Kimyasal Tepkimelerde Denge

117 questions

Question 1Question

Belirli bir sıcaklıkta gerçekleşen,

2CO2(g)2CO(g)+O2(g)2CO_2(g) \rightleftharpoons 2CO(g) + O_2(g)

tepkimesinin derişimler cinsinden denge sabiti (KcK_c) 0040{}04 olarak belirlenmiştir.

Buna göre, aynı sıcaklıkta gerçekleşen,

CO(g)+12O2(g)CO2(g)CO(g) + \frac{1}{2}O_2(g) \rightleftharpoons CO_2(g)

tepkimesinin denge sabiti (KcK_c) kaçtır?

Show answer & explanation

Answer: 5

Answer

Tepkimenin aynı sıcaklıktaki denge sabiti (KcK_c) 5'tir.
Verilen ilk tepkime ters çevrildiğinde denge sabiti 1/004=251 / 0{}04 = 25 olur. Tepkimenin katsayıları 12\frac{1}{2} ile çarpıldığında ise denge sabitinin karekökü alınır. Buradan 25=5\sqrt{25} = 5 elde edilir.

Step-by-Step Solution

1
Net tepkimeyi elde edebilmek için verilen ilk tepkimeyi ters çeviririz.
2CO(g)+O2(g)2CO2(g)2CO(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2CO_2(g) tepkimesinin denge sabiti Kc1=1004=25K_{c1} = \frac{1}{0{}04} = 25 olur.
Bir denge tepkimesi ters çevrildiğinde, yeni denge sabiti ilk denge sabitinin çarpmaya göre tersi (1/Kc1/K_c) alınarak bulunur.
2
Ters çevrilen tepkimenin katsayılarını 12\frac{1}{2} ile çarparız.
CO(g)+12O2(g)CO2(g)CO(g) + \frac{1}{2}O_2(g) \rightleftharpoons CO_2(g) tepkimesinin denge sabiti Kc2=251/2=25=5K_{c2} = 25^{1/2} = \sqrt{25} = 5 olur.
Bir denge tepkimesinin katsayıları bir nn sayısı ile çarpıldığında, yeni denge sabiti eski denge sabitinin nn. kuvveti (KcnK_c^n) alınarak bulunur.

Key Concept

Bir denge tepkimesinin denklemi ters çevrildiğinde denge sabitinin çarpmaya göre tersi alınır; tepkime katsayıları bir sayı ile çarpıldığında ise bu sayı denge sabitine üs olarak yazılır.
Question 2Question
Sabit hacimli kapalı bir kapta gerçekleşen,
X2(g)+Y2(g)2XY(g)ΔH<0X_2(g) + Y_2(g) \rightleftharpoons 2XY(g) \quad \Delta H < 0
tepkimesi dengededir.
Buna göre, bu denge sisteminin sıcaklığı düşürüldüğünde gerçekleşen değişimler ile ilgili,
I. Denge ürünler lehine kayar.
II. Denge sabiti (KcK_c) büyür.
III. Kaptaki toplam gaz basıncı azalır.
yargılarından hangileri doğrudur?
Show answer & explanation

Answer: I, II ve III

Answer

Denge ürünler lehine kayar, denge sabiti büyür ve kaptaki toplam gaz basıncı azalır ifadelerinin tamamı doğrudur.
Tepkime ekzotermik olduğundan, sıcaklık düşürüldüğünde Le Chatelier ilkesine göre denge ürünler lehine kayar. Bu durum ürünlerin derişimini artırırken girenlerin derişimini azaltır ve Kc değerinin büyümesini sağlar. Sabit hacimli kapta tepkimenin iki tarafındaki gaz katsayıları eşit olduğundan denge kayması toplam mol sayısını değiştirmez, ancak sıcaklık azaldığı için kaptaki toplam gaz basıncı azalır. Bu nedenle öncüllerin tümü doğrudur.

Step-by-Step Solution

1
Tepkimenin entalpi değişimini (ΔH<0\Delta H < 0) belirlemek.
Tepkime ekzotermiktir (ısı veren). Isı, ürünler tarafında yer alır.
Sıcaklık değişiminin denge yönüne etkisini belirlemek için ısının hangi tarafta olduğunu bilmek gerekir.
2
Sıcaklık düşüşünün denge yönüne ve denge sabitine (KcK_c) etkisini analiz etmek.
Sıcaklık düşürüldüğünde Le Chatelier ilkesine göre sistem ısıyı artırmak için ürünler (sağa) yönüne kayar. Ürün derişimleri artıp giren derişimleri azalacağı için KcK_c değeri büyür.
Ekzotermik tepkimelerde sıcaklık azaldığında denge ürünler lehine kayar ve KcK_c değeri sıcaklıkla ters orantılı olarak artar.
3
Sıcaklık düşüşünün kaptaki toplam gaz basıncına etkisini hesaplamak.
Tepkimede girenlerin gaz katsayısı toplamı (1+1=21+1=2) ile ürünlerin gaz katsayısı toplamı (22) eşit olduğundan denge kayması toplam gaz mol sayısını (nn) değiştirmez. İdeal gaz denklemine göre (PV=nRTP\cdot V = n\cdot R\cdot T), sabit hacimli kapta (VV sabit) mol sayısı da (nn sabit) değişmediğinde sıcaklık (TT) düşerse toplam gaz basıncı (PP) azalır.
Kaptaki toplam gaz basıncı, gazların mol sayısı ve sıcaklık ile doğrudan ilişkilidir.

Key Concept

Ekzotermik tepkimelerde sıcaklığın düşürülmesi dengeyi ürünler yönüne kaydırır, denge sabitini (Kc) artırır ve sabit hacimde toplam gaz basıncını düşürür.
Estimated Time:1m 30s
Question 3Question

Sıcaklığ�� artırılan ekzotermik bir denge tepkimesinde, sistem girenler yönüne kayarak yeni bir denge kurulurken hem ileri hem de geri tepkime hızı başlangıç durumuna göre artar ve derişimler cinsinden denge sabiti (KcK_c) küçülür.

Show answer & explanation

Answer: True

Answer

Verilen ifade doğrudur. Sıcaklık artışı ekzotermik tepkimelerde dengeyi girenler lehine bozarak denge sabitini (KcK_c) küçültürken, kinetik olarak hem ileri hem de geri tepkime hızlarının artmasını sağlar.
Verilen ifade doğrudur çünkü sıcaklık artışı tüm tepkime hızlarını artırırken, ekzotermik tepkimelerde ürünlerin girenlerden daha hızlı artan geri tepkime hızı nedeniyle girenler yönüne kaymaya ve dolayısıyla KcK_c değerinin küçülmesine yol açar.

Step-by-Step Solution

1
Tepkime entalpisi ve sıcaklık ilişkisini analiz etme
Ekzotermik bir tepkimede ısı ürünler tarafındadır. Sıcaklık artırıldığında Le Chatelier ilkesine göre sistem ısıyı azaltmak için girenler (sol) yönüne hareket eder.
Sıcaklık etkisinin denge yönüne olan etkisini belirlemek için.
2
Denge sabitinin (KcK_c) sıcaklıkla değişimini inceleme
Denge girenler yönüne kaydığı için ürün derişimleri azalırken giren derişimleri artar. Bu durum KcK_c ifadesindeki ürün/giren oranını azaltacağından KcK_c değeri küçülür.
KcK_c'nin sadece sıcaklıkla değiştiğini ve ekzotermik tepkimelerde sıcaklık artışıyla küçüldüğünü doğrulamak için.
3
Sıcaklığın tepkime hızlarına etkisini değerlendirme
Sıcaklık artışı, reaksiyonun yönünden bağımsız olarak taneciklerin kinetik enerjisini artırır ve hem ileri hem de geri yöndeki hız sabitlerini (kik_i ve kgk_g) büyütür. Dolayısıyla hem ileri hem de geri tepkime hızı artar.
Sıcaklık artışının kinetik etkisini (hız üzerindeki etki) termodinamik etkiden (denge yönü) ayırt etmek için.

