağıdakilerin hangisinde A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II doğru verilmiştir? D) II ve III E) I ve III A) I - c B) I - c C) I - c İyon miktarı azaldığı için iletkenlik artışı gerçekleşmez. II - b II - d II - b (I. öncül yanlış) III - d III - b III - a Girenler renksiz ürünler renkli olduğu için renk değişi- mi ile hız takip edilebilir. (II. öncül doğru) IV - a IV - a IV - d Gaz fazında madde olmadığı için basınç değişimi kul- D) I - c E) I - b lanılamaz. (III. öncül yanlış) II - d II - d Cevap: B III - a III - a IV - b IV - c a daki tepkimede iyon oluştuğu için iletkenlik artışı, b deki tepkimede gaz mol sayısı zamanla arttığı için sa- bit basınçta hacim artışı, c deki tepkime renk değişimi, d deki tepkime gaz mol sayısı zamanla azaldığı için sa- bit hacimli kapta basınç azalışı ile hızı takip edilebilir. Cevap: D 7. E 8. B 9. A 10. D 40

KİMYASAL TEPKİMELERDE HIZ TEST - 2 1. N2(g) + 2O2(g) $ 2NO2(g) 4. Kimyasal bir tepkimenin hızı; renksiz renksiz kahverengi - Sabit basınçta hacim artışı tepkimesi sabit hacimli bir kapta sabit sıcaklıkta - Sabit hacimde basınç artışı gerçekleşmektedir. - Sabit sıcaklıkta iletkenlik azalışı ile Bu tepkime için, ölçülebilmektedir. I. Renk değişimi II. Basınç artışı Buna göre bu tepkimenin denklemi aşağıdaki- III. Elektriksel iletkenlik azalışı lerden hangisi olabilir? verilen hız takibi yöntemlerinden hangilerinin A) 2Al(k) + 3Zn2(+suda) $ 3Zn(k) + 2Al3(+suda) kullanılması uygundur? B) MgCO3(k) $ MgO(k) + CO2(g) C) C3H8(g) + 5O2(g) $ 3CO2(g) + 4H2O(g) A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II D) CO2(g) + 2H2O(s) $ HCO3-(suda) + H3O+(suda) E) Zn(k) + 2H+(suda) $ Zn2(+suda) + H2(g) D) I ve III E) II ve III 2. Aşağıdaki tepkimelerden hangisinin hızı, kar- şısında verilen hız ölçüm yöntemi ile belirlene- mez? Hız ölçüm Tepkime yöntemi A) C2H2(g) + Br2(suda) \" C2H2Br2 Renk açılması (renksiz) (kahverengi) (renksiz) 5. B) Pb(NO3)2(suda) + 2KI(suda) İletkenlik \" PbI2(k) + 2KNO3(suda) azalışı 2NH3(g) N2(g)+3H2(g) S(k) + O2(g) SO2(g) C) PCl5(g) \" PCl3(g) + Cl2(g) Basınç artışı I II (V ve T sabit) Şekilde I ve II numaralı sürtünmesiz ideal pistonlu kaplarda aynı ortamda belirtilen tepkimeler sabit sı- D) Pb2(+suda) + SO24-(suda)\"PbSO4(k) Katı kütlesi caklıkta gerçekleşiyor. artışı (T sabit) E) CH4(g)+2O2(g)\"CO2(g)+2H2O(g) Hacim artışı Bu tepkimelerde hız takibi ile ilgili; (P ve T sabit) I. I numaralı kapta gaz özkütlesindeki azalış, II numaralı kapta gazın özkütlesindeki artışla hız 3. 2X(k) + 6H+(suda) $ 2X3(+suda) + 3H2(g) + ısı takip edilebilir. tepkimesinin hızı, birim zamanda aşağıdaki II. Her iki kapta da hacim değişimi ile hız ölçülebilir. özelliklerden hangisinin değişimi izlenerek öl- III. Pistonlar sabitlenirse I numaralı kapta basınç çülemez? artışı ile hız ölçülürken, II numaralı kapta ba- A) pH B) Basınç sınç değişimi ile hız takip edilemez. yargılarından hangisi yanlıştır? (Katı hacmi ihmal edilecek.) C) Elektriksel iletkenlik D) Isı A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II E) Renk D) II ve III E) I ve III 1. A 2. E 3. E 41 4. E 5. A

