Kimyasal Tepkimelerde Denge

117 soru

Soru 101Soru

Belirli bir sıcaklıkta gerçekleşen iki farklı denge tepkimesinin denklemleri ve derişimler cinsinden denge sabitleri (KcK_c) aşağıda verilmiştir:

1. Tepkime:
PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)Kc1=0,5PCl_5(g) \rightleftharpoons PCl_3(g) + Cl_2(g) \quad K_{c1} = 0,5
2. Tepkime:
2P(k)+3Cl2(g)2PCl3(g)Kc2=162P(k) + 3Cl_2(g) \rightleftharpoons 2PCl_3(g) \quad K_{c2} = 16
Buna göre, aynı sıcaklıkta gerçekleşen;
2P(k)+5Cl2(g)2PCl5(g)2P(k) + 5Cl_2(g) \rightleftharpoons 2PCl_5(g)

net tepkimesinin derişimler cinsinden denge sabiti (KcK_c) değeri kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 64

Cevap

Net tepkimenin derişimler cinsinden denge sabiti (KcK_c) 64'tür.
Net tepkimeyi elde etmek için 1. tepkime ters çevrilip 2 ile çarpılarak denge sabiti 4 bulunur. 2. tepkime aynen alınarak denge sabiti 16 olarak korunur. Tepkimelerin toplamı net tepkimeyi verdiğinden, bu iki değerin çarpımı olan 64 doğru cevaptır.

Adım Adım Çözüm

1
Net tepkimenin girenler tarafındaki 2P(k)2P(k) bileşenini sağlamak üzere 2. tepkimeyi aynen yazın.
Tepkime: 2P(k)+3Cl2(g)2PCl3(g)2P(k) + 3Cl_2(g) \rightleftharpoons 2PCl_3(g) ve Kc2=16K_{c2} = 16.
Net tepkimede 2P(k)2P(k) girenler kısmında yer almaktadır ve katsayısı 2'dir.
2
Net tepkimenin ürünler tarafındaki 2PCl5(g)2PCl_5(g) bileşenini sağlamak üzere 1. tepkimeyi ters çevirip 2 ile çarpın.
Tepkime: 2PCl3(g)+2Cl2(g)2PCl5(g)2PCl_3(g) + 2Cl_2(g) \rightleftharpoons 2PCl_5(g) ve Kc1=(1/0,5)2=4K_{c1}' = (1 / 0,5)^2 = 4.
1. tepkime ters çevrildiğinde KcK_c değerinin çarpmaya göre tersi alınır, 2 ile çarpıldığında ise bu sayı KcK_c değerine üs olarak yazılır.
3
İki basamak tepkimesini toplayarak net tepkimeyi ve çarpımları ile yeni denge sabitini bulun.
Net Tepkime: 2P(k)+5Cl2(g)2PCl5(g)2P(k) + 5Cl_2(g) \rightleftharpoons 2PCl_5(g) ve Kc=4×16=64K_c = 4 \times 16 = 64.
Tepkimeler toplandığında denge sabitleri birbiriyle çarpılır.

Anahtar Kavram

Tepkime denklemleri manipüle edildiğinde denge sabitinin (KcK_c) değişimi (Hess prensipleri).
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 102Soru

Sabit sıcaklıkta gaz fazında gerçekleşen iki denge tepkimesi ve bu tepkimelerin derişimler cinsinden denge sabitleri (KcK_c) aşağıda verilmiştir:

I. 2NO(g)+O2(g)2NO2(g)Kc1=1002NO(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2NO_2(g) \quad K_{c1} = 100

II. NO2(g)+SO2(g)NO(g)+SO3(g)Kc2=05NO_2(g) + SO_2(g) \rightleftharpoons NO(g) + SO_3(g) \quad K_{c2} = 0{}5

Buna göre, aynı sıcaklıkta gerçekleşen;

SO2(g)+12O2(g)SO3(g)SO_2(g) + \frac{1}{2}O_2(g) \rightleftharpoons SO_3(g)

tepkimesinin derişimler cinsinden denge sabiti (KcK_c) kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 55

Cevap

Denge sabiti değeri 55 olan seçenektir.
Net tepkimeyi elde etmek için birinci tepkime 12\frac{1}{2} ile çarpılır, böylece denge sabiti 100=10\sqrt{100} = 10 olur. İkinci tepkime aynen alınarak bu tepkimeyle toplanır. Tepkimeler toplandığında denge sabitleri çarpılacağından net denge sabiti 10×05=510 \times 0{}5 = 5 olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Birinci tepkimeyi 12\frac{1}{2} katsayısı ile çarpmak.
Tepkime 12\frac{1}{2} ile çarpıldığında yeni denge sabiti Kc1=10012=10K'_{c1} = 100^{\frac{1}{2}} = 10 olur.
Bir tepkime bir katsayı ile çarpıldığında, bu katsayı denge sabitine üs olarak yazılır.
2
Elde edilen yeni tepkime ile ikinci tepkimeyi toplamak.
Tepkimeler toplandığında net tepkime elde edilir: SO2(g)+12O2(g)SO3(g)SO_2(g) + \frac{1}{2}O_2(g) \rightleftharpoons SO_3(g). Net denge sabiti Kc3=Kc1×Kc2=10×05=5K_{c3} = K'_{c1} \times K_{c2} = 10 \times 0{}5 = 5 olur.
Tepkimeler toplandığında, net tepkimenin denge sabiti basamakların denge sabitlerinin çarpımına eşit olur.

Anahtar Kavram

Bir kimyasal tepkimenin katsayıları değiştirildiğinde veya tepkimeler toplandığında denge sabitinin (KcK_c) nasıl değişeceğini belirleme kuralları.
Soru 103Soru

Gaz fazındaki kimyasal denge tepkimelerine ait bazı denklemler ve bu tepkimelerin belirli bir sıcaklıktaki denge sabitleri (KcK_c) verilmiştir:

I. 2HI(g)H2(g)+I2(g)Kc1=0,042HI(g) \rightleftharpoons H_2(g) + I_2(g) \quad K_{c1} = 0,04
II. 2HCl(g)+I2(g)2HI(g)+Cl2(g)Kc2=162HCl(g) + I_2(g) \rightleftharpoons 2HI(g) + Cl_2(g) \quad K_{c2} = 16

Bu verilerden yararlanarak, aynı sıcaklıkta kurulan;
12H2(g)+12Cl2(g)HCl(g)\frac{1}{2}H_2(g) + \frac{1}{2}Cl_2(g) \rightleftharpoons HCl(g)
tepkimesinin derişimler cinsinden denge sabitinin (KcK_c) değeri kaçt��r?
Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 1.25

Cevap

Net tepkimenin derişimler cinsinden denge sabiti (KcK_c) 1,25'tir.
Net tepkimeyi elde etmek için birinci ve ikinci tepkimeler ters çevrilip 1/2 ile çarpıldıktan sonra toplanmalıdır. Denge sabitleri kurallarına göre, ters çevrilen tepkimenin denge sabiti ters çevrilir (1/Kc1/K_c), katsayılar 1/2 ile çarpıldığında ise karekökü alınır. Birinci tepkime için Kc1=25=5K''_{c1} = \sqrt{25} = 5 ve ikinci tepkime için Kc2=1/16=0,25K''_{c2} = \sqrt{1/16} = 0,25 olur. İki tepkime toplandığında ise bu değerler çarpılarak net denge sabiti 5×0,25=1,255 \times 0,25 = 1,25 olarak bulunur.

