28 EYLÜL 2009, PAZARTESİ

Gibbs Serbest Enerjisi Örnek

Tekrar hoş geldiniz.Bu videoda elimizde bir reaksiyon var,reaksiyonda bir mol metanla oksijen tepkimeye girer1 mol karbondioksit ve 2 mol su oluşur.-Peki bu reaksiyon kendiliğinden mi gerçekleşti?İşte bunun cevabını arıyoruz.Son videodan öğrendiğimize göre bu soruyu yanıtlamakiçin Gibbs serbest enerjisinden ya da Gibbs serbestenerjisindeki değişimden yararlanmalıyız.Gibbs serbest enerjisi, reaksiyonun entalpisi eksireaksiyonun gerçekleştiği sıcaklık çarpıentropideki değişime eşittir.Gibbs serbest enerjisi sıfırdan küçüksereaksiyon kendiliğinden gerçekleşmiştir.Soruyu çözebilmeniz

için biraz ipucu verdimBu tepkime için entalpi değişimini hesapladımve buraya yazdım.Bunun nasıl hesaplandığını biliyor olmalısınız çünkübirkaç video önce öğrenmiştik.İlk önce ürünlerin oluşma ısılarını bulun.-Daha sonra suyun oluşum

ısısını 2 ile çarpınçünkü 2 mol su oluştu.Bütün ürünlerin oluşum ısısını toplayınve bu toplamdan tepkimeye girenlerinoluşum ısıları toplamını çıkarın.Oksijenin oluşum ısısı sıfırdır, yukarıda bahsettiğimişlemleri yaptığımızda en

“Bir reaksiyon Gibbs Serbest Enerji değişikliği hesaplayarak kendiliğinden olup olmadığını belirleme. Http://www.khanacademy.org/video?v=sG1ZAdYi13A: En fazla ücre...”
Khan Academy

talpi değişimi890.3 kilojoule olur.Entalpi negatif çıktı,o zaman bu bir egzotermik reaksiyondur.Yani sol tarafta giren enerji miktarısağda çıkani enerjiden daha azdır.Bu yüzden dışarıya bir miktar enerji verilir.Bu tarafa pozitif bir enerji eklemeliyim.Dışarıya bir miktar pozitif enerji verilecek, bunu yazayım.Egzotermik olmasının nedeni budur.Ama bizim sorumuz reaksiyon kendiliğinden mi değil mi?Bunu bulabilmek için entropi değişimine debakmamız gerek.-Her mo

Gibbs Serbest Enerjisi Örnek Resim 1 Gibbs Serbest Enerjisi Örnek Resim 2 Gibbs Serbest Enerjisi Örnek Resim 3 Gibbs Serbest Enerjisi Örnek Resim 4

lekülün standart molar entropisine bakmakentropi değişimini yani delta S'i hesaplamak içinyardımcı olacaktır.Kalemin rengini değiştiriyorum.--Standart molar entropiyi göstermek içinburaya ufak bir işaret koymamız gerekli bu arada standart demekreaksiyonun 298 derece Kelvinde gerçekleşmesidir.Derece Kelvin yanlış bir ifade oldu.Sadece 298 Kelvin demeliydim, sıcaklık Kelvin cinsinden isederece dememize gerek yok.298 Kelvin 25 santigrad dereceye eşittirbu da oda sıcaklığıdır.Standart sıcaklık olarak düşünülmesinin neden

