🎓 11. Sınıf
📚 11. Sınıf Kimya
💡 11. Sınıf Kimya: Denge Çözümlü Örnekler
11. Sınıf Kimya: Denge Çözümlü Örnekler
Örnek 1:
💡 Kapalı bir kapta, belirli bir sıcaklıkta gerçekleşen aşağıdaki denge tepkimesi bulunmaktadır:
\[ \text{A(g)} + 2\text{B(g)} \rightleftharpoons \text{2C(g)} \]
Denge anında kapta 0,2 M A, 0,4 M B ve 0,6 M C gazları bulunmaktadır. Buna göre, bu tepkimenin aynı sıcaklıktaki derişimler türünden denge sabiti (Kc) kaçtır? 🤔
\[ \text{A(g)} + 2\text{B(g)} \rightleftharpoons \text{2C(g)} \]
Denge anında kapta 0,2 M A, 0,4 M B ve 0,6 M C gazları bulunmaktadır. Buna göre, bu tepkimenin aynı sıcaklıktaki derişimler türünden denge sabiti (Kc) kaçtır? 🤔
Çözüm:
👉 Denge sabiti \( K_c \), ürünlerin derişimlerinin katsayıları üs olarak alınarak girenlerin derişimlerine oranlanmasıyla bulunur.
- Öncelikle denge tepkimesini ve denge derişimlerini yazalım:
\( \text{A(g)} + 2\text{B(g)} \rightleftharpoons \text{2C(g)} \)
\( [\text{A}] = 0,2 \text{ M} \)
\( [\text{B}] = 0,4 \text{ M} \)
\( [\text{C}] = 0,6 \text{ M} \) - \( K_c \) ifadesini yazalım:
\[ K_c = \frac{[\text{C}]^2}{[\text{A}][\text{B}]^2} \] - Verilen denge derişimlerini \( K_c \) ifadesinde yerine koyalım:
\[ K_c = \frac{(0,6)^2}{(0,2)(0,4)^2} \] - Hesaplamaları yapalım:
\[ K_c = \frac{0,36}{(0,2)(0,16)} \]
\[ K_c = \frac{0,36}{0,032} \]
\[ K_c = 11,25 \]
Örnek 2:
🧪 2 litrelik kapalı bir kapta 2 mol \( \text{N}_2 \), 6 mol \( \text{H}_2 \) gazları ile başlatılan tepkime belirli bir sıcaklıkta dengeye ulaşıyor. Denge anında kapta 2 mol \( \text{NH}_3 \) gazı oluştuğu gözleniyor.
\[ \text{N}_2\text{(g)} + 3\text{H}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{NH}_3\text{(g)} \]
Buna göre, bu tepkimenin aynı sıcaklıktaki derişimler türünden denge sabiti (Kc) kaçtır?
\[ \text{N}_2\text{(g)} + 3\text{H}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{NH}_3\text{(g)} \]
Buna göre, bu tepkimenin aynı sıcaklıktaki derişimler türünden denge sabiti (Kc) kaçtır?
Çözüm:
📌 Bu tür sorularda öncelikle başlangıç, değişim ve denge miktarlarını belirlememiz gerekir.
- Başlangıç Derişimleri:
Kabın hacmi 2 L olduğu için başlangıç mol sayılarını hacme bölerek derişimleri bulalım.
\( [\text{N}_2]_{\text{başlangıç}} = \frac{2 \text{ mol}}{2 \text{ L}} = 1 \text{ M} \)
\( [\text{H}_2]_{\text{başlangıç}} = \frac{6 \text{ mol}}{2 \text{ L}} = 3 \text{ M} \)
\( [\text{NH}_3]_{\text{başlangıç}} = 0 \text{ M} \) - Değişim ve Denge Derişimleri:
Denge anında 2 mol \( \text{NH}_3 \) oluştuğuna göre, \( [\text{NH}_3]_{\text{denge}} = \frac{2 \text{ mol}}{2 \text{ L}} = 1 \text{ M} \).
