Question

Difficulty: MediumLe Chatelier İlkesi: Basınç ve Hacim Etkisi

Sabit sıcaklıkta kapalı bir kapta,

2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)2\text{SO}_3(g) \rightleftharpoons 2\text{SO}_2(g) + \text{O}_2(g)

tepkimesi dengedeyken yapılan bir etki sonucu sistemde yer alan maddelerin derişim-zaman grafiği verilmiştir.

Buna göre, bu sistem ve grafikle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. Yapılan etki sonucunda kaptaki toplam gaz molekülü sayısı artmıştır.Answer
  2. B
    Kaptaki hacim değişimi sonucunda tepkimenin denge sabiti (KcK_c) değeri küçülmüştür.
  3. C
    Sisteme yapılan etki sonucunda denge girenler yönüne kaymıştır.
  4. D
    Denge kurulurken geri tepkime hızı başlangıç dengesindeki hızına göre artmıştır.
  5. E
    Yeni kurulan dengede SO2\text{SO}_2 gazının derişimi başlangıç dengesindeki derişiminden daha fazladır.

Answer

Yapılan etki sonucunda kaptaki toplam gaz molekülü sayısı artmıştır.
Yapılan etki kabın hacminin artırılmasıdır. Hacim arttığında derişimler aniden azalır ve sistem toplam gaz basıncını artırmak amacıyla ürünler yönüne kayar. Ürünlerdeki gaz katsayıları toplamı (3) girenlerden (2) fazla olduğu için denge sağa kaydıkça kaptaki toplam gaz molekülü sayısı artış gösterir.

Step-by-Step Solution

1
Grafikte t1t_1 anında meydana gelen ani derişim değişimini yorumlayın.
t1t_1 anında tüm gazların derişimleri aynı anda dikey bir şekilde düşmüştür. Derişimlerin (M=n/VM = n/V) bu şekilde ani azalması, sabit sıcaklıkta kabın hacminin artırıldığını (VV artışı) gösterir.
Hacim artışı, kaptaki tüm gazların birim hacimdeki tanecik sayısını (derişimini) ve dolayısıyla kısmi basınçlarını anında azaltır.
2
Le Chatelier ilkesine göre dengenin kayma yönünü belirleyin.
Kabın hacmi artırıldığında toplam basınç azalır. Sistem, bu basınç azalışını telafi etmek (basıncı tekrar artırmak) için gaz mol sayısının daha çok olduğu tarafa kayar. Tepkimede girenlerin gaz katsayısı 22, ürünlerin gaz katsayısı 2+1=32+1=3 olduğundan denge ürünler (sağ) yönüne kayar.
Sistem, azalan basıncı dengelemek amacıyla daha fazla gaz taneciği üretmek ister.
3
Dengenin ürünler yönüne kaymasının toplam molekül sayısına ve yeni dengedeki derişimlere etkisini analiz edin.
Tepkime sağa kaydığında her 2 mol SO3(g)2\text{ mol } \text{SO}_3(g) harcandığında 2 mol SO2(g)2\text{ mol } \text{SO}_2(g) ve 1 mol O2(g)1\text{ mol } \text{O}_2(g) oluşur. Neticede toplam gaz molekülü sayısı artar. Ancak hacim genişlemesi daha baskın olduğundan yeni dengede tüm gazların derişimleri başlangıca göre daha düşüktür.
Kaptaki net gaz mol sayısı artsa da, hacim artış oranı bu mol sayısındaki artış oranından daha büyüktür.

Key Concept

Sabit sıcaklıkta hacim artırıldığında, gaz fazındaki denge sistemleri gaz mol sayısının çok olduğu yöne kayar; ancak tüm gazların yeni dengedeki derişimleri başlangıç dengesindeki değerlerinden daha küçük olur.
Rate this question