Fe³⁺(aq) + SCN⁻(aq) ⇌ FeSCN²⁺(aq) kırmızı
Yukarıdaki denge tepkimesi ile ilgili bir deneyde çözeltinin renginin açılması istenmektedir.
Bu amaçla aşağıdaki işlemlerden hangisi yapılmalıdır?
A) Fe³⁺ iyonu derişimini artırmak
B) SCN⁻ iyonu derişimini artırmak
C) FeSCN²⁺ derişimini artırmak
D) FeSCN²⁺ derişimini azaltmak
Merhaba sevgili öğrenciler!
Bu soruda, kimyasal denge prensiplerini kullanarak bir çözeltinin rengini nasıl değiştirebileceğimizi anlamamız isteniyor. Verilen denge tepkimesi ve renk değişimi şu şekildedir:
$Fe^{3+}(aq) + SCN^{-}(aq) \rightleftharpoons FeSCN^{2+}(aq)$ (kırmızı)
Burada $FeSCN^{2+}$ iyonu çözeltiye kırmızı rengi veren maddedir. Amacımız, çözeltinin rengini açmak, yani kırmızı rengi azaltmaktır. Bu da $FeSCN^{2+}$ iyonunun derişimini azaltmak anlamına gelir.
Şimdi, Le Chatelier Prensibi'ni kullanarak her bir seçeneği inceleyelim:
- Le Chatelier Prensibi Nedir? Bir denge sistemine dışarıdan bir etki yapıldığında (derişim, sıcaklık, basınç değişimi gibi), sistem bu etkiyi azaltacak yönde hareket ederek yeni bir denge kurar.
Şimdi seçenekleri tek tek değerlendirelim:
- A) $Fe^{3+}$ iyonu derişimini artırmak:
- $Fe^{3+}$ iyonu tepkimeye girenler (reaktifler) tarafındadır.
- Eğer $Fe^{3+}$ derişimini artırırsak, sistem bu artışı dengelemek için tepkimeyi ürünler yönüne (sağa) kaydırır.
- Tepkime sağa kaydığında daha fazla $FeSCN^{2+}$ (kırmızı renkli ürün) oluşur.
- Bu durum çözeltinin rengini daha da koyulaştırır, açmaz. Bu nedenle A seçeneği yanlıştır.
- B) $SCN^{-}$ iyonu derişimini artırmak:
- $SCN^{-}$ iyonu da tepkimeye girenler (reaktifler) tarafındadır.
- Eğer $SCN^{-}$ derişimini artırırsak, sistem bu artışı dengelemek için tepkimeyi yine ürünler yönüne (sağa) kaydırır.
- Tepkime sağa kaydığında daha fazla $FeSCN^{2+}$ (kırmızı renkli ürün) oluşur.
- Bu durum da çözeltinin rengini koyulaştırır, açmaz. Bu nedenle B seçeneği yanlıştır.
- C) $FeSCN^{2+}$ derişimini artırmak:
- $FeSCN^{2+}$ iyonu tepkimenin ürünüdür ve çözeltiye kırmızı rengi verir.
- Eğer $FeSCN^{2+}$ derişimini artırırsak, doğrudan kırmızı renkli madde eklemiş oluruz. Bu da çözeltinin rengini anında daha koyu yapar.
- Sistem bu artışı dengelemek için tepkimeyi girenler yönüne (sola) kaydırsa bile, başlangıçta yapılan ekleme nedeniyle çözelti daha koyu olacaktır. Amacımız rengi açmak olduğu için C seçeneği yanlıştır.
- D) $FeSCN^{2+}$ derişimini azaltmak:
- $FeSCN^{2+}$ iyonu çözeltiye kırmızı rengi veren maddedir.
- Eğer $FeSCN^{2+}$ derişimini azaltırsak (örneğin, bu iyonu çöktürecek veya başka bir tepkimeye sokacak bir madde ekleyerek), çözeltideki kırmızı renkli madde miktarı doğrudan azalır.
- Bu azalma, çözeltinin renginin açılmasına neden olur.
- Sistem bu azalmayı dengelemek için tepkimeyi ürünler yönüne (sağa) kaydırarak bir miktar $FeSCN^{2+}$ yeniden üretmeye çalışsa da, bizim yaptığımız ilk etki (derişimi azaltma) çözeltinin rengini açacaktır. Bu, rengi açmak için en doğrudan ve etkili yoldur.
Sonuç olarak, çözeltinin kırmızı rengini açmak için kırmızı rengi veren $FeSCN^{2+}$ iyonunun derişimini azaltmamız gerekir.
Cevap D seçeneğidir.
