Serbest Enerji ve Termodinamik Soruları

Termodinamik Yasaları Kolay

1. 25°C'de bir sistem 300 J iş yapıyor ve 500 J ısı alıyorsa, iç enerji değişimi (ΔU) nedir?

Cevap:

Termodinamiğin 1. Yasası: ΔU = q + w

q = +500 J (sisteme ısı giriyor)

w = -300 J (sistem iş yapıyor)

ΔU = 500 J + (-300 J) = +200 J

Entropi Orta

2. 1 mol suyun 100°C'de buharlaşması sırasındaki entropi değişimini (ΔS) hesaplayınız (ΔH_buh = 40.7 kJ/mol).

Cevap:

ΔS = ΔH_buh / T

T = 100°C = 373 K

ΔS = 40.7 kJ/mol / 373 K = 0.109 kJ/(mol·K) = 109 J/(mol·K)

Gibbs Serbest Enerji Orta

3. Bir reaksiyonun ΔH° = -50 kJ ve ΔS° = -130 J/K değerlerine sahip olduğu biliniyor. 25°C'deki Gibbs serbest enerji değişimi (ΔG°) nedir?

Cevap:

ΔG° = ΔH° - TΔS°

T = 25°C = 298 K

ΔS° = -130 J/K = -0.130 kJ/K

ΔG° = -50 kJ - (298 K × -0.130 kJ/K) = -50 kJ + 38.74 kJ = -11.26 kJ

Termodinamik Kararlılık Orta

4. Hangi sıcaklıkta aşağıdaki reaksiyon denge halinde olur?
ΔH° = 178 kJ, ΔS° = 160 J/K

Cevap:

Denge durumunda ΔG = 0

0 = ΔH° - TΔS° → T = ΔH° / ΔS°

T = 178 kJ / 0.160 kJ/K = 1112.5 K (839.5°C)

Kendiliğindenlik Kolay

5. ΔG = -15 kJ olan bir reaksiyon için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
a) Reaksiyon kendiliğinden ilerler
b) Reaksiyon denge halindedir
c) Reaksiyon kendiliğinden ilerlemez

Cevap:

ΔG < 0 olduğundan reaksiyon kendiliğinden ilerler.

a) Reaksiyon kendiliğinden ilerler

Reaksiyon İsısı Zor

6. Hess Yasası kullanarak aşağıdaki reaksiyonun ΔH°'sını hesaplayınız:
C₂H₄(g) + H₂(g) → C₂H₆(g)

Verilenler:
1) C₂H₄(g) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 2H₂O(l) ΔH°=-1411 kJ
2) C₂H₆(g) + 7/2O₂(g) → 2CO₂(g) + 3H₂O(l) ΔH°=-1560 kJ
3) H₂(g) + ½O₂(g) → H₂O(l) ΔH°=-286 kJ

Cevap:

Hedef reaksiyon: C₂H₄ + H₂ → C₂H₆

1. Adım: 1. reaksiyonu olduğu gibi al (ΔH°=-1411 kJ)

2. Adım: 2. reaksiyonu ters çevir (ΔH°=+1560 kJ)

3. Adım: 3. reaksiyonu olduğu gibi al (ΔH°=-286 kJ)

Toplam ΔH° = -1411 + 1560 - 286 = -137 kJ

Kendiliğindenlik Kolay

7. ΔG = -25 kJ olan bir reaksiyon için aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
a) Reaksiyon kendiliğinden ilerler
b) Reaksiyon denge halindedir
c) Reaksiyon kendiliğinden ilerlemez
d) Reaksiyonun hızı yüksektir

Cevap:

ΔG < 0 olduğundan reaksiyon kendiliğinden ilerler.

a) Reaksiyon kendiliğinden ilerler

Denge Kolay

8. ΔG = 0 olan bir reaksiyon için ne söylenebilir?
a) Reaksiyon kendiliğinden ilerler
b) Reaksiyon denge halindedir
c) Reaksiyon kendiliğinden ilerlemez
d) Reaksiyon ekzotermiktir

Cevap:

ΔG = 0 olduğunda sistem denge halindedir.

b) Reaksiyon denge halindedir

Termodinamik Orta

9. ΔG > 0 olan bir reaksiyon için hangisi doğrudur?
a) Reaksiyon kendiliğinden ilerler
b) Reaksiyon dışarıdan enerji alarak ilerler
c) Reaksiyon denge halindedir
d) Reaksiyonun entropisi artar

Cevap:

ΔG > 0 olduğunda reaksiyon dışarıdan enerji alarak ilerler.

