Sabit sıcaklıkta, sürtünmesiz hareketli pistonlu kapalı bir kapta; 2NO_2(g) \rightleftharp… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Sabit sıcaklıkta, sürtünmesiz hareketli pistonlu kapalı bir kapta;

2NO_2(g) \rightleftharpoons N_2O_4(g)

tepkimesi dengededir. Aynı sıcaklıkta piston aşağı itilerek kabın hacmi yarıya düşürülüyor ve piston bu konumda sabitleniyor.

Sistemin yeniden dengeye ulaşması sürecinde ve yeni denge durumunda gerçekleşen değişimler ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

A
Denge sabitinin ( $K_c$ ) sayısal değeri artar.
B
Yeni dengede geri tepkime hızı artarken, ileri tepkime hızı azalır.
Yeni dengede toplam gaz derişimi, başlangıçtaki toplam gaz derişiminin iki katından daha azdır.Answer
D
Denge ürünler yönüne kaydığı için $NO_2(g)$ gazının yeni dengedeki derişimi başlangıçtakine göre daha azdır.
E
Yeni denge kurulurken $NO_2(g)$ gazının mol sayısı artar.

Answer

Yeni dengede toplam gaz derişimi, başlangıçtaki toplam gaz derişiminin iki katından daha azdır.

Yeni dengede toplam gaz derişiminin başlangıçtakine göre iki katından daha az olmasının nedeni, hacmin yarıya inmesiyle anlık olarak iki katına çıkan derişimlerin, dengenin ürünler (daha az gaz molü içeren) yönüne kaymasıyla toplam gaz mol sayısını azaltmasıdır.

Step-by-Step Solution

Hacim değişiminin derişimler üzerindeki ilk etkisini belirlemek.

Kabın hacmi yarıya düşürüldüğünde,

M = n/V

bağıntısına göre kaptaki tüm gazların (

NO_2

N_2O_4

) derişimleri anında iki katına çıkar.

Hacim değişimi anlıktır ve mol sayıları henüz değişmeden derişimleri doğrudan etkiler.

Le Chatelier ilkesine göre dengenin kayma yönünü belirlemek.

Kaptaki toplam basınç ve derişimler arttığı için, sistem bu etkiyi azaltmak amacıyla gaz katsayıları toplamının daha az olduğu tarafa (ürünler yönüne, yani

N_2O_4

tarafına) kayar.

Girenlerde 2 mol gaz (

2NO_2

), ürünlerde ise 1 mol gaz (

N_2O_4

) bulunmaktadır. Hacim küçüldüğünde denge az mole kayar.

Yeni dengedeki toplam gaz derişimini analiz etmek.

Dengenin ürünler yönüne kaymasıyla toplam gaz mol sayısı azalır. Hacim yarıya indiği için derişim başlangıçta 2 katına çıkmıştı; ancak mol sayısının azalması nedeniyle yeni dengedeki toplam gaz derişimi başlangıçtaki derişimin iki katından daha az olur (

C_1 < C_2 < 2C_1

Sistem hacim azalmasıyla oluşan derişim artışını azaltmaya çalışır ancak tamamen yok edemez, bu yüzden toplam derişim ilk duruma göre fazla ama anlık 2 kat değerinden az olur.

Key Concept

Hacim değişimiyle bozulan dengelerde, Le Chatelier ilkesine göre sistemin verdiği tepkinin ilk etkiyi tamamen yok edememesi ve yeni dengede derişimlerin nasıl değiştiğinin analizi.

Question

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Topics

More questions from this topic