0:00:00.000,0:00:00.410 Tekrar hoş geldiniz. 0:00:00.410,0:00:02.730 Bu videoda elimizde bir reaksiyon var, 0:00:02.730,0:00:05.970 reaksiyonda bir mol metanla oksijen tepkimeye girer 0:00:05.970,0:00:08.045 1 mol karbondioksit ve 2 mol su oluşur. 0:00:08.045,0:00:09.680 - 0:00:09.680,0:00:12.380 Peki bu reaksiyon kendiliğinden mi gerçekleşti? 0:00:12.380,0:00:14.760 İşte bunun cevabını arıyoruz. 0:00:14.760,0:00:17.290 Son videodan öğrendiğimize göre bu soruyu yanıtlamak 0:00:17.290,0:00:19.810 için Gibbs serbest enerjisinden ya da Gibbs serbest 0:00:19.810,0:00:21.620 enerjisindeki değişimden yararlanmalıyız. 0:00:21.620,0:00:25.320 Gibbs serbest enerjisi, reaksiyonun entalpisi eksi 0:00:25.320,0:00:29.300 reaksiyonun gerçekleştiği sıcaklık çarpı 0:00:29.300,0:00:32.820 entropideki değişime eşittir. 0:00:32.820,0:00:35.840 Gibbs serbest enerjisi sıfırdan küçükse 0:00:35.840,0:00:39.240 reaksiyon kendiliğinden gerçekleşmiştir. 0:00:39.240,0:00:41.860 Soruyu çözebilmeniz için biraz ipucu verdim 0:00:41.860,0:00:46.070 Bu tepkime için entalpi değişimini hesapladım 0:00:46.070,0:00:47.530 ve buraya yazdım. 0:00:47.530,0:00:48.460 Bunun nasıl hesaplandığını biliyor olmalısınız çünkü 0:00:48.460,0:00:50.230 birkaç video önce öğrenmiştik. 0:00:50.230,0:00:52.900 İlk önce ürünlerin oluşma ısılarını bulun. 0:00:52.900,0:00:54.880 - 0:00:54.880,0:00:56.950 Daha sonra suyun oluşum ısısını 2 ile çarpın 0:00:56.950,0:00:58.180 çünkü 2 mol su oluştu. 0:00:58.180,0:01:00.510 Bütün ürünlerin oluşum ısısını toplayın 0:01:00.510,0:01:02.500 ve bu toplamdan tepkimeye girenlerin 0:01:02.500,0:01:03.780 oluşum ısıları toplamını çıkarın. 0:01:03.780,0:01:07.270 Oksijenin oluşum ısısı sıfırdır, yukarıda bahsettiğim 0:01:07.270,0:01:11.040 işlemleri yaptığımızda entalpi değişimi 0:01:11.040,0:01:11.590 890.3 kilojoule olur. 0:01:11.590,0:01:15.090 Entalpi negatif çıktı,o zaman bu bir egzotermik reaksiyondur. 0:01:15.090,0:01:18.490 Yani sol tarafta giren enerji miktarı 0:01:18.490,0:01:20.450 sağda çıkani enerjiden daha azdır. 0:01:20.450,0:01:22.450 Bu yüzden dışarıya bir miktar enerji verilir. 0:01:22.450,0:01:25.400 Bu tarafa pozitif bir enerji eklemeliyim. 0:01:25.400,0:01:27.980 Dışarıya bir miktar pozitif enerji verilecek, bunu yazayım. 0:01:27.980,0:01:29.750 Egzotermik olmasının nedeni budur. 0:01:29.750,0:01:32.010 Ama bizim sorumuz reaksiyon kendiliğinden mi değil mi? 0:01:32.010,0:01:34.100 Bunu bulabilmek için entropi değişimine de 0:01:34.100,0:01:36.140 bakmamız gerek. 0:01:36.140,0:01:39.450 - 0:01:39.450,0:01:42.690 Her molekülün standart molar entropisine bakmak 0:01:42.690,0:01:46.090 entropi değişimini yani delta S'i hesaplamak için 0:01:46.090,0:01:48.130 yardımcı olacaktır. 0:01:48.130,0:01:50.460 Kalemin rengini değiştiriyorum. 0:01:50.460,0:01:51.710 - 0:01:51.710,0:02:00.510 - 0:02:00.510,0:02:04.980 Standart molar entropiyi göstermek için 0:02:04.980,0:02:08.389 buraya ufak bir işaret koymamız gerekli bu arada standart demek 0:02:08.389,0:02:11.039 reaksiyonun 298 derece Kelvinde gerçekleşmesidir. 