Key Concept

Sıcaklık artışı, denge yönünden bağımsız olarak hem ileri hem de geri tepkime hızını artırırken, ekzotermik tepkimelerde dengeyi girenler yönüne kaydırarak denge sabitini (KcK_c) küçültür.
Question 4Question

Sabit hacimli kapalı bir kapta,

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH<02\text{SO}_2(g) + \text{O}_2(g) \rightleftharpoons 2\text{SO}_3(g) \quad \Delta H < 0

tepkimesi belirli bir sıcaklıkta dengededir. Sistemin sıcaklığı artırılarak yeniden dengeye ulaşması sağlanıyor.

Buna göre, yeni kurulan denge durumu ile ilgili;

I. İleri ve geri tepkime hızları artmıştır.
II. Kaptaki toplam gaz basıncı artmıştır.
III. Denge sabiti (KcK_c) ve SO3(g)\text{SO}_3(g) molekülleri sayısı azalmıştır.

yargılarından hangileri doğrudur?

Show answer & explanation

Answer: I, II ve III

Answer

İleri ve geri tepkime hızlarının artması, kaptaki toplam gaz basıncının artması, denge sabiti (KcK_c) ve kükürt trioksit molekülleri sayısının azalması ifadelerinin tamamı doğrudur.
Sıcaklık artışı tüm kimyasal reaksiyonlarda olduğu gibi hem ileri hem de geri hızları artırır, bu yüzden birinci öncül doğrudur. Tepkime ekzotermik olduğundan sıcaklık artışı dengeyi sola kaydırır; bu durum kükürt trioksit miktarını ve denge sabiti (KcK_c) değerini azaltır, bu yüzden üçüncü öncül doğrudur. Denge sola kayarken iki mol gazdan üç mol gaza geçiş olduğundan kaptaki toplam gaz mol sayısı artar; sabit hacimde hem mol sayısı hem de sıcaklık arttığı için toplam gaz basıncı artar, bu yüzden ikinci öncül doğrudur. Dolayısıyla üç öncül de doğrudur.

Step-by-Step Solution

1
Sıcaklık değişiminin tepkime hızlarına etkisini analiz etmek
İleri (rir_i) ve geri (rgr_g) tepkime hızları artar.
Sıcaklık artışı, endotermik veya ekzotermik fark etmeksizin tüm tepkimelerin hız sabitlerini (kk) ve dolayısıyla tepkime hızlarını artırır. Bu nedenle birinci öncül doğrudur.
2
Le Chatelier ilkesine göre sıcaklık artışının denge yönüne etkisini belirlemek
Denge girenler (sol) yönüne kayar.
Tepkime ekzotermiktir (ΔH<0\Delta H < 0), yani ısı ürünler tarafındadır. Sıcaklık artırıldığında sistem ısıyı azaltmak için girenler yönüne (sola) kayar.
3
Denge yönünün madde miktarlarına ve denge sabitine (KcK_c) etkisini değerlendirmek
Denge sabiti (KcK_c) değeri küçülür ve SO3(g)\text{SO}_3(g) molekülleri sayısı azalır.
Dengenin sola kaymasıyla ürünlerdeki SO3(g)\text{SO}_3(g) harcanarak miktarı azalırken, girenlerdeki SO2(g)\text{SO}_2(g) ve O2(g)\text{O}_2(g) miktarları artar. Denge sabiti Kc=[SO3]2[SO2]2[O2]K_c = \frac{[\text{SO}_3]^2}{[\text{SO}_2]^2[\text{O}_2]} bağıntısında pay küçülüp payda büyüdüğü için KcK_c değeri azalır. Sıcaklık değişimi KcK_c değerini değiştiren tek faktördür. Bu nedenle üçüncü öncül doğrudur.
4
Sıcaklık artışı ve denge kaymasının toplam gaz basıncına etkisini hesaplamak
Kaptaki toplam gaz basıncı artar.
Denge sola kaydığında, 2 mol SO3(g)2\text{ mol } \text{SO}_3(g) gazı harcanırken 2 mol SO2(g)2\text{ mol } \text{SO}_2(g) ve 1 mol O2(g)1\text{ mol } \text{O}_2(g) gazı oluşur; yani toplam gaz mol sayısı (nn) artar. Sabit hacimli kapta (VV sabit) ideal gaz denklemine (PV=nRTPV = nRT) göre hem sıcaklık (TT) hem de gaz mol sayısı (nn) arttığı için kaptaki toplam gaz basıncı (PP) artar. Bu nedenle ikinci öncül doğrudur.

Key Concept

Sıcaklık değişiminin Le Chatelier ilkesine göre denge yönüne, denge sabitine (KcK_c), tepkime hızlarına ve gaz basıncına etkilerinin bütüncül analizi.
Question 5Question

Sabit hacimli kapalı bir kapta gaz fazında gerçekleşen ve denklemi,

A(g)+B(g)C(g)A(g) + B(g) \rightleftharpoons C(g)

olan bir denge tepkimesindeki maddelerin derişimlerinin zamana bağlı değişimi grafikte verilmiştir. Grafik incelendiğinde, t1t_1 anına kadar dengede olan sistemde, bu andan itibaren AA ve BB gazlarının derişimlerinin kademeli olarak artarak t2t_2 anında yeniden sabitlendiği, CC gazının derişiminin ise kademeli olarak azalarak yine t2t_2 anında sabitlendiği görülmektedir.

t1t_1 anında sisteme yapılan tek etkinin sıcaklığı artırmak olduğu bilindiğine göre, bu denge sistemi ile ilgili;

I. Tepkime ekzotermiktir (ısı veren).
II. Yeni kurulan dengede (t2t_2 anından sonra) ileri ve geri tepkime hızları t1t_1 anındakine göre daha fazladır.
III. Sıcaklık artışıyla derişimler cinsinden denge sabiti (KcK_c) değeri küçülmüştür.

yargılarından hangileri doğrudur?

Show answer & explanation

Answer: I, II ve III

Answer

Tepkime ekzotermiktir, yeni dengede ileri ve geri tepkime hızları başlangıca göre daha fazladır ve denge sabiti küçülmüştür (I, II ve III öncüllerini içeren seçenek doğrudur).
Sıcaklık artışıyla dengenin sola kayması tepkimenin ekzotermik olduğunu gösterir. Sıcaklık artışı tüm tepkime hızlarını artırır ve ekzotermik tepkimelerde denge sabitini küçültür. Dolayısıyla her üç öncül de doğrudur.

Step-by-Step Solution

1
Grafikteki derişim değişimlerini analiz ederek tepkimenin yönünü belirlemek.
t1t_1 anında sıcaklık artırıldığında AA ve BB deri��imlerinin arttığı, CC derişiminin ise azaldığı görülmektedir. Bu durum, dengenin girenler (sol) yönüne kaydığını gösterir.
Le Chatelier ilkesine göre sıcaklık artışı, sistemi ısıyı harcayacak (endotermik) yöne kaydırır.
2
Tepkimenin endotermik mi yoksa ekzotermik mi olduğunu belirlemek.
Sıcaklık artışı dengeyi sola kaydırdığına göre girenler yönü endotermiktir. Bu durumda ileri tepkime ekzotermiktir (ısı veren). Yani I. öncül doğrudur.
Sıcaklık artışının dengeyi girenler yönüne kaydırması, ısının ürünler tarafında olduğunu gösterir.
3
Sıcaklık artışının tepkime hızları üzerindeki etkisini değerlendirmek.
Sıcaklığın artması hem ileri hem de geri tepkime hızını artırır. Yeni dengede (t2t_2 anından sonra) hem ileri hem de geri tepkime hızı, başlangıç dengesindeki (t1t_1 anı) hızlardan daha büyüktür. Bu nedenle II. öncül doğrudur.
Sıcaklık artışı, aktifleşme enerjisini geçen tanecik sayısını ve hız sabitlerini (kik_i ve kgk_g) artırarak reaksiyonları hızlandırır.
4
Sıcaklık değişiminin denge sabiti (KcK_c) üzerindeki etkisini belirlemek.
Denge sabiti bağıntısı Kc=[C][A][B]K_c = \frac{[C]}{[A][B]} şeklindedir. Yeni dengede ürün derişimi azalırken giren derişimleri artmıştır. Bu nedenle KcK_c değeri küçülmüştür. III. öncül doğrudur.
Ekzotermik tepkimelerde sıcaklık artışı denge sabitini (KcK_c) küçültür.