Adım Adım Çözüm

1
Birinci tepkimeyi ters çevirip katsayılarını 1/2 ile çarpmak.
Denge sabiti Kc1=5K''_{c1} = 5 olan yeni bir yarı tepkime elde edilir.
Net tepkimenin girenler kısmında 12H2(g)\frac{1}{2}H_2(g) elde etmek için.
2
İkinci tepkimeyi ters çevirip katsayılarını 1/2 ile çarpmak.
Denge sabiti Kc2=0,25K''_{c2} = 0,25 olan yeni bir yarı tepkime elde edilir.
Net tepkimenin girenler kısmında 12Cl2(g)\frac{1}{2}Cl_2(g) ve ürünler kısmında HCl(g)HCl(g) elde etmek için.
3
Ende edilen iki yarı tepkimeyi toplamak.
Net tepkimenin denge sabiti Knet=5×0,25=1,25K_{net} = 5 \times 0,25 = 1,25 olarak bulunur.
Tepkimeler toplandığında denge sabitleri çarpılır.

Anahtar Kavram

Tepkime denklemleri ters çevrildiğinde denge sabitinin çarpmaya göre tersi alınır; tepkime katsayıları bir sayıyla çarpıldığında bu sayı denge sabitine üs olarak yazılır; tepkimeler toplandığında ise denge sabitleri çarpılır.
Soru 104Soru

Belirli bir sıcaklıkta gerçekleşen iki farklı denge tepkimesinin denklemleri ve derişimler cinsinden denge sabitleri (KcK_c) aşağıda verilmiştir:

(1) CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)Kc1=XCH_4(g) + H_2O(g) \rightleftharpoons CO(g) + 3H_2(g) \quad K_{c1} = X
(2) 2CO2(g)+2H2(g)2CO(g)+2H2O(g)Kc2=162CO_2(g) + 2H_2(g) \rightleftharpoons 2CO(g) + 2H_2O(g) \quad K_{c2} = 16

Aynı sıcaklıkta gerçekleşen;

CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)CH_4(g) + 2H_2O(g) \rightleftharpoons CO_2(g) + 4H_2(g)

net tepkimesinin denge sabiti (KcK_c) 22 olduğuna göre, birinci tepkimenin denge sabiti olan XX değeri kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 8

Cevap

Birinci tepkimenin denge sabiti olan X değeri 8'dir.
Net tepkimeyi elde etmek amacıyla birinci tepkime aynen alınırken ikinci tepkime ters çevrilip katsayıları yarıya indirilir. Tepkime ters çevrildiğinde denge sabitinin çarpmaya göre tersi alınır (1/161/16), katsayılar yarıya indirildiğinde ise bu değerin karekökü alınarak 0,250,25 değeri elde edilir. Tepkimelerin toplanmasıyla oluşan net tepkimenin denge sabiti, bu basamakların denge sabitlerinin çarpımına eşittir. Buradan X×0,25=2X \times 0,25 = 2 denklemi kurularak doğru değer olan 8'e ulaşılır.

Adım Adım Çözüm

1
Net tepkime ile verilen ara basamaklar arasındaki ilişkiyi analiz etmek.
Net tepkimede girenler tarafında 1 mol CH4(g)CH_4(g) bulunmaktadır. Birinci tepkimenin girenler tarafında da 1 mol CH4(g)CH_4(g) olduğu için bu tepkime yönü ve katsayısı değiştirilmeden aynen kullanılır. Bu durumda denge sabiti değişmez ve Kc1=XK_{c1}' = X olarak kalır.
Net tepkimenin bileşenlerini elde etmek için basamakların yön ve katsayı uyumunu sağlamak gerekir.
2
İkinci tepkimeye uygulanacak işlemleri belirlemek.
Net tepkimenin ürünler kısmında 1 mol CO2(g)CO_2(g) bulunmaktadır. İkinci tepkimenin girenler kısmında ise 2 mol CO2(g)CO_2(g) vardır. Bu nedenle ikinci tepkime ters çevrilmeli ve katsayıları yarıya indirilmelidir (tepkime 1/2 ile çarpılmalıdır).
CO2CO_2 molekülünün net tepkimedeki yönünü ve katsayısını eşitlemek gerekir.
3
İkinci tepkimeye yapılan manipülasyonların denge sabitine etkisini hesaplamak.
Tepkime ters çevrildiğinde denge sabitinin çarpmaya göre tersi alınır (1/161/16). Katsayılar yarıya indirildiğinde (1/2 ile çarpıldığında) ise denge sabitinin karekökü (1/2. kuvveti) alınır. Buradan yeni denge sabiti Kc2=116=14=0,25K_{c2}' = \sqrt{\frac{1}{16}} = \frac{1}{4} = 0,25 olarak hesaplanır.
Denge tepkimelerinde yapılan katsayı ve yön değişiklikleri denge sabitine üs ve çarpmaya göre tersi şeklinde yansır.
4
Net tepkimenin denge sabiti denklemini kurarak X değerini çözmek.
Basamaklar toplandığında net tepkimenin denge sabiti, ara basamakların denge sabitlerinin çarpımına eşit olur. Kc,net=Kc1×Kc2    2=X×0,25    X=8K_{c, net} = K_{c1}' \times K_{c2}' \implies 2 = X \times 0,25 \implies X = 8 bulunur.
Toplanabilir tepkimelerin net denge sabiti, ara basamakların denge sabitlerinin çarpımına eşittir.

