Merhaba sevgili öğrenciler,
Bu soruda, kimyasal dengeye yapılan bir etki sonucunda sistemin nasıl tepki vereceğini ve hangi niceliklerin değişeceğini Le Chatelier İlkesi'ne göre inceleyeceğiz. Tepkimemiz:
$H_2(g) + CO_2(g) \rightleftharpoons H_2O(g) + CO(g)$
Dengede olan bu sisteme bir miktar $H_2$ gazı ekleniyor. Şimdi bu değişikliğin sonuçlarını adım adım inceleyelim:
- Le Chatelier İlkesi'nin Uygulanması: Denge halindeki bir sisteme dışarıdan bir etki yapıldığında, sistem bu etkiyi azaltacak yönde hareket eder ve yeni bir denge kurar. Bizim durumumuzda, sisteme bir reaktan olan $H_2$ gazı ekleniyor. Sistem, eklenen $H_2$ gazının derişimini azaltmak için tepkimeyi ürünler yönüne (sağa) kaydıracaktır.
- A) $CO_2$ derişimi: Denge ürünler yönüne kaydığında, girenler (reaktanlar) harcanır. Bu durumda $CO_2$ gazı da harcanacağı için derişimi azalır. Dolayısıyla A seçeneği doğru değildir.
- B) $H_2O$ derişimi: Denge ürünler yönüne kaydığında, ürünler oluşur. $H_2O$ gazı bir ürün olduğu için, denge sağa kaydıkça $H_2O$ gazının miktarı ve dolayısıyla derişimi artar. Bu, Le Chatelier ilkesinin doğrudan bir sonucudur ve kesinlikle gerçekleşir.
- C) Toplam basınç: Kaba bir miktar $H_2$ gazı eklenmesi, kapalı bir kapta (sabit hacimli olduğu varsayıldığında) gaz moleküllerinin toplam sayısını artırır. Gaz molekülü sayısı arttığında, toplam basınç da artar. Ancak, eğer kap sabit basınçlı bir sistem ise (örneğin, hareketli pistonlu bir kap), toplam basınç değişmez, hacim artar. Soru, kabın türünü belirtmediği için "kesinlikle artar" diyemeyiz. Ancak $H_2O$ derişiminin artışı, kabın türünden bağımsız olarak (kapalı bir sistem olduğu sürece) denge sağa kaydığında kesinlikle gerçekleşir.
- D) Denge sabiti: Denge sabiti ($K_c$ veya $K_p$) sadece sıcaklıkla değişir. Soruda sıcaklığın (1000 K) sabit olduğu belirtilmiştir. Bu nedenle denge sabiti değişmez. Dolayısıyla D seçeneği doğru değildir.
Yukarıdaki analizler sonucunda, sisteme $H_2$ gazı eklenmesiyle denge ürünler yönüne kaydığı için $H_2O$ derişiminin kesinlikle artacağını görmekteyiz.
Cevap B seçeneğidir.
