Question

Difficulty: MediumLe Chatelier İlkesi: Basınç ve Hacim Etkisi

Pistonlu bir kapta 25C25^\circ\text{C} sıcaklıkta;

2ICl(g)I2(g)+Cl2(g)2\text{ICl}(g) \rightleftharpoons \text{I}_2(g) + \text{Cl}_2(g)

tepkimesi dengededir. Sıcaklık değiştirilmeden piston yukarı doğru çekilerek kabın hacmi iki katına çıkarılıyor ve sistemin yeniden dengeye ulaşması bekleniyor.

Buna göre, bu işlem sonucunda ilk denge durumuna göre sistemde meydana gelen değişimlerle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. A
    Denge girenler lehine kayarak ICl\text{ICl} gazının mol sayısını artırır.
  2. B
    Denge ürünler lehine kayarak kaptaki toplam molekül sayısını artırır.
  3. Tüm gazların derişimleri azalır ancak denge sabiti (KcK_c) değeri değişmez.Answer
  4. D
    Denge bozulmaz ve gazların derişimleri bir süre sonra başlangıçtaki değerlerine geri döner.
  5. E
    Gazların kısmi basınçları azalır ancak denge sabiti (KcK_c) değeri büyür.

Answer

Tüm gazların derişimleri azalır ancak denge sabiti (KcK_c) değeri değişmez.
Girenler ve ürünler tarafındaki gazların katsayıları toplamı eşit (Δn=0\Delta n = 0) olduğundan, sabit sıcaklıkta hacim artırıldığında Le Chatelier ilkesine göre denge bozulmaz (sağa ya da sola kaymaz). Ancak hacim iki katına çıktığı için her bir gazın derişimi (M=n/VM = n/V) azalır. Denge sabiti (KcK_c) yalnızca sıcaklıkla değiştiğinden, sabit sıcaklıktaki bu işlemde KcK_c değeri sabit kalır. Bu nedenle tüm gazların derişimlerinin azalması ve KcK_c'nin değişmemesi ifadesi doğrudur.

Step-by-Step Solution

1
Tepkime denklemindeki gaz fazındaki maddelerin katsayıları toplamını karşılaştırma
Girenlerin gaz katsayısı toplamı 22, ürünlerin gaz katsayısı toplamı da 1+1=21 + 1 = 2'dir. Yani Δn=22=0\Delta n = 2 - 2 = 0'dır.
Hacim değişiminin denge yönüne etkisini belirlemek için girenler ve ürünlerin gaz katsayıları arasındaki ilişkiyi bulmak gerekir.
2
Hacim artışının derişimlere etkisini belirleme
M=n/VM = n/V bağıntısına göre kabın hacmi artırıldığında ortamdaki tüm gazların (ICl\text{ICl}, I2\text{I}_2 ve Cl2\text{Cl}_2) derişimleri anlık olarak azalır.
Kaptaki toplam hacmin artması, gaz taneciklerinin birim hacimdeki miktarlarını düşürür.
3
Le Chatelier ilkesine göre dengenin kayma yönünü ve denge sabitini analiz etme
Δn=0\Delta n = 0 olduğundan, hacim artışı dengeyi herhangi bir yöne kaydırmaz. Sıcaklık sabit tutulduğu için denge sabiti (KcK_c) değeri değişmez.
Hacim veya basınç değişimi Δn=0\Delta n = 0 olan tepkimelerde denge yönünü etkilemez ve denge sabiti yalnızca sıcaklıkla değişir.

Key Concept

Gaz fazındaki katsayıları eşit olan tepkimelerde (Δn=0\Delta n = 0), sıcaklık sabit tutularak yapılan hacim değişimleri dengeyi sağa veya sola kaydırmaz. Ancak hacim arttığı için tüm gazların derişimleri azalır.
Rate this question