b) Reaksiyon dışarıdan enerji alarak ilerler

Kendiliğindenlik Zor

10. Hangi durumda bir reaksiyon kesinlikle kendiliğinden ilerler?
a) ΔH > 0 ve ΔS < 0
b) ΔH < 0 ve ΔS > 0
c) ΔH > 0 ve ΔS > 0 (yüksek sıcaklıkta)
d) ΔH < 0 ve ΔS < 0 (düşük sıcaklıkta)

Cevap:

ΔH < 0 ve ΔS > 0 olduğunda tüm sıcaklıklarda kendiliğinden ilerler.

b) ΔH < 0 ve ΔS > 0

Termodinamik Zor

11. Bir reaksiyonun ΔH = -50 kJ ve ΔS = -100 J/K olduğuna göre, hangi sıcaklıkta reaksiyon kendiliğinden ilerler?
a) T > 500 K
b) T < 500 K
c) Tüm sıcaklıklarda
d) Hiçbir sıcaklıkta

Cevap:

ΔG = ΔH - TΔS < 0 olmalı. -50000 - T(-100) < 0 ⇒ T < 500 K

b) T < 500 K

Denge Sabiti Orta

12. ΔG° = -30 kJ olan bir reaksiyon için denge sabiti (K) nasıldır?
a) K > 1
b) K < 1
c) K = 1
d) K = 0

Cevap:

ΔG° negatif olduğunda K > 1 olur.

a) K > 1

Termodinamik Kolay

13. Bir reaksiyonun ΔG değeri pozitif ise, reaksiyon için ne söylenebilir?
a) Ekzotermiktir
b) Kendiliğinden ilerler
c) Denge halindedir
d) Dışarıdan enerji gerektirir

Cevap:

ΔG > 0 olduğunda reaksiyon dışarıdan enerji alarak ilerler.

d) Dışarıdan enerji gerektirir

Termodinamik Yasalar Kolay

14. ΔG = ΔH - TΔS ifadesi hangi yasaya aittir?
a) Hess Yasası
b) Gibbs Serbest Enerji Denklemi
c) Termodinamiğin 1. Yasası
d) Le Chatelier İlkesi

Cevap:

Bu ifade Gibbs serbest enerji denklemidir.

b) Gibbs Serbest Enerji Denklemi

Entropi Orta

15. Bir reaksiyonun entropisi (ΔS) pozitif ise, reaksiyon için ne söylenebilir?
a) Düzensizlik artar
b) Düzensizlik azalır
c) Isı açığa çıkar
d) Dengeye ulaşmaz

Cevap:

ΔS > 0 olduğunda sistemde düzensizlik artar.

a) Düzensizlik artar

Denge Sabiti Zor

16. Standart koşullarda ΔG° = -10 kJ olan bir reaksiyon için K (denge sabiti) nasıl hesaplanır?
a) K = e^(-ΔG°/RT)
b) K = e^(ΔG°/RT)
c) K = ΔG° / RT
d) K = RT / ΔG°

Cevap:

ΔG° = -RT lnK formülünden K = e^(-ΔG°/RT) olarak hesaplanır.

a) K = e^(-ΔG°/RT)

Kendiliğindenlik Zor

17. Hangi reaksiyon kesinlikle kendiliğinden değildir?
a) ΔH < 0, ΔS > 0
b) ΔH > 0, ΔS < 0
c) ΔH < 0, ΔS < 0 (düşük sıcaklıkta)
d) ΔH > 0, ΔS > 0 (yüksek sıcaklıkta)

Cevap:

ΔH > 0 ve ΔS < 0 olduğunda tüm sıcaklıklarda kendiliğinden değildir.

b) ΔH > 0, ΔS < 0

Denge Orta

18. Bir reaksiyonun ΔG değeri sıfıra yaklaştıkça ne olur?
a) Reaksiyon hızı artar
b) Sistem dengeye yaklaşır
c) Entropi azalır
d) Reaksiyon durur

Cevap:

ΔG → 0 olduğunda sistem dengeye yaklaşır.

b) Sistem dengeye yaklaşır

Denge Sabiti Orta

19. ΔG° = +15 kJ olan bir reaksiyon için K değeri nasıldır?
a) K > 1
b) K < 1
c) K = 1
d) K = ∞

Cevap:

ΔG° pozitif olduğunda K < 1 olur.

b) K < 1

Kendiliğindenlik Kolay

20. Bir reaksiyonun ΔH'si negatif ve ΔS'si pozitif ise, reaksiyon için ne söylenebilir?
a) Sadece yüksek sıcaklıkta kendiliğindendir
b) Sadece düşük sıcaklıkta kendiliğindendir
c) Tüm sıcaklıklarda kendiliğindendir
d) Hiçbir sıcaklıkta kendiliğinden değildir