Key Concept

Sıcaklığın dengeye etkisi (Le Chatelier İlkesi) ve denge sabiti (KcK_c) ile hız ilişkisi.
Estimated Time:2m 0s
Question 6Question
Sürtünmesiz ideal pistonlu kapalı bir kapta, belirli bir sıcaklıkta,
2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)ΔH>02\text{SO}_3(g) \rightleftharpoons 2\text{SO}_2(g) + \text{O}_2(g) \quad \Delta H > 0
tepkimesi dengededir.

Sabit dış basınç altında bu sistemin sıcaklığı artırılarak sistemin yeniden dengeye ulaşması sağlanıyor.

Buna göre, yeni kurulan dengede başlangıçtaki denge durumuna göre gerçekleşen değişimler ile ilgili;

I. SO3\text{SO}_3 gazının kısmi basıncı azalır.
II. O2\text{O}_2 gazının derişimi artar.
III. Derişimler cinsinden denge sabiti (KcK_c) artar.

yargılarından hangileri kesinlikle doğrudur?

Show answer & explanation

Answer: I ve III

Answer

I ve III yargıları kesinlikle doğrudur.
Sıcaklık artışı endotermik tepkimede dengeyi sağa kaydırarak KcK_c'yi kesinlikle artırır. Sabit basınçlı kapta hem sıcaklık artışı hem de mol sayısının artması hacmi genleştirir. SO3\text{SO}_3 gazının mol sayısı azalırken hacim arttığı için kısmi basıncı kesinlikle azalır. O2\text{O}_2 gazının derişimindeki değişim ise hacimsel genleşme oranına bağlı olduğundan kesin değildir. Bu nedenle 'I ve III' seçeneği doğrudur.

Step-by-Step Solution

1
Tepkime entalpisi (ΔH>0\Delta H > 0) üzerinden sıcaklık artışının denge yönüne etkisini belirleme.
Sıcaklık artırıldığında Le Chatelier ilkesine göre sistem, ısıyı azaltmak için ürünler yönüne (sağa) kayar.
Endotermik tepkimelerde ısı girenler tarafındadır. Sıcaklık artışı sistemi ürünler lehine yönlendirir.
2
Sıcaklığın denge sabiti (KcK_c) üzerindeki etkisini değerlendirme.
Denge sabiti (KcK_c) kesinlikle artar.
KcK_c değerini değiştiren tek faktör sıcaklıktır. Endotermik tepkimelerde sıcaklık artışı ile ürün verimi arttığından KcK_c değeri büyür.
3
Sürtünmesiz ideal pistonlu kapta hacim değişimini analiz etme.
Kabın toplam hacmi (VV) kesinlikle artar.
İdeal gaz denklemine (PV=nRTP \cdot V = n \cdot R \cdot T) göre sabit basınçta hem sıcaklık (TT) artmakta hem de denge sağa kayarak toplam gaz mol sayısını (nn) artırmaktadır. Bu iki etken hacmin kesinlikle büyümesine yol açar.
4
SO3\text{SO}_3 gazının kısmi basıncındaki değişimi inceleme.
PSO3P_{\text{SO}_3} değeri kesinlikle azalır.
Denge sağa kaydığından SO3\text{SO}_3 gazının mol sayısı azalırken toplam gaz mol sayısı artar. Bu durum SO3\text{SO}_3 gazının mol kesrini (XSO3X_{\text{SO}_3}) azaltır. Sabit toplam basınçta, PSO3=XSO3PtoplamP_{\text{SO}_3} = X_{\text{SO}_3} \cdot P_{\text{toplam}} bağıntısı gereği kısmi basınç kesinlikle azalır.
5
O2\text{O}_2 gazının derişimindeki değişimi analiz etme.
[O2][\text{O}_2] derişiminin değişimi kesin değildir; artabilir, azalabilir veya sabit kalabilir.
[O2]=nO2V[\text{O}_2] = \frac{n_{\text{O}_2}}{V} bağıntısına göre denge sağa kaydığı için O2\text{O}_2 gazının mol sayısı (nO2n_{\text{O}_2}) artar. Ancak aynı anda kabın hacmi (VV) de artmaktadır. Hacimdeki artış oranı, mol sayısındaki artış oranından daha büyük olursa O2\text{O}_2 derişimi başlangıca göre azalabilir. Bu durum tepkimenin ΔH\Delta H değerinin büyüklüğüne ve sıcaklık değişim miktarına bağlıdır.

Key Concept

Sürtünmesiz ideal pistonlu kaplarda sıcaklık değişiminin denge yönü, denge sabiti ve derişimler üzerindeki karmaşık etkisi.
Estimated Time:3m 0s
Question 7Question

Ekzotermik (ısı veren) dengedeki bir kimyasal tepkimenin sıcaklığı artırıldığında, sistem Le Chatelier ilkesine göre girenler lehine hareket eder ve bu durum denge sabitinin (KcK_c) değerinin küçülmesine neden olur.

Show answer & explanation

Answer: True

Answer

Doğru
Ekzotermik tepkimelerde sıcaklığın artırılması, Le Chatelier ilkesi gereğince dengeyi girenler lehine kaydırır ve bu da KcK_c değerini küçültür.

Step-by-Step Solution

1
Tepkime türünü belirleme ve ısı konumunu yazma.
Tepkime ekzotermik olduğu için ısı ürünler tarafındadır: GirenlerU¨ru¨nler+Isı\text{Girenler} \rightleftharpoons \text{Ürünler} + \text{Isı}
Ekzotermik tepkimelerde dışarıya ısı verilir, bu nedenle ısı ürünler kısmına yazılır.
2
Sıcaklık artışının denge yönüne etkisini inceleme.
Sıcaklık artırıldığında Le Chatelier ilkesine göre sistem ısıyı azaltmak ister ve ısıyı harcayacak olan girenler yönüne (sola) kayar.
Sistem, yapılan dış etkiyi (sıcaklık artışını) azaltmak için ısının olmadığı yöne yönelir.
3
Denge yönünün denge sabiti (KcK_c) üzerindeki etkisini analiz etme.
Dengenin sola kaymasıyla ürünlerin derişimi azalırken girenlerin derişimi artar. Bu durum Kc=[U¨ru¨nler][Girenler]K_c = \frac{[\text{Ürünler}]}{[\text{Girenler}]} bağıntısına göre KcK_c değerinin küçülmesine yol açar.
Denge sabiti yalnızca sıcaklıkla değişir ve dengenin girenlere kayması payı küçültüp paydayı büyüteceğinden KcK_c küçülür.

Key Concept

Ekzotermik tepkimelerde sıcaklık artışının denge yönü ve denge sabiti (KcK_c) üzerindeki etkisi
Estimated Time:1m 0s
Question 8Question

Gaz fazında gerçekleşen ekzotermik bir denge tepkimesinde sıcaklık düşürüldüğünde, sistemin ürünler lehine hareket etmesi nedeniyle ileri tepkime hızının artacağı, geri tepkime hızının ise azalacağı ifadesi doğru mudur?

Show answer & explanation

Answer: False

Answer

Sıcaklık düşürüldüğünde hem ileri hem de geri tepkime hızları azalır; bu nedenle ifade yanlıştır.
Sıcaklık düşürüldüğünde hem ileri hem de geri tepkime hızları azalır. Ekzotermik tepkimelerde geri tepkimenin aktivasyon enerjisi ileri tepkimeninkinden büyük olduğu için geri tepkime hızı sıcaklık düşüşünden daha fazla etkilenir ve daha çok azalır. Bu durum dengenin ürünler yönüne kaymasına neden olur, ancak ileri hızın arttığı anlamına gelmez. Dolayısıyla verilen ifade yanlıştır.