Tepkimeye göre:
\[ \text{N}_2\text{(g)} + 3\text{H}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{NH}_3\text{(g)} \]
Başlangıç: \( 1 \text{ M} \quad 3 \text{ M} \quad 0 \text{ M} \)
Değişim: \( -x \quad -3x \quad +2x \)
Denge: \( (1-x) \text{ M} \quad (3-3x) \text{ M} \quad 2x \text{ M} \)
\( 2x = 1 \text{ M} \) olduğu için \( x = 0,5 \text{ M} \) olur. - Denge Derişimlerini Bulalım:
\( [\text{N}_2]_{\text{denge}} = 1 - 0,5 = 0,5 \text{ M} \)
\( [\text{H}_2]_{\text{denge}} = 3 - 3(0,5) = 3 - 1,5 = 1,5 \text{ M} \)
\( [\text{NH}_3]_{\text{denge}} = 1 \text{ M} \) - \( K_c \) Hesabı:
\( K_c \) ifadesini yazıp derişimleri yerine koyalım:
\[ K_c = \frac{[\text{NH}_3]^2}{[\text{N}_2][\text{H}_2]^3} \]
\[ K_c = \frac{(1)^2}{(0,5)(1,5)^3} \]
\[ K_c = \frac{1}{(0,5)(3,375)} \]
\[ K_c = \frac{1}{1,6875} \approx 0,592 \]
Örnek 3:
🔥 Belirli bir sıcaklıkta gerçekleşen aşağıdaki tepkimenin derişimler türünden denge sabiti \( K_c = 4 \) olarak verilmiştir.
\[ \text{X(g)} + \text{Y(g)} \rightleftharpoons 2\text{Z(g)} \]
Bu tepkime için aynı sıcaklıkta kısmi basınçlar türünden denge sabiti (Kp) kaçtır? (R = \( 0,082 \text{ L atm/mol K} \), Sıcaklık = \( 227^\circ\text{C} \))
\[ \text{X(g)} + \text{Y(g)} \rightleftharpoons 2\text{Z(g)} \]
Bu tepkime için aynı sıcaklıkta kısmi basınçlar türünden denge sabiti (Kp) kaçtır? (R = \( 0,082 \text{ L atm/mol K} \), Sıcaklık = \( 227^\circ\text{C} \))
Çözüm:
💡 \( K_p \) ve \( K_c \) arasındaki ilişkiyi kullanarak soruyu çözebiliriz. Bu ilişki şu şekildedir:
\[ K_p = K_c (RT)^{\Delta n} \]
\[ K_p = K_c (RT)^{\Delta n} \]
- Sıcaklığı Kelvin'e Çevirelim:
Kelvin cinsinden sıcaklık = \( 227^\circ\text{C} + 273 = 500 \text{ K} \) - \( \Delta n \) Değerini Bulalım:
\( \Delta n \), ürünlerin gaz fazındaki mol sayıları toplamı ile girenlerin gaz fazındaki mol sayıları toplamı arasındaki farktır.
Tepkime: \( \text{X(g)} + \text{Y(g)} \rightleftharpoons 2\text{Z(g)} \)
Ürünlerin gaz mol sayısı = 2
Girenlerin gaz mol sayısı = \( 1 (\text{X}) + 1 (\text{Y}) = 2 \)
\( \Delta n = 2 - 2 = 0 \) - \( K_p \) Hesabı:
Formülde yerine koyalım:
\[ K_p = K_c (RT)^{\Delta n} \]
\[ K_p = 4 (0,082 \times 500)^0 \]
Unutmayalım ki, herhangi bir sayının sıfırıncı kuvveti 1'e eşittir.
\[ K_p = 4 \times 1 \]
\[ K_p = 4 \]
Örnek 4:
🌡️ Kapalı bir kapta gerçekleşen aşağıdaki tepkime dengededir:
\[ \text{N}_2\text{O}_4\text{(g)} + \text{ısı} \rightleftharpoons 2\text{NO}_2\text{(g)} \]
Bu tepkimenin denge durumuna aşağıdaki etkiler ayrı ayrı uygulandığında, dengenin hangi yöne kayacağını ve \( K_c \) değerinin nasıl değişeceğini açıklayınız.
a) Kaba bir miktar \( \text{NO}_2 \) gazı eklemek
b) Sistemin sıcaklığını artırmak
\[ \text{N}_2\text{O}_4\text{(g)} + \text{ısı} \rightleftharpoons 2\text{NO}_2\text{(g)} \]
Bu tepkimenin denge durumuna aşağıdaki etkiler ayrı ayrı uygulandığında, dengenin hangi yöne kayacağını ve \( K_c \) değerinin nasıl değişeceğini açıklayınız.
a) Kaba bir miktar \( \text{NO}_2 \) gazı eklemek
b) Sistemin sıcaklığını artırmak
Çözüm:
📌 Le Chatelier Prensibi'ne göre, denge halindeki bir sisteme dışarıdan bir etki yapıldığında, sistem bu etkiyi azaltacak yönde hareket eder.