Anahtar Kavram

Tepkime denklemlerinin katsayıları değiştirildiğinde veya tepkimeler ters çevrildiğinde denge sabitinin (KcK_c) matematiksel olarak nasıl değişeceği ve basamaklı tepkimelerin denge sabitlerinin çarpımı kuralı (Denge tepkimelerinde Hess Yasası uygulaması).
Soru 105Soru

Aşağıda, aynı sıcaklıkta dengede bulunan iki ayrı gaz tepkimesi ve bu tepkimelerin derişimler cinsinden denge sabitleri (KcK_c) verilmiştir:

I. 2NO2(g)N2(g)+2O2(g)2NO_2(g) \rightleftharpoons N_2(g) + 2O_2(g) Kc1=004\quad K_{c1} = 0{}04

II. NO2(g)+CO(g)NO(g)+CO2(g)NO_2(g) + CO(g) \rightleftharpoons NO(g) + CO_2(g) Kc2=08\quad K_{c2} = 0{}8

Buna göre, aynı sıcaklıkta gerçekleşen;
NO(g)+CO2(g)12N2(g)+O2(g)+CO(g)NO(g) + CO_2(g) \rightleftharpoons \frac{1}{2}N_2(g) + O_2(g) + CO(g)
tepkimesinin derişimler cinsinden denge sabiti (KcK_c) kaçtır?
Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 0.25

Cevap

Denge sabiti (KcK_c) değeri 0250{}25 olarak bulunur.
Net tepkimeyi elde etmek için birinci tepkimenin katsayıları 1/21/2 ile çarpılır (Kc1=004=02K'_{c1} = \sqrt{0{}04} = 0{}2) ve ikinci tepkime ters çevrilir (Kc2=1/08=125K'_{c2} = 1 / 0{}8 = 1{}25). Bu iki tepkime toplandığında net tepkimenin denge sabiti, yeni elde edilen denge sabitlerinin çarpımı olan 02×125=0250{}2 \times 1{}25 = 0{}25 olur.

Adım Adım Çözüm

1
Birinci tepkimeyi 1/21/2 ile çarpmak
Tepkime: NO2(g)12N2(g)+O2(g)NO_2(g) \rightleftharpoons \frac{1}{2}N_2(g) + O_2(g) ve yeni denge sabiti Kc1=004=02K'_{c1} = \sqrt{0{}04} = 0{}2 olur.
Net tepkimenin ürünler kısmında 12N2(g)\frac{1}{2}N_2(g) ve O2(g)O_2(g) bulunması gerektiğinden, birinci tepkimenin katsayıları 1/21/2 ile çarpılır. Bir tepkimenin katsayısı nn ile çarpıldığında yeni denge sabiti KcnK_c^n olur.
2
İkinci tepkimeyi ters çevirmek
Tepkime: NO(g)+CO2(g)NO2(g)+CO(g)NO(g) + CO_2(g) \rightleftharpoons NO_2(g) + CO(g) ve yeni denge sabiti Kc2=108=125K'_{c2} = \frac{1}{0{}8} = 1{}25 olur.
Net tepkimenin girenler kısmında NO(g)NO(g) ve CO2(g)CO_2(g) bulunması gerektiğinden ikinci tepkime ters çevrilir. Bir tepkime ters çevrildiğinde yeni denge sabiti 1Kc\frac{1}{K_c} olur.
3
Elde edilen iki tepkimeyi taraf tarafa toplamak
Net tepkime: NO(g)+CO2(g)12N2(g)+O2(g)+CO(g)NO(g) + CO_2(g) \rightleftharpoons \frac{1}{2}N_2(g) + O_2(g) + CO(g) ve net denge sabiti Kc=Kc1×Kc2=02×125=025K_c = K'_{c1} \times K'_{c2} = 0{}2 \times 1{}25 = 0{}25 olur.
Tepkimeler taraf tarafa toplandığında, net tepkimenin denge sabiti toplanan tepkimelerin denge sabitlerinin çarpımına eşit olur.

Anahtar Kavram

Tepkime denklemleri ile denge sabiti arasındaki ilişkiler
Soru 106Soru
Belirli bir sıcaklıkta, hacmi sabit kapalı bir kapta bulunan katı amonyum karbamat (NH2COONH4NH_2COONH_4) bileşiği,
NH2COONH4(k)2NH3(g)+CO2(g)NH_2COONH_4(k) \rightleftharpoons 2NH_3(g) + CO_2(g)
denklemine göre dengede bulunmaktadır. Bu sisteme aynı sıcaklıkta bir miktar CO2(g)CO_2(g) eklenerek sistemin yeniden dengeye ulaşması sağlanıyor.

Buna göre, yeni kurulan dengede başlangıç durumuna göre gerçekleşen değişimlerle ilgili;
I. NH3(g)NH_3(g) derişimi azalır.
II. NH2COONH4(k)NH_2COONH_4(k) katı kütlesi artar.
III. Denge sabiti (KcK_c) değeri küçülür.

ifadelerinden hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

Amonyak gazının derişiminin azalması ve amonyum karbamat katısının kütlesinin artması doğrudur, denge sabitinin değeri ise değişmez.
Doğru olan seçenekte belirtildiği gibi, dengedeki sisteme CO2(g)CO_2(g) gazı ilave edildiğinde sistem girenler yönüne kayar. Bu durum NH3(g)NH_3(g) derişiminin azalmasına ve NH2COONH4(k)NH_2COONH_4(k) katı kütlesinin artmasına neden olur. Sıcaklık sabit kaldığından denge sabitinin değeri değişmez.

Adım Adım Çözüm

1
Eklenen maddenin sisteme etkisini Le Chatelier ilkesine göre analiz etme.
Sisteme ürünlerde yer alan CO2(g)CO_2(g) eklendiği için denge konumu bu etkiyi azaltmak amacıyla girenler yönüne kayar.
Le Chatelier ilkesine göre denge halindeki sisteme dışarıdan yapılan bir etki, sistemi bu etkiyi azaltacak yöne doğru hareket ettirir.
2
Maddelerin derişimlerindeki ve miktarlarındaki değişimleri belirleme.
Denge girenler yönüne kaydığından, NH3(g)NH_3(g) gazı tüketilerek derişimi azalır (I. ifade doğru). Tepkime girenler lehine ilerlediği için katı haldeki NH2COONH4(k)NH_2COONH_4(k) miktarı ve kütlesi artar (II. ifade doğru).
Girenler yönündeki kayma, ürünlerdeki gazların bir miktar harcanmasına ve girenlerdeki katı bileşiğin yeniden oluşmasına yol açar.
3
Denge sabiti üzerindeki sıcaklık etkisini kontrol etme.
Sıcaklık sabit tutulduğu için denge sabitinin (KcK_c) değeri değişmez (III. ifade yanlış).
Kimyasal dengelerde denge sabitini (KcK_c veya KpK_p) değiştirebilen tek faktör sıcaklıktır.

Anahtar Kavram

Le Chatelier ilkesine göre derişim değişiminin denge konumuna etkisi ve denge sabitinin sadece sıcaklıkla değiştiği kuralı.
Soru 107Soru

Sabit sıcaklıkta, sabit hacimli kapalı bir kapta gerçekleşen,

Fe2O3(k)+3CO(g)2Fe(k)+3CO2(g)Fe_2O_3(k) + 3CO(g) \rightleftharpoons 2Fe(k) + 3CO_2(g)

tepkimesi dengededir. Bu sisteme aynı sıcaklıkta dışarıdan bir miktar CO2CO_2 gazı ekleniyor.

