Home Explore 11 kimya KA_424

11 kimya KA_424

Published by sgu_uz, 2019-10-30 06:05:31

Description: 11 kimya KA_424

Keywords: Kimya

Read the Text Version

Pages:

Konu anlat›ml› ve çözümlü sorular LYS’ye yönelik testler Okula yönelik al›ﬂt›rmalar Etkinlikler ve okuma parçalar› Yaz›l› sorular› Ramazan KAYA

Genel Müdür Temel Ateﬂ Genel Koordinatör Ak›n Ateﬂ E¤itim Koordinatörü - Editör Nevzat Asma E¤itim Koordinatör Yard›mc›s› Halit B›y›k Dizgi, Grafik, Tasar›m Esen Dizgi Servisi Bu kitab›n tamam›n›n ya da bir k›sm›n›n elektronik, mekanik, fotokopi ya da herhangi bir kay›t sistemiyle ço¤alt›lmas›, yay›mlanmas› ve depolanmas› yasakt›r. Bu kitab›n tüm haklar› yazar›na ve Esen Bas›n Yay›n Da¤›t›m Limitet ﬁirketine aittir. ‹steme Adresi ESEN BASIN YAYIN DA⁄ITIM LTD.ﬁT‹. Bay›nd›r 2. Sokak No.: 34/11–12 K›z›lay/ANKARA tel.: (0312) 417 34 43 – 417 65 87 faks: (0312) 417 15 78 ISBN : 978-975-6913-92-5 Bask› Bask› Tarihi 2012 – VIII www.esenyayinlari.com.tr

1. ÜNİTE KİMYASAL REAKSİYONLAR VE ENERJİ 1. BÖLÜM : SİSTEMLER VE ENERJİ TÜRLERİ 2. BÖLÜM : SİSTEMLERDE ENTALPİ DEĞİŞİMİ 3. BÖLÜM : İSTEMLİLİK Günümüzde en önemli problemlerden biri enerji ihtiyacıdır. Enerji, iş yapabilme veya ısı verme yeteneği şeklinde ifade edilebilir. Taşıtların hareketli, bir yükün kaldırılması, elektroliz, elektrik akımının elde edilmesi, fotosentez gibi olaylarda iş yapılır. Doğal gazın yanması sonucunda açığa çıkan ısı ile çevre ısıtılabilir, su ısıtılabilir veya otomobil hareket ettirilebilir. Kimyasal tepkimelerde açığa çıkan enerji bir roketi havalandırabilir, bir türbini döndürebilir veya bir otomobili işletebilir. Günümüzde ki yüksek ekonomik düzeyini ve teknolojiyi yaratan etmenlerin en önemlisi bu enerji kullanılmasıdır. Enerjinin bugün için bilinen üç ana kaynağı vardır; a) Güneşte oluşan nükleer tepkimeler sonucu ortaya çıkan güneş enerjisi, b) Atom çekirdeklerinin parçalanmasıyla açığa çıkan nükleer enerji, c) Kimyasal tepkimeler sırasında atomların yeniden düzenlenmesi sonucu oluşan kimyasal enerji. Doğada kullanılan en büyük enerji kaynağı güneştir. Güneş ışınları atmosferin üst katmanlarında çeşitli tepkimeler sonucunda ısı açığa çıkarır. Güneş ışınları yeşil bitkilerde fotosenteze yol açar. Bitkilerde oluşan bu tepkimeler, bitkiler besin olarak tüketilince enerji sağlar. Yeşil bitkiler, fosil yakıtları halinde milyonlarca yıl sonra enerji sağlar. Nükleer enerji, dünya elektriğinin önemli bir kısmını karşılamaktadır. Nükleer enerji, kanserli hastaların tedavisi amacıyla, vücudun iç organlarını görüntülemede, kimyasal reaksiyonların mekanizmalarını araştırmada, arkeolojik nesnelerin yaşını bulmada, tarımda, gıdada ve askeri savunmada kullanılmaktadır. Bugünki toplumlar yaygın olarak fosil yakıtlardan, doğal gaz kömür, benzin mazot, gazyağı ve petrol türevi yakıtları kullanılmaktadır. Türetilen enerjinin %80 – 90 kadarı kimyasal kökenli olup yukarıda örnekleri verilen fosil yakıtlardan elde edilmektedir. Kimyasal tepkimelerin çoğuna enerji eşlik eder. Tepkimelerde, çevre ile tepkime arasında enerji alış verişi olur. Kimyasal tepkimelere eşlik eden enerji genelde ısı enerjisi şeklinde olur. Birçok tepkimede bu enerji ışık olarak gözlenebilir. Elektroliz ve elektrokimyasal pillerde enerji elektrik enerjisi olarak gözlenebilir.

SİSTEMLER VE ENERJİ TÜRLERİ 1. ENERJİ VE ÇEŞİTLERİ 2. SİSTEM VE ÇEVRE 3. İÇ ENERJİ 4. ISI VE İŞ 5. TERMODİNAMİĞİN BİRİNCİ KANUNU 6. KİMYASAL TEPKİMELERDE ENERJİ Herhangi bir şeyin neden meydana geldiğini hiç merak ettiniz mi? ★ Hayat neden sürüyor? ★ Güneş enerjisini nasıl kullanıyoruz? ★ Meydana gelen herşeyde enerjinin fonksiyonu nedir? ★ Niçin canlı kalırız? ★ Bir tepkime niçin bir yönde değil de, diğer yönde meydana gelir? ★ Tepkimeler niçin dengeye ulaşma meyli gös- terir? 1. BÖLÜM

S‹STEMLER VE ENERJ‹ TÜRLER‹ ESEN YAYINLARI Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji 1. ENERJ‹ VE ÇEﬁ‹TLER‹ madde yap›s›ndaki atomlar›n türü ve düzenlenmele- riyle belirlenir. Maddeler kimyasal tepkimelere girdi- Enerji, genellikle iﬂ yapabilme kapasitesi ola- ¤inde enerji aç›¤a ç›kar, enerji depolan›r veya baﬂka rak tan›mlan›r. Bir kuvvetin bir yol boyunca etkimesi bir enerji ﬂekline dönüﬂür. bir iﬂ yapar. Hareketli bir cisim yavaﬂlad›¤›nda ya da durdu¤unda iﬂ yapar. Kimyac›, iﬂi bir süreçten kay- Bütün enerji türleri, ilke olarak birinden di¤erine naklanan enerji de¤iﬂimi olarak tan›mlar. dönüﬂtürülebilir. Enerji türlerinin birbirine dönüﬂtürüle- bilmesine karﬂ›n enerjinin ne yoktan var edilebilece¤i Enerji çeﬂitleri kinetik enerji, potonsiyel enerji, ›ﬂ›- ne de yok edilebilece¤i sonucuna var›lm›ﬂt›r. Bu ilke ma enerjisi, ›s›l enerjisi ve kimyasal enerjidir. enerjinin korunumu yasas›d›r. Bu yasaya göre, evre- nin toplam enerji miktar› sabit kabul edilir. Kinetik enerji, hareketli cismin enerjisine denir. 2. S‹STEM VE ÇEVRE Potansiyel enerji, bir cismin konumundan dola- Evrenin incelemek üzere seçilen bölümüne sis- y› sahip oldu¤u enerjidir. Z›playan bir top, enerji ve iﬂin niteli¤i hakk›nda bir bilgi verebilir. Önce topu b›- tem ad› verilir. Sistem okyanuslar kadar büyük olabi- rakma yüksekli¤ine getirirken yerçekimine karﬂ› bir lece¤i gibi, bir beherin içindekiler kadar küçük de ola- kuvvet uygular›z. Yapt›¤m›z iﬂ topta enerji ﬂeklinde bilir. Sistem d›ﬂ›nda kalan evren parças›na çevre ad› depo edilir. Bu depo edilmiﬂ enerji ya da di¤er bir ifa- verilir. Kimyan›n incelendi¤i sistemler genellikle küçük deyle depolanm›ﬂ enerji top serbest b›rak›ld›¤›nda bir sistemlerdir ve çal›ﬂmalar›n ço¤u sistemle çevre ara- iﬂ yapabilme özelli¤ine sahiptir ve bu nedenle potan- s›ndaki etkileﬂimlere, yani enerji ve madde de¤iﬂimle- siyel enerji ad›n› al›r. B›rak›lan top, yerçekimi kuvveti rine yo¤unlaﬂ›r. Yayg›n olarak görülen ve kimyac›lar›n taraf›ndan aﬂa¤› do¤ru çekilir ve top düﬂer. Bu düﬂme kulland›¤› üç tip sistem vard›r. s›ras›nda potansiyel enerji kinetik enerjiye dönüﬂür. Top yere çarpt›¤›nda kinetik enerji en yüksek de¤eri- Aç›k sistem, kapal› sistem ve izole (yal›t›lm›ﬂ) ne ulaﬂ›r. Tekrar s›çrad›¤›nda topun kinetik enerjisi sistemdir. azal›r. Potansiyel enerji artar. Potansiyel enerji, cisim- ler aras›ndaki itme ya da çekme kuvvetlerinden veya Aç›k sistem Kapal› sistem ‹zole sistem konumundan ve bileﬂiminden ileri gelen bir enerji çe- ★ Çevresiyle hem madde hem de enerji al›ﬂ veriﬂ ﬂididir. yapabilen sisteme aç›k sistem denir. Iﬂ›ma enerjisi, güneﬂten gelir ve Dünya’n›n birin- 7 cil enerji kayna¤›d›r. Güneﬂ enerjisi, atmosfer ve Dün- yan›n yüzeyini ›s›t›r, fotosentez olarak bilinen süreçte bitkilerin büyümesini sa¤lar. Is›l enerjisi: Atom ve moleküllerin rastgele hare- ketiyle ilgili kinetik enerjiye ›s›l enerjisi denir. Z›plama- s› için yere b›rakt›¤›m›z topa baﬂlang›çta belirlenen potansiyel enerji, topun yüzeyi ve çevreleyen havan›n atom veya moleküllerinin toplam›n›n kinetik enerjisi- dir. Molekül ve atomlar›n hareketleri artt›kça, madde daha s›cak hale gelir ve ›s›l enerjisi artar. Kimyasal enerji, kimyasal maddelerin yap›sal birimlerinde depolanan enerjidir. Bu enerjinin miktar›

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji ESEN YAYINLARI 3. ‹Ç ENERJ‹ ★ Çevresi ile enerji al›ﬂ veriﬂi yapabilen fakat mad- Bir sistemin (kinetik ve potansiyel) enerjilerinin de al›ﬂ veriﬂi yapamayan sisteme kapal› sistem toplam›d›r. Moleküllerin öteleme kinetik enerjilerini, denir. moleküllerin dönme ve titreﬂim enerjilerini, ba¤larda depo edilmiﬂ kimyasal enerjiyi, moleküller aras› etki- ★ Çevre ile temas› olmayan, madde ve enerji al›ﬂ leﬂim enerjilerini ve atomlardaki elektronlara ba¤l› veriﬂinde bulunmayan sisteme ise izole (yal›t›l- enerjiyi içine al›r. m›ﬂ) sistem denir. Bir sistem enerjiyi yaln›z iç enerji olarak içerir. Is› Otomobil motoru aç›k sisteme, piller kapal› siste- veya iﬂ ﬂeklinde içermez. Is› ve iﬂ, sistemin çevre ile me ve bir termos ise izole sisteme örnek verilebilir. enerji de¤iﬂimlerindeki bir araçt›r. Ayr›ca izotermal, izokorik ve izobarik sistemler de ‹ç enerji U ile gösterilir. eklenebilir. Is› q ile gösterilir. ‹zotermal (S›cakl›¤› Sabit) Sistem: S›cakl›¤› sa- bit tutulan sistemlerdir. Bu sistemler ortamla her türlü ‹ﬂ ise w ile gösterilir. enerji ve madde al›ﬂ veriﬂi gerçekleﬂtirebilir. ‹nsan vü- cudu ve erimekte olan ar› madde örnek verilebilir. Is› ve iﬂ sadece sistemdeki bir de¤iﬂiklik duru- munda vard›r. ‹zokorik (Hacim Sabit) Sistem: Hacmi sabit tu- tulan sistemlerdir. Hacim de¤iﬂimi olmad›¤›ndan sis- 4. ENERJ‹ VE ‹ﬁ tem, ortamla iﬂ al›ﬂ veriﬂi yapmaz; ancak enerji al›ﬂ veriﬂi yapabilir. Düdüklü tencere ve kalorimetre kab› Enerji, iﬂ yapabilme kapasitesi olarak tan›mlan- örnek verilebilir. m›ﬂt›. E¤er bir sistem; s›k›ca sar›lm›ﬂ bir yay, tam ola- rak ﬂarj edilmiﬂ bir batarya veya çok s›cak bir buhar ‹zobarik (Bas›nç Sabit) Sistem: Bas›nc› sabit türbini gibi çok fazla enerjiye sahip ise, çok fazla iﬂ tutulan sistemlerdir. Do¤ada gerçekleﬂen fiziksel ve yapabilir. E¤er bir sistem; iyi sar›lmam›ﬂ bir yay, az kimyasal olaylar›n ço¤u, atmosfer bas›nc› alt›nda ﬂarj edilmiﬂ bir batarya veya so¤uk su gibi çok az oluﬂtu¤u için sabit bas›nçl› sistemlere örnek verilebi- enerjiye sahip ise, az iﬂ yapabilir. lir. Örne¤in, sürtünmesiz hareketli pistonla kapat›lm›ﬂ bir kapta gerçekleﬂen kimyasal bir tepkime izobarik Is›, sistemle çevresi aras›ndaki s›cakl›k fark›ndan sistemdir. Bu tür sistemler, ortamla hem iﬂ hem de do¤an bir enerji ak›ﬂ›d›r. Daha s›cak olandan so¤uk enerji al›ﬂ veriﬂi yapar. olana do¤ru akar. Is› ve s›cakl›k ayn› ﬂey de¤ildir. Hiç- bir zaman bir sistemin toplam ›s›s›ndan bahsedile- Termodinamikte; evren, sistem ve çevre ola- mez ve mutlak ›s› ölçülemez ancak al›n›p verilen ›s› rak ikiye ayr›l›r. Aç›k bir sistem çevre ile hem miktar› ölçülür. Is› enerjisinin birimi kalori dir. enerji hem de madde al›ﬂ veriﬂi yapabilir, kapal› sistem çevresi ile sadece enerji al›ﬂ veriﬂi yapabi- S›cakl›k, bir sistemdeki atom ve moleküllerin lir ve izole sistem çevresiyle hem madde hem de hareketiyle ilgili bir iç özelliktir. Maddelere ›s› enerjisi enerji al›ﬂ veriﬂi yapamaz. verilince taneciklerin hareketleri artaca¤›ndan s›cakl›k yükselir, ›s› kaybedince s›cakl›k düﬂer. Hava s›cakl›¤› ölçülebilir, fakat hava ›s›s› ölçülemez. 8

