BAĞ ENERJİLERİ - HESS YASASI (11. SINIF - AYT KİMYA) - Kimya Budur

BAĞ ENERJİLERİ

BAĞ ENERJİLERİ

*Bu bölümde bağ enerjileri le tepkime entalpisi hesaplanır. Basamaklı tepkimelerde ana tepkimenin entalpisi bulunur. Tepkime üzerinde yapılan işlemlerin tepkime entalpisine etkisi incelenir.

BAĞ ENERJİSİ İLE İLGİLİ İFADELER

Atomlar arasındaki kovalent bağın kırılması için gerekli olan enerjiye bağ enerjisi denir.

Bağ enerjisi ΔHoB ile gösterilir ve birimi kj/mol dür.

  • Bağ oluşumu sonucunda daha kararlı yapı oluştuğundan enerji açığa çıkar. Bundan dolayı bağ oluşumu ekzotermiktir.
  • Bir bağın kırılması için enerji gereklidir. Dolayısıyla bağın kırılması endotermiktir.
  • Bağın enerjisi ne kadar fazla ise bağın sağlamlığı o kadar fazladır.
  • Bağın uzunluğu ne kadar fazla ise bağ o kadar zayıftır.
  • Üçlü bağlar ikili bağlardan, ikili bağlar ise tekli bağlardan daha kısa ve sağlamdır.
  • Bağ enerjisi, atomların büyüklüğü, elektronegatifliği ve molekülün yapısına bağlı olarak değişir.

 

BAĞ ENERJİSİ VE TEPKİME ENTALPİSİ

Bir tepkimede kırılan bağların toplam enerjisi ile oluşan bağların toplam enerjisi arasındaki fark tepkimenin entalpisini verir.

tepkime entalpisi

Örneğin;

C2H4(g)  +  3O2(g)        2CO2(g)  +  2H2O(g)  tepkimesinde bileşenlerin bağ yapıları dikkate alındığında kırılan ve oluşan bağlar aşağıdaki gibi yazılır.

Kırılan bağlar: 1 tane C-C, 4 tane C-H ve 3 tane O=O

Oluşan bağlar:  4 tane C=O ve 4 tane O-H

Örnek-1

Aşağıda verilen bağ enerjilerine göre aşağıdaki tepkimenin entalpisi kaç kj/mol’dür?

ÇÖZÜM:

Örnek-2

Aşağıdaki tepkimeye göre normal koşullarda 11,2 L F gazı oluşması için kaç kj enerji kullanılması gerekir? (Aşağıdaki bağ enerjilerinden yararlanınız).

H2(g) + F2(g)      2HF(g)

ÇÖZÜM:

TEPKİME ISILARININ TOPLANABİLİRLİĞİ – HESS YASASI

Birden fazla basamaktan oluşan tepkimelerde basamakların entalpileri toplamı ana tepkimenin entalpisine eşittir.

Aşağıda 2 basamakta gerçekleşen tepkimeyi inceleyelim. Net tepkimenin entalpisi 1. ve 2. basamakların entalpileri toplamına eşittir.

Tek basamak ve 2 basamakta gerçekleşen tepkimelerin PE-TK grafiğini karşılaştıralım.

potansiyel enerji tepkime koordinatı grafiği

Ana tepkimeye ulaşmak için ara basamaklarda yapılan düzenleme entalpi değerini doğrudan etkiler.

Örneğin:

Tepkime katsayıları herhangi bir sayı ile çarpılırsa entalpisi de o sayı ile çarpılır.

X + Y      Z    ΔH = -110kj   tepkimesinde bileşenlerin katsayıları 2 ile çarpılırsa,

2X + 2Y   2Z  ΔH = -220 kj  tepkimesi ve entalpisi elde edilir.

Tepkime ters çevrilirse entalpisinin işareti değişir.

X + Y      Z    ΔH = -110kj tepkimesi ters çevrilirse;

Z  →  X + Y       ΔH = +110kj tepkimesi ve entalpisi elde edilir.

 

Örnek-3

  • C(s) + O2(g)    CO2(g)                           ΔHo = -393.5
  • H2(g) + 1/2O2(g)     H2O(s)                  ΔHo = -285.8 kj
  • CO2(g) + 2H2O(s)     CH4(g) + 2O2(g)   ΔHo = +890.3 kj

olduğuna göre;

C(s) + 2H2(g)       CH4(g) tepkimesinin entalpisi kaç kj’dür?

ÇÖZÜM:

İkinci tepkime 2 ile çarpılıp tepkimeler alt alta toplanır ve ana tepkimeye ulaşılır.

Örnek-4

N2(g) + O2(g)       2NO(g)      ΔHo = -180.5 kj

N2(g) + 3H2(g)       2NH3(g)   ΔHo = -91.8 kj

H2(g) + 3/2O2(g)    H2O(g)    ΔHo = -241,8 kj

olduğuna göre;

4NH3(g) + 5O2(g)        4NO(g) + 6H2O(g) tepkimesinin entalpisi kaç kj’dür?

ÇÖZÜM:

  • 1.tepkime 2 ile çarpılır.
  • 2. tepkime ters çevrilip 2 ile çarpılır.
  • 3. tepkime ise 6 ile çarpılır.
  • Tepkimeler toplanır.