- a) Kaba bir miktar \( \text{NO}_2 \) gazı eklemek:
- Dengenin Yönü: Kaba ürün olan \( \text{NO}_2 \) gazı eklendiğinde, \( \text{NO}_2 \) derişimi artar. Sistem bu artışı azaltmak için ürünleri tüketip girenleri oluşturma eğilimine girer. Bu durumda denge girenler (sola) yönüne kayar.
- \( K_c \) Değeri: Sıcaklık değişmediği sürece \( K_c \) değeri değişmez. Denge derişimleri değişse de, \( K_c \) ifadesinin oranı sabit kalır.
- b) Sistemin sıcaklığını artırmak:
- Dengenin Yönü: Tepkime endotermik (ısı alan) bir tepkimedir (ısı girenler tarafında). Sıcaklık artırıldığında, sistem bu ısıyı tüketmek için ısı alan yöne kayar. Bu durumda denge ürünler (sağa) yönüne kayar.
- \( K_c \) Değeri: Endotermik tepkimelerde sıcaklık arttıkça denge ürünler yönüne kaydığı için ürünlerin derişimi artar, girenlerin derişimi azalır. Bu durum \( K_c \) değerini artırır.
Örnek 5:
⚙️ Sabit sıcaklıkta ve kapalı bir kapta aşağıdaki denge tepkimesi bulunmaktadır:
\[ 2\text{SO}_2\text{(g)} + \text{O}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{SO}_3\text{(g)} \]
Bu tepkimenin denge durumuna aşağıdaki etkiler uygulandığında, dengenin hangi yöne kayacağını ve \( \text{SO}_3 \) derişiminin nasıl değişeceğini açıklayınız.
a) Kabın hacmini küçültmek
b) Kaba bir miktar Ne(g) eklemek (sabit hacimde)
\[ 2\text{SO}_2\text{(g)} + \text{O}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{SO}_3\text{(g)} \]
Bu tepkimenin denge durumuna aşağıdaki etkiler uygulandığında, dengenin hangi yöne kayacağını ve \( \text{SO}_3 \) derişiminin nasıl değişeceğini açıklayınız.
a) Kabın hacmini küçültmek
b) Kaba bir miktar Ne(g) eklemek (sabit hacimde)
Çözüm:
💡 Le Chatelier Prensibi'ni kullanarak bu değişikliklerin denge üzerindeki etkilerini inceleyelim.
- a) Kabın hacmini küçültmek:
- Dengenin Yönü: Kabın hacmi küçültüldüğünde, sistemdeki gazların kısmi basınçları ve toplam basınç artar. Sistem bu basınç artışını azaltmak için gaz mol sayısının daha az olduğu yöne kayar.
Girenler tarafında \( 2 (\text{SO}_2) + 1 (\text{O}_2) = 3 \) mol gaz vardır.
Ürünler tarafında \( 2 (\text{SO}_3) = 2 \) mol gaz vardır.
Gaz mol sayısının az olduğu yön ürünler yönüdür. Bu durumda denge ürünler (sağa) yönüne kayar. - \( \text{SO}_3 \) Derişimi: Denge ürünler yönüne kaydığı için \( \text{SO}_3 \) gazının miktarı artar. Hacim küçültülmesine rağmen, denge kayması nedeniyle \( \text{SO}_3 \) derişimi artar.
- Dengenin Yönü: Kabın hacmi küçültüldüğünde, sistemdeki gazların kısmi basınçları ve toplam basınç artar. Sistem bu basınç artışını azaltmak için gaz mol sayısının daha az olduğu yöne kayar.
