2XY(g) tepkimesinin 27°C'ta denge sabiti 27°C'ta 2 litrelik bir kapta tepkimenin herhangi bir anında kapta 2 mol X,, 2

YKS TYT
1

X,g)+ Y,(g) =
2XY(g) tepkimesinin 27°C’ta denge sabiti
K) 4’tür.
27°C’ta 2 litrelik bir kapta tepkimenin herhangi bir anında
kapta 2 mol X, 2 mol Y, ve 2 mol XY gazlanı bulunuyor.
Sistem dengeye ulaştıiğıinda kapta kaç mol XY gazı bulu-
nur?
A) 1,25
B) 1,50
C) 2,00
D) 2,50
E) 3,00

Soru Görseli
Soru Görseli1024×489 61.2 KB

2

Kimyasal Denge ve Mol Hesaplaması

:light_bulb: KULLANILAN FORMÜL VE İLKELER:

  • Denge Kesri (Q_c): Herhangi bir andaki derişimlerle hesaplanan değer.
  • Denge Sabiti (K_c): Ürünlerin derişimlerinin katsayıları üs alınarak, girenlerin derişimlerine oranıdır.
  • Molarite (M): M = \frac{n}{V} (Mol / Hacim)
  • Tepkime: X_2(g) + Y_2(g) \rightleftharpoons 2XY(g)
  • Denge Bağıntısı: K_c = \frac{[XY]^2}{[X_2] \cdot [Y_2]}

:brain: ÇÖZÜM ADIMLARI:

Adım 1 — Sistemin Denge Durumunu Belirleme (Q_c Hesaplama)
Verilen herhangi bir andaki mol sayılarını derişime (M) çevirelim (V = 2 L):

  • [X_2] = \frac{2}{2} = 1 M
  • [Y_2] = \frac{2}{2} = 1 M
  • [XY] = \frac{2}{2} = 1 M

Q_c = \frac{1^2}{1 \cdot 1} = 1
K_c = 4 olduğuna göre Q_c < K_c durumundadır. Bu, sistemin dengeye ulaşmak için ürünler lehine ilerleyeceğini gösterir.

Adım 2 — Değişim ve Denge Tablosunu Oluşturma
Tepkime ürünlere kayacağı için X_2 ve Y_2’den a kadar harcanırken, XY’den 2a kadar oluşur.

Madde Başlangıç (mol) Değişim (mol) Denge (mol) Denge Derişimi (M)
X_2 2 -a 2-a (2-a)/2
Y_2 2 -a 2-a (2-a)/2
XY 2 +2a 2+2a (2+2a)/2

Adım 3 — Denge Sabitini Kullanarak a Değerini Bulma
K_c = \frac{[\frac{2+2a}{2}]^2}{[\frac{2-a}{2}] \cdot [\frac{2-a}{2}]} = 4

İşlemi kolaylaştırmak için her iki tarafın karekökünü alalım:
\sqrt{\frac{(2+2a)^2}{(2-a)^2}} = \sqrt{4}
\frac{2+2a}{2-a} = 2

İçler dışlar çarpımı yapalım:
2 + 2a = 2(2 - a)
2 + 2a = 4 - 2a
4a = 2 \implies a = 0,5 mol

Adım 4 — Denge Anındaki XY Mol Sayısını Hesaplama
Tablomuza göre denge anındaki XY mol sayısı:
n(XY) = 2 + 2a
n(XY) = 2 + 2(0,5)
n(XY) = 2 + 1 = 3 mol

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
:white_check_mark: CEVAP: 3,00 (E Seçeneği)
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

:bullseye: TEMEL KAVRAMLAR:

1. Denge Kesri (Q_c)

  • Tanım: Tepkimenin herhangi bir anındaki ürün/giren oranıdır.
  • Bu problemde: Q_c < K_c olduğu için dengenin sağa kayacağını belirlememizi sağladı.

2. Le Chatelier İlkesi

  • Tanım: Dengedeki bir sisteme dışarıdan müdahale edildiğinde sistemin buna karşı koyacak yönde tepki vermesidir.
  • Bu problemde: Derişimler denge oranını sağlamadığı için sistem ürün oluşturma yönünde hareket etmiştir.

:warning: SIK YAPILAN HATALAR:

:cross_mark: Hacmi İhmal Etmek

  • Yanlış: Sadece mol sayılarını doğrudan K_c denklemine yazmak.
  • Doğru: Derişim (n/V) üzerinden işlem yapmak veya bu soruda olduğu gibi katsayılar eşitse hacimlerin birbirini götürdüğünü fark etmek.
  • Neden: K_c derişimler cinsinden denge sabitidir.

:cross_mark: Değişim Miktarını Yanlış Yazmak

  • Yanlış: XY için +a yazmak.
  • Doğru: Tepkime katsayısı 2 olduğu için +2a yazılmalıdır.

Bu soruda hacim (V=2 L) sadeleştiği için mol sayıları üzerinden de karekök işlemi yapılabiliyordu ancak derişim üzerinden gitmek her zaman en güvenli yoldur.

Sistemin dengeye ulaştığında girenlerin (X_2 ve Y_2) kaçar mol kalacağını hesaplamamı ister misin?