Bağ enerjilerinden tepkime entalpisi hesaplama (ΔH = Kırılanlar - Oluşanlar) Test 1

N₂(g) + O₂(g) → 2NO(g) tepkimesi için;
N≡N: 941 kJ/mol
O=O: 498 kJ/mol
N=O: 607 kJ/mol
bağ enerjileri veriliyor. Bu tepkime ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

A) Ekzotermiktir, ΔH = -225 kJ
B) Endotermiktir, ΔH = +225 kJ
C) Ekzotermiktir, ΔH = +225 kJ
D) Endotermiktir, ΔH = -225 kJ

Merhaba sevgili öğrenciler! Kimyasal tepkimelerde enerji değişimlerini anlamak, kimyanın temel konularından biridir. Şimdi, verilen tepkimenin entalpi değişimini (enerji değişimini) bağ enerjilerini kullanarak adım adım hesaplayalım.

• Adım 1: Tepkimeyi ve Bağları Belirleme

  Verilen tepkime: $N_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2NO(g)$

  Bu tepkimede reaktiflerdeki (girenlerdeki) bağlar kırılırken, ürünlerdeki (çıkanlardaki) yeni bağlar oluşur. Bağ enerjileri, bir mol bağı kırmak için gereken enerjiyi veya bir mol bağ oluştuğunda açığa çıkan enerjiyi ifade eder.

• Adım 2: Kırılan Bağların Enerjisini Hesaplama (Reaktifler)

  Reaktiflerdeki bağlar şunlardır:

  • $N_2$ molekülünde bir adet üçlü $N \equiv N$ bağı bulunur. Bu bağı kırmak için gereken enerji: $941 \text{ kJ/mol}$.
  • $O_2$ molekülünde bir adet ikili $O = O$ bağı bulunur. Bu bağı kırmak için gereken enerji: $498 \text{ kJ/mol}$.

  Toplam kırılan bağ enerjisi: $941 \text{ kJ} + 498 \text{ kJ} = 1439 \text{ kJ}$.

• Adım 3: Oluşan Bağların Enerjisini Hesaplama (Ürünler)

  Ürünlerdeki bağlar şunlardır:

  • $2NO$ molekülü oluşmaktadır. Her bir $NO$ molekülünde bir adet ikili $N = O$ bağı bulunur. Bir $N = O$ bağının enerjisi: $607 \text{ kJ/mol}$.
  • İki mol $NO$ oluştuğu için, oluşan toplam $N = O$ bağı enerjisi: $2 \times 607 \text{ kJ/mol} = 1214 \text{ kJ}$.
• Adım 4: Entalpi Değişimini ($\Delta H$) Hesaplama

  Bir tepkimenin entalpi değişimi ($\Delta H$), kırılan bağ enerjileri toplamından oluşan bağ enerjileri toplamının çıkarılmasıyla bulunur:

  $\Delta H = \sum (\text{kırılan bağ enerjileri}) - \sum (\text{oluşan bağ enerjileri})$

  $\Delta H = (1439 \text{ kJ}) - (1214 \text{ kJ})$

  $\Delta H = +225 \text{ kJ}$

• Adım 5: Tepkimenin Türünü Belirleme

  Hesapladığımız $\Delta H$ değeri pozitif ($+225 \text{ kJ}$) olduğu için, bu tepkime endotermiktir. Endotermik tepkimeler, gerçekleşmek için dışarıdan enerji (ısı) alan tepkimelerdir.

• Adım 6: Doğru Seçeneği Belirleme

  Bulduğumuz sonuç: Endotermiktir, $\Delta H = +225 \text{ kJ}$.

  Bu sonuç seçeneklerle karşılaştırıldığında, B seçeneği ile eşleşmektedir.

Cevap B seçeneğidir.