i budur.Metanın oda sıcaklığında standart entropisibu sayıya eşit.186 joule bölü kelvin mol.Yani elimizde 1 mol metan varsa entropisi 186 joulebölü kelvin moldür.2 mol ise 2 ile çarpmam gerekir.3 molse 3 le çarpmalıyız.Reaksiyonun toplam enerji değişimiürünlerin standart entropilerinden girenlerin standartentropisi çıkarılarak bulunur.Tıpkı entalpiyi hesapladığımız gibi.Ürünlere bakarsak karbondioksitin entropisi 213.6artı bir de 2 mol suyun entropisi var.Bir mol suyun entropisi 69.9 ama 70 alalım2 ile çarparsak iki mol suyun entropisini buluruz.Ürünlerin entopisini bulduğumuza göre şimdigirenlerin entopisini de bulup çıkaralım.1 mol metanın entropisi 186 imiş artı iki çarpı 205 bu da oksijenden gelen entropi.Şöyle bir göz atarsak bu sayı buna yakın sayılırama buradaki sayı diğerinden epey büyük.Bu sıvı halde suyun entropisi.-Ve gaz haldeki oksijenin entropisinden daha az.Bu önemli.Çünkü sıvılar gazlara göre çok daha az şekil oluşturur.Gazlar odanın her yerine dağılıp yayılabilirken,sıvılar konuldukları kabın dbine doğru inerler.Doğal olarak gazların entropisi sıvılardan daha fazladır.-Reaksiyona göz atınca ürünlerin girenlerden daha azentropiye sahip olduğunu görebilirsiniz.Yni delta S muhtemelen negatif olacak.Hadi hesaplayıp görelim.Sağ tarafta 213.6 artı 140 vardı değil mi?-213.6 artı 140 353.6 ya eşittir.Bu taraf 353.6 imiş.Bu sayıdan 186 artı, 2 çarpı 205 i çıkarmalıyım.-353.6 eksi 596 yı hesaplayalım.Cevap -242.4 olur.-Delta S -243.4 joule bölü kelvin moldür.-Yani baya entropi kaybettik.Ama reaksiyonun daha düzenli hale geldiğini söyleyebilirsiniz.Evet bu doğru, en başta elimizde bir sürü gaz vardı.2 mol oksijen gazı ve 1 mol de metan gazı.-Ürünler de 3 mol fakat oluşan 2 mol su sıvıdır.-Entropi kaybının nedeni tam da budur.Sıvıların alabileceği şekil sayısının daha azolduğunu söylemiştik.Şimdi reaksiyon kendiliğinden mi buna bakalım.Delta G yi bulmak için Delta H yi hesaplamıştık.Dışarı enerji verdiğimiz için eksi 890 olarak bulduk.Küsüratları atıyorum.Yaklaşık bir değer bulabiliriz.Şimdi Delta H den sıcaklık çarpı Delta S'i çıkaralım.Sıcaklığın oda sıcaklığı yani 298 derece kelvinolduğunu söylemişitk.Pardon derece yok sadece 298 Kelvin.Derece Kelvin dememeliydim bu alışkanlığımdankurtulsam iyi olacak.25 santigrad derece çarpı entropideki değişim.Entropi değişimi de negatif olmalı.Bunu da -242 kabul edelim.-Bu noktada dikkatli olmalısınız.Bu kilojoule cinsinden yazılmışkenbu joule olarak hesaplanmış.Daha önce yazdığımız her şeyi kilojoule cinsindenbulup yazalım.-Bu da 0.242 kilojoule bölü kelvindir.-Gibbs serbest enerjisine bakacak olursak;-890 kilojule eksi 298 joule çarpı eksi 0.242ve eksinin eksiyle çarpımı pozitif olacaktır.Entropi kısmı gibbs free enerjisine pozitifbir katkıda blunur.Bildiğiniz gibi tepkime kendiliğinden gerçekleşmişse gibbsserbest enerjisinin sıfırdan küçük olması gerekir yukarıda bahsettiğim pozitif katkı bu durumu olumsuz etkiler.