Examkin

Soru

Zorluk: Çok zorDenge Şartları, Maksimum Düzensizlik ve Minimum Enerji Eğilimleri

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?

  1. A
    I. tepkimede ürünler yönündeki toplam gaz molekülü sayısı daha az olmasına rağmen, maksimum düzensizlik eğilimi ürünler yönündedir.
  2. B
    II. tepkimede ürünler tarafında suda çözünmüş serbest iyonlar yer aldığı için maksimum düzensizlik eğilimi ürünler yönündedir.
  3. III. tepkimede minimum enerjiye eğilim girenler yönünde, maksimum düzensizlik eğilimi ise ürünler yönündedir.Cevap
  4. D
    I. tepkimede minimum enerji eğilimi girenler yönünde, II. tepkimede ise ürünler yönündedir.
  5. E
    II. tepkime homojen bir denge sistemi olup, bu tepkimede minimum enerji eğilimi girenler yönündedir.

Cevap

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.

Adım Adım Çözüm

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.

Anahtar Kavram

Bir kimyasal veya fiziksel denge sisteminde minimum enerji eğilimi (ısı yönü) ile maksimum düzensizlik eğilimi (daha düzensiz faz/mol sayısı yönü) genellikle zıt yönlüdür.
Bu soruyu puanla

Konular

Denge Şartları, Maksimum Düzensizlik ve Minimum Enerji Eğilimleri

Bu konudan daha fazla soru