Cevap:

ΔH < 0 ve ΔS > 0 olduğunda tüm sıcaklıklarda kendiliğindendir.

c) Tüm sıcaklıklarda kendiliğindendir

Termodinamik Yasalar Orta

21. Termodinamiğin ikinci yasasına göre, izole bir sistemde toplam entropi nasıl değişir?
a) Azalır
b) Artar
c) Sabit kalır
d) Önce artar, sonra azalır

Cevap:

Termodinamiğin 2. yasasına göre izole sistemlerde entropi artar.

b) Artar

Denge Kolay

22. Bir reaksiyonun ΔG'si sıfır ise, sistem için ne söylenebilir?
a) Reaksiyon tamamlanmıştır
b) Denge halindedir
c) Reaksiyon başlamamıştır
d) Entropi maksimumdur

Cevap:

ΔG = 0 olduğunda sistem denge halindedir.

b) Denge halindedir

Termodinamik Zor

23. Hangi durumda ΔG = ΔH olur?
a) ΔS = 0
b) T = 0
c) Reaksiyon denge halinde
d) Hiçbir zaman

Cevap:

ΔG = ΔH - TΔS olduğundan, ΔS = 0 ise ΔG = ΔH olur.

a) ΔS = 0

Kendiliğindenlik Zor

24. Bir reaksiyonun entalpi değişimi (ΔH) negatif ve entropi değişimi (ΔS) negatif ise, reaksiyon ne zaman kendiliğinden ilerler?
a) Yüksek sıcaklıkta
b) Düşük sıcaklıkta
c) Her zaman
d) Hiçbir zaman

Cevap:

ΔH < 0 ve ΔS < 0 olduğunda sadece düşük sıcaklıkta kendiliğinden ilerler.

b) Düşük sıcaklıkta

Termodinamik Yasalar Kolay

25. Termodinamiğin birinci yasası neyi ifade eder?
a) Enerjinin korunumu
b) Entropinin artması
c) Kendiliğinden reaksiyonların yönü
d) Denge sabitinin hesaplanması

Cevap:

Termodinamiğin 1. yasası enerjinin korunumunu ifade eder.

a) Enerjinin korunumu

Denge Sabiti Orta

26. Bir reaksiyonun ΔG'si pozitif ise, denge sabiti (K) için ne söylenebilir?
a) K > 1
b) K < 1
c) K = 1
d) K = 0

Cevap:

ΔG > 0 olduğunda K < 1 olur.

b) K < 1

Termodinamik Kolay

27. Hangi ifade Gibbs serbest enerjisinin tanımıdır?
a) G = H + TS
b) G = H - TS
c) G = E + PV
d) G = E - PV

Cevap:

Gibbs serbest enerjisi G = H - TS olarak tanımlanır.

b) G = H - TS

Kendiliğindenlik Kolay

28. Bir reaksiyonun ΔG değeri negatif ise, reaksiyon için ne söylenebilir?
a) Ekzotermiktir
b) Kendiliğinden ilerler
c) Dengeye ulaşmıştır
d) Entropisi azalmıştır

Cevap:

ΔG < 0 olduğunda reaksiyon kendiliğinden ilerler.

b) Kendiliğinden ilerler

Denge Sabiti Orta

29. ΔG° = -40 kJ olan bir reaksiyon için K değeri nasıldır?
a) K > 1
b) K < 1
c) K = 1
d) K = 0

Cevap:

ΔG° negatif olduğunda K > 1 olur.

a) K > 1

Kendiliğindenlik Zor

30. Bir reaksiyonun ΔH'si pozitif ve ΔS'si pozitif ise, reaksiyon ne zaman kendiliğinden ilerler?
a) Düşük sıcaklıkta
b) Yüksek sıcaklıkta
c) Her zaman
d) Hiçbir zaman

Cevap:

ΔH > 0 ve ΔS > 0 olduğunda yüksek sıcaklıkta kendiliğinden ilerler.

b) Yüksek sıcaklıkta

Termodinamik Yasalar Orta

31. Termodinamiğin üçüncü yasasına göre, mükemmel bir kristalin entropisi mutlak sıfırda ne olur?
a) Sonsuz
b) Sıfır
c) Pozitif
d) Negatif

Cevap:

Termodinamiğin 3. yasasına göre mükemmel kristalin entropisi mutlak sıfırda sıfırdır.

