1
00:00:00,000 --> 00:00:00,410
Tekrar hoş geldiniz.

2
00:00:00,410 --> 00:00:02,730
Bu videoda elimizde bir reaksiyon var,

3
00:00:02,730 --> 00:00:05,970
reaksiyonda bir mol metanla oksijen tepkimeye girer

4
00:00:05,970 --> 00:00:08,045
1 mol karbondioksit ve 2 mol su oluşur.

5
00:00:08,045 --> 00:00:09,680
-

6
00:00:09,680 --> 00:00:12,380
Peki bu reaksiyon kendiliğinden mi gerçekleşti?

7
00:00:12,380 --> 00:00:14,760
İşte bunun cevabını arıyoruz.

8
00:00:14,760 --> 00:00:17,290
Son videodan öğrendiğimize göre bu soruyu yanıtlamak

9
00:00:17,290 --> 00:00:19,810
için Gibbs serbest enerjisinden ya da Gibbs serbest

10
00:00:19,810 --> 00:00:21,620
enerjisindeki değişimden yararlanmalıyız.

11
00:00:21,620 --> 00:00:25,320
Gibbs serbest enerjisi, reaksiyonun entalpisi eksi

12
00:00:25,320 --> 00:00:29,300
reaksiyonun gerçekleştiği sıcaklık çarpı

13
00:00:29,300 --> 00:00:32,820
entropideki değişime eşittir.

14
00:00:32,820 --> 00:00:35,840
Gibbs serbest enerjisi sıfırdan küçükse

15
00:00:35,840 --> 00:00:39,240
reaksiyon kendiliğinden gerçekleşmiştir.

16
00:00:39,240 --> 00:00:41,860
Soruyu çözebilmeniz için biraz ipucu verdim

17
00:00:41,860 --> 00:00:46,070
Bu tepkime için entalpi değişimini hesapladım

18
00:00:46,070 --> 00:00:47,530
ve buraya yazdım.

19
00:00:47,530 --> 00:00:48,460
Bunun nasıl hesaplandığını biliyor olmalısınız çünkü

20
00:00:48,460 --> 00:00:50,230
birkaç video önce öğrenmiştik.

21
00:00:50,230 --> 00:00:52,900
İlk önce ürünlerin oluşma ısılarını bulun.

22
00:00:52,900 --> 00:00:54,880
-

23
00:00:54,880 --> 00:00:56,950
Daha sonra suyun oluşum ısısını 2 ile çarpın

24
00:00:56,950 --> 00:00:58,180
çünkü 2 mol su oluştu.

25
00:00:58,180 --> 00:01:00,510
Bütün ürünlerin oluşum ısısını toplayın

26
00:01:00,510 --> 00:01:02,500
ve bu toplamdan tepkimeye girenlerin

27
00:01:02,500 --> 00:01:03,780
oluşum ısıları toplamını çıkarın.

28
00:01:03,780 --> 00:01:07,270
Oksijenin oluşum ısısı sıfırdır, yukarıda bahsettiğim

29
00:01:07,270 --> 00:01:11,040
işlemleri yaptığımızda entalpi değişimi

30
00:01:11,040 --> 00:01:11,590
890.3 kilojoule olur.

31
00:01:11,590 --> 00:01:15,090
Entalpi negatif çıktı,o zaman bu bir egzotermik reaksiyondur.

32
00:01:15,090 --> 00:01:18,490
Yani sol tarafta giren enerji miktarı

33
00:01:18,490 --> 00:01:20,450
sağda çıkani enerjiden daha azdır.

34
00:01:20,450 --> 00:01:22,450
Bu yüzden dışarıya bir miktar enerji verilir.

35
00:01:22,450 --> 00:01:25,400
Bu tarafa pozitif bir enerji eklemeliyim.

36
00:01:25,400 --> 00:01:27,980
Dışarıya bir miktar pozitif enerji verilecek, bunu yazayım.

37
00:01:27,980 --> 00:01:29,750
Egzotermik olmasının nedeni budur.

38
00:01:29,750 --> 00:01:32,010
Ama bizim sorumuz reaksiyon kendiliğinden mi değil mi?

39
00:01:32,010 --> 00:01:34,100
Bunu bulabilmek için entropi değişimine de

40
00:01:34,100 --> 00:01:36,140
bakmamız gerek.

