Warning: jsMath requires JavaScript to process the mathematics on this page.
If your browser supports JavaScript, be sure it is enabled.

Taner TANRISEVER Ana Sayfasi

\rm \Delta U Ve \rm \Delta H Arasındaki İlişki

Reaksiyon ısılarının ölçümü genellikle doğrudan ya iç enerji değişimini ya da entalpi değişimini verir ve diğerini hesaplamak için bu verilerden yararlanılır. Reaksiyon sabit hacimdeki kalorimetre bombası gibi bir düzenekte gerçekleştiriliyorsa, reaksiyon ısısı iç enerji değişimine eşittir. Sabit basınçtaki bir sistemde reaksiyon gerçekleştiriliyorsa reaksiyon ısısı entalpi değişimine eşittir. Bir reaksiyon için \rm \Delta U Ve \rm \Delta H arasındaki fark için;

\rm \Delta H = \Delta U + \Delta (PV)

yazılabileceğini daha önce entalpi başlığı altında görmüştük. Katı ve sıvı reaktif ve ürünleri içeren reaksiyonlar için \rm \Delta (PV) terimi ( veya sabit basınç için \rm P \Delta V terimi) küçüktür ve çoğu zaman ihmal edilir. Reaksiyonda gazlar reaktif veya ürünler söz konusu ise, \rm \Delta (PV) terimi fark edilebilir şekilde \rm \Delta U Ve \rm \Delta H arasında fark oluşmasına neden olur. Örneğin; reaksiyon sırasında \rm \Delta n_g gaz reaktif ve ürünler arasındaki mol sayısı farkı olsun. Reaksiyon sırasında sıvı ve katıların hacim değişmesini ihmal eder ve gazların ideal gaz kanunlarına göre hareket ettiğini düşünürsek, PV terimi için;

\rm \Delta (PV) = \Delta (n_gRT) = \Delta n_gRT

Reaksiyon için entalpi değişimi iç enerji değişimine bağlı olarak

\rm \Delta H = \Delta U + \Delta n_gRT

yazılabilir. Eşitliği açıklamak için aşağıdaki tepkimeyi dikkate alalım.

\rm 2CO_{(g)} \;+ \; O_{2(g)} \; \rightarrow \; 2CO_{2(g)}

Reaksiyon için kalorimetre bombasında yapılan çalışmalar sonucu 2 mol karbonmonoksitin yanması için 563500 J dışarı verildiği bulunmuştur. Deney sabit hacim düzeneğinde gerçekleştirildiği için bu değer doğrudan iç enerji değişimine karşı gelir. Reaktifler toplam 3 mol gaz ve ürünler 2 mol gaz içerdiğinden \rm \Delta n_g değeri -1 dir. ve 25 oC de gerçekleştirilmiş reaksiyon için entalpi büyüklüğü

\rm \Delta H = \Delta U + \Delta n_gRT
\rm \Delta H = (-563500 \;J) + \Delta (-1)(8.314 \; J. mol^{-1} K^{-1})(298.16 \; K)= - 565980 \; J = - 565.98 \;kJ

Böylece \rm \Delta U ve \rm \Delta H arasındaki fark bulunur.


 

Kaynaklar