Şimdi entalpinin bu olumsuz durumun nasıl üstesindengeldiğini görelim.Hatırlarsanız reaksiyon egzotermik olduğu için entalpi negatifti,formülün entropi kısmından pozitif bir katkı olsa da bu küçükbir sayıdır çünkü kesirli bir sayıyla çarpılmış ve bu yüzdenentalpinin negatif değeri ağır basar.Hadi hesaplayalım.Entropi değişimi 298 çarpı sıcaklık derseksonuç 72 olur.Eksi çarpı eksi olduğundan pozitif olacağını daha öncebelirtmiştim evet sonuç artı 72.2 .Bu standart sıcaklıkta bulduğumuz formüldeki entropi kısmı.Bütün formülü ele alırsak,bir de entalpi terimi vardı.Entalpi terimi negatif ve pozitif terim yanisıcaklık çarpı entropideki değişimine ağır basıyor-Evet bu arkadaş galip gelir.Her ne kadar entropi kaybetsek de kendiliğinden gerçekleşebilmekiçin dışarıya çok fazla enerji verir.İşte bu gibbs serbest enerjisinin 0 dan küçük olmasınınve kendiliğinden gerçekleşmesinin nedenidir.Gördüğünüz gibi Gibbs serbest enerjisi problemleripek de zor değil.Sadece değerleri düzgünce bulmanız gerekli.Bu değerler kimi zaman verilir verilmese dahi örneğinentalpi değişiminin nasıl hesaplanacağını bliyorsunuzYapacağınız şey sadece ürünlerin oluşum ısısındangirenlerin oluşum ısısını çıkarmaktır tabi bunu yaparkenbileşenlerin katsayılarını unutmamak gerekir.Entropi değişimini hesaplamak için de aynı yolu izlemelisiniz.-Öncelikle bileşenlerin standart molar entropilerini bilmenizgerekir daha sonra katsayıları dikkate alarak ürünlerin standartmolar entropisinden girenlerin standart molar entropisini çıkarmalısınız .Böylece genel hatlarıyla Gibbs serbest enerjisini bulursunuz.Bu örnekte gibbs serbest enerjisi negatif çıktı.Şimdi farz edelim ki tepkime çok yüksekbir sıcaklıkta meydana gelsin.Mesela güneşin yüzeyi gibi sıcaklık 298 yerine 2000kelvin ya da 4000 gibi çok çok fazla olsun.-Şimdi sonuç daha farklı olur.Sıcaklığın 40000 kelvin olduğunu varsayarsakentropi teriminde ani bir değişim yaşanır .-Burada pozitif terim daha ağır basar ve belki deçok çok yüksek bir sıcaklıkta reaksiyon kendiliğinden gerçekleşmez.-Diğer bir ifadeyle,reaksiyonda dışarıya ısı verilmesinin pek önemi yokçünkü dışarısı fazlasıyla ısı ve kinetik enerjiye sahip.-Sıcaklık yeteri kadar yüksekse bu reaksiyonkendiliğinden olmaz çünkü entropi terimi galip gelir.-Bu videoda, size gibbs serbest enerjisini hesaplamanınzor olmadığını göstermek istedim.İnternetten farklı tepkime örnekleri bulup kendiliğinden migerçekleşiyor hesaplayabilir pratik yapabilirsiniz.Görüşmek üzere

Açıklama

Bir reaksiyon Gibbs Serbest Enerji değişikliği hesaplayarak kendiliğinden olup olmadığını belirleme. Http://www.khanacademy.org/video?v=sG1ZAdYi13A: En fazla ücretsiz dersler

Bunu Paylaş:
  • Google+
  • E-Posta
Etiketler:

Khan Academy

Khan Academy

Misyonumuz, her yerde herkes için dünya standartlarında bir eğitim sağlamak. Tüm Khan Academy içerik www.khanacademy.org adresinden ücretsiz olarak sunulmaktadır.

YORUMLAR



9.8/10

  • 189
    Olumlu
  • 3
    Olumsuz
  • 49
    Yorum
  • 128083
    Gösterim

SPONSOR VİDEO

Rastgele Yazarlar

  • Android Authority

    Android Auth

    3 NİSAN 2011
  • Gali B

    Gali B

    1 EYLÜL 2006
  • Wild Academy

    Wild Academy

    8 Aralık 2009

ANKET



Bu sayfa işinize yaradı mı?