‹çindekiler - Anadolu Üniversitesi

264 Fizikokimya
Çizelge 10.1
Baz› iyonlar›n
25°C’de sulu
çözeltideki standart
oluflum entalpi ve
Gibbs serbest enerji
de¤iflimleri
‹yon ∆H ° ol (kJ mol –1 ) ∆G ° ol (kJ mol –1 )
Cl – –167,2 –131,2
Br – –121,5 –104,0
I – –55,2 –51,6
H + 0 0
Li + –278,5 –293,3
Na + –240,1 –261,9
K + –252,4 –283,3
Ag + +105,6 +77,1
Cu +2 +64,8 +65,5
ÖRNEK 10.7:
NaCl(suda) için standart oluflum entalpisi –407,3 kJ mol –1 olarak verilmifltir. Çizelge
10.1’deki Cl – (suda) de¤erini kullanarak Na + (suda) için standart oluflum entalpisini
hesaplay›n›z.
Çözüm:
NaCl(suda) reaksiyonu yaz›larak,
Na(g) + 1/2Cl 2 (g) ⇋ Na + (suda) + Cl – (suda)
reaksiyonu için ∆H°,
∆H° = ∆H° ol (Na + ,suda) + ∆H° ol (Cl – ,suda) ⇒ –407,3 = ∆H° ol (Na + ,suda) + (–167,2)
∆H° ol (Na + ,suda) = –240,1 kJ mol –1
olarak bulunur.
Elektrostatik kuvvetlerin
etkisiyle bir iyonun etraf›n›n
çözücü molekülleri
taraf›ndan sar›lmas›na
solvatasyon, çözücünün su
olmas› durumundaki
solvatasyona ise özel olarak
hidratasyon denir.
Genel olarak iyonik reaksiyonlarda M + (g) ⇋ M + (suda) fleklinde gösterilen hidratasyon
s›ras›ndaki Gibbs serbest enerji de¤iflimleri Max Born taraf›ndan önerilen
eflitlikle hesaplanabilir. Max Born, bir iyonun vakumdan, ba¤›l geçirgenli¤i ε r olan
ve sürekli dielektrik gibi düflünülen bir çözücüye aktar›lmas›ndaki dielektriksel ifli,
solvatasyon Gibbs serbest enerjisi (∆G° sol ) olarak tan›mlam›flt›r. Born eflitli¤i
olarak bilinen bu eflitlik,
∆G°
sol
z2e2
i N ⎛
A
1 ⎞
= – 1
8πεoi
r ⎝⎜
εr
⎠⎟
(10.35)
fleklindedir. Burada z i iyonun yükü, r i yar›çap› ve N A Avogadro say›s›d›r. 25°C’de
çözücü su oldu¤u durum için standart hidratasyon Gibbs serbest enerjisi,
∆G
= – (6,86 104)
°
hid
×
z
2
i
r
i
(10.36)
fleklinde yaz›labilir. Eflitlik 10.36’da iyon yar›çap›n›n birimi pm’dir, böylece hidratasyon
Gibbs serbest enerjisinin birimi kJ mol –1 olacakt›r.