11. sınıf kimya 2. dönem 2. yazılı 1. senaryo meb Test 3

Aşağıda bazı tepkimeler ve standart entalpi değişimleri verilmiştir:

• $C(k) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g)$ $\Delta H = -394$ kJ
• $2CO(g) + O_2(g) \rightarrow 2CO_2(g)$ $\Delta H = -566$ kJ

Buna göre, $C(k) + 1/2 O_2(g) \rightarrow CO(g)$ tepkimesinin entalpi değişimi kaç kJ olur?

A) -111

B) +111

C) -283

D) +283

E) -677

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruda, verilen tepkimelerin entalpi değişimlerini kullanarak, istenen tepkimenin entalpi değişimini bulacağız. Bu tür soruları çözmek için Hess Yasası'nı kullanırız. Hess Yasası'na göre, bir tepkimenin entalpi değişimi, tepkimenin izlediği yola bağlı değildir; sadece başlangıç ve son duruma bağlıdır. Bu da demektir ki, hedef tepkimeyi elde etmek için verilen tepkimeleri manipüle edebiliriz (ters çevirme, bir sayıyla çarpma/bölme) ve aynı manipülasyonları entalpi değişimlerine de uygulayarak sonuca ulaşabiliriz.

• Hedef Tepkimeyi Belirleyelim:

  Bizim bulmak istediğimiz tepkime şudur:

  $C(k) + 1/2 O_2(g) \rightarrow CO(g)$

• Verilen Tepkimeleri İnceleyelim:

  1. $C(k) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g)$ $\Delta H_1 = -394$ kJ

  2. $2CO(g) + O_2(g) \rightarrow 2CO_2(g)$ $\Delta H_2 = -566$ kJ

• Hedef Tepkimeyi Elde Etmek İçin Verilen Tepkimeleri Manipüle Edelim:
  • Hedef tepkimede $C(k)$ girenler tarafında ve katsayısı $1$'dir. Verilen birinci tepkimede de $C(k)$ girenler tarafında ve katsayısı $1$'dir. Bu nedenle, birinci tepkimeyi olduğu gibi bırakalım:

    $C(k) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g)$ $\Delta H_1 = -394$ kJ

  • Hedef tepkimede $CO(g)$ ürünler tarafında ve katsayısı $1$'dir. Verilen ikinci tepkimede $CO(g)$ girenler tarafında ve katsayısı $2$'dir. Bu durumda, ikinci tepkimeyi ters çevirmeli ve $1/2$ ile çarpmalıyız (veya $2$'ye bölmeliyiz).

    İkinci tepkimeyi ters çevirirsek, $\Delta H$ işaret değiştirir:

    $2CO_2(g) \rightarrow 2CO(g) + O_2(g)$ $\Delta H = +566$ kJ

    Şimdi bu tepkimeyi $1/2$ ile çarpalım (yani $2$'ye bölelim). Hem tepkimenin katsayıları hem de $\Delta H$ değeri $2$'ye bölünür:

    $CO_2(g) \rightarrow CO(g) + 1/2 O_2(g)$ $\Delta H = +566 / 2 = +283$ kJ

• Manipüle Edilmiş Tepkimeleri Toplayalım:

  Şimdi elde ettiğimiz iki tepkimeyi alt alta yazıp toplayalım:

  1. $C(k) + O_2(g) \rightarrow CO_2(g)$ $\Delta H_1 = -394$ kJ

  2. $CO_2(g) \rightarrow CO(g) + 1/2 O_2(g)$ $\Delta H_2' = +283$ kJ

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

  Toplama işlemi yaparken, tepkimenin her iki tarafında bulunan aynı maddeleri sadeleştirebiliriz:

  • Girenlerdeki $CO_2(g)$ ile ürünlerdeki $CO_2(g)$ birbirini götürür.
  • Girenlerdeki $O_2(g)$ ($1$ mol) ile ürünlerdeki $1/2 O_2(g)$ sadeleşir ve girenler tarafında $1/2 O_2(g)$ kalır.

  Bu sadeleştirmeler sonucunda elde ettiğimiz net tepkime şudur:

  $C(k) + 1/2 O_2(g) \rightarrow CO(g)$

  Bu, tam olarak hedef tepkimemizdir!

• Entalpi Değişimlerini Toplayalım:

  Hedef tepkimenin entalpi değişimi, manipüle ettiğimiz tepkimelerin entalpi değişimlerinin toplamına eşittir:

  $\Delta H_{hedef} = \Delta H_1 + \Delta H_2'$

  $\Delta H_{hedef} = (-394 \text{ kJ}) + (+283 \text{ kJ})$

  $\Delta H_{hedef} = -111 \text{ kJ}$

Buna göre, $C(k) + 1/2 O_2(g) \rightarrow CO(g)$ tepkimesinin entalpi değişimi $-111$ kJ olur.

Cevap A seçeneğidir.