11. sınıf kimya 2. dönem 2. yazılı 2. senaryo Test 2

Aşağıda bazı bağ türleri ve bu bağların ortalama bağ enerjileri verilmiştir:

• $H-H: 436$ $kJ/mol$
• $Cl-Cl: 242$ $kJ/mol$
• $H-Cl: 431$ $kJ/mol$

Buna göre, $H_{2}(g) + Cl_{2}(g) \rightarrow 2HCl(g)$ tepkimesinin entalpi değişimi ($\Delta H$) kaç $kJ$’dür?

A) $-184$

B) $-92$

C) $+92$

D) $+184$

E) $+247$

Merhaba sevgili öğrenciler! Bu soruda, kimyasal bir tepkimenin entalpi değişimini (ısı değişimi) bağ enerjilerini kullanarak nasıl hesaplayacağımızı öğreneceğiz. Kimyasal tepkimelerde bağlar kırılır ve yeni bağlar oluşur. Bağların kırılması enerji gerektirirken (endotermik), yeni bağların oluşması enerji açığa çıkarır (ekzotermik). Tepkimenin toplam entalpi değişimi, kırılan bağlar için harcanan enerji ile oluşan bağlardan açığa çıkan enerji arasındaki farktır.

• Öncelikle, tepkime denklemini ve verilen bağ enerjilerini dikkatlice inceleyelim:

  $H_{2}(g) + Cl_{2}(g) \rightarrow 2HCl(g)$

  Verilen Bağ Enerjileri:

  • $H-H: 436$ $kJ/mol$
  • $Cl-Cl: 242$ $kJ/mol$
  • $H-Cl: 431$ $kJ/mol$

• Entalpi değişimi ($\Delta H$) hesaplamasında kullanacağımız genel formül şöyledir:

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

  Bu formülü unutmayın, çünkü bağ enerjileriyle entalpi değişimi hesaplarken her zaman bu prensibi kullanırız.

• Şimdi tepkimede hangi bağların kırıldığını ve hangi bağların oluştuğunu belirleyelim:

  • Kırılan Bağlar (Girenler): Girenler kısmında $H_2$ ve $Cl_2$ molekülleri bulunmaktadır. Bu moleküllerdeki bağlar kırılacaktır.
    • 1 mol $H-H$ bağı kırılır.
    • 1 mol $Cl-Cl$ bağı kırılır.
  • Oluşan Bağlar (Ürünler): Ürünler kısmında $2HCl$ molekülü bulunmaktadır. Bu moleküldeki bağlar oluşacaktır.
    • 2 mol $H-Cl$ bağı oluşur. (Denklemde 2 katsayısı olduğu için 2 mol $H-Cl$ bağı oluşur.)

• Belirlediğimiz bağların enerjilerini formülde yerine yazalım:

  • Kırılan Bağ Enerjileri Toplamı:

    $(1 \times \text{H-H bağ enerjisi}) + (1 \times \text{Cl-Cl bağ enerjisi})$

    $(1 \times 436 \text{ kJ/mol}) + (1 \times 242 \text{ kJ/mol}) = 436 + 242 = 678 \text{ kJ}$

  • Oluşan Bağ Enerjileri Toplamı:

    $(2 \times \text{H-Cl bağ enerjisi})$

    $(2 \times 431 \text{ kJ/mol}) = 862 \text{ kJ}$

• Son olarak, bu değerleri entalpi değişimi formülüne yerleştirerek $\Delta H$ değerini hesaplayalım:

  $\Delta H = (\text{Kırılan Bağ Enerjileri Toplamı}) - (\text{Oluşan Bağ Enerjileri Toplamı})$

  $\Delta H = 678 \text{ kJ} - 862 \text{ kJ}$

  $\Delta H = -184 \text{ kJ}$

Tepkimenin entalpi değişimi $-184$ $kJ$'dir. Negatif işaret, tepkimenin ekzotermik olduğunu, yani dışarıya ısı verdiğini gösterir.

Cevap A seçeneğidir.