Question

Difficulty: HardLe Chatelier İlkesi: Basınç ve Hacim Etkisi

Sıcaklığı sabit tutulan kapalı bir kapta,

C(k)+CO2(g)2CO(g)C(k) + CO_2(g) \rightleftharpoons 2CO(g)

tepkimesi dengededir. Sabit sıcaklıkta kabın hacmi yarıya indirildiğinde sistemin yeniden dengeye ulaşması sağlanıyor.

Buna göre, yeni denge kurulduğunda başlangıç dengesine göre meydana gelen değişimlerle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. A
    Sistemde yer alan tüm maddelerin katsayıları toplamı eşit (1+1=21 + 1 = 2) olduğu için kabın hacminin değiştirilmesi dengeyi etkilemez.
  2. B
    Kabın hacmi azaldığı için derişimler cinsinden denge sabitinin (KcK_c) değeri büyür.
  3. CO2CO_2 gazının mol sayısı artar.Answer
  4. D
    Hacim küçüldüğünde toplam basıncı azaltmak için denge ürünler lehine kayar.
  5. E
    Kısmi basınçlar cinsinden denge sabitinin (KpK_p) değeri artar.

Answer

Yeni denge kurulduğunda karbondioksit gazının mol sayısı artar.
Hacmin azaltılması (sıkıştırma) sonucunda sistemdeki toplam basınç artar. Le Chatelier ilkesine göre sistem, bu basınç artışını hafifletmek için gaz mol sayısının daha az olduğu girenler (sol) yönüne kayar. Denge sola kaydığı için girenlerdeki karbondioksit gazının mol sayısı artış gösterir.

Step-by-Step Solution

1
Tepkimeye giren ve çıkan gazların katsayıları belirlenir.
Girenlerde 1 mol CO2(g)CO_2(g), ürünlerde ise 2 mol CO(g)CO(g) bulunmaktadır. Karbon katı halde olduğu için gaz katsayıları hesabına katılmaz.
Hacim ve basınç değişimlerinde Le Chatelier ilkesi uygulanırken yalnızca gaz fazındaki maddelerin mol sayıları dikkate alınmalıdır.
2
Kabın hacminin yarıya indirilmesinin sisteme etkisi incelenir.
Kabın hacmi yarıya indirildiğinde sistemin toplam basıncı artar ve gaz fazındaki tüm maddelerin molar derişimleri başlangıçta iki katına çıkar.
Molarite formülü M=n/VM = n/V uyarınca, hacmin azalması derişimi ters orantılı olarak artırır. Basınç da hacimle ters orantılı olarak artar.
3
Le Chatelier ilkesine göre dengenin kayma yönü belirlenir.
Sistem, artan basıncı azaltmak için gaz mol sayısının daha az olduğu tarafa, yani girenler (sol) yönüne doğru kayar.
Le Chatelier ilkesi uyarınca, sisteme yapılan dış etkiyi azaltacak yönde reaksiyon hızı artar.
4
Dengenin sola kaymasının maddelerin mol sayılarına etkisi belirlenir.
Dengenin sola kaymasıyla CO(g)CO(g) tüketilirken C(k)C(k) ve CO2(g)CO_2(g) oluşur. Bu nedenle CO2CO_2 gazının mol sayısı başlangıca göre artar.
Denge sola kaydığında girenler yönündeki maddelerin miktarı artarken ürünler yönündeki maddelerin miktarı azalır.

Key Concept

Le Chatelier ilkesine göre heterojen denge tepkimelerinde hacim ve basınç değişimlerinin denge yönüne ve madde miktarlarına etkisi.
Estimated Time:2m 0s
Rate this question