AYT 3. MODÜL KİMYASAL TEPKİMELERDE HIZ www.aydinyayinlari.com.tr ÇARPIŞMA TEORİSİ İlişkili Kazanımlar 2.1 : Kimyasal tepkimeler ile tanecikler arasındaki çarpışmaları ilişkilendirir. Bir kimyasal tepkimenin gerçekleşmesi için tepkime- Potansiyel Enerji (kj) ye giren taneciklerin çarpışması şarttır. Ancak her çarpışma ürünle sonuçlanmaz. AKPE Kararsız ara ürün (Aktifleşmiş kompleks) Kimyasal tepkimeye neden olan çarpışmalara etkili veya etkin çarpışma denir. Eai Eag Bir çarpışmanın etkin olabilmesi için: Girenler 1. Taneciklerin uygun geometride (uygun doğrultu ve XY + Y2 yönde) çarpışmaları gereklidir. Ürünler XY3 Tepkime H2(g) + Cl2(g) $ 2HCl(g) koordinatı XY(g) + Y2(g) $ XY3(g) + ısı tepkimesinin potansiyel enerji tepkime koordinatı grafiği verilmiştir. H H Cl Cl AKPE ile girenlerin potansiyel enerjileri arasındaki tepkime yok farka ileri aktivasyon enerjisi (Eai) denir. H H + Cl Cl H H Cl AKPE ile ürünlerin potansiyel enerjileri arasındaki tepkime yok farka geri aktivasyon enerjisi (Eag) denir. Cl Diğer bir ifade ile girenlerin aktifleşmiş kompleks oluşturmaları için gereken minimum enerjiye ileri ak- H Cl H Cl H Cl tivasyon enerjisi (Eai), ürünlerin aktifleşmiş kompleks oluşturması için gereken minimum enerjiye geri akti- H Cl vasyon enerjisi (Eag) denir. tepkime Bir tepkimenin entalpisi, ileri aktivasyon enerjisinden olur geri aktivasyon enerjisi çıkarılarak bulunur. DHtepkime = Eai – Eag H Cl H Cl NOT ürün Kararsız ara ürün Bir tepkimenin aktivasyon enerjisi denildiğinde ön- (Aktifleşmiş kompleks) celikle ileri aktivasyon enerjisi anlaşılmalıdır. Bir tepkimede aktivasyon enerjisi ne kadar küçük ise 2. Tepkimeye giren taneciklerin yeterli kinetik enerjiye tepkime o kadar hızlı gerçekleşir. sahip olması gerekir. Potansiyel Enerji (PE) Etkin bir çarpışma için gereken minimum kinetik enerjiye eşik enerjisi denir. Eşik enerjisi Ea ile gös- AKPE Eag endotermik terilir. Eai bir tepkimede; Eai > Eag olduğu için Bir kimyasal tepkimede tepkimeye girenler yeter- li enerjiye sahipken uygun geometride çarpışır- Eai – Eag = 3H > 0 dır. sa; atomlar arasındaki bağların koptuğu veya za- yıfladığı, moleküllerin yeniden düzenlendiği en yük- Tepkime koordinatı sek enerjili kararsız hal oluşur. Bu hale aktifleşmiş kompleks veya kararsız ara ürün adı verilir. Potansiyel Enerji (PE) Yüksek enerjili kararsız atom gruplarının sahip oldu- AKPE Eag ekzotermik ğu enerjiye ise aktifleşmiş kompleksin potansiyel Eai bir tepkimede; enerjisi (AKPE) denir. Eai < Eag olduğu için Eai – Eag = 3H < 0 dır. Tepkime koordinatı 42