41
00:01:36,140 --> 00:01:39,450
-

42
00:01:39,450 --> 00:01:42,690
Her molekülün standart molar entropisine bakmak

43
00:01:42,690 --> 00:01:46,090
entropi değişimini yani delta S'i hesaplamak için

44
00:01:46,090 --> 00:01:48,130
yardımcı olacaktır.

45
00:01:48,130 --> 00:01:50,460
Kalemin rengini değiştiriyorum.

46
00:01:50,460 --> 00:01:51,710
-

47
00:01:51,710 --> 00:02:00,510
-

48
00:02:00,510 --> 00:02:04,980
Standart molar entropiyi göstermek için

49
00:02:04,980 --> 00:02:08,389
buraya ufak bir işaret koymamız gerekli bu arada standart demek

50
00:02:08,389 --> 00:02:11,039
reaksiyonun 298 derece Kelvinde gerçekleşmesidir.

51
00:02:11,039 --> 00:02:12,730
Derece Kelvin yanlış bir ifade oldu.

52
00:02:12,730 --> 00:02:15,680
Sadece 298 Kelvin demeliydim, sıcaklık Kelvin cinsinden ise

53
00:02:15,680 --> 00:02:17,440
derece dememize gerek yok.

54
00:02:17,440 --> 00:02:21,020
298 Kelvin 25 santigrad dereceye eşittir

55
00:02:21,020 --> 00:02:21,880
bu da oda sıcaklığıdır.

56
00:02:21,880 --> 00:02:24,690
Standart sıcaklık olarak düşünülmesinin nedeni budur.

57
00:02:24,690 --> 00:02:29,700
Metanın oda sıcaklığında standart entropisi

58
00:02:29,700 --> 00:02:30,980
bu sayıya eşit.

59
00:02:30,980 --> 00:02:37,880
186 joule bölü kelvin mol.

60
00:02:37,880 --> 00:02:42,320
Yani elimizde 1 mol metan varsa entropisi 186 joule

61
00:02:42,320 --> 00:02:43,930
bölü kelvin moldür.

62
00:02:43,930 --> 00:02:46,050
2 mol ise 2 ile çarpmam gerekir.

63
00:02:46,050 --> 00:02:48,780
3 molse 3 le çarpmalıyız.

64
00:02:48,780 --> 00:02:54,870
Reaksiyonun toplam enerji değişimi

65
00:02:54,870 --> 00:02:58,950
ürünlerin standart entropilerinden girenlerin standart

66
00:02:58,950 --> 00:03:00,610
entropisi çıkarılarak bulunur.

67
00:03:00,610 --> 00:03:02,450
Tıpkı entalpiyi hesapladığımız gibi.

68
00:03:02,450 --> 00:03:11,650
Ürünlere bakarsak karbondioksitin entropisi 213.6

69
00:03:11,650 --> 00:03:12,190
artı bir de 2 mol suyun entropisi var.

70
00:03:12,190 --> 00:03:17,810
Bir mol suyun entropisi 69.9 ama 70 alalım

71
00:03:17,810 --> 00:03:20,090
2 ile çarparsak iki mol suyun entropisini buluruz.

72
00:03:20,090 --> 00:03:24,720
Ürünlerin entopisini bulduğumuza göre şimdi

73
00:03:24,720 --> 00:03:28,920
girenlerin entopisini de bulup çıkaralım.

74
00:03:28,920 --> 00:03:42,900
1 mol metanın entropisi 186 imiş artı iki çarpı 205 bu da oksijenden gelen entropi.

75
00:03:42,900 --> 00:03:45,430
Şöyle bir göz atarsak bu sayı buna yakın sayılır

76
00:03:45,430 --> 00:03:48,220
ama buradaki sayı diğerinden epey büyük.

77
00:03:48,220 --> 00:03:50,620
Bu sıvı halde suyun entropisi.

78
00:03:50,620 --> 00:03:51,650
-

79
00:03:51,650 --> 00:03:54,970
Ve gaz haldeki oksijenin entropisinden daha az.

80
00:03:54,970 --> 00:03:55,730
Bu önemli.

81
00:03:55,730 --> 00:04:00,150
Çünkü sıvılar gazlara göre çok daha az şekil oluşturur.