Buna göre, yeniden denge kurulduğunda başlangıçtaki denge durumuna göre;

I. COCO gazının derişimi artar.
II. Fe(k)Fe(k) katısının kütlesi azalır.
III. Denge sabiti (KcK_c) küçülür.

yargılarından hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

I ve II
Karbon monoksit gazının derişiminin artması ve demir katısının kütlesinin azalması ifadelerini içeren 'I ve II' seçeneği doğrudur. Denge sabiti ise yalnızca sıcaklıkla değiştiği için sabit kalır.

Adım Adım Çözüm

1
Kaba ürün olan CO2CO_2 gazı eklendiğinde sistemin bu etkiyi azaltmak için yöneleceği tarafı belirlemek.
Le Chatelier ilkesine göre denge, eklenen CO2CO_2 gazını harcamak amacıyla girenler (sola) yönüne kayar.
Sisteme dışarıdan yapılan bir etkiye karşı sistemin bu etkiyi azaltacak yönde tepki göstermesi Le Chatelier ilkesinin temel kuralıdır.
2
Dengenin sola kaymasının CO(g)CO(g) gazı derişimi ve Fe(k)Fe(k) katısının kütlesi üzerindeki etkisini analiz etmek.
Denge sola kaydığı için girenlerdeki CO(g)CO(g) gazının mol sayısı ve derişimi artar (I. öncül doğru). Ürünlerdeki Fe(k)Fe(k) katısı harcanacağından katı kütlesi azalır (II. öncül doğru).
Denge girenler yönüne kaydığında girenlerde bulunan maddeler oluşurken ürünlerde bulunan maddeler harcanır.
3
Sıcaklığın sabit tutulduğu durumda derişim değişiminin denge sabiti (KcK_c) üzerindeki etkisini değerlendirmek.
Denge sabiti (KcK_c) değişmez (III. öncül yanlış).
Denge sabiti (KcK_c) yalnızca sıcaklık değişimi ile değişir. Sıcaklık sabit kaldığından kaba yapılan derişim etkisi denge sabitini değiştirmez.

Anahtar Kavram

Le Chatelier İlkesine göre derişim etkisinin denge yönüne ve denge sabitine etkisi
Soru 108Soru

Sabit sıcaklıkta, sabit hacimli kapalı bir kapta gerçekleşen ve katısı ile dengede olan;

SnO2(k)+2CO(g)Sn(k)+2CO2(g)SnO_2(k) + 2CO(g) \rightleftharpoons Sn(k) + 2CO_2(g)

tepki sistemine aynı sıcaklıkta bir miktar CO(g)CO(g) gazı eklenmektedir.

Buna göre, yeniden denge kurulduğunda başlangıç dengesine göre gerçekleşen değişimler ile ilgili;

I. CO2(g)CO_2(g) gazının derişimi artar.
II. SnO2(k)SnO_2(k) katısının mol sayısı azalır.
III. Denge sabiti (KcK_c) değeri artar.

yargılarından hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

Birinci ve ikinci yargıları içeren seçenek doğrudur.
Dengeye etki eden faktörlerden derişim etkisi incelendiğinde, sisteme reaktif olan CO(g)CO(g) gazı eklenmesi Le Chatelier ilkesine göre dengeyi ürünler yönüne kaydırır. Bu durumda, ürünlerde yer alan CO2(g)CO_2(g) gazının miktarı ve derişimi artarken, girenlerde bulunan SnO2(k)SnO_2(k) katısı harcanacağı için mol sayısı azalır. Denge sabiti (KcK_c) ise yalnızca sıcaklıkla değiştiğinden, sabit sıcaklıkta gerçekleştirilen bu işlemde KcK_c değeri değişmez. Bu nedenle birinci ve ikinci yargılar doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Eklenen maddenin ve tepkimenin analiz edilmesi
Sisteme sabit sıcaklıkta CO(g)CO(g) gazı eklenmiştir. Tepkime denkleminde CO(g)CO(g) girenler (reaktifler) tarafında yer almaktadır.
Le Chatelier ilkesine göre sisteme yapılan dış etkinin yönünü belirlemek için eklenen maddenin fazını ve tepkime denklemindeki konumunu belirlemek gerekir.
2
Dengenin kayma yönünün belirlenmesi
Denge, bu etkiyi azaltmak (eklenen CO derişimini düşürmek) için ürünler (sağ) yönüne kayar.
Le Chatelier ilkesine göre, dengedeki bir sisteme dışarıdan bir madde eklendiğinde sistem bu maddenin derişimini azaltacak yönde hareket eder.
3
Maddelerin miktar ve derişim değişimlerinin analiz edilmesi
Dengenin ürünler yönüne kaymasıyla; ürünlerdeki CO2(g)CO_2(g) derişimi artar (I. öncül doğru). Girenlerdeki SnO2(k)SnO_2(k) katısı harcanır ve mol sayısı azalır (II. öncül doğru). Sıcaklık sabit olduğu için denge sabiti (KcK_c) değişmez (III. öncül yanlış).
Dengenin kaydığı yöndeki maddelerin miktarı artarken, diğer taraftaki maddeler harcanır. Denge sabiti (KcK_c) ise yalnızca sıcaklıkla değişir.

Anahtar Kavram

Le Chatelier İlkesi: Derişim Etkisi
Soru 109Soru

Sabit sıcaklıkta kapalı bir kapta,

CaCO3(k)CaO(k)+CO2(g)CaCO_3(k) \rightleftharpoons CaO(k) + CO_2(g)

tepkimesi dengededir. Aynı sıcaklıkta kaba bir miktar CO2CO_2 gazı ilave edilerek sistemin yeniden dengeye ulaşması sağlanıyor.

Buna göre, yeni kurulan denge ile ilgili;

I. Tepkimenin denge sabiti (KcK_c) büyür.
II. CO2CO_2 gazının derişimi başlangıç durumuna göre artar.
III. CaCO3(k)CaCO_3(k) katısının kütlesi artar.

