Kimyasal Tepkimelerde Denge Practice Questions — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi) — Page 5

Question 81Question →

Hacmi $2\text{ L}$ olan kapalı ve boş bir reaksiyon kabına katı $NH_4I$ yerleştiriliyor. Sabit sıcaklıkta gerçekleştirilen,

NH_4I(k) \rightleftharpoons NH_3(g) + HI(g)

tepkimesi dengeye ulaştığında kapta ölçülen toplam gaz miktarı $2,0\text{ mol}$ olarak belirleniyor. Buna göre, bu sıcaklıktaki derişimler cinsinden denge sabiti ( $K_c$ ) değeri kaçtır?

Show answer & explanation

Answer: 0.25

Answer

Tepkimenin bu sıcaklıktaki derişimler cinsinden denge sabiti (Kc) 0,25'tir.

Dengedeki gazların derişimleri hacme bölünerek 0,5 M bulunur. Katılar bağıntıya yazılmadığından Kc = [NH3][HI] = 0,5 * 0,5 = 0,25 olur.

Step-by-Step Solution

1

Dengedeki gazların mol sayılarının hesaplanması

n_{NH_3} = 1,0\text{ mol}

ve

n_{HI} = 1,0\text{ mol}

Reaksiyon katsayılarına göre

NH_4I(k)

katısının ayrışması sonucu eşit mollerde

NH_3(g)

ve

HI(g)

gazları oluşur. Toplam gaz miktarı

2,0\text{ mol}

olduğundan her iki gazın mol sayısı

1,0\text{ mol}

olur.

2

Gazların molar derişimlerinin bulunması

[NH_3] = 0,5\text{ M}

ve

[HI] = 0,5\text{ M}

Molarite formülü (

M = n/V

) kullanılarak mol sayılar�� kabın hacmine (

2\text{ L}

) bölünür.

3

Denge sabiti (

K_c

) hesaplamasının yapılması

K_c = 0,25

Katı haldeki

NH_4I

denge bağıntısına dahil edilmez. Denge bağıntısı

K_c = [NH_3][HI]

şeklindedir. Derişimler çarpılarak

0,5 \times 0,5 = 0,25

bulunur.

Key Concept

Heterojen denge tepkimelerinde katı maddelerin denge bağıntısına yazılmaması ve derişimlerin mol/hacim ilişkisiyle bulunması

Estimated Time:2m 0s

Question 82Question →

Belirli bir sıcaklıkta gerçekleşen bazı kimyasal tepkimeler ve bu tepkimelerin derişimler cinsinden denge sabitleri ( $K_c$ ) aşağıda verilmiştir:

I. $A(g) + B_2(g) \rightleftharpoons AB_2(g) \quad K_c = K_{c1}$
II. $AB_2(g) + \frac{1}{2} B_2(g) \rightleftharpoons AB_3(g) \quad K_c = 0{}125$

Aynı sıcaklıktaki net tepkime denklemi ise şu şekildedir:

2AB_3(g) \rightleftharpoons 2A(g) + 3B_2(g) \quad K_c = 16

Buna göre, I. tepkimenin denge sabiti ( $K_{c1}$ ) kaçtır?

0{}5

2

32

64

128

Show answer & explanation

Answer: 2

Answer

Denge sabiti değeri 2 olan seçenektir.

Net tepkimenin ters çevrilip (

K_c' = \frac{1}{16}

) ikiye bölünmesiyle elde edilen tepkimenin denge sabiti

K_c'' = \sqrt{\frac{1}{16}} = \frac{1}{4}

olur. Bu tepkime I. ve II. basamakların toplamı olduğundan

K_{c1} \times 0{}125 = \frac{1}{4}

eşitliğinden

K_{c1} = 2

olarak bulunur.

Step-by-Step Solution

1

Net tepkime ile basamak tepkimeleri arasındaki ilişkiyi kurmak için net tepkime ters çevrilir.

2A(g) + 3B_2(g) \rightleftharpoons 2AB_3(g)

tepkimesi elde edilir ve bu tepkimenin denge sabiti

K_c' = \frac{1}{16}

olur.

Bir kimyasal tepkime ters çevrildiğinde denge sabitinin çarpmaya göre tersi alınır.

2

Elde edilen tepkimenin katsayılarını basamak tepkimeleri toplamıyla uyumlu hale getirmek için tüm katsayılar 2'ye bölünür (1/2 ile çarpılır).

A(g) + \frac{3}{2} B_2(g) \rightleftharpoons AB_3(g)

tepkimesi elde edilir ve bu tepkimenin denge sabiti

K_c'' = \sqrt{\frac{1}{16}} = \frac{1}{4} = 0{}25

olur.

Bir tepkimenin katsayıları bir sayı ile çarpıldığında, o sayı denge sabitine üs olarak yazılır.

3

Elde edilen bu ara basamak tepkimesinin, I. ve II. basamakların toplamına eşit olduğu doğrulanır ve denge sabitleri arasındaki ilişki yazılır.

K_c'' = K_{c1} \times K_{c2}

eşitliği kurulur.

Tepkimeler taraf tarafa toplandığında, net tepkimenin denge sabiti basamak tepkimelerinin denge sabitlerinin çarpımına eşit olur.

4

K_{c1}

değerini bulmak için bilinen değerler eşitlikte yerine yazılarak matematiksel işlem tamamlanır.

\frac{1}{4} = K_{c1} \times 0{}125 \implies \frac{1}{4} = K_{c1} \times \frac{1}{8} \implies K_{c1} = 2

bulunur.

Denklemin her iki tarafı düzenlenerek bilinmeyen denge sabiti hesaplanır.

Key Concept

Tepkime Denklemleri ile Denge Sabiti Arasındaki İlişki

Estimated Time:2m 0s

Question 83Question →

Belirli bir sıcaklıkta gerçekleşen bazı gaz tepkimeleri ve derişimler cinsinden denge sabitleri ( $K_c$ ) aşağıda verilmiştir:

I. $CO(g) + H_2O(g) \rightleftharpoons CO_2(g) + H_2(g)$ $K_{c1} = X$

II. $CO_2(g) + 4H_2(g) \rightleftharpoons CH_4(g) + 2H_2O(g)$ $K_{c2} = 0{}2$

III. $2CH_4(g) \rightleftharpoons C_2H_6(g) + H_2(g)$ $K_{c3} = 2{}5$

Aynı sıcaklıkta gerçekleşen,

2CO(g) + 5H_2(g) \rightleftharpoons C_2H_6(g) + 2H_2O(g)

tepkimesinin denge sabiti ( $K_c$ ) $1{}6$ olduğuna göre, I. tepkimenin denge sabiti olan $X$ değeri kaçtır?

Show answer & explanation

Answer: 4

Answer

I. tepkimenin denge sabiti olan

X

değeri

4

'tür.

Net tepkimenin elde edilmesi için I. tepkime 2 ile çarpılmalı (

K_{c1}' = X^2

), II. tepkime 2 ile çarpılmalı (

K_{c2}' = (0{}2)^2 = 0{}04

) ve III. tepkime aynen alınmalıdır (

K_{c3}' = 2{}5

). Bu tepkimelerin toplamı net tepkimeyi verdiğinden, net tepkimenin denge sabiti basamakların denge sabitlerinin çarpımına eşit olur:

K_{c,\text{net}} = X^2 \times 0{}04 \times 2{}5 = 0{}1 X^2

. Soruda verilen

K_{c,\text{net}} = 1{}6

değeri yerine konulursa

0{}1 X^2 = 1{}6 \implies X^2 = 16 \implies X = 4

elde edilir.

Step-by-Step Solution

1

Net tepkimenin elde edilebilmesi için basamak tepkimelerine uygulanması gereken katsayı işlemlerini belirlemek.

Net tepkimede girenler kısmında

2\text{ mol } CO(g)

bulunduğundan I. tepkime 2 ile çarpılmalıdır. I. tepkimenin 2 ile çarpılmasıyla oluşan

2\text{ mol } CO_2(g)

ürününü sadeleştirmek için II. tepkime 2 ile çarpılmalıdır. Son olarak, net tepkimedeki

C_2H_6(g)

ürününü elde etmek için III. tepkime aynen alınmalıdır.

Hess Yasası kurallarına göre, net tepkimenin elde edilmesi için basamak tepkimelerinin girenler ve ürünler dengesi kurulmalıdır.

2

Tepkimelere uygulanan katsayı değişimlerine göre yeni denge sabitlerini (

K_c

) hesaplamak.