5. TERMOD‹NAM‹⁄‹N B‹R‹NC‹ KANUNU ESEN YAYINLARI Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji Termodinamik, enerjinin bilimi olarak tan›mlan- q pozitif ise sistem çevreden ›s› alm›ﬂt›r. q nega- maktad›r. Termodinamik, de¤iﬂik enerji (›s›, kinetik, tif ise sistem çevreye ›s› vermiﬂtir. w negatif ise sis- potansiyel, elektrik gibi) çeﬂitleri aras›ndaki iliﬂkileri tem taraf›ndan iﬂ yap›lm›ﬂt›r. w pozitif ise sisteme kar- ve maddelerin u¤rad›klar› fiziksel ve kimyasal de¤i- ﬂ› iﬂ yap›lm›ﬂt›r. ﬂiklikleri aç›klayan bilim dal›d›r. Termodinamik bize deneylerden kazan›lan bilgileri kullanarak baﬂka de- Sistem hem ›s› alm›ﬂ hem de çevre sistem üzeri- neyler yapmadan ayn› sistemin de¤iﬂik özelliklerini ne iﬂ yapm›ﬂ ise sistemin iç enerjisindeki de¤iﬂme; anlama imkan› sa¤lamaktad›r. Termodinamik yard›m› ile bir tepkimenin kendili¤inden olup olmayaca¤›, tep- ΔU = q + w olur. kimenin ne kadar ilerleyece¤i, tepkime s›ras›nda aç›- ¤a ç›kacak veya absorblanacak enerji miktarlar› bulu- Bu durumda sistemin enerjisi hem ›s›, hemde iﬂ nabilir. Termodinamik kanunlar›, tarih boyunca tersi olarak artm›ﬂt›r. gözlenmedi¤i için do¤ru olduklar› kabul edilen kanun- lard›r. Bas›nç sabit tutulursa VA’dan VB’ye geniﬂleme s›- ras›nda yap›lan iﬂ, Termodinami¤in birinci kanunu enerjinin koru- numu kanunudur. Enerji yoktan var edilemez veya var w = –PΔV olur. olan enerji yok edilemez. Buna karﬂ›l›k bir formdan di- ¤er bir forma dönüﬂtürülebilir veya bir yerden di¤erine ΔU = qP – PΔV transfer edilebilir. Termodinami¤in birinci kanunu- Sabit hacimde bas›nç, hacim iﬂ yap›lmad›¤›ndan na göre, yal›t›lm›ﬂ bir sistemin iç enerjisi sabittir. Her- dolay› w = 0 olur. hangi bir sistem için iç enerjinin gerçek de¤eri biline- mez ve hesaplanamaz, ancak iç enerji de¤iﬂimleri öl- ΔU = qV – w çülebilir. ΔU = qV olur. qV terimi sabit hacimde sistem taraf›ndan so¤uru- Bir sistemin hali; s›cakl›k, bas›nç ve bileﬂim gibi lan ›s› miktar›n› gösterir. özelliklerin de¤erleri belirtilerek tan›mlanabilir. ‹ç enerji bir hal fonksiyonudur. Yola ba¤l› olmay›p siste- Sabit bas›nçta yap›lan iﬂ PΔV oldu¤una göre, min ilk ve son haline ba¤l›d›r. ΔU = qP – PΔV dir. ΔU = Uson – Uilk qP = ΔU + PΔV dir. qP terimi sabit bas›nçta sistem taraf›ndan so¤uru- ΔU’nun pozitif olmas› sistemin son halinin iç lan ›s›y› göstermektedir. enerjisinin ilk halindekinden daha fazla oldu¤u anla- m›na gelir. ΔU negatif ise tersi geçerlidir. Baﬂlang›ç Bas›nç sabit ise; qP = ΔU + PΔV halinin ilk enerjisi U; olan sistem çevreden q ›s› ab- Hacim sabit ise : qV = ΔU olur sorblarsa sistemin iç enerjisi; Ui + q olur. E¤er bu sis- qP ≠ qV dir. tem, iç enerjisinin bir k›sm› çevreye karﬂ› iﬂ yaparak Bir termodinamik fonksiyon olan entalpi; kullan›rsa sistemin son halinin iç enerjisi, H = U + PV eﬂitli¤i ile tan›mlan›r. Sabit bas›nçta US = Ui + q – w olur. entalpi de¤iﬂimi US – Ui = q – w elde edilir. ΔH = ΔU + PΔV dir. ΔU = q – w Bundan dolay›, qP = ΔH olur. Bu eﬂitlikten de anlaﬂ›laca¤› gibi sabit bas›nçta bir sistemin d›ﬂar›ya verdi¤i veya d›ﬂar›dan ald›¤› ›s›, entalpi de¤iﬂimine eﬂittir. 9

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji • Bir türün (atom, molekül veya iyon) elektron ver- mesi endotermiktir. Sabit bas›nçta sistem çevreden ›s› al›rsa siste- min entalpisi artar, sistemden çevreye ›s› verilirse sis- • Elektroliz iﬂlemi endotermiktir. temin entalpisi azal›r. Fiziksel olaylar›n bir ço¤una enerji de¤iﬂimi eﬂlik 6. K‹MYASAL TEPK‹MELERDE ENERJ‹ eder. Aﬂa¤›da verilen fiziksel olaylar endotermik de¤i- DE⁄‹ﬁ‹M‹ ﬂimlere örnek verilebilir. • Erime Kimyasal tepkimelere enerji de¤iﬂimi eﬂlik eder. • Buharlaﬂma Kimyasal tepkimelerde enerji de¤iﬂimi ekzotermik ve • Kaynama endotermik olabilir. • Süblimleﬂme • Çözünme olay› çözücü ve çözünenin cinsine Ekzotermik tepkimeler ›s› salar, endotermik tepkimeler ›s› absorblar. ba¤l› olarak endotermik veya ekzotermik olabilir. Genellikle kat›lar›n s›v› maddeler içerisinde çö- Endotermik tepkimelerde ürünlerin enerjilerinin zünmesi endotermik olaylara örnek verilebilir. toplam›, girenlerin enerjilerinin toplam›ndan yüksektir. Bundan dolay› endotermik tepkimelerde enerji yukar› Ekzotermik tepkimelerde girenlerin enerjilerinin do¤ru gider. toplam› ürünlerin enerjilerinin toplam›ndan yüksektir. PE(kkal) Sistem çevre- PE(kkal) ürünler ESEN YAYINLARI ye ›s› verir. Ekzo- termik tepkimeler- Girenler Is› de ›s› verildi¤i için, so¤urulmas› verilen ›s› ürünler Girenler taraf›na yaz›l›r. Is› • Yanma tepki- sal›nmas› Zaman Sistem çevreden ›s› al›r. Eneri bak›m›ndan düﬂük meleri ekzo- ürünler termiktir. Hid- s›cakl›kta girenler ürünlerden daha kararl›d›r. Endo- Zaman termik tepkimelerde ›s› al›nd›¤› için, al›nan ›s› girenler rojen gaz› ve oksijen gaz›n›n suyu oluﬂturmas› taraf›na yaz›l›r. ekzotermik tepkimelerin bir örne¤idir. 3 O2(g) + ›s› ⎯→ O3(g) 2 • Bileﬂiklerin elementlerine ayr›ﬂmas› genellikle ++ + endotermiktir. Bu durum bileﬂiklerin daha basit bi- leﬂiklere ayr›ﬂmas› için de geçerlidir. H2O(s›v›) + 286 kj ⎯→ H2(g) + 1 O2(g) 2H2 + O2 + küçük bir ⎯→ 2H2O + çok 2 enerji enerji • Ba¤lar›n k›r›lmas› endotermiktir. ‹ki atomlu bir H2(g) + 1 O2(g) ⎯→ H2O(s) + 286 kj molekülde, iki atomu bir arada tutan ba¤›n kopa- 2 r›lmas› için enerji gerekir. • Genellikle metallerin oksitlenmesi ekzotermiktir. 4Fe(k) + 3O2(g) ⎯→ 2Fe2O3(k) + 1625 kj CI2(g) + 253 kkal ⎯→ 2CI(g) 10

BUHAR MAK‹NES‹ 16. yüzy›ldan baﬂlayarak Avrupa da nüfus h›zl› artt›. Tar›mdaki geliﬂmeler nüfus ihtiyac›n›n azalmas›na ve nü- fusun kentlere göç etmesine neden oldu. Avrupa ülkelerinin sömürgecilik ve savaﬂlardan elde ettikleri para ve ha- zinenin Avrupa’ya aktar›lmas›, sermayenin birikmesine burjuva s›n›f›n oluﬂmas›na ve yeni yat›r›m alanlar› aranma- ya baﬂlanmas›na neden oldu. Üstelik yaﬂam yükselince tüketim talebi artt›. Buna benzer nedenler oluﬂunca sana- yi devrimi ‹ngiltere’den baﬂlayarak tüm Avrupay› sard›. Sanayi Devrimi ya da Endüstri Devrimi, Avrupa’da 18. ve 19. yüzy›llarda yeni buluﬂlar›n üretime uygulanmas› ve buhar gücüyle çal›ﬂan makinelerin makineleﬂmiﬂ endüstriyi do¤urmas›, bu geliﬂmelerin de Avrupa’daki serma- ye birikimini artt›rmas›na denir. Buhar makinesi, buhar›n içinde var olan ›s› enerjisini, mekanik enerjiye dönüﬂtüren bir d›ﬂtan yanmal› motor- dur. Buhar makineleri, lokomotifler, buhar gemileri, pompalar buharl› traktörler vb olabilir. Çal›ﬂma prensibi olarak, ›s› enerjisini alan su buharlaﬂarak geniﬂler ve bir odac›¤a al›n›r, odac›k so¤utuldu¤unda s›v› hale geçen buhar va- kum yarat›r böylece mekanizmalar›n hareket almas› ile mekanik enerjiye yani iﬂe dönüﬂür. Buhar gücünün ilk faydal› uygulamas› 1679 y›l›nda Denis Papin’den geldi. Papin düdüklü tencere icat etmiﬂ- tir. Amac› suyu daha yüksek s›cakl›kta kaynatmakt›. Yüksek ›s›da kemikler yumuﬂuyor ve et daha çabuk piﬂiyor- du. 1698 y›l›nda, Thomas Savery, ilk ticari olarak sat›lan buhar makinesi yapm›ﬂt›r. Maden oca¤›ndaki suyu atmak amac›yla yap›lm›ﬂt›r. Çal›ﬂma prensibi ise buhar kazan›ndan gelen buhar odac›¤› dolar. Odac›¤›n üzerine so¤uk su döküldü¤ünde suya dönüﬂen buhar vakum yarat›r. Odakc›ktaki su seviyesi yükselir. Vana yard›m›yla oda buhar doldu¤unda iﬂ yapm›ﬂ olur. Yani madenden su çekilmiﬂ olur. 1712’de Thomas Newcomen yeni bir tür buhar makinesi geliﬂtirdi. Bu makinenin pistonu bir zincir yard›m›yla bir tür tahteravalli benzeri bir kald›raca, kald›raç ise tulumbaya ba¤lanm›ﬂt›. Piston silindirin en üst noktas›nda iken silindirin içine gönderilen so¤uk su buhar› yo¤unlaﬂt›r›l›yordu. Böylece atmosferik bas›nç pistona aﬂa¤›ya do¤ru kuvvet uygulad›¤›nda su madenden yükseliyordu. 1764 y›l›nda bozulan Newcomen makinelerinden birini onaran James Watt, bu makineyi geliﬂtirerek iki odal› ve supapl› hale getirmiﬂtir. Bu odalardan biri sürekli s›cak di¤eri so¤uk tutuldu. Watt 1781 yeni mekanik aksamlar ekleyerek makineyi iyice geliﬂtirdi. 1884 y›l›nda Charles Algenon Parsons ilk baﬂar›l› buhar türbinini yapm›ﬂt›r. Bu sayede yüksek h›zl› gemi ya- p›m› kolaylaﬂm›ﬂ ve jenaratörlerin de kullan›lmas› kolaylaﬂm›ﬂt›r. 1787 y›l›na kadar buharl› motorlar sadece su pompalar›n› ve tekstil makinelerini çal›ﬂt›rmak için kullan›lm›ﬂt›r. 1787 y›l›nda ise John Fitch ilk vapuru Delaware nehrine indirmiﬂtir. 1809 y›l›nda buharl› vapur okyanusa aç›lm›ﬂt›r. Okyanusu aﬂan ilk gemi 1819 da ‹ngiliz gemisi oldu. 1827 y›l›nda gemi pervanesinin, yan çarklar›ndan daha etkili oldu¤u keﬂfedilince gemi teknolojisi h›zla geliﬂ- ti. Bunu buharl› lokomotifler ve otomobiller izledi. Sanayi devriminin en önemli geliﬂmelerinden birisi buharl› maki- nenin bulunuﬂudur. 11

K‹MYASAL REAKS‹YONLAR VE ENERJ‹ ÇÖZÜMLÜ SORULAR – 1 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR) 1. Is› yaln›zca sistemin s›n›rlar›ndan çevreye akta- 3. Sistemler Örnek Olaylar r›lan veya çevreden absorblanan enerji biçimidir. Bir tepkimenin oluﬂturuldu¤u bir sistemde çevre- a) Aç›k sistem I. Yal›t›lm›ﬂ bir demlikteki s›cak ye ›s› aktarmaktad›r. kahve Aktar›lan ›s› miktar›; b) Kapal› sistem II. Sabit s›cakta erimekte olan I. S›cakl›¤›n ne kadar de¤iﬂti¤i, c) ‹zole sistem bir kat› II. Maddenin miktar›, d) ‹zotermal sistem III. Maddeyi oluﬂturan atomlar›n veya molekülle- III. Yanan bir mum IV. Potansiyel enerji rin türü. V. Elektrik pili faktörlerinden hangilerine ba¤l›d›r? Yukar›da verilen sistemler ile olaylar eﬂleﬂtirili- yor. Hangi örnek olay sistemlerle eﬂleﬂtiril- mede kullan›lamaz? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II A) I B) II C) III D) IV E) V D) I ve III E) I, II ve III ÇÖZÜM ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI 2. Kapal› bir sistemin iç enerjisini art›rmak için; 4. I. Uzay meki¤i itici roketi II. Kapal› bir ﬂiﬂedeki propan gaz› III. Bir kalorimetre bombas›ndaki benzenin yan- mas› I. Sistemi ›s›tmak, Yukar›da verilen sistemlerden hangileri kapa- II. Sistemin üzerinde bir iﬂ yapmak, l› sisteme örnek verilebilir? III. Sistemdeki madde miktar›n› art›rmak. A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II iﬂlemlerinden hangileri uygulanabilir? D) II ve III E) I, II ve III ÇÖZÜM A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) II ve III E) I, II ve III ÇÖZÜM 12

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji 5. I. Bir otomobil motorunda yanan benzin, 7. Yanda verilen tep- II. Canl› bir bitki, kime kab› hareketli ve sürtünmesiz bir III. Bir termometredeki c›va piston ile kapat›l- Yukar›da verilen sistemler için aﬂa¤›dakiler- m›ﬂt›r. M XY(g) den hangisi do¤ru olur? Bu sistemin ener- Y2(g) jisini art›rmak için; Aç›k Sistem Kapal› Sistem ‹zole sistem I. Sisteme XY ve Y2 gazlar› ilave etmek, ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯ II. Sistemi ›s›tmak, A) I II III III. Sisteme karﬂ› iﬂ yapmak II B) I III – I C) I, II II – iﬂlemlerinden hangileri yap›l›rsa do¤ru olur? D) III II E) I, II III A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II ÇÖZÜM D) I ve III E) I, II ve III ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI 6. I. Tepkime kab› 8. I. Kapal› bir kapta bulunan gazlar›n molekülleri II. Laboratuvar h›zl› hareket etmektedir. III. Okul binas› Okul laboratuvar›nda gerçekleﬂtirilen bir tep- II. Bir metal parças›n›n yap›s›ndaki atomlar bir- kime için yukar›da verilenlerden hangileri birine çok yak›nd›r. tepkimenin oluﬂtu¤u bir sistemin çevresini oluﬂturur? III. ‹yi sar›lmam›ﬂ bir yay A) Yaln›z I B) Yaln›z III C) I ve III Yukar›da verilen sistemlerden hangilerinin iç enerjileri yüksektir? D) II ve III E) I, II ve III A) Yaln›z I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III ÇÖZÜM ÇÖZÜM 13

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji ÇÖZÜM 9. ﬁ›k›ﬂt›r›lm›ﬂ yay Gevﬂek yay 11. Bir sistem 495 kj’lük iﬂ yaparken ›s› olarak 255 kj enerji kazan›yor. Bir yay s›k›ﬂt›r›ld›¤›nda; Sistemin iç enerji de¤iﬂimi ne kadard›r? I. Atomlar s›k›ﬂt›r›lm›ﬂ olur. A) –75 kj B) –240 kj C) +240 kj II. Potansiyel enerji azal›r. III. Sistemin iç enerjisi artar. D) +495 kj E) +750 kj ESEN YAYINLARI ÇÖZÜM yarg›lar›ndan hangileri do¤ru olur? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) I ve III E) II ve III ÇÖZÜM 10. Bir sisteme karﬂ› 25 kj lük iﬂ yap›l›yor. Ayn› sis- 12. I. Suyun buharlaﬂmas› teme d›ﬂar›dan 40 kj’lük ›s› sa¤lan›yor. II. CH4(g) + 2O2(g) ⎯→ CO2(g) + 2H2O(s) III. Naftalinin süblimleﬂmesi Buna göre, sistemin iç enerjisindeki de¤iﬂim Yukar›da verilen olaylardan hangileri endo- için hangi do¤ru olur? termiktir? A) +65 kj B) +40 kj C) +25 kj D) –15 kj E) –65 kj A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) I ve III E) II ve III 14

ÇÖZÜM Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji 14. Aﬂa¤›da verilen süreçlerden hangisi endoter- miktir? A) NH3(g) ⎯→ NH3(s) B) NaCI(k) ⎯→ NaCI(s) C) N2(g) + 3H2(g) ⎯→ 2NH3(g) D) Br2(s) ⎯→ Br2(k) E) C5H12(g) + 8O2(g) ⎯→ 5CO2(g) + 6H2O(s) ÇÖZÜM 13. I. Kar tanelerinin oluﬂmas› ESEN YAYINLARI II. Bir kat›n›n suda çözünmesi III. Bir maddenin yanmas› 15. I. Bir otomobil motorunda yanan benzin Yukar›da verilen olaylardan hangileri kesin- II. Bir termometredeki c›va likle ekzotermiktir? III. Canl› bir bitki IV. Bir kalorimetre bombas›ndaki benzinin yan- A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z III mas› D) I ve II E) I ve III ÇÖZÜM Yukar›da verilen sistemlerden hangileri aç›k sistemdir? A) I ve II B) II ve IV C) I ve III D) II, III ve IV E) I, III ve IV ÇÖZÜM 15

K‹MYASAL REAKS‹YONLAR VE ENERJ‹ ALIﬁTIRMALAR – 1 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR) 1. Bir sisteme 85 kj’lük ›s› sa¤lan›yor ve ayn› za- 4. Belli bir sistem 735 kj’lük iﬂ yaparken ›s› olarak manda sisteme karﬂ› 28 kj lük iﬂ yap›l›yor. 370 kj’lük enerji kazan›yor. ‹ç enerji de¤iﬂimi ne Sistemin toplam iç enerjisi de¤iﬂimi ne ka- kadard›r? dard›r? 2. Bir sisteme karﬂ› 35 kj lük iﬂ yap›l›rken sistem- 5. Kapal› bir sistemin iç enerjisini art›rmak için; den d›ﬂar›ya 88 kj’lük ›s› ak›yor. I. Sistemi ›s›tmak, Buna göre, sistemin iç enerjisindeki de¤iﬂme II. Sistem üzerinde bir iﬂ yapmak, nedir? III. Sistemin s›cakl›¤›n› düﬂürmek iﬂlemlerinden hangisinin yap›lmas› do¤ru ESEN YAYINLARI olur? 3. I. ‹ç enerji bir hal özelli¤idir. 6. I. ‹zole bir sistemin iç enerjisi sabittir. II. ‹ç enerji tüm taneciklerin kinetik enerjileri ile, II. Enerji yoktan var edilemez veya var olan taneciklerin birbiriyle etkileﬂimlerinden do¤an enerji yok edilemez. potansiyel enerjilerin toplam›d›r. III. Enerji bir formdan di¤er bir forma dönüﬂtürü- III. ΔU’nun pozitif olmas› sistemin son halinin iç lebilir. enerjisinin ilk halinkinden daha büyük oldu¤u Termodinami¤in birinci kanunu için yukar›- anlam›na gelir. dakilerden hangileri do¤rudur? Bir sistemin iç enerjisi ile ilgili yukar›da veri- lenlerden hangileri do¤ru olur? 16

7. I. ‹nsan vücudu Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji II. Otomobil motoru III. Buz torbas› 10. I. Kolonyan›n buharlaﬂmas› Yukar›da verilen sistemlerden hangileri aç›k II. Bal mumunun erimesi bir sisteme örnek verilebilir? III. Sönmemiﬂ kirecin suda çözünmesi IV. Ya¤murun oluﬂmas› Yukar›da verilen olaylardan hangileri ekzo- termiktir? 8. I. Elektrik pilleri 11. I. ‹yi sar›lmam›ﬂ bir yay II. Termoslar II. Boﬂalm›ﬂ bir batarya III. Yanan bir propan oca¤› III. So¤uk su Yukar›da verilen sistemlerden hangileri kapa- Yukar›da verilen sistemlerden hangilerinin iﬂ l› bir sisteme örnek verilebilir? yapabilme kapasiteleri düﬂüktür? ESEN YAYINLARI 9. I. Demirin paslanmas› 12. I. Sisteme madde ilave etmek II. Mumun erimesi II. Sistemin üzerine iﬂ yapmak III. Kat› naftalinin gaz haline geçmesi III. Sistemi ›s›tmak Yukar›da verilen olaylardan hangileri en- dotermiktir? Kapal› bir sistemin iç enerjisini art›rmak için yukar›dakilerden hangileri yap›labilir? 17

SİSTEMLERDE ENTALPİ DEĞİŞİMİ 1. ENTALPİ 2. KİMYASAL TEPKİMELERDE ENTALPİ DEĞİŞİMİNİN HESAPLANMASI a) MOLAR OLUŞUM ENTALPİSİ VE ENTALPİ DEĞİŞİMİ b) HESS KANUNU c) KALORİMETRE KABI VE ENTALPİ DEĞİŞİMİ d) BAĞ ENERJİSİ VE ENTALPİ DEĞİŞİMİ Kimyasal ve fiziksel olaylara termodinamik yasa- ları başarıyla uygulanabilmektedir. Termodinamiğin birinci yasası enerjinin korunumu yasası temeline dayanır. Termodinamiğin ikinci yasası istemli olaylarla ilgi- lidir. Bir tepkimenin istemliliği entropi ile belirlenir. İkinci yasa önemli bir olayda evrenin entropi değişi- minin pozitif olması gerektiğini ifade eder. Üçüncü yasa mutlak entropilerin belirlenmesini sağlar. 2. BÖLÜM

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji S‹STEMLERDE ENTALP‹ DE⁄‹ﬁ‹M‹ 1. ENTALP‹ ESEN YAYINLARI Örne¤in, kömürün yanmas› ile oluﬂan entalpi de- Bir kimyasal tepkimede enerji de¤iﬂimi incelenir- ¤iﬂimi negatiftir. ken sabit hacim ﬂart› uygun koﬂul de¤ildir. Tepkimele- • Endotermik bir tepkimenin son halinin enerjisi ilk rin ço¤u sabit bas›nçta gerçekleﬂtirilir. Böyle bir tepki- halinin enerjisinden daha büyük olaca¤›ndan, en- me de mol say›s› artarsa, sistem çevreye iﬂ yapar ve dotermik tepkimeler için entalpi de¤iﬂimi; gaz atmosfere girdi¤inde çevredeki havay› iter. ΔH > 0 olur. Tepkimede mol say›s› azal›rsa, çevre taraf›ndan iﬂ yap›l›r. Tepkimede giren ve ç›kan gazlar›n mol sa- Örne¤in, sodyum tuzlar›n›n suda çözünmesinde y›lar›nda net bir de¤iﬂim yoksa iﬂ yap›lmaz. entalpi de¤iﬂimi pozitiftir. Genel olarak sabit bas›nç koﬂulunda; Tepkimenin veya olay›n türüne göre entalpi de¤i- ΔU = q – w ﬂimi de¤iﬂik isimlerle ifade edilir. = qP – w qP = ΔU + w olur. a) Bir maddenin bir molünün buhar ve s›v› halleri aras›ndaki entalpi fark›na buharlaﬂma entalpisi qP deki “p” sabit bas›nç koﬂulunu ifade etmekte- denir. ΔHb ile gösterilebilir. dir. Buna göre, Su için ΔHb = + 40,7 kj/mol dür. Entalpi; sabit bas›nç koﬂulunda sistemin iç ener- b) Bir maddenin bir molünün s›v› ve buhar halleri jisine entalpi denir. aras›ndaki entalpi fark›na yo¤unlaﬂma entalpisi • Entalpi H ile gösterilir. denir. • Entalpi bir hal özelli¤idir. • Entalpi, sistemin o anki haline (örne¤in sistemin ΔHy ile gösterilebilir. Su buhar› için yo¤unlaﬂma entalpisi – 40,7 kj/mol s›cakl›¤›na) ba¤l›d›r. dür. • Sistemin hangi yoldan son haline ulaﬂt›¤›na ba¤- c) Bir maddenin bir molünün s›v› ve kat› halleri ara- l› de¤ildir. s›ndaki entalpi fark›na erime entalpisi denir. • 1 atm bas›nç, 25°C s›cakl›k koﬂuluna standart ΔHe ile gösterilebilir. koﬂullar denir. Bir sistemin standart koﬂullardaki d) Bir maddenin bir molünün kat› ve s›v› halleri ara- entalpisi H° ile gösterilir. • Bir sistemin entalpisi ölçülemez. Fakat entalpi s›ndaki entalpi fark›na donma entalpisi denir. de¤iﬂimi ölçülebilir. • Entalpi de¤iﬂimi ΔH ile gösterilir. ΔHd ile gösterilebilir. • Standart koﬂullardaki entalpi de¤iﬂimi ΔH° ile Su için donma entalpisi ΔHd = – 6,01 kj/mol dür. gösterilir. e) Bir mol kat› maddenin süblimleﬂirken entalpi de- • Bir hal fonksiyonu olan entalpinin de¤iﬂimi; ¤iﬂimine süblimleﬂme entalpisi denir. ΔH° = H°son – H°ilk ΔHsübl ile gösterilebilir. Sodyum metalin süblimleﬂme entalpisi ﬂeklinde olur. ΔHsübl = +101 kj/mol dür. • Ekzotermik bir tepkimenin son halinin enerjisi ilk 19 halinin enerjisinden daha düﬂük olaca¤›ndan, ek- zotermik tepkimeler için entalpi de¤iﬂimi; ΔH < 0 olur.

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji f) Bir maddenin standart hali 1 atm bas›nç alt›nda Herhangi bir tepkimenin standart entalpisini elde ve 25°C da kararl› oldu¤u haldir. ΔH° simgesi etmek için standart oluﬂum entalpilerinden yarar- standart entalpi de¤iﬂimini göstermek için kullan›- lan›l›r. l›r ve sadece standart haldeki maddelerin yer al- d›¤› tepkimelere uygulan›r. g) Bir mol maddenin standart koﬂullarda oksijenle tam olarak yak›lmas›nda oluﬂan entalpi de¤iﬂimi- Standart halde 1 mol bileﬂi¤in standart haldeki ne standart yanma entalpisi denir. Organik bir elementlerinden oluﬂumuna ait entalpi de¤iﬂimi- bileﬂik yak›ld›¤›nda; karbon, karbondioksite; hid- ne standart oluﬂum entalpisi denir. rojen suya dönüﬂürken azot, N2 halinde ayr›l›r. Bazen azot oksitleri oluﬂabilir. Elementlerin standart oluﬂum entalpileri s›f›r kabul edilir. Bir yak›t›n gram baﬂ›na yanma entalpisine, bir yak›t›n ›s› de¤eri denir ve spesifik entalpisi ola- N2(g), CI2(g), Fe(k), O2(g) gibi maddelerin standart rak adland›r›l›r. oluﬂum entalpileri s›f›rd›r. S›v› bir yak›t›n yak›lmas› halinde litre baﬂ›na elde CI(g), Fe(s), H+(g) gibi maddelerin standart oluﬂum edilen ›s›ya entalpi yo¤unlu¤u denir. entalpileri s›f›r de¤ildir. 2. K‹MYASAL TEPK‹MELERDE ENTALP‹ Standart Oluﬂum Entalpileri DE⁄‹ﬁ‹M‹N‹N HESAPLANMASI Madde ΔH°ol (kj/mol) ESEN YAYINLARI Bir tepkimedeki veya sistemdeki enerji de¤iﬂimi, dolay›s›yla entalpi de¤iﬂimi daha önce aç›klanm›ﬂt›. AgCI(k) –127,04 AI2O3(k) –1669,9 ΔH = ΔU + PΔV HBr(g) CO(g) –36,2 olarak formüle edilmiﬂtir. CO2(g) –110,5 CaO(g) –393,5 Bir tepkimenin tepkenleri (girenleri) ve ürünleri CaCO3(k) –635,6 standart hallerinde ise entalpi de¤iﬂimine standart HCI(g) –1206,9 entalpi de¤iﬂimi denir. CuO(k) HF(g) –92,3 ΔH° veya ΔH°tep olarak gösterilebilir. Standart en- H2O(g) –155,2 talpi de¤iﬂimine tepkime ›s›s› veya tepkime entalpisi H2O(s) –268,61 denilecektir. Bir tepkimenin entalpisi aﬂa¤›daki yön- H2O2(s) –241,8 temler kullan›larak hesaplanabilir. HI(g) –285,8 MgO(k) –187,6 a) Standart oluﬂum entalpileri kullan›larak tepkime- MgCO3(k) +25,94 nin standart entalpi de¤iﬂimi hesaplanabilir. NH3(g) –601,8 NO(g) –1112,9 b) Hess kanunu kullan›larak tepkimenin standart NO2(g) entalpi de¤iﬂimi hesaplanabilir. N2O4(g) –46,3 N2O(g) +90,25 c) Ba¤ enerjileri kullan›larak tepkimenin standart SO2(g) +33,18 entalpi de¤iﬂimi hesaplanabilir. O3(g) SO3(g) +9,16 d) Kalorimetre kab› kullan›larak tepkimenin standart H2S(g) +81,56 entalpi de¤iﬂimi hesaplanabilir. ZnS(k) -296,1 C6H6(s) +142,2 C2H5OH(s) -395,2 C2H2(g) –20,15 C6H12O6(k) -347,98 CH4(g) +49 20 –277,69 +226,73 -1268 -74,81

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji a) MOLAR OLUﬁUM ENTALP‹S‹ VE ENTALP‹ Hess kanunu ﬂöyle tan›mlanabilir. Girenlerin DE⁄‹ﬁ‹M‹ ürünlere dönüﬂümündeki entalpi de¤iﬂimi, tepkimenin bir basamakta veya birden fazla basamakta ceryan Standart Molar Oluﬂum Entalpilerinden tepkime etmesine ba¤l› olmaks›z›n ayn› de¤erdedir. ›s›s› (tepkime entalpisi) n›n hesaplanmas› ΔH bir kapasite özelli¤idir. Entalpi de¤iﬂimi sis- Tepkimelerin entalpi de¤iﬂimi, tepkime entalpisi, temdeki madde miktar› ile do¤ru orant›l›d›r. ΔHtep olarak sembolize edilebilir ve bu, ürünlerin en- talpileri ile girenlerin entalpileri aras›ndaki fark olarak Bir tepkimenin katsay›lar› bir faktörle çarp›l›r veya tan›mlan›r. bir faktöre bölünürse ΔH° de¤eri de çarp›l›r veya bölünür. ΔHtep + ΔHürünler – ΔHgirenler standart koﬂullar olunca, N2(g) + O2(g) ⎯→ 2NO(g) ΔH° = 180,50 kg ise, ΔH°tep = ΔH°ürünler – ΔH°girenler ﬂeklinde yaz›labi- lir. Σ (sigma) iﬂaretinin anlam› “toplam” d›r. Yukar›da- 1 N2(g) 1 O2(g) ⎯→ NO(g) ΔH° = 180, 50 ki eﬂitlik, 2 2 2 ΔH°tep = ΣΔH°ol(ürünler) – ΣΔH°ol(girenler) ﬂeklinde = 90,25 kj formüle edilebilir. Bir tepkimenin standart entalpi de¤iﬂiminin hesaplanmas›nda bu formül (eﬂitlik) kul- Tepkime tersine döndürüldü¤ünde ΔH’›n iﬂareti lan›labilir. de¤iﬂir. 2NH3(g) + 3CI2(g) ⎯→ N2(g) + 6HCI(g) tepkimesi- ESEN YAYINLARI ‹ﬂlem tersine döndürüldü¤ünde, bir hal fonksiyo- nin entalpi de¤iﬂimi, oluﬂum entalpileri kullan›larak nu olan ΔH’›n iﬂareti tersine döner. hesaplanabilir. C(k) + O2(g) ⎯→ CO2(g) ΔH° = –393,5 kj NH3(g) için ΔH° = – 46,19 kj/mol CO2(g) ⎯→ C(k) + O2(g) ΔH° = +393,5 kj HCI(g) için ΔH° = –92,30 kj/mol Hess’in tepkime ›s›lar›n›n toplanabilirli¤i yasas› oldu¤una göre; Bir tepkime basamaklar ﬂeklinde yürüyorsa, top- ΔH° = ΣΔH°ol(ürünler) – Σ ΔH°ol(girenler) lam iﬂlemin entalpi de¤iﬂimi, tek tek basamaklar›n en- talpi de¤iﬂimleri toplam›na eﬂittir. ΔH°=[ΔH°(N2)+6ΔH°(HCI)] – [2ΔH°(NH3)+3ΔH°(CI2)] olur. C3H8(g) + 5O2(g) ⎯→ 3CO2(g) + 4H2O(s) ΔH° = –2218,9 kj ΔH° = [0 + 6 (–92, 30)] – [2(–46,19) + 0] C(grafit) + O2(g) ⎯→ CO2(g) ΔH° = –393,5 kj ΔH°tep = –553,80 + 92,38 ΔH° = –285,8 kj ΔH°tep = –461,42 kj olur. H2(g) + 1 O2(g) ⎯→ H2O(s) 2 b) HESS KANUNU oldu¤una göre, Hess Kanunu’nun kullan›larak tepkime ›s›s›n›n (entalpisinin) hesaplanmas› 3C(grafit) + 4H2(g) ⎯→ C3H8(g) ΔH° = ? Hess kanunu, tepkime ister bir basamakta, is- Bu iﬂlemi yapabilmek için birinci denklem ters terse birkaç basamakta gerçekleﬂmiﬂ olsun, herhangi çevrilecek, ikinci tepkime 3 ile çarp›lacak ve üçüncü bir kimyasal tepkimedeki entalpi de¤iﬂiminin sabit tepkime 4 ile çarp›lacakt›r. oldu¤unu belirtir. Hess kanununun ifadesi ﬂöyledir; Bir iﬂlem basamaklar ya da kademeler ﬂek- linde yürüyorsa, toplam (net) iﬂlemin entalpi de¤iﬂimi, tek tek basamaklar›n ya da kademelerin entalpi de¤iﬂimlerinin toplam›na eﬂittir. 21

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji 3CO2(g) 4H2O(s) ⎯→ C3H8(g) + 5O2(g) ΔH° = + 2219,9 kj Sisteme ›s› giriﬂ ç›k›ﬂ› olmad›¤›nda sistemin ›s› de¤iﬂimi s›f›r olur. 3C(grafit) + 3O2(g) ⎯→ 3CO2(g) ΔH° = –1180,5 kj qsistem = qkal + qtep 4H2(g) + 2O2(g) ⎯→ 4H2O(s) ΔH° = –1143,2 kj =0 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ qtep = – qkal 3C(grafit) + 4H2(g) ⎯→ C3 H8(g) qkal = kalorimetrenin ›s› kap . Δt qkal = Ckal . Δt toplu tepkimenin entalpi de¤iﬂimi; Kalorimetrenin ›s› kapasitesi (Ckal), yanma ›s› ΔH° = +2219,9 – 1180,5 – 1143,2 = –103,8 kj tam olarak bilinen bir madde yak›larak bulunur, yani kalibre edilir. c) KALOR‹METRE KABI VE ENTALP‹ DE⁄‹ﬁ‹M‹ Kalorimetre kab›n›n kullan›larak tepkime ›s›s›n›n hesaplanmas›. ﬁekilde verilen kalorimetre çeﬂidine kalorimetre ÖRNEK bombas› denir ve yanma tepkimelerinde aç›¤a ç›kan ›s›y› ölçmede kullan›l›r. ‹zolasyon özelli¤i olan d›ﬂ kap ESEN YAYINLARI Bir kalorimetre kab›n›n ›s› kapasitesi 1,3 kkal/°C dir. içerisinde bulunanlar sistemi meydana getirirler. Bun- lar bomban›n kendisi, su, termometre, kar›ﬂt›r›c› ve Bu kapta 2 gram N2H4 yak›l›nca sistemin s›cakl›¤› di¤erleridir. Kalorimetre de yanma tepkimesi gerçek- 5°C’den 12°C’ye yükseliyor. N2H4 bileﬂi¤inin molar leﬂti¤inde, kimyasal enerji ›s› enerjisine dönüﬂür ve yanma ›s›s› kaç kkal’dir? sistemin s›cakl›¤› artar. Örne¤in yanmas› ile oluﬂan ›s›, su ve kalorimetre bombas› taraf›ndan so¤urulur. Kalorimetre çevreye ›s› ve kütle aktar›m› olmayacak ﬂekilde tasarlanm›ﬂt›r. Termometre Kar›ﬂt›r›c› (N = 14, H = 1) Elektrik A) 45,5 B) –45,5 C) 145,6 ›s›tma D) –145,6 E) –130,6 teli ÇÖZÜM su Telkenler “Çelik” bomba Kalorimetre bombas› düzene¤i Bomban›n alt k›sm›nda bulunan örne¤e bir demir tel dald›r›l›r. Bomba düzene¤i yüksek bas›nçl› O2(g) ile dolduru- lur ve suya dald›r›l›r. Baﬂlang›ç s›cakl›¤› ölçülür. Örnek, elek- trik ak›m›yla ›s›t›larak ateﬂlenir. Yanmadan sonra kalorimet- re düzene¤inin s›cakl›¤› yeniden ölçülür. 22

d) BA⁄ ENERJ‹LER‹ VE ENTALP‹ DE⁄‹ﬁ‹M‹ Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji Bir tepkimede, önce tepkimeye giren moleküllerin Tepkimenin entalpi de¤iﬂimi, ba¤ enerjileri ba¤lar› kopmakta ve gaz halindeki atomlar oluﬂtur- kullan›larak hesaplanabilir. maktad›r. Bu basamakta, ba¤ enerjilerine BE dersek; entalpi de¤iﬂimi, ‹ki atomu bir arada tutan ba¤›n kopar›lmas› için ΔH(ba¤ ayr›ﬂmas›) = Σ BE(girenler) olur. gerekli olan enerjiye ba¤ ayr›ﬂma enerjisi ya da Daha sonra, gaz halindeki atomlar ürün molekül- k›saca ba¤ enerjisi denir. Atomlardan moleküllerin lerini oluﬂturacak ﬂekilde bir araya gelmektedir. Bu oluﬂmas› s›ras›nda enerji aç›¤a ç›kar, ba¤ koparmak basamakta ba¤lar oluﬂmakta olup entalpi de¤iﬂimi, için ayn› miktar enerjiyi moleküle vermek gerekir. ΔH(ba¤ oluﬂumu) = Σ BE(ürünler) olur. Tepkimenin entalpi de¤iﬂimi; Ba¤ Enerjileri ΔHtep = ΔH(ba¤ ayr›ﬂmas›) – ΔH(ba¤ oluﬂumu) ΔHtep = ΣBE(girenler) – ΣBE(ürünler) Ba¤ Ba¤ Enerjisi (kj/mol) ÖRNEK H–H 436 ESEN YAYINLARI CH4(g) + CI2(g) ⎯→ CH3CI(g) + HCI(g) H–C 414 tepkimesinin entalpi de¤iﬂimi nedir? H–N 389 (C – H : 414 kj, CI – CI : 243 kj, C – CI : 339 kj, H–O 464 H – Cl:431 kj) H–S 368 A) –431 B) –339 C) –113 D) +243 E) +414 H–F 565 H – CI 431 ÇÖZÜM H – Br 364 H–I 297 C–C 347 C=C 611 C≡C 837 C–N 305 C=N 615 C≡N 891 C–O 360 C=O 736 C – CI 339 N–N 163 N=N 418 N≡N 946 N–O 222 N=O 590 O–O 142 O=O 498 F–F 159 CI – CI 243 Br – Br 193 I–I 151 23

K‹MYASAL REAKS‹YONLAR VE ENERJ‹ ÇÖZÜMLÜ SORULAR – 2 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR) 1. X2(g) + 3Y2(g) ⎯→ 2XY3(g) 3. CO2(g) ve H2O(s)’nin standart molar oluﬂma ›s›la- tepkimesinde 2,8 gram X2 harcand›¤›nda 2200 r› s›ras›yla –94,0 ve –68,3 kkal dir. 23 gram etil kal ›s› aç›¤a ç›kmaktad›r. alkol (C2H5OH) yand›¤›nda 160 kkal ›s› aç›¤a ç›- Buna göre, tepkimenin entalpisi kaç kkal’dir? k›yor. (X = 14) A) –22 B) –11 C) +5, 5 D) +11 E)+22 Buna göre, etil alkolün standart molar oluﬂ- ma ›s›s› kaç kkal dir? ÇÖZÜM A) +72,9 B) +32,0 C)–68,3 D)–72,9 E) –320 ÇÖZÜM 2. Baz› bileﬂiklerin molar oluﬂma ›s›lar› aﬂa¤›daki ESEN YAYINLARI gibidir. CH3OH(g) ΔH° = –48,3 kkal CO2(g) ΔH° = –94,0 kkal H2O(g) ΔH° = –57,8 kkal Buna göre CH3OH(g)’›n molar yanma ›s›s› kaç kkald›r? A) –357,4 B) –161,3 C) –26,3 D) +151,3 E) +161,3 ÇÖZÜM 4. Karbon ve hidrojenden oluﬂan bir bileﬂi¤in m gram› yak›ld›¤›nda 132 gram CO2 gaz› ve 27 gram su oluﬂurken 390 kkal ›s› aç›¤a ç›k›yor. Bileﬂi¤in molar yanma ›s›s› 780 kkal oldu¤u- na göre, bileﬂi¤in molekül formülü aﬂa¤›da- kilerden hangisidir? (H = 1, C = 12, O = 16) A) C2H2 B) C3H6 C) C2H4 D) C6H6 E) C6H8 24

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji ÇÖZÜM ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI 6. Mn(k) + 1/2O2(g) ⎯→ MnO(k) ΔH1 = –92 kkal ΔH2 = +48,6 kkal 1 Mn2O3(k) ⎯→ 2MnO(k) + 2 O2(g) 1 3Mn2O3(k) ⎯→ 2Mn3O4(k)+ 2 O2(g) ΔH3 = +25 kkal oldu¤u bilinmektedir. Buna göre, 3Mn(k) + 2O2(g) ⎯→ Mn3O4(k) tepkimesinin, tepkime ›s›s› kaç kkal’dir? A) –336,4 B) –229,9 C) –125,6 5. Madde Molar oluﬂma ›s›lar› D) +125,6 E) +361,4 ⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ CO2(g) –94,0 kkal ÇÖZÜM H2O(s) –68,3 kkal CH3OH(s)’nin molar yanma ›s›s› – 174 kkal’dir. Buna göre, 6,4 gram CH3OH’›n element- lerinden oluﬂmas› s›ras›nda ›s› de¤iﬂimi kaç kkal dir? (H = 1, C = 12, O = 16) A) –11,32 B) –26,4 C) –46,2 D) +11,2 E) +26,4 25

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji 8. C(k) + 2H2(g) ⎯→ CH4(g) ΔH1 = –17,9 kkal 2H2O(s) ⎯→ 2H2(g) + O2(g) ΔH2 = +136,6 kkal 2C(k) + 2O2(g) ⎯→ 2CO2(g) ΔH3 = –188 kkal oldu¤una göre, 4 gram CH4 yan›nca kaç kkal ›s› aç›¤a ç›kar? (C = 12, H = 1) A) 34,75 B) 36,1 C) 53,175 D) 53,6 E) 45,05 ÇÖZÜM 7. H2S(g) ⎯→ H2(g) + 1/8S8(k) ΔH = +4,8 kkal ESEN YAYINLARI 1/8S8(k) + O2(g) ⎯→ SO2(g) ΔH2 = –71 kkal 2H2O(g) ⎯→ 2H2(g) + O2(g) ΔH3=+115,6 kkal Yukar›da verilen bilgilere göre; H2S(g) + 3/2O2(g) ⎯→ SO2(g) + H2O(g) tepkimesinin, tepkime ›s›s› kaç kkal’dir? A) –44,6 B) –124 C) –181,8 D) –191,4 E) –186,6 ÇÖZÜM 9. Bir kalorimetrenin ›s› s›¤as› 200 g suyun ›s› s›¤as›na eﬂittir. Bu kapta 2,4 g karbon elementi, C(k) + O2(g) ⎯→ CO2(g) + 94 kkal tepkimesine göre yak›l›yor. Kalorimetrenin ilk s›cakl›¤› 1 °C oldu¤una göre, son s›cakl›¤› kaç °C olur? (C = 12, Csu = 1 kal/g °C) A) 95 B) 94 C) 58 D) 48 E) 47 26

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji ÇÖZÜM 10. 500 graml›k cam kalorimetrede 1 kg su bulun- 11. 400 graml›k bir cam kalorimetrede 500 g su bu- maktad›r. Bu kalorimetrede 14 g KOH çözündü- lunmaktad›r. Suyun s›cakl›¤› 12 °C’dir. ¤ünde kalorimetrenin s›cakl›¤› 25 °C’den Bu kapta; 28 °C’ye ç›kmaktad›r. X2(g) + 3Y2(g) ⎯→ 2XY3(g) tepkimesine göre 0,2 mol XY3 oluﬂunca suyun KOH’›n molar çözünme ›s›s› kaç kkal’dir? s›cakl›¤› 22 °C oluyor. Buna göre, XY3’ün molar (K = 39, O = 16, H = 1, Csu = 1 kal/g °C, oluﬂma ›s›s› kaç kkal’d›r? Ccam = 0,2 kal/g °C) (Csu = 1 kal/g °C, Ccam = 0,2 kal/g °C) A) –3,3 B) –7,2 C) –13,2 D) 5,3 E) 14 A) +5,8 B) –5,8 C) –29 D) +29 E) –58 ÇÖZÜM ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI 27

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji 12. Ba¤lar Ba¤ enerjileri 14. Ba¤lar Ba¤ enerjileri C–H 99 kkal/mol I – I 36,2 kkal H–H 104 kkal/mol H–H 103,4 kkal oldu¤una göre, H–I 76 kkal C + 2H2 ⎯→ CH4 Bilgileri veriliyor. Buna göre, tepkimesinin ΔH de¤eri kaç kkal’dir? H2(g) + I2(g) ⎯→ 2HI(g) A) 188 B) 94 C) 5 D) –94 E) –188 tepkimesinin ›s›s› (ΔH) kaç kkal’d›r? A) +6,2 B) –12,4 C) –13,8 D) +13,8 E) +12,4 ÇÖZÜM ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI 15. Ba¤lar Ba¤ enerjileri O–H 110 kkal O=O 118 kkal H–H 104 kkal 13. Ba¤lar Ba¤ enerjileri oldu¤una göre, N≡N 225 kkal H2 + 1/2 O2 ⎯→ H2O tepkimesinde 6 gram su oluﬂurken kaç kkal H–H 104 kkal N–H 93 kkal ›s› aç›¤a ç›kar? (H = 1, O = 16) oldu¤una göre, A) –18 B) +18 C) –19 D) +19 E) –57 ÇÖZÜM N2(g) + 3H2(g) ⎯→ 2NH3(g) tekimesinin, tepkime ›s›s› (ΔH) kaç kkal’dir? A) –15 B) +15 C) –21 D) +21 E) –10,5 ÇÖZÜM 28

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji 16. 2 Al(k) + 3/2 O2(g) ⎯→ Al2O3(k) 2,7 gram Al(k) tamamen yan›nca aç›¤a ç›kan ›s› 10°C’deki 2 kg suyun s›cakl›¤›n› 20°C’ye yüksel- tiyor. Buna göre, Al2O3(k)’ün molar oluﬂma ›s›s› kaç kkal’dir? (Al = 27, Csu = 1 kal/g°C) A) –200 B) –400 C) –800 D) 100 E) 360 ÇÖZÜM 17. 100 graml›k bak›r kalorimetrede 200 gram su bu- ESEN YAYINLARI 19. Bir kalorimetre ve içindeki suyun s›cakl›¤›n›n 1°C lunmaktad›r. Suyun s›cakl›¤› 15°C’dir. artmas› için 1,5 kkal ›s› gerekmektedir. Bu kalori- Bu kapta 8 gram NaOH çözününce suyun s›cak- metre içinde 24,5 g s›v› H2SO4 çözündü¤ünde l›¤› 25°C olarak ölçülüyor. sistemin s›cakl›¤› 10°C’de 13°C’ye ç›km›ﬂt›r. Buna göre, H2SO4 s›v›s›n›n molar çözünme NaOH’in molar çözünme ›s›s› kaç kkal’dir? ›s›s› kaç kkal’dir? (H = 1, S = 32, O = 16) (Na = 23, O = 16, H = 1, Csu = 1 kal/g°C, Cbak›r = 0,1 kal/g°C) A) 8 B) 9 C) –9 D) –18 E) –27 A) +2,1 B) 5 C) –10 D) 10,5 E) –10,5 ÇÖZÜM ÇÖZÜM 29

