Belirli bir sıcaklıkta, 4\text{ L}'lik sabit hacimli kapalı ve boş bir kaba 2,4\text{ mol … — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Belirli bir sıcaklıkta, $4\text{ L}$ 'lik sabit hacimli kapalı ve boş bir kaba $2,4\text{ mol } NO(g)$ ve yeterli miktarda $C(k)$ konuluyor. Sistem,

2NO(g) + C(k) \rightleftharpoons N_2(g) + CO_2(g)

denklemine göre aynı sıcaklıkta dengeye ulaştığında katı kütlesinin $7,2\text{ g}$ azaldığı tespit ediliyor.

Buna göre, tepkimenin bu sıcaklıktaki derişimler cinsinden denge sabiti ( $K_c$ ) kaçtır?
( $C = 12\text{ g/mol}$ )

Answer: 0.25

Answer

Tepkimenin derişimler cinsinden denge sabiti (Kc) 0,25'tir.

Tepkime dengelendiğinde katı kütlesinin azalması harcanan karbon katısının (C(k)) mol sayısını verir (0,6 mol). Tepkime katsayılarından yararlanılarak denge anındaki gazların mol sayıları bulunur (NO: 1,2 mol, N2: 0,6 mol, CO2: 0,6 mol). Kabın hacmi 4 L olduğu için bu mol sayıları hacme bölünerek denge derişimleri elde edilir ([NO] = 0,3 M, [N2] = 0,15 M, [CO2] = 0,15 M). Katılar bağıntıya yazılmadığından Kc = [N2][CO2] / [NO]^2 ifadesinden Kc = 0,25 olarak hesaplanır.

Step-by-Step Solution

Harcanan karbon katısının mol sayısının hesaplanması

n(C) = 0,6 mol

Katı kütlesindeki azalma (7,2 g), tepkimede harcanan C(k) katısının kütlesine eşittir. Mol sayısı n = m / MA formülünden n = 7,2 / 12 = 0,6 mol olarak bulunur.

Tepkime katsayıları kullanılarak denge anındaki mol sayılarının bulunması

n(NO) = 1,2 mol, n(N2) = 0,6 mol, n(CO2) = 0,6 mol

Tepkime denklemine göre 1 mol C katısı harcandığında 2 mol NO gazı harcanır, 1 mol N2 ve 1 mol CO2 gazları oluşur. Başlangıçtaki 2,4 mol NO gazından 1,2 mol harcandığında denge anında 1,2 mol NO gazı kalır. Oluşan ürünlerin miktarı ise 0,6'şar moldür.

Denge derişimlerinin (molarite) hesaplanması

[NO] = 0,3 M, [N2] = 0,15 M, [CO2] = 0,15 M

Denge sabiti bağıntısında derişimler (molarite) kullanılır. Kabın hacmi 4 L olduğundan her bir gazın mol sayısı 4'e bölünerek denge derişimleri hesaplanır.

Denge sabiti (Kc) değerinin hesaplanması

Kc = 0,25

Tepkime heterojen olup karbon katısı (C(k)) denge bağıntısında yer almaz. Kc = [N2][CO2] / [NO]^2 bağıntısı kullanılarak derişimler yerine yerleştirilir ve Kc = (0,15 * 0,15) / (0,3)^2 = 0,25 olarak hesaplanır.

Key Concept

Heterojen tepkimelerde katı ve sıvı fazdaki maddelerin derişimleri sabit kabul edildiğinden denge bağıntısına (Kc) yazılmazlar. Denge hesaplamalarında mol sayıları yerine molar derişimlerin kullanılmasına ve hacim etkisine dikkat edilmelidir.

Question

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Topics

More questions from this topic