I. tepkime 2 ile çarpıldığı için yeni denge sabiti

K_{c1}' = X^2

olur. II. tepkime 2 ile çarpıldığı için yeni denge sabiti

K_{c2}' = (0{}2)^2 = 0{}04

olur. III. tepkime aynen alındığı için denge sabiti

K_{c3}' = 2{}5

olarak kalır.

Bir denge tepkimesi herhangi bir

n

sayısı ile çarpıldığında, elde edilen yeni tepkimenin denge sabiti başlangıçtaki denge sabitinin

n

. kuvveti (

K_c^n

) olur.

3

Basamakların yeni denge sabitlerini çarparak net tepkimenin denge sabitine eşitlemek ve

X

değerini bulmak.

K_{c,\text{net}} = K_{c1}' \times K_{c2}' \times K_{c3}'

bağıntısından

1{}6 = X^2 \times 0{}04 \times 2{}5 \implies 1{}6 = X^2 \times 0{}1 \implies X^2 = 16 \implies X = 4

elde edilir.

Birden fazla denge tepkimesi taraf tarafa toplandığında, oluşan net tepkimenin denge sabiti toplanan tepkimelerin denge sabitlerinin çarpımına eşit olur.

Key Concept

Tepkime denklemlerinin katsayıları değiştirildiğinde veya tepkimeler toplandığında denge sabitinin (

K_c

) nasıl değiştiğini belirleyen kurallar (Hess Yasası'nın denge sabitlerine uygulanması).

Question 84Question →

Sabit sıcaklıkta, $4\text{ L}$ 'lik sabit hacimli kapalı boş bir kaba $5,0\text{ mol } CO_2(g)$ gazı ve $4,0\text{ mol } C(k)$ katısı konuluyor. Tepkimesi aynı sıcaklıkta dengeye ulaştığında kapta $3,0\text{ mol } C(k)$ katısı bulunduğu tespit ediliyor.

C(k) + CO_2(g) \rightleftharpoons 2CO(g)

Buna göre, tepkimenin bu sıcaklıktaki derişimler cinsinden denge sabiti ( $K_c$ ) kaçtır?

\frac{1}{4}

\frac{1}{3}

\frac{1}{2}

1

4

Show answer & explanation

Answer: $\frac{1}{4}$

Answer

Denge sabiti (Kc) değeri 1/4'tür.

Denge bağıntısında katı karbon (C) yer almaz. Kabın hacmi 4 L olduğundan denge derişimleri

[CO_2] = 1,0\text{ M}

ve

[CO] = 0,5\text{ M}

olur. Buradan

K_c = [CO]^2 / [CO_2] = (0,5)^2 / 1,0 = 1/4

olarak doğru hesaplanır.

Step-by-Step Solution

1

Tepkimede harcanan ve oluşan maddelerin mol sayılarını belirlemek.

Tepkimeye giren C(k) miktarı:

4,0 - 3,0 = 1,0\text{ mol}

'dür. Reaksiyon katsayıları ilişkisinden (1 mol C katısına karşılık 1 mol CO2 gazı harcanır ve 2 mol CO gazı oluşur) denge anında kapta

5,0 - 1,0 = 4,0\text{ mol } CO_2(g)

ve

2 \times 1,0 = 2,0\text{ mol } CO(g)

bulunur.

Denge anındaki madde miktarlarını bulabilmek için reaksiyonun stokiyometrik katsayılarının kullanılması gerekir.

2

Dengedeki gazların molar derişimlerini (Molarite) hesaplamak.

[CO_2] = \frac{4,0\text{ mol}}{4\text{ L}} = 1,0\text{ M}

ve

[CO] = \frac{2,0\text{ mol}}{4\text{ L}} = 0,5\text{ M}

olarak bulunur. Katı haldeki karbon (C) denge bağıntısında yer almayacağı için derişimi hesaplanmaz.

Denge sabiti (Kc) derişimler cinsinden hesaplandığı için mol sayılarının kabın hacmine bölünmesi gerekir.

3

Denge bağıntısını yazıp derişimleri yerine koyarak Kc değerini hesaplamak.

Tepkimenin denge bağıntısı

K_c = \frac{[CO]^2}{[CO_2]}

şeklindedir. Derişimler yerine yazıldığında

K_c = \frac{(0,5)^2}{1,0} = 0,25 = \frac{1}{4}

bulunur.

Denge sabiti, ürünlerin derişimlerinin katsayıları üs alınarak girenlerin derişimlerine oranlanmasıyla hesaplanır.

Key Concept

Heterojen kimyasal dengelerde Kc hesaplanırken katıların denge bağıntısına yazılmaması ve derişim hesabı için kabın hacminin kullanılması.

Question 85Question →

Belirli bir sıcaklıkta, $2\text{ L}$ 'lik sabit hacimli kapalı bir kaba $0,4\text{ mol } NH_3(g)$ ve yeterli miktarda $NH_4HS(k)$ katısı konuluyor. Tepkime,

NH_4HS(k) \rightleftharpoons NH_3(g) + H_2S(g)

denlemine göre dengeye ulaştığında kapta toplam $1,2\text{ mol}$ gaz karışımı bulunduğu tespit ediliyor. Buna göre, tepkimenin gerçekleştiği sıcaklıktaki derişimler cinsinden denge sabiti ( $K_c$ ) kaçtır?

Show answer & explanation

Answer: 0.08

Answer

Tepkimenin gerçekleştiği sıcaklıktaki derişimler cinsinden denge sabiti (

K_c

) 0,08'dir.

Denge anındaki gazların derişimleri molarite cinsinden

[NH_3] = 0,4\text{ M}

ve

[H_2S] = 0,2\text{ M}

olarak bulunur. Katı olan

NH_4HS

bağıntıda yer almadığı için

K_c = [NH_3][H_2S] = 0,4 \times 0,2 = 0,08

sonucuna ulaşılır.

Step-by-Step Solution

1

Denge tablosu oluşturulması

Denge anında

NH_3(g)

mol sayısı

0,4 + x

,

H_2S(g)

mol sayısı

x

olur.

Reaksiyonun başlangıç koşulları ve katsayı ilişkilerini kullanarak denge anındaki mol miktarlarını tanımlamak.

2

Bilinmeyen

x

değerinin bulunması

x = 0,4\text{ mol}

Denge anındaki toplam gaz mol sayısının

1,2\text{ mol}

olduğu bilgisinden yararlanarak değişim miktarını belirlemek.

3

Denge derişimlerinin hesaplanması

[NH_3] = 0,4\text{ M}

ve

[H_2S] = 0,2\text{ M}

Molarite formülünü (

M = n/V

)

2\text{ L}

'lik kap hacmi ile uygulayarak denge derişimlerini elde etmek.

4

Kc bağıntısının yazılarak hesaplanması

K_c = 0,08

Katıları hariç tutarak

K_c = [NH_3][H_2S]

bağıntısında derişimleri yerine yerleştirmek.

Key Concept

Denge Sabiti (Kc) Hesaplamaları

Question 86Question →

Sabit sıcaklıkta, kapalı ve sabit hacimli bir kapta dengede bulunan;

Fe_3O_4(k) + 4CO(g) \rightleftharpoons 3Fe(k) + 4CO_2(g) \quad \Delta H < 0

tepki sistemine dışarıdan yapılan bazı müdahalelerin denge durumuna etkileri inceleniyor.

Buna göre, yapılan işlemlerle ilgili;

I. Sabit sıcaklık ve hacimde kaba bir miktar $Fe_3O_4(k)$ katısı eklenirse, tepkime ürünler yönüne kayar ve $CO_2(g)$ derişimi artar.
II. Sabit sıcaklık ve hacimde kaba bir miktar $CO(g)$ gazı eklenirse, yeni dengedeki $CO(g)$ derişimi başlangıçtaki denge durumuna göre daha yüksek olur.
III. Sabit sıcaklıkta kabın hacmi yarıya indirilirse, dengedeki gazların derişimleri iki katına çıkar ve denge sabiti ( $K_c$ ) ile denge konumu değişmez.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Yalnız I

Yalnız II

I ve II

II ve III

I, II ve III

Show answer & explanation

Answer: II ve III

Answer

İkinci ve üçüncü öncüllerin yer aldığı seçenek doğrudur.

