MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

Benzer belgeler
MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II Bahar

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

İstatistiksel Mekanik I


BÖLÜM 14 Kimyasal Kinetik

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

BÖLÜM 19 KİMYASAL TERMODİNAMİK ENTROPİ VE SERBEST ENERJİ Öğrenme Hedefleri ve Anahtar Kavramlar: Kendiliğinden, tersinir, tersinmez ve izotermal

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

SINAV SÜRESİ 80 DAKİKADIR. BAŞARILAR

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

BÖLÜM 31 HÜCKEL MOLEKÜLER ORBİTAL TEORİ

FİZİKSEL KİMYA I FİNAL SINAVI

Konular: I. Değerlik bağı teorisi ve melezleģme (Ders #15 den devam) Karmaşık moleküllerde melezleşme tayini

Katlı oranlar kanunu. 2H 2 + O 2 H 2 O Sabit Oran ( 4 g 32 g 36 g. 2 g 16 g 18 g. 1 g 8 g 9 g. 8 g 64 g 72 g. N 2 + 3H 2 2NH 3 Sabit Oran (

2.2 Birinci Derece Hız Sabiti ve Reaksiyonun Yarılanma Ömrü

Bölüm 2: Akışkanların özellikleri. Doç. Dr. Tahsin Engin Sakarya Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

1. Giriş 2. Yayınma Mekanizmaları 3. Kararlı Karasız Yayınma 4. Yayınmayı etkileyen faktörler 5. Yarı iletkenlerde yayınma 6. Diğer yayınma yolları

Yapısal Jeoloji. 2. Bölüm: Gevrek deformasyon ve faylanma

TERMODİNAMİĞİN BİRİNCİ YASASI

Ders #15 için okuma: Bölümler 3.4, 3.5, 3.6 ve 3.7 (3.baskıda, Bölümler 3.4, 3.5, 3.6, 3.7 ve 3.8) Değerlik Bağı Teorisi.

Gazların sıcaklık,basınç ve enerji gibi makro özelliklerini molekül kütlesi, hızı ve sayısı gibi mikroskopik özelliklerine bağlar.

Kimyasal Termodinamik

8.333 İstatistiksel Mekanik I: Parçacıkların İstatistiksel Mekaniği

Giriş Bir çok mekanik problemi Newton yasaları ile çözülebilir, ancak bu teknik bazı problemlerin çözümünde yetersiz kalabilir yada çok zor bir yaklaş

KİNETİK GAZ KURAMI. Doç. Dr. Faruk GÖKMEŞE Kimya Bölümü Hitit Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi 1

AST404 GÖZLEMSEL ASTRONOMİ HAFTALIK UYGULAMA DÖKÜMANI

Burada a, b, c ve d katsayılar olup genelde birer tamsayıdır. Benzer şekilde 25 o C de hidrojen ve oksijen gazlarından suyun oluşumu; H 2 O (s)

GAZLAR GAZ KARIŞIMLARI

Bölüm 15 Kimyasal Denge. Denge Kavramı

İleri Diferansiyel Denklemler

İnstagram:kimyaci_glcn_hoca GAZLAR-1.

1. HAFTA Giriş ve Temel Kavramlar

Gazların fiziksel davranışlarını 4 özellik belirler.

E = U + KE + KP = (kj) U = iç enerji, KE = kinetik enerji, KP = potansiyel enerji, m = kütle, V = hız, g = yerçekimi ivmesi, z = yükseklik

UBT Foton Algılayıcıları Ara Sınav Cevap Anahtarı Tarih: 22 Nisan 2015 Süre: 90 dk. İsim:

Sistem Özellikleri 10/7/2014. Basınç, P Sıcaklık, T. Hacim, V Kütle, m Vizkozite Isıl İletkenlik Elastik Modülü

Maddeye dışarıdan ısı verilir yada alınırsa maddenin sıcaklığı değişir. Dışarıdan ısı alan maddenin Kinetik Enerjisi dolayısıyla taneciklerinin

10 7,5 5 2,5 1,5 1 0,7 0,5 0,3 0,1 0,05 0, ,3 10 2,2 0,8 0,3

Taşınım Olayları II MEMM2009 Akışkanlar Mekaniği ve Isı Transferi bahar yy. borularda sürtünmeli akış. Prof. Dr.

