Merhaba sevgili öğrenciler, bu soruda kimyasal dengeye yapılan bir etkiyi ve sistemin bu etkiye nasıl tepki verdiğini inceleyeceğiz. Le Chatelier İlkesi'ni kullanarak soruyu adım adım çözelim.
- Tepkimeyi Anlayalım:
$CO(g) + 2H_2(g) \rightleftharpoons CH_3OH(g)$
Bu tepkimede karbon monoksit ($CO$) ve hidrojen gazı ($H_2$) reaktifler (girenler), metanol ($CH_3OH$) ise üründür (çıkanlar). Çift ok ($\rightleftharpoons$) tepkimenin denge halinde olduğunu gösterir.
- Dengeye Yapılan Etkiyi Belirleyelim:
Soruya göre denge halindeki kaba bir miktar $CH_3OH$ gazı ekleniyor. Yani, ürünün derişimi artırılıyor.
- Le Chatelier İlkesi'ni Uygulayalım:
Le Chatelier İlkesi'ne göre, denge halindeki bir sisteme dışarıdan bir etki yapıldığında, sistem bu etkiyi azaltacak yönde hareket eder ve yeni bir denge kurar.
- Bizim durumumuzda, ürün olan $CH_3OH$'ın derişimi artırıldı. Sistem bu artışı azaltmak isteyecektir.
- $CH_3OH$'ı azaltmanın yolu, onun harcanmasıdır. $CH_3OH$ harcanırken tepkime ters yönde (yani sola doğru, reaktifler yönüne) ilerler.
- Bu durumda, $CH_3OH$ gazı $CO$ ve $H_2$ gazlarına dönüşmeye başlar.
- Dengenin Sola Kaymasının Sonuçlarını İnceleyelim:
- Denge sola kaydığında, $CH_3OH$ derişimi azalır (ancak eklenen miktarın bir kısmı harcandığı için, yeni denge durumundaki $CH_3OH$ derişimi başlangıçtaki denge derişiminden yine de yüksek olabilir).
- Reaktifler olan $CO$ ve $H_2$ gazlarının derişimleri ise artar, çünkü $CH_3OH$ bu maddelere dönüşmektedir.
- Seçenekleri Değerlendirelim:
- A) $H_2$ derişimi artar: Denge sola kaydığı için $H_2$ gazı oluşur ve derişimi artar. Bu ifade doğrudur.
- B) $CO$ derişimi azalır: Denge sola kaydığı için $CO$ gazı oluşur ve derişimi artar. Bu ifade yanlıştır.
- C) Toplam basınç azalır:
- Başlangıçta kaba $CH_3OH$ eklenmesi, gaz mol sayısını ve dolayısıyla toplam basıncı artırır.
- Denge sola kayarken, 1 mol $CH_3OH$ harcanırken 1 mol $CO$ ve 2 mol $H_2$ oluşur. Yani 1 mol gazdan 3 mol gaz oluşur. Bu da sistemdeki toplam gaz mol sayısını artırır.
- Toplam gaz mol sayısı arttığı için toplam basınç azalmaz, aksine artar. Bu ifade yanlıştır.
- D) Denge sabiti değişir: Denge sabiti ($K_c$ veya $K_p$) sadece sıcaklık ile değişir. Derişim, basınç veya hacim değişiklikleri denge sabitini etkilemez. Bu ifade yanlıştır.
Yukarıdaki analizler sonucunda, denge sola kaydığında $H_2$ derişiminin artacağı sonucuna varırız.
Cevap A seçeneğidir.