Doğru seçenek olan ikinci ve üçüncü öncüllerin birlikte verildiği ifadedir. Çünkü kaba reactant gaz (CO) eklenmesi dengeyi ürünlere kaydırsa da son durumda CO derişimi ilk duruma göre yüksek kalır. Gaz katsayıları eşit olduğundan hacmin yarıya inmesi denge yönünü etkilemez, yalnızca gaz derişimlerini iki katına çıkarır ve sıcaklık sabit olduğundan Kc değişmez.

Step-by-Step Solution

1

Tepkimeye katı madde eklenmesinin etkisini değerlendirme

Denge bağıntısı

K_c = \frac{[CO_2]^4}{[CO]^4}

şeklindedir. Saf katı olan

Fe_3O_4(k)

ve

Fe(k)

denge bağıntısında yer almaz. Sabit sıcaklık ve hacimde kaba

Fe_3O_4(k)

katısı eklenmesi katının derişimini (aktif kütlesini) değiştirmediği için denge konumunu etkilemez, gaz derişimleri sabit kalır. Bu nedenle birinci öncül yanlıştır.

Katıların derişimleri sabit olup dengeyi kaydırma etkisi yoktur.

2

Kaba gaz eklenmesinin etkisini değerlendirme

Kaba sabit sıcaklık ve hacimde

CO(g)

gazı eklenirse, Le Chatelier ilkesine göre sistem bu etkiyi azaltmak için ürünler yönüne kayar. Denge ürünlere kaysa da, eklenen

CO(g)

gazının bir kısmı harcanır ancak tamamı harcanamaz. Dolayısıyla yeni dengedeki

CO(g)

derişimi, başlangıçtaki denge durumuna göre daha yüksek olur. Bu nedenle ikinci öncül doğrudur.

Sisteme dışarıdan bir madde eklendiğinde, sistem o maddeyi azaltacak yönde hareket eder ancak yapılan etkiyi tamamen sıfırlayamaz.

3

Hacim değişiminin denge konumuna ve derişimlere etkisini belirleme

Tepkimenin girenler ve ürünler tarafındaki gaz fazındaki maddelerin katsayıları toplamı eşittir (

4 = 4

). Kabın hacmi yarıya indirildiğinde tüm gazların derişimleri başlangıçta aniden iki katına çıkar. Gaz katsayıları eşit olduğu için denge sağa ya da sola kaymaz (denge konumu bozulmaz). Sıcaklık sabit kaldığı için denge sabiti (

K_c

) değişmez. Gazların son derişimleri ilk dengedeki derişimlerinin tam iki katı olur. Bu nedenle üçüncü öncül doğrudur.

Gaz katsayılarının eşit olduğu sistemlerde hacim değişimi denge konumunu kaydırmaz, ancak derişimleri doğrudan etkiler.

Key Concept

Le Chatelier ilkesine göre dengeye etki eden faktörlerden derişim ve hacim değişiminin, denge bağıntısında yer almayan katı maddeler ve gaz katsayıları eşit olan tepkimeler üzerindeki etkileri.

Question 87Question →

Katı haldeki karbon ( $C$ ) ile su buharı ( $H_2O(g)$ ) arasındaki tepkime sabit sıcaklıkta $2\text{ L}$ 'lik sabit hacimli kapalı bir kaba $2,0\text{ mol } H_2O(g)$ ve yeterli miktarda $C(k)$ konularak başlatılıyor. Denklemi,

C(k) + H_2O(g) \rightleftharpoons CO(g) + H_2(g)

olan tepkime aynı sıcaklıkta dengeye ulaştığında kaptaki toplam gaz mol sayısı $3,0\text{ mol}$ olarak ölçülüyor.

Buna göre, tepkimenin bu sıcaklıktaki derişimler cinsinden denge sabiti ( $K_c$ ) kaçtır?

0,25

0,5

1,0

2,0

4,0

Show answer & explanation

Answer: 0,5

Answer

Derişimler cinsinden denge sabiti 0,5'tir.

Tepkime kabında dengede bulunan gazların derişimleri sırasıyla

[CO] = 0,5\text{ M}

,

[H_2] = 0,5\text{ M}

ve

[H_2O] = 0,5\text{ M}

olarak hesaplanır. Katı haldeki karbon denge bağıntısında yer almadığından,

K_c = \frac{[CO] \cdot [H_2]}{[H_2O]}

bağıntısından

K_c = \frac{0,5 \cdot 0,5}{0,5} = 0,5

olarak elde edilir.

Step-by-Step Solution

1

Tepkime için başlangıç, değişim ve denge (ICE) tablosunu oluşturma

Başlangıçta

2,0\text{ mol } H_2O(g)

vardır. Tepkime sırasında

x\text{ mol } H_2O(g)

harcanırsa, dengede

2,0 - x\text{ mol } H_2O(g)

,

x\text{ mol } CO(g)

ve

x\text{ mol } H_2(g)

bulunur.

Dengedeki madde miktarlarını bilinmeyen bir

x

değişkeni cinsinden ifade etmek için.

2

Dengedeki toplam gaz mol sayısını kullanarak

x

değerini bulma

n_{\text{toplam, gaz}} = n(H_2O) + n(CO) + n(H_2) = (2,0 - x) + x + x = 2,0 + x = 3,0\text{ mol} \implies x = 1,0\text{ mol}

olarak bulunur.

Dengedeki gaz fazındaki maddelerin mol sayılarını kesinleştirmek için.

3

Dengedeki maddelerin molar derişimlerini hesaplama

[H_2O] = \frac{1,0\text{ mol}}{2\text{ L}} = 0,5\text{ M}

,

[CO] = \frac{1,0\text{ mol}}{2\text{ L}} = 0,5\text{ M}

,

[H_2] = \frac{1,0\text{ mol}}{2\text{ L}} = 0,5\text{ M}

olarak hesaplanır.

K_c

bağıntısında kullanılacak derişim değerlerini (molarite = mol / hacim) elde etmek için.

4

K_c

bağıntısını yazma ve değerleri yerine koyarak hesaplama yapma

K_c = \frac{[CO] \cdot [H_2]}{[H_2O]} = \frac{0,5 \cdot 0,5}{0,5} = 0,5

bulunur.

Katı haldeki karbon (

C(k)

) bağıntıya dahil edilmeden ürünler ve girenler gaz fazındaki derişimleriyle denge sabitini bulmak için.

Key Concept

Heterojen kimyasal dengelerde, saf katı ve sıvıların derişimleri sabit olduğundan denge bağıntısına (

K_c

) yazılmaz; sadece gazlar ve suda çözünmüş iyonlar yazılır. Ayrıca denge sabiti hesaplanırken mol sayıları yerine kap hacmi kullanılarak molar derişimler bulunmalıdır.

Alternative Method

Tepkimede ürünlerin gaz katsayıları toplamı (2) ile girenlerin gaz katsayıları toplamı (1) eşit olmadığından hacim sadeleşmez.

K_c

ifadesi mol cinsinden

K_c = \frac{n(CO) \cdot n(H_2)}{n(H_2O) \cdot V}

şeklinde yazılabilir. Dengedeki mol sayıları (

n=1,0

mol) ve hacim (

V=2

L) yerine konulduğunda

K_c = \frac{1,0 \cdot 1,0}{1,0 \cdot 2} = 0,5

doğrudan elde edilir.

Estimated Time:2m 0s

Question 88Question →

Denge halindeki aşağıdaki sistemin hacmi, sabit sıcaklıkta yapılan bir müdahaleyle yarıya düşürülerek sabitleniyor:

NH_4HS(k) \rightleftharpoons NH_3(g) + H_2S(g)

Sistem yeniden dengeye ulaştığında başlangıç durumuna göre meydana gelen değişimler hakkında;

I. $NH_3(g)$ ve $H_2S(g)$ gazlarının derişimleri değişmez.
II. Kaptaki toplam gaz basıncı aynı kalır.
III. Katı kütlesi artar.
IV. Tepkimenin denge sabiti ( $K_c$ ) değeri küçülür.

yargılarından hangileri doğrudur?

I ve III

I, II ve III

II ve IV

I, III ve IV

I, II, III ve IV

Show answer & explanation

Answer: I, II ve III

Answer

I, II ve III öncüllerini içeren seçenek doğrudur.

Hacim yarıya indirildiğinde gaz derişimleri anlık olarak iki katına çıkar. Sistem derişimi azaltmak için sola kayar. Sabit sıcaklıkta denge sabiti (

K_c

) değişmeyeceğinden ve

K_c = [NH_3][H_2S]

olduğundan, gaz derişimleri başlangıç değerlerine dönene kadar kayma devam eder. Bu nedenle gaz derişimleri ve toplam gaz basıncı değişmez, katı kütlesi artar. Bu durum 'I, II ve III' öncüllerini içeren seçeneğin doğru olduğunu gösterir.