82
00:04:00,150 --> 00:04:02,630
Gazlar odanın her yerine dağılıp yayılabilirken,

83
00:04:02,630 --> 00:04:04,680
sıvılar konuldukları kabın dbine doğru inerler.

84
00:04:04,680 --> 00:04:06,600
Doğal olarak gazların entropisi sıvılardan daha fazladır.

85
00:04:06,600 --> 00:04:08,230
-

86
00:04:08,230 --> 00:04:11,830
Reaksiyona göz atınca ürünlerin girenlerden daha az

87
00:04:11,830 --> 00:04:13,930
entropiye sahip olduğunu görebilirsiniz.

88
00:04:13,930 --> 00:04:15,400
Yni delta S muhtemelen negatif olacak.

89
00:04:15,400 --> 00:04:19,430
Hadi hesaplayıp görelim.

90
00:04:19,430 --> 00:04:30,610
Sağ tarafta 213.6 artı 140 vardı değil mi?

91
00:04:30,610 --> 00:04:31,270
-

92
00:04:31,270 --> 00:04:35,540
213.6 artı 140 353.6 ya eşittir.

93
00:04:35,540 --> 00:04:39,930
Bu taraf 353.6 imiş.

94
00:04:39,930 --> 00:04:47,580
Bu sayıdan 186 artı, 2 çarpı 205 i çıkarmalıyım.

95
00:04:47,580 --> 00:04:54,790
-

96
00:04:54,790 --> 00:04:58,900
353.6 eksi 596 yı hesaplayalım.

97
00:04:58,900 --> 00:05:06,780
Cevap -242.4 olur.

98
00:05:06,780 --> 00:05:10,910
-

99
00:05:10,910 --> 00:05:18,220
Delta S -243.4 joule bölü kelvin moldür.

100
00:05:18,220 --> 00:05:21,820
-

101
00:05:21,820 --> 00:05:23,800
Yani baya entropi kaybettik.

102
00:05:28,780 --> 00:05:30,750
Ama reaksiyonun daha düzenli hale geldiğini söyleyebilirsiniz.

103
00:05:30,750 --> 00:05:33,710
Evet bu doğru, en başta elimizde bir sürü gaz vardı.

104
00:05:33,710 --> 00:05:36,080
2 mol oksijen gazı ve 1 mol de metan gazı.

105
00:05:36,080 --> 00:05:38,230
-

106
00:05:38,230 --> 00:05:40,840
Ürünler de 3 mol fakat oluşan 2 mol su sıvıdır.

107
00:05:40,840 --> 00:05:42,310
-

108
00:05:42,310 --> 00:05:45,770
Entropi kaybının nedeni tam da budur.

109
00:05:45,770 --> 00:05:47,330
Sıvıların alabileceği şekil sayısının daha az

110
00:05:47,330 --> 00:05:48,790
olduğunu söylemiştik.

111
00:05:48,790 --> 00:05:51,650
Şimdi reaksiyon kendiliğinden mi buna bakalım.

112
00:05:51,650 --> 00:05:57,440
Delta G yi bulmak için Delta H yi hesaplamıştık.

113
00:05:57,440 --> 00:06:01,140
Dışarı enerji verdiğimiz için eksi 890 olarak bulduk.

114
00:06:01,140 --> 00:06:02,510
Küsüratları atıyorum.

115
00:06:02,510 --> 00:06:04,490
Yaklaşık bir değer bulabiliriz.

116
00:06:04,490 --> 00:06:06,350
Şimdi Delta H den sıcaklık çarpı Delta S'i çıkaralım.

117
00:06:06,350 --> 00:06:09,220
Sıcaklığın oda sıcaklığı yani 298 derece kelvin

118
00:06:09,220 --> 00:06:10,340
olduğunu söylemişitk.

119
00:06:10,340 --> 00:06:13,400
Pardon derece yok sadece 298 Kelvin.

120
00:06:13,400 --> 00:06:14,590
Derece Kelvin dememeliydim bu alışkanlığımdan

121
00:06:14,590 --> 00:06:15,960
kurtulsam iyi olacak.

122
00:06:15,960 --> 00:06:22,750
25 santigrad derece çarpı entropideki değişim.