Step-by-Step Solution

1
Sıcaklık düşüşünün hız sabitleri (kik_i ve kgk_g) üzerindeki etkisini belirlemek.
Sıcaklık azald��ğında taneciklerin ortalama kinetik enerjisi ve eşik enerjisini aşan etkin çarpışma say��sı azalır. Bu durum, tepkimenin yönünden veya türünden bağımsız olarak hem ileri (kik_i) hem de geri (kgk_g) tepkime hız sabitlerinin küçülmesine yol açar.
Sıcaklık azalışı, tüm kimyasal tepkimelerin hız sabitlerini azaltan genel bir fiziksel etkidir.
2
Aktivasyon enerjisi ile sıcaklık hassasiyeti ilişkisini kurmak.
Ekzotermik tepkimelerde geri yönün aktivasyon enerjisi (Ea,gE_{a,g}), ileri yönün aktivasyon enerjisinden (Ea,iE_{a,i}) büyüktür. Aktivasyon enerjisi büyük olan tepkime adımları sıcaklık değişimine karşı daha hassastır. Dolayısıyla, sıcaklık düşürüldüğünde geri tepkime hızı (rgr_g) ileri tepkime hızına (rir_i) kıyasla çok daha keskin bir şekilde azalır.
Arrhenius denklemine göre, aktivasyon enerjisi yüksek olan adımların hız sabitleri sıcaklık değişimlerinden daha fazla etkilenir.
3
Denge yönündeki kaymayı ve yeni denge hızlarını analiz etmek.
Sıcaklık düşüşü anında her iki hız da azalır ancak geri hız çok daha fazla azaldığı için ri>rgr_i > r_g durumu oluşur. Sistem bu dengesizliği gidermek için ürünler yönüne kayar. Yeni denge kurulduğunda ileri ve geri hızlar tekrar eşitlenir (ri=rgr_i' = r_g'), fakat bu hızların değeri ilk dengedeki değerlerinden daha düşüktür.
Le Chatelier ilkesine göre sistem, yapılan etkiyi azaltacak yönde hareket eder; ancak bu hareket başlangıçtaki hız seviyelerine geri dönülmesini veya hızın artmasını sağlamaz.

Key Concept

Sıcaklık değişiminin denge hızı ve denge yönü üzerindeki net etkisi
Estimated Time:2m 0s
Question 9Question
Sürtünmesiz ideal pistonlu kapalı bir kapta, 2X(g)Y(g)+Z(g)ΔH<02X(g) \rightleftharpoons Y(g) + Z(g) \quad \Delta H < 0 denklemine göre dengede bulunan gaz fazındaki bir sisteme yapılan sıcaklık artışı etkisiyle ilgili 'Yeni kurulan dengede X(g)X(g) gazının kısmi basıncı ilk denge durumuna göre azalır.' ifadesi doğru mudur?
Show answer & explanation

Answer: False

Answer

İfade yanlıştır. Tepkime ekzotermik olduğundan sıcaklık artışı dengeyi girenler yönüne kaydırır ve XX gazının mol sayısını artırır. Tepkimede giren ve ürünlerin gaz katsayıları toplamı eşit olduğundan toplam gaz mol sayısı değişmez. İdeal pistonlu kapta toplam basınç sabit olduğundan, mol sayısı artan XX gazının kısmi basıncı artar.
İfade yanlıştır. Tepkime ekzotermik olduğundan sıcaklık artırıldığında denge sola (girenler yönüne) kayar ve X gazının mol sayısı artar. Tepkimenin her iki tarafındaki gaz katsayıları toplamı eşit olduğundan toplam mol sayısı değişmez. Sabit basınçlı ideal pistonlu kapta toplam basınç sabit olduğundan, mol kesri artan X gazının kısmi basıncı da artar.

Step-by-Step Solution

1
Sıcaklık artışının Le Chatelier ilkesine göre denge yönüne etkisini belirleme
Tepkime ekzotermik (ΔH<0\Delta H < 0) olduğundan, sıcaklığın artırılması dengeyi girenler (sola) yönüne kaydırır.
Le Chatelier ilkesine göre sistem, yapılan sıcaklık artışı etkisini azaltmak için ısıyı harcayacak yönde (endotermik yönde, yani sola doğru) hareket eder.
2
Sıcaklık artışının kaptaki toplam gaz mol sayısına etkisini inceleme
Denge sola kaydığında 2 mol X2\text{ mol } X gazı oluşurken 1 mol Y1\text{ mol } Y ve 1 mol Z1\text{ mol } Z gazı harcanır. Δn=0\Delta n = 0 (2(1+1)=02 - (1+1) = 0) olduğundan, toplam gaz mol sayısı (nTn_T) değişmez.
Tepkimenin her iki tarafındaki gaz katsayıları toplamı birbirine eşit olduğundan, dengenin sağa veya sola kayması toplam mol sayısını etkilemez.
3
İdeal pistonlu kapta toplam basınç ve hacim ilişkisini kurarak kısmi basınç değişimini hesaplama
Pistonlu kapta toplam basınç (PtoplamP_{\text{toplam}}) sabittir. XX gazının kısmi basıncı PX=nXnTPtoplamP_X = \frac{n_X}{n_T} \cdot P_{\text{toplam}} formülüyle hesaplanır. nTn_T ve PtoplamP_{\text{toplam}} sabitken nXn_X arttığı için PXP_X artar.
Kısmi basınç, gazın mol kesri ile toplam basıncın çarpımına eşittir. Toplam mol sayısı ve toplam basınç değişmeyip sadece XX gazının mol sayısı arttığı için kısmi basıncı artar.

Key Concept

Ekzotermik denge tepkimelerinde sıcaklık artışının Le Chatelier ilkesine göre denge yönüne, toplam mol sayısına ve ideal pistonlu kapta kısmi basınçlara etkisi.
Question 10Question

Grafikte, kapalı bir kapta gerçekleşen bir denge tepkimesinin denge sabiti (KcK_c) değerinin sıcaklıkla değişimi verilmiştir.

Buna göre, bu denge tepkimesi ile ilgili;

I. Tepkime endotermiktir (ısı alan).
II. Sıcaklık artırıldığında denge ürünler (sağ) yönüne kayar.
III. Sıcakl��k artırıldığında girenlerin derişimi artar.

yargılarından hangileri doğrudur?

Show answer & explanation

Answer: I ve II

Answer

Tepkime endotermiktir ve sıcaklık artırıldığında denge ürünler yönüne kayarak girenlerin derişimini azaltır. Dolayısıyla I ve II yargıları doğrudur.
Grafiğe göre sıcaklık yükseldikçe denge sabitinin değeri artmaktadır. Bu durum tepkimenin endotermik olduğunu kanıtlar. Le Chatelier ilkesine göre, endotermik bir tepkimenin sıcaklığı artırıldığında sistem ısıyı tüketmek amacıyla ürünler yönüne kayar. Denge ürünler yönüne kaydığı için girenlerin derişimi azalır. Bu doğrultuda birinci ve ikinci yargılar doğru, üçüncü yargı ise yanlıştır.

Step-by-Step Solution

1
Sıcaklık ve Kc ilişkisini grafikten okumak.
Sıcaklık (T) arttıkça denge sabiti (Kc) değerinin arttığı görülmektedir.
Denge sabiti (Kc) yalnızca sıcaklıkla değişir. Sıcaklık artışıyla Kc değerinin büyümesi, tepkimenin endotermik olduğunu gösterir. Bu nedenle birinci yargı doğrudur.
2
Sıcaklık artışının Le Chatelier ilkesine göre denge yönüne etkisini belirlemek.
Denge ürünler (sağ) yönüne kayar.
Endotermik tepkimelerde ısı girenler tarafındadır. Sıcaklık artırıldığında sistem bu etkiyi azaltmak için ısıyı harcayacağı yön olan ürünler lehine hareket eder. Bu nedenle ikinci yargı doğrudur.
3
Dengenin kaydığı yönün madde derişimlerine etkisini incelemek.
Giren maddelerin derişimi azalırken, ürünlerin derişimi artar.
Denge ürünler yönüne kaydığı için girenler harcanır ve derişimleri azalır. Bu nedenle üçüncü yargı yanlıştır.

