Kimyasal denge, bir kimyasal reaksiyonda ileri ve geri reaksiyon hızlarının eşit olduğu dinamik bir durumdur. Bu denge durumunu niceliksel olarak ifade etmek için kullanılan en temel kavramlardan biri denge sabiti (Kc)'dir. Bu yazıda, Kc'nin nasıl yazıldığını, formülünün mantığını ve dikkat edilmesi gereken kuralları öğreneceğiz.
Denge sabiti, belirli bir sıcaklıkta, dengedeki bir reaksiyonda ürünlerin konsantrasyonları çarpımının, girenlerin konsantrasyonları çarpımına oranıdır. "c" alt indisi, konsantrasyon cinsinden ifade edildiğini belirtir (mol/L yani M). Kc değeri sadece sıcaklığa bağlıdır ve dengedeki konsantrasyonlar değişse bile sabit kalır.
Genel bir tepkime düşünelim:
aA + bB ⇌ cC + dD
Burada küçük harfler (a, b, c, d) stokiyometrik katsayılar, büyük harfler (A, B, C, D) ise kimyasal türlerdir.
Bu tepkime için denge sabiti aşağıdaki gibi yazılır:
Kc = ([C]c [D]d) / ([A]a [B]b)
Köşeli parantez [ ], o türün dengedeki molar konsantrasyonunu (mol/L) ifade eder.
N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)
Kc = [NH3]2 / ([N2][H2]3)
Kc ifadesine SADECE gaz ve sulu çözelti halindeki türler (aq) yazılır. Katı (s) ve saf sıvılar (l) konsantrasyonları sabit kabul edildiği için denge sabiti ifadesine dahil EDİLMEZ.
Örnek: CO2(g) + C(k) ⇌ 2CO(g)
Kc = [CO]2 / [CO2] (Katı olan C, ifadeye yazılmaz.)
Denge sabiti (Kc), bir kimyasal reaksiyonun dengedeki konumunu sayısal olarak ifade etmemizi sağlayan güçlü bir araçtır. Yazım kuralı basit ve mantıklıdır: Ürünlerin konsantrasyon çarpımı, girenlerin konsantrasyon çarpımına bölünür ve her bir tür stokiyometrik katsayısı kadar üs alır. Bu kuralları ve istisnaları (katı/saf sıvı) doğru uygulayarak herhangi bir homojen dengenin Kc ifadesini güvenle yazabilirsiniz.