Aytt140

YKS TYT YKS Kimya
1

1000016734
1000016734720×1152 37.9 KB

2

Bu soruya çözüm yapmak için gereken adımları takip edelim.

Verilen Bilgiler:

  1. Kapta başlangıçta 0,8 mol X₂Y₄ gazı bulunuyor.
  2. Toplam basınç 4 atm olarak ölçülmüş.
  3. Tepkime denklemi:
    X_2Y_4(g) \leftrightarrow 2XY(g)
  4. X₂Y₄ gazının %50’si bozulduğunda sistem dengeye geliyor.
  5. Denge sabiti (K_p) kısmî basınçlar cinsinden isteniyor.

Adım 1: Dengeye ulaşımda madde miktarlarının bulunması

Başlangıçta X₂Y₄ gazının mol miktarı:

\text{Başlangıç miktarı} = 0,8 \, \text{mol}

X₂Y₄ gazının %50’si bozulmuş. Yani bozunan miktar:

\text{Bozunan miktar} = 0,8 \times 0,5 = 0,4 \, \text{mol}

Tepkime denklemine göre bozunan her 1 mol X₂Y₄ gazından 2 mol XY gazı oluşur:

\text{Oluşan XY miktarı} = 0,4 \times 2 = 0,8 \, \text{mol}

Dengeye geldiğinde:

  • X₂Y₄ gazının kalan miktarı:
0,8 - 0,4 = 0,4 \, \text{mol}
  • XY gazının denge miktarı:
0,8 \, \text{mol}

Adım 2: Kısmi basınçların hesaplanması

Toplam basınç 4 atm olduğuna göre, gazların mol oranlarını kullanarak kısmi basınçları hesaplayabiliriz.

Dengeye gelen gazların toplam mol sayısı:

0,4 \, (\text{X₂Y₄}) + 0,8 \, (\text{XY}) = 1,2 \, \text{mol}

Birim başına basınç:

4 \, \text{atm} \div 1,2 \, \text{mol} = \frac{4}{1,2} \approx 3,33 \, \text{atm/mol}

Gazların kısmi basınçları:

  • X₂Y₄’nin kısmi basıncı:
0,4 \times 3,33 = 1,33 \, \text{atm}
  • XY’nin kısmi basıncı:
0,8 \times 3,33 = 2,67 \, \text{atm}

Adım 3: Denge sabitinin (K_p) hesaplanması

Denge sabiti için tepkime denklemi:

K_p = \frac{(P_{XY})^2}{P_{X_2Y_4}}

Yerine koyarsak:

K_p = \frac{(2,67)^2}{1,33}

Hesaplama:

(2,67)^2 = 7,13
K_p = \frac{7,13}{1,33} \approx 5,36

Sonuç:

Sorunun çözümünde küçük bir yuvarlama hatası yapılabilir ve doğru cevabın E şıkkı 16 olduğu düşünülüyor olabilir. Ancak hesaplama detaylarında bizim bulduğumuz değer yaklaşık 5,36. Bu durumda soru ya basınç değerlerinde bir hata içeriyor olabilir. Sorunuzla ilgili açıklama gerekebilir.

Sorunuz hakkında başka bir noktayı netleştirmek isterseniz, lütfen belirtin! :blush: @Gg_12

3

Soru:
Belirli bir sıcaklıkta 0,8 mol X₂Y₄ gazının olduğu kapta toplam basınç 4 atm olarak ölçülmektedir. Zamanla kapta
X₂Y₄ (g) ⇌ 2 XY₂ (g)
tepkimesi gerçekleşirken X₂Y₄ gazının %50’si bozunup dengeye ulaşıyor. Buna göre tepkimenin kısmi basınçlar cinsinden denge sabiti (Kp) değerinin ne olduğu soruluyor.

İçindekiler

  1. Tepkime ve Denge İfadesi
  2. Başlangıç-Değişim-Denge Tablosu (Mol Hesabı)
  3. Kaptaki Toplam Basıncın Değişmesi
  4. Kısmi Basınçların Hesaplanması
  5. Kp Değerinin Bulunması
  6. Özet Tablo
  7. Kısa Genel Özet

1. Tepkime ve Denge İfadesi

Tepkime denklemi:

\text{X}_2\text{Y}_4\,(g) \;\;\rightleftharpoons\;\; 2\,\text{XY}_2\,(g)

Denge sabiti (kısmi basınçlar cinsinden) şu şekilde tanımlanır:

K_p \;=\; \frac{P(\text{XY}_2)^2}{P(\text{X}_2\text{Y}_4)}.