Step-by-Step Solution

1

Hacim değişiminin gaz derişimleri üzerindeki anlık etkisini belirlemek.

Hacim yarıya indirildiğinde,

NH_3(g)

ve

H_2S(g)

gazlarının derişimleri anlık olarak iki katına çıkar.

Derişim formülü

M = n/V

olup, sabit mol sayısında hacmin yarıya inmesi derişimi iki katına çıkarır.

2

Le Chatelier ilkesine göre dengenin kayma yönünü ve yeni derişimleri belirlemek.

Sistem gaz derişimlerini azaltmak için girenler (sol) yönüne kayar ve gaz derişimleri azalmaya başlar.

K_c = [NH_3][H_2S]

bağıntısına göre, sabit sıcaklıkta

K_c

değişmeyeceğinden, gaz derişimlerinin çarpımı başlangıçtaki değere eşit olana kadar sistem sol tarafa kaymaya devam eder. Sonuç olarak, gaz derişimleri tam olarak başlangıçtaki değerlerine geri döner. Katı olan

NH_4HS

kütlesi ise sola kayma neticesinde artar.

Denge sabiti

K_c

yalnızca sıcaklıkla değişir. Sabit sıcaklıkta gazların derişimleri çarpımı sabit kalmalıdır.

3

Gaz basıncı ve denge sabiti üzerindeki etkileri değerlendirmek.

Gaz derişimleri ve sıcaklık başlangıç durumuna döndüğü için kısmi basınçlar ve dolayısıyla toplam gaz basıncı değişmez. Sıcaklık sabit kaldığından

K_c

değeri değişmez.

Kısmi basınç formülü

P = MRT

olduğundan, derişim (

M

) ve sıcaklık (

T

) sabit kaldığında basınç da sabit kalır.

Key Concept

Heterojen denge tepkimelerinde hacim değişiminin denge derişimlerine etkisi ve denge sabitinin yalnızca sıcaklıkla değişmesi.

Estimated Time:2m 0s

Question 89Question →

Belirli bir sıcaklıkta, $5\text{ L}$ 'lik sabit hacimli kapalı bir kaba $2,0\text{ mol } MgCO_3(k)$ katısı konuluyor.

MgCO_3(k) \rightleftharpoons MgO(k) + CO_2(g)

tepkimesine göre sistem aynı sıcaklıkta dengeye ulaştığında, kaptaki katı kütlesinin $35,2\text{ gram}$ azaldığı belirleniyor.

Buna göre, tepkimenin gerçekleştiği sıcaklıktaki denge sabitinin ( $K_c$ ) değeri kaçtır?

( $C = 12\text{ g/mol}$ , $O = 16\text{ g/mol}$ , $Mg = 24\text{ g/mol}$ )

Show answer & explanation

Answer: 0.16

Answer

Tepkimenin gerçekleştiği sıcaklıktaki denge sabitinin (Kc) değeri 0,16'dır.

Kütlenin korunumu yasası gereği, reaksiyon kabındaki katı kütlesinin azalması, katı fazdan gaz fazına geçen karbondioksit gazının oluşmasından kaynaklanır. 35,2 g karbondioksit gazı 0,8 mole karşılık gelir. 5 litrelik kapta bu miktar 0,16 M derişim oluşturur. Tepkime heterojen denge tepkimesi olup, katı fazdaki maddeler denge bağıntısında yer almaz; dolayısıyla denge sabiti karbondioksit gazının derişimine eşittir (Kc = [CO2] = 0,16).

Step-by-Step Solution

1

Katı kütlesindeki değişimi analiz etme

Katı kütlesindeki 35,2 gramlık azalma, katı fazdan gaz fazına geçen CO2 gazının kütlesine eşittir.

Kütlenin korunumu kanununa göre, reaksiyona giren katı MgCO3'ın kütlesi, oluşan katı MgO ve gaz CO2 kütlelerinin toplamına eşittir. Dolayısıyla katı fazdaki kütle kaybı, gaz fazına geçen bileşenin kütlesidir.

2

Oluşan CO2 gazının mol sayısını hesaplama

n(CO2) = 0,8 mol

CO2'in mol kütlesi M(CO2) = 12 + 2 * 16 = 44 g/mol'dür. Mol sayısı n = m / M formülünden n(CO2) = 35,2 / 44 = 0,8 mol olarak bulunur.

3

CO2 gazının denge derişimini hesaplama

[CO2] = 0,16 M

Molarite formülü M = n / V'dir. Kabın hacmi 5 L olduğuna göre, [CO2] = 0,8 mol / 5 L = 0,16 M olur.

4

Denge sabiti (Kc) bağıntısını yazma ve değeri hesaplama

Kc = 0,16

Heterojen denge tepkimelerinde katılar denge bağıntısına yazılmaz. Tepkimenin denge bağıntısı Kc = [CO2] şeklindedir. Buradan Kc = 0,16 bulunur.

Key Concept

Heterojen denge tepkimelerinde katıların denge bağıntısına yazılmaması ve denge derişimlerinden Kc hesaplanması.

Estimated Time:2m 0s

Question 90Question →

Belirli bir sıcaklıkta $2\text{ L}$ 'lik sabit hacimli bo�� bir kaba $22,8\text{ g } NH_2COONH_4(k)$ (amonyum karbamat) katısı ve $0,2\text{ mol } NH_3(g)$ gazı konuluyor.

Sistem aynı sıcaklıkta,

NH_2COONH_4(k) \rightleftharpoons 2NH_3(g) + CO_2(g)

denklemine göre dengeye ulaştığında kapta toplam

0,5\text{ mol}

gaz bulunduğu tespit ediliyor.

Buna göre, tepkimenin gerçekleştiği sıcaklıktaki derişimler cinsinden denge sabiti ( $K_c$ ) kaçtır?
( $NH_2COONH_4 = 76\text{ g/mol}$ ; katının hacmi ihmal edilecektir.)

1,6 \times 10^{-2}

2 \times 10^{-2}

2 \times 10^{-3}

1 \times 10^{-2}

8 \times 10^{-3}

Show answer & explanation

Answer: $2 \times 10^{-3}$

Answer

Tepkimenin derişimler cinsinden denge sabiti (

K_c

) değeri

2 \times 10^{-3}

olarak bulunur.

Tepkime denklemi incelendiğinde amonyum karbamat katı halde, amonyak ve karbondioksit ise gaz halindedir. Bu nedenle denge bağıntısı

K_c = [NH_3]^2 \cdot [CO_2]

şeklindedir. Dengedeki toplam gaz mol sayısı

0,5\text{ mol}

olarak verildiğinden, başlangıçtaki amonyak gazı da dikkate alınarak denge anındaki gaz mol sayıları

n(NH_3) = 0,4\text{ mol}

ve

n(CO_2) = 0,1\text{ mol}

olarak bulunur. Kabın hacmi

2\text{ L}

olduğundan bu gazların denge derişimleri sırasıyla

0,2\text{ M}

ve

0,05\text{ M}

olur. Bu değerler bağıntıda yerine yazıldığında doğru denge sabiti

2 \times 10^{-3}

olarak hesaplanır.

Step-by-Step Solution

1

Tepkimeye giren amonyum karbamat katısının başlangıç mol sayısını hesaplamak.

n(NH_2COONH_4) = \frac{22,8\text{ g}}{76\text{ g/mol}} = 0,3\text{ mol}

olarak bulunur.

Başlangıçtaki katı miktarını mol cinsinden ifade etmek için kütle mol kütlesine bölünür.

2

Tepkime denklemini yazarak başlangıç, değişim ve denge durumlarını belirlemek.

Tepkime:

NH_2COONH_4(k) \rightleftharpoons 2NH_3(g) + CO_2(g)

Başlangıçta:

0,3\text{ mol } NH_2COONH_4(k)

ve

0,2\text{ mol } NH_3(g)

vardır,

CO_2(g)

yoktur.
Değişimde: Katıdan

x\text{ mol}

harcanırken, amonyaktan

2x\text{ mol}

, karbondioksitten

x\text{ mol}

oluşur.
Denge anında:

0,3 - x\text{ mol } NH_2COONH_4(k)

,

0,2 + 2x\text{ mol } NH_3(g)

ve

x\text{ mol } CO_2(g)

bulunur.

