Hess yasası nedir Test 1

H₂(g) + ½O₂(g) → H₂O(s) ΔH = -286 kJ
H₂O(s) → H₂O(g) ΔH = +44 kJ
Buna göre H₂(g) + ½O₂(g) → H₂O(g) tepkimesinin entalpi değişimi için ne söylenebilir?

A) Ekzotermik ve -242 kJ
B) Endotermik ve +242 kJ
C) Ekzotermik ve -330 kJ
D) Endotermik ve +330 kJ

Merhaba sevgili öğrenciler!

Bu soruda, kimyasal tepkimelerin entalpi değişimlerini (ısı değişimlerini) hesaplamak için önemli bir ilke olan Hess Yasası'nı kullanacağız. Hess Yasası, bir tepkimenin entalpi değişiminin, tepkimenin izlediği yoldan bağımsız olduğunu ve ara basamakların entalpi değişimlerinin toplamına eşit olduğunu söyler. Hadi adım adım bu soruyu çözelim:

• 1. Adım: Verilen Tepkimeleri ve Entalpi Değişimlerini İnceleyelim

  Bize iki adet tepkime ve bu tepkimelerin entalpi değişimleri ($\Delta H$) verilmiş:

  • Birinci tepkime: $H_2(g) + \frac{1}{2}O_2(g) \rightarrow H_2O(s)$ $\Delta H_1 = -286 \text{ kJ}$
  • İkinci tepkime: $H_2O(s) \rightarrow H_2O(g)$ $\Delta H_2 = +44 \text{ kJ}$

  Bu tepkimelerden yola çıkarak, aşağıdaki hedef tepkimenin entalpi değişimini bulmamız isteniyor:

  • Hedef tepkime: $H_2(g) + \frac{1}{2}O_2(g) \rightarrow H_2O(g)$
• 2. Adım: Hedef Tepkimeyi Elde Etmek İçin Verilen Tepkimeleri Düzenleyelim

  Hess Yasası'na göre, verilen tepkimeleri öyle bir şekilde toplamalıyız ki, sonuçta hedef tepkimeyi elde edelim. Bu süreçte tepkimeleri ters çevirebilir, katsayılarını değiştirebiliriz; ancak bu değişiklikler $\Delta H$ değerini de aynı şekilde etkiler.

  Şimdi verilen tepkimelere dikkatlice bakalım:

  • Birinci tepkime ($H_2(g) + \frac{1}{2}O_2(g) \rightarrow H_2O(s)$) hedef tepkimenin sol tarafındaki reaktifleri ($H_2(g)$ ve $\frac{1}{2}O_2(g)$) içeriyor ve doğru tarafta (reaktifler) bulunuyorlar. Bu tepkimeyi olduğu gibi kullanabiliriz.
  • İkinci tepkime ($H_2O(s) \rightarrow H_2O(g)$) ise, birinci tepkimenin ürünü olan katı suyu ($H_2O(s)$) alıp, hedef tepkimenin ürünü olan gaz suya ($H_2O(g)$) dönüştürüyor. Bu tepkime de olduğu gibi işimize yarıyor.

  Gördüğünüz gibi, bu iki tepkimeyi doğrudan toplarsak hedef tepkimeyi elde edebiliriz. Hadi toplayalım:

  $H_2(g) + \frac{1}{2}O_2(g) \rightarrow H_2O(s)$

  $H_2O(s) \rightarrow H_2O(g)$

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

  Tepkimeleri topladığımızda, birinci tepkimenin ürünlerindeki $H_2O(s)$ ile ikinci tepkimenin reaktiflerindeki $H_2O(s)$ birbirini götürür (tıpkı matematikte denklemin iki tarafındaki aynı terimlerin sadeleşmesi gibi). Sonuç olarak:

  $H_2(g) + \frac{1}{2}O_2(g) \rightarrow H_2O(g)$

  İşte hedef tepkimemizi elde ettik!

• 3. Adım: Entalpi Değişimlerini Toplayalım

  Tepkimeleri olduğu gibi topladığımız için, entalpi değişimlerini de doğrudan toplayabiliriz:

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

  $\Delta H_{hedef} = (-286 \text{ kJ}) + (+44 \text{ kJ})$

  $\Delta H_{hedef} = -286 \text{ kJ} + 44 \text{ kJ}$

  $\Delta H_{hedef} = -242 \text{ kJ}$

• 4. Adım: Tepkimenin Ekzotermik mi Yoksa Endotermik mi Olduğunu Belirleyelim

  Bulduğumuz $\Delta H$ değeri negatiftir ($-242 \text{ kJ}$). Bir tepkimenin entalpi değişimi negatif olduğunda, bu tepkime dışarıya ısı verir ve ekzotermik olarak adlandırılır. Eğer $\Delta H$ pozitif olsaydı, tepkime ısı alırdı ve endotermik olurdu.

• 5. Adım: Sonucu Seçeneklerle Karşılaştıralım

  Hesaplamalarımız sonucunda, hedef tepkimenin entalpi değişimi $-242 \text{ kJ}$ ve tepkime ekzotermiktir.

  Bu durum A seçeneği ile birebir uyuşmaktadır.

Cevap A seçeneğidir.