Key Concept

Endotermik denge tepkimelerinde sıcaklık artışı denge sabiti (Kc) değerini artırır ve dengeyi ürünler lehine kaydırır.
Estimated Time:1m 30s
Question 11Question

Sulu çözeltide gerçekleşen NH3(suda)+H2O(s)NH4+(suda)+OH(suda)NH_3(\text{suda}) + H_2O(\text{s}) \rightleftharpoons NH_4^+(\text{suda}) + OH^-(\text{suda}) tepkimesinin derişimler cinsinden denge bağıntısı Kc=[NH4+][OH][NH3][H2O]K_c = \frac{[NH_4^+][OH^-]}{[NH_3][H_2O]} şeklindedir.

Show answer & explanation

Answer: False

Answer

Tepkime denkleminde yer alan su (H2O(s)H_2O(\text{s})) saf sıvı olduğundan denge bağıntısına yazılmaz ve doğru bağıntı Kc=[NH4+][OH][NH3]K_c = \frac{[NH_4^+][OH^-]}{[NH_3]} şeklindedir; bu yüzden önerme yanlıştır.
Saf sıvı olan suyun denge bağıntısında yer almaması gerektiği için verilen bağıntı yanlıştır. Doğru bağıntı ürünlerin derişimlerinin girenlerin derişimlerine oranı şeklinde yazılırken su hariç tutularak elde edilir.

Step-by-Step Solution

1
Tepkimeye giren ve çıkan maddelerin fiziksel hallerini (fazlarını) kontrol edin.
NH3NH_3, NH4+NH_4^+ ve OHOH^- maddelerinin fiziksel hali suda çözünmüş (suda), H2OH_2O maddesinin ise saf sıvı (s) olarak verilmiştir.
Denge bağıntısına yazılacak maddeleri belirlemek için fiziksel hallerinin bilinmesi gerekir.
2
Denge bağıntısı yazım kurallarını uygulayarak hangi maddelerin yazılmayacağını belirleyin.
Saf katılar (k) ve saf sıvılar (s) derişimleri sabit olduğundan denge bağıntısında yer almazlar. Bu nedenle H2O(s)H_2O(\text{s}) bağıntıya yazılmamalıdır.
Denge sabitine sadece derişimi değişebilen gazlar ve suda çözünmüş maddeler dahil edilir.
3
Doğru denge bağıntısını yazın ve soruda verilen bağıntı ile karşılaştırın.
Doğru denge bağıntısı Kc=[NH4+][OH][NH3]K_c = \frac{[NH_4^+][OH^-]}{[NH_3]} olmalıdır. Soruda payda kısmında H2OH_2O derişimi de yer aldığından verilen ifade yanlıştır.
Önermenin doğru veya yanlış olduğuna karar vermek için karşılaştırma yapılır.

Key Concept

Derişimler cinsinden denge bağıntısı yazılırken saf katıların ve saf sıvıların bağıntıya dahil edilmemesi, sadece gazlar ve suda çözünmüş maddelerin yazılması.
Question 12Question

Belirli bir sıcaklıkta sabit hacimli kapalı bir kapta,

H2(g)+I2(g)2HI(g)H_2(g) + I_2(g) \rightleftharpoons 2HI(g)

tepkimesi dengededir. Karışımdaki gazlardan I2I_2 mor renkli, H2H_2 ve HIHI ise renksizdir. Sistem ısıtıldığında mor rengin açıldığı gözleniyor. Buna göre, bu denge sistemi ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Show answer & explanation

Answer: Tepkime endotermik (ısı alan) olup sıcaklık artırıldığında denge sabiti (KcK_c) değeri artar.

Answer

Tepkimenin endotermik (ısı alan) olduğunu ve sıcaklık artışıyla denge sabitinin (Kc) büyüdüğünü belirten ifade doğrudur.
Sıcaklık artırıldığında mor renkli olan iyot gazının derişimi azaldığı için sistem ürünler lehine hareket etmiştir. Sıcaklık artışıyla ürünler yönüne kayan tepkimeler endotermiktir. Endotermik tepkimelerde sıcaklık artışı denge sabitini büyütür.

Step-by-Step Solution

1
Renk değişimine bakarak dengenin kaydığı yönü belirleme
Dengenin ürünler (sağ) yönüne kaydığı anlaşılır.
Mor renk yalnızca iyot gazına (I2I_2) aittir. Sıcaklık artırıldığında mor rengin açılması, I2I_2 gazının harcandığını ve derişiminin azaldığını gösterir.
2
Le Chatelier ilkesine göre tepkimenin ısı yönünü (entalpisini) tayin etme
Tepkime endotermiktir (ΔH>0\Delta H > 0).
Sıcaklık artırıldığında sistem ısıyı azaltmak için ısının olmadığı yöne (ürünlere) kayar. Bu durum ısının girenler tarafında yazıldığı endotermik tepkimelere özgüdür.
3
Sıcaklık değişiminin denge sabiti üzerindeki etkisini yorumlama
Denge sabiti (KcK_c) değeri artar.
Endotermik tepkimelerde sıcaklık artışı dengeyi ürünler yönüne kaydırdığı için ürün derişimlerinin giren derişimlerine oranı olan denge sabiti büyür.

Key Concept

Sıcaklık değişiminin kimyasal dengeye ve denge sabitine etkisi
Question 13Question

Sıcaklık ve hacmi sabit kapalı kaplarda gerçekleşen dengedeki bazı tepkimeler aşağıda verilmiştir:

I.N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0I. \quad N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g) \quad \Delta H < 0
II.CO2(g)+H2O(s)H+(suda)+HCO3(suda)ΔH<0II. \quad CO_2(g) + H_2O(s) \rightleftharpoons H^+(suda) + HCO_3^-(suda) \quad \Delta H < 0
III.NH4Cl(k)NH3(g)+HCl(g)ΔH>0III. \quad NH_4Cl(k) \rightleftharpoons NH_3(g) + HCl(g) \quad \Delta H > 0

Buna göre, bu tepkimelerin maksimum düzensizlik ve minimum enerji eğilimleri ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Show answer & explanation

Answer: III. tepkimede minimum enerjiye eğilim girenler yönünde, maksimum düzensizlik eğilimi ise ürünler yönündedir.

Answer

III. tepkimede minimum enerjiye eğilim girenler yönünde, maksimum düzensizlik eğilimi ise ürünler yönündedir.
Tepkime III endotermiktir (ΔH>0\Delta H > 0), bu yüzden minimum enerji eğilimi girenler yönündedir. Aynı tepkimede katıdan gaz fazına geçiş gerçekleştiği için maksimum düzensizlik eğilimi ürünler yönündedir. Bu durum, seçenekte verilen ifadeyle tam olarak uyuşmaktadır.