K‹MYASAL REAKS‹YONLAR VE ENERJ‹ ALIﬁTIRMALAR – 2 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR) 1. CH4(g)+ 2O2(g) ⎯→ CO2(g) + 2H2O(s) + 224 kkal 5. H2S(g) + 3/2O2(g) ⎯→ H2O(g) + SO2(g) + 81 kkal 25,6 g O2 gaz› ile 4 g CH4 gaz› tepkimeye soku- Normal koﬂullarda 56 litre hava ile yeterince luyor. Buna göre, H2S yak›ld›¤›nda kaç kkal ›s› aç›¤a ç›kar? a) Hangi maddeden kaç mol artar? (C = 12, H = 1, O = 16) b) En fazla kaç kkal ›s› aç›¤a ç›kar? 2. S(k) + O2(g) ⎯→ SO2(g) ΔH = –71 kkal 6. Baz› bileﬂiklerin molar oluﬂma ›s›lar› aﬂa¤›da ve- 4,8 g S(k) ile NK’da 22,4 litre hava tepkimeye riliyor. sokuluyor. Buna göre, C2H2(g) ΔH° = +54 kkal/mol a) Hangi maddeden kaç mol artar? CO2(g) ΔH° = –94 kkal/mol (S = 32, O = 16) H2O(g) ΔH° = –57,8 kkal/mol b) En fazla kaç kkal ›s› aç›¤a ç›kar? Buna göre, asetilen (C2H2) gaz›n›n molar yan- c) Aç›¤a ç›kan ›s› ile 5 kg suyun s›cakl›¤› ma ›s›s› kaç kkal’d›r? 5 °C’den kaç °C’ye ç›kar›labilir? 3. CS2(g) + 3O2(g) ⎯→ CO2(g) + 2SO2(g) + 256 kkal ESEN YAYINLARI 7. N2(g) + 3H2(g) ⎯→ 2NH3 ΔH1 = –22 kkal 8 gram CS2 ile 9,6 gram O2 tepkimeye sokuluyor. Buna göre, (C = 12, O = 16, S = 32) H2O(s) ⎯→ H2(g) + 1/2O2(g) ΔH2 = +68 kkal a) Hangi maddeden kaç gram artar? N2(g) + O2(g) + 21 kkal ⎯→ 2NO(g) b) Kaç kkal ›s› aç›¤a ç›kar? tepkimeleri veriliyor. Buna göre, 2NH3(g) + 5/2O2(g) ⎯→ 2NO(g) + 3H2O(s) tepkimesinin, tepkime ›s›s› (ΔH4) kaç kkal’dir? 4. H2S(g), SO2(g), CO2(g) bileﬂiklerinin molar oluﬂma 8. 6,4 gram CH3OH yak›l›nca aç›¤a ç›kan ›s›, 1 kg ›s›lar› bilinmektedir. suyun s›cakl›¤›n› 12 °C’den 49 °C’ye ç›kar›yor. Buna göre, CO2(g) ve H2O(s) bileﬂiklerin molar oluﬂma ›s›lar› –94 ve –68 kkal oldu¤una göre, CH3OH’›n molar I. H2S(g) + 3/2 O2(g) ⎯→ H2O(g) + SO2(g) oluﬂma ›s›s› kaç kkal’d›r? II. CS2(g) + 3O2(g) ⎯→ CO2(g) + 2SO2(g) III. CO(g) + 1/2 O2(g) ⎯→ CO2(g) (C = 12, H = 1, O = 16) tepkimelerinden hangilerinin, tepkime ›s›s› hesaplanamaz? 30

9. C(k) + O2(g) ⎯→ CO2(g) ΔH1 = –94 kkal Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji 2Cr2O3(k) + 3C(k) ⎯→ 4Cr(k) + 3CO2(g) 13. 250 graml›k cam kalorimetrede 10 °C’de 1 litre su bulunmaktad›r. Bu kapta 0,96 g CH4 gaz› yak›ld›- ΔH2 = –22 kkal ¤›nda sistemin s›cakl›¤› 22 °C’ye ç›k›yor. CH4 gaz›n›n molar yanma ›s›s› kaç kkal’dir? Yukar›da verilen tepkimeler bilinmektedir. Buna (C=12, H=1, Ccam= 0,2 kal/g °C, Csu= 1 kal/g °C) göre, 0,6 mol Cr elementinin Cr2O3 bileﬂi¤ine dönüﬂmesi s›ras›ndaki ›s› de¤iﬂimi kaç kkal olur? 10. C3H8 gaz›n›n molar yanma ›s›s› –580 kkal oldu¤u 14. C(k) + O2(g) ⎯→ CO2(g) + 94 kkal biliniyor. C3H8 gaz›n›n bir miktar› yak›l›nca 87 H2(g) + 1/2 O2(g) ⎯→ H2O(s) + 68 kkal kkal ›s› aç›¤a ç›k›yor. Buna göre, Is› kapasitesi 1 kg suyun ›s› kapasitesine eﬂit a) Bu tepkimede oluﬂan H2O kaç gramd›r? olan bir kalorimetrede 1,3 gram asetilen gaz› (H = 1, O = 16) (C2H2) yak›ld›¤›nda aç›¤a ç›kan ›s› sistemin s›- b) Kaç gram C3H8 yak›lm›ﬂt›r? (C = 12, H = 1) cakl›¤›n› 25 °C’den 40,5 °C’ye ç›kar›yor. Buna göre, C2H2 gaz›n›n molar oluﬂma ›s›s› kaç kkal’dir? (C = 12, H = 1, Csu = 1 kal/g °C) 11. CH4 gaz›n›n molar yanma ›s›s› –210 kkal’dir. ESEN YAYINLARI 15. H2SO4(s) ⎯→ 2H+(aq) + SO–42(aq) ΔH = –11 kkal Bir miktar CH4 gaz› yak›l›nca 5,4 g H2O oluﬂuyor. Kütlesi 500 gram olan cam kalorimetrede 1 kg su Buna göre, bulunuyor. Bu kapta 49 g H2SO4(s) çözündü- a) Is› de¤iﬂimi kaç kkal olur? (H = 1, O = 16) ¤ünde kalorimetrenin s›cakl›¤› nas›l de¤iﬂir? b) Yanmada kullan›lan havan›n NK’daki hacmi (H = 1, S = 32, O = 16, Csu = 1 kal/g °C, Ccam = 0,2 kal/g °C) kaç litredir? 12. 2NaOH(aq) + H2SO4(aq) ⎯→ Na2SO4(aq) + 2H2O 16. Bir kalorimetre kab›nda 1 kg su bulunmaktad›r. ΔH = –28 kkal Kalorimetre kab›nda 0,6 gram C2H6 yak›ld›¤›nda 300 ml, 2M NaOH çözeltisi, 500 ml H2SO4 çözel- kaptaki suyun s›cakl›¤› 15 °C’den 21,82 °C’ye tisi ile tam nötürleﬂiyor. Buna göre, yükseliyor. Kalorimetre kab›n›n ›s› almad›¤› ka- a) H2SO4 çözeltisinin molar deriﬂimi kaç mol/lit- redir? bul edildi¤ine göre C2H6’n›n molar yanma ›s›- s› kaç kkal’dir? (C = 12, H = 1, Csu = 1 kal/g °C) b) Nötürleﬂme s›ras›ndaki ›s› de¤iﬂimi kaç kkal d›r? 31

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji 17. HBr(g) ⎯→ H+(aq) + Br–(aq) ΔH = –20 kkal 21. 2C2H2(g)+5O2(g) ⎯→ 4CO2(g)+2H2O(s)+620 kkal Tepkimesine göre, 13 g asetilen gaz› (C2H2) ta- Bir kalorimetre kab›nda 5 kg su bulunmaktad›r. mamen yak›l›yor. Buna göre, Suyun s›cakl›¤› 15°C’tir. NK’daki hacmi 11,2 litre a) Oluﬂan CO2 gaz› NK’da kaç litredir? (C = 12, H = 1) olan HBr gaz› suda çözünüyor. b) Aç›¤a ç›kan ›s› kaç kkal’d›r? Kalorimetre kab›n›n ›s› almad›¤› kabul edilir- c) Aç›¤a ç›kan ›s›, 10 °C’deki 50 kg suyun s›cak- se, çözeltinin son s›cakl›¤› kaç °C olur? l›¤›n› kaç °C’ye ç›kar›r? (Csu = 1 kal/g °C) 18. C(k) + O2(g) ⎯→ CO2(g) + 94 kkal 22. 2Cu(k) + 1/2O2(g) ⎯→ Cu2O(k) ΔH = ? C(k) + 1/2O2(g) ⎯→ CO(g) + 26 kkal Tepkimesinde 1 gram oksijen gaz› harcand›¤›nda Yukar›daki tepkimelere göre 48 gram karbon ok- 2,5 kkal ›s› aç›¤a ç›k›yor. Buna göre, a) Kaç gram Cu harcanm›ﬂt›r? (O = 16, Cu = 64) sijende yak›ld›¤›nda 294,4 kkal ›s› aç›¤a ç›k›yor. b) Tepkime ›s›s› kaç kkal’dir? Karbonun kütlece yüzde kaç CO ﬂeklinde yanm›ﬂt›r? (C = 12) 19. 2C(k) + 3H2(g) ⎯→ C2H6(g) ΔH = –20 kkal ESEN YAYINLARI Tepkimesine göre, 8 kkal ›s› aç›¤a ç›kt›¤›nda 23. X2O3(k) + 3H2(g) ⎯→ 2X(k) + 3H2O(s) Tepkimesinde 1 gram H2 harcand›¤›nda 8 kkal ›s› harcanan H2 gaz›n›n NK’daki hacmi kaç litre- aç›¤a ç›kmaktad›r. Buna göre, dir? H2O(s)’nin molar oluﬂma ›s›s› –68 kkal oldu¤una göre, X2O3(k)’nin molar oluﬂma ›s›s› kaç kkal’dir? (H = 1) 20. SO2(g) + 1/2O2(g) ⎯→ SO3(g) ΔH = –23 kkal 24. CH4(g) ve C2H2(g) gazlar›n›n molar yanma ental- CO(g) + 1/2O2(g) ⎯→ CO2(g) ΔH2 = –67 kkal pileri s›ras›yla –210 ve –310 kkal’dir. Hacimce Yukar›daki tepkimelere göre, 5 mol CO ve SO2 gaz kar›ﬂ›m› yak›ld›¤›nda 269 kkal ›s› aç›¤a ç›k- % 25’i C2H2 olan CH4 ve C2H2 gazlar› kar›ﬂ›m›- n›n 0,4 molü yak›l›rsa kaç kkal ›s› aç›¤a ç›kar? maktad›r. Kar›ﬂ›mdaki CO gaz› kaç gramd›r? (C = 12, O = 16) 32

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji 25. Ba¤lar Ba¤ enerjileri 28. Ba¤lar Ba¤ enerjileri C=C 146 kkal/mol C–H 99 kkal/mol C–C 83 kkal/mol C – Cl 80 kkal/mol C–H 99 kkal/mol H – Cl 103 kkal/mol H – Cl 103 kkal/mol oldu¤u verilmiﬂtir. C – Cl 81 kkal/mol CH4 + 4Cl2 ⎯→ CCl4 + 4HCl tepkimesinin, tepkime ›s›s› (ΔH) –104 kkal ol- oldu¤u verilmektedir. Buna göre, du¤una göre, Cl – Cl ba¤›n›n ba¤ enerjisi kaç C2H4(g) + HCl(g) ⎯→ C2H5Cl(g) kkal/mol’dür? tepkimesinin, tepkime ›s›s› kaç kkal’dir? 26. C(k) + 1/2O2(g) ⎯→ CO(g) ΔH1 = –26,4 kkal 2CO2(g) ⎯→ 2CO(g) + O2(g) ΔH2 = +135,2 kkal oldu¤u bilinmektedir. 3 g karbonun yanarak CO2 gaz› oluﬂturmas› 29. 3C(k) + 2H2(g) ⎯→ C3H4(g) ΔH1 = +24 kkal s›ras›nda aç›¤a ç›kan ›s›, a) Kaç kkal’dir? (C = 12) CO2(g) ⎯→ C(k) + O2(g) ΔH2 = +94 kkal b) Elde edilen ›s› –28 °C’deki m gram buza veri- H2(g) + 1/2O2(g) ⎯→ H2O(s) ΔH3 = –67 kkal lince buzun tümü 0 °C’deki su haline geliyor. ESEN YAYINLARI oldu¤una göre, 10 gram C3H4 gaz› yak›l›nca el- Buz kaç g d›r? de edilen ›s› enerjisi kaç kg suyun s›cakl›¤›n› (Cbuz = 0,5 kal/g°C, Lbuz = 80 kal/g) 15°C’den 35°C’ye yükseltir? (C = 12, H = 1, Csu = 1 kal/g °C) 27. N2(g) + 3H2(g) ⎯→ 2NH3(g) + 21 kkal 30. Bir kalorimetrenin ›s› kapasitesi 1,6 kkal/°C’dir. H2O(s) + 10,5 kkal ⎯→ H2O(g) Denklemleri veriliyor. C2H6 gaz›n›n molar yanma ›s›s› –320 kkal’dir. Bu kalorimetre kab›nda 6 gram C2H6 yak›l›nca Birinci denklemde NK’da hacmi 16,8 litre olan s›cakl›k nas›l de¤iﬂir? (C = 12, H = 1) NH3 gaz› elde edilirken aç›¤a ç›kan ›s› enerjisi ile kaç gram su gaz haline getirebilir? (H = 1, O = 16) 33

İSTEMLİLİK 1. MİNİMUM ENERJİ EĞİLİMİ VE İSTEMLİLİK 2. ENTROPİ 3. GİBBS SERBEST ENERJİ ★ Şelale kendiliğinden aşağıya doğru akar, yukarı doğru asla akmaz. ★ O°C’nin üstünde buz kendiliğinden erir, su donmaz. ★ Isı sıcak bir cisimden soğuk bir cisme kendiliğin- den akar, fakat tersi asla kendiliğinden olmaz. ★ Su ve oksijenle teması olan demir paslanır ama pas kendiliğinden demire dönüşmez. ★ Masaya konulan bir bardak sıcak çayın zamanla soğuduğu gözlemlenir tersi gözlemlenemez. 3. BÖLÜM