Katsayılar arasındaki mol ilişkisini kurarak denge anındaki miktarları bilinmeyen cinsinden ifade etmek gerekir.

3

Dengedeki toplam gaz mol sayısından yararlanarak bilinmeyen (

x

) değerini bulmak.

Dengedeki toplam gaz mol sayısı:

n(\text{toplam gaz}) = n(NH_3) + n(CO_2) = (0,2 + 2x) + x = 0,5\text{ mol}

0,2 + 3x = 0,5 \Rightarrow 3x = 0,3 \Rightarrow x = 0,1\text{ mol}

olarak bulunur.

Katılar gaz fazında olmadığından toplam gaz mol sayısı hesabına dahil edilmez.

4

Denge anındaki gazların mol sayılarını derişimlerine (molarite) dönüştürmek.

Denge anında:

n(NH_3) = 0,2 + 2(0,1) = 0,4\text{ mol} \Rightarrow [NH_3] = \frac{0,4\text{ mol}}{2\text{ L}} = 0,2\text{ M}

n(CO_2) = 0,1\text{ mol} \Rightarrow [CO_2] = \frac{0,1\text{ mol}}{2\text{ L}} = 0,05\text{ M}

olarak hesaplanır.

Denge sabiti bağıntısında kullanılmak üzere mol değerleri kabın hacmine (

V = 2\text{ L}

) bölünerek molariteler bulunur.

5

Denge sabiti (

K_c

) bağıntısını yazıp derişimleri yerine koyarak hesaplama yapmak.

K_c = [NH_3]^2 \cdot [CO_2]

K_c = (0,2)^2 \cdot 0,05 = 0,04 \cdot 0,05 = 0,002 = 2 \times 10^{-3}

olarak hesaplanır.

Tepkime heterojen olduğundan katı haldeki amonyum karbamat bağıntıya dahil edilmez, sadece gazların derişimleri katsayıları üs alınarak yazılır.

Key Concept

Heterojen denge tepkimelerinde katı ve sıvı maddelerin derişimleri sabit kabul edildiğinden denge bağıntısında (

K_c

) yer almazlar. Denge sabiti hesaplanırken sadece gazların ve sulu çözeltilerin derişimleri, tepkime denklemindeki katsayıları üs olarak alınarak çarpılır.

Estimated Time:2m 0s

Question 91Question →

Sabit sıcaklıkta, sulu ortamda gerçekleşen ve kromate-dikromat dengesini gösteren tepkime aşağıda verilmiştir:

\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}(\text{aq}) + \text{H}_2\text{O}(\text{s}) \rightleftharpoons 2\text{CrO}_4^{2-}(\text{aq}) + 2\text{H}^+(\text{aq})

Denge durumundaki bu çözeltiye aynı sıcaklıkta bir miktar $\text{NaOH}$ katısı eklenip tamamen çözünmesi sağlanıyor.

Buna göre, yeni kurulan denge durumu ile ilgili;

I. Denge konumu ürünler lehine kayar ve çözeltinin sarı rengi belirginleşir.
II. $\text{H}^+(\text{aq})$ iyonlarının derişimi başlangıç durumuna göre azalır.
III. Tepkimenin denge sabiti ( $K_c$ ) değeri artar.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

(Turuncu renkli $\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}(\text{aq})$ iyonları ile sar�� renkli $\text{CrO}_4^{2-}(\text{aq})$ iyonlarının renk tonları derişimleriyle orantılıdır.)

Yalnız I

Yalnız III

I ve II

I ve III

II ve III

Show answer & explanation

Answer: I ve II

Answer

I ve II ifadeleri doğrudur.

Sisteme NaOH katısı eklenmesiyle oluşan OH- iyonları H+ iyonları ile birleşerek H2O sıvısını oluşturur. H+ derişiminin azalmasıyla denge ürünler lehine kayar, bu da sarı renkli CrO4^2- derişimini artırır ve sarı rengin belirginleşmesini sağlar. Sistem H+ derişimini tekrar artırmaya çalışsa da neticede başlangıç derişim seviyesine ulaşamaz, bu nedenle H+ derişimi net olarak azalır. Sıcaklık değişmediği için Kc değeri sabit kalır. Bu durum I ve II ifadelerini doğru kılar.

Step-by-Step Solution

1

NaOH katısı eklenmesinin ortamdaki iyon derişimlerine doğrudan etkisini belirlemek.

NaOH katısı suda tamamen iyonlaşarak

\text{Na}^+

ve

\text{OH}^-

iyonlarını oluşturur. Ortamdaki

\text{OH}^-

iyonları, dengedeki

\text{H}^+

iyonları ile hızla nötralleşme tepkimesi vererek su oluşturur:

\text{H}^+(\text{aq}) + \text{OH}^-(\text{aq}) \rightarrow \text{H}_2\text{O}(\text{s})

. Bu durum

\text{H}^+

derişiminde ani bir düşüşe neden olur.

Dış müdahalenin denge sistemindeki hangi bileşenin derişimini doğrudan değiştirdiğini saptamak için.

2

Le Chatelier ilkesine göre dengenin kayma yönünü ve iyon derişimlerindeki değişimleri analiz etmek.

Sistem, azalan

\text{H}^+

derişimini artırmak için ürünler yönüne (sağa) kayar. Denge sağa kaydığı için turuncu renkli

\text{Cr}_2\text{O}_7^{2-}

harcanarak derişimi azalır, sarı renkli

\text{CrO}_4^{2-}

derişimi artar ve çözeltinin sarı rengi belirginleşir. Denge sağa kayarak bir miktar

\text{H}^+

iyonu üretse de, bu tepki ilk etki olan derişim azalışını tamamen telafi edemez. Bu nedenle yeni dengede

\text{H}^+

derişimi başlangıçtakinden daha az olur.

Denge sisteminin Le Chatelier ilkesine göre verdiği tepkiyi ve derişimlerin net değişim yönlerini bulmak için.

3

Sıcaklığın denge sabitine etkisini değerlendirmek.

Tepkime sabit sıcaklıkta gerçekleştirildiği için derişimler cinsinden denge sabiti (

K_c

) değeri değişmez, sabit kalır.

Denge sabitinin sadece sıcaklık değişimiyle değiştiği kuralını uygulamak için.

Key Concept

Le Chatelier İlkesi ve Derişim Etkisi

Estimated Time:2m 30s

Question 92Question →

Sabit sıcaklıkta,

5\text{ L}

'lik sabit hacimli kapalı boş bir kaba

1,5\text{ mol } CO(g)

gazı ve yeterli miktarda

SnO_2(k)

katısı konuluyor. Sistem,

SnO_2(k) + 2 CO(g) \rightleftharpoons Sn(k) + 2 CO_2(g)

denklemine göre dengeye ulaştığında bu sıcaklıktaki derişimler cinsinden denge sabiti (

K_c

)

4

olarak ölçülüyor. Buna göre, dengeye ulaşan sistemde

CO(g)

gazının derişimi kaç

\text{mol/L}

'dir?

Show answer & explanation

Answer: 0.1

Answer

Dengeye ulaşan sistemde CO gazının derişimi 0,1 mol/L'dir.

Denge bağıntısı yazılırken heterojen dengede yer alan katılar elenerek Kc = [CO2]^2 / [CO]^2 yazılır. Mol sayılarından derişime geçilerek denge denklemi çözüldüğünde x = 0,5 mol bulunur. Buradan denge anındaki CO gazının miktarı 0,5 mol ve derişimi de 0,5 / 5 = 0,1 mol/L olarak hesaplanır.

Step-by-Step Solution

1

Tepkime denklemini yazıp başlangıç, değişim ve denge miktarlarını belirtmek.

Başlangıçta 1,5 mol CO gazı vardır. Reaksiyona giren CO miktarına 2x mol dersek, denge anında 1,5 - 2x mol CO ve 2x mol CO2 gazları bulunur. SnO2 ve Sn katıları denge bağıntısında yer almayacaktır.

Denge hesaplamalarında gaz fazındaki maddelerin mol sayılarındaki değişimleri belirlemek için.

2

Derişimler cinsinden denge bağıntısını (Kc) yazmak.

Kc = [CO2]^2 / [CO]^2

Katı haldeki SnO2 ve Sn maddeleri heterojen dengede bağıntıya yazılmaz.

3

Denge derişimlerini bağıntıda yerine yazarak x değerini bulmak.

