Kimyasal Tepkimelerde Denge 2

www.kimyahocam.com
KİMYASAL TEPKİMELERDE DENGE – II
Deriþim
O halde,
• H2 gazının mol sayısı azalır,
Ýlk
Kimyasal tepkimelerde denge, sıcaklık, basınç ve denge
bağıntısında yer alan maddelerin derişimlerine bağlıdır.
Denge halindeki bir sistemde bu üç etkenden birini değiştirerek, dengenin istenilen yönde değişmesini sağlayabiliriz. Denge, bu etki sonucu istenilen yöne doğru bozulur ve
yeni bir denge oluşur.
Bu etkilerin, denge sisteminde oluşturduğu değişikliği Le
Chatelier ilkesinden yararlanarak belirleyebiliriz.
NH3 gazının mol sayısı artar.
Yeni
denge
Deðiþim
denge
• İleri yöndeki tepkime hızı, geri
yöndeki tepkime hızından büyüktür.
• Derişim zaman grafiği de yandaki gibidir.
Le Chatelier İlkesi : Dengedeki bir sisteme dışarıdan bir
etki yapıldığında, sistem bu dış etkiyi azaltacak yönde
tepki gösterir.
N2
H2
t1
ÖRNEK 2
NH3
t2
Zaman
ZZZ
X
2CO(gaz) + O2(gaz) YZ
Z
Z 2CO2(gaz)
tepkimesi sabit hacimli bir kapta belirli bir sıcaklıkta dengededir.
DERİŞİM ETKİSİ
Dengedeki maddelerden birinin derişimi arttırılırsa sistem
bu etkiyi azaltacak yönde, derişimi azaltılırsa sistem bu
etkiyi artıracak yönde ilerleyerek tepki gösterir.
ϑ
Bu kaptan aynı sıcaklıkta bir miktar O2 gazı uzaklaştı-
ϑ
rılırsa, yeni denge kuruluncaya kadar geçen sürede
sistemle ilgili,
I. Denge girenler yönünde bozulur.
II. CO gazının derişimi artar.
1
ZZZZ
X
Örneğin, N2(gaz) + 2O2(gaz) YZZZ
Z 2NO2(gaz)
tepkimesine göre, sabit hacimli bir kapta belirli bir sıcaklıkta sistem dengede iken, aynı sıcaklıkta ortama NO2 gaz
eklendiğinde denge bozulur. Sistem yeniden dengeye
ulaşmak için, NO2 miktarını azaltacak yönde yani girenler
yönünde bozulur. Yeni denge oluşuncaya kadar geri tepkime hızı, ileri tepkime hızından büyük olur (ϑ2 > ϑ1).
ÖRNEK 1
ZZZ
X
N2(gaz) + 3H2(gaz) YZZ
Z 2NH3(gaz)
tepkimesine göre sabit hacimli bir kapta t1 anında sistem
denge halindedir. Sisteme aynı sıcaklıkta bir miktar N2
gazı ekleniyor.
www.kimyahocam.com
2
III. Kaptaki CO2 moleküllerinin sayısı azalır.
açıklamalarından hangileri doğrudur?
ÇÖZÜM
Kaptan O2 uzaklaştırılırsa, sistem O2 yi artıracak yönde
tepki gösterir. Bu nedenle denge, girenler yönünde bozulur. CO gazının mol sayısı ve derişimi artar. Kaptaki CO2
moleküllerinin sayısı azalır.
Yanıt : I, II ve III
Yeniden denge oluşuncaya kadar geçen sürede,
ÇÖZÜM
BASINÇ ETKİSİ
Basınç değişikliği, gaz halindeki maddeler içeren denge
tepkimelerine etki edebilir. Bir denge sisteminde, sabit sıcaklıkta kabın hacmi küçültülürse, sistemin toplam basıncı
artar. Denge, sistemin basıncını azaltacak yönde tepki
gösterir. Denge tepkimesi, tepkime denkleminde gaz katsayıları toplamının daha az olduğu yönde bozulur.
ZZZ
X
N2(gaz) + 3H2(gaz) YZZ
Z 2NH3(gaz)
ZZZ
X
Z 2CO(gaz)
Örneğin, 2C(katı) + O2(gaz) YZZ
denge sistemine N2 gazı eklendiğinde, sistem N2 yi azal-
1 mol
2 mol
tepkimesi dengede iken sabit sıcaklıkta kabın hacmi küçültülürse, basınç artar. Le Chatelier ilkesine göre sistem
basıncı azaltacak yönde tepki gösterir. Denge, gaz katsayıları toplamının az olduğu girenler yönünde bozulur.
• Kaptaki H2 ve NH3 gazlarının mol sayıları nasıl değişir?
• Denge sistemindeki maddelerin derişim zaman grafiği
nasıldır?
• Hangi yöndeki tepkime daha hızlıdır?
tacak yönde (ürünler yönünde) tepki gösterir. Tepkime
ürünler yönünde daha hızlı ilerler. Ortama N2 gazı eklendiğinde K =
⎡⎣NH3 ⎤⎦
2
bağıntısına göre denge kesri
3
⎡⎣N2 ⎤⎦ . ⎡⎣H2 ⎤⎦
(Q) küçülür ve Q < Kd olur. Denge için Kd = Q olmalıdır.
d
Kd değeri yalnız sıcaklığa bağlıdır. Sıcaklık değişmediği
için Kd değeri değişmez. Öyle ise, denge kesri (Q) artmalıdır. Bu nedenle Q = Kd oluncaya kadar denge ürünler
yönünde bozulur.