BASINÇLI KAPLAR Endüstride kullanılan silindirik veya küresel kaplar genellikle kazan veya tank olarak görev yaparlar. Kap basınç altındayken

8.333 İstatistiksel Mekanik I: Parçacıkların İstatistiksel Mekaniği

KİMYASAL BAĞLAR İYONİK BAĞ KOVALANT BAĞ POLAR KOVALENT BAĞ APOLAR KOVALENT BAĞ

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

Akım ve Direnç. Bölüm 27. Elektrik Akımı Direnç ve Ohm Kanunu Direnç ve Sıcaklık Elektrik Enerjisi ve Güç

KOÜ. Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Bölümü (1. ve 2.Öğretim / B Şubesi) MMK208 Mukavemet II Dersi - 1. Çalışma Soruları 23 Şubat 2019

Soygazların bileşik oluşturamamasının sebebi bütün orbitallerinin dolu olmasındandır.

ç ö ö ş ç ş ş ç Ş ç ç Ö Ü ç

Nötr (yüksüz) bir için, çekirdekte kaç proton varsa çekirdeğin etrafındaki yörüngelerde de o kadar elektron dolaşır.

ΔH bir sistem ile çevresi arasındaki ısı transferiyle alakalı. Bir reaksiyonun ΔH ını hesaplayabiliyoruz. Hess yasası,

SINAV SÜRESİ 90 DAKİKADIR. BAŞARILAR

ESM 309-Nükleer Mühendislik

ASİSTAN ARŞ. GÖR. GÜL DAYAN

HİDROLİK MAKİNALAR YENİLENEBİLİR ENERJİ KAYNAKLARI

Elektrot Potansiyeli. (k) (k) (k) Tepkime vermez

Sıcaklık (Temperature):

MIT Açık Ders Malzemeleri Fizikokimya II 2008 Bahar

Bazı işlemlerde kısaltma olarak (No: Avogadro sayısı) gösterilir. Bir atomun gram türünden miktarına atom-gram (1 mol atom) denir.

3.BÖLÜM: TERMODİNAMİĞİN I. YASASI

1. AMAÇ Işınımla ısı transferi olayının tanıtılması, Stefan-Boltzman kanunun ve ters kare kanunun gösterilmesi.

FİZ304 İSTATİSTİK FİZİK. Mikrokopik Teori ve Makroskopik Ölçümler I. Prof.Dr. Orhan ÇAKIR Ankara Üniversitesi, Fizik Bölümü 2017

GENEL KİMYA. Yrd.Doç.Dr. Tuba YETİM

4. Oksijen bileşiklerinde 2, 1, 1/2 veya +2 değerliklerini (N Metil: CH 3. Cevap C. Adı. 6. X bileşiği C x. Cevap E. n O2. C x.


ÜÜ Ü ö ö ö Ö ö ö ö ö ö Ş Ş Ç ö Ş Ş ö















ü ü ü ü ü ü ü Ş ü ü ü ü ü üü ü ü

Ü ş ş ş ü ü ü ş ü ş Ç Üü Üü üü ü ş

İ ü ü ü ü ü

ü ü ü ö ü ü ö ö ü ü ö ü ü

Ü Ü

Gaz hali genel olarak molekül ve atomların birbirinden uzak olduğu ve çok hızlı hareket ettiği bir haldir.

Yıldızlara gidemeyiz; sadece onlardan gelen ışınımı teleskopların yardımıyla gözleyebilir ve çözümleyebiliriz.

YANMA. Derlenmiş Notlar. Mustafa Eyriboyun ZKÜ

ISI VE SICAKLIK. 1 cal = 4,18 j

METEOROLOJİ. III. Hafta: Sıcaklık

8.333 İstatistiksel Mekanik I: Parçacıkların İstatistiksel Mekaniği

ATOMUN YAPISI. Özhan ÇALIŞ. Bilgi İletişim ve Teknolojileri

Termal Genleşme İdeal Gazlar Isı Termodinamiğin 1. Yasası Entropi ve Termodinamiğin 2. Yasası

Transkript:

MIT Açık Ders Malzemeleri http://ocw.mit.edu 5.62 Fizikokimya II 2008 Bahar Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Şartları hakkında bilgi almak için http://ocw.mit.edu/terms ve http://tuba.acikders.org.tr sitesini ziyaret ediniz.

