Dengeye Etki Eden Faktörler (Le Chatelier) — AYT konu anlatımı ve örnek sorular

Dengeye Etki Eden Faktörler (Le Chatelier), dengedeki bir kimyasal sisteme uygulanan derişim, sıcaklık, basınç ve hacim değişikliklerinin etkilerini kapsar.

Öğrencinin, sistemin değişikliğe karşı hangi yönde tepki vereceğini ve dengedeki madde miktarlarının nasıl değişeceğini yorumlayabilmesi beklenir. AYT Kimya sorularında genellikle bir denge tepkimesi ve kap koşulları verilerek madde ekleme, ortamdan madde uzaklaştırma veya sıcaklığı değiştirme işlemlerinin sonuçları sorgulanır.

Seçenekler, olası değişimleri ya da öncüllerdeki işlemlerin farklı birleşimlerini sunar. Katalizörün dengeye etkisini tepkime hızına etkisiyle karıştırmak, inert gaz eklenirken hacmin sabit olduğunu gözden kaçırmak ve katı içeren dengelerde gazların rolünü yanlış değerlendirmek sık yapılan hatalardır.

Örnek sorular

Bir şık seç, doğru mu değil mi hemen görürsün — hiçbir şey kaydedilmez, hesap gerekmez.

1. soruKolay

Sabit hacimli kapalı bir kapta

2\mathrm{SO_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2SO_3(g)} \qquad \Delta H < 0

tepkimesi dengededir.

Sıcaklık artırıldığında aşağıdakilerden hangisi meydana gelir?

K_c

azalır; denge ileri kayar.✗ Bu değil

K_c

azalır; denge geri kayar.✓ Doğru

K_c

artar; denge geri kayar.✗ Bu değil

K_c

değişmez; yalnız hızlar artar.✗ Bu değil

K_c

artar; denge ileri kayar.✗ Bu değil

Cevabı göster

Cevap: B — $K_c$ azalır; denge geri kayar.

Kısaca — Ekzotermik tepkimede sıcaklık artırıldığında denge girenler (geri) yönüne kayar ve $K_c$ değeri azalır.

$\Delta H < 0$ olduğundan tepkime ekzotermiktir ve açığa çıkan ısı ürünler tarafında yazılır. Le Chatelier prensibine göre sıcaklık artırıldığında sistem sıcaklığı düşürmek için ısının yer almadığı tarafa, yani girenler lehine (geri yönde) kayar. Denge girenlere kaydıkça ürünlerin derişimi azalırken girenlerin derişimi artar; bu durum ürün/giren oranını küçülteceğinden denge sabiti $K_c$ azalır. Denge sabitinin sayısal değerini yalnızca sıcaklığın değiştirebildiğini ve ekzotermik tepkimelerde sıcaklık ile $K_c$ ’nin ters orantılı olduğunu aklında tutmalısın.

2. soruOrta

Sabit hacimli kapalı bir kaba bir miktar $\mathrm{NH_4HS}$ katısı konularak belirli bir sıcaklıkta dengeye ulaşılıyor. Denge durumunda kapta bir miktar katı bulunmaktadır.

\mathrm{NH_4HS(k) \rightleftharpoons NH_3(g) + H_2S(g)} \qquad \Delta H^{\circ}>0

Denge durumunda birbirinden bağımsız olarak uygulanan

I. aynı sıcaklıkta kaba inert gaz eklenmesi,

II. kaptan bir miktar $\mathrm{H_2S}$ gazının uzaklaştırılması,

III. sıcaklığın artırılması

işlemlerinden hangileri, dengede bulunan $\mathrm{NH_3(g)}$ mol sayısını artırır?

Cevabı göster

Cevap: D — II ve III

Kısaca — Kaptan $\mathrm{H_2S}$ uzaklaştırılması ve sıcaklığın artırılması dengeyi ürünler yönüne kaydırdığı için doğru yanıt II ve III’tür.

Öncülleri sırasıyla inceleyelim:
I. Sabit hacimli kapta inert gaz eklenmesi toplam basıncı artırsa da tepkimeye katılan gazların kısmi basınçlarını veya derişimlerini değiştirmez; bu nedenle denge bozulmaz.
II. Kaptan bir miktar $\mathrm{H_2S(g)}$ çekildiğinde Le Chatelier prensibine göre sistem bu azalmayı telafi etmek için ürünler (ileri) yönüne kayar ve ek olarak $\mathrm{NH_3(g)}$ oluşur.
III. Tepkime endotermik ( $\Delta H^\circ > 0$ ) olduğundan ısı girenler tarafındadır; sıcaklık artırıldığında sistem ileri yöne kayar ve $\mathrm{NH_3(g)}$ mol sayısı artar. Sabit hacimde inert gaz ilavesinin kısmi basınçları etkilemediğini unutmak bu sorudaki en yaygın çeldiricidir.

3. soruKolay

Sabit sıcaklıkta kapalı bir kapta $\mathrm{CH_3COOH(s)}+\mathrm{C_2H_5OH(s)}\rightleftharpoons\mathrm{CH_3COOC_2H_5(s)}+\mathrm{H_2O(s)}$ dengesi kurulmuştur.

Buna göre,

I. Oluşan suyun bir kısmını ortamdan uzaklaştırmak

II. Ortama $\mathrm{C_2H_5OH}$ eklemek

III. Katalizör eklemek

işlemlerinden hangileri dengedeki ester miktarını artırır?

Cevabı göster

Cevap: E — I ve II

Kısaca — I ve II numaralı işlemler dengedeki ester miktarını artırır.

Ürünlerde yer alan suyun ortamdan çekilmesi, Le Chatelier ilkesine göre sistemi azalan suyu yeniden üretmek için ürünler (sağ) yönüne kaydırır ve ester miktarını artırır (I doğru). Girenlerde bulunan etil alkolün ( $\mathrm{C_2H_5OH}$ ) ortama eklenmesi ise giren derişimini artırdığından sistem yine sağa kayarak daha fazla ester üretilmesini sağlar (II doğru). Katalizör eklemek tepkimenin ileri ve geri aktifleşme enerjilerini aynı miktarda düşürerek yalnızca dengeye ulaşma süresini kısaltır; denge derişimlerini ve dengedeki ester miktarını değiştirmez (III yanlış).

Dengeye Etki Eden Faktörler (Le Chatelier) — AYT soruları

Konu özeti

Örnek sorular

Diğer AYT konuları

Kimya