Kimyasal tepkimelerde enerji test çöz AYT Test 1

Bağ enerjileri verilerek tepkime entalpisi hesaplanabilir. H-H bağı enerjisi 436 kJ/mol, O=O bağı enerjisi 498 kJ/mol ve O-H bağı enerjisi 463 kJ/mol'dür.
Buna göre 2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O(g) tepkimesinin entalpisi kaç kJ'dir?

A) -484
B) -242
C) +484
D) +242

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bağ enerjileri kullanarak bir tepkimenin entalpisini hesaplamak, kimyasal tepkimelerdeki enerji değişimlerini anlamak için çok önemli bir yöntemdir. Bu yöntemde, tepkimeye giren maddelerdeki bağların kırılması için gereken enerji ile tepkime sonucunda oluşan maddelerdeki bağların oluşumu sırasında açığa çıkan enerji arasındaki farkı buluruz.

Genel formülümüz şöyledir:

$\Delta H_{tepkime} = \sum (\text{Kırılan Bağ Enerjileri}) - \sum (\text{Oluşan Bağ Enerjileri})$

Şimdi adım adım sorumuzu çözelim:

• 1. Verilen Bağ Enerjilerini Belirleyelim:
  • H-H bağı enerjisi = $436 \text{ kJ/mol}$
  • O=O bağı enerjisi = $498 \text{ kJ/mol}$
  • O-H bağı enerjisi = $463 \text{ kJ/mol}$
• 2. Tepkime Denklemini İnceleyelim ve Kırılan Bağları Belirleyelim (Girenler):

  Tepkime denklemi: $2H_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2H_2O(g)$

  Girenler kısmında $2$ mol $H_2$ ve $1$ mol $O_2$ bulunmaktadır.

  • Her bir $H_2$ molekülünde bir adet H-H bağı vardır. $2$ mol $H_2$ olduğu için $2 \times (\text{H-H bağı})$ kırılacaktır.
  • Her bir $O_2$ molekülünde bir adet O=O bağı vardır. $1$ mol $O_2$ olduğu için $1 \times (\text{O=O bağı})$ kırılacaktır.
• 3. Kırılan Bağlar İçin Toplam Enerjiyi Hesaplayalım:
  • $2 \times (\text{H-H bağı enerjisi}) = 2 \times 436 \text{ kJ} = 872 \text{ kJ}$
  • $1 \times (\text{O=O bağı enerjisi}) = 1 \times 498 \text{ kJ} = 498 \text{ kJ}$
  • Kırılan Bağlar Toplam Enerjisi = $872 \text{ kJ} + 498 \text{ kJ} = 1370 \text{ kJ}$
• 4. Oluşan Bağları Belirleyelim (Ürünler):

  Ürünler kısmında $2$ mol $H_2O$ bulunmaktadır.

  • Her bir $H_2O$ molekülünde iki adet O-H bağı vardır (H-O-H yapısı).
  • $2$ mol $H_2O$ oluştuğu için $2 \times (2 \times \text{O-H bağı}) = 4 \times (\text{O-H bağı})$ oluşacaktır.
• 5. Oluşan Bağlar İçin Toplam Enerjiyi Hesaplayalım:
  • $4 \times (\text{O-H bağı enerjisi}) = 4 \times 463 \text{ kJ} = 1852 \text{ kJ}$
  • Oluşan Bağlar Toplam Enerjisi = $1852 \text{ kJ}$
• 6. Tepkime Entalpisini Hesaplayalım:

  $\Delta H_{tepkime} = (\text{Kırılan Bağlar Toplam Enerjisi}) - (\text{Oluşan Bağlar Toplam Enerjisi})$

  $\Delta H_{tepkime} = 1370 \text{ kJ} - 1852 \text{ kJ}$

  $\Delta H_{tepkime} = -482 \text{ kJ}$

Hesaplamalarımız sonucunda tepkime entalpisi $-482 \text{ kJ}$ olarak bulunur. Seçeneklere baktığımızda, A seçeneği $-484 \text{ kJ}$ ile en yakın değerdir. Bağ enerjisi tablolarındaki küçük farklılıklar veya yuvarlamalar nedeniyle bu tür küçük sapmalar görülebilir. Bu durumda en yakın seçeneği işaretleriz.

Cevap A seçeneğidir.