Examkin

Question

Difficulty: EasyKatalizör ve İnert Gazların Dengeye Etkisi

Sabit sıcaklıkta, başlangıçta sadece reaktifleri içeren özdeş üç ayrı kaba aynı miktarlarda reaktif konularak bir kimyasal denge tepkimesi başlatılıyor. Bu kaplarda gerçekleştirilen işlemler sonucunda tepkimelerin dengeye ulaşması için geçen süreler ölçülüyor:

* I. İşlem: Tepkimenin katalizör kullanılarak sabit hacimli kapta gerçekleştirilmesi
* II. İşlem: Tepkimenin katalizör kullanılmadan sabit hacimli kapta gerçekleştirilmesi
* III. İşlem: İdeal pistonlu (sabit basınçlı) kapta, ortama tepkimeye giren veya çıkan maddelerle reaksiyona girmeyen (inert) Helyum (HeHe) gazı eklenerek hacim artışı sağlanması ve tepkimenin katalizörsüz gerçekleştirilmesi

Buna göre, bu işlemler sonucunda tepkimelerin dengeye ulaşma sürelerinin en kısadan en uzuna doğru sıralanışı nasıl olmalıdır?

  1. 1Katalizörlü sabit hacimli kapta gerçekleştirilen tepkimenin dengeye ulaşması (I. İşlem)
  2. 2Katalizörsüz sabit hacimli kapta gerçekleştirilen tepkimenin dengeye ulaşması (II. İşlem)
  3. 3İdeal pistonlu kapta inert gaz ilavesiyle gerçekleştirilen tepkimenin dengeye ulaşması (III. İşlem)

Answer

Tepkimelerin dengeye ulaşma sürelerinin en kısadan en uzuna doğru sıralaması sırasıyla; katalizörlü sabit hacimli kap (I. İşlem), katalizörsüz sabit hacimli kap (II. İşlem) ve inert gaz eklenen ideal pistonlu kap (III. İşlem) şeklindedir.
Katalizör kullanımı tepkimeyi en hızlı hale getirdiğinden dengeye en kısa sürede ulaşılır. Sabit basınçlı kapta inert gaz eklenmesi ise hacmi artırıp derişimleri düşürdüğü için tepkimeyi yavaşlatır ve dengeye ulaşma süresini en uzun hale getirir. Katalizörsüz sabit hacimli tepkime ise bu iki durumun arasında bir sürede dengeye ulaşır.

Step-by-Step Solution

1
Katalizörün tepkime hızına ve denge süresine olan etkisinin analiz edilmesi
Katalizörlü kapta tepkime en hızlı şekilde gerçekleşir ve dengeye en kısa sürede (en küçük zaman değerinde) ulaşılır.
Katalizör, alternatif bir mekanizma üzerinden aktifleşme enerjisini düşürerek tepkime hız sabitini artırır ve dengeye ulaşma süresini kısaltır.
2
Sabit hacimli kapta katalizörsüz tepkimenin denge süresinin analiz edilmesi
Bu kapta tepkime normal hızında ilerler; katalizörlü sisteme kıyasla daha yavaş, hacmi artırılan sisteme kıyasla daha hızlı dengeye ulaşır.
Katalizör kullanılmaması aktifleşme enerjisini yüksek tutar, ancak hacim sabit kaldığından reaktif derişimleri azalmaz.
3
Sabit basınçlı kapta inert gaz ilavesinin hacme, derişime ve denge süresine olan etkisinin analiz edilmesi
Helyum gazı ilavesi kabın hacmini artırır, reaktiflerin derişimini düşürür ve dengeye ulaşma süresini en uzun hale getirir.
İdeal pistonlu kapta eklenen inert gaz toplam hacmi artırır; bu durum reaktiflerin birim hacimdeki tanecik sayısını (derişimini) ve etkin çarpışma sayısını azaltarak tepkimeyi yavaşlatır.

Key Concept

Katalizörler tepkimeyi hızlandırarak sistemin dengeye ulaşma süresini kısaltır. İnert gazlar ise sabit hacimde denge hızını etkilemezken, sabit basınçta hacmi artırıp derişimleri düşürerek tepkimeyi yavaşlatır ve dengeye ulaşma süresini uzatır.
Rate this question

Topics

Katalizör ve İnert Gazların Dengeye Etkisi

More questions from this topic