Soru:
Bir deneyde, 8.0 gram metanol \((CH_3OH)\) yakıldığında açığa çıkan ısı 160 kJ olarak ölçülmüştür. Buna göre metanolün standart oluşum entalpisi \((ΔH°f)\) kaç kJ/mol'dür?
(Not: \(H_2O\) buhar halindedir. \(ΔH°f[CO_2(g)] = -394 \text{ kJ/mol}\), \(ΔH°f[H_2O(g)] = -242 \text{ kJ/mol}\))
Çözüm:
💡 Bu soruyu çözmek için önce yanma tepkimesini yazmalı ve deneysel veriden molar yanma entalpisini (ΔH°_{yanma}) bulmalıyız. Daha sonra oluşum entalpileri formülünü kullanarak metanolün ΔH°f'sini hesaplayacağız.
- ➡️ Adım 1: Molar Yanma Entalpisi
Metanolün molar kütlesi: 12 + (4x1) + 16 = 32 g/mol
8.0 gram metanol = 8.0 / 32 = 0.25 mol
0.25 mol yandığında 160 kJ ısı açığa çıkıyorsa,
1 mol yandığında: \(160 \text{ kJ} / 0.25 \text{ mol} = -640 \text{ kJ/mol}\) (Ekzotermik olduğu için negatif)
- ➡️ Adım 2: Yanma Tepkimesi
\( CH_3OH(l) + \frac{3}{2}O_2(g) \rightarrow CO_2(g) + 2H_2O(g) \) \(ΔH°_{yanma} = -640 \text{ kJ}\)
- ➡️ Adım 3: ΔH°f Hesaplama
\(ΔH°_{yanma} = ΣΔH°f(ürünler) - ΣΔH°f(girenler)\)
\(-640 = [ (1 \times -394) + (2 \times -242) ] - [ (1 \times ΔH°f_{CH_3OH}) + (\frac{3}{2} \times 0) ]\)
\(-640 = [ -394 -484 ] - [ ΔH°f_{CH_3OH} ]\)
\(-640 = -878 - ΔH°f_{CH_3OH}\)
\(ΔH°f_{CH_3OH} = -878 + 640\)
\(ΔH°f_{CH_3OH} = -238 \text{ kJ/mol}\)
✅ Metanolün standart oluşum entalpisi -238 kJ/mol'dür.