b) Sıfır

Kendiliğindenlik Orta

32. Bir reaksiyonun ΔH = +85 kJ ve ΔS = +200 J/K olduğuna göre, reaksiyonun kendiliğinden olabilmesi için sıcaklık ne olmalıdır?
a) T > 425 K
b) T < 425 K
c) Tüm sıcaklıklarda
d) Hiçbir sıcaklıkta

Cevap:

ΔG = ΔH - TΔS < 0 ⇒ 85000 - T(200) < 0 ⇒ T > 425 K

a) T > 425 K

Termodinamik Yasalar Kolay

33. Aşağıdakilerden hangisi termodinamiğin birinci yasasının matematiksel ifadesidir?
a) ΔU = q + w
b) ΔS = q/T
c) ΔG = ΔH - TΔS
d) PV = nRT

Cevap:

Termodinamiğin 1. yasası: ΔU = q + w (iç enerji değişimi = ısı + iş)

a) ΔU = q + w

Entropi Zor

34. Aşağıdaki süreçlerden hangisinde sistemin entropi değişimi (ΔS) negatiftir?
a) Suyun buharlaşması
b) NH₄NO₃(k) → NH₄⁺(aq) + NO₃⁻(aq)
c) 2NO(g) + O₂(g) → 2NO₂(g)
d) CO₂(k) → CO₂(g)

Cevap:

Gaz mol sayısının azaldığı reaksiyonlarda entropi azalır (2NO + O₂ → 2NO₂: 3 mol gaz → 2 mol gaz)

c) 2NO(g) + O₂(g) → 2NO₂(g)

Kendiliğindenlik Kolay

35. Bir reaksiyonun ΔG'si sıfırdan küçük ise, reaksiyon için ne söylenebilir?
a) Dengeye ulaşmıştır
b) Kendiliğinden ilerler
c) Dışarıdan enerji alır
d) Entropisi azalır

Cevap:

ΔG < 0 olduğunda reaksiyon kendiliğinden ilerler.

b) Kendiliğinden ilerler

Termodinamik Zor

36. ΔG = ΔG° + RT lnQ ifadesi neyi temsil eder?
a) Gibbs serbest enerjisi
b) Denge sabiti
c) Reaksiyon yönü
d) Reaksiyon hızı

Cevap:

Bu ifade Gibbs serbest enerjisinin standart olmayan koşullardaki formülüdür.

a) Gibbs serbest enerjisi

Denge Sabiti Orta

37. Bir reaksiyonun denge sabiti (K) 1'den büyük ise, ΔG° için ne söylenebilir?
a) ΔG° > 0
b) ΔG° < 0
c) ΔG° = 0
d) ΔG° = 1

Cevap:

K > 1 olduğunda ΔG° < 0 olur.

b) ΔG° < 0

Termodinamik Yasalar Orta

38. Hangisi termodinamiğin ikinci yasasının bir ifadesidir?
a) Enerji korunur
b) Entropi artar
c) Mutlak sıfıra ulaşılamaz
d) Isı işe dönüşebilir

Cevap:

Termodinamiğin 2. yasası entropinin artacağını ifade eder.

b) Entropi artar

Kendiliğindenlik Kolay

39. Bir reaksiyonun ΔH'si negatif ve ΔS'si pozitif ise, ΔG için ne söylenebilir?
a) Her zaman negatiftir
b) Her zaman pozitiftir
c) Sıcaklığa bağlıdır
d) Sıfırdır

Cevap:

ΔH < 0 ve ΔS > 0 olduğunda ΔG her zaman negatiftir.

a) Her zaman negatiftir

Termodinamik Zor

40. 25°C'de ΔG° = +8.1 kJ olan bir reaksiyonun denge sabiti (K) nedir?
a) 0.045
b) 1.00
c) 22.0
d) 4.5×10²

Cevap:

ΔG° = -RT lnK ⇒ K = e^(-ΔG°/RT) = e^(-8100/(8.314×298)) ≈ 0.045

a) 0.045

Entropi Orta

41. Aşağıdaki olaylardan hangisinde sistemin entropisi azalır?
a) Suyun buharlaşması
b) Buzun erimesi
c) Gazın genişlemesi
d) Suyun donması

Cevap:

Suyun donmasında düzensizlik azalır (entropi azalır).

d) Suyun donması

Termodinamik Zor

42. Bir reaksiyonun ΔH° = -120 kJ ve ΔS° = -150 J/K olduğuna göre, hangi sıcaklıkta bu reaksiyon kendiliğinden ilerler?
a) T > 800 K
b) T < 800 K
c) Tüm sıcaklıklarda
d) Hiçbir sıcaklıkta

Cevap:

