Ekzotermik tepkimelerde ΔH < 0

Question

Bu durumu anlamakta biraz zorlanıyorum. Ekzotermik bir tepkimede sistem çevreye ısı verdiği için sistemin enerjisi azalır. Bu yüzden entalpi değişimi olan ΔH'ın işaretinin negatif olduğunu söylüyorlar ama bunun "0'dan küçük" olarak ifade edilmesi kafamı karıştırıyor.

Answer 1

Ekzotermik Tepkimeler ve ΔH < 0 🧪🔥

Kimyasal tepkimeler sırasında enerji alışverişi olur. Bu enerji değişimini anlamak için entalpi (H) kavramını kullanırız. Entalpi değişimi ise ΔH sembolü ile gösterilir.

📌 Entalpi Değişimi (ΔH) Nedir?

Bir kimyasal tepkimede, ürünlerin entalpisi ile girenlerin entalpisi arasındaki farka entalpi değişimi (ΔH) denir.

Matematiksel olarak şu şekilde ifade edilir:

\( ΔH = H_{ürünler} - H_{girenler} \)

❄️🔥 Ekzotermik ve Endotermik Tepkimeler

Tepkimeler, çevrelerine verdikleri veya çevrelerinden aldıkları ısı enerjisine göre ikiye ayrılır:

• 🔥 Ekzotermik Tepkimeler: Tepkime sırasında dışarıya ısı veren tepkimelerdir. Bu nedenle çevrenin sıcaklığı artar.
• ❄️ Endotermik Tepkimeler: Tepkime sırasında dışarıdan ısı alan tepkimelerdir. Bu nedenle çevrenin sıcaklığı azalır.

🎯 Ekzotermik Tepkimelerde Neden ΔH < 0'dır?

Ekzotermik bir tepkimede, ürünler girenlerden daha düşük enerjili olduğu için sistem fazla enerjisini çevreye ısı olarak verir.

Bu durumu entalpi değişimi formülünde yerine koyalım:

\( ΔH = H_{ürünler} - H_{girenler} \)

Ekzotermik tepkimelerde \( H_{ürünler} < H_{girenler} \) olduğundan, bu fark negatif bir değer olacaktır. Yani:

ΔH < 0

📝 Örneklerle Pekiştirelim

• 🔥 Yanma Tepkimeleri: Metan gazının yanması ekzotermik bir tepkimedir.

  \( CH_{4(g)} + 2O_{2(g)} \rightarrow CO_{2(g)} + 2H_2O_{(g)} \)   \( ΔH = -890 \, kJ \)

  Buradaki -890 kJ değeri, tepkimenin ekzotermik olduğunu ve 1 mol metanın yanması sonucu 890 kJ ısı açığa çıktığını gösterir.

• 🧪 Nötralleşme Tepkimeleri: Bir asit ile bir bazın tepkimesi de ekzotermiktir.

  \( HCl_{(aq)} + NaOH_{(aq)} \rightarrow NaCl_{(aq)} + H_2O_{(s)} \)   \( ΔH < 0 \)

💡 Özet

• ✅ Ekzotermik tepkimelerde sistem çevreye ısı verir.
• ✅ Ürünlerin entalpisi, girenlerin entalpisinden daha düşüktür (\( H_{ürünler} < H_{girenler} \)).
• ✅ Bu nedenle entalpi değişimi negatiftir (ΔH < 0).
• ✅ Tepkime ısısı (q), sabit basınçta ΔH'ye eşittir ve ekzotermik tepkimeler için q < 0'dır.