- b) Kaba bir miktar Ne(g) eklemek (sabit hacimde):
- Dengenin Yönü: Sabit hacimde kaba soy gaz (Ne) eklendiğinde, toplam basınç artar ancak tepkimeye giren veya çıkan maddelerin kısmi basınçları (ve dolayısıyla derişimleri) değişmez. Denge tepkimesindeki maddelerin kısmi basınçları değişmediği için denge hiçbir yöne kaymaz.
- \( \text{SO}_3 \) Derişimi: Denge kaymadığı için \( \text{SO}_3 \) derişimi değişmez.
Örnek 6:
📈 Kapalı bir kapta gerçekleşen bir denge tepkimesine ait derişim-zaman grafiği aşağıda verilmiştir.
(Grafik betimlemesi: Y ekseni derişim (M), X ekseni zaman. Başlangıçta [X] ve [Y] yüksek, [Z] sıfır. Zamanla [X] ve [Y] azalırken [Z] artıyor. t1 anında dengeye ulaşılıyor. t2 anında ani bir etki oluyor, [X] ve [Y] artarken [Z] azalıyor ve denge tekrar kuruluyor. t3 anında yeni dengeye ulaşılıyor. t1-t2 aralığında [X]=0.4 M, [Y]=0.2 M, [Z]=0.6 M. t3 anından sonra [X]=0.5 M, [Y]=0.25 M, [Z]=0.5 M.)
Bu grafiğe göre, aşağıdaki soruları yanıtlayınız:
a) Tepkimenin denklemini yazınız.
b) t2 anında sisteme yapılan etkiyi açıklayınız.
c) t1-t2 aralığındaki Kc değerini hesaplayınız.
(Grafik betimlemesi: Y ekseni derişim (M), X ekseni zaman. Başlangıçta [X] ve [Y] yüksek, [Z] sıfır. Zamanla [X] ve [Y] azalırken [Z] artıyor. t1 anında dengeye ulaşılıyor. t2 anında ani bir etki oluyor, [X] ve [Y] artarken [Z] azalıyor ve denge tekrar kuruluyor. t3 anında yeni dengeye ulaşılıyor. t1-t2 aralığında [X]=0.4 M, [Y]=0.2 M, [Z]=0.6 M. t3 anından sonra [X]=0.5 M, [Y]=0.25 M, [Z]=0.5 M.)
Bu grafiğe göre, aşağıdaki soruları yanıtlayınız:
a) Tepkimenin denklemini yazınız.
b) t2 anında sisteme yapılan etkiyi açıklayınız.
c) t1-t2 aralığındaki Kc değerini hesaplayınız.
Çözüm:
📊 Grafik yorumlama becerisi, denge konusunu anlamak için önemlidir.
- a) Tepkimenin Denklemini Yazınız:
- Grafikte başlangıçta derişimi azalan maddeler girenler, artan maddeler ise ürünlerdir. Burada [X] ve [Y] azalırken [Z] artmaktadır. Yani X ve Y girenler, Z ise ürünlerdir.
- t1 anına kadar olan değişimlere bakalım:
\( \Delta [\text{X}] = 0,8 - 0,4 = 0,4 \text{ M} \) azalmış.
\( \Delta [\text{Y}] = 0,6 - 0,2 = 0,4 \text{ M} \) azalmış.
\( \Delta [\text{Z}] = 0,6 - 0 = 0,6 \text{ M} \) artmış. - Derişim değişim oranları: \( \Delta [\text{X}] : \Delta [\text{Y}] : \Delta [\text{Z}] = 0,4 : 0,4 : 0,6 = 4:4:6 = 2:2:3 \).
Bu oranlar tepkime katsayılarını verir. - Tepkime denklemi: \[ 2\text{X(g)} + 2\text{Y(g)} \rightleftharpoons 3\text{Z(g)} \]
- b) t2 Anında Sisteme Yapılan Etkiyi Açıklayınız:
- t2 anında ani bir etkiyle tüm maddelerin derişiminde anlık bir sıçrama veya düşüş olmaksızın, denge bozulmuş ve yeni dengeye ulaşılmıştır. Grafikte t2 anında [X] ve [Y] derişimlerinin arttığı, [Z] derişiminin ise azaldığı görülüyor. Bu durum sıcaklık değişimiyle açıklanabilir.