yargılarından hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Yalnız III

Cevap

Yalnız III ifadesinin yer aldığı seçenek doğrudur. Çünkü sabit sıcaklıkta denge sabiti değişmez, dolayısıyla tek gaz fazındaki madde olan CO2'nin derişimi de başlangıçtaki değerine geri döner; denge girenler yönüne kaydığı için CaCO3 katısının kütlesi artar.
Denge bağıntısı yazıldığında Kc=[CO2]K_c = [CO_2] olduğu görülür. Sıcaklık değişmediği için KcK_c değeri sabit kalmalıdır. Kaba CO2CO_2 gazı eklendiğinde derişimi anlık olarak artar, ancak sistem KcK_c eşitliğini sağlamak için sola kayarak eklenen CO2CO_2 gazının tamamını tüketir ve derişimi başlangıç seviyesine geri döner. Denge sola kaydığı için de girenler tarafındaki CaCO3(k)CaCO_3(k) katısının kütlesi artar. Dolayısıyla yalnızca üçüncü öncül doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Tepkime için derişimler cinsinden denge bağıntısını yazın.
Kc=[CO2]K_c = [CO_2] bağıntısı elde edilir.
Katı haldeki CaCO3CaCO_3 ve CaOCaO maddeleri heterojen denge bağıntısında yer almazlar.
2
Sıcaklığın denge sabitine (KcK_c) etkisini değerlendirin.
KcK_c değeri değişmez.
Denge sabiti (KcK_c) yalnızca sıcaklıkla değişir ve bu işlem sabit sıcaklıkta gerçekleştirilmiştir.
3
Le Chatelier ilkesine göre dengenin kayma yönünü ve madde miktarlarındaki değişimi belirleyin.
Kaba CO2(g)CO_2(g) eklenmesiyle denge girenler (sola) yönüne kayar. CaO(k)CaO(k) miktarı azalırken, CaCO3(k)CaCO_3(k) katısının kütlesi artar. CO2CO_2 derişimi ise KcK_c sabit kalacağı için tekrar başlangıç değerine eşitlenir.
Sistem yapılan etkiyi azaltacak yönde hareket eder; ancak ortamda tek gaz fazı CO2CO_2 olduğu için denge sabiti eşitliğini korumak amacıyla derişimini başlangıçtaki değerine tamamen döndürür.

Anahtar Kavram

Heterojen denge tepkimelerinde sabit sıcaklıkta gaz eklenmesinin denge derişimlerine ve katı kütlelerine etkisi
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 110Soru

Kapalı bir kapta sabit sıcaklıkta dengede olan,

C(k)+CO2(g)2CO(g)C(k) + CO_2(g) \rightleftharpoons 2CO(g)

tepkimesine aynı sıcaklıkta ve sabit hacimde bir miktar CO2(g)CO_2(g) eklenerek yeniden denge kurulması sağlanıyor.

Buna göre, yeni kurulan denge durumunda başlangıç dengesine göre;

I. Katı kütlesi azalır.
II. CO(g)CO(g) derişimi artar.
III. Denge sabiti (KcK_c) artar.

değişimlerinden hangileri gerçekleşir?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

Katı kütlesinin azalması ve karbon monoksit gazı derişiminin artması
Kaba karbon dioksit gazı eklendiğinde denge ürünler lehine kayar. Bu durumda girenlerde yer alan karbon katısı harcanarak katı kütlesini azaltırken, ürünlerdeki karbon monoksit derişiminin artmasına neden olur. Sıcaklık sabit olduğundan denge sabiti değişmez. Dolayısıyla katı kütlesinin azalması ve karbon monoksit derişiminin artması ifadeleri doğrudur.

Adım Adım Çözüm

1
Denge tepkimesine yapılan etkiyi ve Le Chatelier ilkesine göre dengenin kayma yönünü belirlemek.
Kaba karbon dioksit gazı eklenmesiyle girenler yönündeki maddenin derişimi artar. Le Chatelier ilkesine göre sistem bu artışı azaltmak için ürünler yönüne (sağa) kayar.
Sisteme eklenen maddenin miktarını azaltacak yönde hareket edilmelidir.
2
Dengenin ürünler yönüne kaymasının katı kütlesi ve gaz derişimine etkisini incelemek.
Tepkime sağa kaydığı için girenlerdeki karbon katısı harcanır ve katı kütlesi azalır. Ürünlerdeki karbon monoksit gazının mol sayısı ve sabit hacimli kapta derişimi artar.
Ürünler oluştukça girenler harcanır.
3
Denge sabitinin (Kc) bu etkiden nasıl etkileneceğini belirlemek.
Denge sabiti (Kc) yalnızca sıcaklık değişimi ile değişir. Sıcaklık sabit kaldığı için Kc değeri değişmez.
Denge sabiti derişim veya hacim değişikliklerinden etkilenmez.

Anahtar Kavram

Le Chatelier İlkesi: Derişim Etkisi
Soru 111Soru

Sabit sıcaklıkta, pistonlu kapalı bir kapta,

C(k)+H2O(g)CO(g)+H2(g)C(k) + H_2O(g) \rightleftharpoons CO(g) + H_2(g)

tepkimesi dengededir. Aynı sıcaklıkta kabın hacmi yarıya indiriliyor ve sistemin yeniden dengeye ulaşması bekleniyor.

Buna göre, yeni kurulan dengede başlangıç durumuna göre gerçekleşen değişimlerle ilgili;

I. H2(g)H_2(g) gazının mol sayısı azalır.

II. C(k)C(k) katısının kütlesi artar.

III. Tepkimenin denge sabiti (KcK_c) değeri küçülür.

yargılarından hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

I ve II ifadeleri doğrudur.
Hacmin yarıya indirilmesiyle tüm gazların derişimleri ve sistemin toplam basıncı artar. Le Chatelier ilkesine göre sistem, bu etkiyi azaltmak için gaz mol sayısının az olduğu girenler tarafına kayar. Bu kayma sonucunda hidrojen gazının mol sayısı azalır ve karbon katısının kütlesi artar. Sıcaklık sabit olduğu için denge sabiti değişmez.

Adım Adım Çözüm

1
Hacim değişiminin derişimler üzerindeki anlık etkisini belirleme
Kabın hacmi yarıya indirildiğinde, kaptaki tüm gazların derişimleri ve sistemin toplam basıncı anlık olarak iki katına çıkar.
Derişim formülü olan M=n/VM = n/V gereği hacmin yarıya inmesi gazların derişimini iki katına çıkarır.
2
Le Chatelier ilkesine göre dengenin kayma yönünü saptama
Sistem artan basıncı azaltmak için gaz mol sayısının az olduğu tarafa, yani girenler yönüne kayar.
Tepkimenin girenler tarafında 1 mol gaz (H2OH_2O), ürünler tarafında ise 2 mol gaz (COCO ve H2H_2) bulunmaktadır.
3
Denge kaymasının madde miktarları ve denge sabiti üzerindeki etkilerini analiz etme
Dengenin girenler lehine kaymasıyla H2(g)H_2(g) mol sayısı azalır, katı haldeki C(k)C(k) kütlesi artar. Denge sabiti (KcK_c) ise sıcaklık sabit kaldığından değişmez.
Denge sabiti yalnızca sıcaklık ile değişir, derişim veya hacim değişimleri dengeyi kaydırsa da denge sabiti değerini etkilemez.