Kc = ([CO2]/V)^2 / ([CO]/V)^2 = (2x / 5)^2 / ((1.5 - 2x) / 5)^2 = 4. Her iki tarafın karekökü alındığında 2x / (1.5 - 2x) = 2 elde edilir. Buradan 2x = 3 - 4x => 6x = 3 => x = 0,5 mol bulunur.

Denge sabitinden yararlanarak bilinmeyen mol değişimini (x) hesaplamak.

4

CO gazının denge derişimini hesaplamak.

CO gazının denge anındaki mol sayısı: 1,5 - 2(0,5) = 0,5 mol. Denge derişimi: [CO] = 0,5 mol / 5 L = 0,1 M.

Soruda bizden istenen değerin mol sayısı değil, derişim (molarite) olması nedeniyle mol değerini hacme bölmek.

Key Concept

Denge Sabiti (Kc) Hesaplamaları

Estimated Time:2m 0s

Question 93Question →

Katısı ve gazıyla dengede olan,

C(k) + CO_2(g) \rightleftharpoons 2CO(g)

tepkimesinin

273\ ^\circ\text{C}

sıcaklıktaki derişimler cinsinden denge sabiti (

K_c

)

0,05

olarak verilmiştir.

Buna göre, tepkimenin aynı sıcaklıktaki kısmi basınçlar cinsinden denge sabiti ( $K_p$ ) kaçtır?

2,24

1,12

0,05

1,12 \times 10^{-3}

2,23 \times 10^{-3}

Show answer & explanation

Answer: $2,24$

Answer

Kısmi basınçlar cinsinden denge sabiti (

K_p

)

2,24

'tür.

Tepkimede yer alan karbon katı fazda olduğu için denge bağıntısında ve

\Delta n

hesabında yer almaz. Gaz fazındaki ürünlerin katsayıları toplamından girenlerin katsayıları toplamı çıkarıldığında

\Delta n = 2 - 1 = 1

bulunur. Sıcaklık Kelvin cinsine çevrildiğinde

T = 546\text{ K}

olur. Bu değerler

K_p = K_c(RT)^{\Delta n}

formülünde yerine konulduğunda doğru sonuç olan

2,24

elde edilir.

Step-by-Step Solution

1

Sıcaklık değerini Kelvin cinsine dönüştürün.

T = 546\text{ K}

Denge sabitleri arasındaki ilişkide mutlak sıcaklık (Kelvin) kullanılmalıdır.

T = 273 + 273 = 546\text{ K}

olarak bulunur.

2

Tepkimenin gaz fazındaki katsayıları farkını (

\Delta n

) hesaplayın.

\Delta n = 2 - 1 = 1

Denge bağıntılarında katılar yer almadığı için

C(k)

maddesi hesaplamaya dahil edilmez. Sadece gaz fazındaki ürünlerin katsayıları toplamından girenlerin katsayıları toplamı çıkarılır:

\Delta n = 2\text{ (CO)} - 1\text{ (CO}_2\text{)} = 1

.

3

K_p = K_c(RT)^{\Delta n}

formülünü kullanarak

K_p

değerini hesaplayın.

K_p = 2,24

R = \frac{22,4}{273}

alarak veriler yerine yazılır:

K_p = 0,05 \times \left(\frac{22,4}{273} \times 546\right)^1 = 0,05 \times 44,8 = 2,24

bulunur.

Key Concept

Kısmi Basınçlar ve Derişimler Cinsinden Denge Sabitleri Arasındaki İlişki (

K_p

-

K_c

)

Question 94Question →

Sabit hacimli kapalı bir kapta gerçekleşen,

\text{PCl}_5(g) \rightleftharpoons \text{PCl}_3(g) + \text{Cl}_2(g)

tepkimesinin sıcaklığı Kelvin cinsinden iki katına çıkarıldığında, kısmi basınçlar cinsinden denge sabiti (

K_p

) ile derişimler cinsinden denge sabiti (

K_c

) arasındaki oran (

K_p / K_c

) da iki katına çıkar ifadesi doğru mudur?

True

False

Show answer & explanation

Answer: True

Answer

Tepkimenin

\Delta n

değeri 1 olduğundan

K_p / K_c = RT

bağıntısı geçerlidir ve Kelvin sıcaklığı iki katına çıktığ��nda bu oran da tam iki katına çıkar; dolayısıyla ifade doğrudur.

Verilen tepkimede gaz fazındaki ürünlerin katsayıları toplamı ile girenlerin katsayıları toplamı arasındaki fark (

\Delta n

) 1'dir.

K_p = K_c(RT)^{\Delta n}

eşitliğine göre oran

K_p / K_c = RT

şeklindedir. İdeal gaz sabiti (

R

) sabit olduğundan, mutlak sıcaklık (

T

) iki katına çıkarıldığında bu oran da doğrudan iki katına çıkar. Bu durum ifadenin doğru olduğunu göstermektedir.

Step-by-Step Solution

1

Tepkimenin gaz fazındaki ürün ve giren katsayılarını kullanarak

\Delta n

değerini hesaplamak.

\Delta n = (1 + 1) - 1 = 1

olarak bulunur.

K_p

ve

K_c

arasındaki ilişkiyi kuracak olan üs değerini belirlemek amacıyla bu hesaplama yapılır.

2

K_p = K_c(RT)^{\Delta n}

formülünü yazıp

\Delta n = 1

değerini yerine koyarak

K_p / K_c

oranını veren bağıntıyı bulmak.

K_p = K_c(RT)^1 \implies \frac{K_p}{K_c} = RT

bağıntısı elde edilir.

Sıcaklık değişiminin

K_p / K_c

oranı üzerindeki etkisini matematiksel olarak incelemek için bağıntıyı oran cinsinden düzenlemek gerekir.

3

Kelvin cinsinden sıcaklık (

T

) iki katına (

2T

) çıkarıldığında yeni oran değerini hesaplamak.

Sıcaklık

T

'den

2T

'ye çıkarıldığında oran

\frac{K_p}{K_c} = R(2T) = 2(RT)

olur, yani başlangıçtaki oranın iki katına ulaşır.

Sıcaklık artışının oran üzerindeki net etkisini belirleyerek ifadenin doğruluğunu teyit etmek için bu adım gerçekleştirilir.

Key Concept

Kısmi Basınçlar Cinsinden Denge Sabiti (

K_p

) ile Derişimler Cinsinden Denge Sabiti (

K_c

) Arasındaki İlişki (

K_p = K_c(RT)^{\Delta n}

)

Question 95Question →

Belirli bir sıcaklıkta gerçekleşen,

N_2O_4(g) \rightleftharpoons 2NO_2(g)

tepkimesinin derişimler cinsinden denge sabiti (

K_c

)

0,25

ve kısmi basınçlar cinsinden denge sabiti (

K_p

)

11,2

olarak ölçülmüştür.
Buna göre, bu tepkimenin gerçekleştiği sıcaklık kaç

^\circ\text{C}

'dir?
(

R = \frac{22,4}{273}\text{ L}\cdot\text{atm/mol}\cdot\text{K}

alınız.)

0

100

273

546

819

Show answer & explanation

Answer: 273

Answer

Tepkimenin gerçekleştiği sıcaklık 273 °C'dir.

Denge sabiti ilişkisi

K_p = K_c(RT)^{\Delta n}

formülüyle tanımlanır. Tepkime için

\Delta n = 2 - 1 = 1

'dir. Verilen

K_p = 11,2

ve

K_c = 0,25

değerleri yerine konulduğunda

11,2 = 0,25 \times (RT)^1 \implies RT = 44,8

elde edilir. Buradan

T = 546\text{ K}

bulunur. Celsius cinsinden sıcaklık ise

t = 546 - 273 = 273\ ^\circ\text{C}

olarak doğru bir şekilde hesaplanır.

Step-by-Step Solution

1

Tepkimenin gaz fazındaki maddeleri için katsayı farkı (

\Delta n

) hesaplanır.

\Delta n = 2 - 1 = 1

K_p

ve

K_c

arasındaki ilişkide sadece gaz fazındaki maddelerin katsayıları dikkate alınır. Ürünlerdeki gaz katsayıları toplamından girenlerdeki gaz katsayıları toplamı çıkarılır.

2

K_p = K_c(RT)^{\Delta n}

formülü kullanılarak

RT

değeri çekilir.

11,2 = 0,25 \times (RT)^1 \implies RT = 44,8

Denge sabitleri arasındaki matematiksel ilişkiyi kurarak mutlak sıcaklığın bulunması için gerekli olan

RT

��arpımına ulaşmak.