www.aydinyayinlari.com.tr KİMYASAL TEPKİMELERDE HIZ 3. MODÜL AYT ÖRNEK 11 ÖRNEK 13 Potansiyel enerji (kj) Potansiyel enerji (kj) 25 120 Tepkime X koordinatı 10 –54 Tepkime koordinatı Yukarıdaki grafikte, X2Y3(g) $ XY(g) + XY2(g) 2C(grafit) + 2H2(g) $ C2H4(g) tepkimesine ait potansiyel enerji - tepkime koordinatı tepkimesine ait standart koşullardaki potansiyel enerji– grafiği verilmiştir. Tepkime entalpisi (DH) 15 kj oldu- tepkime koordinatı grafiği verilmiştir. ğuna göre bu tepkimenin; Buna göre, tepkime ile ilgili aşağıda verilen yargı- lardan boş bırakılan kısımları uygun ifadelerle dol- a) İleri aktivasyon enerjisi kaç kj dür? durunuz. b) Geri aktivasyon enerjisi kaç kj dür? • Tepkimenin ileri aktivasyon enerjisi ............ kj dür. • Tepkimenin geri aktivasyon enerjisi ............ kj dür. a) Eai = 120 - 10 Eag = 120 - X • Tepkimenin ileri aktivasyon enerjisi, geri aktivasyon Eai = 110 kj = 120 - 25 b) DH = Hü - Hg enerjisinden ............ 15 = X - 10 Eag = 95 kj • ............ sıcaklıkta ürünler girenlerden daha kararlıdır. • C2H4 gazının standart molar oluşum ısısı ............ kj dür. X = 25 kj • Tepkimede toplam entalpi zamanla ............ ÖRNEK 14 • 25 • 79 • küçüktür • Düşük • -54 • azalır Standart koşullarda gerçekleşen, NOT H2(g) + Cl2(g) $ 2HCl(g) Aktivasyon enerjisinin değeri daima pozitiftir. tepkimesinin ileri aktivasyon enerjisi (Eai) 57 kj, geri ak- tivasyon enerjisi (Eag) 147 kj dir. ÖRNEK 12 Buna göre, bu tepkime ile ilgili; H2S(g) + 3 O2(g) $ H2O(s) + SO2(g) I. HCl gazının molar oluşum entalpisi -90 kj dür. 2 II. Girenlerin entalpileri toplamı sıfırdır. III. Tepkimenin potansiyel enerji-tepkime koordinatı grafiği; Potansiyel enerji (kj) 57 tepkimesinde H2O(s), SO2(g) ve H2S(g) bileşiklerinin Tepkime standart oluşum entalpileri sırası ile –285, –300 ve koordinatı –20 kj/mol dür. Buna göre standart koşullarda gerçekleşen bu tep- –90 şeklindedir. kimenin geri aktivasyon enerjisi (Eag) 735 kj oldu- ğuna göre ileri aktivasyon enerjisi (Eai) kaç kj dür? yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II DHtepkime = {DH°f ürünler - {DH°f girenler D) I ve III E) II ve III DHtepkime = [(-285) + (-300)] - [(-20)] = -585 + 20 I. 1 mol HCl gazı oluşurken 45 kj ısı açığa çıkar. DHtepkime = -565 II. Girenler element ve kararlı halde standart koşul- DHtepkime = Eai - Eag larda oluşum entalpileri sıfırdır. -565 = x - 735 III. Grafikte DH = -90, Eai = 57, Eag = 147 ve girenle- x = 170 kj rin potansiyel enerjisi sıfır olduğu için doğru çizil- miştir. Cevap E 11. • 25 • 79 • küçüktür • Düşük • –54 • azalır 43 13. a) 110 b) 95 14. E 12. 170 kj

