Question

Difficulty: HardLe Chatelier İlkesi: Sıcaklık Etkisi

Gaz fazında gerçekleşen ekzotermik bir denge tepkimesinde sıcaklık düşürüldüğünde, sistemin ürünler lehine hareket etmesi nedeniyle ileri tepkime hızının artacağı, geri tepkime hızının ise azalacağı ifadesi doğru mudur?

Answer: Answer

Answer

Sıcaklık düşürüldüğünde hem ileri hem de geri tepkime hızları azalır; bu nedenle ifade yanlıştır.
Sıcaklık düşürüldüğünde hem ileri hem de geri tepkime hızları azalır. Ekzotermik tepkimelerde geri tepkimenin aktivasyon enerjisi ileri tepkimeninkinden büyük olduğu için geri tepkime hızı sıcaklık düşüşünden daha fazla etkilenir ve daha çok azalır. Bu durum dengenin ürünler yönüne kaymasına neden olur, ancak ileri hızın arttığı anlamına gelmez. Dolayısıyla verilen ifade yanlıştır.

Step-by-Step Solution

1
Sıcaklık düşüşünün hız sabitleri (kik_i ve kgk_g) üzerindeki etkisini belirlemek.
Sıcaklık azald��ğında taneciklerin ortalama kinetik enerjisi ve eşik enerjisini aşan etkin çarpışma say��sı azalır. Bu durum, tepkimenin yönünden veya türünden bağımsız olarak hem ileri (kik_i) hem de geri (kgk_g) tepkime hız sabitlerinin küçülmesine yol açar.
Sıcaklık azalışı, tüm kimyasal tepkimelerin hız sabitlerini azaltan genel bir fiziksel etkidir.
2
Aktivasyon enerjisi ile sıcaklık hassasiyeti ilişkisini kurmak.
Ekzotermik tepkimelerde geri yönün aktivasyon enerjisi (Ea,gE_{a,g}), ileri yönün aktivasyon enerjisinden (Ea,iE_{a,i}) büyüktür. Aktivasyon enerjisi büyük olan tepkime adımları sıcaklık değişimine karşı daha hassastır. Dolayısıyla, sıcaklık düşürüldüğünde geri tepkime hızı (rgr_g) ileri tepkime hızına (rir_i) kıyasla çok daha keskin bir şekilde azalır.
Arrhenius denklemine göre, aktivasyon enerjisi yüksek olan adımların hız sabitleri sıcaklık değişimlerinden daha fazla etkilenir.
3
Denge yönündeki kaymayı ve yeni denge hızlarını analiz etmek.
Sıcaklık düşüşü anında her iki hız da azalır ancak geri hız çok daha fazla azaldığı için ri>rgr_i > r_g durumu oluşur. Sistem bu dengesizliği gidermek için ürünler yönüne kayar. Yeni denge kurulduğunda ileri ve geri hızlar tekrar eşitlenir (ri=rgr_i' = r_g'), fakat bu hızların değeri ilk dengedeki değerlerinden daha düşüktür.
Le Chatelier ilkesine göre sistem, yapılan etkiyi azaltacak yönde hareket eder; ancak bu hareket başlangıçtaki hız seviyelerine geri dönülmesini veya hızın artmasını sağlamaz.

Key Concept

Sıcaklık değişiminin denge hızı ve denge yönü üzerindeki net etkisi
Estimated Time:2m 0s
Rate this question