Examkin

Soru

Zorluk: Çok zorLe Chatelier İlkesi: Sıcaklık Etkisi
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?

  1. A
    Yalnız I
  2. B
    Yalnız III
  3. C
    I ve II
  4. I ve IIICevap
  5. E
    I, II ve III

Cevap

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.

Adım Adım Çözüm

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 (P⋅V=n⋅R⋅TP \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=XSO3⋅PtoplamP_{\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.

Anahtar Kavram

Sürtünmesiz ideal pistonlu kaplarda sıcaklık değişiminin denge yönü, denge sabiti ve derişimler üzerindeki karmaşık etkisi.
Tahmini Süre:3m 0s
Bu soruyu puanla

Konular

Le Chatelier İlkesi: Sıcaklık Etkisi

Bu konudan daha fazla soru