🧪 Kimyasal Denge Nedir?
Kimyasal denge, bir kimyasal reaksiyonda ileri ve geri reaksiyon hızlarının eşit olduğu duruma denir. Bu durumda reaktantlar (girenler) ve ürünlerin konsantrasyonları zamanla değişmez, yani sabit kalır.
⚖️ Denge Durumunun Özellikleri
- ✅ Dinamik bir durumdur. Reaksiyon durmaz, sadece her iki yöndeki hızlar eşittir.
- ✅ Sistem kapalı olmalıdır (madde giriş-çıkışı olmamalı).
- ✅ Dengeye her iki taraftan da ulaşılabilir.
- ✅ Makroskobik olarak bir değişim gözlenmez (renk, basınç, yoğunluk vb. sabit kalır).
📈 Denge Sabiti (Kc)
Genel bir reaksiyon düşünelim:
\( aA + bB \rightleftharpoons cC + dD \)
Bu reaksiyon için denge sabiti (Kc) aşağıdaki formülle ifade edilir:
\( K_c = \frac{[C]^c [D]^d}{[A]^a [B]^b} \)
Burada köşeli parantezler [ ], molar konsantrasyonu (mol/L) gösterir.
💡 Önemli Noktalar:
- ➡️ Kc > 1 ise, denge ürünler yönünde kaymıştır.
- ➡️ Kc < 1 ise, denge girenler yönünde kaymıştır.
- ➡️ Kc sadece sıcaklığa bağlıdır.
🎯 Le Chatelier İlkesi
Bir denge sistemine dışarıdan bir etki (konsantrasyon, sıcaklık, basınç değişimi) yapılırsa, sistem bu etkiyi azaltacak yönde kayar.
📌 Etki Türleri ve Sistemin Tepkisi:
- 🧪 Konsantrasyon Değişimi: Bir maddenin konsantrasyonu artırılırsa, sistem o maddeyi tüketecek yönde kayar.
- 🔥 Sıcaklık Değişimi: Ekzotermik bir reaksiyonda sıcaklık artırılırsa denge girenler yönüne, endotermik bir reaksiyonda ise ürünler yönüne kayar.
- 📦 Basınç/Hacim Değişimi: Sadece gaz fazındaki reaksiyonlarda ve mol sayısı değişen reaksiyonlarda etkilidir. Basınç artırılırsa sistem mol sayısının az olduğu tarafa kayar.
💎 Örnek: Haber-Bosch prosesiyle amonyak sentezi ( \( N_{2(g)} + 3H_{2(g)} \rightleftharpoons 2NH_{3(g)} \) ) ekzotermik bir reaksiyondur. Daha fazla amonyak (NH3) elde etmek için;
- ✅ Basıncı artırmak (gaz mol sayısı azalan tarafa kayar),
- ✅ Sıcaklığı düşürmek (ekzotermik reaksiyon),
- ✅ Sürekli olarak amonyağı ortamdan uzaklaştırmak gibi yöntemler uygulanır.