TEST - 3 Kimyasal Tepkimelerde Hız 1. Ürüne Çarpışmanın etkin 4. Potansiyel enerji (kj) dönüşebilecek olabilmesi için 73 çarpışmalardır. tanecikler yeterli I kinetik enerjiye V sahip olmalıdır. Etkin II Etkin bir çarpış- 37 çarpışma mada tanecikler IV uygun doğrultu ve 23 Etkin çarpışma için Tepkime koordinatı gereken minimum III geometride enerjiye aktifleşmiş çarpışırlar. kompleks denir. Aktifleşme enerjisi 2XY3(g) $ X2(g) + 3Y2(g) etkin çarpışma tepkimesi sabit sıcaklıkta gerçekleşmektedir. sayısını değiştirir. Bu tepkime ile ilgili; Yukarıda etkin çarpışma kavramı ile ilgili oluş- turulmuş kavram haritasında kaç numaralı bilgi I. İleri aktivasyon enerjisi (Eai), geri aktivasyon hatalıdır? enerjisinden küçüktür. A) V B) IV C) III D) II E) I II. Aynı koşullardaki ileri yöndeki hız, geri yöndeki hızdan büyüktür. 2. İleri aktivasyon enerjisi ile ilgili; III. Aktifleşmiş kompleksin (kararsız ara ürün) po- I. Etkin bir çarpışmada tepkimeye giren tanecikle- tansiyel enerjisi 73 kj dür. rin sahip olması gereken minimum enerjidir. yargılarından hangileri doğrudur? II. Değeri negatif olamaz. A) Yalnız II B) I ve III C) I ve II III. Aktifleşmiş kompleksin enerjisinden, girenlerin potansiyel enerjileri toplamı çıkarılarak hesap- D) II ve III E) I, II ve III lanabilir. 5. Potansiyel enerji (kj) Potansiyel enerji (kj) yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II 130 170 D) I ve III E) I, II ve III 110 3. H2 gazının F2, Cl2 ve Br2 molekülleri ile tepkimeleri 60 10 II Tepkime 30 Tepkime koordinatı ve bu tepkimelerdeki çarpışmaların görselleri aşa- koordinatı ğıda verilmiştir. I Tepkime Çarpışma Yukarıda aynı koşullarda gerçekleşen iki tepkime- ye ait potansiyel enerji - tepkime koordinatı grafik- I. H2(g) + F2(g) \" 2HF(g) HH F F leri verilmiştir. II. H2(g) + Cl2(g) \" 2HCl(g) H Cl Cl Bu tepkimeler ile ilgili aşağıdaki yargılardan H hangisi yanlıştır? III. H2(g) + Br2(g) \" 2HBr(g) H Br A) I. tepkimenin aktivasyon enerjisi 100 kj dür. H Br B) II. tepkimenin aktivasyon enerjisi 60 kj dür. Buna göre yukarıdaki tanecikler yeterli kinetik enerjiye sahip olduklarında hangi çarpışmalar C) I. tepkimede ileri aktivasyon enerjisi (Eai), geri sonucu ürün oluşması beklenmez? aktivasyon enerjisinden (Eag) büyüktür. A) I, II ve III B) I ve II C) I ve III D) Aktifleşmiş kompleksin potansiyel enerjisi daha büyük olan tepkime diğerine göre daha yavaştır. D) II ve III E) Yalnız II E) II. tepkimenin geri aktivasyon enerjisi (Eag), ileri aktivasyon enerjisinden (Eai) büyüktür. 1. B 2. E 3. B 44 4. E 5. D

