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

$H_{2}(g) + I_{2}(g) \rightarrow 2HI(g)$ tepkimesinin standart şartlardaki entalpi değişimini ($\Delta H$) aşağıda verilen bağ enerjilerini kullanarak hesaplayınız.
Bağ Enerjileri ($kJ/mol$):
$H-H: 436$
$I-I: 151$
$H-I: 299$

A) $+11$ $kJ$

B) $-11$ $kJ$

C) $+288$ $kJ$

D) $-288$ $kJ$

E) $-598$ $kJ$

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bugün sizlerle kimyasal tepkimelerde entalpi değişimini (ısı değişimi) bağ enerjilerini kullanarak nasıl hesaplayacağımızı öğreneceğiz. Bu tür sorular, bir tepkimenin endotermik (ısı alan) mi yoksa ekzotermik (ısı veren) mi olduğunu anlamamıza yardımcı olur. Haydi sorumuzu adım adım çözelim!

• Adım 1: Tepkimeyi ve Bağları Anlama

  Bize verilen tepkime şudur: $H_{2}(g) + I_{2}(g) \rightarrow 2HI(g)$.

  Bu tepkimede girenler (reaktifler) $H_{2}$ ve $I_{2}$ molekülleridir. Ürün ise $HI$ molekülüdür.

  Tepkime gerçekleşirken, girenlerdeki bağlar kırılır ve ürünlerde yeni bağlar oluşur. Bağ enerjileri, bir bağı kırmak için gereken veya bir bağ oluştuğunda açığa çıkan enerji miktarıdır.

• Adım 2: Kırılan Bağ Enerjilerini Hesaplama

  Girenlerdeki moleküllerin bağlarını belirleyelim ve kırmak için gereken enerjiyi toplayalım:

  • $H_{2}(g)$ molekülünde bir adet $H-H$ bağı vardır. Bağ enerjisi: $436$ $kJ/mol$.
  • $I_{2}(g)$ molekülünde bir adet $I-I$ bağı vardır. Bağ enerjisi: $151$ $kJ/mol$.

  Kırılan toplam bağ enerjisi = (1 mol $H-H$ bağı) + (1 mol $I-I$ bağı)

  Kırılan toplam bağ enerjisi = $436$ $kJ/mol$ + $151$ $kJ/mol$ = $587$ $kJ/mol$.

  Unutmayın, bağları kırmak için enerji harcanır, bu yüzden bu değer pozitif olarak alınır.

• Adım 3: Oluşan Bağ Enerjilerini Hesaplama

  Ürünlerdeki moleküllerin bağlarını belirleyelim ve oluştuğunda açığa çıkan enerjiyi toplayalım:

  • $2HI(g)$ molekülünde, her bir $HI$ molekülünde bir adet $H-I$ bağı vardır. Tepkimede 2 mol $HI$ oluştuğu için, 2 adet $H-I$ bağı oluşur. Bağ enerjisi: $299$ $kJ/mol$.

  Oluşan toplam bağ enerjisi = 2 $\times$ (1 mol $H-I$ bağı)

  Oluşan toplam bağ enerjisi = 2 $\times$ $299$ $kJ/mol$ = $598$ $kJ/mol$.

  Unutmayın, bağlar oluşurken enerji açığa çıkar, bu yüzden bu değer hesaplamada negatif olarak düşünülecektir (veya formülde çıkarılan kısımda yer alacaktır).

• Adım 4: Entalpi Değişimini ($\Delta H$) Hesaplama

  Bağ enerjileri kullanılarak entalpi değişimi ($\Delta H$) aşağıdaki formülle hesaplanır:

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

  Şimdi bulduğumuz değerleri yerine koyalım:

  $\Delta H = (587$ $kJ/mol$) - ($598$ $kJ/mol$)

  $\Delta H = -11$ $kJ/mol$

  Bu negatif değer, tepkimenin ekzotermik olduğunu, yani gerçekleşirken dışarıya $11$ $kJ$ enerji verdiğini gösterir.

Hesaplamalarımız sonucunda tepkimenin entalpi değişimi $-11$ $kJ$ olarak bulunmuştur.

Cevap B seçeneğidir.