Step-by-Step Solution

1
Tepkimelerin entalpi değişimlerini (ΔH\Delta H) inceleyerek minimum enerji eğilimlerinin yönünü belirleyin.
I. tepkimede ΔH<0\Delta H < 0 (ekzotermik) olduğundan ürünler yönündedir. II. tepkimede ΔH<0\Delta H < 0 (ekzotermik) olduğundan ürünler yönündedir. III. tepkimede ΔH>0\Delta H > 0 (endotermik) olduğundan girenler yönündedir.
Minimum enerji eğilimi her zaman ısının yazıldığı (daha düşük enerjili) tarafa doğrudur.
2
Maddelerin fiziksel hallerini ve katsayılarını inceleyerek maksimum düzensizlik eğilimlerinin yönünü belirleyin.
I. tepkimede girenlerde 4 mol4\text{ mol} gaz, ürünlerde 2 mol2\text{ mol} gaz bulunduğundan girenler yönündedir. II. tepkimede girenlerde gaz (CO2CO_2), ürünlerde sulu çözelti bulunduğundan girenler yönündedir. III. tepkimede girenlerde katı, ürünlerde gazlar (NH3NH_3 ve HClHCl) bulunduğundan ürünler yönündedir.
Düzensizlik katıdan gaza doğru artar ve gaz fazında mol sayısı çok olan taraf daha düzensizdir.
3
Elde edilen sonuçları seçeneklerle karşılaştırarak doğru ifadeyi tespit edin.
III. tepkimeye ait 'minimum enerji girenler, maksimum düzensizlik ürünler yönündedir' ifadesinin doğru olduğu görülür.
Seçeneklerdeki diğer iddialar yukarıda yapılan analizlerle çelişmektedir.

Key Concept

Bir kimyasal veya fiziksel denge sisteminde minimum enerji eğilimi (ısı yönü) ile maksimum düzensizlik eğilimi (daha düzensiz faz/mol sayısı yönü) genellikle zıt yönlüdür.
Question 14Question
Sürtünmesiz pistonlu kapalı bir kapta, CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)ΔH<0CO(g) + Cl_2(g) \rightleftharpoons COCl_2(g) \quad \Delta H < 0 denge tepkimesinin sıcaklığı artırıldığında; hem ileri ve geri tepkime hız sabitlerinin (kik_i ve kgk_g) değerleri artar hem de derişimler cinsinden denge sabiti (KcK_c) küçülür.
Show answer & explanation

Answer: True

Answer

Sıcaklık artışı tüm tepkimelerde hız sabitlerini (kik_i ve kgk_g) artırırken, ekzotermik denge tepkimelerinde dengenin girenler lehine kayması nedeniyle denge sabiti (KcK_c) değerinin küçülmesine yol açar.
Sıcaklık artışının, aktivasyon enerjisini aşan tanecik yüzdesini artırarak hem ileri hem de geri yöndeki hız sabitlerini (kik_i ve kgk_g) artırdığı; aynı zamanda ekzotermik tepkimelerde dengenin girenler yönüne kayması sonucu ürün/giren oranının azalarak KcK_c değerinin küçüldüğü bilgisi doğrudur.

Step-by-Step Solution

1
Sıcaklık artışının tepkime hız sabitleri (kik_i ve kgk_g) üzerindeki etkisinin belirlenmesi
Hem kik_i hem de kgk_g değerleri artar.
Sıcaklık artışı, taneciklerin ortalama kinetik enerjisini ve etkin çarpışma sayısını artırarak endotermik veya ekzotermik fark etmeksizin tüm tepkimelerin hız sabitlerini büyütür.
2
Sıcaklık artışının denge yönü üzerindeki etkisinin Le Chatelier ilkesine göre incelenmesi
Denge girenler (sol) yönüne kayar.
Tepkime ekzotermik (ısı veren) olduğundan, sıcaklık artışı sisteme ısı verilmesi anlamına gelir ve sistem bu etkiyi azaltmak için ısıyı harcayan yön olan girenler lehine hareket eder.
3
Denge yönündeki kaymanın denge sabiti (KcK_c) üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi
KcK_c değeri küçülür.
Kc=[COCl2][CO][Cl2]K_c = \frac{[COCl_2]}{[CO][Cl_2]} bağıntısına göre, dengenin girenler yönüne kaymasıyla ürün derişimi azalırken girenlerin derişimi artar. Bu durum KcK_c değerinin küçülmesine neden olur.

Key Concept

Sıcaklık artışının ekzotermik denge tepkimelerinde hız sabitlerine ve denge sabitine etkisi
Estimated Time:1m 30s
Question 15Question

Sabit sıcaklıkta, pistonlu bir kapta gaz fazında gerçekleşen ve dengede olan:

CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)CO(g) + H_2O(g) \rightleftharpoons CO_2(g) + H_2(g)

tepkimesinin yer aldığı kabın hacmi sabit sıcaklıkta yarıya indirilip piston sabitleniyor.

Buna göre, yeni kurulan denge durumu ve sistemdeki değişimler ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

Show answer & explanation

Answer: Denge yönü değişmemiştir, ancak kaptaki tüm gazların derişimi artmıştır.

Answer

Denge yönü değişmemiştir, ancak kaptaki tüm gazların derişimi artmıştır.
Tepkimede girenlerin ve ürünlerin gaz katsayıları toplamı eşit olduğundan (Δn=0\Delta n = 0), hacim değişimi dengeyi sağa ya da sola kaydırmaz. Ancak hacim azaldığı için (VV azaldığından M=n/VM = n/V uyarınca) tüm gazların derişimi artar. Bu durum doğrudur.

Step-by-Step Solution

1
Tepkimedeki gazların katsayılarını kontrol ederek hacim değişiminin dengeyi kaydırıp kaydırmayacağını belirlemek.
Girenlerin katsayıları toplamı 1(CO)+1(H2O)=21 (CO) + 1 (H_2O) = 2 ve ürünlerin katsayıları toplamı 1(CO2)+1(H2)=21 (CO_2) + 1 (H_2) = 2 olup birbirine eşittir (Δn=0\Delta n = 0).
Gaz katsayıları eşit olan tepkimelerde hacim değişimi reaktifler ile ürünlerin kısmi basınçlarını veya derişimlerini aynı oranda değiştirdiğinden denge yönü değişmez.
2
Hacim azalmasının gaz derişimlerine etkisini analiz etmek.
Kabın hacmi yarıya indirildiğinde (VV azaldığında), derişim formülü (M=n/VM = n/V) gereği tüm gazların derişimi anında iki katına çıkar.
Hacim azalmas�� birim hacimdeki tanecik sayısını artırır, bu da tüm maddelerin derişimlerinin yükselmesine yol açar.
3
Denge sabitinin (KcK_c) bu değişimden nasıl etkileneceğini belirlemek.
KcK_c değeri sabit kalır.
KcK_c yalnızca sıcaklıkla deği��en bir sabittir, hacim veya basınç değişimiyle değişmez.

Key Concept

Le Chatelier İlkesi'ne göre gaz fazındaki katsayıları eşit olan tepkimelerde hacim değişiminin denge yönüne ve derişimlere etkisi.
Estimated Time:1m 30s
Question 16Question
Dış basıncın sabit olduğu kapalı bir kapta,
N2O4(g)2NO2(g)ΔH>0\text{N}_2\text{O}_4(g) \rightleftharpoons 2\text{NO}_2(g) \quad \Delta H > 0
tepkimesi dengededir. Bu sisteme yapılan bir etki sonucunda derişimler cinsinden denge sabiti (KcK_c) değerinin arttığı tespit edilmiştir.

Buna göre, yeni kurulan denge durumu ve gerçekleşen değişim ile ilgili;
I. Sistemin sıcaklığı artırılmıştır.
II. Gaz karı��ımının özkütlesi azalmıştır.
III. Karışımın ortalama mol kütlesi artmıştır.

yargılarından hangileri doğrudur?

Show answer & explanation

Answer: I ve II

Answer

Sıcaklığın artırılmasıyla denge sabiti artmış, sistem ürünler yönüne kayarak toplam mol sayısını ve hacmi artırmış, bu durum özkütle ve ortalama mol kütlesini azaltm��ştır. Dolayısıyla I ve II yargıları doğrudur.
Denge sabitinin artması sıcaklığın artırıldığını gösterir. Sıcaklık artışı dengeyi ürünlere kaydırarak gaz mol sayısını ve hacmi artırır, böylece özkütle azalır.