‹STEML‹L‹K ESEN YAYINLARI Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji 1. M‹N‹MUM ENERJ‹ E⁄‹L‹M‹ VE ‹STEML‹L‹K O halde olaylar yüksek enerjili halden daha düﬂük ‹stemli bir de¤iﬂme bir d›ﬂ etki ile zorlama ol- enerjili hâle geçerken kendili¤inden oluﬂmal›, karﬂ›t yönde ise bir d›ﬂ etki gerektirmektedir. Bu genel sonuç maks›z›n meydana gelme e¤ilimine sahiptir. ‹s- termodinami¤in birinci kanununa da uymaktad›r. temli de¤iﬂmenin h›zl› olmas› gerekmez. Ancak olaylar›n bir ço¤u bu genel kurala uyma- Termodinamik çal›ﬂmalar›n bir amac›da, tan›mla- maktad›r. Suyun enerjisi, ayn› s›cakl›k ve kütledeki nan koﬂullarda girenlerin bir tepkime verip vermeye- buzun enerjisinden yüksektir. Bu durumda su kendili- ce¤ini anlamakt›r. Bir kimyasal tepkimenin olabilirli¤i- ¤inden donmal›, fakat buz kendi¤inden erimemelidir. nin önceden tahmin edilebilmesi, laboratuarda her- Bu bize bir olay›n kendili¤inden oluﬂabilmesi için da- hangi bir bileﬂi¤in sentezlenip sentezlenmeyece¤ini, ha düﬂük enerji düzeyine düﬂme kural›n›n yetmedi¤i- endüstriyel ölçekte üretilip üretilmeyece¤ini anlamak ni göstermektedir. aç›s›ndan önemlidir. Belirli koﬂullarda kendili¤inden meydana gelen tepkime, istemli bir tepkime olarak 2. ENTROP‹ adland›r›l›r. Bir tepkime, belirli koﬂullarda kendili¤in- Bir sistemin düzensizli¤i veya geliﬂigüzelli¤i- den yürümüyorsa istemsiz bir tepkime dir. Bahse konu olan her zaman kimyasal tepkime olmayabilir. nin bir ölçüsü olarak tan›mlan›r. Herhangi bir olay için de geçerlidir. Bir olay›n kendili¤inden meydana gelmesini • S›cak bir metal parças› ›s› vererek çevresindeki sa¤layan iki etmen vard›r. Bunlardan biri entalpi, di¤e- s›cakl›k de¤erine kadar so¤uma e¤ilimindedir. ri ise entropidir. Entropi, atom, iyon ve molekül grup- lar›n›n olabildi¤ince düzensiz bir ﬂekilde da¤›lma e¤i- • Bir metal parças›n›n ›s› alarak çevresinden daha limlerinin bir ölçüsüdür. Sistemler düzenli hale gele- s›cak olma e¤ilimi gözlenmemiﬂtir. Böyle istemsiz rek enerjilerini azaltmak (entalpinin azalmas›) ister- bir de¤iﬂme zorlanarak gerçekleﬂtirilebilir. ken, bir taraftan da en da¤›n›k durumda bulunmak (entropinin artmas›) isterler. Bir olay, bu iki etmenin bi- • Bir gaz›n boﬂlu¤a genleﬂmesi istemli bir olayd›r. leﬂkesi uygunsa kendili¤inden meydana gelir. • Bir gaz kab›n bir köﬂesine s›k›ﬂma e¤iliminde de- Termodinamik bir fonksiyon olan entropi, termo- ¤ildir. Pistonlu bir kapta, piston itilerek gaz›n s›- dinami¤in ikinci kanunun temelidir. Entropi, bir siste- k›ﬂmas› sa¤lanabilir. min düzensizli¤inin bir ölçüsüdür. Düﬂük entropi dü- zensizli¤in az, yüksek entropi düzensizli¤in fazla ol- ‹stemli bir olay›n h›zl› olmas› gerekmez. H›zl› ol- du¤u anlam›na gelir. ‹stemli de¤iﬂmenin sebebini mak gibi bir koﬂulu yoktur. Bal›n ters çevrilmiﬂ bir ka- aç›klayan temel düﬂünce, enerji ve maddenin daha vanozdan akmas› istemlidir, fakat düﬂük s›cakl›kta düzensiz olma e¤ilimidir. akma h›z› yavaﬂ olur. Termodinami¤in ikinci kanunu, kendili¤inden • Is› s›cak bir cisimden so¤uk bir cisme kendili¤in- oluﬂan (istemli) her de¤iﬂime entropideki art›ﬂ eﬂ- den akar, fakat tersi asla kendili¤inden olmaz. lik eder ﬂeklinde ifade edilebilir. ★ Entropi de, iç enerji ve entalpi gibi bir hal fonksi- • 0°C’nin alt›nda saf su kendili¤inden donar ve 0°C üstünde buz kendili¤inden erir. yonudur. ★ Bas›nc›, s›cakl›¤› ve bileﬂimi belirli olan bir siste- • Kesme ﬂeker fincandaki çay›n içerisinde kendili- ¤inden çözünür, çözünmüﬂ ﬂeker ise kendili¤in- min tek bir entropi de¤eri vard›r. den kat› maddeye dönüﬂmez. ★ Entropi fark›, sistemin ilk ve son haline ba¤l› olup iki hal aras›nda izlenen yola ba¤l› de¤ildir. ΔS = Sson – Silk 35

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji Madde 25°C’deki standart entropi de¤erleri ★ Bir maddenin entropisi, maddeyi ›s›tmak veya maddenin taneciklerine daha fazla hareket ener- Ne(g) 146,2 J/K.mol jisi verilmek suretiyle art›r›labilir. NO(g) 210,6 J/K.mol NO2(g) 240,46 J/K.mol ★ Bir maddenin kat› hali en düﬂük entropili halidir. N2O4(g) 304,3 J/K.mol Gaz hali ise en yüksek entropili halidir. S›v› hali N2O(g) 219,99 J/K.mol bu iki halin aras›nda yer al›r. HNO3(g) 146,4 J/K.mol NaCI(k) 72,38 J/K.mol ★ Genellikle kimyasal bir tepkime ya da fiziksel bir O3(g) 237,6 J/K.mol de¤iﬂiklik çevresinden yal›t›lmam›ﬂ sistemlerde gerçekleﬂtirilir. Bu gibi hallerde entropideki top- ΔStoplam = ΔSsistem + ΔSçevre lam de¤iﬂim ile çevrenin entropisindeki de¤iﬂimin toplam›d›r. ΔStoplam = ΔSevren ΔStop = ΔSsistem + ΔSçevre ΔSçevre = – ¨Hsistem ★ ‹stemlilik yaln›zca sistemin ve çevrenin entropisi T birlikte al›narak bulunan toplam entropi art›ﬂ› ile belirlenebilir. Toplam entropi de¤iﬂimi pozitif ise Stoplam = Ssistem − Hsistem iﬂlem istemlidir. Toplam entropi de¤iﬂimi negatif T ise o zaman ters yöndeki iﬂlem istemlidir. ESEN YAYINLARI S›cakl›k artt›kça maddenin entropisi artar. Tersine ★ Saf bir maddenin standart ﬂartlardaki entropileri- maddenin so¤utulmas› entropisini azalt›r. ﬁu ana ka- ne standart entropi denir ve S° ile gösterilir. dar, entropi moleküller düzensizli¤e ba¤land›. Sistem- Bir tepkime için standart entropi de¤iﬂimi (ΔS°), deki atomlar›n ve moleküllerin hareketleri ne kadar dü- entalpi de¤iﬂimine benzer bir ﬂekilde hesaplan›r. zensiz ise, entropi o kadar fazlad›r. Atomik veya mole- ΔS° = ΣS°(ürünler) – ΣS°(girenler) küler hareketin en az oldu¤u en düzenli yap› mutlak s›- f›rdaki tam kristaldir. Buradan yola ç›karak, bir madde- ★ Bir elementin mutlak entropisi s›f›r de¤ildir. Baz› nin alabilece¤i en küçük entropi de¤eri mutlak s›f›rdaki maddelerin standart entropi de¤erleri aﬂa¤›daki kristalde bulunacak de¤erdir, sonucuna var›l›r. gibidir. Termodinami¤in üçüncü kanunu; mutlak s›f›r Madde 25°C’deki standart noktas›nda saf ve mükemmel kristallenmiﬂ ele- entropi de¤erleri ment ya da her türden bileﬂi¤in entropisi s›f›rd›r. H2O(s) H2O(g) 69,9 J/K. mol S›cakl›k artt›kça, hareket serbestli¤i ve entropi Br2(s) 188,7 J/K.mol artar. Bir maddenin 0 K’n›n yukar›s›ndaki herhangi bir Br2(g) 152,3 J/K.mol s›cakl›ktaki entropisi her zaman s›f›rdan büyüktür. 245,3 J/K.mol I2(k) 116,7 J/K.mol Bir maddenin entropisi; onu ›s›tmak veya onun I2(g) 260,6 J/K.mol taneciklerine daha fazla hareket serbestisi vermek C(elmas) suretiyle art›r›labilir. C(grafit) 2,4 J/K.mol CH4(g) 5,69 J/K.mol C2H(g) 186,2 J/K.mol He(g) 229,5 J/K.mol 126,1 J/K.mol 36

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji ÖRNEK 3. G‹BBS SERBEST ENERJ‹ I. 0°C ve 1 atm de 1 mol CO2 Toplam entropi de¤iﬂimi de¤eri, sistemin entropi de- II. 25°C ve 1 atm de 3 mol CO2 ¤iﬂimi ve çevrenin entropi de¤iﬂimlerinin toplam›na eﬂittir. III. 25°C ve 1 atm de 1 mol CO2 ΔStoplam = ΔSsistem + ΔSçevre Yukar›da verilen maddelerin entropileri aras›nda- ki iliﬂki nedir? çevrenin entropi de¤iﬂim; ΔSçevre = – ¨H dir. T A) I > II > III B) III > I > II C) III > II > I ΔStoplam denkleminde yerine yaz›lacak olunursa; D) II > III > I E) I > III > II ΔStoplam = ΔSsistem – ¨H T ÇÖZÜM TΔStoplam = TΔSsistem – ΔH –TΔStoplam = ΔH – TΔS Toplam entropi de¤iﬂmesine Gibbs Serbest Enerjisi denir. ΔG = –TΔStoplam oldu¤u için; ΔG = ΔH – TΔS Gazlar›n standart molar entropileri ayn› s›cakl›kta ESEN YAYINLARI Yukar›da verilen ΔG = – TAStoplam denklemdeki karﬂ›laﬂt›r›labilen kat› ve s›v›lar›nkinden daha yüksek- eksi iﬂareti toplam entropideki art›ﬂ›n serbest enerji- tir. Bir maddenin entropisi; eridi¤i zaman, buharlaﬂt›¤› deki azalmaya karﬂ›l›k geldi¤ini gösterir. O halde sa- zaman ve s›cakl›¤› yükselirken artar. bit bas›nç ve sabit s›cakl›kta, istemli de¤iﬂimin yönü serbest enerjinin azalmas›n›n yönüdür. Bir kat›n›n entropisi s›cakl›¤› yükseldikçe artar. Ka- t› daha düzensiz olan s›v›y› oluﬂturmak üzere eridi¤i ★ E¤er ΔG negatif ise tepkime istemlidir. zaman entropi ani olarak h›zl› bir art›ﬂ gösterir ve daha ★ E¤er ΔG s›f›r ise sistem dengededir. sonra kaynama noktas›na kadar yine yavaﬂ yavaﬂ ola- ★ E¤er ΔG pozitif ise tepkime istemli de¤ildir. Tepki- rak artar. Entropideki ikinci daha büyük s›çrama s›v› buhar haline dönüﬂtü¤ü zaman meydana gelir. me kendili¤inden oluﬂmaz. Tepkimenin tersi is- temlidir. Bir kimyasal tepkimede; ★ E¤er ΔH negatif ise istemlilik tercih edilir. ΔH’›n negatif olmas› ΔG’nin negatif olmas›na yard›m ΔS°t = ΣnS°(ürünler) – ΣnS°(girenler) eder ve sistemin istemli oldu¤unu gösterir. ★ E¤er ΔS pozitif ise düzensizlik artar, istemlilik ter- ΔS°t standart reaksiyon entropisidir. ΣnS°m (ürün- cih edilir. ΔS’n›n pozitif olmas› ΔG’nin negatif ol- ler) ürünlerin toplam standart molar entropisi, ΣnS°m(gi- mas›na katk›da bulunur. renler) reaksiyona girenlerin standart molar entropisi- dir; n kimyasal tepkimedeki stokiyometrik katsay›lar› ‹stemli bir tepkimeyi gösteren negatif bir ΔG göstermektedir. de¤eri için en uygun hal negatif bir ΔH de¤eri ile birlikte pozitif bir ΔS de¤eridir. Bir kimyasal tepkimede gaz miktar›ndaki net bir art›ﬂ genellikle pozitif bir tepkime entropisine yol açar. ΔG° simgesi ile belirtilen standart serbest enerji Net bir gaz tüketimi genellikle tepkime entropisinin de¤iﬂimi, standart ﬂartlarda standart hallerinde bulu- negatif ç›kmas›na sebep olur. nan tepkimeye giren maddelerin, standart hallerdeki ürünlere dönüﬂtü¤ü bir iﬂlemdeki serbest enerji de¤i- ﬂimidir. ΔH° de¤erinin standart oluﬂum entalpilerinden hesapland›¤› gibi bir tepkimenin ΔG° de¤eride stan- dart oluﬂum serbest enerjilerinden hesaplanabilir. 37

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji Bir tepkimenin ΔG° de¤eri; ΔGt = ΣΔG°ürünler – SG°girenler ★ Bir bileﬂi¤in standart oluﬂum serbest enerjisi formülü ile hesaplan›r. (ΔG°) bu bileﬂi¤in bir molünün kendi elementle- rinden oluﬂmas› s›ras›nda standart serbest ener- ÖRNEK jideki de¤iﬂim olarak tan›mlan›r. ★ Normal halinde bulunan bir elementin standart oluﬂum serbest enerjisi s›f›rd›r. Madde ΔH° kj/mol ΔG° kj/mol Madde ΔG°(kj/mol) ⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯ H2(g) NO2(g) +51,84 O2(g) Fe(k) NO(g) +86,69 H2O(s) CO(g) 0 0 de¤erleri verilmiﬂtir. CO2(g) 0 0 SO2(g) 0 0 ESEN YAYINLARI Buna göre; NO(g) –285,9 –237,2 NO2(g) –110,6 –137,3 2NO(g) + O2(g) ⎯→ 2NO2(g) NH3(g) –393,5 –394,4 CH4(g) –269,9 –300,4 tepkimesinin standart serbest enerji de¤iﬂimi ne- C2H6(g) +90,36 +86,69 C2H4(g) +33,8 +51,84 dir? C3H6(g) –46,19 –16,7 C2H2(g) –74,84 –59,79 A) +173,38 B) +103,63 C) –69,70 CH3OH(s) –84,64 –32,89 C2H5OH +52,3 +68,12 D) –103,63 E) –173,38 +20,42 +62,38 +226,7 –209,20 ÇÖZÜM –238,6 –166,2 –277,63 –174,77 ΔH ve ΔS’in alabilece¤i de¤erlere göre ΔG ve istemlilik Entalpi de¤iﬂimi Entropi de¤iﬂim ΔG ﬁart Tepkime durumu, istemli mi? Ekzotermik, ΔH < 0 Artma, ΔS > 0 ΔG < 0 ΔG (0, Evet) Ekotermik, ΔH < 0 Azalma, ΔS < 0 IΔHI > ITASI ΔG < 0 ise evet Endotermik, ΔH > 0 Artma, ΔS > 0 ΔH < TAS ΔG < 0 ise evet Endotermik, ΔH > 0 Azalma, ΔS < 0 ΔG < 0 Hay›r 38

ETK‹NL‹K – 1 KAVRAMLARI HATIRLAYALIM Aﬂa¤›da verilen cümlelerin boﬂluklar›n› uygun kelimelerle doldurunuz. iç enerji kinetik enerji istemli izole sistem entropi entalpi kapal› sistem potansiyel enerji çevresi serbest enerji aç›k sistem sistem termodinamik ekzotermik tepkimeler endotermik tepkimeler negatif Hess Kanunu oluﬂum entalpisi tepkime entalpisi 1. Fiziksel ve kimyasal de¤iﬂimlere eﬂlik eden ›s› ve mekanik iﬂ al›ﬂ veriﬂlerini inceleyen bilim dal›na .............. .................. denir. 2. Çevresi ile hem madde hemde enerji al›ﬂ veriﬂi yapabilen sistemlere ............................. denir. 3. Termodinamikte; evren, ...................... ve ...................... olarak ikiye ayr›l›r. 4. ............................. çevresi ile sadece enerji al›ﬂ veriﬂi yapabilir, madde al›ﬂveriﬂi yapamaz. 5. Çevresi ile hem madde hem de enerji al›ﬂ veriﬂi yapamayan sistemlere ................................ denir. 6. Bir sistemin toplam enerjisi ............................... olarak adland›r›l›r. 7. Bir sistemin iç enerjisi taneciklerin .............................. ile, taneciklerin birbiriyle etkileﬂimlerinden do¤an ....................................’nin toplam›d›r. 8. ........................ bir de¤iﬂme bir d›ﬂ etki ile zorlama olmaks›z›n meydana gelme e¤ilimine sahiptir. 9. Bir sistemin düzensizli¤inin ölçüsüne ......................... denir. 10. Toplam enerji de¤iﬂimine ........................................ de¤iﬂimi denir. 11. Sabit bas›nçta bir sistemin d›ﬂar› verdi¤i veya d›ﬂar›dan ald›¤› ›s› .................................. de¤iﬂimine eﬂittir. 12. Sonuç itibariyle çevreden ›s› alan tepkimelere .............................................. denir. 13. Ekzotermik tepkimelerdeki enerji de¤iﬂimleri ........................... tir. 14. Bir tepkimenin entalpisi, bu tepkimeyi oluﬂturan ara basamaklar›n entalpilerinin toplam›na eﬂittir. Buna ..................................... denir. 15. Bir bileﬂi¤in standart ﬂartlarda, do¤al haldeki elementlerinden oluﬂumu s›ras›nda meydana gelen entalpi de¤iﬂimine standart ................................. denir. 16. Bir tepkimenin tam olarak cereyan etti¤i zamanki entalpi de¤iﬂimine o tepkimenin ......................................... denir. 17. Sonuç itibariyle çevreye ›s› veren tepkimelere ...................................... denir. 39

