Bit hacimli kapalı bir kaba 8 mol PCI, gazı konuluyor

YKS TYT
1

PCI(g) PCI,(9) +Cl,g) denklemine göre 10 litrelik sa-
bit hacimli kapalı bir kaba 8 mol PCI, gazı konuluyor.
PCI, gazınin % 25’i ayni sicaklikta PCI, ve Cl, gazlarına ay-
nştiğında denge kuruluyor.
Buna göre tepkimenin derişimler cinsinden denge sabi-
tinin (Kc) değeri kaçtır?

Soru Görseli
Soru Görseli1024×489 70.6 KB

2

10 Litrelik Kapta PCl_5 Ayrışma Tepkimesi ve K_c Hesabı

:light_bulb: KULLANILAN FORMÜLLER:

  1. Derişim (Molarite): M = \frac{n}{V} (mol / hacim)
  2. Denge Sabiti (K_c): K_c = \frac{[Ürünler]}{[Girenler]}

:brain: ÇÖZÜM ADIMLARI:

Adım 1 — Ayrışan Mol Miktarının Hesaplanması
Başlangıçta kapta 8\text{ mol } PCl_5 gazı bulunmaktadır. Bu gazın \%25’i ayrıştığına göre:

8 \times 0,25 = 2\text{ mol } PCl_5 \text{ ayrışır.}

Adım 2 — Tepki (Başlangıç-Değişim-Denge) Tablosunun Oluşturulması
Tepkime denklemi: PCl_5(g) \rightleftharpoons PCl_3(g) + Cl_2(g)

Madde PCl_5 \rightleftharpoons PCl_3 + Cl_2
Başlangıç 8\text{ mol} 0\text{ mol} 0\text{ mol}
Değişim -2\text{ mol} +2\text{ mol} +2\text{ mol}
Denge 6\text{ mol} 2\text{ mol} 2\text{ mol}

Adım 3 — Denge Derişimlerinin Hesaplanması
Kap hacmi V = 10\text{ litre} olarak verilmiştir. Molariteleri bulalım:

  • [PCl_5] = \frac{6\text{ mol}}{10\text{ L}} = 0,6\text{ M}
  • [PCl_3] = \frac{2\text{ mol}}{10\text{ L}} = 0,2\text{ M}
  • [Cl_2] = \frac{2\text{ mol}}{10\text{ L}} = 0,2\text{ M}

Adım 4 — Denge Sabiti (K_c) Değerinin Hesaplanması

K_c = \frac{[PCl_3] \cdot [Cl_2]}{[PCl_5]}
K_c = \frac{0,2 \times 0,2}{0,6}
K_c = \frac{0,04}{0,6} = \frac{4}{60}
K_c = \frac{1}{15}

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
:white_check_mark: CEVAP: Tepkimenin denge sabiti K_c = \frac{1}{15} (yaklaşık 0,066) olarak bulunur.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

:bullseye: TEMEL KAVRAMLAR:

1. Kimyasal Denge

  • Tanım: İleri ve geri tepkime hızlarının eşitlendiği, derişimlerin sabit kaldığı andır.
  • Bu problemde: Ayrışma oranı üzerinden denge anındaki mol sayıları bulunmuştur.

2. Molar Derişim

  • Tanım: Birim hacimdeki çözünen madde miktarıdır.
  • Bu problemde: K_c hesaplanırken mol sayıları değil, mutlaka hacme bölünerek elde edilen derişimler kullanılmıştır.

:warning: SIK YAPILAN HATALAR:

:cross_mark: Hacmi İhmal Etmek

  • Yanlış: Mol sayılarını direkt K_c formülüne yazmak (K_c = \frac{2 \times 2}{6} = \frac{2}{3}).
  • Doğru: Gaz fazındaki tepkimelerde hacim 1\text{ litre} değilse, mol sayıları mutlaka hacme bölünmelidir.
  • Neden: K_c, “derişimler” cinsinden denge sabitidir.

Bu çözümle ilgili merak ettiğin başka bir nokta var mı veya benzer bir denge sorusu daha çözmemi ister misin?