- Denge girenler yönüne kaymış, yani sıcaklık değişimi dengeyi girenler yönüne itmiş. Eğer tepkime endotermik olsaydı sıcaklık düşüşü, ekzotermik olsaydı sıcaklık artışı dengeyi girenler yönüne kaydırırdı. Ancak bu grafikten tepkimenin endotermik mi ekzotermik mi olduğu net anlaşılamaz. Ancak derişimlerin ani sıçrama yapmadan değişmesi sıcaklık etkisidir.
- Girenlerin derişimi artarken, ürünlerin derişimi azaldığına göre, denge girenler yönüne kaymıştır. Bu da sıcaklığın düşürüldüğü anlamına gelebilir (eğer tepkime ekzotermik ise) veya sıcaklığın artırıldığı anlamına gelebilir (eğer tepkime endotermik ise). Ancak \( K_c \) değeri de değiştiği için (t1-t2 aralığında \( K_c \) hesaplayıp t3 sonrası için de hesaplarsak farklı çıkar), bu bir sıcaklık değişimidir.
- c) t1-t2 Aralığındaki Kc Değerini Hesaplayınız:
- t1-t2 aralığında denge derişimleri:
\( [\text{X}] = 0,4 \text{ M} \)
\( [\text{Y}] = 0,2 \text{ M} \)
\( [\text{Z}] = 0,6 \text{ M} \) - Tepkime denklemi: \( 2\text{X(g)} + 2\text{Y(g)} \rightleftharpoons 3\text{Z(g)} \)
- \( K_c \) ifadesini yazıp derişimleri yerine koyalım:
\[ K_c = \frac{[\text{Z}]^3}{[\text{X}]^2[\text{Y}]^2} \]
\[ K_c = \frac{(0,6)^3}{(0,4)^2(0,2)^2} \]
\[ K_c = \frac{0,216}{(0,16)(0,04)} \]
\[ K_c = \frac{0,216}{0,0064} \]
\[ K_c = 33,75 \]
- t1-t2 aralığında denge derişimleri:
Örnek 7:
🥤 Gazlı içecekler, yüksek basınç altında karbondioksit (CO2) gazının sıvıda çözünmesiyle elde edilir. Kapağı kapalı bir gazlı içecek şişesi içindeki denge aşağıdaki gibi temsil edilebilir:
\[ \text{CO}_2\text{(g)} \rightleftharpoons \text{CO}_2\text{(suda)} + \text{ısı} \]
Bu denge tepkimesini ve Le Chatelier Prensibi'ni kullanarak, gazlı içeceklerin tazeliğini korumak ve köpürmesini kontrol etmek için hangi koşulların uygun olduğunu açıklayınız.
\[ \text{CO}_2\text{(g)} \rightleftharpoons \text{CO}_2\text{(suda)} + \text{ısı} \]
Bu denge tepkimesini ve Le Chatelier Prensibi'ni kullanarak, gazlı içeceklerin tazeliğini korumak ve köpürmesini kontrol etmek için hangi koşulların uygun olduğunu açıklayınız.
Çözüm:
🌍 Gazlı içecekler, kimyasal denge prensiplerinin günlük hayattaki harika bir örneğidir.
- Tazeliği Korumak (Gazın İçinde Kalması):
- Sıcaklık: Tepkime ekzotermik (ısı veren) bir tepkimedir. Yani, sıcaklık azaldığında denge ürünler (çözünmüş CO2) yönüne kayar. Bu, daha fazla CO2'nin sıvıda çözünür kalacağı anlamına gelir. Bu yüzden gazlı içecekler soğuk içildiğinde daha lezzetli ve "gazlı" hissedilir. Buzdolabında saklamak, CO2'nin sıvıda kalmasını sağlar.
- Basınç: Şişenin kapağı kapalıyken, şişe içindeki CO2 gazının kısmi basıncı yüksektir. Yüksek basınç, dengeyi gaz mol sayısının az olduğu yöne, yani çözünmüş CO2 yönüne kaydırır. Bu nedenle, kapağı kapalıyken gaz içecekte kalır. Kapağı açtığımızda basınç düşer ve denge girenler (gaz CO2) yönüne kayarak gazın açığa çıkmasına neden olur.
