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
Processing Math: Done
No jsMath TeX fonts found -- using unicode fonts instead.
This may be slow and might not print well.
Use the jsMath control panel to get additional information.
jsMath Control PanelHide this Message


jsMath

Bağ Entalpileri ve Bağ Enerjileri

Kimyasal reaksiyonların enerjilerine ilişkin hesaplamaları moleküler kavrama bağlı olarak açıklanabilir. Örneğin iki atomlu bir gazı parçalanarak serbest iki atoma dönüştürmek için verilmesi gereken enerji bağ entalpisi olarak adlandırılır. Gaz durumdaki diatomik molekülleri içeren standart haldeki elementlerin atomlarına ilişkin veriler, diatomik moleküllerin dissosiyasyon spektroskopik verilerinden elde edilir. Tablo 1 de bazı kimyasal bağların atomizasyon entalpisi verilmiştir.

Tablo 1 : Bazı kimyasal bağlar için bağ entalpileri kJ mol-1 olarak verilmiştir.
Tekli Bağlar İkili Bağlar Üçlü Bağlar
H-H 436 N-H 391 F-F 158 C=C 615 CC 812
H-F 563 N-N 159 Cl-Cl 243 C=O 724 NN 946
H-Cl 432 N-O 175 Br-Br 193 N=N 418
H-Br 366 N-F 270 I-I 151
H-I 299 N-Cl 200 Cl-F 251
C-H 415 O-H 463 Br-Cl 218
C-C 344 O-O 143 I-Cl 210
C-Cl 328 O-F 212 I-Br 178
C-Br 276 C-O 350 S-H 368
C-N 292 S-S 266

Diatomik türlerin bağ entalpileri atomik türlerin listelenmiş olan entalpilerinden doğrudan hesaplanabilir. Örneğin oksijen için;

O2(g)2O(g)ΔHo=2(247.52kJ)(0.0kJ)=495.04kJ

oksijen molekülünün bağ entalpisidir.

Benzer şekilde tek tip bağ içeren poliatomik moleküllerin bağ entalpileri benzer yol ile hesaplanır. Örneğin CH4 için, 25 oC deki verilere göre

CH4(g)C(g)+4H(g)
ΔHfo,kJmol174.85718.384(217.94)
ΔHo=+1590.14kJ(74.85kJ)=+1664.99kJ

olarak hesaplanır. Metanın yapısına bakılırsa yukarıdaki tepkimede 4 adet C-H bağı kırılmıştır. Bu nedenle metandaki C-H bağ entalpisi (1644.99 kJ/4) = 416.25 kJ olarak elde edilir.

Benzer şekilde diğer bağların bağ entalpileri de belirlenebilir. Örneğin metanoldeki C-O bağ enerjisini hesaplamak için, metanolde 3 C-H bağının kırılacağını, 1 C-O bağının ve 1 O-H bağının kırılacağını düşünülebilir.

CH3OH(g)C(g)+4H(g)+O(g)ΔHo=+2038.91kJ
ΔHo=3ΔHo(CH)+ΔHo(CO)+ΔHo(OH)
ΔΔHo(CO)=(+2038.91kJ)[3(416.25kJ)+(463kJ)]=327.16kJmol1

Buradaki 463 kJ değeri O-H için bağ enerjisi olup, metandaki C-H bağ enerjisinin bulunmasına benzer şekilde sudaki H-O bağların enerjilerinden elde edilmiş değerdir.

Soru 1 :
Propenin hidrojenasyon ısısını
(a) Bağ enerjileri tablosundan yararlanarak hesaplayınız.
(b) Bileşiklerin standart oluşum tablosunu kullanarak hesaplayınız. Aradaki farkın nedenini açıklayınız.

Yanıt 1 :

Bağ Enerjileri, ve standart oluşum enerjileri tablolardan;

ΔHCH=415kJmol1
ΔHCC=344kJmol1
ΔHC=C=615kJmol1
ΔHHH=436kJmol1
ΔHfo(C3H8)=104.5kJmol1
ΔHfo(C3H6)=20.2kJmol1

olarak bulunabilir.

C3H6(g)+H2(g)C3H8(g)
ΔH298=8ΔH298(CH)[6ΔH298(CH)+ΔH298(CC)+ΔH298(C=C)+ΔH298(HH)]
ΔH298=[8(415kJmol1)+2(344kJmol1))[6(415kJmol1)+(344kJmol1)+(615kJmol1)+(436kJmol1)]
ΔH298=123kJmol1)]

olarak hesaplanır.

Maddenin standart oluşum enerjilerinden hidrojenasyon ısısı

ΔH298=[ΔHo298(C3H8)][ΔHo298(C3H6)+ΔHo298(H2)]
ΔH298=[(104.5kJmol1][(20.2kJmol1)+(0.0kJmol1)]
ΔH298=124.6kJmol1

Bu aradaki fark bağ enerjilerinin elde edildiği moleküllerdeki bağ enerjisi farklılığından kaynaklanır.


 

Kaynaklar