www.aydinyayinlari.com.tr Kimyasal Tepkimelerde Hız 3. MODÜL AYT TEK VE ÇOK BASAMAKLI (MEKANİZMALI) TEPKİMELERDE HIZ İlişkili Kazanımlar 3.1 : Tek basamakta gerçekleşen bir tepkimede tepkime hızının derişime bağlı ifadelerini yazar. 3.2 : Mekanizmalı (basamaklı) tepkimelerde hızı belirleyen basamağı yorumlar. Bir kimyasal tepkimede tepkime hızını girenlerin de- ÖRNEK 16 rişimlerine bağlı olarak gösteren matematiksel ifade- ye hız denklemi veya hız bağıntısı denir. Tek basamakta gerçekleşen X(g) + 2Y(g) + 3Z(s) $ XY(g) + Z3Y(g) Hız bağıntısı yazılırken; tepkimesinin hız denklemini yazarak tepkime dere- cesini bulunuz. • tepkimeye giren maddelerden gaz fazında veya sulu çözelti halinde bulunanların derişimleri çarpılır. Hız = k.[X].[Y]2 tepkime derecesi = 1 + 2 = 3 • başkatsayılar derişimlere üs olarak yazılır. Z maddesi saf sıvı olduğu için hız denkleminde yazıl- Örneğin; aX(g) + bY(g) $ cZ(g) maz. tepkimesinde hız bağıntısı Birden fazla basamakta gerçekleşen tepkimelere ba- Hız = j = k.[X]a.[Y]b şeklinde yazılır. samaklı veya mekanizmalı tepkime denir. Her hız denkleminin kendine özgü bir hız sabiti var- Birden fazla basamakta gerçekleşen (mekanizmalı) dır. Bu hız sabiti k ile gösterilir. bir tepkimede hız denklemi yavaş basamağa (akti- vasyon enerjisi büyük olan) göre yazılır. Bir tepkimenin hız denkleminde derişimlerin üsleri toplamına tepkime derecesi ya da mertebesi denir. Eğer gaz fazında gerçekleşen bir tepkimenin hız Örneğin; hız denklemi denklemi girenlere göre yazılmışsa tek basamaklı, farklı yazılmışsa mekanizmalı yani çok basamaklıdır. Hız = j = k.[X]a.[Y]b şeklinde olan bir tepkimenin aX(g) + bY(g) $ cZ(g) derecesi a + b olarak bulunur. j = k.[X]a.[Y]b ise bu tepkime tek basamaklı NOT j ≠ k.[X]a.[Y]b ise bu tepkime çok basamaklıdır. Hız denklemi yazılırken katılar ve saf sıvılar hız denkleminde yazılmaz. Mekanizmalı tepkimelerde tepkime basamakların- dan birinde oluşup sonraki basamaklardan birinde ÖRNEK 15 harcanan maddeye ara ürün denir. Tek basamakta gerçekleşen Bir tepkimeye girip onu hızlandıran, miktar ve kimya- sal yapı bakımından değişmeden tepkimeden çıkan 2X(g) + Y(g) $ Z(g) maddelere katalizör denir. Katalizörler yavaş basa- tepkimesi ile ilgili; mağa etki eder. I. Hız denklemi Hız = j = k.[X]2.[Y] şeklindedir. NOT II. Tepkime hızı X'e göre 2., Y'ye göre 1. derecedendir. Ara ürün ve katalizörler net tepkime denkleminde III. Tepkime derecesi 3'tür. yer almaz. yargılarından hangileri doğrudur? Örneğin 3X(g) + Y(g) $ Z + T(g) (yavaş) ————T(—g) —+—2—X(—g) $———Y(—g) —+ L—(g—) —(h—ız—lı)— A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II 5X(g) $ Z(g) + L(g) net tepkime tepkimesinde T ara ürün, Y katalizör olup net tepki- D) I ve III E) I, II ve III mede bulunmaz. • Hız denklemi yazılırken gaz fazındaki X ve Y madde- lerinin derişimleri çarpılır ve başkatsayılar bu deri- şimlere üs olarak yazılır. (I. öncül doğru) • Hız denkleminde X'in derişiminin 2. kuvveti oldu- ğu için tepkime hızı X'e göre 2., Y'nin derişiminin 1. kuvveti olduğu için Y'ye göre 1. derecedendir. (II. öncül doğru) • Derişimlerin üsleri toplamı 2 + 1 = 3 olduğundan tep- kime derecesi 3'tür. (III. öncül doğru) Cevap: E 15. E 16. Hız = k [X].[Y]2 derece = 1 + 2 = 3 45

