Kapalı bir kapta dengede olan \( CaCO_{3(k)} \rightleftharpoons CaO_{(k)} + CO_{2(g)} \) tepkimesi için aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?
A) Kabın hacmi artırılırsa denge değişmez
B) Sisteme inert gaz eklenirse denge değişmez
C) Sıcaklık değişirse denge sabiti değişir
D) Katı miktarı değiştirilirse denge kayar
Merhaba sevgili öğrenciler,
Bu soruda, kapalı bir kapta dengede olan $ CaCO_{3(k)} \rightleftharpoons CaO_{(k)} + CO_{2(g)} $ tepkimesi için dengeyi etkileyen faktörleri inceleyeceğiz. Bu tepkime, katı ve gaz fazlarını içeren heterojen bir dengedir. Heterojen dengelerde, saf katı ve sıvı maddelerin derişimleri veya miktarları denge sabitine dahil edilmez. Bu tepkime için denge sabiti ($K_p$) sadece $CO_2$ gazının kısmi basıncına eşittir: $K_p = P_{CO_2}$. Yani, belirli bir sıcaklıkta, dengedeki $CO_2$ gazının kısmi basıncı sabit bir değerde olmalıdır.
- A) Kabın hacmi artırılırsa denge değişmez
- Kabın hacmi artırıldığında, $CO_2$ gazının kısmi basıncı anlık olarak azalır.
- Le Chatelier ilkesine göre, sistem bu değişimi dengelemek için $CO_2$ miktarını artıracak yöne kayar. Yani tepkime sağa (ürünler yönüne) kayar.
- Bu kayma sonucunda, $CO_2$ gazının kısmi basıncı tekrar başlangıçtaki denge değerine ($K_p$) ulaşır.
- Dolayısıyla, $CO_2$'nin denge kısmi basıncı değişmez. Bu anlamda "denge değişmez" ifadesi doğru kabul edilir. Ancak katı maddelerin miktarları değişir.
- B) Sisteme inert gaz eklenirse denge değişmez
- Sabit hacimli bir kaba inert (tepkimeye girmeyen) bir gaz eklendiğinde, kabın toplam basıncı artar.
- Ancak, tepkimeye giren gazların (burada sadece $CO_2$) kısmi basınçları değişmez.
- Denge sabiti sadece $P_{CO_2}$'ye bağlı olduğu için, $P_{CO_2}$ değişmediğinden denge konumu da değişmez.
- Bu ifade doğrudur.
- C) Sıcaklık değişirse denge sabiti değişir
- Denge sabiti ($K_p$ veya $K_c$) sadece sıcaklığa bağlıdır. Sıcaklık değiştiğinde denge sabitinin sayısal değeri de değişir.
- Bu ifade doğrudur.
- D) Katı miktarı değiştirilirse denge kayar
- Heterojen dengelerde, saf katı maddelerin miktarları denge sabitine dahil edilmez. Yani, $CaCO_3$ ve $CaO$ katılarının miktarları (yeterli miktarda bulundukları sürece) denge konumunu etkilemez.
- Katı miktarı artırıldığında veya azaltıldığında, $CO_2$ gazının kısmi basıncı değişmez ve dolayısıyla denge kaymaz.
- Bu nedenle, "denge kayar" ifadesi yanlıştır.
Yukarıdaki analizlere göre, yanlış olan ifade D seçeneğidir.
Cevap D seçeneğidir.
