Soru

Zorluk: OrtaLe Chatelier İlkesi: Basınç ve Hacim Etkisi

Sabit sıcaklıkta, hacmi değiştirilebilen kapalı bir kapta,

C(k)+O2(g)CO2(g)C(k) + O_2(g) \rightleftharpoons CO_2(g)

tepkimesi belirli miktarlarda C(k)C(k), O2(g)O_2(g) ve CO2(g)CO_2(g) maddeleri ile dengededir. Aynı sıcaklıkta kabın hacmi yarıya indirilip sistemin yeniden dengeye ulaşması sağlanıyor.

Buna göre, bu işlem sonucunda gerçekleşen değişimler ile ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. Gaz fazındaki tüm maddelerin derişimleri başlangıç durumuna göre iki katına çıkar ve dengedeki maddelerin mol sayıları değişmez.Cevap
  2. B
    Kabın hacmi azaldığı için denge ürünler yönüne kayar ve CO2CO_2 gazının mol sayıs�� artar.
  3. C
    Hacim küçülmesi sonucu toplam gaz basıncı arttığı için tepkimenin denge sabiti (KcK_c) değeri büy��r.
  4. D
    Tepkime denkleminde katı madde yer aldığından, bu tepkime için kısmi basınçlar ve derişimler cinsinden denge sabitleri arasında Kp=KcRTK_p = \frac{K_c}{RT} ilişkisi vardır.
  5. E
    Denge girenler yönüne kayar ve karbon katısının (CC) kütlesi artar.

Cevap

Gaz fazındaki tüm maddelerin derişimleri başlangıç durumuna göre iki katına çıkar ve dengedeki maddelerin mol sayıları değişmez.
Tepkimenin gaz fazındaki giren ve ürün katsayıları eşit olduğundan (\Delta n_{gaz} = 0), sabit sıcaklıkta hacmin azaltılması dengeyi bozmaz. Hacim yarıya indirildiğinde, [M] = n / V bağıntısı uyarınca gaz fazındaki maddelerin derişimleri iki katına çıkar. Denge kaymadığı için maddelerin mol sayıları değişmez.

Adım Adım Çözüm

1
Tepkimenin gaz fazındaki maddelerinin katsayıları farkını (\Delta n_{gaz}) hesaplayın.
\Delta n_{gaz} = 1 (ürün) - 1 (giren) = 0
Katı haldeki karbon (C) maddesi basınca ve hacme bağlı derişim değişimlerinde dengeyi etkilemediği için hesaba katılmaz; yalnızca gaz fazındaki O2 ve CO2 dikkate alınır.
2
Hacim değişiminin denge yönüne olan etkisini yorumlayın.
Denge herhangi bir yöne kaymaz (sağa ya da sola hareket etmez).
Gaz katsayıları toplamı girenler ve ürünler için eşit (\Delta n_{gaz} = 0) olduğundan, hacmin küçülmesi (basıncın artması) dengeyi bozmaz.
3
Hacim değişimi sonrasında gazların son derişimlerini ve mol sayılarını belirleyin.
Gazların derişimleri 2 katına çıkar, mol sayıları sabit kalır.
Denge kaymadığı için maddelerin mol sayıları (n) değişmez. Hacim (V) yarıya indiği için [M] = n / V formülü gereği derişimler iki katına çıkar.

Anahtar Kavram

Gaz katsayıları eşit olan heterojen tepkimelerde hacim değişiminin dengeye etkisi
Tahmini Süre:2m 0s
Bu soruyu puanla