Belirli bir sıcaklıkta gerçekleşen bazı gaz tepkimeleri ve derişimler cinsinden denge sabi… — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi)

Belirli bir sıcaklıkta gerçekleşen bazı gaz tepkimeleri ve derişimler cinsinden denge sabitleri ( $K_c$ ) aşağıda verilmiştir:

I. $CO(g) + H_2O(g) \rightleftharpoons CO_2(g) + H_2(g)$ $K_{c1} = X$

II. $CO_2(g) + 4H_2(g) \rightleftharpoons CH_4(g) + 2H_2O(g)$ $K_{c2} = 0{}2$

III. $2CH_4(g) \rightleftharpoons C_2H_6(g) + H_2(g)$ $K_{c3} = 2{}5$

Aynı sıcaklıkta gerçekleşen,

2CO(g) + 5H_2(g) \rightleftharpoons C_2H_6(g) + 2H_2O(g)

tepkimesinin denge sabiti ( $K_c$ ) $1{}6$ olduğuna göre, I. tepkimenin denge sabiti olan $X$ değeri kaçtır?

Cevap: 4

Cevap

I. tepkimenin denge sabiti olan

X

değeri

4

'tür.

Net tepkimenin elde edilmesi için I. tepkime 2 ile çarpılmalı (

K_{c1}' = X^2

), II. tepkime 2 ile çarpılmalı (

K_{c2}' = (0{}2)^2 = 0{}04

) ve III. tepkime aynen alınmalıdır (

K_{c3}' = 2{}5

). Bu tepkimelerin toplamı net tepkimeyi verdiğinden, net tepkimenin denge sabiti basamakların denge sabitlerinin çarpımına eşit olur:

K_{c,\text{net}} = X^2 \times 0{}04 \times 2{}5 = 0{}1 X^2

. Soruda verilen

K_{c,\text{net}} = 1{}6

değeri yerine konulursa

0{}1 X^2 = 1{}6 \implies X^2 = 16 \implies X = 4

elde edilir.

Adım Adım Çözüm

Net tepkimenin elde edilebilmesi için basamak tepkimelerine uygulanması gereken katsayı işlemlerini belirlemek.

Net tepkimede girenler kısmında

2\text{ mol } CO(g)

bulunduğundan I. tepkime 2 ile çarpılmalıdır. I. tepkimenin 2 ile çarpılmasıyla oluşan

2\text{ mol } CO_2(g)

ürününü sadeleştirmek için II. tepkime 2 ile çarpılmalıdır. Son olarak, net tepkimedeki

C_2H_6(g)

ürününü elde etmek için III. tepkime aynen alınmalıdır.

Hess Yasası kurallarına göre, net tepkimenin elde edilmesi için basamak tepkimelerinin girenler ve ürünler dengesi kurulmalıdır.

Tepkimelere uygulanan katsayı değişimlerine göre yeni denge sabitlerini (

K_c

) hesaplamak.

I. tepkime 2 ile çarpıldığı için yeni denge sabiti

K_{c1}' = X^2

olur. II. tepkime 2 ile çarpıldığı için yeni denge sabiti

K_{c2}' = (0{}2)^2 = 0{}04

olur. III. tepkime aynen alındığı için denge sabiti

K_{c3}' = 2{}5

olarak kalır.

Bir denge tepkimesi herhangi bir

n

sayısı ile çarpıldığında, elde edilen yeni tepkimenin denge sabiti başlangıçtaki denge sabitinin

n

. kuvveti (

K_c^n

) olur.

Basamakların yeni denge sabitlerini çarparak net tepkimenin denge sabitine eşitlemek ve

X

değerini bulmak.

K_{c,\text{net}} = K_{c1}' \times K_{c2}' \times K_{c3}'

bağıntısından

1{}6 = X^2 \times 0{}04 \times 2{}5 \implies 1{}6 = X^2 \times 0{}1 \implies X^2 = 16 \implies X = 4

elde edilir.

Birden fazla denge tepkimesi taraf tarafa toplandığında, oluşan net tepkimenin denge sabiti toplanan tepkimelerin denge sabitlerinin çarpımına eşit olur.

Anahtar Kavram

Tepkime denklemlerinin katsayıları değiştirildiğinde veya tepkimeler toplandığında denge sabitinin (

K_c

) nasıl değiştiğini belirleyen kurallar (Hess Yasası'nın denge sabitlerine uygulanması).

Soru

Cevap

Adım Adım Çözüm

Anahtar Kavram

Sık Yapılan Hatalar

Konular

Bu konudan daha fazla soru