Anahtar Kavram

Hacim değişimiyle Le Chatelier ilkesine göre dengenin yönünün belirlenmesi, katıların kütle ve derişim ilişkisi ve denge sabitinin yalnızca sıcaklığa bağlılığı.
Tahmini Süre:2m 0s
Soru 112Soru

Sabit sıcaklıkta, sabit hacimli kapalı bir kapta dengede olan;

Ni(k)+4CO(g)Ni(CO)4(g)Ni(k) + 4CO(g) \rightleftharpoons Ni(CO)_4(g)

sistemine aynı sıcaklıkta aşağıdaki işlemler ayrı ayrı uygulanıyor:

I. Kaba bir miktar Ni(k)Ni(k) eklenirse denge konumu değişmez.
II. Kaba bir miktar CO(g)CO(g) eklenirse Ni(CO)4(g)Ni(CO)_4(g) derişimi ve denge sabiti (KcK_c) artar.
III. Kaptan bir miktar Ni(CO)4(g)Ni(CO)_4(g) çekilirse kaptaki katı kütlesi azalır.

Buna göre, yapılan işlemler ve sonuçları ile ilgili yukarıdaki yargılardan hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve III

Cevap

I ve III
I ve III yargılarını içeren seçenek doğrudur. Çünkü katı ilavesi denge bağıntısındaki derişimleri etkilemediğinden dengeyi bozmaz; kaptan ürün gazı çekilmesi ise dengeyi ürünler yönüne kaydırarak girenlerdeki katı kütlesinin azalmasına yol açar.

Adım Adım Çözüm

1
Kaba katı eklenmesinin dengeye etkisini incelemek.
Denge konumu değişmez (I. yargı doğrudur).
Katıların derişimleri ve aktiflikleri sabittir. Tepkimenin denge bağıntısı Kc=[Ni(CO)4][CO]4K_c = \frac{[Ni(CO)_4]}{[CO]^4} şeklindedir ve katı olan NiNi bağıntıda yer almaz. Bu nedenle kaba katı ilavesi dengeyi bozmaz.
2
Kaba gaz eklenmesinin derişimlere ve denge sabitine etkisini incelemek.
Ni(CO)4Ni(CO)_4 derişimi artar fakat denge sabiti (KcK_c) değişmez (II. yargı yanlıştır).
Sisteme CO(g)CO(g) eklenmesi COCO derişimini artırır. Le Chatelier ilkesine göre sistem bunu azaltmak için ürünler yönüne kayar ve Ni(CO)4(g)Ni(CO)_4(g) derişimi artar. Ancak denge sabiti (KcK_c) yalnızca sıcaklıkla değiştiğinden, sabit sıcaklıkta değeri sabit kalır.
3
Kaptan gaz çekilmesinin katı kütlesine etkisini incelemek.
Kaptaki katı kütlesi azalır (III. yargı doğrudur).
Sistemden Ni(CO)4(g)Ni(CO)_4(g) çekilmesi ürün derişimini azaltır. Sistem ürün derişimini tekrar artırabilmek için ürünler yönüne kayar. Bu kayma sırasında girenlerdeki Ni(k)Ni(k) katısı harcanacağından kaptaki katı kütlesi azalır.

Anahtar Kavram

Le Chatelier İlkesine göre derişim değişiminin denge konumuna ve denge sabitine etkisi.
Soru 113Soru

Sabit sıcaklıktaki kapalı bir kapta, katı ve gaz fazındaki maddelerin yer aldığı aşağıdaki tepkime dengededir:

X(k)+2Y(g)Z(g)+T(g)X(k) + 2Y(g) \rightleftharpoons Z(g) + T(g)

Bu sisteme uygulanan bazı işlemler ve bu işlemlerin sonuçlarıyla ilgili;

I. Sabit sıcaklıkta kabın hacmi küçültüldüğünde, gaz fazındaki maddelerin katsayıları toplamı her iki tarafta eşit olduğundan dengenin yönü değişmez ancak tüm gazların derişimi başlangıca göre artar.
II. Sabit hacim ve sıcaklıkta kaba bir miktar X(k)X(k) eklendiğinde, katıların derişimi (aktif kütlesi) sabit olduğundan denge konumu değişmez ve gazların derişimleri aynı kalır.
III. Sabit hacim ve sıcaklıkta kaba bir miktar Y(g)Y(g) eklendiğinde denge ürünler lehine kayar ve tepkimenin denge sabiti (KcK_c) artar.

yargılarından hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I ve II

Cevap

I ve II ifadeleri doğrudur.
I ve II ifadelerini içeren seçenek doğrudur. Çünkü hacim azaltılması tüm gazların derişimini artırır ve katsayılar eşit olduğundan denge yönü değişmez. Ayrıca katı eklenmesi denge konumuna etki etmez.

Adım Adım Çözüm

1
Hacim değişiminin derişimlere ve denge konumuna etkisini incelemek.
Kabın hacmi küçültüldüğünde gaz fazındaki tüm maddelerin derişimi (M=n/VM = n/V) artar. Tepkimede girenlerdeki gaz katsayısı (22) ile ürünlerdeki gaz katsayısı (1+1=21+1=2) eşit olduğundan, hacim küçülmesi dengeyi herhangi bir yöne kaydırmaz. Bu nedenle I. öncül doğrudur.
Hacim değiştiğinde derişimlerin nasıl değiştiğini ve katsayıların eşitliğinin denge yönüne etkisini belirlemek için.
2
Katı eklenmesinin dengeye etkisini incelemek.
Katıların ve saf sıvıların derişimi (aktif kütlesi) sabit kabul edilir ve denge bağıntısında yer almazlar. Bu yüzden sisteme katı XX eklenmesi dengenin yönünü değiştirmez ve gazların derişimini etkilemez. Bu nedenle II. öncül doğrudur.
Katı maddelerin denge konumuna ve diğer maddelerin derişimlerine etkisini açıklamak için.
3
Derişim artışının denge sabitine etkisini incelemek.
Kaba girenlerde yer alan Y(g)Y(g) eklenirse Le Chatelier ilkesine göre denge, bu etkiyi azaltmak için ürünler yönüne kayar. Ancak denge sabiti (KcK_c) yalnızca sıcaklık değişimiyle değişir; derişim değişimi KcK_c değerini değiştirmez. Bu nedenle III. öncül yanlıştır.
Derişim değişiminin denge yönüne ve denge sabitine (KcK_c) etkisini ayırt etmek için.

Anahtar Kavram

Le Chatelier ilkesine göre derişim ve hacim değişiminin denge konumuna ve denge sabitine (KcK_c) etkisi.
Soru 114Soru

Sabit sıcaklıkta ve sabit hacimli 2 litrelik2\text{ litrelik} kapalı bir kapta gerçekleştirilen,

CO(g)+Cl2(g)COCl2(g)CO(g) + Cl_2(g) \rightleftharpoons COCl_2(g)

tepkimesi için aynı sıcaklıkta derişimler cinsinden denge sabiti Kc=2K_c = 2'dir. Kaba belirli bir anda 4 mol CO(g)4\text{ mol } CO(g), 4 mol Cl2(g)4\text{ mol } Cl_2(g) ve 2 mol COCl2(g)2\text{ mol } COCl_2(g) gazları konuluyor.