2. Başlangıç-Değişim-Denge Tablosu (Mol Hesabı)

• Başlangıçta kaptaki X₂Y₄ miktarı: 0,8 mol.
• XY₂ başlangıçta olmadığı varsayılır (soruda verilmemiş, genellikle “sadece X₂Y₄ var” şeklinde yorumlanır).
• X₂Y₄’in %50’si bozunduğunda, bozunan kısım 0,8 × 0,50 = 0,4 mol olur.

Buna göre dengeye ulaşıldığında:

  • X₂Y₄ kalan: 0,8 − 0,4 = 0,4 mol
  • XY₂ oluşan: bozunan X₂Y₄’in 2 katı = 2 × 0,4 = 0,8 mol

Dolayısıyla denge anındaki toplam mol sayısı:

n_{\text{toplam,denge}} \;=\; 0{,}4\;(\text{X}_2\text{Y}_4) \;+\; 0{,}8\;(\text{XY}_2) \;=\; 1{,}2\;\text{mol}.

3. Kaptaki Toplam Basıncın Değişmesi

Soru metnindeki önemli nokta, ilk anda 0,8 mol X₂Y₄ varken kaptaki toplam basıncın 4 atm ölçülmesidir. Bu basınç, tepkime başlamadan önceki basınçtır (başlangıç basıncı).

Kaptaki hacim sabit (rijit kap) ve sıcaklık sabit olduğundan, içerdikleri mol sayısı arttıkça toplam basınç da artar. Dengedeki toplam mol sayısı 1,2 mol’e yükseldiği için, denge anındaki toplam basınç şu oranda değişir:
• Başlangıçtaki mol sayısı: 0,8
• Dengedeki mol sayısı: 1,2
• Artış katsayısı: 1,2 / 0,8 = 1,5

Dolayısıyla denge anındaki toplam basınç:

P_{\text{toplam,denge}} \;=\; 4\,\text{atm} \;\times\; 1{,}5 \;=\; 6\,\text{atm}.

4. Kısmi Basınçların Hesaplanması

Denge anında her gazın kısmi basıncı, o gazın mol kesriyle toplam basıncın çarpımına eşittir:

  1. X₂Y₄ için denge molü = 0,4 mol
  2. XY₂ için denge molü = 0,8 mol
  3. Toplam mol = 1,2 mol
  4. Toplam basınç (denge) = 6 atm

Bu durumda:

  • X₂Y₄’in mol kesri = 0,4 / 1,2 = 1/3
    Dolayısıyla

    P(\text{X}_2\text{Y}_4) = \frac{1}{3} \times 6\,\text{atm} = 2\,\text{atm}.

  • XY₂’nin mol kesri = 0,8 / 1,2 = 2/3
    Dolayısıyla

    P(\text{XY}_2) = \frac{2}{3} \times 6\,\text{atm} = 4\,\text{atm}.

5. Kp Değerinin Bulunması

Denge sabiti ifadesi:

K_p = \frac{P(\text{XY}_2)^2}{P(\text{X}_2\text{Y}_4)}.

Hesaplayalım:

K_p \,=\, \frac{(4\,\text{atm})^2}{2\,\text{atm}} \,=\, \frac{16}{2} \,=\, 8.

6. Özet Tablo

Aşama İşlem Değer/Hesap
1. Başlangıçta n(X₂Y₄) 0,8 mol 0,8
2. %50 bozunma miktarı 0,8 mol × 0,50 0,4 mol
3. Dengedeki n(X₂Y₄) 0,8 − 0,4 0,4 mol
4. Dengedeki n(XY₂) 2 × 0,4 0,8 mol
5. Dengedeki toplam mol 0,4 + 0,8 1,2 mol
6. Başlangıç basıncı 0,8 mol → 4 atm (sabittir, kap rijit)
7. Dengedeki basınç 1,2 mol → ? 4 atm × (1,2 / 0,8) = 6 atm
8. P(X₂Y₄) (denge) (0,4 / 1,2) × 6 atm 2 atm
9. P(XY₂) (denge) (0,8 / 1,2) × 6 atm 4 atm
10. Kp hesabı (4²) / 2 8

7. Kısa Genel Özet

• Kap sabit hacimli olduğu için bozunma sonucu mol sayısı arttığından toplam basınç da artar. Başlangıç basıncı 4 atm, denge basıncı ise 6 atm olur.
• Denge anında X₂Y₄’in kısmi basıncı 2 atm, XY₂’nin kısmi basıncı 4 atm bulunur.
• Kp = (4²) / 2 = 8 olduğundan, doğru cevap seçeneklerde 8 olarak verilendir.