123
00:06:22,750 --> 00:06:25,050
Entropi değişimi de negatif olmalı.

124
00:06:25,050 --> 00:06:27,760
Bunu da -242 kabul edelim.

125
00:06:27,760 --> 00:06:28,530
-

126
00:06:28,530 --> 00:06:30,280
Bu noktada dikkatli olmalısınız.

127
00:06:30,280 --> 00:06:33,160
Bu kilojoule cinsinden yazılmışken

128
00:06:33,160 --> 00:06:35,190
bu joule olarak hesaplanmış.

129
00:06:35,190 --> 00:06:37,540
Daha önce yazdığımız her şeyi kilojoule cinsinden

130
00:06:37,540 --> 00:06:39,660
bulup yazalım.

131
00:06:39,660 --> 00:06:40,370
-

132
00:06:40,370 --> 00:06:46,620
Bu da 0.242 kilojoule bölü kelvindir.

133
00:06:46,620 --> 00:06:52,370
-

134
00:06:52,370 --> 00:06:55,790
Gibbs serbest enerjisine bakacak olursak;

135
00:06:55,790 --> 00:07:00,880
-890 kilojule eksi 298 joule çarpı eksi 0.242

136
00:07:00,880 --> 00:07:02,760
ve eksinin eksiyle çarpımı pozitif olacaktır.

137
00:07:02,760 --> 00:07:05,770
Entropi kısmı gibbs free enerjisine pozitif

138
00:07:05,770 --> 00:07:08,480
bir katkıda blunur.

139
00:07:08,480 --> 00:07:11,480
Bildiğiniz gibi tepkime kendiliğinden gerçekleşmişse gibbs

140
00:07:11,480 --> 00:07:13,980
serbest enerjisinin sıfırdan küçük olması gerekir yukarıda bahsettiğim pozitif katkı bu durumu olumsuz etkiler.

141
00:07:13,980 --> 00:07:18,840
Şimdi entalpinin bu olumsuz durumun nasıl üstesinden

142
00:07:18,840 --> 00:07:20,470
geldiğini görelim.

143
00:07:20,470 --> 00:07:22,480
Hatırlarsanız reaksiyon egzotermik olduğu için entalpi negatifti,

144
00:07:22,480 --> 00:07:24,010
formülün entropi kısmından pozitif bir katkı olsa da bu küçük

145
00:07:24,010 --> 00:07:25,090
bir sayıdır çünkü kesirli bir sayıyla çarpılmış ve bu yüzden

146
00:07:25,090 --> 00:07:27,560
entalpinin negatif değeri ağır basar.

147
00:07:27,560 --> 00:07:31,830
Hadi hesaplayalım.

148
00:07:31,830 --> 00:07:37,170
Entropi değişimi 298 çarpı sıcaklık dersek

149
00:07:37,170 --> 00:07:40,410
sonuç 72 olur.

150
00:07:40,410 --> 00:07:43,710
Eksi çarpı eksi olduğundan pozitif olacağını daha önce

151
00:07:43,710 --> 00:07:47,360
belirtmiştim evet sonuç artı 72.2 .

152
00:07:47,360 --> 00:07:50,300
Bu standart sıcaklıkta bulduğumuz formüldeki entropi kısmı.

153
00:07:50,300 --> 00:07:51,370
Bütün formülü ele alırsak,

154
00:07:51,370 --> 00:07:52,970
bir de entalpi terimi vardı.

155
00:07:52,970 --> 00:07:55,900
Entalpi terimi negatif ve pozitif terim yani

156
00:07:55,900 --> 00:07:58,320
sıcaklık çarpı entropideki değişimine ağır basıyor

157
00:07:58,320 --> 00:08:00,480
-

158
00:08:00,480 --> 00:08:04,530
Evet bu arkadaş galip gelir.

159
00:08:04,530 --> 00:08:08,330
Her ne kadar entropi kaybetsek de kendiliğinden gerçekleşebilmek

160
00:08:08,330 --> 00:08:10,840
için dışarıya çok fazla enerji verir.

161
00:08:10,840 --> 00:08:14,340
İşte bu gibbs serbest enerjisinin 0 dan küçük olmasının

162
00:08:14,340 --> 00:08:17,360
ve kendiliğinden gerçekleşmesinin nedenidir.