Ders 16, Sayfa 2 Okuma: Hill, sayfa 177-182 Maczec, sayfa 77-83 Metiu, sayfa 179-5.60 daki denge işlemini takip ederek. 5.62 Ders #16: Kimyasal Denge. I. aa + bb = cc + dd A, B, C, D hepsi ideal gazdır µ i (T,p i )= µ o i (T) + RTlnp i o standard hal anlamına gelir, genellikle p o = 1 bar. dengede, cµ C + dµ D aµ A bµ B = 0 her bir µ i (T,p i ) için eşitlikte değerleri koyun [ ] içindeki terim G 0 (T) dir. 5.60 da her bir madde için G T değerlerine bakabiliriz. 5.62 de her bir µ T yi hesaplamak için Đstatistiksel Mekaniği kullanacağız. 0 = G (T) + RTlnK p (T) G (T) RT K p (T) = e µ T, i nin J/mol biriminde kimyasal potansiyelidir. N = N a. µ i nedir? Đstatistiksel Mekanikte daha elverişli µ nün her iki tanımı aynı sonucu verecektir. Bunu doğrulamalısınız.

Ders 16, Sayfa 3 i = A,B,C,D için µ T ye ihtiyaç var. A ktlnq µ,, kt, Q q ö,/n!q ç, lnq N lnq ö, N lnn N N lnq ç, N lnq ö, lnn 1 1 lnq ç, N a N ln q ö, /N ln q ç e θ,/ µ ktn lnq ö, /N lnq ç, Önceki eşitlikte son terime bakın: θ, ktn θ, kn ω N ω E, ktn a = RT µ i o (T) = RTln (q /N a )+ E 0,i Birazdan tüm kimyasal türlerin ortak bir enerji ölçeğine konulmasına ilişkin endişe duyma ihtiyacımız olacak. Bu tüm ayrılmış gaz fazı atomlarında enerji sıfırını ayarlamak olacaktır. G 0 (T) yi elde etmek için herşeyi bir araya getirerek: Yukarıdaki eşitlikte E 0,i kimyasal türlerin hepsinin paylaştığı bir enerji ölçeğinde i türünün v = 0 enerjisi olarak yeniden yorumlanmalıdır. Bu, tüm ayrılmış gaz fazı atomlarının enerjisinde, enerji sıfırının ayarlandığı ölçektir. Tüm bunların dikkatlice muhasebesini yaptığımızda

Ders 16, Sayfa 4 elde ederiz. D 0,i, i türünün v = 0 seviyesinden tüm ayrılmış atomlara gitmek için gerekli enerjidir. Eğer 0 ise ürünlerin reaktantlardan daha büyük toplam bağlanma enerjisine sahip olduğu anlamına gelir. Burada o 0K de anlamındadır. Eğer 0 ise ürünler reaktantlardan daha kararlıdır ve / faktörü K p (T) yi büyük yapar. Çeşitli ürün ve reaktantların sıfır noktası enerjilerinin tamamını ortak bir enerji ölçeğine koymamız gerekir. Bu, aşağıdaki enerji seviye diyagramıyla açıklık kazanacaktır. Ürünler Reaktantlar ayrılmış atomların enerjisi Burada çizildiği gibi D 0 = D 0,Ü D 0,R > 0 Ancak usul, enerji sıfırının tüm atomların ayrılmış olduğu enerjiye ayarlandığı D 0 ın bir molekülü atomlarına ayrıştırmak için gerekli enerji olduğu ayrışma enerjilerini, D 0 kullanmaktır. ε 0 ayrılmış atom asimtotunun altında potansiyel eğrisinin (yüzey) minimumunun enerjisidir.

Ders 16, Sayfa 5 Burada E sıfırı, ayrılmış atomlarda olarak tanımlanır zira ayrılmış atomların aynı dizini hem Σ (reaktantlar) hem de Σ (ürünler) için ortaktır. Ürünleri ve reaktantları ortak ölçeğine koyuyoruz. Her bir potansiyel enerji eğrisinin (veya yüzey) minimumu ε 0 dadır. Bu nedenle sıfır-nokta (v = =0) seviyesi ε 0 + E 0 (0 en düşük elektronik hale karşı gelir) dadır. Her bir molekül için sıfırnoktası enerjilerini kullanıyoruz öyleki her bir molekül için q tit yerine ı kullanabiliriz. Ayrışma enerjisi, D 0, sıfır-noktası seviyesindeki molekülü ayrılmış atomlarına dönüştürmek için sisteme verilmesi gereken enerjidir (D 0 > 0). -D 0 = ε 0 + E 0 (Ayrılmış atomlarda tanımlanan enerji sıfırına göre sıfır-noktası seviyesindeki molekülün enerjisi) Çeşitli reaktantlar için kısaltma kullanın (r ve p stokiyometrik katsayılardır) ve ürünler için rε, E, rd, pε,ü E,Ü pd,ü üü üü Böylece sıfır-noktası seviyelerindeki ürünler ve reaktantlar arasındaki enerji farkı pε,ü E,Ü rε, E, üü,ü, üü Eğer D 0 > 0 ise, yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi {ürünler}, {reaktantlar}dan daha kararlıdır. BU KONUDA GERÇEKTEN DĐKKATLĐ OLUN! Böylece

