AYT Kimya 11. Sınıf Ders İşleyiş Modülleri Modül 5 Kimyasal Tepkimelerde Enerji

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 - 7945 - 78 - 5 Yayıncı Sertifika No : 16753 Basım Yeri : Ertem Basım Yayın Ltd. Şti. • 0312 640 16 23 İletişim : AYDIN YAYINLARI [email protected] Tel: 0312 418 10 02 • 0850 577 00 71 Faks: 0312 418 10 09 0533 051 86 17 aydinyayinlari aydinyayinlari * www.aydinyayinlari.com.tr Bölüm Kapağı11.SINIF KARMA TEST - 4 KİMYA VE ENERJİ Karma Testler 5. MODÜL Alt bölümlerin 1. 3. Aynı koşullarda gerçekleşen, başlıklarını içerir. KİMYA VE ENERJİ Ca(k) + H2(g) $ CaH2(k) + 190 kj H2(g) + 1 O2(g) $ H2O(g) + 286 kj 2 Modülün sonunda CaH2(k) + 2H2O(g) $ Ca(OH)2(k) + 2H2(g) + 228 kj tepkimeleri ve bu tepkimelerde açığa çıkan ısı de- ğerleri verilmiştir. Buna göre, tüm alt bölümleri içeren karma testler Bir araştırmacı elindeki kömür örneğinin kütlece Ca(k) + H2(g) + O2(g) $ Ca(OH)2(k) yer alır. 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? ➤ Tepkimelerde Enerji Değişimi • 2 (C: 12) B) 80 C) 70 D) 60 E) 40 A) 90 ➤ Oluşum Entalpisi • 8 4. Yüksek sıcaklıkta ürünlerin daha kararlı olduğu bir tepkime ile ilgili; I. ∆H < 0'dır. ➤ Bağ Enerjileri • 14 II. Yalıtılmış sabit hacimli kapta gerçekleşirken ka- bın sıcaklığı artar. Yazılı Soruları ➤ Hess Yasası • 18 Sınıf İçi İşleyiş 2. NO(g) + 1 O2(g) $ NO2(g) + 60 kj III. Ürünlerin enerjileri toplamı, girenlerin enerjileri ➤ Ka1r1m. SINaIFTest5l. eMrODÜ•L 23KİMYA VE ENERJİ 2 toplamından büyüktür. Okul yazılı sınavlarında çıkabilecek soruları içerir. www.aydinyayinlari.com.tr Yukarıdaki tepkimeye göre, YAZILI SORULARIyargılarından hangileri doğrudur? KİMYA VE ENERJİ I. 2NO(g) + O2(g) $ 2NO2(g) ∆H1 A) Yalnız I B) Yalnız III C) I ve II KİMYA VE ENERJİ II. 2NO2(g) $ 2N3O.(g) +N2O(g2) (+g) 3∆HH2(2g) $ 2NH3(g) + 92 kj D) II ve III5. Bağ ÇEeş)idI ive III Bağ Enerjisi (kj/mol) III. NO2(g) $ NO(g) + 21teOpk2(igm) e∆sHin3e göre 6,8 gram NH3 gazı elde edilir- ➤ Yazılı Soİrliuşkliali rKıaza•nım3lar1 XX 140 1.1 : Tepkimelerin ekzotermik veya endotermik olmasını ısı alışverişi ile ilişkilendirir. aynı koşullarda gerçekkelenşkeançIk, jIIısvıeaçIIıIğnauçmıkaarra?-(H: 1, N: 14) (20 puan) X—X 50 ➤ Yeni Nesil Sorular • 331.2 : Tepkime entalpisini potansiyel enerji - tepkime koordinatı üzerinden açıklar. Bu bölümdeki örnek lı tepkimelerin entalpi değişimleri sırasıyla ∆H1, X—Y 20 1.3 : Entalpiye etki eden faktörleri irdeler. ∆H2, ∆H3 aşağıdakiler1dmeonl NhHa3ngis1i7ngdreamdoğru ve- rilmiştir? ——?