N
2(gaz)
+O
ZZZ
X 2NO
Z
2(gaz) YZZ
1 mol
1mol
(gaz)
2mol
2mol
denge tepkimesinde ise tepkimeye giren gaz katsayıları
toplamı ile ürünlerin gaz katsayıları toplamı eşit olduğundan hacim değişikliği, dolayısıyla basınç değişikliği den-
www.kimyahocam.com
• Sıcaklık artırıldığında, endotermik tepkimelerde denge
sabiti (Kd ya da Kp) büyür, ekzotermik tepkimelerde ise
geyi etkilemez. Öyleyse, gaz mol sayısının korunduğu
denge tepkimelerinde basınç değişikliğinin, dengedeki
madde miktarları üzerine etkisi yoktur.
denge sabiti (Kd ya da Kp) küçülür. Sıcaklık yükseltildiğinde denge sabiti (Kd) büyüyorsa, tepkime endoter-
ÖRNEK 3
mik, denge sabiti küçülüyorsa, tepkime ekzotermiktir.
ÖRNEK 4
ZZZ
X
S(katı) + O2(gaz) YZZ
Z SO2(gaz)
ϑ
1
ZZZZ
X
2A(gaz) + B(gaz) YZZZ
Z 2C(gaz) + Isı
ZZZ
X
2N2(gaz) + 3O2(gaz) YZZ
Z 2N2O3(gaz)
ϑ
2
tepkimesi belirli bir sıcaklıkta dengededir.
ZZZ
X
PCI5(gaz) YZZ
Z PCI3(gaz) + CI2(gaz)
Sistemin sıcaklığı artırılarak yeni bir dengenin oluşması
sağlanıyor.
Yukarıdaki tepkimeler dengededir.
Buna göre, yeni denge oluşuncaya kadar sistemdeki
değişmelerle ilgili,
Sabit sıcaklıkta kap hacmi küçültülerek sistemin basıncı arttırılırsa, her bir tepkime için denge hangi yönde bozulur?
I. Denge sabitinin (Kd) sayısal değeri 0,2 den büyük
olur.
II. Denge girenler yönünde bozulur.
III. Sistemdeki toplam molekül sayısı artar.
ÇÖZÜM
Buna göre,
ZZZ
X
• S(katı) + O2(gaz) YZZ
Z SO2(gaz)
1 mol
1 mol
tepkimesinde giren ve ürünlerin toplam gaz katsayıları
eşit olduğu için, basınç değişimi dengeye etki etmez.
2N
2(gaz)
+ 3O
ZZZ
X 2N O
Z
2(gaz) YZZ
2 mol 3 mol
2 3(gaz)
2mol
5 mol
tepkimesinde basınç artışı, dengenin gaz katsayılarının az olduğu ürünler yönünde bozulmasını sağlar.
ZZZ
X
• PCI5(gaz) YZ
Z
Z PCI3(gaz) + CI2(gaz)
1 mol
1 mol
1 mol
tepkimesinde basınç artışı, dengenin gaz katsayılarının
az olduğu girenler yönünde bozulmasını sağlar.
açıklamalarından hangileri doğrudur?
ÇÖZÜM
www.kimyahocam.com
• Bir denge tepkimesinde basınç artarsa, denge, tepkime
denkleminde gaz katsayıları toplamının az olduğu yönde bozulur, basınç azalırsa, denge, gaz katsayıları toplamının çok olduğu yönde bozulur ve yeniden denge
oluşuncaya kadar madde miktarlarındaki değişme devam eder.
• Denge tepkimesinde, tepkimeye giren ile ürünlerin toplam gaz katsayıları eşit ise, basınç değişikliği dengeye
etki etmez.
•
Kd = 0,2
İleri yöndeki tepkime ekzotermik, geri yöndeki tepkime
endotermiktir.
Buna göre, sıcaklık artırılırsa, sistem sıcaklığı azaltacak
yönde tepki gösterir. Bunun için tepkime endotermik yönde (girenler yönünde) bozulur ve denge sabitinin (Kd) sayısal değeri küçülür. Geri tepkimenin hızı (ϑ2), ileri tepkimenin hızından (ϑ1) büyük olur. Tepkimenin girenler tarafındaki gaz katsayıları toplamı daha fazla olduğundan, sistemdeki toplam molekül sayısı artar.
Yanıt : II ve III
ÖRNEK 5
ZZZ
X
2H2S(gaz) + 3O2(gaz) YZZ
Z 2H2O(gaz) + 2SO2(gaz) ∆H < 0
tepkimesi dengede iken,
I. Sabit sıcaklıkta kabın hacmini büyütmek
II. Sıcaklığı azaltmak (V sabit)
III. H2S gazı eklemek (V, T sabit)
işlemlerinden hangileri uygulanırsa, dengedeki SO2
gazının molekül sayısı artar?
ÇÖZÜM
Dengedeki SO2 molekülleri sayısının artması için, dengeSICAKLIK ETKİSİ
Denge sabiti (Kd) yalnız sıcaklığa bağlıdır. Öyle ise, sıcak-
lık değişimi hem denge sabitini hem de dengeyi etkiler.
• Bir denge sisteminde, sıcaklık artırılırsa, sistem bunu
azaltacak yönde (endotermik yönde) tepki gösterir. Sıcaklık azaltılırsa, sistem bunu artıracak yönde (ekzotermik yönde) tepki gösterir.
Öyleyse, sıcaklığın artması dengenin endotermik yönde, sıcaklığın azalması ise dengenin ekzotermik yönde
bozulmasına neden olur.
nin ürünler yönünde bozulması gerekir.
Bunun için,
• Hacim sabit iken, sistemin sıcaklığı azaltılmalı
• Sabit sıcaklıkta kap hacmi küçültülerek basınç yükseltilmeli
• Sabit sıcaklıkta ve sabit hacimde denge sistemine H2S
gazı ya da O2 gazı eklenmeli ya da sistemden H2O buharı uzaklaştırılmalıdır.
Öyle ise, II. ve III. işlemler uygulanmalıdır.
Yanıt : II ve III
www.kimyahocam.com
ÖRNEK 6
ÖRNEK 8
ϑ
ZZZZ
X
2SO2(gaz) + O2(gaz) YZZZ
Z 2SO3(gaz)
1
ϑ
ZZZ
X
2XY3(gaz) + ısı YZZ
Z 2XY2(gaz) + Y2(gaz)
∆H < 0
2
tepkimesi belirli bir sıcaklıkta dengededir.
tepkimesi belirli bir sıcaklıkta dengede iken sistemin sıcaklığı artırılıyor.
Buna göre, aşağıdaki işlemlerden hangisinin uygulanması, XY3 ün denge derişimini artırmaz?
Buna göre, denge tepkimesi ile ilgili,
A) Kaba XY3 gazı eklemek
I. İleri tepkime hızı (ϑ1) azalır, geri tepkime hızı (ϑ2) ar-
B) Kabın hacmini küçültmek
C) Katalizör eklemek
D) Sıcaklığı düşürmek
E) Sisteme Y2 gazı eklemek
tar.
II. Denge sabitinin (Kd) sayısal değeri küçülür.
III. Kaptaki toplam molekül sayısı azalır.
açıklamalarından hangileri doğrudur?
ÇÖZÜM
ÇÖZÜM
• Sisteme Y2 gazı eklemek ve sıcaklığı düşürmek işlem-
• Sıcaklık artışı, dengenin endotermik yönde (girenler
yönünde) bozulmasına neden olur. Hem ileri hem de
geri yöndeki tepkime hızı artar. Fakat geri yöndeki tepkime hızı (ϑ2) daha çok artar, ϑ2 > ϑ1 olur.
derişimi artar.
• Kabın hacmi küçültülürse, dengedeki tüm maddelerin
derişimi artar.
• Kaba XY3 gazı eklenirse, dengedeki tüm maddelerin
leri uygulanırsa, denge XY3 yönünde bozulur ve XY3
• Ekzotermik tepkimelerde, sıcaklık arttığında denge sabitinin (Kd) sayısal değeri küçülür.
derişimi artar.
• Katalizör, dengedeki maddelerin miktarlarına ve derişimine etki etmez.
• Denge girenler yönünde (katsayıların çok olduğu yönde) bozulduğu için kaptaki toplam molekül sayısı artar.
ÖRNEK 7
ZZZ
X
A(gaz) + 3B(gaz) YZ
Z
Z 2D(gaz)
tepkimesinin 127°C deki denge sabiti Kd = 40, 327°C deki
denge sabiti Kd = 8 dir.
Buna göre, bu tepkime ile ilgili,
I. Dengedeki sistemin sıcaklığı artırıldığında, denge girenler yönünde bozulur.
II. Tepkime ekzotermiktir.
III. D maddesi yüksek sıcaklıkta daha kararlıdır.
açıklamalarından hangileri doğrudur?
ÇÖZÜM
• Sıcaklık 127°C den 327°C ye çıkarıldığında denge sabiti (Kd) küçülüyor (40 dan 8 e). Sıcaklık arttığında,
denge sabiti küçüldüğüne göre, tepkime ekzotermiktir.
• Sıcaklık artırılırsa, denge endotermik yönde, yani girenler yönünde bozulur. Dengede, D maddesi eksilirken
A ve B maddeleri oluşur. O halde, yüksek sıcaklıkta
D maddesi kararlı değildir.
Yanıt : I ve II
KATALİZÖR ETKİSİ
Kimyasal bir tepkimede hızlandırıcı bir katalizör kullanıldığında, ileri ve geri tepkimenin aktifleşme enerjisi küçülür.
Bu nedenle hem ileri hem de geri tepkimenin hızı artar.
Dengeye ulaşma süresi kısalır. Katalizör, dengedeki madde miktarlarını ve denge sabitini değiştirmez.
www.kimyahocam.com
Yanıt : Yalnız II
Yanıt : C
ÖRNEK 9
Kapalı bir kapta bir miktar N2 gazı ile NH3 gazı bulunmaktadır. Belirli bir sıcaklıkta bu kapta,
ϑ
1
ZZZZ
X
N2(gaz) + 3H2(gaz) YZZZ
Z 2NH3(gaz)
ϑ
2
dengesi kuruluyor.
Denge kuruluncaya kadar geçen sürede sistemle ilgili,
I. Geri tepkime hızı (ϑ2), ileri tepkime hızından (ϑ1) büyüktür (ϑ2 > ϑ1).
II. Kaptaki toplam molekül sayısı değişmez.
III. Sistemdeki NH3 miktarı azalır.
açıklamalarından hangileri doğrudur?
ÇÖZÜM
ϑ
1
ZZZZ
X
N2(gaz) + 3H2(gaz) YZZZ
Z 2NH3(gaz)
ϑ
2
tepkimesinin dengede olması için, denge ortamında N2,
H2 ve NH3 gazlarının bulunması gerekir.
Başlangıçta kapta yalnız N2 ve NH3 gazları vardır. Öyle
ise denge, sistemde bulunmayan H2 yi oluşturacak yönde
(girenler yönünde) kurulur. Bunun sonucu olarak;
• Denge anına kadar geri tepkime hızı (ϑ2), ileri tepkime
hızından (ϑ1) büyüktür (ϑ2 > ϑ1).
• Tepkime girenler yönünde (katsayılar toplamının çok
olduğu yönde) ilerlediği için kaptaki toplam molekül sayısı artar, NH3 miktarı azalır.
Yanıt : I ve III
www.kimyahocam.com
ÖRNEK 12
ÖRNEK 10
C(katı) + CO2(gaz)
ZZZ
X
YZZ
Z 2CO(gaz)
∆H = +42 kkal
denge tepkimesi ile ilgili, aşağıdaki açıklamalardan
hangisi yanlıştır?
A) Minimum enerji eğilimi girenler yönündedir.
B) Heterojen bir dengedir.
C) Ortama C katısı eklenirse, denge ürünler yönünde bozulur.
D) Kabın hacmi küçültülürse, ortamdaki CO2 gazının mik-
ZZZ
X
C2H2(gaz) + 2H2(gaz) YZZ
Z C2H6(gaz)
tepkimesi dengede iken sabit sıcaklıkta,
I. Piston üzerine ağırlık koymak
II. Kaba He gazı eklemek
işlemleri ayrı ayrı uygulanırsa, C2H2 gazının mol sayısı
için aşağıdakilerden hangisi doğru olur?
A)
B)
C)
D)
E)
I. ve II. de azalır.
I. de azalır, II. de artar.
I. de artar, II. de azalır.
I. de azalır, II. de değişmez.
I. de artar, II. de değişmez.
ÇÖZÜM
Piston üzerine ağırlık konulduğunda hacim azalır, basınç
artar ve denge gaz katsayıları toplamının az olduğu yönde, yani ürünler yönünde bozulur. C2H2 ve H2 gazlarının
mol sayısı azalır.
He gazı eklenirse, kabın hacmi artar, denge sisteminde
yer alan gazların basıncı azalır, denge toplam gaz katsayılarının çok olduğu girenler yönünde bozulur ve C2H2 gazının mol sayısı artar.
Yanıt : B
Zaman
ÇÖZÜM
Sıcaklık artırıldığında, denge sabitinin (Kd) sayısal değeri
büyüdüğüne göre, tepkime endotermiktir.
www.kimyahocam.com
Şekildeki pistonlu kapta,
Sürtünmesiz
piston
X
işlemlerinden hangileri ayrı ayrı uygulanırsa, maddelerin mol sayısının zamana bağlı olarak değişimi grafikteki gibi olur?
• Tepkime endotermik olduğu için, minimum enerji eğilimi
girenler yönündedir.
• Endotermik tepkimelerde denge sabitinin (Kd) sayısal
ÖRNEK 11
denge tepkimesinde sıcaklık artırıldığında denge sabitinin (Kd)
I. Sıcaklığı artırmak
II. Y gazı eklemek
III. Kabın hacmini artırmak
ÇÖZÜM
Yanıt : C
Y
Buna göre, tepkime dengede iken,
ri küçülür.
• Denge bağıntısında yer almayan katı ve sıvıların sisteme ilave edilmesi ya da sistemden uzaklaştırılması
dengeyi etkilemez. O halde, C katısının sisteme eklenmesinin denge üzerinde bir etkisi olmaz.
ZZZ
X
X(gaz) YZZ
Z 2Y(gaz)
sayısal değeri büyümektedir.
tarı artar.
E) Sıcaklık düşürülürse, denge sabitinin (Kd) sayısal değe-
değeri sıcaklık arttığında büyür, sıcaklık azaldığında
küçülür.
• Dengede, katı ve gaz gibi farklı fiziksel haller bulunduğu için, sistem heterojendir.
• Kabın hacmi küçültülürse, basınç artar. Denge, gaz
katsayılarının az olduğu girenler yönünde bozulur ve
CO2 gazının miktarı artar.
Mol sayýsý
• Sıcaklık artırıldığında, denge ürünler yönünde bozulur
X in mol sayısı azalır, Y nin mol sayısı artar ve değişim,
grafikteki gibi olur.
• Y gazı eklendiğinde, denge X yönünde ilerler, X in mol
sayısı da artar. II. işlem sonucundaki değişmeler grafikteki gibi olmaz.
• Kabın hacmi artırıldığında, basınç azalır, denge gaz
katsayıları toplamının çok olduğu yönde, yani ürünler
yönünde bozulur ve X in mol sayısı azalır, Y nin mol
sayısı artar. Değişim grafikteki gibi olur.
Yanıt : I ve III
ÖRNEK 13
2X(gaz) +
Y(gaz)
renksiz
renksiz
ϑ
1
ZZZZ
X
YZZZ
Z
ϑ
2
2Z(gaz)
kahverengi
tepkimesinin ileri aktifleşme enerjisi, geri aktifleşme enerjisinden küçüktür.
Buna göre, dengedeki sistemin sıcaklığı düşürülürse,
I. Kahverengi renk tonu koyulaşır.
II. Denge sabitinin (Kd) sayısal değeri büyür.
III. Dengedeki X ve Y nin mol sayısı artar.
yargılarından hangileri doğrudur?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
D) I ve III
C) I ve II
E) II ve III
ÇÖZÜM
Tepkime için Eai < Eag olduğuna göre, tepkime ekzotermiktir.
Sistemin sıcaklığı düşürüldüğünde, denge ekzotermik
yönde yani ürünler yönünde bozulur. Z nin mol sayısı artar, X ve Y nin mol sayısı ise azalır.
Z nin mol sayısı artınca kahverengi renk tonu koyulaşır.
Ekzotermik tepkimede, sıcaklık düşürüldüğünde denge
sabitinin (Kd) sayısal değeri büyür.
Yanıt : C
www.kimyahocam.com
ÇÖZÜM
ÇÖZÜMLÜ TEST
1.
ZZZ
X
2NO(gaz) + 2H2(gaz) YZZ
Z N2(gaz) + 2H2O(gaz)
tepkimesi sabit hacimli bir kapta dengededir.
ZZZ
X
2NO2(gaz) YZZ
Z N2O4(gaz)
denge tepkimesinin gerçekleştiği sürtünmesiz pistonlu kaba sabit sıcaklıkta He gazı eklendiğinde, kap hacmi artar,
denge sistemindeki gazların basıncı azalır. Ancak toplam
basınç değişmez. Denge toplam gaz katsayılarının fazla
olduğu girenler yönünde ilerler ve NO2 gazının mol sayısı
Sabit sıcaklıkta sisteme katalizör ilave edildiğinde,
I. Birim zamanda harcanan H2 miktarı
artar.
II. Denge sabitinin (Kd) sayısal değeri
ZZZ
X
2NO(gaz) + O2(gaz) YZ
Z
Z 2NO2(gaz)
III. Dengedeki H2O miktarı
denge tepkimesinin gerçekleştiği sabit hacimli kaba He
gazı eklendiğinde, He soygaz olduğu için diğer gazlarla
tepkime vermez. Denge bozulmaz ve dengedeki madde
miktarları değişmez.
niceliklerinden hangileri değişir?
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) Yalnız III
D) I ve III
E) II ve III
Yanıt : C
ÇÖZÜM
3.
ZZZ
X
2NO(gaz) + 2H2(gaz) YZZ
Z N2(gaz) + 2H2O(gaz)
denge sistemine, sabit sıcaklıkta katalizör ilave edildiğinde, ileri ve geri tepkimelerin hızları artar. Sistem daha kısa
sürede dengeye ulaşır. Tepkimede harcanan ve oluşan
maddelerin dengedeki miktarını, denge sabitinin (Kd) sa-
Buna göre, yalnız I. nicelik değişir, II. ve III. nicelikler değişmez.
Yanıt : A
2.
N O4
Sürtünmesiz
piston
2
NO
O2
NO2
NO2
I
II
Şekilde verilen kaplardan,
ZZZ
X
I. de : 2NO2(gaz) YZZ
Z N2O4(gaz)
ZZZ
X
II. de : 2NO(gaz) + O2(gaz) YZZ
Z 2NO2(gaz)
denge tepkimeleri gerçekleştiriliyor.
Bu kaplara sistemler dengede iken, sabit sıcaklıkta
He gazı ekleniyor.
I. Hacim ve sıcaklık sabit iken, kaba CO gazı ekleme
II. Sıcaklık ve mol sayısı sabit iken, kap hacmini küçültme
III. Hacim ve mol sayısı sabit iken, sıcaklığı azaltma
işlemleri ayrı ayrı uygulanıyor.
Buna göre, bu işlemlerden hangilerinde dengedeki H2 miktarı artar?
A) Yalnız I
D) I ve III
A)
B)
C)
D)
E)
I. kapta
II. kapta
Artar
Azalır
Artar
Azalır
Değişmez
Azalır
Artar
Değişmez
Değişmez
Artar
B) Yalnız II
C) Yalnız III
E) II ve III
ÇÖZÜM
ZZZ
X
CO(gaz) + H2O(gaz) YZZ
Z CO2(gaz) + H2(gaz)
ΔH < 0
denge tepkimesine,
•
Hacim ve sıcaklık sabit iken, girenler yönünde yer alan
CO gazı eklendiğinde, denge bozulur. Sistemin yeniden dengeye ulaşması için, tepkime ürünler yönünde
ilerler, H2 ve CO2 miktarı artar.
•
Sıcaklık ve mol sayısı sabit iken, kap hacmi küçültüldüğünde, tepkime denkleminde girenlerin gaz katsayıları toplamı ile ürünlerin gaz katsayıları toplamı eşit olduğundan, denge bozulmaz. Dengedeki maddelerin
miktarı değişmez.
•
ΔH < 0 olduğundan, tepkime ekzotermiktir. Ekzotermik
tepkimelerde, mol sayısı ve hacim sabit iken sıcaklık
azaltıldığında denge bozulur. Sistemin yeniden dengeye ulaşması için, tepkime ürünler yönünde bozulur,
H2 ve CO2 miktarı artar.
Buna göre, sistemler yeniden dengeye ulaştığında kaplardaki NO2 gazı mol sayısının değişimi
aşağıdakilerin hangisinde doğru olarak verilmiştir?
ΔH < 0
denge tepkimesine,
www.kimyahocam.com
yısal değerini değiştirmez. Ancak, birim zamanda harcanan ve birim zamanda oluşan madde miktarını artırır.
ZZZ
X
CO(gaz) + H2O(gaz) YZZ
Z CO2(gaz) + H2(gaz)
Buna göre, I. ve III. işlemler uygulandığında, dengedeki
H2 miktarı artar.
Yanıt : D
www.kimyahocam.com
4.
6.
ZZZ
X
X2(gaz) + Y2(gaz) YZZ
Z 2XY(gaz) + ısı
tepkimesi dengede iken sisteme t1 anında bir işlem uy-
homojen denge tepkimesine ait denge sabitleri;
Molar deriþim
olarak verilmektedir.
t2 > t1 olduğuna göre,
XY
Buna göre, sisteme aşağıdaki işlemlerden hangisi
uygulanmış olabilir?
Katalizör eklemek
Aynı sıcaklıkta XY gazı eklemek
Kap hacmini azaltmak
Ortamdan Y2 gazı uzaklaştırmak
t1°C de K1 = 2 ve t2°C de K2 = 10
X2
gulandığında gerçekleşen değişmeler grafikte verilmiştir.
A)
B)
C)
D)
Y2
t1
t2
I. İleri aktifleşme enerjisi, geri aktifleşme enerjisininkinden küçüktür.
II. Dengedeki sistemin sıcaklığı artırıldığında, toplam molekül sayısı artar.
III. Dengedeki sisteme hacim ve sıcaklık sabit iken,
bir miktar X2Y3 gazı eklendiğinde, tüm maddele-
Zaman
rin denge derişimleri artar.
E) Sıcaklığı düşürmek
açıklamalarından hangileri doğrudur?
ÇÖZÜM
A) Yalnız I
Homojen gaz fazında gerçekleşen tepkimede; sıcaklık artışı, denge sabitinin (Kd) sayısal değerini artırdığına göre,
anında XY derişiminin arttığı görülmektedir.
Sisteme aynı sıcaklıkta XY gazı eklendiğinde denge girenler yönünde bozulur, t2 anında yeniden denge kurulunca-
tepkime endotermiktir. ΔH = Eai – Eag > 0 olduğuna göre,
ya kadar geçen sürede XY miktarı azalır, X2 ve Y2 miktarı
değeri artıyor.
• Kap hacmi küçültülünce, denge ürünler yönünde
bozuluyor.
Buna göre, bu denge tepkimesi,
ZZZ
X
I. N2(gaz) + 3H2(gaz) YZZ
Z 2NH3(gaz) + ısı
ZZZ
X
II. 2N2(gaz) + O2(gaz) + ısı YZ
Z
Z 2N2O(gaz)
X
ZZZ
III. S(katı) + O2(gaz) YZ
Z
Z SO2(gaz) + ısı
tepkimelerinden hangileri olabilir?
A) Yalnız I
D) I ve III
B) Yalnız II
C) Yalnız III
E) II ve III
ÇÖZÜM
Dengedeki bir tepkimede, sıcaklık azaltıldığında, denge
sabitinin (Kd) sayısal değeri arttığına göre, tepkime ekzotermiktir. Kap hacmi küçültüldüğünde, gaz basıncı artar.
Denge, tepkime denkleminde yer alan gaz molekülü katsayıları toplamının az olduğu yönde bozulur. Buna göre,
denge tepkimesinde ürünler yönünde gaz molekülleri katsayısı daha az olmalıdır.
Öyleyse, I. tepkime verilen koşullara uyan bir tepkimedir.
Yanıt : A
www.kimyahocam.com
artar. Ancak eklenen XY nin tamamı harcanmaz.
Dengedeki bir tepkimede,
• Sıcaklık azaltıldığında, denge sabitinin (Kd) sayısal
C) I ve II
E) II ve III
ÇÖZÜM
tepkimesinin, molar derişim – zaman grafiğinden t1 denge
Yanıt : B
B) Yalnız II
D) I ve III
ZZZ
X
X2(gaz) + Y2(gaz) YZZ
Z 2XY(gaz) + ısı
5.
ZZZ
X
2X2Y3(gaz) YZZ
Z 2X2(gaz) + 3Y2(gaz)
ileri tepkimenin aktifleşme enerjisi, geri tepkimenin aktifleşme enerjisinden büyüktür. Dengedeki sistemde sıcaklık
artırıldığında, tepkime ürünler yönünde bozulur. Ürünler
yönünde molekül sayısı daha fazla olduğu için, kaptaki
toplam molekül sayısı artar.
Hacim ve sıcaklık sabit iken, dengedeki sisteme bir miktar
X2Y3 gazı eklendiğinde, denge ürünler yönünde bozulur.
X2 ve Y2 miktarı artar, eklenen X2Y3 ün tamamı harcanmadığından, başlangıca göre, miktarı daha fazla olur.
Buna göre, I. açıklama yanlış, II. ve III. açıklamalar doğrudur.
Yanıt : E
7.
NO(gaz) +
1
ZZZ
X
CI
YZZ
Z NOCI gaz
( )
2 2( gaz )
tepkimesi dengede iken sıcaklık sabit tutularak
kap hacmi artırılırsa, aşağıdaki niceliklerden hangisinin artması beklenir?
A) NOCI nin mol sayısı
B) Geri tepkimenin hızı
C) CI2 nin mol sayısı
D) NO nun molar derişimi
E) İleri tepkimenin hızı
ÇÖZÜM
NO(gaz) +
1
ZZZ
X
CI
YZZ
Z NOCI gaz
( )
2 2( gaz )
tepkimesi dengede iken, sıcaklık sabit tutularak kap hacmi
artırılırsa, gaz basıncı azalır. Denge gaz molekülü katsayılarının çok olduğu girenler yönünde bozulur. NOCI nin mol
sayısı azalır. NO ve CI2 nin mol sayısı artar. Gaz basıncı
azaldığı için, ileri ve geri tepkimelerin hızları azalır.
Kap hacmi artırıldığı için, NO, CI2 ve NOCI nin molar derişimi azalır.
Yanıt : C
www.kimyahocam.com
KONU TESTİ
1.
ϑ
1
ZZZZ
X
N2O4(gaz) YZZZ
Z 2NO2(gaz )
5.
tepkimesinin potansiyel enerji
(P.E) – tepkime koordinatı
(T.K) grafiği yandaki gibidir.
ΔH > 0
ϑ
2
tepkimesi belirli bir sıcaklıkta dengededir.
Sistemin sıcaklığı artırılarak yeni bir denge oluşturulduğunda ileri tepkime hızı (ϑ1) ile geri tepki-
P.E (kkal)
Buna göre,
T.K
me hızının (ϑ2) başlangıca göre değişimi aşağı-
I. Tepkimede minimum enerji eğilimi, girenler yönündedir.
II. Sabit sıcaklıkta kap hacmi azaltılırsa, denge
ürünler yönünde bozulur.
III. XY3 gazı düşük sıcaklıklarda daha kararlıdır.
dakilerden hangisinde doğru verilmiştir?
A) ϑ1 artar, ϑ2 azalır.
B) ϑ1 artar, ϑ2 değişmez.
C) İkisi de artar.
D) İkisi de azalır.
E) ϑ1 değişmez, ϑ2 artar.
2.
ZZZ
X
2XY3(gaz) YZ
Z
Z 2XY2(gaz) + Y2(gaz)
açıklamalarından hangileri doğrudur?
A) Yalnız I
D) I ve III
ZZZ
X
2A(gaz) + B2(gaz) YZZ
Z 2AB(gaz) + ısı
B) Yalnız II
C) Yalnız III
E) I, II ve III
tepkimesi sabit hacimli bir kapta dengededir.
Buna göre, sistemin sıcaklığı artırılırsa, aşağıdaki
niceliklerden hangisi değişmez?
D) Basınç
E) Dengedeki AB gazının mol sayısı
3.
ZZZ
X
X2(gaz) + 2Y2(gaz) YZZ
Z 2XY2(gaz) + ısı
tepkimesi dengede iken sıcaklık azaltılıyor.
Buna göre, ileri tepkimenin hızı ve XY2 miktarının
6.
www.kimyahocam.com
A) Denge derişimleri
B) Aktifleşme enerjisi
C) Denge sabitinin (Kd) sayısal değeri
tepkimesi sabit hacimli bir kapta dengede iken, kaba
bir miktar Z gazı eklenerek sistemin aynı sıcaklıkta
yeniden dengeye ulaşması bekleniyor.
Buna göre, yeni denge sisteminde ilk duruma göre,
I. İleri tepkimenin hızı
II. Z gazının kısmi basıncı
III. Denge sabitinin (Kd) sayısal değeri
değişimi ile ilgili, aşağıdakilerden hangisi doğrudur?
İleri tepkimenin hızı
A)
B)
C)
D)
E)
4.
A) Yalnız I
D) I ve II
Artar
Azalır
Artar
Azalır
Değişmez
Sabit hacimli bir kapta
ZZZ
X
X2(gaz) + Y2(gaz) YZZ
Z 2XY(gaz) + ısı
tepkimesi dengede iken sıcaklık artırılıyor.
Buna göre,
I. Kaptaki toplam molekül sayısı
II. X2 gazının derişimi
III. Toplam gaz basıncı
niceliklerinden hangileri artar?
A) Yalnız I
niceliklerinden hangileri artmıştır?
XY2 miktarı
Azalır
Azalır
Artar
Değişmez
Artar
B) Yalnız II
C) Yalnız III
D) I ve II
E) II ve III
ZZZ
X
2X(gaz) + Y(gaz) YZZ
Z 2Z(gaz)
7.
