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