Belirli bir sıcaklıkta 2\text{ L}'lik sabit hacimli kapalı bir kaba 1,0\text{ mol } C(k) v… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Belirli bir sıcaklıkta $2\text{ L}$ 'lik sabit hacimli kapalı bir kaba $1,0\text{ mol } C(k)$ ve $0,8\text{ mol } H_2O(g)$ konularak başlatılan,

C(k) + H_2O(g) \rightleftharpoons CO(g) + H_2(g)

tepkimesi aynı sıcaklıkta dengeye ulaştığında kapta $0,4\text{ mol } H_2(g)$ bulunduğu tespit ediliyor.

Buna göre, tepkimenin bu sıcaklıktaki derişimler cinsinden denge sabiti ( $K_c$ ) kaçtır?

Cevap: 0.2

Tepkimenin derişimler cinsinden denge sabiti (

K_c

)

0,2

olarak hesaplanır.

Tepkime dengedeyken gaz fazındaki maddelerin molar derişimleri

[H_2O] = 0,2\text{ M}

[CO] = 0,2\text{ M}

[H_2] = 0,2\text{ M}

olarak hesaplanır. Katı haldeki karbon (

C

) denge bağıntısına yazılmadığı için

K_c = \frac{[CO][H_2]}{[H_2O]}

bağıntısından denge sabiti

0,2

bulunur.

Tepkime denklemini kullanarak başlangıç, değişim ve denge mol sayılarını belirleyin.

Dengedeki mol sayıları:

n(C) = 0,6\text{ mol}

(katı),

n(H_2O) = 0,4\text{ mol}

n(CO) = 0,4\text{ mol}

n(H_2) = 0,4\text{ mol}

olur.

Denge anındaki ürün ve giren mol sayılarını netleştirmek için başlangıç miktarlarından harcanan ve oluşan miktarlar çıkarılır/eklenir.

Denge derişimlerini bulmak için gaz fazındaki maddelerin mol sayılarını kabın hacmine (

V = 2\text{ L}

) bölün.

[H_2O] = \frac{0,4\text{ mol}}{2\text{ L}} = 0,2\text{ M}

[CO] = \frac{0,4\text{ mol}}{2\text{ L}} = 0,2\text{ M}

[H_2] = \frac{0,4\text{ mol}}{2\text{ L}} = 0,2\text{ M}

Denge sabiti bağıntısında mol sayıları değil, molar derişimler (M) kullanılır.

Tepkimenin

K_c

bağıntısını yazın ve katı fazdaki

C(k)

maddesini bağıntıya dahil etmeyin.

K_c = \frac{[CO][H_2]}{[H_2O]}

Saf katı ve sıvıların derişimleri sabit olduğundan denge bağıntısında yer almazlar (heterojen denge kuralı).

Denge derişimlerini

K_c

bağıntısında yerine yazarak denge sabitini hesaplayın.

K_c = \frac{0,2 \times 0,2}{0,2} = 0,2

Bulunan molar derişim değerleri doğrudan denge ifadesine yerleştirilerek matematiksel işlem tamamlanır.

Heterojen denge tepkimelerinde katıların denge bağıntısına yazılmaması ve derişimler cinsinden denge sabiti (

K_c

) hesaplanırken molaritenin (

M = n/V

) kullanılması.

Soru