3

R = \frac{22,4}{273}

değeri yerine yazılarak Kelvin cinsinden sıcaklık (

T

) hesaplanır.

T = \frac{44,8}{R} = 44,8 \times \frac{273}{22,4} = 546\text{ K}

İdeal gas sabiti yardımıyla sistemin mutlak sıcaklığını Kelvin cinsinden belirlemek.

4

Kelvin cinsinden bulunan sıcaklık Celsius (

^\circ\text{C}

) birimine dönüştürülür.

t = T - 273 = 546 - 273 = 273\ ^\circ\text{C}

Soruda istenen sıcaklık birimi Celsius olduğu için mutlak sıcaklıktan 273 çıkarılarak hedef değere ulaşılır.

Key Concept

Kısmi basınçlar denge sabiti (

K_p

) ile derişimler cinsinden denge sabiti (

K_c

) arasındaki ilişki

K_p = K_c(RT)^{\Delta n}

eşitliği ile kurulur. Burada

\Delta n

yalnızca gaz fazındaki maddelerin katsayıları farkıdır.

Alternative Method

Derişimler cinsinden denge sabiti ile kısmi basınçlar cinsinden denge sabiti arasındaki geçişi her bir gazın ideal gaz denklemindeki

P = MRT

ilişkisinden yararlanarak kısmi basınçlarını tek tek yazıp

K_p

bağıntısında yerine koyarak da görebiliriz.

Estimated Time:2m 0s

Question 96Question →

Katıs��yla dengede olan $\text{NH}_4\text{Cl}(k) \rightleftharpoons \text{NH}_3(g) + \text{HCl}(g)$ tepkimesinin belirli bir sıcaklıktaki kısmi basınçlar cinsinden denge sabiti ( $K_p$ ) ile derişimler cinsinden denge sabiti ( $K_c$ ) arasındaki ilişki $K_p = K_c(RT)^2$ şeklindedir.

True

False

Show answer & explanation

Answer: True

Answer

Verilen ifade doğrudur, çünkü katı haldeki maddeler

\Delta n

hesabına katılmaz ve bağıntı

K_p = K_c(RT)^2

olur.

Tepkime denkleminde yer alan maddelerden amonyum klorür katı olduğundan

\Delta n

hesabına katılmaz. Gaz fazındaki ürünlerin katsayıları toplamı (

1 + 1 = 2

) ile girenlerdeki gazların katsayıları toplamı (

0

) farkı alındığında

\Delta n = 2

bulunur. Bu da

K_p = K_c(RT)^2

eşitliğini doğrular.

Step-by-Step Solution

1

Tepkime denklemindeki maddelerin fiziksel hallerini belirlemek.

Girenlerdeki

\text{NH}_4\text{Cl}

katı (

k

), ürünlerdeki

\text{NH}_3

ve

\text{HCl}

ise gaz (

g

) fazındadır.

Kısmi basınçlar ve derişimler cinsinden denge bağıntılarına katılar yazılmadığından fiziksel hallerin doğru belirlenmesi gerekir.

2

\Delta n

(ürünlerdeki gazların katsayıları toplamı - girenlerdeki gazların katsayıları toplamı) değerini hesaplamak.

\Delta n = (1 + 1) - 0 = 2

olarak bulunur.

K_p

ile

K_c

arasındaki ilişkiyi kuran üs değerini belirlemek için gereklidir.

3

K_p = K_c(RT)^{\Delta n}

genel formülünde

\Delta n

yerine hesaplanan değeri yazmak.

K_p = K_c(RT)^2

bağıntısı elde edilir.

Tepkimeye özgü

K_p - K_c

ilişkisini kurmak için formül uygulanır.

Key Concept

Kısmi Basınçlar Cinsinden Denge Sabiti (

K_p

) ile Derişimler Cinsinden Denge Sabiti (

K_c

) İlişkisi ve

\Delta n

Hesabı

Question 97Question →

Katısı ile dengede olan,

\text{C}(k) + \text{H}_2\text{O}(g) \rightleftharpoons \text{CO}(g) + \text{H}_2(g)

tepkimesinin

273\ ^\circ\text{C}

sıcaklıktaki derişimler cinsinden denge sabiti (

K_c

)

0,25

olarak verilmektedir.
Buna göre, tepkimenin aynı sıcaklıktaki kısmi basınçlar cinsinden denge sabiti (

K_p

) kaçtır?

Show answer & explanation

Answer: 11.2

Answer

Tepkimenin aynı sıcaklıktaki kısmi basınçlar cinsinden denge sabiti (

K_p

)

11,2

olarak bulunur.

Verilen tepkimede gaz fazındaki maddeler için

\Delta n = (1_{\text{CO}} + 1_{\text{H}_2}) - 1_{\text{H}_2\text{O}} = 1

olur. Katı olan

\text{C}(k)

hesaba katılmaz. Sıcaklık Kelvin cinsinden

T = 273 + 273 = 546\text{ K}

'dir.

K_p = K_c(RT)^{\Delta n}

ilişkisinden

K_p = 0,25 \times \left(\frac{22,4}{273} \times 546\right)^1 = 11,2

elde edilir.

Step-by-Step Solution

1

Sıcaklığın Kelvin cinsinden değerini hesaplamak

T = 546\text{ K}

Gaz kanunları ve denge sabitleri formüllerinde mutlak sıcaklık (Kelvin) kullanılmalıdır.

2

Gaz fazındaki ürün ve girenlerin katsayıları farkını (

\Delta n

) bulmak

\Delta n = 1

K_p

ve

K_c

ilişkisinde sadece gaz fazındaki maddelerin mol sayıları farkı alınır, katılar (

\text{C}(k)

) dahil edilmez.

3

K_p = K_c(RT)^{\Delta n}

eşitliğini uygulamak

K_p = 11,2

K_p

ve

K_c

arasındaki ilişkiyi kurarak kısmi basınçlar cinsinden denge sabitini bulmak.

Key Concept

K_p

ve

K_c

arasındaki ilişki (

K_p = K_c(RT)^{\Delta n}

) ve

\Delta n

hesaplanırken sadece gaz fazındaki maddelerin dikkate alınması.

Question 98Question →

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

Tepkimesinin $273\ ^\circ\text{C}$ sıcaklıktaki derişimler cinsinden denge sabiti ( $K_c$ ) $2,5 \times 10^{-2}$ 'dir.

Buna göre, bu tepkimenin aynı sıcaklıktaki kısmi basınçlar cinsinden denge sabiti ( $K_p$ ) aşağıdakilerden hangisidir?

(Gaz sabiti $R = \frac{22,4}{273}\ \text{L}\cdot\text{atm/mol}\cdot\text{K}$ alınız.)

5,58 \times 10^{-4}

2,5 \times 10^{-2}

0,56

1,12

50,18

Show answer & explanation

Answer: $1,12$

Answer

Kısmi basınçlar cinsinden denge sabiti (

K_p

) değeri

1,12

'dir.

Tepkime sıcaklığı olan

273\ ^\circ\text{C}

değeri

546\text{ K}

'e eşittir. Gaz fazındaki ürün katsayıları toplamı ile giren katsayıları toplamı arasındaki fark

\Delta n = (2+1) - 2 = 1

olarak bulunur.

K_p = K_c(RT)^{\Delta n}

formülünde değerler yerine konduğunda,

K_p = 2,5 \times 10^{-2} \times \left(\frac{22,4}{273} \times 546\right)^1 = 1,12

sonucu elde edilir.

Step-by-Step Solution

1

Tepkime sıcaklığını Kelvin birimine dönüştürmek.

T = 273 + 273 = 546\text{ K}

Gaz yasaları ve denge hesaplamalarında sıcaklık birimi olarak daima mutlak sıcaklık (Kelvin) kullanılmalıdır.

2

Tepkimenin gaz fazındaki maddeleri için katsayı farkını (

\Delta n

) hesaplamak.

\Delta n = (2 + 1) - 2 = 1

\Delta n

değeri, ürünlerin gaz fazındaki katsayıları toplamından girenlerin gaz fazındaki katsayıları toplamı çıkarılarak bulunur.

3

K_p = K_c(RT)^{\Delta n}

formülünü kullanarak kısmi basınçlar cinsinden denge sabitini hesaplamak.