∆—H? —2= —0,4—m—6o,—l8 —gr—am—∆H3 5. X(g) + Y(g) $ Z(g) + c kj Y — Y 30 TEPKİMELERDE ENERJİ DEĞİŞİMİ a) Endotermik Tepkime ∆H1 tepkimesinde açığa çYıkuaknarııdsaı kmi itkatbalorıdnaı,bazı bağ enerjileri ve bağ çeşit- Fiziksel, kimyasal ve nükleer olarak ifade edilen tüm Bulunduğu ortamdan ısı alarak gerçekleşen tepki- soruların çözümlerine A) 60 2 m+o6l N0H3 oluşurken –6092 kj I. X ve Y miktarlarınılearritıvrmerailmk iştir. olaylar gerçekleşirken enerji alışverişi olur. Kimya- meler endotermik tepkime olarak adlandırılır. sal tepkimelerde alınan veya verilen enerji, potansi- B) 120 —0,4—–m1—2o—l0N—H—3 o—lu—şu—rk—e+—n1—2—0? —— II. Z'nin katı veya sıvıBhuânldaegoölureşmgaaszıfazında gerçekleşen; yel enerji türündendir. Endotermik tepkimelerde ısı girenler tarafına yazılır. C) –120 ? = 18,4 kj ısı açığa çıkar. III. Ortama aynı koşullarda katalizör ekleyip, basa- YY Endotermik bir tepkime; +120 +60 mak sayısını artırmYak— X X — Y + 2Y — Y $ Y — X — X — Y Bir sistemin toplam enerjisi taneciklerin dönme, tit- • X(g) + 410kj $ Y(g) + Z(g) akıllı tahta uygulamasından D) –120 –120 +60 durumlarından hangileri artırır? YY reşim, öteleme gibi hareketlerinden oluşan kinetik • X(g) $ Y(g) + Z(g) ∆H > 0 ulaşabilirsiniz. E) –60 +120 +60 enerjisi ile tanecikler arasındaki çekimlerden olu- • X(g) $ Y(g) + Z(g) ∆H = +410 kj A) Yalnız I B) YaltneıpzkIIimesinCin) eI nvetaIlIpi değişimi kaç kj'dir? şan potansiyel enerjisinin toplamıdır. Entalpi veya ısı kapsamı olarak adlandırılır ve \"H\" harfi ile göste- olmak üzere üç şekilde gösterilebilir. D) II ve III (20 puaEn))I, II ve III rilir. 1. B 2. C 26 3. B 4. B∆HTe5p.kCime = R∆Hkopan bağ enerjileri - R∆Holuşan bağ enerjileri = (140 + 20.2 + 30.2) – (50 + 20.6) 1. ? 2. ? Entalpi bir hâl fonksiyonu1dur ve değeri doğrudan öl-1. ? 2. ? Endotermik tepkimelerde entalpi zamanla artar. 4. Gaz fazında gerçekleşen = 240 – 170 çülemez. Endotermik bir tepkimenin potansiyel enerji (PE) – = 70 kj Bir kimyasal tepkime sabit basınç altında gerçekle- Tepkime koordinatı (TK) grafiği, I. X + 2Y $ XY2 ∆H = -20 kj II. 2XY $ XY2 + X ∆H = +60 kj şirken alınan veya verilen ısı miktarına tepkime ısı- PE (kj) sı ya da tepkime entalpisi denir. Y(g) + Z(g) tepkimeleri ve bu tepkimelere ait entalpi değişim 6. 2C(k) + 3H2(g) $ C2H6(g) ∆H = –85 kj Yeni Nesil Sorular Tepkime entalpisi (∆H) sabit basınç ve sıcaklıkta Ürünler değerleri verilmiştir. gerçekleşen bir tepkimede ürünlerin entalpileri top- Modülün genelinde yorum Buna göre, aynı koşullarda gerçekleşen, C(k) + O2(g) $ CO2(g) ∆H = –390 kj yapma, analiz etme vb. becerileri ölçen kurgulu lamı ile girenlerin entalpileri toplamı arasındaki far- ∆H = +410 kj H2(g) + 1 O2(g) $ H2O(g) ∆H = –240 kj sorulara yer verilmiştir. YENİ NESİL SORULAR2X + 2Y $ 2XY 2 Ayrıca modül sonunda ka eşittir. Alt Bölüm Testleri tamamı