ΔG = ΔH - TΔS < 0 ⇒ -120000 - T(-150) < 0 ⇒ T < 800 K

b) T < 800 K

Termodinamik Yasalar Orta

43. Termodinamiğin sıfırıncı yasası neyi ifade eder?
a) Enerjinin korunumu
b) Isıl dengenin geçişkenliği
c) Entropinin artması
d) Mutlak sıfırın ulaşılamazlığı

Cevap:

Termodinamiğin 0. yasası ısıl dengenin geçişkenliğini ifade eder.

b) Isıl dengenin geçişkenliği

Kendiliğindenlik Zor

44. Hangi sıcaklıkta ΔH = 50 kJ ve ΔS = 100 J/K olan bir reaksiyon kendiliğinden ilerler?
a) T > 500 K
b) T < 500 K
c) Tüm sıcaklıklarda
d) Hiçbir sıcaklıkta

Cevap:

ΔG = ΔH - TΔS < 0 ⇒ 50000 - T(100) < 0 ⇒ T > 500 K

a) T > 500 K

Termodinamik Orta

45. Standart koşullarda kendiliğinden ilerleyen bir reaksiyon için hangisi kesinlikle doğrudur?
a) ΔH° < 0
b) ΔS° > 0
c) ΔG° < 0
d) K < 1

Cevap:

Standart koşullarda kendiliğinden reaksiyonlar için ΔG° < 0 olmalıdır.

c) ΔG° < 0

Entropi Kolay

46. Aşağıdaki maddelerden hangisinin standart molar entropisi (S°) en yüksektir?
a) NaCl(k)
b) H₂O(s)
c) Hg(s)
d) CO₂(g)

Cevap:

Gaz halindeki maddelerin entropisi en yüksektir.

d) CO₂(g)

Termodinamik Zor

47. 2A(g) + B(g) → C(g) reaksiyonu için 298 K'de ΔG° = -25 kJ olduğuna göre, aşağıdaki koşullardan hangisinde reaksiyon kesinlikle kendiliğinden ilerler?
a) P_A = 1 atm, P_B = 1 atm, P_C = 1 atm
b) P_A = 10 atm, P_B = 10 atm, P_C = 1 atm
c) P_A = 1 atm, P_B = 1 atm, P_C = 10 atm
d) Her koşulda ilerler

Cevap:

Reaktiflerin basıncı artırılıp ürünlerin basıncı azaltıldığında reaksiyon daha kolay ilerler.

b) P_A = 10 atm, P_B = 10 atm, P_C = 1 atm

Denge Sabiti Zor

48. 298 K'de ΔG° = +22 kJ olan bir reaksiyonun denge sabiti (K) yaklaşık nedir?
a) 1.0
b) 0.01
c) 100
d) 10⁻⁴

Cevap:

K = e^(-ΔG°/RT) = e^(-22000/(8.314×298)) ≈ e^(-8.87) ≈ 1.4×10⁻⁴ ≈ 10⁻⁴

d) 10⁻⁴

Termodinamik Orta

49. Aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?
a) Ekzotermik reaksiyonlar her zaman kendiliğindendir
b) Entropi artışı kendiliğindenliği destekler
c) Düşük sıcaklıkta ekzotermik reaksiyonlar tercih edilir
d) Gibbs serbest enerjisi kendiliğindenliğin ölçüsüdür

Cevap:

Ekzotermik reaksiyonlar (ΔH < 0) ancak ΔS < 0 ise yüksek sıcaklıkta kendiliğinden olmayabilir.

a) Ekzotermik reaksiyonlar her zaman kendiliğindendir

Elektrokimyasal Hücre Zor

50. Aşağıdaki redoks reaksiyonu için 25°C'de standart serbest enerji değişimini (ΔG°) hesaplayınız:
Zn(k) + Cu²⁺(aq) → Zn²⁺(aq) + Cu(k)

Verilenler:
E°(Zn²⁺/Zn) = -0.76 V
E°(Cu²⁺/Cu) = +0.34 V
Faraday sabiti (F) = 96485 C/mol

Cevap:

1. Hücre potansiyelini hesapla:

E°_hücre = E°_katot - E°_anot = 0.34 V - (-0.76 V) = 1.10 V

2. ΔG° = -nFE°

n = 2 (transfer edilen elektron sayısı)

ΔG° = -2 × 96485 C/mol × 1.10 V = -212267 J/mol ≈ -212.3 kJ/mol

Nasıl ders çalışmalıyım ve siteyi nasıl kullanırım?

Serbest Enerji ve Termodinamik- 50 Çözümlü Örnek