Sabit sıcaklıkta, 4\text{ L}'lik sabit hacimli kapalı boş bir kaba 0,6\text{ mol } H_2(g) … — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Sabit sıcaklıkta, $4\text{ L}$ 'lik sabit hacimli kapalı boş bir kaba $0,6\text{ mol } H_2(g)$ gazı ve yeterli miktarda $C(k)$ katısı konuluyor. Sistem,

C(k) + 2H_2(g) \rightleftharpoons CH_4(g)

denklemine göre aynı sıcaklıkta dengeye ulaştığında kapta toplam $0,4\text{ mol}$ gaz bulunduğu belirleniyor.

Buna göre, tepkimenin bu sıcaklıktaki derişimler cinsinden denge sabitinin ( $K_c$ ) değeri kaçtır?

Answer: 20

Answer

Tepkimenin bu sıcaklıktaki denge sabitinin (Kc) değeri 20'dir.

Denge anındaki gazların derişimleri molarite cinsinden bulunup Kc bağıntısında yerine konulduğunda Kc değeri 20 olarak hesaplanır. Karbon katısı heterojen denge kuralı gereği bağıntıda yer almaz.

Step-by-Step Solution

Tepkime denklemine göre başlangıç, değişim ve denge (B.D.D.) tablosu oluşturulur.

Başlangıçta 0,6 mol H2 gazı vardır. Değişim miktarını -2x mol olarak belirlersek, dengede (0,6 - 2x) mol H2 ve x mol CH4 gazları bulunur.

Denge anındaki mol sayılarını başlangıç değerleri ve reaksiyon katsayıları cinsinden ifade etmek için.

Dengedeki toplam gaz mol sayısı kullanılarak x değeri hesaplanır.

Dengedeki toplam gaz miktarı: (0,6 - 2x) + x = 0,6 - x = 0,4 mol olduğundan x = 0,2 mol olarak bulunur.

Denge anındaki her bir gazın mol sayısını bulmak için.

Gazların denge anındaki mol sayıları kap hacmine (4 L) bölünerek denge derişimleri (molariteleri) hesaplanır.

[H2] = 0,2 mol / 4 L = 0,05 M ve [CH4] = 0,2 mol / 4 L = 0,05 M olarak elde edilir. Katı haldeki karbon (C) bağıntıya dahil edilmez.

Denge sabiti (Kc) bağıntısında derişimlerin (molarite) kullanılması gerektiği için.

Denge sabiti (Kc) bağıntısı yazılarak derişimler yerine konur ve Kc hesaplanır.

Kc = [CH4] / [H2]^2 = 0,05 / (0,05)^2 = 1 / 0,05 = 20 olarak bulunur.

Tepkimenin denge sabiti değerine ulaşmak için.

Key Concept

Heterojen kimyasal tepkimelerde denge sabiti (Kc) hesaplanırken sadece gaz ve sulu çözelti fazındaki maddelerin derişimleri yazılır, katılar ve sıvılar denge bağıntısına dahil edilmez. Ayrıca derişimler hesaplanırken mol sayısının kap hacmine bölünerek molariteye dönüştürülmesi gerekir.

Question

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Topics

More questions from this topic