Merhaba sevgili öğrenciler,
Denge tepkimeleri, dışarıdan yapılan etkilere karşı Le Chatelier İlkesi'ne göre tepki verirler. Bu ilke, sistemin yapılan etkiyi azaltacak yönde hareket edeceğini söyler. Şimdi sorumuzdaki tepkimeyi ve seçenekleri adım adım inceleyelim:
Verilen tepkime: $2SO_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2SO_3(g)$
Bu tepkimenin $\Delta H < 0$ olduğu belirtilmiş. Bu ne anlama geliyor?
- $\Delta H < 0$ demek, ileri yöndeki tepkimenin (yani $SO_3$ oluşumunun) ekzotermik (ısı veren) olduğu anlamına gelir.
- Dolayısıyla, geri yöndeki tepkime (yani $SO_3$'ün $SO_2$ ve $O_2$'ye ayrışması) endotermik (ısı alan) olacaktır.
Şimdi seçenekleri tek tek değerlendirelim:
- A) Sıcaklığı artırmak:
- Sıcaklık artırıldığında, sistem bu artışı dengelemek için ısıyı tüketen yöne, yani endotermik yöne kayar.
- Bizim tepkimemizde endotermik yön, geri yöndür (sol taraf).
- Denge sola kaydığında, $SO_3$ gazı $SO_2$ ve $O_2$'ye dönüşür, dolayısıyla $SO_3$ gazının miktarı azalır.
- B) Basıncı azaltmak:
- Basınç değişimi, gaz fazındaki tepkimelerde gaz moleküllerinin toplam mol sayısına bağlıdır.
- Tepkimenin sol tarafında (girenler): $2$ mol $SO_2 + 1$ mol $O_2 = 3$ mol gaz vardır.
- Tepkimenin sağ tarafında (ürünler): $2$ mol $SO_3 = 2$ mol gaz vardır.
- Basınç azaltıldığında, sistem bu etkiyi dengelemek için toplam gaz mol sayısının daha fazla olduğu yöne kayar.
- Bizim tepkimemizde daha fazla gaz molü girenler tarafındadır (3 mol > 2 mol).
- Bu durumda denge sola kayar ve $SO_3$ gazının miktarı azalır.
- C) Katalizör eklemek:
- Katalizörler, bir tepkimenin hem ileri hem de geri yöndeki hızını aynı oranda artırır.
- Bu, sistemin dengeye daha hızlı ulaşmasını sağlar ancak denge konumunu veya denge anındaki madde miktarlarını değiştirmez.
- Dolayısıyla, $SO_3$ gazının miktarı değişmez.
- D) $SO_2$ eklemek:
- Sisteme girenlerden biri olan $SO_2$ gazı eklendiğinde, sistem bu artışı dengelemek için $SO_2$'yi tüketme yönüne, yani sağ tarafa kayar.
- Denge sağa kaydığında, daha fazla $SO_3$ oluşur, dolayısıyla $SO_3$ gazının miktarı artar.
Yukarıdaki analizlere göre, hem sıcaklığı artırmak (A seçeneği) hem de basıncı azaltmak (B seçeneği) $SO_3$ gazının miktarını azaltan etkilerdir. Ancak, soruda tek bir doğru cevap beklendiği ve B seçeneği doğru cevap olarak belirtildiği için, B seçeneğini kesinlikle $SO_3$ miktarını azaltan bir etki olarak kabul ediyoruz.
Cevap B seçeneğidir.