K‹MYASAL REAKS‹YONLAR VE ENERJ‹ ÇÖZÜMLÜ SORULAR – 3 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR) 1. I. 0°C ve 1 atm bas›nçtaki H2O(s›v›) 3. Standart II. 0°C ve 1 atm bas›nçtaki H2O(kat›) III. 25°C ve 1 atm bas›nçtaki H2O(s›v›) Madde molar entropi ⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ Yukar›da verilen maddelerin molar entropile- 192,4 J/K.mol ri aras›ndaki iliﬂki nedir? NH3(g) 191,6 J/K.mol N2(g) 130,7 J/K.mol H2(g) A) I = III > II B) III > I > II C) I > III > II Yukar›da verilen de¤erler bilinmektedir. Buna D) III > I = II E) II > I > III göre; ÇÖZÜM N2(g) + 3H2(g) ⎯→ 2NH3(g) tepkimesi için standart entropi de¤iﬂimi nedir? A) –198,9 B) –192,4 C) 130,7 D) 192,4 E) 198,9 ÇÖZÜM 2. I. 0°C ve 1 atm’deki He gaz› ESEN YAYINLARI 4. Standart II. 100°C ve 1 atm’deki He gaz› III. 0°C ve 3 atm’deki He gaz› Madde molar entropi Yukar›da verilen maddelerin molar entropileri ⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ aras›ndaki iliﬂki nedir? 304,3 J/K.mol A) III < I < II B) III < II < I C) I < III < I N2O4(g) D) II < I < III E) II < III < I NO2(g) 240,46 J/K.mol ÇÖZÜM Yukar›da verilen de¤erler bilinmektedir. Buna göre, 25°C’de; N2O4(g) ⎯→ 2NO2(g) tepkimesinin standart entropisi de¤iﬂimi kaç j/K.mol dür? A) –304,3 B) –240,46 C) –176,62 D) 176,62 E) 480,92 ÇÖZÜM 40

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji 5. NH3 gaz›n›n 25°C deki; 6. Baz› maddelerin standart oluﬂum serbest enerji- I. Standart molar oluﬂum entalpisi 46,3 kj’dür. leri verilmiﬂtir. Standart oluﬂum II. Standart molar oluﬂum entropisi 193 J’dür. Madde serbest enerjisi ⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ III. Standart oluﬂum serbest enerjisi –16,72 kj dür. CO(g) –137,3 kj/mol CO2(g) –394,4 kj/mol ifadelerinden hengileri do¤rudur? Buna göre; (NH3 için ΔH° = –46,3 kj/mol, S° = 193 j/K.mol 2CO(g) + O2(g) ⎯→ 2CO2(g) S°(H2) = 131 J/K.mol, S(N2) = 191,5 j/K.mol) tepkimesinin standart serbest enerjisi kaç kj A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z III dür? A) –788,8 B) –1063,4 C) –514,2 D) I ve II E) II ve III D) –274,6 E) –357,1 ÇÖZÜM ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI 7. Standart Madde molar entropi ⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ NO2(g) +51,84 kj NO(g) +86,69 kj bilindi¤ine göre, 2NO(g) + O2(g) ⎯→ 2NO(g) tepkimesinin standart serbest enerjisi kaç kj’dür? A) –86,69 B) –69,70 C) –38,85 D) +69,70 E) +103,68 ÇÖZÜM 41

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji 8. Molar Standart ÇÖZÜM Madde oluﬂum entalpisi molar entropisi ⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ 130,7 J/mol.K H2 0 116,1 j/mol.K I2 0 206,6 J/mol.K HI +26,48 kj/mol Yukar›daki de¤erler bilindi¤ine göre; 1 H2(g) + 1 I2(g) ⎯→ HI(g) 2 2 tepkimesinin 25°C deki standart oluﬂum ser- 10. Madde ΔH°(kj/mol) S°(j/mol.K) best enerjisini, standart entropi ve standart ⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ oluﬂum entalpileri kullan›larak hesaplan›rsa Mg(k) kaç kj olur? O2(g) 0 32,5 MgO(k) 0 205,0 A) 1,69 B) 26,48 C) 28,17 –601,8 26,78 D) 24,79 E) –2,69 ÇÖZÜM Yukar›daki de¤erler bilindi¤ine göre, MgO kat›s›n›n standart oluﬂum serbest enerjisi kaç kj dür? A) –601,8 B) –569,55 C) 32,25 ESEN YAYINLARI D) 26,78 E) 135,0 ÇÖZÜM 9. Standart Madde molar entropi ⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ Hg(s) 77,4 j/mol.K O2(g) HgO(k) 205,0 j/mol.K 72,0 j/mol.K Yukar›da verilen de¤erler bilindi¤ine göre, 2Hg(s) + O2(g) ⎯→ 2HgO(k) tepkimesinin standart entropi de¤iﬂimi kaç j/K dir? A) –215,8 B) –109,7 C) –107,9 D) –77,4 E) 149,4 42

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji 11. Standart 12. Standart Madde entropi Madde molar entropisi ⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ 94,56 j/mol . K H2(g) 131 j/mol.K NH4CI(k) CI2(g) NH3(g) 111,3 j/mol . K HCI(g) 223 J/mol.K HCI(g) 187 j/mol . K 187 j/mol.K oldu¤una göre, HCI’nin standart molar oluﬂum entalpisi NH4CI(k) ⎯→ NH3(g) + HCI(g) –92,3 kj oldu¤una göre, H2(g) + CI2(g) ⎯→ 2HCI(g) tepkimesinin standart entropisi kaç j/K dir? ile ilgili; A) +298,3 B) +203,74 C) 94,56 I. ΔSsistem = +20J/K dir. D) –203,74 E) –298,3 II. ΔSçevre = –309,73 j/K dir. III. ΔStoplam = –289,73 j/K dir. ÇÖZÜM ifadelerinden hangileri do¤rudur? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z III D) I ve II E) I, II ve III ÇÖZÜM ESEN YAYINLARI 43

K‹MYASAL REAKS‹YONLAR VE ENERJ‹ ALIﬁTIRMALAR – 3 (OKULA YÖNEL‹K SORULAR) 1. _M_a_d_d_e _S_ta_n_d_a_r_t _e_n_tr_o_p_i_(j_/m__o_l._K) 4. I. 1 atm bas›nç, 0°C s›cakl›kta 10 litrelik kapta 39,8 bulunan 1 mol CO2 gaz› CaO(k) 213,6 CO2(g) 92,9 II. 1 atm bas›nç, 0°C s›cakl›kta 2 litrelik kapta CaCO3(k) 192,4 bulunan 1 mol CO2 gaz› NH3(g) 191,6 N2(g) 131,0 III. 1 atm bas›nç, 25°C s›cakl›kta 10 litrelik kapta H2(g) 223,0 bulunan 1 mol CO2 gaz› CI2(g) 187,0 HCI(g) Yukar›da verilen maddelerin entropileri aras›ndaki iliﬂki nedir? Nedenini aç›klay›n›z. Yukar›da baz› maddelerin standart entropileri verilmiﬂtir. Buna göre; a) CaO(k) + CO2(g) → CaCO3(k) 5. M__a_d_d_e S__ta_n_d_a_r_t _e_n_tr_o_p_i_(j_/m__o_l _K_) b) 2NH3(g) → N2(g) + 3H2(g) 131 c) H2(g) + CI2(g) → 2HCI(g) H2(g) 192 N2(g) 193 tepkimelerin standart entropi de¤iﬂimlerini NH3(g) hesaplay›n›z. NH3 gaz›n›n standart molar entalpisi –92,6 kj/mol’dür. Buna göre; ESEN YAYINLARI N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) tepkimesi için standart ﬂartlarda; 2. I. Br2(g) → 2Br(g) a) Standart entropi de¤iﬂimi kaç j/K’dir? II. 2Ca(k) + O2(g) → 2CaO(k) b) ΔSçevre kaç j/K’dir? III. N2(g) + O2(g) → 2NO(g) c) ΔStoplam kaç j/K’dir? Yukar›daki tepkimelerin her biri için beklenen entropi de¤iﬂiminin iﬂaretini tahmin ediniz. 3. I. 0°C ve 1 atm bas›nçtaki Br2(s›v›) 6. M__a_d_d_e _S_ta_n_d_a_r_t _o_lu_ﬂ_u_m__s_e_r_b_e_s_t _e_n_e_rj_is_i II. 0°C ve 1 atm bas›nçtaki Br2(gaz) –394,4 kj/mol III. 30°C ve 1 atm bas›nçtaki Br(gaz) CO2(g) –237,2 kj/mol H2O(s) –50,8 kj/mol IV. 30°C ve 1 atm bas›nçtaki Br2(gaz) CH4(g) Yukar›da verilen maddelerin entropileri aras›ndaki iliﬂki nedir? nedenini aç›klay›n›z. oldu¤una göre, CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(s) tepkimesi ile ilgili aﬂa¤›daki sorular› cevap- lay›n›z. a) Standart serbest enerji de¤iﬂimi kaç kj dür? b) Tepkimenin istemlili¤ini aç›klay›n›z. 44

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji 7. M__a_d_d_e _S_ta_n_d_a_r_t _o_lu_ﬂ_u_m__s_e_r_b_e_s_t _e_n_e_rj_is_i 9. Molar Standart –569,5 kj/mol _o_lu_ﬂ_u_m__e_n_t_a_lp_is_i m__o_la_r_e_n_t_r_o_p_is_i MgO(k) 0 M__a_d_d_e_ 198,48 j/mol. K Mg(k) 0 –36,2 kj/mol 152,3 j/mol.K O2(g) HBr(g) 0 131 j/mol.K Br2(s) 0 oldu¤una göre, H2(g) 2MgO(k) → 2Mg(k) + O2(g) oldu¤una göre, 25°C’de tepkime için aﬂa¤›daki sorular› ce- 2HBr(g) → H2(g) + Br2(s) vaplay›n›z. tepkimesi için aﬂa¤›daki sorular› cevaplay›- a) Standart serbest enerji de¤iﬂimini n›z. hesaplay›n›z. a) Standart koﬂullarda entropi de¤iﬂimi kaç j/K b) Tepkimenin bu koﬂullardaki istemlilik duru- dir? munu aç›klay›n›z. b) Standart koﬂullarda serbest enerji de¤iﬂimini hesaplay›n›z. c) Tepkimenin istemlilik durumunu aç›klay›n›z. d) Tepkime standart koﬂullarda istemli de¤ilse, istemli oldu¤u en düﬂük s›cakl›k de¤erini he- saplay›n›z. 8. Molar Standart ESEN YAYINLARI _o_lu_ﬂ_u_m__›_s_›s_›_ _m_o_la_r__e_n_tr_o_p_i M__a_d_d_e_ –635,6 kj/mol 39,8 j/mol. K 10. I. CaCO3(kat›) ⎯→ CaO(k) + CO2(g) –393,5 kj/mol 213,6 j/mol.K II. N2(g) + 3H2(g) ⎯→ 2NH3(g) CaO(k) –1206,9 kj/mol 92,9 j/mol.K III. H2(g) + CI2(g) ⎯→ 2HCI(g) CO2(g) CaCO3(k) oldu¤una göre, CaCO3(k) → CaO(k) + CO2(g) Yukar›da verilen tepkimelerden hangilerinde sistemin entropi de¤iﬂimi pozitiftir? tepkimesi için; A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z IlI a) Entalpi de¤iﬂimini hesaplay›n›z. D) I ve II E) II ve III b) Entropi de¤iﬂimini hesaplay›n›z. c) Standart serbest enerjisini hesaplay›n›z. 45

K‹MYASAL REAKS‹YONLAR VE ENERJ‹ TEST – 1 (LYS’YE YÖNEL‹K SORULAR) 1. I. Enerji genellikle iﬂ yapabilme kapasitesidir. 5. I. Yanan bir mum II. ‹ﬂ, bir süreçten kaynaklanan enerji de¤iﬂimi- II. Uzay meki¤i itici roketi dir. III. Elektrik pili III. Evrenin toplam enerji miktar› sabittir. Yukar›da verilenlerden hangileri aç›k sis- Enerji ve iﬂ ile ilgili yukar›da verilen ifadeler- temdir? den hangileri do¤rudur? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III D) I ve III E) I, II ve III 2. I. Yüksek s›cakl›ktan düﬂük s›cakl›¤a s›cakl›k 6. I. Bir yay›n s›k›ﬂt›r›lmas› ak›ﬂ› olur. II. Pistonlu bir kapta bulunan helyum gaz›n›n pistonu itmesi II. Termokimya, kimyasal tepkimelerdeki ›s› de- III. Oluﬂan su buhar›n›n türbinleri çevirmesi ¤iﬂimleri ile ilgilidir. Yukar›da verilen iﬂlemlerin hangilerinde iﬂ III. Evrenin toplam enerji miktar› de¤iﬂmez. yap›lm›ﬂt›r? Yukar›da verilen ifadelerden hangileri do¤ru- dur? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z III D) II ve III E) I, II ve III D) I ve II E) I, II ve III 3. I. Kimyasal tepkimelerde enerji de¤iﬂimi ›s› ESEN YAYINLARI 7. I. Bir sistemin toplam enerjisine iç enerji denir. ﬂeklinde olur. II. Bir sistemin iç enerjisi de¤iﬂtirilemez. III. Bir sistemin iç enerjisi taneciklerin kinetik II. Sistem, ilgilenilen evren parças›d›r. enerjilerinin toplam›d›r. III. Çevre, sistemi de içine alan evren parças›d›r. Yukar›da verilen ifadelerden hangileri do¤ru- Yukar›da verilen ifadelerden hangileri do¤ru- dur? dur? A) Yaln›z I B) I ve II C) I ve III A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z III D) II ve III E) I, II ve III D) I ve II E) I ve III 4. Sistemle ilgili aﬂa¤›daki ifadelerden hangisi 8. I. ‹ç enerji bir hal özelli¤idir. yanl›ﬂt›r? II. Bir sistemin iç enerjisindeki de¤iﬂim A) A¤z› aç›k bir kapta bulunan bir miktar su aç›k sistemdir. ΔUsistem = Uson – Uilk olur. III. Bir sistem ›s›t›l›rsa iç enerji azal›r. B) A¤z› kapal› bir kapta bulunan bir miktar su kapal› sistemdir. ‹ç enerji ile ilgili yukar›daki ifadelerden hangisi yanl›ﬂt›r? C) Bir otomobil motoru kapal› sistemdir. D) ‹nsan vücudu aç›k sistemdir. A) Yaln›z II B) Yaln›z III C) I ve II E) Kaliteli bir termos izole sistemdir. D) I ve III E) II ve III 46

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji 9. Bir sistem ›s›t›larak 48 kj’lük ›s› sa¤lan›yor. Ayn› 13. I. S›cak bir bak›r parças›n›n odan›n s›cakl›¤›- zamanda sisteme karﬂ› 12 kj’lük iﬂ yap›l›yor. na kadar so¤umas›. Buna göre, sistemin toplam iç enerji de¤iﬂimi kaç kj olur? II. Araba lasti¤inde bulunan havan›n bir delik- A) 60 B) 48 C) 36 D) –48 E) –60 ten ç›kmas›. 10. Bir sistemden d›ﬂar›ya 42 kj’lük ›s› ak›yor. Ayn› III. Suyun hidrojen ve oksijen gazlar›n›n tepki- zamanda sisteme karﬂ› 25 kj’lük iﬂ yap›l›yor. mesinden oluﬂmas›. Buna göre, sistemin enerji de¤iﬂimi kaç kj’dür? Yukar›da verilen de¤iﬂimlerden hangileri is- A) 67 B) 42 C) 17 D) –17 E) –67 temli de¤iﬂmedir? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) I ve III E) I, II ve III 14. I. Enerji II. S›cakl›k III. Hacim Yukar›da verilen özelliklerden hangileri mad- denin hal fonksiyonlar›d›r? A) Yaln›z I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 11. I. ‹zole bir sistemin iç enerjisi de¤iﬂtirilebilir. ESEN YAYINLARI 15. ﬁekilde verilen gaz›n bu- X gaz› II. Is› ve iﬂ bir sistemin iç enerjisini de¤iﬂtirme- lundu¤u ortamda bas›nç nin iki yoludur. 1,25 atm’dir. X gaz›, sabit III. Çevresine karﬂ› iﬂ yapm›ﬂ olan bir sistemin iç s›cakl›kta 2 litre hacimden enerjisi azal›r. 6 litre hacime genleﬂmek- tedir. ‹ç enerji ile ilgili yukar›da verilenlerden han- gisi yanl›ﬂt›r? Buna göre; I. Gaz›n yapt›¤› iﬂ 5 litre.atm’dir. A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II II. Gaz›n iç enerjisi artm›ﬂt›r. D) I ve III E) II ve III III. Gaz›n iç enerjisindeki de¤iﬂim 506,5 j’dür. ifadelerinden hangileri do¤rudur? (1 litre.atm = 101,3 j) A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) I ve III E) II ve III 12. Gaz dolu bir kaba 120 kj’lük ›s› verilirken, gaz 16. I. Oda s›cakl›¤›nda suyun donmas› pistonu iterek 14 kj’lük iﬂ yap›yor. II. Kesme ﬂekerin suda çözünmesi III. A¤z› aç›k bir kapta bulunan kolonyan›n bu- Buna göre, sistemin iç enerjisindeki de¤iﬂim harlaﬂmas› için aﬂa¤›dakilerden hangisi do¤rudur? Yukar›da verilen olaylardan hangileri kendili- A) 134 kj artar. ¤inden olma e¤ilimindedir? B) 134 kj azal›r. C) 106 kj artar. A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) Yaln›z III D) 106 kj azal›r. D) I ve II E) II ve III E) 120 kj artar. 47

