2NO(g) + O₂(g) ⇌ 2NO₂(g) tepkimesi belirli bir sıcaklıkta dengededir. Dengede NO'nun kısmi basıncı 0,2 atm, O₂'nin kısmi basıncı 0,3 atm ve NO₂'nin kısmi basıncı 0,5 atm olduğuna göre, bu tepkimenin Kp değeri kaçtır?
A) 10,42Sevgili öğrenciler, bu soruda bir denge tepkimesi için kısmi basınçlar cinsinden denge sabiti olan $K_p$ değerini hesaplayacağız. Denge sabiti, tepkimenin denge anındaki ürün ve girenlerin oranını gösteren önemli bir değerdir. Şimdi adımları takip ederek çözüme ulaşalım:
Verilen denge tepkimesi şudur:
$2NO(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2NO_2(g)$
Bu tepkimede NO ve O₂ girenler, NO₂ ise üründür.
Kısmi basınçlar cinsinden denge sabiti ($K_p$), ürünlerin kısmi basınçlarının (katsayıları üs olarak) çarpımının, girenlerin kısmi basınçlarının (katsayıları üs olarak) çarpımına oranıdır. Genel formülü şöyledir:
$K_p = \frac{\text{(Ürünlerin kısmi basınçları)}^{\text{katsayıları}}}{\text{(Girenlerin kısmi basınçları)}^{\text{katsayıları}}}$
Bu tepkime için $K_p$ ifadesi şu şekilde yazılır:
$K_p = \frac{(P_{NO_2})^2}{(P_{NO})^2 \cdot (P_{O_2})^1}$
Burada $P$ kısmi basıncı, üsteki sayılar ise tepkime denklemindeki stokiyometrik katsayıları temsil eder.
Denge anındaki kısmi basınçlar bize verilmiştir:
$P_{NO} = 0.2 \text{ atm}$
$P_{O_2} = 0.3 \text{ atm}$
$P_{NO_2} = 0.5 \text{ atm}$
Şimdi bulduğumuz kısmi basınç değerlerini $K_p$ ifadesine yerleştirelim:
$K_p = \frac{(0.5)^2}{(0.2)^2 \cdot (0.3)^1}$
Önce üslü ifadeleri hesaplayalım:
$(0.5)^2 = 0.5 \times 0.5 = 0.25$
$(0.2)^2 = 0.2 \times 0.2 = 0.04$
Şimdi bu değerleri $K_p$ denklemine geri koyalım:
$K_p = \frac{0.25}{0.04 \cdot 0.3}$
Paydadaki çarpma işlemini yapalım:
$0.04 \cdot 0.3 = 0.012$
Son olarak bölme işlemini yapalım:
$K_p = \frac{0.25}{0.012}$
$K_p \approx 20.8333...$
Bu değeri en yakın iki ondalık basamağa yuvarlarsak $K_p \approx 20.83$ buluruz.
Gördüğünüz gibi, adımları dikkatlice takip ettiğimizde doğru sonuca ulaştık.
Cevap C seçeneğidir.