0:02:11.039,0:02:12.730 Derece Kelvin yanlış bir ifade oldu. 0:02:12.730,0:02:15.680 Sadece 298 Kelvin demeliydim, sıcaklık Kelvin cinsinden ise 0:02:15.680,0:02:17.440 derece dememize gerek yok. 0:02:17.440,0:02:21.020 298 Kelvin 25 santigrad dereceye eşittir 0:02:21.020,0:02:21.880 bu da oda sıcaklığıdır. 0:02:21.880,0:02:24.690 Standart sıcaklık olarak düşünülmesinin nedeni budur. 0:02:24.690,0:02:29.700 Metanın oda sıcaklığında standart entropisi 0:02:29.700,0:02:30.980 bu sayıya eşit. 0:02:30.980,0:02:37.880 186 joule bölü kelvin mol. 0:02:37.880,0:02:42.320 Yani elimizde 1 mol metan varsa entropisi 186 joule 0:02:42.320,0:02:43.930 bölü kelvin moldür. 0:02:43.930,0:02:46.050 2 mol ise 2 ile çarpmam gerekir. 0:02:46.050,0:02:48.780 3 molse 3 le çarpmalıyız. 0:02:48.780,0:02:54.870 Reaksiyonun toplam enerji değişimi 0:02:54.870,0:02:58.950 ürünlerin standart entropilerinden girenlerin standart 0:02:58.950,0:03:00.610 entropisi çıkarılarak bulunur. 0:03:00.610,0:03:02.450 Tıpkı entalpiyi hesapladığımız gibi. 0:03:02.450,0:03:11.650 Ürünlere bakarsak karbondioksitin entropisi 213.6 0:03:11.650,0:03:12.190 artı bir de 2 mol suyun entropisi var. 0:03:12.190,0:03:17.810 Bir mol suyun entropisi 69.9 ama 70 alalım 0:03:17.810,0:03:20.090 2 ile çarparsak iki mol suyun entropisini buluruz. 0:03:20.090,0:03:24.720 Ürünlerin entopisini bulduğumuza göre şimdi 0:03:24.720,0:03:28.920 girenlerin entopisini de bulup çıkaralım. 0:03:28.920,0:03:42.900 1 mol metanın entropisi 186 imiş artı iki çarpı 205 bu da oksijenden gelen entropi. 0:03:42.900,0:03:45.430 Şöyle bir göz atarsak bu sayı buna yakın sayılır 0:03:45.430,0:03:48.220 ama buradaki sayı diğerinden epey büyük. 0:03:48.220,0:03:50.620 Bu sıvı halde suyun entropisi. 0:03:50.620,0:03:51.650 - 0:03:51.650,0:03:54.970 Ve gaz haldeki oksijenin entropisinden daha az. 0:03:54.970,0:03:55.730 Bu önemli. 0:03:55.730,0:04:00.150 Çünkü sıvılar gazlara göre çok daha az şekil oluşturur. 0:04:00.150,0:04:02.630 Gazlar odanın her yerine dağılıp yayılabilirken, 0:04:02.630,0:04:04.680 sıvılar konuldukları kabın dbine doğru inerler. 0:04:04.680,0:04:06.600 Doğal olarak gazların entropisi sıvılardan daha fazladır. 0:04:06.600,0:04:08.230 - 0:04:08.230,0:04:11.830 Reaksiyona göz atınca ürünlerin girenlerden daha az 0:04:11.830,0:04:13.930 entropiye sahip olduğunu görebilirsiniz. 0:04:13.930,0:04:15.400 Yni delta S muhtemelen negatif olacak. 0:04:15.400,0:04:19.430 Hadi hesaplayıp görelim. 0:04:19.430,0:04:30.610 Sağ tarafta 213.6 artı 140 vardı değil mi? 0:04:30.610,0:04:31.270 - 0:04:31.270,0:04:35.540 213.6 artı 140 353.6 ya eşittir. 0:04:35.540,0:04:39.930 Bu taraf 353.6 imiş. 0:04:39.930,0:04:47.580 Bu sayıdan 186 artı, 2 çarpı 205 i çıkarmalıyım. 0:04:47.580,0:04:54.790 - 0:04:54.790,0:04:58.900 353.6 eksi 596 yı hesaplayalım. 0:04:58.900,0:05:06.780 Cevap -242.4 olur. 0:05:06.780,0:05:10.910 - 0:05:10.910,0:05:18.220 Delta S -243.4 joule bölü kelvin moldür. 0:05:18.220,0:05:21.820 - 0:05:21.820,0:05:23.800 Yani baya entropi kaybettik. 0:05:28.780,0:05:30.750 Ama reaksiyonun daha düzenli hale geldiğini söyleyebilirsiniz. 0:05:30.750,0:05:33.710 Evet bu doğru, en başta elimizde bir sürü gaz vardı. 