Ders 16, Sayfa 6 (, sıfır Kelvin de hesaplanan sıfır-noktası enerjilerine göre ayrışma enerjilerindeki fark anlamına gelir. Bu genellikle dikkate alınır bir miktardır, bu nedenle işaretinin doğru alınması esastır.) Yukarıdaki eşitliği - RT ye bölün ve eksponansiyel forma getirin: / ö / ç olmak üzere [ not edin!] ö π/ π/ π/ kt / standard halin tanımı burada girer başka hiçbir yerde değil p = p 0 = 1 bar = 10 5 Pa için G 0 (ve K p ) standard halde olacaktır. Denge ifadesinde görülen kısmi basınçlar, bar birimindedir. Standard hal (yani, basıncın belirlenmesi) sadece q ötel de görünür. Keza, burada p, SI biriminde (10 5 Pa) standard basınç olup belli bir kimyasal türün dengedeki kısmi basıncı değildir. q ç q q q ö tür atomlar için 1 Moleküller için, 1 / m = 3n 5 lineer m = 3n 6 lineer olmayan titreşim modları atomlar için q dön = 1 Moleküller için, q dön = T/σθ dön diatomikler, lineer poliatomikler

Ders 16, Sayfa 7 q ö π/ σ / θ / θ / θ / lineer olmayan poliatomikler (her bir temel dönme ekseni için / / nin bir faktörü) KĐMYASAL DENGELERE ÖRNEKLER 1. 2. 3. izomerizasyon ayrışma (gelecek sefer) izotop değişimi (gelecek sefer) 1 Lineer olmayan bir molekülün izomerizasyonu A B örneğin,... cis-a trans-b K q /N q /N e / q ö,/nq ç, q ö, /Nq ç, e / Aynı molekülün iki izomeri için (q ötel,a / N) = ( q ötel,b / N) olduğundan (çünkü aynı kütleye sahiptirler), K q ç, q ç, e / g,q, g, q, q ö, q ö, e / Bir tepkimeyi neyin yürüttüğünün fiziksel anlamına ulaşmaya çalışalım örneğin K p yi ne tayin eder. ç, ç, ama A nın daha düşük temel hal enerjisi (daha büyük ayrışma enerjisi) olduğunu varsayın. reaktant A ürün B A HALLERĐ B HALLERĐ K e /

Ders 16, Sayfa 8 D D,Ü D, < 0 [Bu şekli ve ın tanımını hatırlayın (çizildiği gibi) Düşük T de, denge daha düşük enerjili moleküle doğru olacaktır. Yani, reaksiyon karışımının tamamına yakını A dır çünkü K p < 1 dir. T arttıkça, K p 1 zira / 1 dir. Bu nedenle RT D de eşit miktarlarda A ve B olacaktır.

Ders 16, Sayfa 9 q ç, q ç, varsayın (ve D < 0, önceki gibi) ürün B reaktant A K q ç, e / q ç, A HALLERĐ B HALLERĐ Düşük T de, / 1, bu nedenle K p 1 dir. Denge karışımı neredeyse tamamen A dan oluşur. T arttıkça yine / 1, ancak şimdi K p > 1 dir zira q ç, yüksek T de dengede reaksiyon karışımı A dan daha fazla B dir. Gelecek sefer: ayrışma, izotop değişimi. q ç, dur. Bu nedenle, K p nin muazzam sayıda mikroskobik büyüklük içerdiğini akılda tutun. Ancak, birçoğu tamamen veya yaklaşık olarak sadeleşir. K p nin saptanmasında hemen hemen daima en önemli faktördür.