Buna göre, sistem aynı sıcaklıkta dengeye ulaştığında;

I. Tepkime, ürünler yönünde (ileri yönde) net değişim gösterir.
II. COCl2COCl_2 gazının denge derişimi 2 M2\text{ M} olur.
III. Kaptaki toplam gaz basıncı başlangıçtaki basınca göre azalır.

yargılarından hangileri doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: I, II ve III

Cevap

I, II ve III ��ncüllerinin tamamı doğrudur.
Denge kesri Qc=0,25Q_c = 0,25 olarak bulunur. Qc<KcQ_c < K_c olduğundan tepkime ürünler yönünde ilerler. Denge kurulduğunda yapılan hesaplamalarla COCl2COCl_2 derişiminin 2 M2\text{ M} olduğu görülür. Tepkimenin ürünler lehine ilerlemesi toplam gaz mol sayısını 10'dan 8'e düşürdüğü için sabit hacim ve sıcaklıkta kaptaki toplam gaz basıncı azalır.

Adım Adım Çözüm

1
Başlangıç derişimlerini ve denge kesrini (QcQ_c) hesaplamak.
[CO]0=2 M[CO]_0 = 2\text{ M}, [Cl2]0=2 M[Cl_2]_0 = 2\text{ M} ve [COCl2]0=1 M[COCl_2]_0 = 1\text{ M} olduğundan Qc=0,25Q_c = 0,25 bulunur.
Sistemin dengede olup olmadığını kontrol etmek için başlangı�� derişimleri üzerinden denge kesri bağıntısı (Qc=[COCl2][CO][Cl2]Q_c = \frac{[COCl_2]}{[CO][Cl_2]}) kullanılır.
2
Tepkime yönünü belirlemek.
Tepkime ürünler yönünde (ileri yönde) ilerler (I. öncül doğrudur).
Qc=0,25Q_c = 0,25 ve Kc=2K_c = 2 olduğundan, Qc<KcQ_c < K_c ilişkisi vardır. Sistem dengeye ulaşmak için ürünler lehine net değişim göstermelidir.
3
Denge derişimlerini bulmak için değişim tablosu oluşturmak ve denge denklemini çözmek.
Dengede [COCl2]=2 M[COCl_2] = 2\text{ M} bulunur (II. öncül doğrudur).
Denge anında mol sayıları n(CO)=4xn(CO) = 4-x, n(Cl2)=4xn(Cl_2) = 4-x, n(COCl2)=2+xn(COCl_2) = 2+x olur. KcK_c bağıntısında yerine yazıldığında; 2=2(2+x)(4x)2x29x+14=02 = \frac{2(2+x)}{(4-x)^2} \Rightarrow x^2 - 9x + 14 = 0 denklemi elde edilir. Köklerden fiziksel olarak uygun olanı x=2x = 2 olarak belirlenir. Buradan denge derişimi [COCl2]=2+22=2 M[COCl_2] = \frac{2+2}{2} = 2\text{ M} olur.
4
Dengeye ulaşıldığında toplam gaz basıncındaki değişimi incelemek.
Toplam gaz basıncı azalır (III. öncül doğrudur).
Başlangıçtaki toplam gaz mol sayısı 4+4+2=10 mol4 + 4 + 2 = 10\text{ mol} iken, denge durumunda toplam gaz mol sayısı (42)+(42)+(2+2)=8 mol(4-2) + (4-2) + (2+2) = 8\text{ mol} olur. Sabit hacim ve sıcaklıkta gazın basıncı mol sayısı ile doğru orantılıdır (PnP \propto n). Mol sayısı azaldığı için toplam gaz basıncı azalır.

Anahtar Kavram

Denge Kesri (QcQ_c) ile Tepkime Yönünün Belirlenmesi ve Denge Hesabı
Tahmini Süre:3m 0s
Soru 115Soru

Belirli bir sıcaklıkta dengeye ulaşan,

X(g)2Y(g)X(g) \rightleftharpoons 2Y(g)

tepkimesinin denge sabiti (KcK_c) 44'tür.

Buna göre, aynı sıcaklıkta gerçekleşen;

4Y(g)2X(g)4Y(g) \rightleftharpoons 2X(g)

tepkimesinin denge sabiti (KcK_c') kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 116\frac{1}{16}

Cevap

Denge sabiti 1/16 olan seçenek doğrudur.
Verilen başlangıç tepkimesi ters çevrildiğinde yeni denge sabiti çarpmaya göre tersi olan 1/41/4 değerini alır. Bu tepkimenin katsayıları 2 ile çarpılarak hedef tepkime elde edildiğinde ise yeni denge sabiti bu değerin karesi alınarak (14)2=116(\frac{1}{4})^2 = \frac{1}{16} şeklinde hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
Verilen ilk tepkimenin yönünü hedef tepkimeye benzetmek için ters çevirin.
2Y(g)X(g)2Y(g) \rightleftharpoons X(g) tepkimesinin denge sabiti Kc1=14K_{c1} = \frac{1}{4} olur.
Bir tepkime ters çevrildiğinde denge sabitinin çarpmaya göre tersi (1/Kc1/K_c) alınır.
2
Elde edilen tepkimenin katsayılarını hedef tepkimeyi elde edecek şekilde 2 ile çarpın.
4Y(g)2X(g)4Y(g) \rightleftharpoons 2X(g) tepkimesinin denge sabiti Kc=(14)2=116K_c' = (\frac{1}{4})^2 = \frac{1}{16} olur.
Bir tepkimenin katsayıları nn sayısı ile çarpıldığında, yeni denge sabiti eski denge sabitinin nn. kuvveti (KcnK_c^n) olarak yazılır.

Anahtar Kavram

Tepkime denkleminin yönü veya katsayıları değiştirildiğinde denge sabiti (Kc) değerinde meydana gelen üssel değişimler.
Soru 116Soru
Belirli bir sıcaklıkta,
C(k)+CO2(g)2CO(g)C(k) + CO_2(g) \rightleftharpoons 2CO(g)
tepkimesinin derişimler cinsinden denge sabiti Kc=4K_c = 4'tür. Aynı sıcaklıkta 0,1 litrelik0,1\text{ litrelik} sabit hacimli kapalı bir kaba 0,2 mol C(k)0,2\text{ mol } C(k), 0,1 mol CO2(g)0,1\text{ mol } CO_2(g) ve 0,4 mol CO(g)0,4\text{ mol } CO(g) maddeleri konuluyor.

Buna göre, sistemle ilgili aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: Tepkime girenler yönüne net değişimle ilerler ve zamanla katı kütlesi artar.