K_p = 2,5 \times 10^{-2} \times \left(\frac{22,4}{273} \times 546\right)^1 = 0,025 \times 44,8 = 1,12

Dönüşüm formülüne bilinen değerler yerleştirildiğinde aranılan denge sabiti değerine ulaşılır.

Key Concept

Kısmi Basınçlar Cinsinden Denge Sabiti (

K_p

) ve

K_p

-

K_c

İlişkisi

Estimated Time:2m 0s

Question 99Question →

Sabit sıcaklıkta, $2\text{ litrelik}$ sabit hacimli kapalı bir kaba $0,4\text{ mol } SO_2(g)$ , $0,1\text{ mol } O_2(g)$ ve $0,8\text{ mol } SO_3(g)$ gazları konuluyor.

Tepkime denklemi:

2SO_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2SO_3(g)

şeklinde olup aynı sıcaklıkta derişimler cinsinden denge sabiti ( $K_c$ ) $40$ 'tır.

Buna göre, sistemle ilgili;

I. Dengededir.
II. Zamanla kaptaki toplam basınç artar.
III. Dengeye ulaşıldığında $SO_3(g)$ derişimi $0,4\text{ M}$ 'den daha küçük olur.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Yalnız I

Yalnız II

I ve II

II ve III

I, II ve III

Show answer & explanation

Answer: II ve III

Answer

Zamanla kaptaki toplam basıncın artacağı ve dengedeki kükürt trioksit gazı derişiminin başlangıç derişimi olan 0,4 M değerinden daha küçük olacağı ifadeleri doğrudur.

Sistem başlangıçta dengede değildir çünkü denge kesri (Qc = 80) denge sabitinden (Kc = 40) büyüktür. Dengeye ulaşmak için tepkime sola (girenler yönüne) kayar. Bu kayma sırasında 2 mol SO3 gazından 3 mol gaz (2 mol SO2 + 1 mol O2) oluştuğu için kaptaki toplam gaz mol sayısı ve dolayısıyla toplam basınç artar. Ayrıca SO3 gazı harcandığından son durumdaki derişimi başlangıç derişimi olan 0,4 M değerinden daha küçük olur.

Step-by-Step Solution

1

Başlangı��taki maddelerin molar derişimlerini hesaplamak.

[SO2] = 0,4 mol / 2 L = 0,2 M; [O2] = 0,1 mol / 2 L = 0,05 M; [SO3] = 0,8 mol / 2 L = 0,4 M.

Denge kesri (Qc) derişimler üzerinden hesaplandığından mol sayıları kabın hacmine bölünerek molariteye dönüştürülmelidir.

2

Verilen an için denge kesrini (Qc) hesaplamak.

Qc = [SO3]^2 / ([SO2]^2 * [O2]) = (0,4)^2 / ((0,2)^2 * 0,05) = 0,16 / (0,04 * 0,05) = 80.

Sistemin o andaki dengede olup olmadığını kontrol etmek için Qc değeri bulunmalıdır.

3

Qc ile Kc değerlerini karşılaştırmak ve tepkime yönünü belirlemek.

Qc (80) > Kc (40) olduğundan sistem dengede değildir (I. ifade yanlış). Tepkime, Qc değerini küçültmek için girenler (sol) yönüne doğru ilerler.

Dengeye ulaşma yönüne bağlı olarak madde miktarlarının nasıl değişeceğini bulmak.

4

Dengeye yönelen sistemde basınç ve derişim değişimlerini analiz etmek.

Tepkime sola kaydıkça 2 mol SO3 gazı harcanırken 2 mol SO2 ve 1 mol O2 gazı oluşur. Gaz mol sayısı arttığından toplam basınç artar (II. ifade doğru). SO3 harcandığı için dengedeki derişimi başlangıçtaki 0,4 M değerinden küçük olur (III. ifade doğru).

Öncüllerin doğruluğunu kesin olarak belirlemek.

Key Concept

Denge kesri (Qc) ve denge sabiti (Kc) karşılaştırması kullanılarak kimyasal bir sistemin dengede olup olmadığının ve dengeye ulaşma yönünün belirlenmesi.

Estimated Time:2m 0s

Question 100Question →

Belirli bir sıcaklıkta,

NH_4HS(k) \rightleftharpoons NH_3(g) + H_2S(g)

tepkimesinin derişimler cinsinden denge sabiti

K_c = 0,16

'dır.

Aynı sıcaklıkta, $2\text{ litrelik}$ sabit hacimli boş bir kaba $0,5\text{ mol } NH_4HS(k)$ , $0,8\text{ mol } NH_3(g)$ ve $0,2\text{ mol } H_2S(g)$ konularak bir sistem oluşturuluyor.

Buna göre, sistemin dengeye ulaşma süreci ve denge durumu ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Sistem başlangıçta dengededir.

Tepkime dengeye ulaşırken

K_c

değeri zamanla artar.

Dengeye ulaşıldığında kapta

0,3\text{ mol } NH_4HS(k)

bulunur.

Aynı sıcaklıkta tepkimenin

K_p

ve

K_c

değerleri arasındaki ilişki

K_p = K_c(RT)^{-2}

şeklindedir.

Tepkime dengeye ulaşırken kaptaki toplam gaz basıncı azalır.

Show answer & explanation

Answer: Dengeye ulaşıldığında kapta $0,3\text{ mol } NH_4HS(k)$ bulunur.

Answer

Dengeye ulaşıldığında kapta

0,3\text{ mol } NH_4HS(k)

bulunur.

Sistemin başlangıçtaki denge kesri

Q_c = 0,04 < K_c = 0,16

olduğundan tepkime ürünler yönüne kayar. Denge kurulurken ürünlerin derişimi

0,1\text{ M}

artar, bu da

2\text{ litrelik}

kapta

0,2\text{ mol}

katı harcanmasına yol açar. Başlangıçta

0,5\text{ mol}

olan katıdan geriye

0,3\text{ mol}

kalır.

Step-by-Step Solution

1

Sistemin başlangıçtaki derişimlerini belirleme ve denge kesrini (

Q_c

) hesaplama.

[NH_3]_0 = 0,4\text{ M}

,

[H_2S]_0 = 0,1\text{ M}

ve katı fazda olan

NH_4HS

bağıntıya yazılmayacağından

Q_c = [NH_3]_0 \cdot [H_2S]_0 = 0,4 \cdot 0,1 = 0,04

bulunur.

Sistemin dengede olup olmadığını ve tepkimenin hangi yöne kayacağını belirlemek için başlangıç anındaki denge kesri hesaplanır.

2

Q_c

ile

K_c

değerlerini karşılaştırarak tepkimenin yönünü belirleme.

Q_c = 0,04 < K_c = 0,16

olduğundan sistem dengede değildir. Sistemin dengeye ulaşabilmesi için tepkime ürünler yönüne (sağa) kayar.

Q_c < K_c

durumunda dengenin kurulabilmesi için ürün derişimlerinin artması gerekir.

3

Dengede derişim değişimlerini yazarak denge denklemini kurma ve çözme.

Derişimlerdeki artışa

s

dersek,

[NH_3]_{eq} = 0,4 + s

ve

[H_2S]_{eq} = 0,1 + s

olur. Denge bağıntısı:

(0,4 + s)(0,1 + s) = 0,16 \Rightarrow s^2 + 0,5s - 0,12 = 0 \Rightarrow (s - 0,1)(s + 0,6) = 0

olur. Buradan

s = 0,1\text{ M}

bulunur.

Yeni denge durumundaki derişimleri bulmak için

K_c

eşitliğinden yararlanılır.

4

Tepkimede harcanan katı miktarını ve dengede kalan katı miktarını hesaplama.

H_2S

gazının derişimindeki artış

0,1\text{ M}

'dir.

2\text{ litrelik}

kapta bu artış

0,1\text{ M} \times 2\text{ L} = 0,2\text{ mol}

gaz oluştuğu anlamına gelir. Katsayılar bire bir olduğu için

0,2\text{ mol } NH_4HS(k)

harcanır. Dengede kalan katı miktarı

0,5 - 0,2 = 0,3\text{ mol}

olur.

Katı fazdaki maddenin miktar değişimini mol üzerinden hesaplamak için derişim değişimi hacim ile çarpılarak mole dönüştürülür.

Key Concept

Denge Kesri (

Q_c

) ve Tepkime Yönünün Belirlenmesi

Kimyasal Tepkimelerde Denge

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Alternative Method

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Alternative Method

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer

Step-by-Step Solution

Key Concept

Common Mistakes

Answer