Sabit sıcaklıkta, 4\text{ L}'lik sabit hacimli kapalı boş bir kaba 5,0\text{ mol } CO_2(g)… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

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?

$\frac{1}{4}$ Cevap
B
$\frac{1}{3}$
C
$\frac{1}{2}$
D
1
E
4

Cevap

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}

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

olur. Buradan

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

olarak doğru hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

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)

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

bulunur.

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

Dengedeki gazların molar derişimlerini (Molarite) hesaplamak.

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

[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.

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.

Anahtar Kavram

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

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru