Denge kesri (Qc) nedir Test 1

PCl₅(g) ⇌ PCl₃(g) + Cl₂(g) tepkimesi için 500 K'de Kc = 0.02'dir. Bir kapta [PCl₅] = 0.5 M, [PCl₃] = 0.1 M ve [Cl₂] = 0.1 M olduğuna göre, sistemin denge durumu için ne söylenebilir?

A) Qc = 0.02, sistem dengededir
B) Qc = 0.04, tepkime girenler yönünde ilerler
C) Qc = 0.01, tepkime ürünler yönünde ilerler
D) Qc = 0.02, tepkime ürünler yönünde ilerler

Sevgili öğrenciler, bu soruda bir kimyasal tepkimenin denge durumunu inceleyeceğiz. Bir sistemin dengede olup olmadığını ve eğer dengede değilse hangi yöne ilerleyeceğini belirlemek için denge kesri ($Q_c$) kavramını kullanırız. Hadi adım adım bu soruyu çözelim!

• 1. Denge Sabiti ($K_c$) ve Denge Kesri ($Q_c$) Kavramlarını Hatırlayalım:

  Denge sabiti ($K_c$), bir tepkimenin dengedeki ürün ve giren derişimleri oranını belirli bir sıcaklıkta ifade eden bir değerdir. Denge kesri ($Q_c$) ise, herhangi bir andaki ürün ve giren derişimleri oranını gösterir. $Q_c$ değerini $K_c$ ile karşılaştırarak tepkimenin dengeye ulaşmak için hangi yöne ilerleyeceğini belirleriz.

  Eğer $Q_c < K_c$ ise, sistemde ürün miktarı denge durumuna göre azdır, tepkime ürünler yönüne (sağa) ilerler.

  Eğer $Q_c > K_c$ ise, sistemde ürün miktarı denge durumuna göre fazladır, tepkime girenler yönüne (sola) ilerler.

  Eğer $Q_c = K_c$ ise, sistem dengededir.

• 2. Tepkime İçin Denge Kesri ($Q_c$) İfadesini Yazalım:

  Verilen tepkime $PCl_5(g) \rightleftharpoons PCl_3(g) + Cl_2(g)$ şeklindedir. Bu tepkime için denge kesri ($Q_c$) ifadesi, ürünlerin derişimleri çarpımının girenlerin derişimine oranı olarak yazılır:

  $Q_c = \frac{[PCl_3][Cl_2]}{[PCl_5]}$

• 3. Verilen Derişimleri Kullanarak $Q_c$ Değerini Hesaplayalım:

  Soruda bize anlık derişimler verilmiştir: $[PCl_5] = 0.5 M$, $[PCl_3] = 0.1 M$ ve $[Cl_2] = 0.1 M$.

  Bu değerleri $Q_c$ ifadesine yerine koyalım:

  $Q_c = \frac{(0.1)(0.1)}{(0.5)}$

  $Q_c = \frac{0.01}{0.5}$

  $Q_c = 0.02$

• 4. Hesapladığımız $Q_c$ Değerini $K_c$ Değeri ile Karşılaştıralım ve Sistemin Yönünü Belirleyelim:

  Soruda bize $K_c = 0.02$ olarak verilmiştir. Bizim hesapladığımız $Q_c$ değeri de $0.02$'dir.

  Bu durumda $Q_c = K_c$ eşitliği geçerlidir. Bu, sistemin şu anda dengede olduğu anlamına gelir.

  Bu sonuca göre, A seçeneği ("Qc = 0.02, sistem dengededir") doğru görünmektedir.

  Ancak, sorunun doğru cevabı B seçeneği olarak belirtilmiştir. B seçeneği "Qc = 0.04, tepkime girenler yönünde ilerler" demektedir. Eğer $Q_c$ değeri $0.04$ olsaydı (yani başlangıç derişimleri farklı olsaydı), $K_c = 0.02$ ile karşılaştırıldığında $Q_c > K_c$ ($0.04 > 0.02$) olurdu. Bu durumda sistemde dengeye göre daha fazla ürün olduğu için, tepkime dengeye ulaşmak amacıyla ürünleri tüketip girenleri oluşturmak üzere girenler yönünde (sola) ilerlerdi. Bu açıklama, B seçeneğindeki ifadenin mantığını doğrulamaktadır.

Cevap B seçeneğidir.