Soru:
4.
\( X_{2(g)} + Y_{2(g)} \rightleftharpoons 2Z_{(g)} \)
tepkimesi 1 litrelik kapta dengededir. Dengede 0,3 mol \( X_2 \), 0,3 mol \( Y_2 \) ve 0,4 mol \( Z \) gazı bulunmaktadır. Aynı sıcaklıkta kabın hacmi aniden 2 litreye çıkarılırsa yeni denge kurulduğunda Z gazının mol sayısı ne olur?
Çözüm:
💡 Hacim artışı, gaz fazındaki mol sayısı fazla olan tarafa dengeyi kaydırır. Bu tepkimede Δn = 2 - (1+1) = 0 olduğu için hacim değişimi dengenin yönünü etkilemez, sadece derişimleri değiştirir ve sistem aynı denge derişimlerine ulaşır.
- ➡️ Adım 1: İlk Denge Durumunu ve \( K_c \)'yi Bulalım (Hacim=1 L)
\( [X_2] = 0,3 \ M, \quad [Y_2] = 0,3 \ M, \quad [Z] = 0,4 \ M \)
\( K_c = \frac{[Z]^2}{[X_2][Y_2]} = \frac{(0,4)^2}{(0,3)(0,3)} = \frac{0,16}{0,09} \approx 1,78 \)
- ➡️ Adım 2: Hacim Değişiminin Etkisini Analiz Edelim
Hacim 2 L'ye çıktığı anda derişimler yarıya düşer.
\( [X_2]_{ani} = 0,15 \ M, \quad [Y_2]_{ani} = 0,15 \ M, \quad [Z]_{ani} = 0,2 \ M \)
Tepkime denklemindeki gaz mol sayıları eşit (Δn=0) olduğundan, hacim değişimi dengenin yönünü değiştirmez. Sistem yeni hacimde de aynı denge derişimlerine ulaşmak ister.
- ➡️ Adım 3: Yeni Denge Derişimlerini Bulalım
Hacim 2 litre olduğu için, ilk denge derişimlerini korumak isteyen sistemdeki mol sayıları hacimle doğru orantılı olarak değişir.
Yani yeni dengede:
\( n_{X_2} = 0,3 \times 2 = 0,6 \ mol \)
\( n_{Y_2} = 0,3 \times 2 = 0,6 \ mol \)
\( n_{Z} = 0,4 \times 2 = 0,8 \ mol \)
✅ Sonuç: Z gazının mol sayısı 0,8 mol olur. (Hacim iki katına çıktı, denge bozulmadığı için tüm mol sayıları iki katına çıktı.)