163
00:08:17,360 --> 00:08:19,520
Gördüğünüz gibi Gibbs serbest enerjisi problemleri

164
00:08:19,520 --> 00:08:20,630
pek de zor değil.

165
00:08:20,630 --> 00:08:23,900
Sadece değerleri düzgünce bulmanız gerekli.

166
00:08:23,900 --> 00:08:27,230
Bu değerler kimi zaman verilir verilmese dahi örneğin

167
00:08:27,230 --> 00:08:29,670
entalpi değişiminin nasıl hesaplanacağını bliyorsunuz

168
00:08:29,670 --> 00:08:31,720
Yapacağınız şey sadece ürünlerin oluşum ısısından

169
00:08:31,720 --> 00:08:35,210
girenlerin oluşum ısısını çıkarmaktır tabi bunu yaparken

170
00:08:35,210 --> 00:08:38,110
bileşenlerin katsayılarını unutmamak gerekir.

171
00:08:38,110 --> 00:08:40,490
Entropi değişimini hesaplamak için de aynı yolu izlemelisiniz.

172
00:08:40,490 --> 00:08:40,909
-

173
00:08:40,909 --> 00:08:44,020
Öncelikle bileşenlerin standart molar entropilerini bilmeniz

174
00:08:44,020 --> 00:08:46,840
gerekir daha sonra katsayıları dikkate alarak ürünlerin standart

175
00:08:46,840 --> 00:08:50,110
molar entropisinden girenlerin standart molar entropisini çıkarmalısınız .

176
00:08:50,110 --> 00:08:51,850
Böylece genel hatlarıyla Gibbs serbest enerjisini bulursunuz.

177
00:08:51,850 --> 00:08:54,640
Bu örnekte gibbs serbest enerjisi negatif çıktı.

178
00:08:54,640 --> 00:08:56,570
Şimdi farz edelim ki tepkime çok yüksek

179
00:08:56,570 --> 00:08:57,720
bir sıcaklıkta meydana gelsin.

180
00:08:57,720 --> 00:09:00,890
Mesela güneşin yüzeyi gibi sıcaklık 298 yerine 2000

181
00:09:00,890 --> 00:09:06,380
kelvin ya da 4000 gibi çok çok fazla olsun.

182
00:09:06,380 --> 00:09:08,140
-

183
00:09:08,140 --> 00:09:10,700
Şimdi sonuç daha farklı olur.

184
00:09:10,700 --> 00:09:14,710
Sıcaklığın 40000 kelvin olduğunu varsayarsak

185
00:09:14,710 --> 00:09:17,530
entropi teriminde ani bir değişim yaşanır .

186
00:09:17,530 --> 00:09:20,150
-

187
00:09:20,150 --> 00:09:22,480
Burada pozitif terim daha ağır basar ve belki de

188
00:09:22,480 --> 00:09:25,870
çok çok yüksek bir sıcaklıkta reaksiyon kendiliğinden gerçekleşmez.

189
00:09:25,870 --> 00:09:27,960
-

190
00:09:27,960 --> 00:09:29,160
Diğer bir ifadeyle,

191
00:09:29,160 --> 00:09:34,560
reaksiyonda dışarıya ısı verilmesinin pek önemi yok

192
00:09:34,560 --> 00:09:37,090
çünkü dışarısı fazlasıyla ısı ve kinetik enerjiye sahip.

193
00:09:37,090 --> 00:09:39,980
-

194
00:09:39,980 --> 00:09:42,920
Sıcaklık yeteri kadar yüksekse bu reaksiyon

195
00:09:42,920 --> 00:09:46,050
kendiliğinden olmaz çünkü entropi terimi galip gelir.

196
00:09:46,050 --> 00:09:46,980
-

197
00:09:46,980 --> 00:09:49,130
Bu videoda, size gibbs serbest enerjisini hesaplamanın

198
00:09:49,130 --> 00:09:51,360
zor olmadığını göstermek istedim.

199
00:09:51,360 --> 00:09:53,950
İnternetten farklı tepkime örnekleri bulup kendiliğinden mi

200
00:09:53,950 --> 00:09:56,320
gerçekleşiyor hesaplayabilir pratik yapabilirsiniz.

201
00:09:56,320 --> 00:09:56,597
Görüşmek üzere.