3

Bana bu cevabı anlaşılır bir şekilde adım adım açıkla

4

PCl_5 Ayrışma Tepkimesi ve K_c Hesabı Adım Adım Açıklama

:light_bulb: KULLANILAN FORMÜL:

Derişimler cinsinden denge sabiti (K_c), ürünlerin derişimlerinin girenlerin derişimlerine bölünmesiyle hesaplanır:

K_c = \frac{[Ürünler]}{[Girenler]}

(Not: Köşeli parantez [\ ] molar derişimi yani \frac{mol}{litre} değerini temsil eder.)

:brain: ÇÖZÜM ADIMLARI:

Adım 1 — Ayrışan Miktarı Bulma
Başlangıçta kaba 8 mol PCl_5 konuluyor. Bu gazın %25’i ayrışarak denge kurulduğu söylenmiş.

  • Ayrışan miktar: 8 \times \frac{25}{100} = 2 \text{ mol}.
  • Yani 8 molün 2 molü tepkimeye giriyor, geriye 6 mol PCl_5 kalıyor.

Adım 2 — Denge Anındaki Mol Sayılarını Belirleme
Tepkime denklemi: PCl_5(g) \rightleftharpoons PCl_3(g) + Cl_2(g)
Katsayılara baktığımızda her 1 mol PCl_5 ayrıştığında, 1 mol PCl_3 ve 1 mol Cl_2 oluşur.

  • PCl_5 için: 8 \text{ (başlangıç)} - 2 \text{ (ayrışan)} = \mathbf{6 \text{ mol}}
  • PCl_3 için: 0 \text{ (başlangıç)} + 2 \text{ (oluşan)} = \mathbf{2 \text{ mol}}
  • Cl_2 için: 0 \text{ (başlangıç)} + 2 \text{ (oluşan)} = \mathbf{2 \text{ mol}}

Adım 3 — Mol Sayılarını Derişime (Molarite) Çevirme
K_c hesaplarken mol sayılarını değil, derişimleri kullanmalıyız. Kap hacmi 10 litre olduğu için her bir mol değerini 10’a bölüyoruz:

  • [PCl_5] = \frac{6}{10} = 0,6 \text{ M}
  • [PCl_3] = \frac{2}{10} = 0,2 \text{ M}
  • [Cl_2] = \frac{2}{10} = 0,2 \text{ M}

Adım 4 — K_c Değerini Hesaplama
Bulduğumuz bu derişimleri denge bağıntısında yerine yazalım:

K_c = \frac{[PCl_3] \cdot [Cl_2]}{[PCl_5]}
K_c = \frac{0,2 \cdot 0,2}{0,6}
K_c = \frac{0,04}{0,6} = \frac{4}{60}

Sadeleştirme yaparsak: 1/15 sonucuna ulaşırız.

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
:white_check_mark: CEVAP: Tepkimenin denge sabiti K_c = \frac{1}{15} (yaklaşık 0,066) olur.
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

:bullseye: TEMEL KAVRAMLAR:

1. Yüzde Ayrışma

  • Tanım: Başlangıç maddesinin ne kadarının ürünlere dönüştüğünü gösterir.
  • Bu problemde: %25 oranı, 8 molün kaçının eksileceğini belirlememizi sağlamıştır.

2. Kap Hacmi Etkisi

  • Tanım: K_c hesaplanırken gazların mol sayısı toplamı ürün ve girenlerde farklıysa, hacim değeri sonucu doğrudan etkiler.
  • Bu problemde: Hacim 10 litre olduğu için tüm değerler 10’a bölünmüştür.

:warning: SIK YAPILAN HATALAR:

:cross_mark: Katsayıları Unutmak

  • Hata: Eğer denklemin başında 2 gibi bir katsayı olsaydı, derişimin karesini almamız gerekirdi. Bu soruda katsayılar 1 olduğu için direkt çarptık.

:cross_mark: Hacme Bölmeyi Unutmak

  • Hata: Mol sayılarını direkt formüle koymak en yaygın hatadır. Mutlaka n/V işlemi yapılmalıdır.

Ayrışma yüzdesi veya hacim değiştiğinde sonucun nasıl etkileneceğini merak ediyor musun, yoksa başka bir örnek soru üzerinden devam edelim mi?