0:05:33.710,0:05:36.080 2 mol oksijen gazı ve 1 mol de metan gazı. 0:05:36.080,0:05:38.230 - 0:05:38.230,0:05:40.840 Ürünler de 3 mol fakat oluşan 2 mol su sıvıdır. 0:05:40.840,0:05:42.310 - 0:05:42.310,0:05:45.770 Entropi kaybının nedeni tam da budur. 0:05:45.770,0:05:47.330 Sıvıların alabileceği şekil sayısının daha az 0:05:47.330,0:05:48.790 olduğunu söylemiştik. 0:05:48.790,0:05:51.650 Şimdi reaksiyon kendiliğinden mi buna bakalım. 0:05:51.650,0:05:57.440 Delta G yi bulmak için Delta H yi hesaplamıştık. 0:05:57.440,0:06:01.140 Dışarı enerji verdiğimiz için eksi 890 olarak bulduk. 0:06:01.140,0:06:02.510 Küsüratları atıyorum. 0:06:02.510,0:06:04.490 Yaklaşık bir değer bulabiliriz. 0:06:04.490,0:06:06.350 Şimdi Delta H den sıcaklık çarpı Delta S'i çıkaralım. 0:06:06.350,0:06:09.220 Sıcaklığın oda sıcaklığı yani 298 derece kelvin 0:06:09.220,0:06:10.340 olduğunu söylemişitk. 0:06:10.340,0:06:13.400 Pardon derece yok sadece 298 Kelvin. 0:06:13.400,0:06:14.590 Derece Kelvin dememeliydim bu alışkanlığımdan 0:06:14.590,0:06:15.960 kurtulsam iyi olacak. 0:06:15.960,0:06:22.750 25 santigrad derece çarpı entropideki değişim. 0:06:22.750,0:06:25.050 Entropi değişimi de negatif olmalı. 0:06:25.050,0:06:27.760 Bunu da -242 kabul edelim. 0:06:27.760,0:06:28.530 - 0:06:28.530,0:06:30.280 Bu noktada dikkatli olmalısınız. 0:06:30.280,0:06:33.160 Bu kilojoule cinsinden yazılmışken 0:06:33.160,0:06:35.190 bu joule olarak hesaplanmış. 0:06:35.190,0:06:37.540 Daha önce yazdığımız her şeyi kilojoule cinsinden 0:06:37.540,0:06:39.660 bulup yazalım. 0:06:39.660,0:06:40.370 - 0:06:40.370,0:06:46.620 Bu da 0.242 kilojoule bölü kelvindir. 0:06:46.620,0:06:52.370 - 0:06:52.370,0:06:55.790 Gibbs serbest enerjisine bakacak olursak; 0:06:55.790,0:07:00.880 -890 kilojule eksi 298 joule çarpı eksi 0.242 0:07:00.880,0:07:02.760 ve eksinin eksiyle çarpımı pozitif olacaktır. 0:07:02.760,0:07:05.770 Entropi kısmı gibbs free enerjisine pozitif 0:07:05.770,0:07:08.480 bir katkıda blunur. 0:07:08.480,0:07:11.480 Bildiğiniz gibi tepkime kendiliğinden gerçekleşmişse gibbs 0:07:11.480,0:07:13.980 serbest enerjisinin sıfırdan küçük olması gerekir yukarıda bahsettiğim pozitif katkı bu durumu olumsuz etkiler. 0:07:13.980,0:07:18.840 Şimdi entalpinin bu olumsuz durumun nasıl üstesinden 0:07:18.840,0:07:20.470 geldiğini görelim. 0:07:20.470,0:07:22.480 Hatırlarsanız reaksiyon egzotermik olduğu için entalpi negatifti, 0:07:22.480,0:07:24.010 formülün entropi kısmından pozitif bir katkı olsa da bu küçük 0:07:24.010,0:07:25.090 bir sayıdır çünkü kesirli bir sayıyla çarpılmış ve bu yüzden 0:07:25.090,0:07:27.560 entalpinin negatif değeri ağır basar. 0:07:27.560,0:07:31.830 Hadi hesaplayalım. 0:07:31.830,0:07:37.170 Entropi değişimi 298 çarpı sıcaklık dersek 0:07:37.170,0:07:40.410 sonuç 72 olur. 0:07:40.410,0:07:43.710 Eksi çarpı eksi olduğundan pozitif olacağını daha önce 0:07:43.710,0:07:47.360 belirtmiştim evet sonuç artı 72.2 . 0:07:47.360,0:07:50.300 Bu standart sıcaklıkta bulduğumuz formüldeki entropi kısmı. 0:07:50.300,0:07:51.370 Bütün formülü ele alırsak, 0:07:51.370,0:07:52.970 bir de entalpi terimi vardı. 