yeni nesil sorulardan / /THTepkime = THürünler – THgirenler X(g) tepkimesinin entalpisi kaç kj'dir? (20 puan) oluşan testler bulunur. Her alt bölümün tepkimeleri ile aynı koşullarda gerçekleşen KİMYA VE ENERJİ TEST - 1Entalpi birimi olarak kj veya kj/mol kullanılır. Girenler sonunda o bölümle ilgili (Reaktifler) testler yer alır. Cdtei2rpH?k6i((mg2)0e+spiu72naiOnn)2e(gn) $talp2iC2dO.e2ğ(gitbH)şimii+ridmlii3rnkoiHtineje2(∆OnvdHeü(ggn))dayezkaıpad(oçHala2ksn)jem/tmrebamoesislızntıbnhiarmledaneleiybrejuitlkluianoymlmnaaamğsııaogslıimb, iaüskreela-- Bir mol maddenin değişime uğradığı fiziksel veya kim- beplerden ötürü yaygın olarak kullanılmamaktadır. TK şeklindedir. II. tepkime ters 1. Alüminyum metali– çevrilir X + 2Y $ XnYin2 başk∆aHb=ir-m20ektaj l KİMYA VE ENERJİ X—+—X—Y—2 $——oa—2kkX—ssYiity—io—inle∆—Htg—e=irr—md-i—ği6t0i—krreej -- I. tepkime ile yasal olaylardaki ısı değişimine molar entalpi denir. Örneğin; X(g) + 410 kj $ Y(g) + Z(g) tepkimesinin taraf tarafa toplanırsa Tepkimeler ısı alış 1. Tepkime ısısı için; gerçePkoletaşnensibyier lteEpnkei-rji - 4. Potansiyel Enerji 2X + 2Y $ a2kXsYiyon∆uH = -o8l0akraj k 2C(k) +hBi3udHry2o(ögj)ennü∆yHdlee=pN+oa8la5BkyHjıc4ı(sboirdyyaukmıttbıro. r hidrür) bileşiği verişine göre sınıflandırılır. Tepkime Koordinatı grafiği- adlandırılır. Büyük miktarlarda ısı açı- I. Sabit basınç ve sıcaklıkta ğa çıkaran bu reak- 1. tepkime C2H6(g) $ ters çevrilir meye ait ısı değişimidir. ne bakılarak; a) Endotermik Tepkimeler b) EkIIz.otBerirmhikaTl feopnkkimsieyloenr udur. • Ürünlerin potansiyel enerjileri toplamı girenlerin- 2. tepkime 2 2C(k) + 2O2(g) $ N2CaOB2H(g)4(k)∆+H =2H-27O80(sk) j$ 4H2(g) + NaBO2(k) (ısı alan) ile çarpılır (ısIIıI.vePreonz)itif (+) veya negatif (-) olmasıkiünrdüennlebriünyvüektür. Bu nedenle ∆H'ın işareti \"+\"dır. H2O(k) + ısı $ H2O(s) girenlerin ısı kapsamlarını karş•ılaşDtıürmşüakimskıcaankı lıkta düşük enerjili olan girenler, Tepkime siyon günümüzde 3. tepkime 3 C—3H2—H2(6g—()g+)—+—3227—OO—2(2g—()g$)—$mte—ep3—nk2HiC—2hmOOa—e2r(∆s—gcH)ian+—=ne3—d-Hgı—7ğ2öO2ı—0rn(gedk) jOa1,ka9sçijgıeğnraamçıkNaanBHH24 katısı tama- Koordinatı özellikle demir yolu ile çarpılır gazı raylarının birleştiril- verir. yüksek sıcaklıkta ise yüksSeakbiet nbearsjiılni oçlaanltınüdrüangleerrçekleşen bir kimyasal tep- mesinde kullanılır. Tepkimeler taraf tarafa verilenlerden hangileri doğrudur? daha kararlıdır. kimeye ait potansiyel enerji - tepkime koordinatı toplanır ∆H = +85 – 780 – 720 = –1415 kj Hidrojen + = Su A) I ve II B) II ve III C• ) I GveireIInI ler düşük enerjili vgerakfiağriayrulıkaorlıdduağvuenrdilmaniş,tir. 2AI(k) + Fe2O3(k) $ 2Fe(k) + AI2O3(k) D) Yalnız I E) I, II