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;
ΔH=Hürünler−Hreaktifler yazıp, sıcaklığa göre difransiyeli alırsa;
(∂T∂ΔH)P=(∂T∂Hürünler)P−(∂T∂Hreaktifler)P yazabiliriz. Sabit basınçta sıcaklığa göre entalpi değişimi için;
(∂T∂ΔH)P=Cp(ürünler)−Cp(reaktifler)=ΔCp yazabileceğimizden benzer mantıkla
(∂T∂ΔU)V=Cv(ürünler)−Cv(reaktifler)=ΔCv yazabiliriz. Geniş sıcaklık aralıklarında yapılan çalışmalar ile ısı kapasitelerin sıcaklığa bağımlılığı deneysel olarak
Cp=a′+b′T+c′T2+... eşitliği ile verilebilir. Bununla beraber; pratikte,
Cp=a+bT+cT−2+...(1) şeklinde kullanılır. Tablo 1 de bazı türlere ilişkin katsayılar verilmiştir.
Tablo 1 : Cp=a+bT+cT−2+... eşitliği için bazı parametreler.Gazlar (298 K - 2000 K aralığı için)
Formül a b×103 c×105 He, Ne, Ar, Kr, Xe 20.79 0 0 S 20.79 −0.42×10−3 1.51×105 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 79.5 407.5×10−3 0 Katılar ( 298 K den erime noktasına kadar)
C(grafit) 16.86 4.77×10−3 −8.54×105 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
Cp değerleri kullanılarakΔCp reaksiyon için değeri elde edilir.ΔHT2−ΔHT1=∫T1T2ΔCpdT ΔHT2−ΔHT1=Δa(T2−T1)+21Δb(T22−T21)−Δc(1T2−1T1)(2) Herhangi bir T sıcaklığındaki reaksiyon entalpisi için
ΔHT=∫0TΔCpdT+Sabit ΔHT=ΔaT+21ΔbT2−ΔcT−1+Sabit genel eşitliğini yazabiliriz.
Reaksiyon Entalpisinin Sıcaklığa Bağımlılığı Örnek Soru
Kaynaklar |