AYT 3. MODÜL Kimyasal Tepkimelerde Hız www.aydinyayinlari.com.tr NOT ÖRNEK 19 Mekanizmalı bir tepkimenin hızını aktivasyon enerji- Yanda potansiyel enerji - Potansiyel Enerji (PE) si büyük olan basamak belirler. İleri aktivasyon ener- jisi ne kadar büyük ise tepkime o kadar yavaştır. tepkime koordinatı verilen tepkime ile ilgili; I ÖRNEK 17 I. Tepkime iki basamakta II gerçekleşir. Mekanizmalı bir tepkimede Tepkime II. Hız bağıntısı II. basamağa koordinatı 1. basamak NO(g) + F2(g) $ NOF2(g) (hızlı) göre yazılır. —2. —ba—sa—m—ak— N—O—F2—(g—) +—N—O—(g) —$——2N—O—F—(g) —(—ya—va—ş) Net (toplu) tepkime 2NO(g) + F2(g) $ 2NOF(g) III. Hızı belirleyen basamak ara basamaklar ve net (toplu) tepkime denklemi veril- endotermiktir. miştir. yargılarından hangileri doğrudur? Bu tepkime ile ilgili; A) Yalnız I B) Yalnız II C) I ve II I. I. basamağın aktivasyon enerjisi, II. basamaktan daha küçüktür. D) II ve III E) I, II ve III II. NOF2 ara üründür. I. Tepkime iki basamaklıdır. III. Hız denklemi Hız = j = k.[NO]2.[F2] şeklindedir. II. Hız bağıntısı daha yavaş olan II. basamağa göre yazılır. IV. Tepkimenin hızını II. basamak belirler. III. İleri aktivasyon enerjisi büyük olan II. basamak hı- V. Tepkimede katalizör yoktur. zı belirler ve II. basamak endotermiktir. Cevap: E yargılarından hangisi yanlıştır? A) I B) II C) III D) IV E) V ÖRNEK 20 Hızı belirleyen basamak yavaş basamak olan II. basa- 2X2(g)+3Y2(g)$2X2Y3(g) Potansiyel Enerji (kj) tepkimesine ait potansi- mak olup, hız denklemi bu basamağa göre yazılmalı- yel enerji - tepkime ko- I dır. III. öncülde net tepkimeye göre yazılmış olduğun- ordinatı grafiği verilmiştir. Ea1 dan yanlıştır. II Cevap: C Ea2 ÖRNEK 18 Buna göre aşağıdaki ifadeleri doğru (D) ve- Gaz fazında gerçekleşen ya yanlış (Y) olarak be- lirleyiniz. 1. basamak XY + XY2 $ X2Y3 (yavaş) Tepkime Koordinatı 2. basamak X2Y3 + XY $ XY3 + X2Y (hızlı) 3. basamak XY3 + Y2 $ XY5 (en hızlı) a) ( ) Tepkime iki basamaklıdır. tepkimesi ile ilgili; b) ( ) Yavaş basamak I. basamaktır. a) Hız bağıntısını yazınız. c) ( ) Tepkime hızını II. basamak belirler. b) Tepkime derecesini bulunuz. c) Varsa ara ürün ve katalizörü belirleyin. d) ( ) Net tepkime ekzotermik, I. basamak endotermiktir. d) Net tepkime denklemini yazınız. e) ( ) Hız denklemi r = k.[X2]2.[Y2]3 şeklindedir. a) Hız = k.[XY].