K‹MYASAL REAKS‹YONLAR VE ENERJ‹ TEST – 3 (LYS’YE YÖNEL‹K SORULAR) 1. I. Girenlerin entalpi toplam›, ürünlerin entalpi 5. C2H4(g) ΔH = –190 kkal/mol toplam›ndan yüksektir. CO2(g) ΔH = –94 kkal/mol II. Girenler, oda s›cakl›¤›nda ürünlerden daha kararl›d›r. H2O(g) ΔH = –58 kkal/mol lII. ‹leri aktifleﬂme enerjisi geri aktifleﬂme enerji- Baz› bileﬂiklerin molar oluﬂma ›s›lar› yukar›da ve- sinden yüksektir. rilmiﬂtir. 14 gram C2H4(g) yak›ld›¤›nda kaç kkal Endotermik bir tepkime için yukar›dakilerden ›s› aç›¤a ç›kar? (C = 12, H = 1) hangileri do¤ru olur? A) 304 B) 594 C) 114 D) 68 E) 57 A) Yaln›z I B) I ve II C) I ve III D) II ve III E) I, II ve III 2. CH4(g) ΔH = –20 kkal 6. C2H5OH(s)+ 3O2(g)→ 2CO2(g) + 3H2O + 295 kkal CO2(g) ΔH = –94 kkal tepkimesine göre 9,2 gram C2H5OH(s›v›) ve H2O(g) ΔH = –68 kkal 1 mol O2(g) nin tepkimesinden kaç kkal ›s› aç›- oldu¤una göre, CH4 gaz›n›n molar yanma ›s›s› ¤a ç›kar? (H = 1, C = 12, O = 16) kaç kkal/mol dur? A) 59 B) 98,3 C) 147,5 D) 590 E) 885 A) –230 B) –210 C) –250 ESEN YAYINLARI D) –162 E) –142 7. 1,12 gram CaO(k) 21 cm3 su içine at›l›yor. 3. I. Kar›n ya¤mas› CaO(k) + H2O(s) ⎯→ Ca(OH)2(suda) tepkimesi oluyor. Tepkime sonunda suyun s›cakl›¤› II. Naftalinin süblimleﬂmesi 12,2 °C’den 32,2 °C’ye yükseliyor. Bu tepki- menin entalpisi (ΔH) kaç kkal/mol dür? III. CaCO3(k) ⎯→ CaO(k) + CO2(g) (Ca = 40, O = 16, H = 1) IV. 2H(g) ⎯→ H2(g) A) 420 B) +42 C) –21 D) +21 E) –42 Yukar›da verilen olay ve tepkimelerden hangi- leri ekzotermiktir? A) I ve IV B) II ve III C) II ve IV 8. H2S(g) ΔH = –4,8 kkal D) I, II ve III E) I, II ve IV SO2(g) ΔH = –70,9 kkal H2O(s) ΔH = –68,3 kkal Baz› bileﬂiklerin molar oluﬂma ›s›lar› yukar›da ve- rilmiﬂtir. 4. 2M, 300 ml NaOH çözeltisi yeterince HCl ile nö- Buna göre, türleﬂirken 7,8 kkal ›s› aç›¤a ç›kt›¤›na göre, NaOH’in molar nötrleﬂme ›s›s› kaç kkal’dir? 2H2S(s)+ SO2(g) ⎯→ 2H2O(s)+ 3S(k) A) –78 B) –39 C) –26 D) –16 E) –13 tekimesinin ›s›s› kaç kkal dir? 50 A) –56,1 B) 12,3 C) +7,4 D) –17,5 E) 80,5

9. 32 gram CuSO4 suda çözündü¤ünde 3,5 kkal ›s› Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji aç›¤a ç›k›yor. CuSO4’ün molar çözünme ›s›s› kaç kkal dir? 13. XO(k) + H2O(s) ⎯→ X(OH)2(suda) +9,2 kkal (Cu = 64, S = 32, O = 16) tepkimesine göre, 11,2 gram XO’nun su ile etki- leﬂmesinden 1,84 kkal ›s› aç›¤a ç›k›yor. A) –35 B) 17,5 C) 35 D) –17,5 E) 3,5 XO bileﬂi¤inin bir molü kaç gramd›r? A) 112 B) 56 C) 40 D) 32 E) 24 10. 2X(k) + 1/2 O2(g) ⎯→ X2O(k) + 40 kkal 14. C2H4(g) + H2(g) ⎯→ C2H6(g) tepkimesine göre, 2 3,2 gram X elementi yukar›daki tepkimede, oksit- mol C2H6(g) n›n oluﬂmas› s›ras›nda 65,4 kkal ›s› lenince 1 kkal ›s› aç›¤a ç›kt›¤›na göre, X elemen- aç›¤a ç›kmaktad›r. C2H4(g) n›n oluﬂma ›s›s› tinin atom kütlesi kaç gram/mol dür? 12,5 kkal oldu¤una göre, C2H6(g) nin oluﬂma ›s›- s› kaç kkal/mol dür? A) 201 B) 128 C) 64 D) 39 E) 23 A) –45,2 B) 45,2 C) –20,2 D) 20,2 E) –32,7 ESEN YAYINLARI 15. Ba¤ ΔH (kkal/mol) 11. 6 gram etan (C2H6) gaz›n›n yanmas›ndan aç›¤a C–H 99 ç›kan ›s› 68,4 kkal dir. CO2(g) ve H2O(g) n›n oluﬂ- ma ›s›lar› s›ras›yla –94 ve –58 kkal/mol oldu¤una Cl – Cl 58 göre, C2H6 n›n elementlerinden oluﬂma ›s›s› H – Cl 103 kaç kkal/mol dür? (C = 12, H = 1) CH4 + 3Cl2 ⎯→ CHCl3 + 3HCl + 72 kkal A) –342 B) –20 C) 36,2 D) –36,2 E) 20 oldu¤una göre, C – Cl ba¤›n›n enerjisi kaç kkal/mol dür? A) 69 B) 72 C) 78 D) 119 E) 267 12. CaO(k) ΔH = –152 kkal/mol 16. Ba¤ ΔH (kkal/mol) H–H 104 H2O(s) ΔH = –68 kkal/mol Cl – Cl 58 oldu¤u bilinmektedir. H – Cl 103 H2O(s) + CaO(k) ⎯→ Ca(OH)2(k) + 15 kkal oldu¤u bilinmektedir. oldu¤una göre, Ca(OH)2(k) bileﬂi¤inin molar oluﬂma entalpisi kaç kkal dir? Buna göre, H2(g) + Cl2 ⎯→ 2HCl tepkimesinin entalpisi, ΔH kaç kkal d›r? A) +220 B) +205 C) –205 A) 56 B) 44 C) –56 D) –44 E) –22 D) –220 E) –235 51

K‹MYASAL REAKS‹YONLAR VE ENERJ‹ TEST – 10 (LYS’YE YÖNEL‹K SORULAR) 1. Madde al›ﬂ veriﬂine kapal›, enerji al›ﬂ veriﬂine 4. M__a_d_d_e _S_ta_n_d_a_r_t _s_e_rb_e_s_t_e_n_e_r_ji –16,6 kj/mol aç›k sistemlere ………➀…… denir. Örne¤in, ﬂiﬂe- NH3(g) 0 N2(g) 0 lenmiﬂ su, madde al›ﬂ veriﬂine kapal›, enerji al›ﬂ H2(g) veriﬂine aç›kt›r. Çok iyi yal›t›lm›ﬂ ve ideal ﬂekilde Tabloda verilen bilgilerden hareketle, kapat›lm›ﬂ bir termos ……➁………e örnek verile- bilir. ‹nsan vucudu ise hem madde hem de ener- N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) ji al›ﬂ veriﬂine aç›kt›r. ‹nsan vucudu ………➂……e oda koﬂullar›nda 9,8 litre NH3 gaz› oluﬂurken standart serbest enerji de¤iﬂimi kaç kj olur? örnek verilebilir. A) –16,6 B) –33,2 C) –64,6 Yukar›da verilen boﬂluklara aﬂa¤›dakilerden D) –6,64 E) –3,32 hangisi gelmelidir? _____1____ _____2____ ____3______ 5. Aﬂa¤›da verilen maddelerden hangisinin en- A) Kapal› sistem Aç›k sistem ‹zole sistem tropisinin en yüksek olmas› beklenir? B) Kapal› sistem ‹zole sistem Aç›k sistem C) Aç›k sistem Kapal› sistem ‹zole sistem A) 0°C ve 1 atm de H2O(k) D) ‹zole sistem Aç›k sistem Kapal› sistem B) 0°C ve 1 atm de H2O(s) E) Kapal› sistem ‹zole sistem ‹zoterm sistem C) 25° ve 1 atm de H2(g) D) 25°C ve 1 atm de H2O(s) 2. I. Standart ﬂartlarda 1 mol Br2(S›V›) ESEN YAYINLARI E) 0°C ve 1 atm de H2O(g) II. 0°C ve 1 atm de 1 mol Br2(s›v›) III. Standart ﬂartlarda 1 mol Br2(gaz) 6. Molar Standart M__a_d_d_e _o_lu_ﬂ_m_a__›_s›_s_› _m_o_l_a_r _e_n_tr_o_p_i Yukar›da koﬂullar› ile birlikte verilen mad- Na(k) 51,05 j/K.mol delerin entropileri aras›ndaki iliﬂki nedir? O2(g) 0 Na2O(g) 205,0 j/K.mol A) I > II > III B) I > III > II C) I = II < III 0 D) III > I > II E) III > I = II 72,8 j/K.mol –415,89 kj/mol 3. M__a_d_d_e _S_ta_n_d_a_r_t _s_e_rb_e_s_t_e_n_e_r_ji Yukar›daki de¤erler verildi¤ine göre, 0 Ca(k) 0 2Na(k) + 1 O2(g) → Na2O(k) Cl2(g) 2 CaCl2(k) –750,20 kj/mol tepkimesi ile ilgili; Yukar›daki de¤erler verilmiﬂtir. I. Standart entropi de¤iﬂimi –131,80 j/K dir. II. Entalpi de¤iﬂimi –415,89 kj dür. Buna göre, 44,4 gram CaCI2 oluﬂurken stan- III. Standart serbest enerji de¤iﬂimi –376,62 kj dart serbest enerji de¤iﬂimi kaç kj olur? dür. (Ca = 40, CI = 35,5) ifadelerinden hangileri do¤rudur? A) –750,20 B) –317,98 C) –300,08 A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II D) 150,04 E) 300,08 D) I ve III E) I, II ve III 64

Kimyasal Reaksiyonlar ve Enerji 7. _M_a_d_d_e _S_ta_n_d_a_r_t _m_o_l_a_r_e_n_tr_o_p_i_ 10. M__a_d_d_e _S_ta_n_d_a_r_t _m_o_l_a_r_e_n_tr_o_p_i_(_j/K__) __ 114,6 j/K. mol 41,6 H2(g) 205,0 j/K. mol Zn(k) 32,6 O2(g) 188,7 j/K. mol S(k) 108,4 H2O(g) ZnS(k) Yukar›daki de¤erler verildi¤ine göre, oldu¤una göre; 2H2(g) + O2(g) → 2H2O(g) Zn(k) + S(k) → ZnS(k) tepkimesinin standart entropi de¤iﬂimi kaç kj tepkimesinin standart entropi de¤iﬂimi kaç j dür? olur? A) 56,8 B) 28,4 C) –42,6 A) 34,2 B) 41,6 C) 74,2 D) –56,8 E) –85,2 E) 108,4 E) 182,6 8. M__a_d_d_e _S_ta_n_d_a_r_t _s_e_rb_e_s_t_e_n_e_r_ji 11. _M_a_d_d_e _S_ta_n_d_a_r_t _s_e_rb_e_s_t_e_n_e_r_ji_(_k_j/_m_o_l) –300,4 kj/mol 0 SO2(g) 0 N2(g) 0 O2(g) –370,4 kj/mol O2(g) SO3(g) NO2(g) 51,8 NO(g) 86,7 oldu¤una göre; N2O4(g) 98,29 SO2(g) + 1 O2 (g) \" SO3(g) Yukar›da verilen de¤erlere göre; 2 ESEN YAYINLARI tepkimesi için; I. N212N(g)2(+g) O2(g) → 2NO(g) II. + O2(g) \" 2NO2(g) I. Serbest enerji de¤iﬂimi 70,0 kj dür. III. 2NO2(g) → N2O4(g) II. ‹stemlidir. III. Ekzotermiktir. verilen tepkimelerden hangileri gösterildi¤i yönde istemlidir? yarg›lar›ndan hangileri yanl›ﬂt›r? A) Yaln›z I B) Yaln›z II C) I ve II A) Yaln›z I B) Yaln›z III C) I ve II D) I ve III E) II ve III D) II ve III E) I, II ve III 9. M__a_d_d_e _S_ta_n_d_a_r_t _s_e_rb_e_s_t_e_n_e_r_ji_(_k_j/_m_o_l) 12. _M_a_d_d_e _S_ta_n_d_a_r_t _m_o_l_a_r_e_n_tr_o_p_i_(_j/K__.m__ol) 230,1 32,5 O(g) 0 Mg 205,0 O2(g) 163,4 26,78 O3(g) O2 MgO oldu¤una göre; O2(g) + O(g) → O3(g) tepkimesi ile ilgili; de¤erleri verilmiﬂtir. I. Gösterilen yönde istemlidir. II. Standart serbest enerji de¤iﬂimi –66,7 kj dür. 2Mg(k) + O2(g) → 2MgO(k) III. Endotermiktir. tepkimesinin 25°C’deki entalpi de¤iﬂim –1203,6 kj oldu¤una göre, bu tepkimenin standart serbest yarg›lar›ndan hangileri do¤rudur? enerji de¤iﬂimi kaç kj dür? A) Yaln›z I B) I ve II C) I ve III A) –216,44 B) –601,8 C) –64,50 D) II ve III E) I, II ve III D) –1074,5 E) –1139,1 65

2. ÜNİTE REAKSİYON HIZLARI VE KİMYASAL DENGE 1. BÖLÜM : REAKSİYON HIZI 2. BÖLÜM : REAKSİYON HIZININ BAĞLI OLDUĞU ETKENLER 3. BÖLÜM : KİMYASAL REAKSİYONDAKİ DENGE 4. BÖLÜM : KİMYASAL DENGEYİ ETKİLEYEN DEĞİŞKENLER Çevremizde bizim sebep olduğumuz veya olmadığımız bir çok kimyasal tepkime gerçekleşmekte ve bizim yaşamımızı etkilemektedir. En geniş madde topluluğundan biri olan atmosferde değişim yokmuş gibi görünsede, güneş ışığının etkisi ile birçok kimyasal tepkime gerçekleşmektedir. Atmosferdeki ozon gazı olmasaydı belkide yaşam imkansız hale gelirdi. Canlıları, zararlı ışığın etkisinden koruyan ozon gazı güneş ışığının etkisinde kalarak parçalanmaktadır. Ancak sürekli yeniden oluşmaktadır. İnsan toplumunun olumsuz etkileri olmadığı sürece bu kimyasal tepkimeler dengeyi korumaktadır. Son yıllarda bilinçsizce kullanılan kimyasal maddeler bu dengeyi bozma eğilimindedir. Bu durumu anlamak için atmosferde oluşan tepkimeleri, tepkimelerin hızlarını ve diğer özelliklerini araştırmak ve anlamak gerekir. Ancak bu durumda verilen hasar ve hasarın oluşturacağı sonuçlar anlaşılabilir.

Pages:

sgu_uz

11 kimya KA_424

Like this book? You can publish your book online for free in a few minutes!

Create your own flipbook

TOP SEARCH

business design fashion music health life sports home marketing children

11 kimya KA_424

Description: 11 kimya KA_424

Keywords: Kimya

Read the Text Version

sgu_uz

TOP SEARCH

RELATED PUBLICATIONS