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

Reaksiyon Isılarının Sıcaklığa Bağımlılığı

Reaksiyon entalpileri, genellikle 25 oC de hesaplanmış standart oluşum entalpileri tablolarından yararlanılarak hesaplanır. Bu verilerden yararlanılarak daha geniş sıcaklık aralığı içindeki reaksiyon entalpileri elde edilebilir. Bir reaksiyon entalpisi için;

\rm \Delta H = H_{ürünler} - H_{reaktifler}

yazıp, sıcaklığa göre difransiyeli alırsa;

\rm \Big( { \partial \Delta H \over \partial T } \Big)_P = \Big( { \partial H_{ürünler} \over \partial T} \Big)_P - \Big( { \partial H_{reaktifler} \over \partial T} \Big)_P

yazabiliriz. Sabit basınçta sıcaklığa göre entalpi değişimi için;

\rm \Big( { \partial \Delta H \over \partial T } \Big)_P = C_{p(ürünler)} - C_{p(reaktifler)} = \Delta C_p

yazabileceğimizden benzer mantıkla

\rm \Big( { \partial \Delta U \over \partial T } \Big)_V = C_{v(ürünler)} - C_{v(reaktifler)} = \Delta C_v

yazabiliriz. Geniş sıcaklık aralıklarında yapılan çalışmalar ile ısı kapasitelerin sıcaklığa bağımlılığı deneysel olarak

\rm C_p = a' + b'T + c'T^2 + ...

eşitliği ile verilebilir. Bununla beraber; pratikte,

\rm C_p = a + bT + cT^{-2} + ... \qquad \qquad \qquad (1)

şeklinde kullanılır. Tablo 1 de bazı türlere ilişkin katsayılar verilmiştir.

Tablo 1 : \rm C_p = a + bT + cT^{-2} + ... eşitliği için bazı parametreler.

Gazlar (298 K - 2000 K aralığı için)

Formül a \rm b \times 10^3 \rm c \times 10^5
He, Ne, Ar, Kr, Xe 20.79 \rm 0 \rm 0
S 20.79 \rm -0.42 \times 10^{-3} \rm 1.51 \times 10^{5}
H2 27.28 3.26 0.50
O2 29.96 4.18 -1.67
N2 28.58 3.76 -0.50
S2 36.48 0.67 -3.76
CO 28.41 4.10 -0.46
F2 34.56 2.51 -3.51
Cl2 37.03 0.67 -2.84
Br2 37.32 0.50 -1.25
I2 37.40 0.59 -0.71
CO2 44.22 8.97 -8.62
H2O 30.54 10.29 0
H2S 32.68 12.38 -1.92
NH3 29.75 25.10 -1.55
CH4 23.64 47.86 -1.92
TeF6 148.66 6.78 -29.29

Sıvılar (Erime noktasından kaynama noktasına kadar)

I2 80.33 0 0
H2O 75.48 0 0
NaCl 66.9 0 0
C10H8 79.5 \rm 407.5 \times 10^{-3} 0

Katılar ( 298 K den erime noktasına kadar)

C(grafit) 16.86 \rm 4.77 \times 10^{-3} \rm -8.54 \times 10^{5}
Al 20.67 12.38 0
Cu 22.63 6.28 0
Pb 22.13 11.72 0.96
I2 40.12 49.79 0
NaCl 45.94 16.32 0
C10H8 -115.9 937

Ürünler ve reaktiflerin \rm C_p değerleri kullanılarak \rm \Delta C_p reaksiyon için değeri elde edilir.

\rm \Delta H_{T_2} - \Delta H_{T_1} = \int_{T_1} ^{T_2} \Delta C_p dT
\rm \Delta H_{T_2} - \Delta H_{T_1} = \Delta a (T_2 - T_1) + {1 \over 2} \Delta b \big( T_2^2 - T_1^2 \big) - \Delta c \Big( { 1 \over T_2} - { 1 \over T_1 }\Big) \qquad \qquad \qquad (2)

Herhangi bir T sıcaklığındaki reaksiyon entalpisi için

\rm \Delta H_T = \int _0 ^T \Delta C_p dT \; + \; Sabit
\rm \Delta H_T = \Delta aT + {1 \over 2} \Delta bT^2 - \Delta c T^{-1}\; + \; Sabit

genel eşitliğini yazabiliriz.

Reaksiyon Entalpisinin Sıcaklığa Bağımlılığı Örnek Soru


 

Kaynaklar