Step-by-Step Solution

1
Denge sabiti (KcK_c) değişimi ile sıcaklık ilişkisini analiz etmek.
Tepkime endotermik (ΔH>0\Delta H > 0) olduğundan, denge sabitinin (KcK_c) artması sıcaklığın artırıldığını gösterir. (I. öncül doğru)
Endotermik tepkimelerde sıcaklık artışı dengeyi ürünler lehine kaydırır ve denge sabiti değerini büyütür.
2
Sıcaklık artışının denge yönüne ve gaz mol sayısına etkisini belirlemek.
Denge ürünler lehine kayar. Girenlerde 1 mol gaz varken ürünlerde 2 mol gaz bulunduğundan, sistemdeki toplam gaz mol sayısı (nn) artar.
Le Chatelier ilkesine göre sıcaklık artışı endotermik tepkimede ürünler yönüne kaymaya neden olur.
3
Sabit basınçlı kapta hacim ve özkütle değişimini hesaplamak.
İdeal gaz denklemine (PV=nRTPV = nRT) göre sabit basınçta hem sıcaklık (TT) hem de mol sayısı (nn) arttığı için kabın hacmi (VV) artar. Kütle (mm) sabit olduğundan özkütle (d=m/Vd = m/V) azalır. (II. öncül doğru)
Dış basınç sabit olduğundan hacimdeki artış, kütle sabitken özkütlenin azalmasına yol açar.
4
Gaz karışımının ortalama mol kütlesindeki değişimi belirlemek.
Toplam kütle (mm) sabitken toplam mol sayısı (nn) arttığı için ortalama mol kütlesi (Mort=m/nM_{ort} = m/n) azalır. (III. öncül yanlış)
Mol kütlesi 92 g/mol92\text{ g/mol} olan N2O4\text{N}_2\text{O}_4 gazı harcanıp yerine mol kütlesi 46 g/mol46\text{ g/mol} olan NO2\text{NO}_2 gazı oluştuğu için ortalama mol kütlesi düşer.

Key Concept

Le Chatelier İlkesi: Sıcaklık Etkisi ve Denge Sabiti İlişkisi
Estimated Time:2m 30s
Question 17Question

Belirli bir sıcaklıkta, pistonlu bir kapta tek basamakta gerçekleştiği kabul edilen aşağıdaki tepkime dengededir:

Fe2O3(k)+3CO(g)2Fe(k)+3CO2(g)Fe_2O_3(k) + 3CO(g) \rightleftharpoons 2Fe(k) + 3CO_2(g)

Sabit sıcaklıkta piston aşağı itilerek kabın hacmi yarıya indiriliyor ve sistemin yeniden dengeye ulaşması sağlanıyor.

Buna göre, yeni kurulan dengeyle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır?

Show answer & explanation

Answer: Kaptaki toplam basıncı azaltmak için denge girenler yönüne kayar.

Answer

Gaz moleküllerinin katsayıları toplamı girenler ve ürünler tarafında eşit olduğundan hacim değişimi dengeyi kaydırmaz. Bu nedenle dengenin girenler y��nüne kayacağını belirten ifade yanlıştır.
Tepkimede gaz fazındaki maddelerin katsayıları toplamı eşit olduğundan (Δngaz=33=0\Delta n_{\text{gaz}} = 3 - 3 = 0), hacim değişimi dengeyi kaydırmaz. Bu yüzden dengenin girenler yönüne kayacağını belirten ifade yanlıştır.

Step-by-Step Solution

1
Tepkime denklemindeki gaz fazındaki maddelerin katsayılarını toplamak.
Girenlerde 33 mol CO(g)CO(g) ve ürünlerde 33 mol CO2(g)CO_2(g) bulunmaktadır. Katılar (Fe2O3Fe_2O_3 ve FeFe) hesaba katılmaz. Gaz fazındaki katsayı farkı Δngaz=33=0\Delta n_{\text{gaz}} = 3 - 3 = 0 olarak bulunur.
Hacim değişiminin dengeye etkisini belirlemek için sadece gaz fazındaki maddelerin katsayıları karşılaştırılmalıdır.
2
Hacim azalmasının denge üzerindeki etkisini Le Chatelier ilkesine göre analiz etmek.
Hacim yarıya indirildiğinde tüm gazların derişimleri ve kısmi basınçları başlangıçta 22 katına çıkar. Ancak Δngaz=0\Delta n_{\text{gaz}} = 0 olduğundan, sistem basıncı düşürmek veya artırmak için herhangi bir yöne kayamaz (denge bozulmaz).
Gaz mol sayıları eşit olan sistemlerde basınç-hacim değişimi denge konumunu etkilemez.
3
Hız bağıntıları üzerinden ileri ve geri tepkime hızlarındaki değişimi bulmak.
Tek basamakta gerçekleşen tepkime için rileri=kileri[CO]3r_{\text{ileri}} = k_{\text{ileri}} [CO]^3 ve rgeri=kgeri[CO2]3r_{\text{geri}} = k_{\text{geri}} [CO_2]^3 şeklindedir. Gaz derişimleri 22 katına çıktığından, hızlar 23=82^3 = 8 katına çıkar.
Hız bağıntısında gazların katsayıları üs olarak yazılır ve derişim artışı hızı doğrudan etkiler.
4
Sıcaklığın sabit olması durumunda denge sabitinin ve dengenin kaymaması durumunda katı kütlelerinin değişimini değerlendirmek.
KcK_c değeri yalnızca sıcaklıkla değiştiğinden ve denge kaymadığından katı kütleleri ile KcK_c sabit kalır.
Sıcaklık değişmediği sürece denge sabiti değişmez; denge kaymadığı sürece de maddelerin mol sayıları ve kütleleri korunur.

Key Concept

Gaz katsayıları eşit olan heterojen denge tepkimelerinde hacim değişiminin dengeye, derişimlere, basınçlara ve tepkime hızına etkisi.
Question 18Question
Sabit hacimli kapalı bir kapta,
N2(g)+3H2(g)2NH3(g)ΔH<0\text{N}_2(g) + 3\text{H}_2(g) \rightleftharpoons 2\text{NH}_3(g) \quad \Delta H < 0
tepkimesi dengedeyken sistemin sıcaklığı artırıldığında; denge sabitinin (KcK_c) sayısal değeri küçülür, sistem girenler yönüne kaydığı için geri tepkime hızı artarken ileri tepkime hızı ilk denge durumuna göre azalır.
Show answer & explanation

Answer: False

Answer

İfade yanlıştır. Sıcaklık artışı endotermik veya ekzotermik tüm tepkimelerin hız sabitlerini (kik_i ve kgk_g) artırdığı için hem ileri hem de geri tepkime hızlarını artırır. Dengenin girenler yönüne kayması ve denge sabitinin (KcK_c) küçülmesi doğrudur; fakat bu kayma esnasında girenlerin derişimi ve hız sabiti arttığı için ileri tepkime hızı başlangıç durumuna göre azalmaz, aksine artar.
Verilen ifade yanlıştır çünkü sıcaklık artışı hem ileri hem de geri yöndeki hız sabitlerini artırarak her iki tepkime hızının da başlangıç durumuna göre artmasına neden olur. Dengenin sola kayması, geri yöndeki hızın ileri yöndeki hıza kıyasla daha fazla artmasıyla ilgilidir; ileri hızın mutlak olarak azalmasıyla ilgili değildir.

