Belirli bir sıcaklıkta ideal pistonlu bir kapta gerçekleştirilen; 2A(g) + B(k) + 2C(g) \ri… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Belirli bir sıcaklıkta ideal pistonlu bir kapta gerçekleştirilen;

2A(g) + B(k) + 2C(g) \rightarrow 3D(g) + E(g)

tepkimesiyle ilgili şu bilgiler veriliyor:

* Tepkime kabının hacmi sabit sıcaklıkta yarıya indirildiğinde başlangıç tepkime hızı $16$ katına çıkmaktadır.
* Sabit hacim ve sıcaklıkta $A$ gazının derişimi yarıya indirilip $C$ gazının derişimi $2$ katına çıkarıldığında tepkimenin başlangıç hızı değişmemektedir.
* Sabit hacim ve sıcaklıkta $B$ katısının kütlesi $2$ katına çıkarıldığında tepkime hızı değişmemektedir.

Aynı sıcaklıkta, ideal pistonlu bu kapta başlangıçta $0{}4\text{ mol } A$ gazı, $0{}6\text{ mol } B$ katısı ve $0{}4\text{ mol } C$ gazı bulunmaktadır. Bu durumda tepkimenin başlangıç hızı $1{}6 \times 10^{-3}\text{ M/s}$ olarak ölçülmüştür.

Sıcaklık değiştirilmeden kaba $n$ mol helyum ( $He$ ) gazı eklendiğinde tepkimenin başlangıç hızı $10^{-4}\text{ M/s}$ olmaktadır.

Buna göre, kaba eklenen helyum gazının mol sayısı ( $n$ ) kaçtır?

Answer: 0.8 mol

Answer

Kaba eklenen helyum gazının mol sayısı 0,8'dir.

Tepkimenin hız bağıntısı

r = k [A]^2 [C]^2

olarak bulunur. Hızın

16

kat azalması için hacmin

2

katına çıkması gerekir. İdeal pistonlu kapta hacmin

2

katına çıkması için toplam gaz mol sayısının

2

katına çıkması gerekir. Başlangıçta

0{}8\text{ mol}

gaz bulunduğundan,

0{}8\text{ mol } He

eklenmelidir.

Step-by-Step Solution

Tepkimenin hız bağıntısının belirlenmesi

r = k [A]^2 [C]^2

Katı haldeki

B

maddesi hız bağıntısında yer almaz. Kabın hacmi yarıya indirildiğinde gaz derişimleri

2

katına çıkar. Hız

16

(

2^4

) katına çıktığına göre tepkimenin toplam derecesi

4

'tür.

A

gazının derişimi yarıya indirilip (

1/2

oranında),

C

gazının derişimi

2

katına çıkarıldığında hız değişmediğine göre

A

C

'nin hız bağıntısındaki dereceleri eşit olmalıdır (

x = y = 2

Hız değişimi ve hacim ilişkisinin kurulması

V_2 = 2V_1

Tepkimenin başlangıç hızı

1{}6 \times 10^{-3}\text{ M/s}

'den

10^{-4}\text{ M/s}

'ye düşmüştür, yani hız

16

kat azalmıştır. Hız bağıntısı derecesi toplam

4

olduğundan hız, hacmin dördüncü kuvveti ile ters orantılıdır (

r \propto V^{-4}

). Hızın

16

kat azalması için hacmin

2

katına çıkması gerekir.

Hacim ve toplam mol sayısı ilişkisinden eklenen helyum mol sayısının bulunması

n = 0{}8\text{ mol}

İdeal pistonlu kapta sabit sıcaklık ve basınçta hacim, gazların toplam mol sayısı ile doğru orantılıdır. Başlangıçta kapta

0{}4\text{ mol } A

0{}4\text{ mol } C

olmak üzere toplam

0{}8\text{ mol}

gaz vardır (katı

B

hacme etki etmez). Hacmin

2

katına çıkması için toplam gaz mol sayısının da

2

katına çıkması, yani

1{}6\text{ mol}

olması gerekir. Bu durumda kaba

1{}6 - 0{}8 = 0{}8\text{ mol } He

eklenmelidir.

Key Concept

İdeal pistonlu kaplarda derişim değişimi ve bunun reaksiyon hızına etkisi

Question

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Topics

More questions from this topic