Page 216 - Dört Dörtlük Konu Pekiştirme Testi - Kimya 11

KİMYA Kimyasal Denge - Dengeyi Etkileyen Faktörler ÇÖZÜMLÜ SORULAR

12. Tepkimenin herhangi bir anında dengeye ulaşıp ulaşmadığını 13. Saf sıvı ve katıların derişimleri değişmediği için denge bağ-
belirlemek için denge kesrinden (Q ) yararlanılır. lantısında yer almazlar. Denge tepkimelerinde tepkimeye ka-
C
tılan maddeler aynı fazda ise homojen denge ortaya çıkar.
Q aynı K 'de olduğu gibi tepkimedeki kimyasal türlerin den-
C C Örneğin; metanol (CH OH) endüstride,
3
ge bağıntısına yazılarak hesaplanır. Elde edilen Q ile K
C C CO(g) + 2H (g) ø CH OH(g) tepkimesine göre üretilmekte-
kıyaslanır. 2 3
dir. Tepkimedeki maddelerin hepsi gaz halinde olduğu için
Q = K ise tepkime dengededir. ortaya çıkan denge homojen dengedir.
C C
Denge tepkimelerinde tepkimeye katılan maddeler farklı faz-
Q > K ise tepkime girenler yönünde ilerler.
C C
da ise heterojen denge oluşur. Örnek olarak nikelin saflaştırıl-
Q < K ise tepkime ürünler yönünde ilerler. masında kullanılan Ni(k) + 4CO(g) ø Ni(CO) (g) tepkimesin-
C C 4
de farklı fazda (katı ve gaz) maddelerin bulunması heterojen
25 °C sıcaklıkta sabit hacimli kapta gerçekleşen
dengeyi açıklar.
N (g) + O (g) ø 2NO(g)
2
2
Verilen bilgiler ışığında 27 °C sıcaklıkta 4,1 litrelik bir kapta 200
tepkimesinin denge sabiti K = 16’dır. gram kireçtaşı (CaCO ) katısı CaCO (k) ø CaO(k) + CO (g) tep-
C 3 3 2
kimesine göre ayrışıyor.
Aynı sıcaklıkta kaptaki N , O ve NO gazlarının molar de-
2
2
rişimi sırayla 0,1 M, 0,1 M ve 0,16 M olduğuna göre, Tepkime dengeye ulaştığında 27 °C sıcaklıkta kısmi ba-
sınçlar cinsinden denge sabiti değeri K = 4,92 olduğuna
p
I. İleri yöndeki tepkime hızı geri yöndeki tepkime hızından göre tepkimenin verimi ve derişim cinsinden denge sabi-
büyüktür. ti (K )'nin değeri hangi seçenekte doğru verilmiştir?
C
II. Kaptaki toplam basınç tepkime boyunca artar. (Mol kütlesi, g/mol, CaCO : 100)
3
III. Denge anında NO gazının derişimi 0,24 M’dir.
K C %Verim
ifadelerinden hangileri doğrudur?
A) 0,2 41
A) Yalnız I B) I ve II C) I ve III
B) 0,2 49,2
D) II ve III E) I, II ve III C) 0,2 52,8
Çözüm: D) 4,92 49,2
I. Tepkimenin dengede olup olmadığını belirlemek için denge E) 4,92 52,8
 NO  2 (0,16) 2


kesri, Q = [ ][ ] Q c = (0,1)(0,1) Q c = 2,56 bulunur. Çözüm:
c
O
N
2
2
CaCO (k) ø CaO(k) + CO (g) tepkimesi farklı fazda (katı
3 2
Q = 2,56 < K =16 olduğu için ve gaz) maddeler olduğu için heterojen denge tepkimesidir.
c
c
tepkime dengeye ulaşmak için ürünler yönünde ilerler.Bu Katı ve sıvılar denge bağıntısında yer almazlar.
durumda denge anında eşitleninceye kadar ileri yöndeki Kısmi basınçlar cinsinden denge bağıntısı K = P eşitliği
tepkime hızı, geri yöndeki tepkime hızından büyüktür. yazılır. K = 4,92 = P P CO 2
I. ifade doğrudur. P CO 2
II. Tepkimede gaz molekülü sayısı korunmuştur. T ve V sa- Kapta gaz fazında sadece CO gazı bulunduğundan kaptaki
2
bitken molekül sayısı korunduğunda toplam basınçta ko- basınç CO gazının kısmi basıncına eşittir. İdeal gaz denk-
runur. II. ifade yanlıştır. 2
leminden tepkime sonunda oluşan CO gazının mol sayısı
2
  NO  2  (0,16) 2 hesaplanır.
III. Q = [ ][ ] Q c = (0,1)(0,1) Q c = 2,56 <K =16 idi.
c
c
N
O
2
2
T = 27 + 273 = 300 K bulunduktan sonra ideal gaz denkleminden
Denge ürünler yönünde ilerlemektedir. PV = nRT ¡ 4,92·4,1 = n·0,082·300 n CO =0,82 mol olarak
2
N (g) + O (g) ø 2NO(g) hesaplanan değer tepkime sonunda oluşan CO gazının mol
2
2
Başlangıç 0,1 M 0,1 M 0,16 M 2
sayısıdır, yani tepkimedeki gerçek verimdir.
Değişim -X -X +2X m 200
CaCO katısının mol sayısı n = CaO 3 n =
Denge derişimleri 0,1-X 0,1-X 0,16+2X 3 CaCO CaCO 3 100
3 M
+
+
+
K = (0,16 2X) 2 16 = (0,16 2X) 2 4 = 0,16 2X n CaCO = 2 mol bulunur.
(0,1 X)(0,1 X) (0,1 X)− 2 0,1 X− 3
c
−
−
Tepkimeye göre 2 mol CaCO katısından teorikte 2 mol CO
+
(0,16 2X) 2 (0,16 2X) 2 0,16 2X 3 2
+
+
K = 16 = 4 = oluşur. Gerçek verim 0,82 mol hesaplanmıştı. %Verim ba-
c
−
−
(0,1 X)(0,1 X) (0,1 X)− 2 0,1 X− 0,4-4X=0,16+2X 6X=0,24 X=0,04
Denge anında NO derişimi ğıntısından

%Verim = Gerçek verim .100 %Verim = 0,82 .100 %Verim = %41
[NO]= 0,16+2X [NO]= 0,16+2·0,04 [NO]= 0,24 M Teorik verim 2
III. ifade doğrudur. Gerçek verim 0,82
%Verim = .100 %Verim = .100 %Verim = %41 hesaplanır.
Cevap: C
Teorik verim 2
214