Reaksiyon Entalpisi

Core idea

Overview

Standart reaksiyon entalpisi, standart durum koşulları altında bir kimyasal süreç sırasında maddeler dönüştürüldüğünde meydana gelen ısı içeriğindeki değişimi temsil eder. Ürünlerin kimyasal bağlarında depolanan toplam enerji ile reaktanların bağlarında depolanan toplam enerji arasındaki farkla belirlenir.

When to use: Tablolanmış standart oluşum verilerini kullanarak sabit basınçta bir kimyasal reaksiyonun net ısı değişimini hesaplarken bu denklemi uygulayın. Reaksiyonun 298.15 K ve 1 atm'de gerçekleştiğini ve tüm reaktanların ve ürünlerin standart hallerinde olduğunu varsayar.

Why it matters: Reaksiyon entalpisini anlamak endüstriyel güvenlik için hayati öneme sahiptir, çünkü mühendislerin bir reaksiyonun tehlikeli miktarda ısı salıp salmayacağını tahmin etmelerini sağlar. Ayrıca yanıcı maddelerin yakıt verimliliğini ve gıdaların sağladığı metabolik enerjiyi hesaplamak için de temeldir.

Symbols

Variables

$Δ$ $H_{r}$ = Reaction Enthalpy, $Σ$ $H_{f}$ (prod) = Sum Prod Formation, $Σ$ $H_{f}$ (react) = Sum React Formation

Δ H_{r}

Reaction Enthalpy

kJ/mol

Σ H_{f} (p r o d)

Sum Prod Formation

kJ/mol

Σ H_{f} (r e a c t)

Sum React Formation

kJ/mol

Walkthrough

Derivation

Reaksiyon Entalpisini Anlama (standart oluşum entalpilerinden)

Standart oluşum entalpilerinden $Δ_{r}$ H^ $⊖$ hesaplamak için Hess Yasasını kullanır.

Standart koşullar geçerlidir.

1

Hess Yasasını Uygulayın:

Ürünler için oluşum entalpilerinin toplamından, reaktanlar için toplamı (stoikiyometrik katsayılar dahil) çıkarın.

Δ_{r} H^{⊖} = \sum Δ_{f} H^{⊖} (products) - \sum Δ_{f} H^{⊖} (reactants)

Result

Δ_{r} H^{⊖} = \sum Δ_{f} H^{⊖} (products) - \sum Δ_{f} H^{⊖} (reactants)

Source: AQA A-Level Chemistry — Energetics

Free formulas

Rearrangements

Solve for $Δ H_{r}$

Dr değişkenini yalnız bırak

Δ H_{r}^{θ} = P - R

Bu sadeleştirme, ürünlerin ve reaktanların oluşum entalpilerinin toplamı için sırasıyla P ve R kısaltma sembollerini tanıtır, böylece standart reaksiyon entalpisi denklemini doğru kimyayı koruyarak daha okunabilir hale getirir.

Difficulty: 2/5

Solve for $Σ H_{f} (p r o d)$

Sum Prod Formation (P) değişkenini yalnız bırak

P = Δ H_{r} + R

Denklemi P değişkenini yalnız bırakacak şekilde yeniden düzenle.

Difficulty: 2/5

Solve for $Σ H_{f} (r e a c t)$

$Σ$ $H_{f}$ (react) değişkenini yalnız bırak

R = P - Δ H_{r}

Denklemi R değişkenini yalnız bırakacak şekilde yeniden düzenle.

Difficulty: 2/5

The static page shows the finished rearrangements. The app keeps the full worked algebra walkthrough.

Visual intuition

Graph

Grafik, ürün oluşumu toplamı arttıkça reaksiyon entalpisinin doğrudan arttığı, bir eğime sahip düz bir çizgiyi gösterir. Bir kimya öğrencisi için, yatay eksendeki yüksek değerler, yüksek oluşum entalpilerine sahip ürünleri temsil eder; bu da reaktant sabiti değişmediğinde daha pozitif bir toplam reaksiyon entalpisine yol açar. Bu doğrusal ilişkinin en önemli özelliği, ürün oluşumu toplamındaki herhangi bir artışın reaksiyon entalpisinde özdeş bir sayısal artışla sonuçlanmasıdır.

Graph type: linear

Why it behaves this way

Intuition

Reaktanların başlangıç enerji seviyesini, ürünlerin ise son enerji seviyesini kapladığı dikey bir enerji şeması hayal edin; reaksiyonun entalpisi bu iki seviye arasındaki dikey enerji farkıdır.

Term

Standart koşullar (298.15 K, 1 bar, saf maddeler) altında kimyasal bir reaksiyon tarafından emilen veya salınan toplam ısı.

Pozitif bir değer, reaksiyonun ısı emdiği (endotermik) anlamına gelir ve çevreyi soğutur. Negatif bir değer, ısı saldığı (ekzotermik) ve çevreyi ısıttığı anlamına gelir.

Term

Bir mol ürün bileşiğinin standart hallerindeki elementlerinden oluştuğunda emilen veya salınan ısı.

Bir ürün molekülünün elementlerine göre 'depolanmış kimyasal enerjisini' temsil eder.

Term

Bir mol reaktan bileşiğinin standart hallerindeki elementlerinden oluştuğunda emilen veya salınan ısı.

Bir reaktan molekülünün elementlerine göre 'depolanmış kimyasal enerjisini' temsil eder.

Term

Stoikiyometrik katsayılarla ölçeklendirilmiş tüm ürünlerin (veya reaktanların) standart oluşum entalpilerinin toplamı.

Dengelenmiş denklemdeki tüm ürün (veya reaktan) türlerinin toplam 'depolanmış enerji' katkılarını toplar.

Signs and relationships

- Σ Δ H_f^θ(react): Entalpi bir durum fonksiyonudur, yani değişim yalnızca başlangıç (reaktanlar) ve son (ürünler) durumlarına bağlıdır. Bu yapı, genel entalpi değişiminin entalpi değişimlerinin toplamı olduğu Hess Yasasını yansıtır.

Free study cues

Insight

Canonical usage

All enthalpy terms in the equation must be expressed in the same units, typically joules per mole (J/mol) or kilojoules per mole (kJ/mol), to ensure consistent calculation of the standard enthalpy of reaction.

One free problem

Practice Problem

Metanın yanması için standart reaksiyon entalpisini (Dr) hesaplayın. Ürünler (P) için toplam oluşum entalpisi -965.1 kJ/mol ve reaktanlar (R) için toplam oluşum entalpisi -74.8 kJ/mol'dür.

Hint: Dr = P - R formülünü kullanarak ürün toplamından reaktan toplamını çıkarın.

The full worked solution stays in the interactive walkthrough.

Where it shows up

Real-World Context

Yanma entalpisini oluşum verilerinden bulmak bağlamında Reaksiyon Entalpisi, ölçümleri yorumlanabilir bir değere dönüştürmek için kullanılır. Sonuç önemlidir çünkü ölçülen miktarları derişim, verim, enerji değişimi, tepkime hızı veya denge ile ilişkilendirmeye yardımcı olur.

Study smarter

Tips

Stokiyometrik katsayıların ilgili oluşum değerleriyle çarpıldığından emin olun.
O₂(g) veya C(grafit) gibi en kararlı formlarındaki saf elementlerin oluşum entalpisi sıfırdır.
İşaretleri dikkatlice yönetin, çünkü negatif bir oluşum entalpisini çıkarmak toplamı etkili bir şekilde artırır.
Birimlerin, tipik olarak kJ/mol, tüm terimlerde tutarlı olduğunu her zaman doğrulayın.

Avoid these traps

Common Mistakes

Yanlış sırayla çıkarmak.
Katsayılarla çarpmayı unutmak.

Keep going

Related Formulas

Common questions

Frequently Asked Questions

Standart oluşum entalpilerinden \Delta_r H^\ominus hesaplamak için Hess Yasasını kullanır.

Tablolanmış standart oluşum verilerini kullanarak sabit basınçta bir kimyasal reaksiyonun net ısı değişimini hesaplarken bu denklemi uygulayın. Reaksiyonun 298.15 K ve 1 atm'de gerçekleştiğini ve tüm reaktanların ve ürünlerin standart hallerinde olduğunu varsayar.

Reaksiyon entalpisini anlamak endüstriyel güvenlik için hayati öneme sahiptir, çünkü mühendislerin bir reaksiyonun tehlikeli miktarda ısı salıp salmayacağını tahmin etmelerini sağlar. Ayrıca yanıcı maddelerin yakıt verimliliğini ve gıdaların sağladığı metabolik enerjiyi hesaplamak için de temeldir.

Yanlış sırayla çıkarmak. Katsayılarla çarpmayı unutmak.

Yanma entalpisini oluşum verilerinden bulmak bağlamında Reaksiyon Entalpisi, ölçümleri yorumlanabilir bir değere dönüştürmek için kullanılır. Sonuç önemlidir çünkü ölçülen miktarları derişim, verim, enerji değişimi, tepkime hızı veya denge ile ilişkilendirmeye yardımcı olur.

Stokiyometrik katsayıların ilgili oluşum değerleriyle çarpıldığından emin olun. O₂(g) veya C(grafit) gibi en kararlı formlarındaki saf elementlerin oluşum entalpisi sıfırdır. İşaretleri dikkatlice yönetin, çünkü negatif bir oluşum entalpisini çıkarmak toplamı etkili bir şekilde artırır. Birimlerin, tipik olarak kJ/mol, tüm terimlerde tutarlı olduğunu her zaman doğrulayın.

References

Sources

Atkins' Physical Chemistry
IUPAC Gold Book: Standard enthalpy of reaction
Wikipedia: Hess's Law
IUPAC Gold Book: Standard molar enthalpy of formation
NIST Chemistry WebBook
Atkins' Physical Chemistry, 11th Edition
IUPAC Gold Book (Compendium of Chemical Terminology)
AQA A-Level Chemistry — Energetics

Overview

Variables

Derivation

Hess Yasasını Uygulayın:

Rearrangements

Graph

Intuition

Insight

Practice Problem

Real-World Context

Tips

Common Mistakes

Related Formulas

Bond Enthalpy

Frequently Asked Questions

Sources