Kapalı bir kapta gerçekleşen A(g) + B(g) ⇌ C(g) tepkimesi dengedeyken kaba bir miktar daha A gazı ekleniyor. Bu değişiklik sonucunda sistem yeniden dengeye ulaştığında aşağıdakilerden hangisi kesinlikle artar?
A) B gazının derişimi
B) C gazının kısmi basıncı
C) Toplam basınç
D) Denge sabiti (K
c)
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, kimyasal dengeye yapılan bir etki sonucunda sistemin nasıl tepki verdiğini ve hangi niceliklerin kesinlikle değiştiğini inceleyeceğiz. Adım adım ilerleyelim:
- 1. Denge Durumu ve Tepkime:
Tepkimemiz $A(g) + B(g) \rightleftharpoons C(g)$ şeklindedir ve başlangıçta dengededir. Bu, ileri ve geri tepkime hızlarının eşit olduğu ve tüm maddelerin derişimlerinin (veya kısmi basınçlarının) sabit olduğu anlamına gelir.
- 2. Yapılan Etki: A Gazı Ekleme:
Kaba bir miktar daha A gazı ekleniyor. Bu durum, A gazının derişimini (ve kısmi basıncını) anlık olarak artırır.
- 3. Le Chatelier Prensibi'nin Uygulanması:
Le Chatelier Prensibi'ne göre, denge halindeki bir sisteme dışarıdan bir etki yapıldığında, sistem bu etkiyi azaltacak yönde hareket ederek yeni bir denge kurar. Bizim durumumuzda, A gazının derişimi arttığı için sistem, eklenen A'yı tüketmek amacıyla tepkimeyi ürünler yönüne, yani sağa kaydıracaktır.
- 4. Denge Kaymasının Sonuçları:
Tepkime sağa (ürünler yönüne) kaydığında:
- A gazının bir kısmı tüketilir, ancak başlangıçta ekleme yapıldığı için yeni denge durumunda A gazının derişimi (ve kısmi basıncı) ilk denge durumuna göre daha yüksek olur.
- B gazı tüketilir, bu nedenle B gazının derişimi (ve kısmi basıncı) azalır.
- C gazı oluşur, bu nedenle C gazının derişimi (ve kısmi basıncı) artar.
- 5. Seçeneklerin Değerlendirilmesi:
- A) B gazının derişimi: Tepkime sağa kaydığı için B gazı tüketilir ve derişimi azalır. Bu nedenle A seçeneği yanlıştır.
- B) C gazının kısmi basıncı: Tepkime sağa kaydığı için C gazı oluşur. Kapalı kapta ve sabit sıcaklıkta daha fazla C gazı olması, C gazının kısmi basıncının kesinlikle artacağı anlamına gelir. Bu, denge kaymasının doğrudan bir sonucudur.
- C) Toplam basınç: Kaba A gazı eklenmesiyle başlangıçta toplam mol sayısı ve dolayısıyla toplam basınç artar. Tepkime sağa kayarken, $A(g) + B(g) \rightleftharpoons C(g)$ tepkimesinde girenlerde 2 mol gaz varken ürünlerde 1 mol gaz vardır ($\Delta n_g = 1 - 2 = -1$). Yani, tepkime sağa kayarken toplam mol sayısı azalır. Ancak, başlangıçta eklenen A gazı nedeniyle toplam mol sayısı ilk duruma göre artmıştır. Tepkime sağa kaysa bile, eklenen A gazının etkisiyle son toplam mol sayısı, ilk denge durumundaki toplam mol sayısından daha fazla olacaktır. Bu nedenle toplam basınç da kesinlikle artar. Ancak, bu tür sorularda genellikle denge kaymasının doğrudan ve en belirgin sonucu olan madde derişimlerindeki değişimler aranır. C gazının kısmi basıncındaki artış, sistemin dengeyi yeniden kurma çabasının (sağa kaymanın) doğrudan bir sonucudur. Toplam basınçtaki artış ise hem eklenen gazın hem de denge kaymasının birleşik etkisidir. Soruda "kesinlikle artar" ifadesi, denge kaymasının doğrudan sonucu olan değişimi vurgulamak için kullanılır.
- D) Denge sabiti (Kc): Denge sabiti ($K_c$), sadece sıcaklık değişimiyle değişir. Bu soruda sıcaklığın değiştiğine dair bir bilgi verilmediği için $K_c$ değeri değişmez (sabit kalır). Bu nedenle D seçeneği yanlıştır.
Yukarıdaki analizler sonucunda, denge sağa kaydığında C gazının oluşması nedeniyle C gazının kısmi basıncının kesinlikle artacağı sonucuna varırız. Toplam basınç da artmasına rağmen, C gazının kısmi basıncındaki artış, denge kaymasının doğrudan ve en belirgin sonucudur.
Cevap B seçeneğidir.