0:07:52.970,0:07:55.900 Entalpi terimi negatif ve pozitif terim yani 0:07:55.900,0:07:58.320 sıcaklık çarpı entropideki değişimine ağır basıyor 0:07:58.320,0:08:00.480 - 0:08:00.480,0:08:04.530 Evet bu arkadaş galip gelir. 0:08:04.530,0:08:08.330 Her ne kadar entropi kaybetsek de kendiliğinden gerçekleşebilmek 0:08:08.330,0:08:10.840 için dışarıya çok fazla enerji verir. 0:08:10.840,0:08:14.340 İşte bu gibbs serbest enerjisinin 0 dan küçük olmasının 0:08:14.340,0:08:17.360 ve kendiliğinden gerçekleşmesinin nedenidir. 0:08:17.360,0:08:19.520 Gördüğünüz gibi Gibbs serbest enerjisi problemleri 0:08:19.520,0:08:20.630 pek de zor değil. 0:08:20.630,0:08:23.900 Sadece değerleri düzgünce bulmanız gerekli. 0:08:23.900,0:08:27.230 Bu değerler kimi zaman verilir verilmese dahi örneğin 0:08:27.230,0:08:29.670 entalpi değişiminin nasıl hesaplanacağını bliyorsunuz 0:08:29.670,0:08:31.720 Yapacağınız şey sadece ürünlerin oluşum ısısından 0:08:31.720,0:08:35.210 girenlerin oluşum ısısını çıkarmaktır tabi bunu yaparken 0:08:35.210,0:08:38.110 bileşenlerin katsayılarını unutmamak gerekir. 0:08:38.110,0:08:40.490 Entropi değişimini hesaplamak için de aynı yolu izlemelisiniz. 0:08:40.490,0:08:40.909 - 0:08:40.909,0:08:44.020 Öncelikle bileşenlerin standart molar entropilerini bilmeniz 0:08:44.020,0:08:46.840 gerekir daha sonra katsayıları dikkate alarak ürünlerin standart 0:08:46.840,0:08:50.110 molar entropisinden girenlerin standart molar entropisini çıkarmalısınız . 0:08:50.110,0:08:51.850 Böylece genel hatlarıyla Gibbs serbest enerjisini bulursunuz. 0:08:51.850,0:08:54.640 Bu örnekte gibbs serbest enerjisi negatif çıktı. 0:08:54.640,0:08:56.570 Şimdi farz edelim ki tepkime çok yüksek 0:08:56.570,0:08:57.720 bir sıcaklıkta meydana gelsin. 0:08:57.720,0:09:00.890 Mesela güneşin yüzeyi gibi sıcaklık 298 yerine 2000 0:09:00.890,0:09:06.380 kelvin ya da 4000 gibi çok çok fazla olsun. 0:09:06.380,0:09:08.140 - 0:09:08.140,0:09:10.700 Şimdi sonuç daha farklı olur. 0:09:10.700,0:09:14.710 Sıcaklığın 40000 kelvin olduğunu varsayarsak 0:09:14.710,0:09:17.530 entropi teriminde ani bir değişim yaşanır . 0:09:17.530,0:09:20.150 - 0:09:20.150,0:09:22.480 Burada pozitif terim daha ağır basar ve belki de 0:09:22.480,0:09:25.870 çok çok yüksek bir sıcaklıkta reaksiyon kendiliğinden gerçekleşmez. 0:09:25.870,0:09:27.960 - 0:09:27.960,0:09:29.160 Diğer bir ifadeyle, 0:09:29.160,0:09:34.560 reaksiyonda dışarıya ısı verilmesinin pek önemi yok 0:09:34.560,0:09:37.090 çünkü dışarısı fazlasıyla ısı ve kinetik enerjiye sahip. 0:09:37.090,0:09:39.980 - 0:09:39.980,0:09:42.920 Sıcaklık yeteri kadar yüksekse bu reaksiyon 0:09:42.920,0:09:46.050 kendiliğinden olmaz çünkü entropi terimi galip gelir. 0:09:46.050,0:09:46.980 - 0:09:46.980,0:09:49.130 Bu videoda, size gibbs serbest enerjisini hesaplamanın 0:09:49.130,0:09:51.360 zor olmadığını göstermek istedim. 0:09:51.360,0:09:53.950 İnternetten farklı tepkime örnekleri bulup kendiliğinden mi 0:09:53.950,0:09:56.320 gerçekleşiyor hesaplayabilir pratik yapabilirsiniz. 0:09:56.320,0:09:56.597 Görüşmek üzere.