Soru:
Sabit sıcaklıkta 2 litre hacimli bir kapta 0,8 mol X2 gazı ve 1,2 mol Y gazı bulunmaktadır. Gazlar arasında gerçekleşen,
X2(g) + 3Y2(g) ⇌ 2XY3(g)
tepkimesi dengeye ulaştığında kapta 0,2 mol X2 gazı kaldığına göre, bu tepkimenin denge sabiti (Kc) değeri kaçtır?
Çözüm:
💡 Denge sabitini bulmak için denge anındaki tüm maddelerin molar derişimlerini hesaplamamız gerekir.
- ➡️ Adım 1: Reaksiyona Giren ve Oluşan Mol Miktarlarını Bulma
Başlangıç: [X2] = 0,8 mol, [Y2] = 1,2 mol, [XY3] = 0 mol.
Dengedeki X2 = 0,2 mol. Demek ki reaksiyona giren X2 miktarı = 0,8 - 0,2 = 0,6 mol.
Denkleme göre: 1 mol X2 reaksiyona girdiğinde 3 mol Y2 harcanır ve 2 mol XY3 oluşur.
0,6 mol X2 reaksiyona girerse;
- Harcanan Y2 = 0,6 x 3 = 1,8 mol.
- Oluşan XY3 = 0,6 x 2 = 1,2 mol.
- ➡️ Adım 2: Denge Anındaki Mol Miktarlarını Bulma
Dengedeki X2 = 0,2 mol (Verildi).
Dengedeki Y2 = Başlangıç - Harcanan = 1,2 mol - 1,8 mol = -0,6 mol ❌ Bu imkansız!
🧠 Hata yaptık! Y2'nin başlangıç molü (1,2 mol), reaksiyonda harcanması gereken mol miktarından (1,8 mol) az. Bu durumda sınırlayıcı bileşen Y2 gazıdır. Hesaplamayı Y2 üzerinden yapmalıyız.
Başlangıç: [X2] = 0,8 mol, [Y2] = 1,2 mol.
Tüm Y2 reaksiyona girer (sınırlayıcı). Harcanan Y2 = 1,2 mol.
Denkleme göre: 3 mol Y2, 1 mol X2 harcar.
1,2 mol Y2 reaksiyona girerse;
- Harcanan X2 = (1,2 / 3) = 0,4 mol.
- Oluşan XY3 = (1,2 / 3) x 2 = 0,8 mol.
Denge Molleri:
X2 = 0,8 - 0,4 = 0,4 mol
Y2 = 1,2 - 1,2 = 0 mol
XY3 = 0 + 0,8 = 0,8 mol
- ➡️ Adım 3: Molar Derişimleri ve Denge Sabitini Hesaplama
Hacim 2 litre. [X] = n / V formülünü kullanacağız.
[X2] = 0,4 mol / 2 L = 0,2 M
[Y2] = 0 mol / 2 L = 0 M
[XY3] = 0,8 mol / 2 L = 0,4 M
Kc = [XY3]2 / ([X2] [Y2]3) = (0,4)2 / ( (0,2) x (0)3 )
✅ Sonuç: Payda sıfır olduğu için Kc değeri sonsuz (∞) olarak bulunur. Bu, tepkimenin ürünler yönünde tamamen ilerlediğini gösterir.
