Hacim azaltılırsa denge gaz mol sayısının az olduğu yöne kayar Test 1

N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) tepkimesi dengedeyken kabın hacmi aniden azaltılıyor. Bu değişiklik sonucunda;
I. Denge NH₃ oluşumu yönüne kayar.
II. H₂'nin mol sayısı artar.
III. Toplam gaz mol sayısı azalır.
ifadelerinden hangileri doğrudur?

A) Yalnız I
B) I ve II
C) I ve III
D) II ve III

Sevgili öğrenciler, bu soruda denge tepkimelerine dışarıdan yapılan bir etki sonucunda dengenin nasıl değiştiğini inceleyeceğiz. Le Chatelier İlkesi'ni kullanarak bu tür soruları kolayca çözebiliriz. Haydi adım adım inceleyelim:

• Öncelikle verilen tepkimeyi ve gaz mol sayılarını inceleyelim:
• $N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons 2NH_3(g)$
• Tepkimenin girenler (sol) tarafındaki toplam gaz mol sayısı: $1 \text{ mol } N_2 + 3 \text{ mol } H_2 = 4 \text{ mol gaz}$
• Tepkimenin ürünler (sağ) tarafındaki toplam gaz mol sayısı: $2 \text{ mol } NH_3 = 2 \text{ mol gaz}$
• Şimdi sisteme yapılan etkiyi değerlendirelim: Kabın hacmi aniden azaltılıyor.
• Bir gaz kabının hacmi azaltıldığında, gaz taneciklerinin birim hacimdeki sayısı artar ve bu da kabın içindeki toplam basıncın artmasına neden olur.
• Le Chatelier İlkesi'ne göre, denge sistemi yapılan bu etkiyi azaltacak yöne kayar. Basıncı azaltmak için sistem, toplam gaz mol sayısının daha az olduğu tarafa doğru kayacaktır.
• Girenler tarafında $4 \text{ mol}$ gaz varken, ürünler tarafında $2 \text{ mol}$ gaz bulunmaktadır. Ürünler tarafı daha az gaz mol sayısına sahiptir.
• Bu durumda, denge ürünler yönüne, yani $NH_3$ oluşumu yönüne kayar.
• Şimdi verilen ifadeleri tek tek değerlendirelim:
• I. Denge $NH_3$ oluşumu yönüne kayar.
• Yukarıdaki analizimize göre, hacim azalması (basınç artışı) dengeyi gaz mol sayısının az olduğu tarafa, yani ürünler ($NH_3$ oluşumu) yönüne kaydırır. Bu ifade doğrudur.
• II. $H_2$'nin mol sayısı artar.
• Denge $NH_3$ oluşumu yönüne kaydığı için, giren maddeler olan $N_2$ ve $H_2$ harcanır. Dolayısıyla $H_2$'nin mol sayısı azalır. Bu ifade yanlıştır.
• III. Toplam gaz mol sayısı azalır.
• Denge, $4 \text{ mol}$ gazdan $2 \text{ mol}$ gaza doğru kaymaktadır. Bu, sistemde net olarak gaz mol sayısının azalması anlamına gelir. Örneğin, $1 \text{ mol } N_2$ ve $3 \text{ mol } H_2$ harcanıp $2 \text{ mol } NH_3$ oluştuğunda, toplam mol sayısı $4 \text{ mol}$dan $2 \text{ mol}$a düşer. Bu ifade doğrudur.

Sonuç olarak, I ve III numaralı ifadeler doğrudur.

Cevap C seçeneğidir.