- Köpürmeyi Kontrol Etmek:
- Kapağın Açılması: Şişenin kapağı aniden açıldığında, dışarıdaki atmosfer basıncı, şişe içindeki yüksek CO2 kısmi basıncından çok daha düşük olur. Bu ani basınç düşüşü, dengeyi hızla girenler (gaz CO2) yönüne kaydırır ve çözünmüş CO2 gaz halinde hızla açığa çıkarak köpürmeye neden olur.
- Çalkalama: Şişeyi çalkalamak, çözünmüş CO2'nin yüzey alanını artırır ve gazın daha hızlı bir şekilde sıvıdan ayrılmasına yardımcı olur. Bu da kapağı açtığınızda daha yoğun bir köpürmeye yol açar.
- Düşük Sıcaklık: Soğuk içeceklerin köpürmesi daha az şiddetli olur çünkü daha fazla CO2 çözünmüş halde kalır ve gaz fazına geçme eğilimi daha düşüktür.
Örnek 8:
📝 Sabit hacimli bir kapta gerçekleşen aşağıdaki tepkime belirli bir sıcaklıkta dengededir:
\[ \text{H}_2\text{(g)} + \text{I}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{HI(g)} \]
Denge anında kapta 0,1 mol \( \text{H}_2 \), 0,1 mol \( \text{I}_2 \) ve 0,8 mol HI gazları bulunmaktadır. Kaba aynı sıcaklıkta 0,2 mol HI gazı daha eklenirse, yeni denge durumunda kaç mol HI gazı bulunur? Kabın hacmi 1 litredir.
\[ \text{H}_2\text{(g)} + \text{I}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{HI(g)} \]
Denge anında kapta 0,1 mol \( \text{H}_2 \), 0,1 mol \( \text{I}_2 \) ve 0,8 mol HI gazları bulunmaktadır. Kaba aynı sıcaklıkta 0,2 mol HI gazı daha eklenirse, yeni denge durumunda kaç mol HI gazı bulunur? Kabın hacmi 1 litredir.
Çözüm:
🚀 Bu problemde önce \( K_c \) değerini bulmalı, ardından yapılan etki sonrası yeni denge durumunu hesaplamalıyız.
- Adım 1: Başlangıç Denge Durumundan \( K_c \) Hesabı
- Hacim 1 L olduğu için mol sayıları derişimlere eşittir.
\( [\text{H}_2] = 0,1 \text{ M} \)
\( [\text{I}_2] = 0,1 \text{ M} \)
\( [\text{HI}] = 0,8 \text{ M} \) - \( K_c \) ifadesini yazalım:
\[ K_c = \frac{[\text{HI}]^2}{[\text{H}_2][\text{I}_2]} \]
\[ K_c = \frac{(0,8)^2}{(0,1)(0,1)} = \frac{0,64}{0,01} = 64 \]
- Hacim 1 L olduğu için mol sayıları derişimlere eşittir.
- Adım 2: HI Eklenmesi Sonrası Yeni Denge Hesabı
- Kaba 0,2 mol HI eklendiğinde, HI'nin anlık derişimi artar.
Yeni anlık \( [\text{HI}] = 0,8 + 0,2 = 1,0 \text{ M} \)
\( [\text{H}_2] = 0,1 \text{ M} \)
\( [\text{I}_2] = 0,1 \text{ M} \) - Le Chatelier Prensibi'ne göre, HI derişimi arttığı için denge girenler yönüne kayacaktır.
\[ \text{H}_2\text{(g)} + \text{I}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{HI(g)} \]
Başlangıç (Etki sonrası): \( 0,1 \text{ M} \quad 0,1 \text{ M} \quad 1,0 \text{ M} \)
Değişim: \( +x \quad +x \quad -2x \)
Denge: \( (0,1+x) \text{ M} \quad (0,1+x) \text{ M} \quad (1,0-2x) \text{ M} \) - Bu yeni denge derişimlerini \( K_c \) ifadesine eşitleyelim:
\[ K_c = \frac{(1,0-2x)^2}{(0,1+x)(0,1+x)} = \frac{(1,0-2x)^2}{(0,1+x)^2} = 64 \]
Her iki tarafın karekökünü alalım:
\[ \sqrt{\frac{(1,0-2x)^2}{(0,1+x)^2}} = \sqrt{64} \]
\[ \frac{1,0-2x}{0,1+x} = 8 \]
İçler dışlar çarpımı yapalım:
\( 1,0 - 2x = 8(0,1+x) \)
\( 1,0 - 2x = 0,8 + 8x \)
\( 1,0 - 0,8 = 8x + 2x \)
\( 0,2 = 10x \)
\( x = 0,02 \)
- Kaba 0,2 mol HI eklendiğinde, HI'nin anlık derişimi artar.