B) Yalnız II
C) Yalnız III
E) II ve III
ZZZ
X
3Fe(katı)+4H2O(gaz) Y
ZZ
Z Fe3O4(katı)+4H2(gaz) +ısı
denge tepkimesi ile ilgili, aşağıdaki açıklamalardan hangisi yanlıştır?
A) Sıcaklık azaltıldığında, geri tepkime hızı artar.
B) Sabit sıcaklıkta gaz fazının hacmi değiştirildiğinde, denge bozulmaz.
C) Denge sabitleri, Kp = Kd dir.
D) Sabit sıcaklıkta sisteme, katı Fe eklendiğinde
denge bozulmaz.
E) Sıcaklık artırıldığında, denge sabitinin (Kd) sayısal değeri azalır.
www.kimyahocam.com
8.
ZZZ
X
11. 4HCI(gaz) + O2(gaz) Y
Z
ZZ
ZZZ
X
I2O5(katı) + 5CO(gaz) YZZ
Z I2(gaz) + 5CO2(gaz)
denge tepkimesinde, geri tepkimenin aktifleşme
enerjisi, ileri tepkimenin aktifleşme enerjisinden büyüktür.
tepkimesi dengede iken,
I. Sabit hacimde CO gazı eklenirse, I2O5 katısının
harcanma hızı artar.
II. Kap hacmi küçültülürse, geri tepkime hızı artar.
III. Kap hacmi artırılırsa, katı madde kütlesi artar.
Buna göre, tepkime dengede iken,
I. HCI gazı ekleyerek sıcaklığı artırmak
II. Sabit sıcaklıkta O2 gazı ekleyerek hacmi büyüt-
açıklamalarından hangileri doğrudur?
(Sıcaklık sabit)
A) Yalnız I
D) I ve III
2CI2(gaz) + 2H2O(gaz)
mek
III. Sabit hacim ve sıcaklıkta, CI2 gazı eklemek
B) Yalnız III
C) I ve II
E) I, II ve III
işlemlerinden hangileri uygulanırsa, H2O nun mol
sayısı kesinlikle azalır?
9.
2SO3(gaz)
ZZZ
X
Y
ZZ
Z 2S(katı) + 3O2(gaz)
ΔH > 0
A) Yalnız I
D) I ve III
tepkimesi dengede iken,
I. Sıcaklığı sabit tutarak kap hacmini artırmak
II. Hacmi sabit tutarak sıcaklığı düşürmek
ileri
ZZZZ
12. CH4(gaz)+2H2S(gaz) Y
ZZZX
Z
geri
işlemleri ayrı ayrı uygulanırsa, SO3 gazının mol
Artar
Azalır
Artar
Azalır
Değişmez
Azalır
Artar
Artar
Değişmez
Azalır
www.kimyahocam.com
A)
B)
C)
D)
E)
II. işlemde
10. Denge bağıntısı
K =
d
⎡CO ⎤
2⎦
⎣
CS2(sıvı)+4H2(gaz) ΔH>0
tepkimesi dengededir.
sayısındaki değişme ile ilgili, aşağıdakilerden
hangisi doğru olur?
I. işlemde
B) Yalnız II
C) Yalnız III
E) II ve III
2
Dengedeki bu sisteme uygulanan etkiye karşılık
dengenin bozulma yönü ile ilgili, aşağıdakilerden
hangisi yanlıştır?
A) H2S gazı eklemek (V, T sabit)
İleri
B)
C)
D)
E)
İleri
Geri
Geri
İleri
Katalizör eklemek (V, T sabit)
Kap hacmini azaltmak (T sabit)
Sıcaklığı azaltmak (V sabit)
H2 gazı uzaklaştırmak (V, T sabit)
13. 2NOBr(gaz)
2
⎡ CO ⎤ . ⎡O ⎤
⎣
⎦ ⎣ 2⎦
Dengenin
bozulma yönü
Etki
ZZZ
X
YZ
Z
Z 2NO(gaz) + Br2(gaz)
tepkimesi kapalı bir kapta dengededir.
şeklinde olan bir tepkimede sıcaklık artırıldığında
denge sabitinin (Kd) sayısal değeri küçülmektedir.
Sabit sıcaklıkta kap hacmi artırılarak sistemin yeniden dengeye ulaşması sağlanıyor.
Gaz fazında gerçekleşen bu tepkime dengede
iken,
Buna göre, bu olayla ilgili çizilen aşağıdaki grafiklerden hangisi yanlıştır?
I. Hacim ve sıcaklık sabit iken, O2 gazı ekleme
A)
II. Sıcaklık sabit iken, kap hacmini artırma
III. Hacim sabit iken, sıcaklığı azaltma
işlemlerinden hangileri uygulanırsa, yeni dengede CO2 nin mol sayısı, ilk denge durumuna göre
D)
daha fazla olur?
A) Yalnız II
B) Yalnız III
D) I ve III
Denge sabiti
B)
NO nun mol sayýsý
Zaman
Zaman
NOBr nin mol sayýsý
E)
2.B
3.A
4.E
Br2 nin
molar deriþimi
Zaman
NO nun molar deriþimi
C) I ve II
E) II ve III
Zaman
Zaman
1.C
C)
5.D
6.D
7.A
8.C
9.B
10.D
11.C
12.B
13.E