veeInIIdotermik tepkimeler keBnudnilaiğignödreen, gbeurçteepklkeişm- e denklemi aşağıdakiler- Yukarıda verilen termit tepkimesinde, Fe2O3 ve AI2O3 katılarının standart oluşum entalpile- mez ve başladıktan sonrdaegnehnaenllgikilsei koelanmdialiğz?in- ri sırası ile –824 kj ve -1670 kj olduğuna göre 2H2 + O2 = 2H2O den devam etmez. Bu tür tepkimelerin devamlı- 2. –m1800a8kmjgırnaımn sktüatnledcaert%ko2ş5uslal3af1lrıdkatarkeiaAkIsöiyronneağigniirnmtea3.-- 70 kj 2. Potansiyel enerji (kj) lığı için sürekli ısı alması Aş)arCttHır.4(g) + 2O2(g) $ CO2(g) + 2H2O(s) si sonucu açığa çıkan ısı kaç kj'dür? (AI: 27) 4. –14H125(gk)j + 1 O2(g) $ H2O(g) + 240 kj 2 C(k) + O2(g) $ CO2(g) + ısı yorumları yapılabilir. B) H3PO4(suda) + 3KOH(suda) $ K3PO4(suda) + 3H2O(s) 1. 18,4 kj y C) CaCO3(k) $ CaO(k) + CO2(g) A) 122,5 B) 423 C) 735 tepkimesine göre yeterli O2 gazı ile yandığında 2 D) N2(g + 3H2(g) $ 2NH3(g) en fazla kaç kj ısı açığa çıkar? (Na: 23, B: 11, H: 1) x A) 12 B) 36 C) 48 D) 120 E) 480 Tepkime E) 2F(g) $ F2(g) D) 846 E) 1692 koordinatı Yukarıda bir tepkimeye ait potansiyel enerji - tep- 5. ∆H < 0 olan bir tepkime için; ∆HTepkime = R∆H°f (ürünler) - R∆H°f (girenler) 1 mol NaBH4 38 gram kime koordinatı grafiği verilmiştir. I. Sistem bulunduğu ortamdan ısı alır. = (–1670) – (–824) ——? ——————1,9—g—ra—m Buna göre, bu tepkime ile ilgili; II. Yüksek sıcaklıkta girenler ürünlerden daha ka- ? = 0,05 mol rarlıdır. I. Tepkime endotermiktir. = – 846 kj III. Ürünlerin potansiyel enerjileri toplamı, girenle- II. Tepkime sabit sıcaklık ve basınçta gerçekleşi- rin potansiyel enerjileri toplamından büyüktür. 108. 25 & 27 gramd›r. yorsa entalpi değişimi (x - y) kj dir. 100 1 mol NaBH4 ten 4 mol H2 gazı oluşursa III. Ürünlerin potansiyel enerjileri toplamı y kj dir. 27 gram AI 1 moldür. —0,0—5—m—ol———————————?———— ? = 0,2 mol H2 gazı açığa çıkar. yargılarından hangileri yanlıştır? 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 yargılarından hangileri doğrudur? A) Yalnız II B) Yalnız III C) I ve II ? = 423 kj ısı açığa çıkar. A) Yalnız I B) Yalnız III C) II ve III D) II ve III E) I ve III 1 mol H2 yanınca 240 kj ısı açığa çıkar. D) I ve III E) I, II ve III Cevap: B 0—,2—m—o—l H—2 ——————? —— ? = 48 kj ısı açığa çıkar 3. ( ) I. Endotermik tepkimeler gerçekleştiği or- 6. I. Sistemde zamanla entalpi artar. Cevap: C 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 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 1. A 2. 1A. B 3. A 32 4. A 5. 2A. C 6. A 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 6 4. C 5. E 6. E Kitaptaki örnek soruların PDF çözümlerine www.aydinyayinları.com.tr adresinden ulaşabilirsiniz.