Step-by-Step Solution

1
Sıcaklık artışının hız sabitleri (kk) üzerindeki etkisini belirlemek.
Sıcaklık artırıldığında taneciklerin ortalama kinetik enerjisi ve etkin çarpışma sayısı artar. Bu durum, hem ileri (kik_i) hem de geri (kgk_g) yöndeki hız sabitlerinin büyümesine yol açar.
Sıcaklık artışı, aktifleşme enerjisini aşan tanecik sayısını artırarak yön bağımsız şekilde tüm hız sabitlerini büyütür.
2
Sıcaklık değişiminin Le Chatelier ilkesine göre denge yönü ve derişimler üzerindeki etkisini analiz etmek.
Tepkime ekzotermik (ΔH<0\Delta H < 0) olduğundan, sıcaklık artışı dengeyi girenler (sol) lehine bozar. Sabit hacimli kapta denge sola kaydıkça girenlerin (N2\text{N}_2 ve H2\text{H}_2) mol sayıları ve derişimleri artarken, ürünün (NH3\text{NH}_3) derişimi azalır.
Sistem, dışarıdan yapılan sıcaklık artışı etkisini azaltmak için ısıyı tüketecek yönde (yani sola doğru) hareket eder.
3
İleri tepkime hızındaki (rir_i) değişimi matematiksel bağıntı üzerinden değerlendirmek.
İleri tepkime hızı bağıntısı ri=ki[N2][H2]3r_i = k_i [\text{N}_2][\text{H}_2]^3 şeklindedir. Sıcaklık artışıyla kik_i artmıştır; denge sola kaydığı için de [N2][\text{N}_2] ve [H2][\text{H}_2] derişimleri artmıştır. Her iki etken de artış yönünde olduğundan, ileri tepkime hızı (rir_i) başlangıçtaki denge durumuna göre kesinlikle artar.
Hız bağıntısındaki tüm değişkenlerin (hem hız sabiti hem de derişimler) artması, hızın da kesin olarak artmasını gerektirir.
4
Denge sabiti (KcK_c) değişimini yorumlamak.
Ekzotermik tepkimelerde sıcaklık artışı dengeyi girenlere kaydırdığı için ürün/giren oranı azalır ve KcK_c küçülür. İfadedeki bu kısım doğru olsa da ileri hızın azalacağı yönündeki kısım yanlıştır.
Denge sabiti sadece sıcaklıkla değişir ve ekzotermik tepkimelerde sıcaklık ile KcK_c ters orantılıdır.

Key Concept

Sıcaklığın denge sabitine (KcK_c), denge yönüne ve tepkime hızlarına (ileri/geri) etkisi
Question 19Question

Sabit sıcaklıkta, sürtünmesiz hareketli pistonlu kapalı bir kapta,

H2(g)+I2(g)2HI(g)H_2(g) + I_2(g) \rightleftharpoons 2HI(g)

tepkimesi dengededir. Piston sabit sıcaklıkta aşağı doğru itilerek kabın hacmi yarıya indiriliyor ve sistemin yeniden dengeye ulaşması bekleniyor.

Buna göre, yeni kurulan dengede başlangıç durumuna göre gerçekleşen değişimler ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

Show answer & explanation

Answer: Tüm gazların derişimi artar ve denge sabiti (KcK_c) değişmez.

Answer

Tüm gazların deri��imi artar ve denge sabiti (Kc) değişmez.
Tepkimede giren ve ürün gazlarının katsayıları toplamı eşit (Δn=0\Delta n = 0) olduğundan, sabit sıcaklıkta hacmin azaltılması dengeyi herhangi bir yöne kaydırmaz. Ancak hacim azaldığı için kaptaki tüm gazların derişimleri başlangıca göre artar. Denge sabiti KcK_c ise sadece sıcaklıkla değiştiğinden sabit kalır.

Step-by-Step Solution

1
Tepkimenin giren ve ürünlerindeki gaz katsayıları toplamını belirleme.
Girenlerin gaz katsayıları toplamı 1(H2)+1(I2)=21 (H_2) + 1 (I_2) = 2, ürünlerin gaz katsayıları toplamı ise 2(HI)2 (HI)'dir. Yani Δn=22=0\Delta n = 2 - 2 = 0'dır.
Dengenin hacim değişiminden nasıl etkileneceğini belirlemek için katsayılar kontrol edilmelidir.
2
Hacim değişiminin derişimlere etkisini analiz etme.
Kabın hacmi yarıya indirildiğinde (V/2V/2), M=n/VM = n/V formülü gereği tüm gazların derişimi anlık olarak iki katına çıkar.
Hacim azalması birim hacimdeki tanecik sayısını ve dolayısıyla derişimleri artırır.
3
Le Chatelier ilkesine göre denge yönünü ve Kc değerini yorumlama.
Δn=0\Delta n = 0 olduğundan denge sağa ya da sola kaymaz. Denge sabiti (KcK_c) yalnızca sıcaklıkla değiştiği ve sıcaklık sabit olduğu için değişmez.
Sıcaklık sabitken hacim değişimi denge sabitini değiştirmez ve katsayılar eşit olduğundan denge yönü etkilenmez.

Key Concept

Gaz katsayıları eşit olan tepkimelerde sıcaklık sabitken hacim değişimi dengenin yönünü etkilemez; ancak tüm türlerin derişimini değiştirir. Denge sabiti ise yalnızca sıcaklıkla değişir.
Question 20Question

Susuz ortamda, dışarıdan herhangi bir çözücü eklenmeden gerçekleştirilen ve sıvıların birbiri içinde tamamen çözünerek tek bir homojen faz oluşturduğu esterleşme tepkimesi aşağıda verilmiştir:

CH3COOH(s)+C2H5OH(s)CH3COOC2H5(s)+H2O(s)CH_3COOH(s) + C_2H_5OH(s) \rightleftharpoons CH_3COOC_2H_5(s) + H_2O(s)

Bu sistem için derişimler cinsinden denge bağıntısı (KcK_c) aşağıdaki gibi yazılmaktadır:

Kc=[CH3COOC2H5][H2O][CH3COOH][C2H5OH]K_c = \frac{[CH_3COOC_2H_5][H_2O]}{[CH_3COOH][C_2H_5OH]}

Buna göre, verilen denge bağıntısı ifadesi doğru mudur?

Show answer & explanation

Answer: True

Answer

Verilen denge bağıntısı ifadesi doğrudur.
Tepkimenin homojen sıvı fazında gerçekleşmesi ve reaksiyon boyunca tüm bileşenlerin derişimlerinin değişmesi sebebiyle, su dahil olmak üzere tüm sıvıların denge bağıntısında yer alması gerektiğidir.

Step-by-Step Solution

1
Tepkime ortamının fiziksel durumunu ve faz yapısını belirleyin.
Tepkimenin çözücü içermeyen susuz bir ortamda gerçekleştiği ve tüm sıvı bile��enlerin birbiri içinde çözünerek tek bir homojen sıvı fazı oluşturduğu belirlenir.
Denge bağıntısına yazılacak maddelerin kurallarını doğru uygulayabilmek için öncelikle sistemin homojen veya heterojen olup olmadığının saptanması gerekir.
2
Tepkime süresince sıvı bile��enlerin derişimlerinin (etkinliklerinin) sabit kalıp kalmadığını analiz edin.
Homojen sıvı karışımında (sıvı-sıvı çözeltisinde), tepkime ilerledikçe her bir bileşenin mol sayısı ve karışımın toplam hacmi değiştiği için tüm sıvıların molar derişimleri değişkenlik gösterir.
Saf sıvıların denge bağıntısına yazılmamasının temel nedeni, heterojen sistemlerde kendi saf fazlarında bulunmaları sebebiyle derişimlerinin sabit kalmasıdır. Homojen sıvı fazında ise derişimler sabit olmadığından bu maddelerin elenmesi teorik olarak yanlıştır.
3
Denge bağıntısını (KcK_c) oluşturun.
Ürünlerin derişimleri çarpımı, girenlerin derişimleri çarpımına oranlanır. Tepkime katsayıları 1 olduğu için üsler 1 alınarak bağıntı Kc=[CH3COOC2H5][H2O][CH3COOH][C2H5OH]K_c = \frac{[CH_3COOC_2H_5][H_2O]}{[CH_3COOH][C_2H_5OH]} şeklinde elde edilir.
Sistemdeki tüm maddelerin derişimleri değişken olduğundan, denge konumunu belirlemede tüm bileşenler etkilidir.

Key Concept

Homojen sıvı karışımlarında (çözücüsüz reaksiyonlarda) tüm bileşenlerin derişimlerinin değişken olması ve denge bağıntısına dahil edilmesi.
Page 1 / 6Next
Kimyasal Tepkimelerde Denge Practice Questions — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi) | Examkin