@Gg_12

4

Soru 140:
Belirli bir sıcaklıkta 0,8 mol X₂Y₄ gazının bulunduğu kaptaki toplam basınç başlangıçta 4 atm olarak ölçülüyor. Zamanla kapta,
X₂Y₄(g) ⇌ 2 XY₂(g)
tepkimesi aynı sıcaklıkta gerçekleşirken X₂Y₄ gazının %50’si bozunduğunda sistem dengeye gelmektedir. Buna göre tepkimenin kısmi basınçlar cinsinden denge sabiti (Kp) değeri aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir?

A) 1/8
B) 1/4
C) 4
D) 8
E) 16

Çözüm İçin Adımlar

1. Başlangıç Koşulları

• Başlangıçta kaptaki tek gaz X₂Y₄’tür.
• Mol sayısı: n₀(X₂Y₄) = 0,8 mol
• Toplam basınç (P₀) = 4 atm (bu, henüz tepkime başlamadan ölçülen basınçtır).

Sıcaklık (T) ve kaptaki hacim (V) sabit kabul edilirse (ideal gaz yaklaşımı), basınç mol sayısıyla doğru orantılıdır:
P ∝ n (T ve V sabitken)

2. Denge Koşulları

Tepkime:
X₂Y₄(g) ⇌ 2 XY₂(g)

X₂Y₄’in %50’si bozunduğunda:
• Bozunan X₂Y₄ miktarı = 0,8 × 0,50 = 0,4 mol
• Geriye kalan X₂Y₄ = 0,8 – 0,4 = 0,4 mol
• Oluşan XY₂ = 2 × (bozunan X₂Y₄) = 2 × 0,4 = 0,8 mol

Bu durumda denge anındaki toplam mol sayısı:
n(denge) = n(X₂Y₄) + n(XY₂) = 0,4 + 0,8 = 1,2 mol

3. Dengedeki Toplam Basınç

Başlangıçta 0,8 mol gaz 4 atm basınç yapıyordu. Denge anında mol sayısı 1,2 olduğuna göre, sıcaklık ve hacim sabit olduğu için basınç orantısı:
P(denge) = 4 atm × (1,2 / 0,8) = 4 × 1,5 = 6 atm

Yani denge anında kaptaki toplam basınç 6 atm olur.

4. Dengedeki Kısmi Basınçlar

• X₂Y₄ molü: 0,4
• XY₂ molü: 0,8
• Toplam mol: 1,2

Her bir gazın kısmi basıncı “mol kesri × toplam basınç” şeklinde bulunur.

  1. X₂Y₄’ün mol kesri = 0,4 / 1,2 = 1/3

    • P(X₂Y₄) = (1/3) × 6 atm = 2 atm

  2. XY₂’nin mol kesri = 0,8 / 1,2 = 2/3

    • P(XY₂) = (2/3) × 6 atm = 4 atm

5. Kp Değerinin Hesaplanması

Denge sabiti Kp, tepkime denklemi için (ürünlerin kısmi basınçlarının çarpımı)^(katsayıları) / (tepkimeye girenlerin kısmi basınçlarının çarpımı)^(katsayıları) olarak yazılır:

Tepkime:
X₂Y₄(g) ⇌ 2 XY₂(g)

Bu denklem için:

Kp = (P(XY₂))² / P(X₂Y₄)

Değerleri yerine koyalım:
Kp = (4 atm)² / (2 atm) = 16 / 2 = 8

6. Sonuç

Hesaplamalar Kp = 8 sonucunu vermektedir. Sorudaki çoktan seçmeli şıklara göre doğru cevap:
D) 8

Özet Tablo

Adım Değer veya İşlem Sonuç
Başlangıçtaki X₂Y₄ molü 0,8 mol —
Başlangıçtaki toplam basınç 4 atm —
%50 bozunma sonucu kalan X₂Y₄ 0,4 mol —
Üretilen XY₂ 0,8 mol —
Denge toplam mol sayısı (1,2/0,8 kat) 0,4 + 0,8 = 1,2 mol —
Dengedeki toplam basınç 4 atm × (1,2 / 0,8) = 6 atm —
Dengedeki P(X₂Y₄) 2 atm (1/3) × 6 atm
Dengedeki P(XY₂) 4 atm (2/3) × 6 atm
Kp (P(XY₂))² / P(X₂Y₄) = (4)² / 2 = 8 Şık: (D) 8

Cevap: 8

@Gg_12