www.aydinyayinlari.com.tr  11. SINIF 5. MODÜL KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ ➤ Tepkimelerde Enerji Değişimi • 2 ➤ Oluşum Entalpisi • 8 ➤ Bağ Enerjileri • 14 ➤ Hess Yasası • 18 ➤ Karma Testler • 23 ➤ Yazılı Soruları • 31 ➤ Yeni Nesil Sorular • 33 1. ? 2. ? 1 1. ? 2. ?

11. SINIF 5. 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. yorumları yapılabilir. 2

www.aydinyayinlari.com.tr KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ 5. MODÜL 11. SINIF 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 3

11. SINIF 5. 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 4

www.aydinyayinlari.com.tr KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ 5. MODÜL 11. SINIF 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 5 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 6 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 7 4. A 5. E 6. D

11. SINIF 5. 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) 8 8. ∆H = –1298 kj 9. ∆H = –84,6 kj

www.aydinyayinlari.com.tr KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ 5. MODÜL 11. SINIF 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 9 12. ∆H = – 562 kj 13. E

11. SINIF 5. 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 10 14. 80 kj 15. A

www.aydinyayinlari.com.tr KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ 5. MODÜL 11. SINIF 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 11 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 12 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 13 4. D 5. B 6. D

11. SINIF 5. 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 14

www.aydinyayinlari.com.tr KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ 5. MODÜL 11. SINIF 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 ° ba€ enerjileri ∆H = [(415.6)+610+350+240 - (415.6)+(325.2)+(2.350)] K›r›lan Oluflan = 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 kırılan oluşan bağ enerjisi bağ enerjisi = (940 + 3.240) – (6.200) = 1660 - 1200 ∆H = 460 kj 18. ∆H = 460 kj 15 19. ∆H = –150 kj 20. 370 kj

11. SINIF 5. 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 = (415.4 + 240) - (415.3 + 325 + 430) = (570.2 + 500) - (190.2 + 465.2) = 1900 - 2000 = 1640 - (380 + 930) = –100 kj ∆H = –100 kj = 330 kj ∆H = +330 kj 21. ∆H = –115 kj 22. ∆H = +330 kj 16 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 17 4. C 5. B

11. SINIF 5. 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. şeklinde tek basamakta gerçekleşirken 396 kj ısı I. A(g) + B(g) $ 2C(g) + D(g) ∆H = +300 kj açığa çıkarken 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 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 C—H2O—(g2)(—g+) —$12—CO—O2(—g(g))$—+ —H12—2OO—2(g(—g) ) —∆∆HH—==—–+2—349—20k—kjj———— ∆H = +46 kj 1/2 ile çarpılırsa 1 3 CO2(g) + H2(g) $ CO(g) + H2O(g) 2 2 ∆H = -242 + 390 NH3(g) $ N2(g) + H2(g) = + 148 kj Bir kimyasal tepkimede yer alan maddelerin fiziksel hallerinin değişmesi ∆H değerini değiştirir. 18 25. ∆H = 148 kj

www.aydinyayinlari.com.tr KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ 5. MODÜL 11. SINIF 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) vr23iliXp2,(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 S(k) + H2(g) + 2O2(g) $ H2SO4(s) ∆H = –815 kj 2—X—2Y—+—2—XY—3 —$—2—X3—Y4— ——∆H—=—–—40—k—j ———— 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 19 28. B 29. A

11. SINIF 5. 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 20 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 21 4. A 5. D 6. C

11. SINIF 5. 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 22

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 23 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 24 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 25 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 26 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 27 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 28 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 29 4. B 5. A 6. E

YAZILI SORULARI KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ 1. Aşağıdaki cümlelerin başına doğru ise (D), yanlış ise (Y) harfi koyarak belirleyiniz. (Her bir ifade 2, toplam 10 puan) a. (...D....) Doğada birden fazla allotropu bulunan bir elementin doğada bulunma yüzdesi fazla olan allotro- punun oluşum entalpisi sıfır kabul edilir. b. (...D....) Bağ enerjileri kullanılarak tepkime entalpisi hesaplanırken kopan (kırılan) bağ enerjileri toplamın- dan, oluşan bağ enerjileri toplamı çıkarılır. c. (...Y....) Standart koşullarda CO gazının molar yanma entalpisinin değeri, CO2 gazının molar oluşum en- talpisinin değerine eşittir. d. (...D....) İki ametal atomu arasındaki bağ sayısı arttıkça bağ enerjisi değeri ve oluşan bağın sağlamlığı artarken, bağ uzunluğu kısalır. e. (...Y....) Hess yasasına göre birden fazla tepkime denklemi alt alta toplanırken toplanan tepkimelerin en- talpileri (∆H) çarpılır. 2. Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri uygun kelimelerle doldurunuz. (Her bir boşluk 2 puan, toplam 10 puan) a. Sabit sıcaklık ve basınçta gerçekleşen bir tepkimede ürünlerin entalpileri toplamından girenlerin entalpi- leri toplamı çıkarılarak bulunan değere ..t.e..p..k.i.m...e..e..n..t.a..lp..i.s..i... denir. b. .......E..k..z.o..t.e..r.m...ik........ bir tepkimede düşük sıcaklıkta ürünler girenlerden (reaktif) daha kararlıdır. c. Ayrışma (analiz), bağ kırılması, azot gazının (N2) yanması gibi olaylarda tepkime entalpisinin işareti ......p..o.z..i.t.i.f.t.ir...... . d. Endotermik tepkimelerin potansiyel enerji-tepkime koordinatı grafiklerinde ürünlerin entalpileri toplamı girenlerin entalpileri toplamından daha ....b..ü..y.ü..k..t.ü..r..... . e. Bir kimyasal tepkimede girenlerin miktarları artırılırsa alınan/verilen ısı miktarı ....a.r.t.a..r............ . 1. a. D b. D c. Y d. D e. Y 30 2. a. tepkime entalpisi b. Ekzotermik c. pozitiftir. d. büyüktür. e. artar.

KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ YAZILI SORULARI 3. N2(g) + 3H2(g) $ 2NH3(g) + 92 kj 5. Bağ Çeşidi Bağ Enerjisi (kj/mol) tepkimesine göre 6,8 gram NH3 gazı elde edilir- XX 140 ken kaç kj ısı açığa çıkar? (H: 1, N: 14) (20 puan) X—X 50 1 mol NH3 17 gram X—Y 20 ——? — ————6,—8 —gr—am— Y—Y 30 ? = 0,4 mol Yukarıdaki tabloda bazı bağ enerjileri ve bağ çeşit- 2 mol NH3 oluşurken 92 kj leri verilmiştir. —0,4—m—o—l N—H—3 o—lu—şu—rk—e—n ——? —— ? = 18,4 kj ısı açığa çıkar. Buna göre gaz fazında gerçekleşen; YY Y — X X — Y + 2Y — Y $ Y — X — X — Y YY tepkimesinin entalpi değişimi kaç kj'dir? (20 puan) 4. Gaz fazında gerçekleşen ∆HTepkime = R∆Hkopan bağ enerjileri - R∆Holuşan bağ enerjileri = (140 + 20.2 + 30.2) – (50 + 20.6) I. X + 2Y $ XY2 ∆H = -20 kj = 240 – 170 = 70 kj II. 2XY $ XY2 + X ∆H = +60 kj tepkimeleri ve bu tepkimelere ait entalpi değişim 6. 2C(k) + 3H2(g) $ C2H6(g) ∆H = –85 kj değerleri verilmiştir. Buna göre, aynı koşullarda gerçekleşen, C(k) + O2(g) $ CO2(g) ∆H = –390 kj 2X + 2Y $ 2XY H2(g) + 1 O2(g) $ H2O(g) ∆H = –240 kj 2 tepkimesinin entalpisi kaç kj'dir? (20 puan) tepkimeleri ile aynı koşullarda gerçekleşen C2H6(g) + 7 O2(g) $ 2CO2(g) +3H2O(g) 2 II. tepkime ters X + 2Y $ XY2 ∆H = -20 kj tepkimesinin entalpi değişimi (∆H) kaç kj/mol çevrilir dir? (20 puan) I. tepkime ile X—+—X—Y—2 $———2X—Y——∆—H—=—-—60—kj taraf tarafa 2X + 2Y $ 2XY ∆H = -80 kj toplanırsa 1. tepkime C2H6(g) $ 2C(k) + 3H2(g) ∆H = +85kj ters çevrilir 2. tepkime 2 2C(k) + 2O2(g) $ 2CO2(g) ∆H = -780 kj ile çarpılır 3. tepkime 3 —3H—2(g—) +——23 —O—2(g—) $——3—H—2O—∆—H—=—-—72—0 kj ile çarpılır Tepkimeler C2H6(g) + 7 O2(g) $ 2CO2(g) + 3H2O(g) taraf tarafa 2 toplanır ∆H = +85 – 780 – 720 = –1415 kj 1. 18,4 kj 2. –80 kj 31 3. 70 kj 4. –1415 kj

YENİ NESİL SORULAR KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ 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. A 2. 1A. B 3. A 32 4. A 5. 2A. C 6. A