[XY2] a) Tepkimede iki ara basamak bulunur. (Doğru) b) derece = 1 + 1 = 2 b) İleri aktivasyon enerjisi büyük olan (Ea1) basamak yavaştır. (Doğru) c) Ara ürünler: X2Y3 ve XY3 önce oluşup sonraki tep- kimelerde harcanmışlar. Katalizör yok. c) Tepkime hızını aktivasyon enerjisi büyük olan I. basamak belirler. (Yanlış) d) Net (toplu) tepkime, tepkimeler alt alta toplanarak bulunur. d) 1. basamak endotermik, net tepkime ekzotermiktir. (Doğru) XY + XY2 \" X2Y3 X2Y3 + XY \" XY3 + X2Y e) Hız denklemi yavaş basamağın girenlerine göre XY3 + Y2 \" XY5 yazılır. Burda net tepkimeye göre yazılmış. (Yanlış) 2XY + XY2 + Y2 \" XY5 + X2Y 17. C 18. a) A2r Xr=aYkü.+[rXüXYnY]l2e.[rX+:YYX222]Y\"3 bvX)eY2X5 Y+3Xk2aYtalizör 19. E 20. a) D b) D c) Y d) D e) Y c) d) yok 46

www.aydinyayinlari.com.tr Kimyasal Tepkimelerde Hız 3. MODÜL AYT Hız Sabitinin Biriminin Bulunması Mekanizmalı (basamaklı) tepkimelerde deney so- nuçlarına bakılarak hız denklemi çıkarılabilir. Bunun Kimyasal bir tepkimede genellikle; için; deneylerde derişimi değiştirilen maddelerin, hı- zın sayısal değerini nasıl değiştirdiği yorumlanır. ✓ tepkime hızının birimi M = mol s L.s Deney sonuçlarından; ✓ derişimlerin birimi mol dir. • Hız denklemi L • Tepkime derecesi (mertebesi) • Hız sabitinin (k) sayısal değeri Örneğin, hız denklemi • Hız sabitinin (k) birimi bulunabilir. Hız = j = k . [X]2 . [Y] olan bir tepkimede hız sabiti mol = kf mol 2 mol & k = L2 L.s L L mol2.s p. Örneğin, hız denklemi ÖRNEK 22 j = k[X] . [Y]3 olan bir tepkimede Gaz fazında gerçekleşen 2X + 3Y $ Z + 4T mol = kf mol pf mol 3 & k= L3 tepkimesinin sabit sıcaklıktaki deney sonuçları aşağıda- L.s L L mol3.s ki tabloda verilmiştir. p olarak bulunur. Kısaca hızın birimi M/s olarak alınırsa _D_e_n_e_y _[X_]_(m__o_l/_L_) _[Y__] _(m__o_l/_L_) H__ız__(m__o_l/_L_.s_) L n-1 1 1 0,1 0,2 4.10-4 mol s k=f p. olarak hesaplanabilir. 2 0,1 0,4 16.10-4 (n & tepkime derecesi) 3 0,2 0,2 8.10-4 ÖRNEK 21 Buna göre tepkimenin hız denklemini ve derecesi- ni bulunuz. Tek basamakta gerçekleşen, X(g) + 2Y(g) $ XY2(g) X ve Y maddelerinin derişimlerinin hız sonuçlarına na- tepkimesinde tepkime hızının birimi M/s olduğuna sıl etki ettiğine bakmak için maddelerden birinin deri- göre hız sabiti \"k\"nın birimini bulunuz. şiminin değişmediği (sabit kaldığı) diğerinin değiştiği herhangi iki deney sonucu seçilir. Hız denklemi Hız = j = k.[X].[Y]2 şeklindedir. 1. ve 2. deneylerde X derişimi sabittir, X'ten ötürü hız Hızın birimi : birimleri denklemde yerine yazalım. değişmez. Y derişimi 0,2 M'dan 0,4 M'a çıkmış (2 katı- na) hız ise 4 katına çıkmış. Bu sonuca göre Y derişimi M mol/L j = k.[X].[Y]2 s s hızı 2. dereceden ([Y]2) etkiliyor. = 0 1. ve 3. deneylere bakılırsa; Y derişimi sabit, X derişi- = mol dir. mol = k.> mol H.< mol 2 mi iki katına çıkmış. Bu durum hızı 4.10–4ten 8.10–4e ya- L.s L.s L L ni iki katına çıkarmıştır. Bu sonuca göre X derişimi hı- F zı 1. dereceden ([X]1) etkiliyordur. k= L2 Hız = j = k.[X]1.[Y]2 mol 2 .s derece = 1 + 2 = 3 tür. 21. k = L2 22. Hız = j = k.[X]1[Y]2 derece = 1 + 2 = 3 tür mol 2 .s 47