- Adım 3: Yeni Denge Durumunda HI Miktarını Bulalım
- Denge anında \( [\text{HI}] = 1,0 - 2x = 1,0 - 2(0,02) = 1,0 - 0,04 = 0,96 \text{ M} \)
- Kabın hacmi 1 litre olduğu için, yeni denge durumunda 0,96 mol HI gazı bulunur.
Örnek 9:
🛑 1 litrelik kapalı bir kapta 4 mol \( \text{H}_2 \) ve 4 mol \( \text{Br}_2 \) gazları ile başlatılan tepkime belirli bir sıcaklıkta dengeye ulaşıyor. Bu sıcaklıkta tepkimenin \( K_c = 16 \) olduğuna göre, denge anında kapta kaç mol \( \text{HBr} \) gazı bulunur? Tepkime denklemi:
\[ \text{H}_2\text{(g)} + \text{Br}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{HBr(g)} \]
\[ \text{H}_2\text{(g)} + \text{Br}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{HBr(g)} \]
Çözüm:
📝 Bu tür soruları çözerken başlangıç, değişim ve denge derişimlerini belirlemek önemlidir.
- Adım 1: Başlangıç Derişimleri
- Kabın hacmi 1 L olduğu için mol sayıları derişimlere eşittir.
\( [\text{H}_2]_{\text{başlangıç}} = 4 \text{ M} \)
\( [\text{Br}_2]_{\text{başlangıç}} = 4 \text{ M} \)
\( [\text{HBr}]_{\text{başlangıç}} = 0 \text{ M} \)
- Kabın hacmi 1 L olduğu için mol sayıları derişimlere eşittir.
- Adım 2: Denge Derişimlerini x Cinsinden Yazalım
- Tepkime:
\[ \text{H}_2\text{(g)} + \text{Br}_2\text{(g)} \rightleftharpoons 2\text{HBr(g)} \]
Başlangıç: \( 4 \text{ M} \quad 4 \text{ M} \quad 0 \text{ M} \)
Değişim: \( -x \quad -x \quad +2x \)
Denge: \( (4-x) \text{ M} \quad (4-x) \text{ M} \quad 2x \text{ M} \)
- Tepkime:
- Adım 3: \( K_c \) İfadesini Kullanarak x Değerini Bulalım
- \( K_c \) ifadesini yazıp denge derişimlerini yerine koyalım:
\[ K_c = \frac{[\text{HBr}]^2}{[\text{H}_2][\text{Br}_2]} \]
\[ 16 = \frac{(2x)^2}{(4-x)(4-x)} \]
\[ 16 = \frac{(2x)^2}{(4-x)^2} \]
Her iki tarafın karekökünü alalım:
\[ \sqrt{16} = \sqrt{\frac{(2x)^2}{(4-x)^2}} \]
\[ 4 = \frac{2x}{4-x} \]
İçler dışlar çarpımı yapalım:
\( 4(4-x) = 2x \)
\( 16 - 4x = 2x \)
\( 16 = 6x \)
\( x = \frac{16}{6} = \frac{8}{3} \approx 2,67 \)
- \( K_c \) ifadesini yazıp denge derişimlerini yerine koyalım:
- Adım 4: Denge Anında \( \text{HBr} \) Miktarını Bulalım
- Denge anında \( [\text{HBr}] = 2x \)
\( [\text{HBr}] = 2 \times \frac{8}{3} = \frac{16}{3} \text{ M} \) - Kabın hacmi 1 litre olduğu için, denge anında \( \frac{16}{3} \) mol (yaklaşık 5,33 mol) \( \text{HBr} \) gazı bulunur.
- Denge anında \( [\text{HBr}] = 2x \)
Daha Fazla Soru ve İçerik İçin QR Kodu Okutun
https://www.eokultv.com/atolye/11-sinif-kimya-denge/sorular