2AB₃(g) ⇌ A₂(g) + 3B₂(g) endotermik tepkimesi belirli bir sıcaklıkta dengededir. Sistemin sıcaklığı artırıldığında aşağıdaki değişimlerden hangisi gözlenir?
A) AB₃ gazının mol sayısı artarDenge tepkimelerinde sıcaklık değişimi, Le Chatelier Prensibi'ne göre sistemin denge konumunu etkiler. Bu soruyu adım adım inceleyelim:
Verilen tepkime $2AB_3(g) \rightleftharpoons A_2(g) + 3B_2(g)$ şeklindedir ve endotermiktir. Endotermik tepkimeler, ısıyı reaktan olarak kabul ederiz. Yani tepkimeyi şu şekilde düşünebiliriz:
$2AB_3(g) + \text{Isı} \rightleftharpoons A_2(g) + 3B_2(g)$
Sistemin sıcaklığı artırıldığında, sisteme dışarıdan ısı eklenmiş olur. Le Chatelier Prensibi'ne göre, sistem bu etkiyi azaltmak için eklenen ısıyı tüketmeye çalışır.
Isıyı tüketmek için tepkime, ısıyı absorbe eden (alan) yöne kayar. Endotermik tepkimelerde ileri yön (ürünler yönü) ısıyı absorbe eder. Dolayısıyla, denge ürünler yönüne (sağa) kayar.
Şimdi seçenekleri bu bilgi ışığında değerlendirelim:
A) $AB_3$ gazının mol sayısı artar: Denge sağa kaydığında, reaktan olan $AB_3$ gazı harcanır. Bu durumda $AB_3$ gazının mol sayısı azalır. Bu seçenek yanlıştır.
B) $K_c$ değeri azalır: $K_c$ (denge sabiti) sadece sıcaklıkla değişir. Endotermik tepkimelerde sıcaklık arttırıldığında denge ürünler yönüne kayar ve ürünlerin derişimi artarken reaktanların derişimi azalır. $K_c = \frac{[A_2][B_2]^3}{[AB_3]^2}$ ifadesinde pay artıp payda azaldığı için $K_c$ değeri artar. Bu seçenek yanlıştır.
C) Toplam basınç azalır: Denge sağa kaydığında, reaktan tarafında 2 mol gaz ($2AB_3$) varken, ürünler tarafında $1+3=4$ mol gaz ($A_2 + 3B_2$) vardır. Denge sağa kaydığında, gaz moleküllerinin toplam mol sayısı artar (2 mol gazdan 4 mol gaza geçiş olur). İdeal gaz yasasına ($PV=nRT$) göre, hacim sabitken mol sayısı ($n$) arttığında toplam basınç ($P$) artar. Bu seçenek yanlıştır.
D) $A_2$ ve $B_2$ gazlarının konsantrasyonu artar: Denge ürünler yönüne (sağa) kaydığı için, ürünler olan $A_2$ ve $B_2$ gazlarının oluşumu desteklenir. Bu da $A_2$ ve $B_2$ gazlarının konsantrasyonlarının artmasına neden olur. Bu seçenek doğrudur.
Cevap D seçeneğidir.