AYT 3. MODÜL Kimyasal Tepkimelerde Hız www.aydinyayinlari.com.tr NOT ÖRNEK 25 Hız sabitinin (k) sayısal değeri bulunurken herhangi Gaz fazında gerçekleşen mekanizmalı bir tepkimede bir deney sonucu kullanılabilir. deney sonuçları aşağıda verilmiştir. ÖRNEK 23 _D_e_n_e_y _[X_]_(m__o_l/_L_) _[Y__] _(m__o_l/_L_) H__ız__(m__o_l/_L_.s_) 1 X(g) + 3Y(g) $ Z(g) 2 0,1 0,3 3.10-2 tepkimesine ait deney sonuçları aşağıdaki tabloda ve- 3 0,1 0,6 6.10-2 4 0,2 0,6 6.10-2 rilmiştir. 0,2 1,8 x _D_e_n_e_y _[X_]_(m__o_l/_L_) _[Y__] _(m__o_l/_L_) H__ız__(m__o_l/_L_.s_) 1 0,01 0,01 2.10-3 2 0,01 0,02 2.10-3 Buna göre; 3 0,03 0,02 18.10-3 I. Hız denklemi j = k.[Y] şeklindedir. Buna göre, hız sabiti \"k\"nın sayısal değeri kaçtır? II. k'nın birimi L/mol.s'dir. III. x değeri 1,8.10-1 dir. A) 0,2 B) 0,5 C) 2 D) 5 E) 20 1. ve 2. deneylere bakılırsa X derişimi sabit, Y derişi- yargılarından hangileri doğrudur? mi 2 katına çıkmış ancak hız değişmemiş. Bu sonuca göre Y maddesi hızı değiştirmiyor yani hız denklemin- A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II de yer almaz. 2. ve 3. deneylere bakılırsa Y derişimi sabit, X derişi- D) I ve III E) II ve III mi 3 katına çıkarken hız 9 katına çıkmıştır. Buna göre X derişiminin karesi ile hız orantılıdır. Hız = j = k.[X]2 Herhangi bir deney sonucu denklemde yerine yazılır. • 2. ve 3. deneylere bakılırsa; Y derişimi sabit, X deri- 1. deney sonuçlarını yazarsak şimi 2 katına çıkmış ancak hız değeri değişmemiştir. Buna göre hız denkleminde X maddesi yer almaz. j = k . [X]2 . . . 2.10-3 = k.[10-2]2 k= 2.10 –3 • 1. ve 2. deneylere bakılırsa; X derişimi sabit, Y deri- 10 –4 şimi 2 katına çıkmış hız değeri de 2 katına çıkmıştır. k = 20 Buna göre hız denkleminde Y maddesi yer alır. Cevap: E ÖRNEK 24 X + Y + 3Z $ K + 2L • Hız denklemi tepkimesi için sabit sıcaklıkta deney sonuçları aşağıda j = k.[Y] şeklindedir. (1. öncül doğru) verilmiştir. _D_e_n_e_y _[X_]_(m__o_l/_L_) _[Z__] _(m__o_l/_L_) H__ız__(m__o_l/_L_.s_) • k'nın birimi k = d L 1–1 1 &k= 1 (II. öncül yanlış) 1 4.10-2 mol s s 2 0,1 0,1 8.10-2 n. 3 0,2 0,1 2,4.10-1 0,2 0,3 • 3. ve 4. deneylere bakılarak Y derişimi 3 katına çık- mış, hız da 3 katına çıkarsa Buna göre aynı koşullarda X derişimi 0,04 M, Z deri- şimi 0,01 M olarak alınırsa tepkimenin başlangıç hı- 3.6.10-2 = 18.10-2 = 1,8.10-1 olur.(III. öncül doğru) zı kaç M/s'dir? Cevap: D A) 4.10–4 B) 2.10–4 C) 1,6.10–3 D) 2.10–5 E) 1,6.10–4 Hız denklemi j = k.[X].[Z] şeklinde bulunur. k (hız sabiti) denklemde herhangi bir deney sonucu ya- zılarak elde edilir. 4.10–2 = k.[10–1].[10–1] k= 4 bulunur. Verilen X ve Y derişimleri ve k değe- ri hız bağıntısında yazılırsa sorulan hız değeri bulunur. j = 4.[4.10–2].[10–2] = 4.4.10–4 = 1,6.10–3 Cevap: C 23. E 24. C 48 25. D