6. CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(s) tepkimesinin standart entalpi değişimini bulunuz. Tepkimenin potansiyel enerji-tepkime koordinatı grafiğini çizerek reaktiflerin ve ürünlerin enerjilerini grafik üzerinde gösteriniz. (Standart oluşum entalpileri ΔHo CO2 : –393 kJ/mol, ΔHo H2O: –286 kJ/mol, ΔHo CH4 : –75 kJ/mol)
✅ Cevap ve adım adım çözüm
1. ΔH° = Σ ΔH°(ürünler) − Σ ΔH°(girenler). Elementlerin (O₂) standart oluşum entalpisi sıfırdır.
2. Ürünler: −393 + 2 × (−286) = −393 − 572 = −965 kJ.
3. Girenler: −75 + 2 × 0 = −75 kJ.
4. ΔH° = −965 − (−75) = −890 kJ. Tepkime ekzotermiktir.
5. Grafik: Dikey eksen potansiyel enerji, yatay eksen tepkime koordinatı. Girenler (CH₄ + 2O₂) −75 kJ seviyesinde, ürünler (CO₂ + 2H₂O) −965 kJ seviyesinde çizilir; aradaki tepe aktifleşmiş kompleksi gösterir, girenlerden ürünlere iniş ΔH = −890 kJ'dir.
Cevap: ΔH° = −890 kJ; grafikte girenler −75 kJ'de, ürünler −965 kJ'de olup ürünler daha düşük enerjilidir (ekzotermik).
Dikkat: H₂O'nun katsayısı 2'dir; oluşum entalpisini 2 ile çarpmayı unutma.