Hess yasası tepkime toplama

Question

Hess yasasını kullanarak tepkimeleri toplarken nasıl bir yol izlemem gerektiğini tam anlayamadım. Denklemleri ters çevirince veya bir sayıyla çarpınca entalpi değerlerinde ne gibi değişiklikler yapmam gerekiyor? Bu konuda kafam karıştı.

Answer 1

Hess Yasası: Tepkime Toplama 🧪

Hess Yasası, bir kimyasal tepkimenin entalpi değişiminin (ΔH), tepkimenin izlediği yoldan bağımsız olduğunu belirtir. Bu, bir tepkimenin bir veya birden fazla ara basamakta gerçekleşmesi durumunda, toplam entalpi değişiminin aynı kalacağı anlamına gelir. Bu yasayı kullanarak, deneysel olarak ölçülmesi zor olan tepkimelerin entalpi değişimlerini, bilinen entalpi değişimlerine sahip diğer tepkimeleri toplayarak hesaplayabiliriz.

📌 Temel Prensip

Bir tepkime, bir dizi ara basamaktan oluşuyorsa, bu ara basamakların entalpi değişimlerinin cebirsel toplamı, toplam tepkimenin entalpi değişimine eşittir.

Matematiksel olarak ifade edersek:

ΔH_toplam = ΔH₁ + ΔH₂ + ΔH₃ + ...

🎯 Hess Yasasını Uygulama Adımları

• ✅ Hedef Tepkimeyi Belirle: Entalpisini hesaplamak istediğiniz tepkimeyi yazın.
• ✅ Bilinen Tepkimeleri Kullan: Elinizdeki, entalpisi bilinen tepkimeleri listeyin.
• ✅ Tepkimeleri Düzenle: Bilinen tepkimeleri, toplandıklarında hedef tepkimeyi verecek şekilde aşağıdaki işlemlerle düzenleyin:
  • ➡️ Tepkimeyi Ters Çevirme: Bir tepkimeyi ters çevirirseniz, ΔH'nin işaretini de değiştirmelisiniz. (ΔH_ters = -ΔH_ileri)
  • ➡️ Katsayı ile Çarpma: Bir tepkimenin tamamını bir katsayı ile çarparsanız, ΔH'yi de aynı katsayı ile çarpmalısınız.
• ✅ Tepkimeleri Topla: Düzenlenmiş tepkimeleri ve onların ΔH değerlerini toplayın.
• ✅ Hedef ΔH'yi Hesapla: Toplam, size hedef tepkimenin entalpi değişimini verecektir.

🔬 Örnek Uygulama

Hedef Tepkime: C(grafit) + 2H₂(g) → CH₄(g) (ΔH = ?)

Bu tepkimenin entalpisini doğrudan ölçmek zordur. Hess Yasası ile hesaplayalım.

Bilinen Tepkimeler:

1. 💡 C(grafit) + O₂(g) → CO₂(g)     ΔH = -393.5 kJ
2. 💡 H₂(g) + ½O₂(g) → H₂O(s)     ΔH = -285.8 kJ
3. 💡 CH₄(g) + 2O₂(g) → CO₂(g) + 2H₂O(s)     ΔH = -890.3 kJ

Çözüm Adımları:

• 1. Tepkime hedef tepkimedeki gibi olduğu için aynen alınır: (+1) x [C + O₂ → CO₂]     ΔH = -393.5 kJ
• 2. Tepkime hedef tepkimedeki H₂'nin katsayısı 2 olduğu için 2 ile çarpılır: (+2) x [H₂ + ½O₂ → H₂O]     ΔH = 2 x (-285.8 kJ) = -571.6 kJ
• 3. Tepkime hedef tepkimede CH₄ ürün tarafında olduğu için ters çevrilir: (-1) x [CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O] yani [CO₂ + 2H₂O → CH₄ + 2O₂]     ΔH = +890.3 kJ

Tepkimeleri Toplayalım:

C + O₂ → CO₂     ΔH = -393.5 kJ

2H₂ + O₂ → 2H₂O     ΔH = -571.6 kJ

CO₂ + 2H₂O → CH₄ + 2O₂     ΔH = +890.3 kJ

---------------------------------------------------------

C + 2H₂ → CH₄     ΔH = (-393.5) + (-571.6) + (890.3) = -74.8 kJ

💎 Sonuç

Hess Yasası, enerjinin korunumu yasasının bir sonucudur ve kimyasal tepkimelerin ısı etkilerini hesaplamak için güçlü ve pratik bir araçtır. Tepkimeleri cebirsel denklemler gibi manipüle ederek, doğrudan gözlemlenemeyen enerji değişimlerini belirleyebiliriz.