Gaz fazında belirli bir sıcaklıkta gerçekleşen iki basamaklı bir tepkimenin basamakları ve… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Gaz fazında belirli bir sıcaklıkta gerçekleşen iki basamaklı bir tepkimenin basamakları ve denge sabitleri aşağıda verilmiştir:

I. $3NO_2(g) \rightleftharpoons 3NO(g) + O_3(g) \quad K_{c1} = x$

II. $2NO(g) \rightleftharpoons N_2(g) + O_2(g) \quad K_{c2} = 0{}2$

Aynı sıcaklıkta bu tepkimelerin birleştirilmesiyle elde edilen,

6NO_2(g) \rightleftharpoons 3N_2(g) + 3O_2(g) + 2O_3(g)

net tepkimesinin denge sabiti ( $K_{net}$ ) $0{}2$ olduğuna göre, I. tepkimenin denge sabiti olan $x$ değeri kaçtır?

Cevap: 5

Cevap

Birinci tepkimenin denge sabiti olan x değeri 5'tir.

Net tepkimenin elde edilmesi için I. tepkime 2 ile çarpılarak denge sabiti

x^2

yapılır, II. tepkime ise 3 ile çarpılarak denge sabiti

0{}2^3 = 0{}008

yapılır. Bu iki tepkime toplandığında net tepkime elde edildiğinden, net denge sabiti bu iki değerin çarpımına eşittir:

x^2 \times 0{}008 = 0{}2

. Buradan

x^2 = 25

ve denge sabiti negatif olamayacağından

x = 5

bulunur.

Adım Adım Çözüm

Net tepkimeyi elde etmek için basamak tepkimelerinin katsayılarının nasıl değiştirilmesi gerektiğini belirlemek

I. tepkime 2 ile, II. tepkime ise 3 ile çarpılmalıdır.

Net tepkimede girenler kısmında

6\text{ mol } NO_2

bulunmaktadır, bunu sağlamak için I. tepkime 2 ile çarpılmalıdır. Net tepkimede ürünler kısmında

3\text{ mol } N_2

bulunmaktadır, bunu sağlamak ve ara ürün olan

NO

gazını yok etmek için II. tepkime 3 ile çarpılmalıdır.

Tepkime katsayılarının değişimine göre basamak tepkimelerinin yeni denge sabitlerini hesaplamak

I. tepkimenin yeni denge sabiti

K'_{c1} = x^2

, II. tepkimenin yeni denge sabiti

K'_{c2} = (0{}2)^3 = 0{}008

olur.

Bir denge tepkimesi herhangi bir katsayı ile çarpıldığında, yeni denge sabiti eski denge sabitinin bu katsayı üssü alınarak bulunur.

Net tepkimenin denge sabiti denklemini kurmak

K_{net} = K'_{c1} \times K'_{c2} \implies 0{}2 = x^2 \times 0{}008

Birden fazla denge tepkimesi toplandığında, elde edilen net tepkimenin denge sabiti, toplanan tepkimelerin denge sabitlerinin çarpımına eşittir.

Kurulan denklemi çözerek x değerini bulmak

x^2 = 25 \implies x = 5

Matematiksel olarak

0{}2 / 0{}008 = 25

olur.

x^2 = 25

eşitliğinden, denge sabiti negatif olamayacağı için karekök alınarak

x = 5

bulunur.

Anahtar Kavram

Denge tepkimelerinin katsayıları değiştirildiğinde veya tepkimeler toplandığında denge sabitinin (Kc) nasıl değiştiğini açıklayan kurallar (Hess Yasası'nın denge sabitlerine uygulanması).

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru