Termokimya, kimyasal tepkimelerde ısı alışverişini inceler. AYT’de ΔH yorumu, Hess yasası ve bağ enerjisiyle hesap çok sorulur.
Ekzotermik ve endotermik tepkimeler
- Ekzotermik: Çevreye ısı verir; ΔH < 0. Ürünlerin enerjisi girenlerden düşüktür. Örnek: yanma, nötrleşme, su donması.
- Endotermik: Çevreden ısı alır; ΔH > 0. Ürünlerin enerjisi girenlerden yüksektir. Örnek: buharlaşma, erime, fotosentez.
- ΔH = H(ürünler) − H(girenler).
- Isı sistemin değil, çevrenin bakış açısıyla yorumlanır: ekzotermikte çevre ısınır.
Standart entalpiler
- Standart oluşum entalpisi (ΔH°f): Bir bileşiğin elementlerinden 1 molünün oluşumundaki entalpi değişimi. Kararlı elementlerin ΔH°f değeri sıfırdır.
- ΔH°tepkime = Σ ΔH°f(ürünler) − Σ ΔH°f(girenler).
- Yanma entalpisi: 1 mol maddenin oksijenle tamamen yanması sırasındaki entalpi değişimi; negatiftir.
- Hal değişim entalpileri: Erime, buharlaşma (pozitif), donma, yoğunlaşma (negatif).
Hess yasası
- Tepkime entalpisi, izlenen yola değil, başlangıç ve son hâle bağlıdır.
- Kural: Denklem ters çevrilirse ΔH’nin işareti değişir; denklem n katsayısıyla çarpılırsa ΔH da n ile çarpılır; denklemler toplanınca ΔH’ler toplanır.
Bağ enerjisi ile hesap
- Bağ kırmak enerji gerektirir (endotermik); bağ oluşumu enerji verir (ekzotermik).
- ΔH ≈ Σ (kırılan bağ enerjileri) − Σ (oluşan bağ enerjileri).
- Bağ enerjisi büyük olan bağ daha sağlamdır.
Isı hesaplamaları
- Q = m · c · ΔT (ısı alışverişi; kalorimetre kabında).
- Isı sığası C = m · c.
- Kalorimetre: Isı ölçümü için kullanılan yalıtılmış kap.
Entropi (düzensizlik)
- Entropi (S): Bir sistemdeki düzensizliğin ölçüsüdür. Katı < sıvı < gaz sırasında artar.
- Doğal olaylar genelde entropinin arttığı yöndedir (tanecikler daha dağınık duruma geçer).
- Kendiliğinden gerçekleşen olayda hem entalpi (azalma isteği) hem entropi (artma isteği) etkilidir.
Sınavda dikkat
- Yanma tepkimeleri ekzotermiktir (ΔH < 0).
- Hess yasasında ters çevirmede işaret, çarpmada katsayı değişir.
- Bağ kırılması endotermik, oluşması ekzotermiktir.
- Elementlerin standart oluşum entalpisi sıfırdır (kararlı hâlleriyle).
Sık sorulan sorular
Ekzotermik tepkimede ΔH’nin işareti nedir?
Negatiftir; çevreye ısı verilir.
Hess yasası nedir?
Tepkime entalpisinin yoldan bağımsız olduğunu, yalnızca ilk ve son hâle bağlı olduğunu söyler.
Bağ enerjisiyle ΔH nasıl hesaplanır?
Kırılan bağ enerjileri toplamından oluşan bağ enerjileri toplamı çıkarılır.
Entropi nedir?
Düzensizliğin ölçüsüdür.