‹çindekiler - Anadolu Üniversitesi

90 Fizikokimya
REAKS‹YON ‹Ç ENERJ‹S‹ VE ENTALP‹S‹
Termokimyan›n ilgilendi¤i bir reaksiyonu genel olarak afla¤›daki gibi gösterelim.
Girenler → Ürünler
Reaksiyonun iç enerji ve entalpi de¤iflimleri s›ras›yla, girenlerin ve ürünlerin iç
enerji ve entalpi de¤iflimlerine ba¤l› olarak afla¤›daki eflitliklerdeki gibi yaz›l›r.
∑
∑
∑
∆U = ∆U − ∆U
Ürünler Girenler
∑
∆H = ∆H−
∆H
Ürünler Girenler
(4.1)
(4.2)
Örne¤in; 1 mol C ile 1/2 mol O 2 ’in yanmas›yla oluflan 1 mol CO reaksiyonu için
C+ 1/
2O 2
→CO
entalpi de¤iflimi,
∆H = H(CO) − ⎡
⎣⎢ H(C) + 1/
2H(O ) ⎤
2 ⎦ ⎥
eflitli¤i kullan›larak hesaplanabilir. Sabit hacimde sistem taraf›ndan d›flar›ya karfl›
bir ifl yap›lmad›¤› için ∆U = q V
yaz›labilir. Sabit bas›nç alt›nda ise termodinami-
¤in birinci yasas›na göre;
∆H = ∆U + P∆V = q P
eflitli¤i geçerlidir. Bu nedenle bu iki tip reaksiyon ›s›s›n›n birbirinden farkl› oldu¤u
aç›kça görülmektedir.
Termodinami¤in birinci yasas›na göre sabit bas›nçtaki reaksiyon entalpisi ile sabit
hacimdeki reaksiyon iç enerjisi aras›ndaki iliflkiyi ifade etmek için afla¤›daki
eflitlik yaz›labilir.
∆H − ∆U = ∆( PV)
(4.3)
E¤er reaksiyon sabit bas›nçta gerçeklefliyorsa, reaksiyondaki türlerin hacimlerin
de bir de¤iflim olaca¤› için,
⎡
⎤
∆( PV ) = P∆V = P V − V
∑ ∑
⎣⎢
Ürünler Girenler ⎦⎥
(4.4)
V girenler
eflitli¤i yaz›labilir. V ürünler ve s›ras›yla ürünlerin ve girenlerin molar hacimlerini
göstermektedir. E¤er girenler ve ürünler kat› veya s›v› fazda iseler, hacimdeki
de¤iflim ihmal edilebilecek kadar küçük olacakt›r. Buna karfl›n gaz faz›ndaki
bir reaksiyonda hacim de¤iflimi daha büyük olacakt›r ve gaz›n ideal davrand›¤› koflul
için,