Le Chatelier prensibine göre, N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) tepkimesinde basınç artırıldığında denge nasıl etkilenir?
Sevgili öğrenciler, bu soruyu Le Chatelier prensibini kullanarak adım adım çözelim.
Le Chatelier prensibi, dengede olan bir sisteme dışarıdan bir etki (sıcaklık, basınç, derişim değişimi gibi) yapıldığında, sistemin bu etkiyi azaltacak yönde hareket ederek yeni bir denge kuracağını ifade eder. Yani sistem, yapılan değişikliğe karşı koymaya çalışır.
Bir tepkimede basınç değişimi, sadece gaz fazındaki maddelerin olduğu tepkimelerde dengeyi etkiler. Basınç artırıldığında, sistem toplam gaz mol sayısını azaltacak yöne kayar. Bunun nedeni, daha az gaz molekülü daha az çarpışma ve dolayısıyla daha düşük basınç anlamına gelmesidir. Tersine, basınç azaltıldığında ise sistem toplam gaz mol sayısını artıracak yöne kayar.
Verilen tepkime şöyledir: $N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)$
Şimdi tepkimenin her iki tarafındaki gaz halindeki maddelerin mol sayılarını hesaplayalım:
Girenler (Sol Taraf): $1 \text{ mol } N_2(g) + 3 \text{ mol } H_2(g) = 4 \text{ mol gaz}$
Ürünler (Sağ Taraf): $2 \text{ mol } NH_3(g) = 2 \text{ mol gaz}$
Görüldüğü gibi, girenler tarafında toplam $4 \text{ mol}$ gaz varken, ürünler tarafında toplam $2 \text{ mol}$ gaz bulunmaktadır.
Soruya göre, sistemin basıncı artırılıyor. Le Chatelier prensibine göre, sistem bu basınç artışını dengelemek için toplam gaz mol sayısının daha az olduğu yöne kayacaktır.
Bu tepkimede, ürünler tarafında ($2 \text{ mol}$ gaz) girenler tarafına ($4 \text{ mol}$ gaz) göre daha az gaz molü vardır. Dolayısıyla, basınç artırıldığında denge, toplam gaz mol sayısının daha az olduğu ürünler yönüne, yani ileri yöne kayacaktır. Bu, daha fazla amonyak ($NH_3$) oluşacağı anlamına gelir.
Cevap B seçeneğidir.
