‹çindekiler - Anadolu Üniversitesi

114 Fizikokimya
Çözüm:
Öncelikle reaksiyonun standart Gibbs serbest enerji de¤iflimini hesaplamak gerekir.
Etan›n yanma reaksiyonu,
C H (g) + 7/2O (g) → 2CO (g) + 3H O(s)
2 6 2 2 2
olup bu reaksiyonun standart Gibbs serbest enerjisi de¤iflimi,
∑
o
∆ G°=
vi∆Gol,
i
o
o
o
o
∆ G°= v( CO2) ∆ Gol
( CO 2,g) + v( H2O)
∆Gol
( H2O, s) + v(C2H 6)
∆ Gol
( CH,g 2 6 ) + v( O2) ∆Gol
( O2, g)
–1
∆ G °= [( 2)( − 394, 36) + ( 3)( − 237, 13) + ( −1)( − 32, 82) + ( −7 / 2)( 0)
] kJ mol
–1
∆ G°=−1467,
29 kJ mol
bulunur. ∆ G = w′
oldu¤undan w′ =−1467, 29 kJ olur. Bu sonuca göre bu reaksiyon
ile çevreye yaklafl›k 1467 kJ’lük PV−türü olmayan ifl yapmak mümkündür.
Saf maddelerin standart
oluflum Gibbs serbest
enerjileri, standart oluflum
entalpileri ve standart
entropileri Fizikokimya ve
Genel Kimya kitaplar›ndaki
çizelgelerden bulunabilir.
ÖRNEK 5.6:
Bir reaksiyonun standart Gibbs serbest enerjisi; reaksiyonun standart oluflum
Gibbs serbest enerjileri yerine standart reaksiyon entalpisi ile standart reaksiyon
entropi de¤iflimleri kullan›larak da hesaplanabilir. Örnek 5.4’ün çözümünde yap›-
lan hesaplama bu flekilde bir hesaplamad›r. Standart reaksiyon entalpisinin, saf
maddelerin (bileflik, element) standart oluflum entalpilerinden; standart reaksiyon
entropisinin ise saf maddelerin standart entropilerinden hesaplanabilece¤ini daha
önce görmüfltünüz.
Örnek 5.5’de verilen 1 mol etan›n yanma reaksiyonundaki standart Gibbs serbest
enerji de¤iflimini, standart reaksiyon entalpisi ile standart reaksiyon entropisini
kullanarak bulunuz.
o
–1 o
–1
( ∆H
ol ( C2H 6,g) = −84, 68 kJ mol ; ∆ Hol
( CO 2,g) =−393,
50 kJ mol ;
o
–1
∆ Hol
( H2O,s) =−285, 83kJ mol ).
–1 –1
–1 –1
( S°
( CH 2 6,g) = 229, 60 JK mol ; S° ( O 2,g) = 205,
14 JK mol
–1 –1
–1
S° ( CO 2,g) = 213, 74 J K mol ; S° ( H2O,s) = 69,
91J K mol –1 ).
Çözüm:
Etan›n yanma reaksiyonu denklemi flu flekildedir:
C H (g) + 7/2O (g) → 2CO (g) + 3H O(s)
2 6 2 2 2
∑
o
∆ H°= vi∆Hol,
i
o
o
o
o
∆ H°= v( CO2) ∆ Hol
( CO 2,g) + v( H2O)
∆Hol
( H2Os , ) + v( CH 2 6) ∆ Hol
(CH,g) 2 6 + v( O2) ∆Hol
( O2, g)
–1
∆ H °= [( 2)( − 393, 50) + ( 3)( − 285, 83) + ( −1)( − 84, 68) + ( −7 / 2)( 0)
] kJ mol
–1
∆ H °=−1559,
81kJ mol
∆ S°= ∑ viS°
∆ S°
= v( CO2) S° ( CO2, g) + v( H2O) S° ( H2O, s) + v( C2H6) S°
( C2H6,g) + v( O2) S°
( O2, g)
–1 –1
∆ S°= [( 2)( 213, 74) + ( 3)( 69, 91) + ( − 1)( 229, 60) + ( −7 / 2)( 205, 14)
] JK mol
–1 –1
∆ S°=−310,
38 J K mol