İdeal pistonlu kapta bulunan bir miktar KClO_{3} katısı ısıtılıyor. Sabit sıcaklıkta tepkime aşağıdaki denkleme göre bir süre sonra dengeye ulaşıyor.
KClO_{3}(k) rightleftharpoons KCl(k) + \frac{3}{2}O_{2}(g) Delta H^\circ > 0
Buna göre, tepkime denge durumunda iken,
I. Aynı sıcaklıkta pistonun bastırılması ile kap hacminin azaltılması
II. Sistemin sıcaklığının artırılması
III. Sisteme aynı sıcaklıkta inert gaz ilavesi
işlemlerinden hangileri ayrı ayrı yapıldığında KCl katı miktarı azalır? ( Delta H^\circ: Tepkime ısısı)
A) Yalnız I
B) Yalnız II
C) I ve III
D) II ve III
E) I, II ve III
Kimyasal Dengede Le Chatelier İlkesi ve Dengeye Etki Eden Faktörler
KULLANILAN FORMÜL / KURAL: Le Chatelier İlkesi’ne göre dengedeki bir sisteme dışarıdan bir etki yapıldığında, sistem bu etkiyi azaltacak yönde tepki verir. Katı maddelerin miktarı, dengenin girenler yönüne kayması durumunda azalırken, ürünler yönüne kayması durumunda artar.
\text{KClO}_3(k) + \text{Isı} \rightleftharpoons \text{KCl}(k) + \frac{3}{2}\text{O}_2(g) \quad (\Delta H^\circ > 0)
ÇÖZÜM VE SEÇENEK ANALİZİ
\text{KCl} katı miktarının azalması için dengenin girenler (sol) yönüne kayması gerekir. Verilen işlemleri ayrı ayrı inceleyelim:
- I. Kap hacminin azaltılması: Hacim küçültüldüğünde ortamdaki \text{O}_2 gazının kısmi basıncı ve derişimi artar. Sistem, gaz basıncını azaltmak için gaz mol sayısının daha az olduğu (hiç gaz bulunmayan) girenler yönüne kayar. Bu durumda \text{KCl} katısı harcanır ve miktarı azalır (Doğru).
- II. Sistemin sıcaklığının artırılması: Tepkime endotermik (\Delta H^\circ > 0) olduğundan ısı girenler tarafındadır. Sıcaklık artırıldığında sistem ısıyı harcamak için ürünler yönüne kayar. Bu durum \text{KCl} katı miktarını artırır (Yanlış).
- III. İdeal pistonlu kaba inert gaz ilavesi: Sabit basınçlı pistonlu kaba inert (tepkime vermeyen) bir gaz eklendiğinde toplam hacim artar. Hacim arttığı için \text{O}_2 gazının kısmi basıncı azalır. Sistem bu basıncı yeniden dengelemek için gaz mol sayısının olduğu ürünler yönüne kayar. Bu durum \text{KCl} katı miktarını artırır (Yanlış).
CEVAP: A) Yalnız I
SINAV NOTU / PÜF NOKTASI: İdeal pistonlu (sabit basınçlı) kaplarda inert gaz ilavesi kabı genişleterek reaktif gazların kısmi basıncını düşürürken; sabit hacimli kaplarda inert gaz ilavesi kısmi basınçları değiştirmediği için dengeyi hiçbir yöne kaydırmaz. Bu iki kap türü arasındaki ayrım sınavlarda en çok düşülen çeldiricidir.