Entalpi
Kısa tanım
Bir sistemin iç enerjisi ile basınç-hacim çarpımının toplamıdır; değişimi, sabit basınçta alınan ya da verilen ısıya eşittir.
Diğer adları: Entalpi değişimi, Tepkime ısısı, ΔH
Kimyasal bir tepkime gerçekleşirken çevresiyle ısı alışverişi yapar. Açık bir kapta, yani sabit basınçta, bu ısı alışverişini ölçmenin en kullanışlı yolu entalpi değişimidir. Tanımı H = U + PV şeklindedir; pratikte ilgilendiğimiz şey mutlak değeri değil, değişimi olan ΔH'dir.
İşaretin anlamı
- ΔH < 0 (ekzotermik): Tepkime çevreye ısı verir. Yanma tepkimeleri buna örnektir.
- ΔH > 0 (endotermik): Tepkime çevreden ısı alır. Buzun erimesi ve kireç taşının ayrışması gibi.
Hess yasası
Entalpi bir hal fonksiyonudur; yalnızca başlangıç ve son duruma bağlıdır, izlenen yola değil. Bu yüzden bir tepkimenin entalpisi, toplamı aynı sonuca götüren başka tepkimelerin entalpileri toplanarak bulunabilir.
Örnek: Karbonun yanarak CO₂ oluşturmasının ΔH değeri yaklaşık −393,5 kJ/mol, CO'nun yanarak CO₂'ye dönüşmesininki yaklaşık −283,0 kJ/mol'dür. Doğrudan ölçülmesi zor olan C + ½O₂ → CO tepkimesinin entalpisi, birinci tepkimeden ikincisi çıkarılarak −393,5 − (−283,0) = −110,5 kJ/mol bulunur. Benzer hesapları Hess yasası entalpi aracında yapabilirsin.
Oluşum entalpisiyle hesap
Standart oluşum entalpileri biliniyorsa ΔH°tepkime = Σ ΔH°f(ürünler) − Σ ΔH°f(girenler) formülü kullanılır. Elementlerin en kararlı hallerinin oluşum entalpisi sıfır kabul edilir.
Entropi ve Gibbs enerjisiyle ilişkisi
Bir tepkimenin ekzotermik olması kendiliğinden gerçekleşeceğini garanti etmez. Kendiliğindenliği entalpi ile entropiyi birleştiren Gibbs serbest enerjisi belirler: ΔG = ΔH − TΔS. Bu hesap için Gibbs serbest enerjisi hesaplamasına bakabilirsin.