Cevap

Tepkimenin girenler yönüne ilerlemesi ve katı kütlesinin artması
Verilen başlangıç koşullarında sistemin denge kesri Qc=[CO]2[CO2]=421=16Q_c = \frac{[CO]^2}{[CO_2]} = \frac{4^2}{1} = 16 olarak hesaplanır. Hesaplanan denge kesri (Qc=16Q_c = 16), denge sabitinden (Kc=4K_c = 4) büyük olduğu için tepkime girenler yönüne net değişimle ilerler. Tepkimenin girenler yönüne ilerlemesi sürecinde C(k)C(k) katısı üretileceğinden kaptaki katı kütlesi zamanla artış gösterir.

Adım Adım Çözüm

1
Maddelerin başlangıç derişimlerini hesaplamak.
[CO2]=0,1 mol0,1 L=1 M[CO_2] = \frac{0,1\text{ mol}}{0,1\text{ L}} = 1\text{ M} ve [CO]=0,4 mol0,1 L=4 M[CO] = \frac{0,4\text{ mol}}{0,1\text{ L}} = 4\text{ M} olarak bulunur.
Denge kesri (QcQ_c) ifadesinde madde miktarları molar derişim cinsinden yazılmalıdır.
2
Denge kesrini (QcQ_c) hesaplamak.
Qc=[CO]2[CO2]=421=16Q_c = \frac{[CO]^2}{[CO_2]} = \frac{4^2}{1} = 16 bulunur.
Katı fazda bulunan karbon (C(k)C(k)) maddesi denge kesri bağıntısına dahil edilmez.
3
QcQ_c ile KcK_c değerlerini karşılaştırarak tepkime yönünü belirlemek.
Qc=16>Kc=4Q_c = 16 > K_c = 4 olduğundan tepkime girenler (sol) yönüne ilerler.
Denge kesri, denge sabitinden büyük olduğunda sistemin dengeye gelebilmesi için ürünlerin derişiminin azalması ve girenlerin derişiminin artması gerekir.
4
Tepkime yönüne bağlı olarak katı kütlesindeki değişimi belirlemek.
Tepkime sola kaydığından CO(g)CO(g) harcanır, C(k)C(k) ve CO2(g)CO_2(g) oluşur. Sonuç olarak katı kütlesi artar.
Girenler tarafında katı fazda karbon maddesi yer almaktadır ve tepkime sola kaydıkça bu katının miktarı artar.

Anahtar Kavram

Denge Kesri (Qc) ve Tepkime Yönünün Belirlenmesi
Soru 117Soru

Belirli bir sıcaklıkta gerçekleşen iki farklı denge tepkimesi ve bu tepkimelere ait denklemler aşağıda verilmiştir:

(I) 2XY(g)+Y2(g)2XY2(g)Kc12\text{XY}(g) + \text{Y}_2(g) \rightleftharpoons 2\text{XY}_2(g) \quad K_{c1}

(II) XY2(g)+Z(g)XY2Z(g)Kc2=4\text{XY}_2(g) + \text{Z}(g) \rightleftharpoons \text{XY}_2\text{Z}(g) \quad K_{c2} = 4

Aynı sıcaklıkta gerçekleşen,

XY(g)+12Y2(g)+Z(g)XY2Z(g)\text{XY}(g) + \frac{1}{2}\text{Y}_2(g) + \text{Z}(g) \rightleftharpoons \text{XY}_2\text{Z}(g)

net tepkimesinin derişimler cinsinden denge sabiti (Kc3K_{c3}) değeri 1010 olduğuna göre, (I) numaralı tepkimenin denge sabiti (Kc1K_{c1}) kaçtır?

Cevabı ve açıklamayı göster

Cevap: 6,256,25

Cevap

6,256,25 değeri birinci tepkimenin denge sabitidir.
Net tepkimenin denge sabiti (Kc3=10K_{c3} = 10), katsayıları yarıya indirilmiş birinci tepkimenin denge sabiti (Kc=Kc1K_c' = \sqrt{K_{c1}}) ile aynen alınan ikinci tepkimenin denge sabitinin (Kc2=4K_{c2} = 4) çarpımına eşittir. Buradan Kc1×4=10\sqrt{K_{c1}} \times 4 = 10 eşitliği kurulur. Kc1=2,5\sqrt{K_{c1}} = 2,5 olduğuna göre, her iki tarafın karesi alınarak orijinal tepkimenin denge sabiti Kc1=6,25K_{c1} = 6,25 olarak hesaplanır.

Adım Adım Çözüm

1
Net tepkimenin elde edilmesi için basamak tepkimelerine uygulanacak işlemleri belirleme
Net tepkimede girenler tarafında 1 mol XY(g)1\text{ mol } \text{XY}(g) yer almaktadır. Birinci tepkimede ise 2 mol XY(g)2\text{ mol } \text{XY}(g) girenlerdedir. Bu yüzden birinci tepkimenin katsayıları 12\frac{1}{2} ile çarpılmalıdır. İkinci tepkime ise aynen kullanılmalıdır.
Net tepkimeyi elde etmek için ara basamakların yön ve katsayılarını net tepkimeye göre ayarlamak gerekir.
2
Uygulanan işlemlerin denge sabitlerine etkisini yazma
Birinci tepkime 12\frac{1}{2} ile çarpıldığında yeni denge sabiti Kc=(Kc1)1/2=Kc1K_c' = (K_{c1})^{1/2} = \sqrt{K_{c1}} olur. İkinci tepkime değiştirilmediği için Kc2=4K_{c2} = 4 kalır.
Bir tepkimenin katsayıları bir sayıyla çarpıldığında, o sayı denge sabitine üs olarak yazılır.
3
Tepkimeler toplandığında oluşan net tepkimenin denge sabitini bulma
İki tepkime toplandığında net tepkimenin denge sabiti Kc3=Kc×Kc2=Kc1×4K_{c3} = K_c' \times K_{c2} = \sqrt{K_{c1}} \times 4 olur.
Tepkimeler toplandığında denge sabitleri birbiriyle çarpılır.
4
Kc1K_{c1} değerini hesaplama
10=Kc1×4    Kc1=2,5    Kc1=(2,5)2=6,2510 = \sqrt{K_{c1}} \times 4 \implies \sqrt{K_{c1}} = 2,5 \implies K_{c1} = (2,5)^2 = 6,25 elde edilir.
Matematiksel işlemleri tamamlayarak ilk basamağın denge sabitini yalnız bırakmak.

Anahtar Kavram

Hess Yasası'nın denge sabiti (KcK_c) kurallarına göre; tepkimenin katsayı değişimleri denge sabitine üs olarak yansıtılırken, basamak tepkimeleri toplandığında denge sabitleri çarpılır.
ÖncekiSayfa 6 / 6
Kimyasal Tepkimelerde Denge Alıştırma Soruları — YKS AYT (Alan Yeterlilik Testi) — Sayfa 6 | Examkin