📊 Basınç ve Hacmin Dengeye Etkisi
Kimyasal dengede bulunan bir sistemde, basınç ve hacim değişiklikleri denge konumunu etkiler. Bu etkiyi anlamak için Le Chatelier İlkesi'ni ve gazların mol sayısı değişimini dikkate almalıyız.
🎯 Le Chatelier İlkesi
Bir denge sistemine dışarıdan bir etki yapıldığında (sıcaklık, basınç, derişim değişimi gibi), sistem bu etkiyi azaltacak yönde tepki verir ve yeni bir denge konumuna ulaşır.
💨 Basınç Değişiminin Etkisi
Basıncı değiştirmenin en yaygın yolu, sistemin hacmini değiştirmektir.
- 📌 Hacim Azalırsa (Basınç Artarsa): Sistem, basıncı düşürmek için gaz mol sayısının az olduğu tarafa kayar.
- 📌 Hacim Artarsa (Basınç Azalırsa): Sistem, basıncı artırmak için gaz mol sayısının fazla olduğu tarafa kayar.
Önemli Not: Eğer tepkimenin her iki tarafındaki gaz halindeki maddelerin mol sayıları eşitse, basınç veya hacim değişimi dengenin konumunu etkilemez. ✅
🧪 Örnek Tepkime İncelemesi
Şu genel gaz fazı tepkimesini ele alalım:
\( aA_{(g)} + bB_{(g)} \rightleftharpoons cC_{(g)} + dD_{(g)} \)
Burada gazların mol sayıları toplamı:
- ➡️ Girenler tarafı: \( n_g = a + b \)
- ➡️ Ürünler tarafı: \( n_ü = c + d \)
Basınç değişiminin etkisi şu şekilde olur:
- ✅ Eğer \( n_g > n_ü \) ise, basınç artışı dengeyi girenler lehine kaydırır.
- ✅ Eğer \( n_g < n_ü \) ise, basınç artışı dengeyi ürünler lehine kaydırır.
- ✅ Eğer \( n_g = n_ü \) ise, basınç değişimi dengenin konumunu etkilemez.
🔍 Somut Örnek: Amonyak Sentezi
Haber prosesi olarak bilinen amonyak sentez tepkimesi:
\( N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)} \)
- 📌 Girenlerin Toplam Mol Sayısı: 1 (N₂) + 3 (H₂) = 4 mol gaz
- 📌 Ürünlerin Toplam Mol Sayısı: 2 (NH₃) = 2 mol gaz
Bu durumda \( n_g (4) > n_ü (2) \) olduğundan:
- ➡️ Basıncı artırdığımızda (hacmi küçülttüğümüzde), sistem basıncı düşürmek için gaz mol sayısının az olduğu tarafa, yani ürünler (NH₃) yönüne kayar. 🎯 Bu, amonyak verimini artırır.
- ➡️ Basıncı azalttığımızda (hacmi büyüttüğümüzde), sistem basıncı artırmak için gaz mol sayısının fazla olduğu tarafa, yani girenler (N₂ ve H₂) yönüne kayar.
💡 Özet
- ✅ Basınç değişimi, ancak tepkimede gaz halinde maddeler varsa ve mol sayıları eşit değilse dengeyi etkiler.
- ✅ Basınç artışı, dengeyi daha az mol gazın bulunduğu tarafa kaydırır.
- ✅ Basınç değişimi, denge sabiti (K) değerini değiştirmez, sadece dengenin hangi yöne ulaşacağını belirler.
